河南省实验中学2023——2024学年上期期中试卷
高三生物
(时间:90 分钟,满分:100分)
一、选择题(本大题共30小题,每小题2分,共60分)
1. “庄稼一枝花,全靠肥当家”,合理施肥是充分发挥肥料的增产作用,实现高产、稳产、低成本的重要措施。有机肥料养分全,肥效慢;化肥肥分浓,见效快,常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列叙述正确的是()
A. 农作物从化肥中获得的无机盐大多以化合物的形式存在于细胞中
B. 有机肥料能为农作物提供有机物,以及、、K+等
C. P被农作物吸收后,可以参与构成DNA、ADP、磷脂等
D. N被农作物吸收参与构成蛋白质后,主要存在于其R基上
2. 蛋白质与核酸一直是科学家研究的热点领域之一。下列相关叙述中错误的是()
A. 线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸结合形成的复合体
B. 细胞中的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA
C. 蛋白质的合成需要mRNA、rRNA及tRNA三种核糖核酸参与
D. 氨基酸合成蛋白质会产生水,核苷酸合成核酸不产生水
3. “结构与功能观”是生物学的基本观点。其内涵是:一定的结构必然有与之相对应的功能存在,且任何功能都需要一定的结构来完成。下列叙述不符合该观点的是()
A. 功能越复杂的生物膜,其上的蛋白质种类和数量越多
B. 内质网内连核膜外连细胞膜,广阔的膜面积为酶提供附着点
C. 人的卵细胞体积较大,相对表面积也大,有利于细胞与周围环境的物质交换
D. 小肠绒毛上皮细胞内有大量线粒体,有利于该细胞吸收营养物质
4. “红豆生南国,此物最相思”古诗里说的红豆又叫相思豆,相思子毒素是从相思豆种子中提取的一种剧毒性高分子蛋白毒素,它能影响核糖体的功能,导致细胞死亡。相思子毒素蛋白前体形成后通过高尔基体运输至液泡,在液泡中加工成熟并储存。下列相关叙述正确的是()
A. 该毒素能使核糖体失去活性从而抑制转录过程
B. 相思子毒素与消化酶、性激素都属于分泌蛋白
C. 囊泡与液泡膜的融合利用了生物膜的选择透过性
D. 该毒素在液泡中成熟可以阻止其毒害自身核糖体
5. 经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是()
A. M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B. 附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C. S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D. M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
6. 新冠病毒和SARS病毒在感染人体时均识别肺泡上皮细胞上的受体(ACE2),起识别作用的关键蛋白均为二者包膜上的S﹣蛋白,但二者的S﹣蛋白有部分氨基酸存在差异。下列有关说法错误的是()
A. 控制ACE2合成的基因不只存在于肺泡上皮细胞中
B. S﹣蛋白与ACE2的互相识别作用不能体现细胞间的信息交流
C. S﹣蛋白可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D. 组成S﹣蛋白基因与ACE2基因的碱基种类相同
7. 在低渗溶液中,细胞吸水膨胀,吸水过多可能导致细胞破裂。不同的细胞通过不同的机制避免细胞过度膨胀。下列相关叙述错误的是()
A. 动物细胞避免吸水涨破需要转运蛋白的协助,转运蛋白运出离子从而降低细胞吸水量
B. 植物细胞的水分进出达到平衡时,细胞内外溶液浓度不一定相等
C. 外界溶液浓度升高,原生生物收缩泡的伸缩频率会降低
D. 发生渗透吸水时,水分子从高浓度溶液向低浓度溶液扩散
8. 下列相关实验叙述正确的是()
A. 在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有唾液淀粉酶
B. 利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时,可用碘液检测反应结果
C. 在过氧化氢溶液充足的情况下,若提高过氧化氢酶的浓度,则酶的活性更高,反应更快
D. 观察细胞有丝分裂实验中,解离液的作用是杀死细胞,使细胞相互分离,固定细胞的分裂相
9. 拟南芥液泡膜上存在Na+/H+反向转运载体蛋白,它可利用液泡内外H+的电化学梯度(电位和浓度差)将H+转运出液泡,同时将Na+由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如图所示,据图判断,下列叙述错误的是()
A. H2O通过图中方式可以更快的进出液泡
B. Cl-以协助扩散的方式进入细胞质基质
C. 降低Na+/H+反向转运载体蛋白基因的表达会降低拟南芥的抗盐能力
D. 图示中的转运过程体现了生物膜的选择透过性
10. ATP快速荧光检测仪是基于萤火虫发光原理,利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光,再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法正确的是()
A. ATP中有一个磷酸基团连接在脱氧核糖分子上
B. 许多放能反应与ATP的水解相联系,许多吸能反应与ATP的合成相联系
C. 细胞中储存了大量ATP为细胞的生命活动提供能量
D. 荧光检测仪可检测酸奶中厌氧型微生物的残留量
11. 下列有关细胞代谢叙述中,错误的有几项()
①酶能降低化学反应的活化能,因此具有高效性
②酶制剂适于在低温下保存,且不是所有的酶都在核糖体上合成
③成熟苹果的果肉细胞缺氧时进行无氧呼吸产生乳酸
④自养生物是专指能够通过光合作用制造有机物的生物
⑤人体骨骼肌细胞产生的乳酸可运至肝细胞再生成葡萄糖
⑥人体细胞中的CO2一定在细胞器中产生
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
12. 某生物兴趣小组在实验中发现玉米子粒发芽过程中淀粉含量逐渐减少,由此提出假说:玉米子粒在发芽过程中产生了淀粉酶。为了验证上述假说,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液,40℃温育30min后,分别加入斐林试剂并60℃水浴加热,观察试管内颜色变化。以下分析错误的是()
A. 实验原理是淀粉在淀粉酶作用下产生还原性糖,还原性糖可用斐林试剂检验
B. 设置试管1作为对照,其主要目的是排除淀粉溶液中含有还原性糖
C. 试管2中应加入的X是高温处理过并冷却的发芽玉米提取液
D. 预测试管1~4中的颜色依次为蓝色、蓝色、砖红色、砖红色
13. 利用装置甲,在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片,抽出空气,进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是()
A. 从图乙可看出,F植物适合在较强光照下生长
B. 光照强度为1 klx时,装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时,液滴不移动
C. 光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D. 光照强度为6 klx时,装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
14. 光合作用是自然界最重要的化学反应之一,光合作用的限制因素有内因和外因两个方面,外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度,下图是实验人员测得的光照强度对单个叶片光合速率的影响。下列相关叙述错误的是()
注:光极限是指光合作用吸收CO2量随着光照强度的增加而上升的光照强度范围。CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光照强度的增加而上升的光照强度范围。
A. 阴生植物的光极限范围一般小于阳生植物
B. 在光合作用最适温度下适当升温,若细胞呼吸速率增大,光补偿点可能左移
C. 达到CO2极限时,限制光合速率的因素可能是CO2浓度或温度
D. 实际生产中施肥过多会影响植物吸水,施肥不足可能影响叶绿素和相关酶的合成
15. 将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是()
A. “合子”发育成正常的蝌蚪,说明肠细胞的细胞核具有全能性
B. 由“合子”发育成的正常蝌蚪长大后必为雌性蛙
C. “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达
D. 细胞核含有该物种的全套基因,但单独培养肠细胞其全能性会受到抑制
16. 下列关于人体细胞生命历程的叙述,正确的是()
A. 被烧伤的皮肤细胞的死亡和蝌蚪尾巴的消失均属于细胞坏死
B. 衰老细胞的染色质处于收缩状态,部分基因转录受到抑制
C. 每个细胞都会经历分裂、分化、衰老、凋亡等生命历程
D. 细胞分化是细胞在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致
17. 孟德尔说“任何实验的价值和效用,决定于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列关于遗传学实验材料选择的说法,不正确的是()
A. 豌豆在自然状态下是纯种且有易于区分的相对性状,是用来研究遗传规律的理想材料
B. 格里菲思利用肺炎双球菌做实验,R型细菌和S型细菌既可以用显微镜区分,也可用肉眼区分
C. 蜜蜂的雄蜂比雌蜂更适合用来观察减数分裂的过程
D. 与大型哺乳动物相比,选择果蝇作为遗传实验的材料的优点之一是果蝇的后代数量多,便于统计学分析
18. 20世纪50年代以来,同位素示踪技术被广泛应用于各种科研领域当中,极大地方便了科学家追踪某些物质或元素在生物体内或细胞内的转移、传递过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 用3H标记亮氨酸,可以追踪小鼠胰腺腺泡细胞中的分泌蛋白合成与运输途径
B. 用15N与18O分别标记人和小鼠细胞膜上的蛋白质后使二者融合,可以证明膜具有流动性
C. 给植物提供14C标记的CO2,将先后在C5、C3和糖类中出现放射性
D. 用含32P标记的噬菌体感染大肠杆菌,多代复制后释放的子代病毒仅少量具有放射性
19. 如图为果蝇精原细胞减数分裂过程中2号和3号染色体发生的变化,图中的字母代表染色体上的基因,下列相关叙述正确的是()
A. 图示变异类型发生在减数第一次分裂前期
B. 上述变化可能会影响基因的表达
C. 该精原细胞减数分裂过程中等位基因均会分离
D. 图示过程通过DNA分子的断裂和连接,实现了基因重组
20. 某病毒的DNA分子共有碱基600个,其中一条链的碱基比例为A:T:G:C=1:2:3:4,在侵染宿主细胞时共消耗了嘌呤类碱基2100个,相关叙述错误的是()
A. 该DNA分子的碱基排列方式共有4300种
B. 该病毒在宿主细胞内复制产生了8个子代DNA
C. 子代病毒的DNA中(A+T):(C+G)= 3/7
D. 该病毒DNA第3次复制需要360个腺嘌呤脱氧核苷酸
21. 基因转录形成mRNA后,一条mRNA上可能同时串联多个核糖体进行翻译过程,形成多聚核糖体(如下图所示)。下列相关叙述合理的是()
A. 细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板﹐提高转录效率
B. 一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,缩短合成一条肽链所需要的时间
C. 图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5’端向3’端移动
D. 由核基因转录形成的mRNA,在转录完成之前即可连接核糖体进行翻译
22. 图为某生物一个细胞的分裂图像,着丝点均在染色体端部,图中1、2、3、4 各表示一条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 图中细胞处于减数第二次分裂前期
B. 图中细胞的染色体数是体细胞的一半
C. 染色体1 与3 必定会出现在同一子细胞中
D. 染色体1 与2 在后续的分裂过程中会相互分离
23. 图甲为转录和翻译同时进行的过程,图乙为中心法则图,①~⑤表示生理过程。下列叙述正确的是
A. 图甲所示过程为图乙中的①②③过程
B. 图甲所示过程中仅有一种RNA参与
C. 图乙中①发生在细胞分裂的间期
D. 图乙中的④⑤过程也能发生在正常人体细胞中
24. 对于高等哺乳动物来说,只有精子和卵子结合,才能正常产生后代,原因是受精卵中有些只有来自父亲的等位基因表达,有些则只有来自母亲的等位基因表达,也就是所谓的基因组印记,这种基因组印记是通过表观遗传学的甲基化实现的。基因组印记的存在,使孤立的卵细胞无法实现全套遗传信息的表达,阻碍了孤雌生殖的实现。2022年3月7日,上海交通大学医学院某研究团队利用基因编辑技术,对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写,成功创造了孤雌生殖的小鼠。下列有关叙述正确的是()
A. 孤雌生殖产生的小鼠的体细胞中只有一条X或Y染色体
B. 上述甲基化重写未改变小鼠体内的遗传信息
C. 孤雌生殖产生的小鼠一定具有正常的生育能力,可产生可育的配子
D. 基因组印记会导致受精卵中成对的基因一个突变,另一个保持正常
25. 现有三个纯合的水稻浅绿叶突变体X、Y、Z,突变位点不同,这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变。X、Y、Z两两杂交后,三组杂交实验的F1均为绿色叶,为判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否位于同一对染色体上,育种人员将三组杂交实验的F1自交,观察并统计F2的表现型及比例。下列预测结果正确的是()
A. 若X、Y、Z的浅绿叶基因均位于同一对染色体上,则F2的表现型及比例均为绿叶:浅绿叶=1:1
B. 若X、Y、Z中仅有两个突变体浅绿叶基因在同一对染色体上,则应有两组结果,一组结果为绿叶:浅绿叶=15:1,另一组结果为绿叶:浅绿叶=1:1
C. 若X、Y、Z的浅绿叶基因位于三对不同染色体上,则三组结果应均为绿叶:浅绿叶=15:1
D. 突变体X、Y、Z的出现说明了基因突变具有高频性和随机性
26. 下列关于基因突变、基因重组、染色体变异的叙述,正确的是()
A. DNA中碱基对的替换、增添或缺失即为基因突变
B. 细胞癌变的实质是抑癌基因突变为原癌基因
C. 单倍体的体细胞中都只含有一个染色体组
D. 同源染色体上的非等位基因可以发生重组,为生物进化提供原材料
27. 图1表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA分子数量的关系,图2为该动物的一个细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化曲线的一部分。据图分析下列有关叙述错误的是()
A. 图1中的Ⅱ可表示减数第一次分裂的中期与有丝分裂的中期
B. 图1中Ⅲ时期细胞中有一个染色体组,Ⅳ时期细胞中不存在同源染色体
C. 若图2表示减数分裂中染色体数目变化曲线的一部分,则A段可对应于图1中Ⅰ、Ⅲ
D. 若图2表示有丝分裂中每条染色体上DNA数目变化曲线的一部分,则B段染色体数等于核DNA分子数
28. 达尔文列举了大量的证据证明自己的生物进化理论。后来,随着研究的深入,人们又发现了许多支持达尔文生物进化理论的新证据。下列哪项最可能属于这些新证据()
A. 所有生物生命活动都是靠能量驱动的,这可以作为生物有共同祖先的证据
B. 人和其他动物的DNA碱基序列或某种蛋白质氨基酸序列的比较,属于细胞和分子水平上的证据
C. 比较解剖学通过比较不同脊椎动物以及人的胚胎发育过程,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点
D. 比较不同生物与人的细胞色素氨基酸序列,发现黑猩猩与人的差异最小,在一定程度上说明人和黑猩猩的亲缘关系更近
29. 下列有关人类遗传病的说法不正确的是()
A. 镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白基因中发生碱基对的替换
B. 苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常引起的常染色体显性遗传病
C. 囊性纤维病是由于编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)基因中碱基对的缺失造成的
D. 红绿色盲是位于X染色体的隐性基因引起的,一个红绿色盲患者的儿子可能也是红绿色盲
30. 临床上,随着抗生素的大量使用,敏感性菌株不断被淘汰,抗药性菌株大量繁殖,最终可能导致出现对多种抗生素具有抗性的“超级细菌”。下列有关分析正确的是()
A. 敏感性和抗药性是由细菌同源染色体上的等位基因控制的相对性状
B. 若停止抗生素的使用,则细菌的抗药性基因频率可能会逐渐下降
C. 细菌的抗生素抗性变异是定向的,抗生素对细菌进行了不定向选择
D. 随着抗生素的大量使用,加速诱发了基因突变从而产生“超级细菌”
二、非选择题(本大题共4小题,共40分)
31. 生物实验对推动生物科学发展中具有重要意义。请回答下列问题:
(1)科学家用荧光标记技术进行人-鼠细胞融合实验,该实验结果直接证明了细胞膜中的_________分子可以运动,由此能较好地解释细胞膜在结构上具有流动性。
(2)探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中可用澄清的石灰水检测CO2的产生,也可使用____________溶液检测。橙色的重铬酸钾溶液在__________条件下与乙醇发生反应,变成________色。
(3)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎,提取光合色素时,若甲组未加入碳酸钙,与加入碳酸钙的乙组相比,甲组的提取液会偏________色。分离光合色素时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同,导致4种色素随层析液在滤纸条上的______________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出该色素的__________。
(4)科学家鲁宾和卡门用同位素示踪方法设计了两组实验:第一组给植物提供______________,第二组给同种植物提供_____________,最终证明了光合作用中氧气的来源。
32. 气孔由一对保卫细胞和它们之间的孔隙构成。大多数植物的气孔白天打开,晚上则保持很小的开度,这样既能保证CO2的供给,又能防止水过多散失。
(1)CO2经气孔被运至叶肉细胞___________中,参与光合作用的__________反应。
(2)关于气孔开闭的假说之一是:在光下,保卫细胞进行光合作用,导致CO2浓度下降,引起pH升高,淀粉转化为葡萄糖,细胞中葡萄糖浓度增高,保卫细胞___________(填“吸水”或“失水”)导致气孔开放。黑暗时,由于_______________,使pH降低,葡萄糖转化为淀粉,保卫细胞里葡萄糖浓度低,改变了水分扩散方向,气孔关闭。
(3)气孔开闭的调节是一个十分复杂的过程,研究者利用拟南芥展开了相关研究。以光照12h/黑暗12h为光照周期进行实验,结果如图1、2所示:
①本实验利用______(选填“加法”,“减法”)原理控制实验变量。
②图1结果显示,野生型植株保卫细胞中淀粉在开始光照后_________h内迅速降解,随后又开始积累,达到峰值又开始缓慢降解。
③结合图1、2所示的结果,可得出TOR激酶在气孔开闭调节中的作用原理为:____________。
33. 玉米(2n=20)是一年生雌雄同株异花传粉的植物,现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂交种(杂合子),杂交种(F1)的杂种优势明显,在高产、抗病等方面杂交种表现出的某些性状优于其纯合亲本,但在F2会出现杂种优势衰退现象。
(1)玉米自然杂交率很高,在没有隔离种植的情况下,为确保自交结实率,需进行人工干预,步骤是:(对未成熟雌花)套袋→____________。
(2)对玉米基因组进行测序需要测定____________条染色体的DNA序列。
(3)玉米的大粒与小粒由一对等位基因(A、a)控制,只有杂合子才表现为大粒的杂种优势,纯合子均表现为小粒。现将若干大粒玉米杂交种平均分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植,甲组自然状态授粉,乙组人工控制使其自花传粉,若所有的种子均正常发育,则在第3代时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为____________、____________。
(4)玉米的抗病和感病是一对相对性状,分别由一对等位基因D和d控制,科研人员发现将纯合的抗病玉米和感病玉米型杂交得F1,F1自交得F2,F2中抗病和感病的数量比是7:5,不符合典型的孟德尔遗传比例,研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常,而带有D基因的花粉成活率很低”。
①若研究人员的推测正确,则F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为_____________。
②现有纯合的抗病玉米和感病玉米若干,请完善下列实验方案,验证上述推测并写出支持上述推测的子代表现型及比例。
实验方案:让纯合的抗病玉米和感病玉米杂交获得F1,F1与感病玉米进行正反交,观察并记录子代表现型及比例。
实验结果:以F1为父本的实验中,子代的表现型及比例为_____________;以F1为母本的实验中,子代的表现型及比例为____________。
34. 鸽子的眼色为褐色,育种工作者选育出了两个纯种红眼品系甲和乙。已知鸽子的性别决定方式为ZW型,用甲、乙品系的鸽子进行如下杂交实验,结果如下图:
(1)杂交一和杂交二互为______________。
(2)由杂交结果可以判断鸽子的眼色遗传为______遗传,判断的依据是______________。
(3)眼色的表现型与虹膜中色素的产生和分布有关,A基因控制色素的分布,其突变基因a导致色素不能分布到虹膜中,而使虹膜表现出其内血管的红色;性染色体上的B基因控制色素的产生,其突变基因b导致色素无法产生。由上述杂交实验可以推断出控制色素分布的基因在______染色体上。杂交一F2中红眼雌性的基因型为______________。
(4)用测交实验证明上述推断
F1代 预期结果
A.褐眼雄性 B.红眼雌性 C.褐眼雌性 ①红眼雄性∶红眼雌性=1∶1 ②褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶3∶4 ③褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶1∶2 ④褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1∶3∶1∶3
表中应选择的F1代和对应的预期结果为_____________。
(
1
)河南省实验中学2023——2024学年上期期中试卷
高三生物
(时间:90 分钟,满分:100分)
一、选择题(本大题共30小题,每小题2分,共60分)
1. “庄稼一枝花,全靠肥当家”,合理施肥是充分发挥肥料的增产作用,实现高产、稳产、低成本的重要措施。有机肥料养分全,肥效慢;化肥肥分浓,见效快,常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列叙述正确的是()
A. 农作物从化肥中获得的无机盐大多以化合物的形式存在于细胞中
B. 有机肥料能为农作物提供有机物,以及、、K+等
C. P被农作物吸收后,可以参与构成DNA、ADP、磷脂等
D. N被农作物吸收参与构成蛋白质后,主要存于其R基上
【答案】C
【解析】
【分析】氮肥、磷肥和钾肥中的无机盐被植物吸收后主要以离子的形式存在于细胞中,进而被用于各项生命活动,有的离子被用于合成有机物,如N被用于合成含氮有机物蛋白质、磷脂、核酸等。
【详解】A、农作物从肥料中获得的无机盐大多以离子形式存在于细胞中,A错误;
B、有机肥料中的有机物需经分解者分解成无机物才能被农作物吸收,B错误;
C、DNA、ADP、磷脂的组成元素中都有P,因此P被农作物吸收,可以参与构成DNA、ADP和磷脂,C正确;
D、N被农作物吸收参与构成蛋白质后,主要在结构-CO-NH-中,D错误。
故选C。
2. 蛋白质与核酸一直是科学家研究的热点领域之一。下列相关叙述中错误的是()
A. 线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸结合形成的复合体
B. 细胞中的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA
C. 蛋白质的合成需要mRNA、rRNA及tRNA三种核糖核酸参与
D. 氨基酸合成蛋白质会产生水,核苷酸合成核酸不产生水
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞生物中含有DNA和RNA两种核酸,DNA是遗传物质;病毒的核酸只有一种,是DNA或RNA。真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA; RNA主要分布在细胞质中。
2、蛋白质和核酸均为生物大分子,蛋白质由氨基酸在核糖体上脱水缩合形成;核酸包括DNA和RNA由对应的核苷酸脱水缩合形成。
【详解】A、线粒体、叶绿体和细胞核中有DNA和RNA,均能够进行DNA的复制和蛋白质的合成,在DNA复制和转录过程中,均存在DNA与DNA聚合酶或RNA聚合酶结合形成的复合体,因此线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸结合形成的复合体,A正确;
B、所有细胞生物中的遗传物质都是DNA,DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA,B正确;
C、蛋白质的合成在核糖体是进行,需要mRNA作为模板、rRNA作为核糖体的组成成分及tRNA运输氨基酸,三种核糖核酸参与,C正确;
D、氨基酸合成蛋白质和核苷酸合成核酸均为脱水缩合过程,均会产生水,D错误。
故选D。
3. “结构与功能观”是生物学的基本观点。其内涵是:一定的结构必然有与之相对应的功能存在,且任何功能都需要一定的结构来完成。下列叙述不符合该观点的是()
A. 功能越复杂的生物膜,其上的蛋白质种类和数量越多
B. 内质网内连核膜外连细胞膜,广阔的膜面积为酶提供附着点
C. 人的卵细胞体积较大,相对表面积也大,有利于细胞与周围环境的物质交换
D. 小肠绒毛上皮细胞内有大量线粒体,有利于该细胞吸收营养物质
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多;
2、内质网能有效地增加细胞内的膜面积,其外连细胞膜,内连核膜,将细胞中的各种结构连成一个整体,增加了细胞内的膜面积;
3、细胞体积越大,其相对表面积越小,和外界进行物质交换的效率越低;
4、线粒体通过呼吸作用提供能量,能量需求越高的地方线粒体的含量越高。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,生物膜上的蛋白质主要有载体蛋白、受体蛋白、酶等,三种蛋白质都具有专一性,因此生物膜上蛋白质的种类和数量越多,膜的功能越复杂,A正确;
B、内质网内连核膜外连细胞膜,广阔的膜面积为酶提供附着点,B正确;
C、人卵细胞的体积较大,相对表面积小,不利于细胞与周围环境的物质交换,C错误;
D、小肠绒毛上皮细胞内有大量线粒体,可产生大量能量用于细胞主动运输吸收营养物质,D正确。
故选C。
【点睛】
4. “红豆生南国,此物最相思”古诗里说的红豆又叫相思豆,相思子毒素是从相思豆种子中提取的一种剧毒性高分子蛋白毒素,它能影响核糖体的功能,导致细胞死亡。相思子毒素蛋白前体形成后通过高尔基体运输至液泡,在液泡中加工成熟并储存。下列相关叙述正确的是()
A. 该毒素能使核糖体失去活性从而抑制转录过程
B. 相思子毒素与消化酶、性激素都属于分泌蛋白
C. 囊泡与液泡膜的融合利用了生物膜的选择透过性
D. 该毒素在液泡中成熟可以阻止其毒害自身核糖体
【答案】D
【解析】
【分析】1、根据题干信息,相思子毒素是一种蛋白质。
2、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、核糖体是翻译的场所,由题意可知该毒素可影响核糖体的功能,进而抑制翻译过程,A错误;
B、性激素的化学本质是固醇,不属于分泌蛋白,B错误;
C、囊泡与液泡膜的融合利用了生物膜的流动性,C错误;
D、该毒素在液泡中成熟,由于有液泡膜的阻隔作用,可以阻止其毒害自身核糖体,D正确。
故选D。
5. 经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是()
A. M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B. 附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C. S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D. M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
【答案】D
【解析】
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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。
2、分析题干信息可知,经内质网加工的蛋白质,只有在S酶的作用下形成M6P标志,才能被高尔基体膜上的M6P受体识别,最终转化为溶酶体酶,无识别过程的蛋白质则被运往细胞膜分泌到细胞外。
【详解】A、酶具有专一性的特点,S酶在某些蛋白质上形成M6P标志,体现了S酶的专一性,A正确;
B、由分析可知,部分经内质网加工的蛋白质,在S酶的作用下会转变为溶酶体酶,该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的,B正确;
C、由分析可知,在S酶的作用下形成溶酶体酶,而S酶功能丧失的细胞中,溶酶体的合成会受阻,则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C正确;
D、M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质不能被识别,最终会被分泌到细胞外,D错误。
故选D。
【点睛】本题考查溶酶体的形成过程及作用等知识,旨在考查考生获取题干信息的能力,并能结合所学知识准确判断各选项。
6. 新冠病毒和SARS病毒在感染人体时均识别肺泡上皮细胞上的受体(ACE2),起识别作用的关键蛋白均为二者包膜上的S﹣蛋白,但二者的S﹣蛋白有部分氨基酸存在差异。下列有关说法错误的是()
A. 控制ACE2合成的基因不只存在于肺泡上皮细胞中
B. S﹣蛋白与ACE2的互相识别作用不能体现细胞间的信息交流
C. S﹣蛋白可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D. 组成S﹣蛋白基因与ACE2基因的碱基种类相同
【答案】D
【解析】
【分析】同一个体的不同细胞含有相同的基因,但由于基因的选择性表达,使不同细胞所含蛋白质和RNA不完全相同。蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应。
【详解】A、人体细胞中都有ACE2合成的基因,只是在部分细胞如肺泡上皮细胞中表达,A正确;
B、病毒没有细胞结构,其S-蛋白与ACE2的互相识别不能体现细胞间的信息交流,B正确;
C、S-蛋白含有肽键,所以能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,C正确;
D、合成S-蛋白的基因位于病毒的RNA上,碱基为A、U、C、G,合成ACE2的基因位于人细胞的DNA上,碱基为A、T、C、G, D错误。
故选D。
7. 在低渗溶液中,细胞吸水膨胀,吸水过多可能导致细胞破裂。不同的细胞通过不同的机制避免细胞过度膨胀。下列相关叙述错误的是()
A. 动物细胞避免吸水涨破需要转运蛋白的协助,转运蛋白运出离子从而降低细胞吸水量
B. 植物细胞的水分进出达到平衡时,细胞内外溶液浓度不一定相等
C. 外界溶液浓度升高,原生生物收缩泡的伸缩频率会降低
D. 发生渗透吸水时,水分子从高浓度溶液向低浓度溶液扩散
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知,动物细胞通过将细胞内的离子运输到细胞外而防止细胞过度吸水而涨破。植物细胞的细胞壁伸缩性较小,因为细胞壁的支持和保护作用,植物细胞不能过度吸水而涨破。原生生物通过形成收缩泡将细胞内的水分向外释放,从而抵抗过度吸水而涨破。
【详解】A、动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外,以减小细胞内液的渗透压降低细胞吸水量,防止细胞渗透吸水涨破,A正确;
B、植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水,但是由于细胞壁的支撑作用,吸水到一定程度后达到平衡,但此时细胞外溶液浓度仍可能小于细胞液浓度,B正确;
C、原生动物生活在低渗溶液中,会通过收缩泡将多余的水排到细胞外,若将原生动物置于高于细胞质浓度的溶液中,细胞会失水,其收缩泡的伸缩频率会降低,C正确;
D、发生渗透吸水时,水分子从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,D错误。
故选D。
8. 下列相关实验叙述正确的是()
A. 在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有唾液淀粉酶
B. 利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时,可用碘液检测反应结果
C. 在过氧化氢溶液充足的情况下,若提高过氧化氢酶的浓度,则酶的活性更高,反应更快
D. 观察细胞有丝分裂实验中,解离液的作用是杀死细胞,使细胞相互分离,固定细胞的分裂相
【答案】D
【解析】
【分析】1、蛋白质中的肽键可与双缩脲试剂反应呈紫色。
2、用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,不能用碘液检测实验结果,因为碘液无法检测蔗糖是否水解。
【详解】A、在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有蛋白质,但不能证明是唾液淀粉酶,A错误;
B、利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时,碘液检测淀粉的有无,但是碘液无法检测蔗糖是否水解,B错误;
C、过氧化氢酶活性与浓度无关,所以在过氧化氢溶液充足的情况下,提高过氧化氢酶的浓度无法使酶的活性更高,C错误;
D、观察细胞有丝分裂实验中,解离液中盐酸使细胞相互分离,酒精杀死细胞,固定细胞的分裂相,D正确。
故选D。
9. 拟南芥液泡膜上存在Na+/H+反向转运载体蛋白,它可利用液泡内外H+的电化学梯度(电位和浓度差)将H+转运出液泡,同时将Na+由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如图所示,据图判断,下列叙述错误的是()
A. H2O通过图中方式可以更快的进出液泡
B. Cl-以协助扩散的方式进入细胞质基质
C. 降低Na+/H+反向转运载体蛋白基因的表达会降低拟南芥的抗盐能力
D. 图示中的转运过程体现了生物膜的选择透过性
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,H+进入液泡需要消耗能量,也需要载体蛋白,故跨膜方式为主动运输,则液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质,说明H+运出液泡是顺浓度梯度,因此方式是协助扩散;液泡膜上的Na+/H+反向转运蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+转运到液泡内,说明Na+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程Na+的进入液泡的方式为主动转运。
【详解】A、水分子进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散,图中水是协助扩散,进出细胞速率更快,A正确;
B、由题图可知: Cl- 借助通道蛋白,以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡,B错误;
C、Na+在液泡中的积累能使液泡内Na+浓度增大,细胞液渗透压增大,细胞吸水能力增强,进而提高拟南芥的耐盐碱能力,故降低Na+/H+反向转运载体蛋白基因的表达会降低拟南芥的抗盐能力,C正确;
D、图示中能选择性的吸收Na+、 Cl- ,排除H+,故体现了生物膜的选择透过性,D正确。
故选B。
【点睛】
10. ATP快速荧光检测仪是基于萤火虫发光原理,利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光,再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法正确的是()
A. ATP中有一个磷酸基团连接在脱氧核糖分子上
B. 许多放能反应与ATP的水解相联系,许多吸能反应与ATP的合成相联系
C. 细胞中储存了大量ATP为细胞的生命活动提供能量
D. 荧光检测仪可检测酸奶中厌氧型微生物的残留量
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质,用来快速检测食品表面的微生物,原理是荧光素与ATP接触形成荧光素酰腺苷酸,后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。
【详解】A、ATP中有一个磷酸基团连接在核糖分子上,A错误;
B、ATP的水解本身是个放能反应,故许多吸能反应与ATP的水解相联系,许多放能反应与ATP的合成相联系,B错误;
C、ATP在细胞中含量较低,C错误;
D、厌氧型微生物无氧呼吸产生少量的ATP,结合信息“根据发光强弱来估测微生物残留量”,判断荧光检测仪可检测酸奶中厌氧型微生物的残留量,D正确。
故选D。
11. 下列有关细胞代谢的叙述中,错误的有几项()
①酶能降低化学反应的活化能,因此具有高效性
②酶制剂适于在低温下保存,且不是所有的酶都在核糖体上合成
③成熟苹果的果肉细胞缺氧时进行无氧呼吸产生乳酸
④自养生物是专指能够通过光合作用制造有机物的生物
⑤人体骨骼肌细胞产生的乳酸可运至肝细胞再生成葡萄糖
⑥人体细胞中的CO2一定在细胞器中产生
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA;酶能降低化学反应的活化能;酶的特性:专一性、高效性和作用条件温和。生物代谢类型从同化作用上可分为自养型和异养型,自养型是指能利用光能或化学能,把二氧化碳合成为有机物,供自己利用的生物;异养型生物只能利用现成的有机物为食。
【详解】①、酶和无机催化剂均能降低化学反应过活化能,其具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应的活化能,①错误;
②、高温会使酶失去活性,所以酶制剂通常在低温下保存,核糖体是合成蛋白质的场所,酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,故酶不都是在核糖体上合成的,②正确;
③、成熟苹果的果肉细胞缺氧时进行无氧呼吸产生酒精,③错误;
④、自养型生物是指通过光合作用或化能合成作用制造有机物的生物,④错误;
⑤、人体骨骼肌细胞产生的乳酸可运至肝细胞再生成葡萄糖,肝细胞是营养物质相互转化的场所,⑤正确;
⑥、人体无氧呼吸不能产生二氧化碳,只能通过有氧呼吸产生二氧化碳,因此人体细胞中的CO2一定在线粒体中产生,⑥正确。
综上所述 以上说法中错误的有①③④,C正确。
故选C。
12. 某生物兴趣小组在实验中发现玉米子粒发芽过程中淀粉含量逐渐减少,由此提出假说:玉米子粒在发芽过程中产生了淀粉酶。为了验证上述假说,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液,40℃温育30min后,分别加入斐林试剂并60℃水浴加热,观察试管内颜色变化。以下分析错误的是()
A. 实验原理是淀粉在淀粉酶作用下产生还原性糖,还原性糖可用斐林试剂检验
B. 设置试管1作为对照,其主要目的是排除淀粉溶液中含有还原性糖
C. 试管2中应加入的X是高温处理过并冷却的发芽玉米提取液
D. 预测试管1~4中的颜色依次为蓝色、蓝色、砖红色、砖红色
【答案】C
【解析】
【分析】淀粉可以用碘液检测产生蓝色,淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖,可以用斐林试剂检测,在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。
【详解】A、实验原理是淀粉在淀粉酶作用下产生还原性糖,还原性糖可用斐林试剂检验,在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀,A正确;
B、设置试管1作为对照,其主要目的是排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖,B正确;
C、该实验的目的是验证玉米籽粒发芽过程中淀粉逐渐减少是淀粉酶作用的结果,因此试管2中加入的X是发芽前玉米的提取液,与试管3进行对照,排除发芽前玉米籽粒中含有还原性糖的可能性,C错误 ;
D、试管1中是淀粉,不是还原糖,不能呈现砖红色,呈现斐林试剂的颜色(蓝色),试管2中加入的X是发芽前玉米的提取液,没有淀粉酶,不能分解淀粉,也是蓝色,试管3和4含有发芽玉米提取液(含有淀粉酶)和淀粉酶溶液,能分解淀粉产生还原糖,还原糖能与斐林试剂反应呈现砖红色,因此预测试管1~4中的颜色依次为蓝色、蓝色、砖红色、砖红色,D正确。
故选C。
13. 利用装置甲,在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片,抽出空气,进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是()
A. 从图乙可看出,F植物适合在较强光照下生长
B. 光照强度为1 klx时,装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时,液滴不移动
C. 光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D. 光照强度为6 klx时,装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知,图甲装置中CO2缓冲液能够为叶片光合作用提供稳定的二氧化碳,因此装置中气体量变化为氧气的释放量;图乙表示在不同光照强度下,植物的净光合速率变化。净光合速率=真正光合速率-呼吸速率;真正光合速率=单位时间产生葡萄糖的速率或者产生氧气的速率;呼吸速率=单位时间消耗的氧气或者产生的CO2。
【详解】A、由图乙可知,F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低,适合在较弱光照下生长,A错误;
B、光照强度为1 klx时,E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率,装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的氧气,使液滴左移,B错误;
C、光照强度为3 klx时,E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等,但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于F植物叶圆片,故光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率不相等,C错误;
D、光照强度为6 klx时,E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度,故此光照强度下,E植物叶圆片释放的氧气多,装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短,D正确。
故选D。
14. 光合作用是自然界最重要的化学反应之一,光合作用的限制因素有内因和外因两个方面,外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度,下图是实验人员测得的光照强度对单个叶片光合速率的影响。下列相关叙述错误的是()
注:光极限是指光合作用吸收CO2量随着光照强度的增加而上升的光照强度范围。CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光照强度的增加而上升的光照强度范围。
A. 阴生植物的光极限范围一般小于阳生植物
B. 在光合作用最适温度下适当升温,若细胞呼吸速率增大,光补偿点可能左移
C. 达到CO2极限时,限制光合速率的因素可能是CO2浓度或温度
D. 实际生产中施肥过多会影响植物吸水,施肥不足可能影响叶绿素和相关酶的合成
【答案】B
【解析】
【分析】1、影响光合作用的因素包括内因和外因,内因:光合色素的种类和数量、酶的含量和活性;外因:温度、光照强度、二氧化碳浓度等。
2、题图分析:曲线横坐标为光照强度,纵坐标为光合作用二氧化碳吸收速率,在图示范围内,随着光照强度的增加,二氧化碳的吸收速率先升高后保持相对稳定。
【详解】A、与阳生植物比,阴生植物对光的需求小,呼吸作用弱,所以阴生植物的光极限和CO2极限范围一般小于阳生植物,A正确;
B、在光合作用最适温度下适当升温,光合作用速率下降,若细胞呼吸速率增大,光补偿点可能右移,B错误;
C、光合作用的限制因素的外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度,达到CO2极限时,光合作用速率不随光照强度改变,则限制光合作用速率的因素可能是CO2浓度或温度,C正确;
D、施肥过度会造成土壤溶液浓度过大,植物吸水困难,甚至失水,施肥不足,植物可能缺乏矿质元素如N、P、Mg等来合成叶绿素和相关酶,D正确。
故选B。
15. 将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是()
A. “合子”发育成正常的蝌蚪,说明肠细胞的细胞核具有全能性
B. 由“合子”发育成的正常蝌蚪长大后必为雌性蛙
C. “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达
D. 细胞核含有该物种的全套基因,但单独培养肠细胞其全能性会受到抑制
【答案】B
【解析】
【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是细胞含有该生物全部的遗传物质。
【详解】A、将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”,“合子”发育成正常的蝌蚪,说明肠细胞的细胞核具有全能性,A正确;
B、由“合子”发育成的正常蝌蚪的性别由提供肠细胞核的亲本决定,该亲本为雌性则“合子”发育的蝌蚪将来发育成雌性,反之则为雄性,B错误;
C、“合子”发育成正常蝌蚪的过程中细胞种类增多,因此伴随着细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达,C正确;
D、将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”,有些“合子“发育成正常的蝌蚪,说明细胞核具有全能性,原因是细胞核含有该物种的全套基因,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪,可能是肠细胞其全能性会受到细胞质的抑制,D正确。
故选B。
16. 下列关于人体细胞生命历程的叙述,正确的是()
A. 被烧伤的皮肤细胞的死亡和蝌蚪尾巴的消失均属于细胞坏死
B. 衰老细胞的染色质处于收缩状态,部分基因转录受到抑制
C. 每个细胞都会经历分裂、分化、衰老、凋亡等生命历程
D. 细胞分化是细胞在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
2、转录:通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程叫做转录,因此转录过程中需要解旋。
3、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、被烧伤的皮肤细胞的死亡属于细胞坏死,蝌蚪尾巴的消失属于细胞凋亡,A错误;
B、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,转录过程中需要解旋,衰老细胞的染色质处于收缩状态,会导致部分基因转录受到抑制,B正确;
C、并非每个细胞都会经历分裂、分化、衰老、凋亡等生命历程,如神经细胞等高度分化的细胞不分裂,C错误;
D、细胞分化是细胞在发育过程中基因选择性表达的结果,D错误。
故选B。
17. 孟德尔说“任何实验的价值和效用,决定于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列关于遗传学实验材料选择的说法,不正确的是()
A. 豌豆在自然状态下是纯种且有易于区分的相对性状,是用来研究遗传规律的理想材料
B.格里菲思利用肺炎双球菌做实验,R型细菌和S型细菌既可以用显微镜区分,也可用肉眼区分
C. 蜜蜂的雄蜂比雌蜂更适合用来观察减数分裂的过程
D. 与大型哺乳动物相比,选择果蝇作为遗传实验的材料的优点之一是果蝇的后代数量多,便于统计学分析
【答案】C
【解析】
【分析】1、豌豆作为遗传学实验材料的优点是:豌豆是严格的自花传粉植物,在自然状态下一般为纯种;豌豆具有多对易于区分的相对性状,易于观察;豌豆的花大,易于操作;豌豆生长期短,易于栽培;籽粒多,便于统计等。
2、果蝇作为遗传学材料的优点是体型小,饲养管理容易,繁殖快,后代数量多,染色体数目少,还有易于区分的性状。
3、蜜蜂中蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来,属于二倍体生物,而雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来,属于单倍体。
【详解】A、豌豆是严格的自花传粉闭花授粉的植物,所以自然状态下都是纯种,并且豌豆有易于区分的相对性状,这样有利于确定子代的性状分离比,所以豌豆是用来研究遗传规律的理想材料,A正确;
B、格里菲思利用肺炎双球菌做实验,R型菌和S型菌既可以用显微镜区分,也可以用肉眼区分,如观察它们的菌落,若菌落是光滑的,则为S型菌,否则为R型菌,B正确;
C、蜜蜂的雄蜂比较特殊,是单倍体,产生配子时,观察不到同源染色体的分离,因此不适合用来观察减数分裂的过程,C错误;
D、果蝇繁殖速度非常快,在25°C左右温度下10天左右就繁殖一代,一次大约产下400个卵,即果蝇的后代数量多,便于统计学分析,而大型哺乳动物一般繁殖周期长,产生后代数量少,不利于统计学分析,D正确。
故选C。
18. 20世纪50年代以来,同位素示踪技术被广泛应用于各种科研领域当中,极大地方便了科学家追踪某些物质或元素在生物体内或细胞内的转移、传递过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 用3H标记亮氨酸,可以追踪小鼠胰腺腺泡细胞中的分泌蛋白合成与运输途径
B. 用15N与18O分别标记人和小鼠细胞膜上的蛋白质后使二者融合,可以证明膜具有流动性
C. 给植物提供14C标记的CO2,将先后在C5、C3和糖类中出现放射性
D. 用含32P标记的噬菌体感染大肠杆菌,多代复制后释放的子代病毒仅少量具有放射性
【答案】AD
【解析】
【分析】同位素用于追踪物质运行和变化过程时,叫做示踪元素.用示踪元素标记的化合物,化学性质不变.人们可以根据这种化合物的性质,对有关的一系列化学反应进行追踪,这种科学研究方法叫做同位素标记法。
【详解】A、亮氨酸是合成蛋白质的原料,用3H标记亮氨酸能追踪小鼠胰腺腺泡细胞中的分泌蛋白合成与运输途径,A正确;
B、用发红色荧光的染料和发绿色荧光的染料分别标记人和小鼠细胞膜上的蛋白质分子后使二者融合,通过两种颜色的荧光在细胞膜上的分布,可以证明膜具有流动性,B错误;
C、卡尔文用14C标记CO2探明了CO2中碳元素在光合作用中的转移途径为:14CO2→14C3→(14CH2O)+14C5,最先出现在C3中,C错误;
D、赫尔希和蔡斯用32P标记的噬菌体感染大肠杆菌,由于噬菌体的DNA带有放射性标记,而大肠杆菌提供的合成DNA和蛋白质的原料没有标记,因此,多代复制后释放的子代病毒仅少量具有放射性,D正确。
故选AD。
19. 如图为果蝇精原细胞减数分裂过程中2号和3号染色体发生的变化,图中的字母代表染色体上的基因,下列相关叙述正确的是()
A. 图示变异类型发生在减数第一次分裂前期
B. 上述变化可能会影响基因的表达
C. 该精原细胞减数分裂过程中等位基因均会分离
D. 图示过程通过DNA分子的断裂和连接,实现了基因重组
【答案】B
【解析】
【分析】图示发生了染色体结构变异,两条非同源染色体之间互换片段,属于易位。基因重组是真核生物在减数分裂的过程中发生的可遗传变异。一种是发生在减数分裂的前期,同源染色体之间交叉互换,一种是发生在减数分裂的后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
【详解】A、图示发生了染色体结构变异,不一定发生在减数第一次分裂前期,A错误;
B、基因在染色体上的位置改变会出现异常,可能影响其表达,B正确;
C、染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n位于非同源染色体上,非同源染色体不会联会配对,所以等位基因N和n发生分离,C错误;
D、图示发生了染色体结构变异,没有发生基因重组,基因重组包括基因的自由组合和交叉互换,D错误。
故选B。
20. 某病毒的DNA分子共有碱基600个,其中一条链的碱基比例为A:T:G:C=1:2:3:4,在侵染宿主细胞时共消耗了嘌呤类碱基2100个,相关叙述错误的是()
A. 该DNA分子的碱基排列方式共有4300种
B. 该病毒在宿主细胞内复制产生了8个子代DNA
C. 子代病毒的DNA中(A+T):(C+G)= 3/7
D. 该病毒DNA第3次复制需要360个腺嘌呤脱氧核苷酸
【答案】A
【解析】
【分析】已知一条链上A:T:G:C=1:2:3:4,即A1:T1:G1:C1=1:2:3:4,根据碱基互补配对原则可知A2:T2:G2:C2=2:1:4:3,则该DNA分子中A:T:G:C=3:3:7:7,由于病毒的DNA分子共有碱基600个,则A=T=90个,C=G=210个。
【详解】A、根据题意,该病毒的DNA分子共有碱基600个,即碱基有300对,但是由于一条链的碱基比例为A:T:G:C=1:2:3:4,即该病毒中碱基比例已经确定,因此该DNA分子的碱基排列方式少于4300种,A错误;
B、该DNA分子共有碱基600个,其中嘌呤碱基数目为300个,其在宿主细胞中共消耗2100个嘌呤碱基,根据DNA半保留复制原则,假设其在宿主细胞中复制了n次,则(2n-1)×300=2100,解得n=3,因此该病毒在宿主细胞内复制产生了23=8个子代DNA,B正确;
C、根据题意,病毒的DNA分子共有碱基600个,其中一条链的碱基比例为A:T:G:C=1:2:3:4,即A1:T1:G1:C1=1:2:3:4,根据碱基互补配对原则可知A2:T2:G2:C2=2:1:4:3,则该DNA分子中A:T:G:C=3:3:7:7,则子代病毒的DNA中(A+T):(C+G)为3:7,C正确;
D、根据以上C选项分析可知,该DNA分子中A:T:G:C=3:3:7:7,由于病毒的DNA分子共有碱基600个,则A=T=90个,C=G=210个,则该病毒DNA第3次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为23-1×90=360个,D正确。
故选A。
21. 基因转录形成mRNA后,一条mRNA上可能同时串联多个核糖体进行翻译过程,形成多聚核糖体(如下图所示)。下列相关叙述合理的是()
A. 细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板﹐提高转录效率
B. 一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,缩短合成一条肽链所需要的时间
C. 图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5’端向3’端移动
D. 由核基因转录形成的mRNA,在转录完成之前即可连接核糖体进行翻译
【答案】C
【解析】
【分析】转录过程是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,不具遗传效应的DNA片段不进行转录;翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板形成RNA的过程,所以细菌的一个基因转录时两条DNA链不可同时作为模板,A错误;
B、一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,没有缩短合成一条肽链所需要的时间,但是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质,B错误;
C、核糖体沿mRNA的移动方向,可以根据图中合成肽链的长短方向进行判断,移动方向从肽链短的一端到长的一端,结合题图可知,核糖体沿着mRNA移动的方向是从5’端向3’端移动,C正确;
D、对于真核生物而言,由于细胞核和细胞质存在空间上的分隔,对于真核生物而言,核基因先转录后翻译,而对于原核生物而言则是边转录边翻译,D错误。
故选C。
22. 图为某生物一个细胞的分裂图像,着丝点均在染色体端部,图中1、2、3、4 各表示一条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 图中细胞处于减数第二次分裂前期
B. 图中细胞的染色体数是体细胞的一半
C. 染色体1 与3 必定会出现在同一子细胞中
D. 染色体1 与2 在后续的分裂过程中会相互分离
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图中含有4对同源染色体,且同源染色体正在两两配对,应该处于减数第一次分裂前期(四分体时期)。
【详解】A、图中所示过程为同源染色体联会,同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期,A错误;
B、图中一条染色体上有两个DNA分子,但染色体数目没变,和体细胞中的数目一样,B错误;
C、1和3是非同源染色体,在减数第一次分裂后期,会发生自由组合,1可以和3或4进入同一个子细胞,C错误;
D、染色体1和2是同源染色体,在减数第一次分裂后期,会相互分离,进入不同的子细胞中,D正确。
故选D。
23. 图甲为转录和翻译同时进行的过程,图乙为中心法则图,①~⑤表示生理过程。下列叙述正确的是
A. 图甲所示过程为图乙中的①②③过程
B. 图甲所示过程中仅有一种RNA参与
C. 图乙中的①发生在细胞分裂的间期
D. 图乙中的④⑤过程也能发生在正常人体细胞中
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲图边转录边翻译,应是原核生物,图乙中①是DNA复制,②是转录,③是翻译,图甲中没有DNA复制,A错误;
B、翻译过程需要mRNA做模板,tRNA为运载工具,rRNA是翻译场所核糖体的组成成分,B错误;
C、图乙中DNA复制发生在细胞分裂间期,C正确;
D、④是RNA复制,⑤是逆转录,在正常人体中不会发生,D错误;
故选C。
24. 对于高等哺乳动物来说,只有精子和卵子结合,才能正常产生后代,原因是受精卵中有些只有来自父亲的等位基因表达,有些则只有来自母亲的等位基因表达,也就是所谓的基因组印记,这种基因组印记是通过表观遗传学的甲基化实现的。基因组印记的存在,使孤立的卵细胞无法实现全套遗传信息的表达,阻碍了孤雌生殖的实现。2022年3月7日,上海交通大学医学院某研究团队利用基因编辑技术,对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写,成功创造了孤雌生殖的小鼠。下列有关叙述正确的是()
A. 孤雌生殖产生的小鼠的体细胞中只有一条X或Y染色体
B. 上述甲基化重写未改变小鼠体内的遗传信息
C. 孤雌生殖产生的小鼠一定具有正常的生育能力,可产生可育的配子
D. 基因组印记会导致受精卵中成对的基因一个突变,另一个保持正常
【答案】B
【解析】
【分析】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,叫作表观遗传。
【详解】A、孤雌生殖产生的小鼠的体细胞中只有一条X染色体,A项错误;
B、题述甲基化重写没有改变小鼠的DNA分子中碱基对的排列顺序,故未改变小鼠体内的遗传信息,B项正确;
C、孤雌生殖产生的小鼠是单倍体,可能不具有正常的生育能力,C项错误;
D、基因组印记没有导致基因突变,只是抑制了基因的表达,D项错误。
故选B。
25. 现有三个纯合的水稻浅绿叶突变体X、Y、Z,突变位点不同,这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变。X、Y、Z两两杂交后,三组杂交实验的F1均为绿色叶,为判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否位于同一对染色体上,育种人员将三组杂交实验的F1自交,观察并统计F2的表现型及比例。下列预测结果正确的是()
A. 若X、Y、Z的浅绿叶基因均位于同一对染色体上,则F2的表现型及比例均为绿叶:浅绿叶=1:1
B. 若X、Y、Z中仅有两个突变体浅绿叶基因在同一对染色体上,则应有两组结果,一组结果为绿叶:浅绿叶=15:1,另一组结果为绿叶:浅绿叶=1:1
C. 若X、Y、Z浅绿叶基因位于三对不同染色体上,则三组结果应均为绿叶:浅绿叶=15:1
D. 突变体X、Y、Z的出现说明了基因突变具有高频性和随机性
【答案】A
【解析】
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、若X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,假设X、Y、Z的基因型分别为aaBBCC、AAbbCC、AABBcc,X、Y、Z两两杂交后的的基因型分别为AaBbCC、AaBBCc、AABbCc,若浅绿叶基因均位于同一对染色体上,第1组F1的自交后代F2为1 aaBBCC(浅绿叶)、1 AAbbCC(浅绿叶),2AaBbCC(绿叶),即绿叶:浅绿叶1:1,同理第2组和第3组的结果也是绿叶:浅绿叶=1:1,A正确;
B、假定X、Y、Z中仅有两个突变体浅绿叶基因位于同一对染色体上,进而可推算出有两组F2的表型及比例为绿叶:浅绿叶=9:7;另一组为绿叶:浅绿叶=1:1,B错误;
C、若X、Y、Z浅绿叶基因位于三对不同染色在上,三组杂交的计算方法的结果应均为绿叶:浅绿叶=9:7,C错误;
D、突变体X、Y、Z的出现说明了基因突变具有随机性和不定向性,基因突变的频率很低,D错误。
故选A。
26. 下列关于基因突变、基因重组、染色体变异的叙述,正确的是()
A. DNA中碱基对的替换、增添或缺失即为基因突变
B. 细胞癌变的实质是抑癌基因突变为原癌基因
C. 单倍体的体细胞中都只含有一个染色体组
D. 同源染色体上的非等位基因可以发生重组,为生物进化提供原材料
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因一般是DNA分子上具有遗传效应的片段,基因突变是指DNA中碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变。
2、单倍体是指体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。
【详解】A、DNA中碱基对的替换、增添和缺失引起了基因结构的改变叫做基因突变,A错误;
B、细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因的突变,B错误;
C、单倍体是指体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体,如果是二倍体生物的配子发育形成的单倍体,则单倍体细胞内含有一个染色体组,如果是四倍体生物的配子发育形成的单倍体,则单倍体的细胞中含有2个染色体组,因此单倍体的体细胞含有1个或多个染色体组,C错误;
D、减数第一次分裂前期,同源染色体上非姐妹染色单体之间可发生互换,这可能导致同源染色体上的非等位基因发生基因重组,为生物进化提供原材料,D正确。
故选D。
27. 图1表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA分子数量的关系,图2为该动物的一个细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化曲线的一部分。据图分析下列有关叙述错误的是()
A. 图1中的Ⅱ可表示减数第一次分裂的中期与有丝分裂的中期
B. 图1中Ⅲ时期细胞中有一个染色体组,Ⅳ时期细胞中不存在同源染色体
C. 若图2表示减数分裂中染色体数目变化曲线的一部分,则A段可对应于图1中Ⅰ、Ⅲ
D. 若图2表示有丝分裂中每条染色体上DNA数目变化曲线的一部分,则B段染色体数等于核DNA分子数
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;
(2)减数第一次分裂: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)减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)。
【详解】A、图1中的Ⅱ染色体4条,染色单体8条,DNA分子数8个,可表示减数第一次分裂,以及有丝分裂的前期和中期,A正确;
B、图1中Ⅲ时期可表示减数第二次分裂的前期和中期,细胞中有一个染色体组;Ⅳ时期表示减数分裂结束后形成子细胞,不存在同源染色体,B正确;
C、若图2表示减数分裂中染色体数目变化曲线的一部分,则A段可表示减数第一次分裂的前期和中期;图1中Ⅰ、Ⅲ均存在于减数第二次分裂,C错误;
D、若图2表示有丝分裂中每条染色体上DNA数目变化曲线的一部分,则A到B的变化是因为发生了着丝粒分裂,B段染色体数等于核DNA分子数,D正确。
故选C。
28. 达尔文列举了大量的证据证明自己的生物进化理论。后来,随着研究的深入,人们又发现了许多支持达尔文生物进化理论的新证据。下列哪项最可能属于这些新证据()
A. 所有生物的生命活动都是靠能量驱动的,这可以作为生物有共同祖先的证据
B. 人和其他动物的DNA碱基序列或某种蛋白质氨基酸序列的比较,属于细胞和分子水平上的证据
C. 比较解剖学通过比较不同脊椎动物以及人的胚胎发育过程,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点
D. 比较不同生物与人的细胞色素氨基酸序列,发现黑猩猩与人的差异最小,在一定程度上说明人和黑猩猩的亲缘关系更近
【答案】D
【解析】
【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:具有同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和尾;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。
【详解】A、有些生命活动不需要能量,如水的吸收,A错误;
B、人和其他动物DNA的碱基序列或某种蛋白质的比较,属于分子水平上的证据,B错误;
C、比较不同脊椎动物以及人的胚胎发育过程属于生物有共同祖先的胚胎学证据,C错误;
D、比较不同生物与人的细胞色素氨基酸序列,发现黑猩猩与人的差异最小,在一定程度上说明人和黑理猩的亲缘关系更近,D正确。
故选D。
29. 下列有关人类遗传病的说法不正确的是()
A. 镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白基因中发生碱基对的替换
B. 苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常引起的常染色体显性遗传病
C. 囊性纤维病是由于编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)基因中碱基对的缺失造成的
D. 红绿色盲是位于X染色体的隐性基因引起的,一个红绿色盲患者的儿子可能也是红绿色盲
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
2、人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如镰刀形细胞贫血症、苯丙酮尿症)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、红绿色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病);(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;(3)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)。
【详解】A、镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生替换,A正确;
B、苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常引起的常染色体隐性遗传病,B错误;
C、囊性纤维病是常见的一种遗传病,其致病原因是编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)的基因碱基对缺失引起的,C正确;
D、若该红绿色盲患者是一个女性患者(XbXb),其儿子为红绿色盲,D正确。
故选B。
30. 临床上,随着抗生素的大量使用,敏感性菌株不断被淘汰,抗药性菌株大量繁殖,最终可能导致出现对多种抗生素具有抗性的“超级细菌”。下列有关分析正确的是()
A. 敏感性和抗药性是由细菌同源染色体上的等位基因控制的相对性状
B. 若停止抗生素的使用,则细菌的抗药性基因频率可能会逐渐下降
C. 细菌的抗生素抗性变异是定向的,抗生素对细菌进行了不定向选择
D. 随着抗生素的大量使用,加速诱发了基因突变从而产生“超级细菌”
【答案】B
【解析】
【分析】种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变,突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。
【详解】A、细菌是原核生物,原核细胞没有染色体,A错误;
B、减少抗生素的使用范围和剂量,不抗药细菌存活率增加,细菌的抗药性基因频率可能会有所下降,B正确;
C、细菌的抗生素抗性变异是不定向的,抗生素对细菌进行了定向选择,存活下来的细菌大多为抗药性菌株,C错误;
D、超级细菌的出现,是因为抗生素对变异进行了选择作用,加速了抗药性细菌出现,不是因为抗生素大量使用促使细菌发生基因突变,基因突变本来就存在着,D错误。
故选B。
二、非选择题(本大题共4小题,共40分)
31. 生物实验对推动生物科学发展中具有重要意义。请回答下列问题:
(1)科学家用荧光标记技术进行人-鼠细胞融合实验,该实验结果直接证明了细胞膜中的_________分子可以运动,由此能较好地解释细胞膜在结构上具有流动性。
(2)探究酵母菌细胞呼吸方式实验中可用澄清的石灰水检测CO2的产生,也可使用____________溶液检测。橙色的重铬酸钾溶液在__________条件下与乙醇发生反应,变成________色。
(3)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎,提取光合色素时,若甲组未加入碳酸钙,与加入碳酸钙的乙组相比,甲组的提取液会偏________色。分离光合色素时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同,导致4种色素随层析液在滤纸条上的______________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出该色素的__________。
(4)科学家鲁宾和卡门用同位素示踪方法设计了两组实验:第一组给植物提供______________,第二组给同种植物提供_____________,最终证明了光合作用中氧气的来源。
【答案】31. 蛋白质
32. ①. 溴麝香草酚蓝 ②. 酸性 ③. 灰绿
33. ①. 黄 ②. 扩散速率 ③. 吸收光谱
34. ①. H2O和C18O2 ②. H218O和CO2
【解析】
【分析】色素的提取和分离实验原理:叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中,所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。纸层析法:色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢,因而可用层析液将不同色素进行分离。
【小问1详解】
用不同荧光染料标记细胞膜表面的蛋白质分子,进行人-鼠细胞融合的实验,此实验结果直接证明了细胞膜中的蛋白质分子可以运动,由此较好地解释细胞膜结构上的流动性。
【小问2详解】
CO2使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,故探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中可用澄清的石灰水检测CO2的产生,也可使用溴麝香草酚蓝水溶液溶液检测;橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
【小问3详解】
碳酸钙能保护色素,若甲组未加入碳酸钙,与加入碳酸钙的乙组相比,由于叶绿素受破坏,含量减少,甲组的提取液会偏黄色;分离光合色素时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同,导致4种色素随层析液在滤纸条上的扩散速率不同而出现色素带分层的现象;色素对不同光的吸收能力不同,若用不同波长的光照射叶绿素a提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出该色素的吸收光谱。
【小问4详解】
1941年,鲁宾和卡门利用18O进行了两组对比实验:第一组为植物提供H2O 和C18O2;第二组为相同植物提供H218O 和CO2。在其他条件相同情况下,分析出第一组释放的氧气全部为O2,第二组全部为18O2,有力地证明了植物释放的O2来自于H2O。
32. 气孔由一对保卫细胞和它们之间的孔隙构成。大多数植物的气孔白天打开,晚上则保持很小的开度,这样既能保证CO2的供给,又能防止水过多散失。
(1)CO2经气孔被运至叶肉细胞的___________中,参与光合作用的__________反应。
(2)关于气孔开闭的假说之一是:在光下,保卫细胞进行光合作用,导致CO2浓度下降,引起pH升高,淀粉转化为葡萄糖,细胞中葡萄糖浓度增高,保卫细胞___________(填“吸水”或“失水”)导致气孔开放。黑暗时,由于_______________,使pH降低,葡萄糖转化为淀粉,保卫细胞里葡萄糖浓度低,改变了水分扩散方向,气孔关闭。
(3)气孔开闭的调节是一个十分复杂的过程,研究者利用拟南芥展开了相关研究。以光照12h/黑暗12h为光照周期进行实验,结果如图1、2所示:
①本实验利用______(选填“加法”,“减法”)原理控制实验变量。
②图1结果显示,野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照后_________h内迅速降解,随后又开始积累,达到峰值又开始缓慢降解。
③结合图1、2所示的结果,可得出TOR激酶在气孔开闭调节中的作用原理为:____________。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 暗
(2) ①. 吸水 ②. 进行细胞呼吸(或有氧呼吸),释放CO2
(3) ①. 减法 ②. 1 ③. TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解,使气孔打开
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
二氧化碳是暗反应的原料,CO2经气孔被运至叶肉细胞的叶绿体基质中,在叶绿体基质中被固定为C3,参与光合作用的暗反应阶段。
【小问2详解】
在光下,保卫细胞进行光合作用,导致CO2浓度下降,引起pH升高,淀粉转化为葡萄糖,细胞中葡萄糖浓度增高,保卫细胞吸水导致气孔开放;黑暗时只进行呼吸作用,由于呼吸作用释放CO2,使pH降低,葡萄糖转化为淀粉,保卫细胞里葡萄糖浓度低,改变了水分扩散方向,气孔关闭。
【小问3详解】
①实验控制中的减法原理是设法排除某种因素对实验对象的干扰,本实验用TOR激酶抑制剂抑制TOR激酶的作用,是利用减法原理控制实验变量。
②在图1中,野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照后1h内迅速降解,随后又开始积累,达到峰值又开始缓慢降解。
③图2中,开始光照时,对照组和抑制剂处理组保卫细胞气孔开闭情况一致,光照1h和3h后,对照组保卫细胞气孔增大,抑制剂处理组保卫细胞气孔打开程度基本无明显变化,结合图1、2所示的结果,可得出的结论是TOR激酶通过促进保卫细胞中淀粉的迅速降解,使细胞内渗透压升高,细胞吸水,气孔打开,TOR激酶在光照条件下作用效果显著。
33. 玉米(2n=20)是一年生雌雄同株异花传粉的植物,现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂交种(杂合子),杂交种(F1)的杂种优势明显,在高产、抗病等方面杂交种表现出的某些性状优于其纯合亲本,但在F2会出现杂种优势衰退现象。
(1)玉米自然杂交率很高,在没有隔离种植的情况下,为确保自交结实率,需进行人工干预,步骤是:(对未成熟雌花)套袋→____________。
(2)对玉米基因组进行测序需要测定____________条染色体的DNA序列。
(3)玉米的大粒与小粒由一对等位基因(A、a)控制,只有杂合子才表现为大粒的杂种优势,纯合子均表现为小粒。现将若干大粒玉米杂交种平均分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植,甲组自然状态授粉,乙组人工控制使其自花传粉,若所有的种子均正常发育,则在第3代时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为____________、____________。
(4)玉米的抗病和感病是一对相对性状,分别由一对等位基因D和d控制,科研人员发现将纯合的抗病玉米和感病玉米型杂交得F1,F1自交得F2,F2中抗病和感病的数量比是7:5,不符合典型的孟德尔遗传比例,研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常,而带有D基因的花粉成活率很低”。
①若研究人员的推测正确,则F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为_____________。
②现有纯合的抗病玉米和感病玉米若干,请完善下列实验方案,验证上述推测并写出支持上述推测的子代表现型及比例。
实验方案:让纯合的抗病玉米和感病玉米杂交获得F1,F1与感病玉米进行正反交,观察并记录子代表现型及比例。
实验结果:以F1为父本的实验中,子代的表现型及比例为_____________;以F1为母本的实验中,子代的表现型及比例为____________。
【答案】(1)人工授粉→套袋
(2)10 (3) ①. 1/2 ②. 3/4
(4) ①. D:d=1:5 ②. 抗病:感病=1:5 ③. 抗病:感病=1:1
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质:杂合体内,等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
2、雌雄同株的生物没有性染色体。
【小问1详解】
玉米自然杂交率很高,在没有隔离种植的情况下,为确保自交结实率,需对未成熟雌花进行套袋,然后选择同株的雄穗采集花粉进行人工授粉,之后为了避免外来花粉的干扰,再套袋,因此操作步骤可表示为:(对未成熟雌花)套袋→人工授粉→套袋。
【小问2详解】
玉米是雌雄同株的植物,没有性染色体,且玉米的染色体2N=20,故对玉米基因组进行测序需要测定10条染色体的DNA序列。
【小问3详解】
根据题意可知,只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态授粉,进行的是随机交配,因此不管种植多少年,三种基因型的比例均为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,只有Aa表现为杂种优势,因此衰退率为1/2。
乙组人工控制自交授粉,第3年种植时种下的是子二代,子一代的基因型比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,子二代的基因型及比例为3/8AA、1/4Aa、3/8aa,杂合子的比例是1/4,纯合子的比例是3/4,即此时乙组杂种优势衰退率为3/4。
【小问4详解】
①纯合的抗病玉米的基因型为DD,感病玉米的基因型为dd,二者杂交得F1的基因型为Dd,F1自交得F2,F2中抗病和感病的数量比是7:5,现推测F1产生了两种比例均等的雌配子即为D、d各占1/2,设F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为D:d=x:1,则F2中dd的比例可表示为1/2×(1/(x+1))=5/12,解得x=1/5,说明F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为D:d=1:5。
②现有纯合抗病玉米和感病玉米若干,验证上述推测,则需要采用测交的方法进行验证,且需要首先获得Dd基因型的个体,然后让该个体分别作为母本和父本进行测交,观察后代的性状表现即可。
具体实验方案如下:让纯合的抗病玉米(DD)和感病玉米(dd)杂交获得F1,即得到了基因型为Dd的玉米植株。然后让F1分别作父本、母本与感病玉米杂交(让F1与感病玉米(dd)进行正反交),观察后代表现型及比例。
若以F1为父本的实验中,F1(Dd)产生的具有活力的花粉的种类及比例为D:d=1:5,故后代中抗病(Dd):感病(dd)=1:5;
F1为母本的实验中,F1(Dd)产生的雌配子D:d=1:1,因此后代中抗病:感病=1:1,则可说明上述推测正确。
【点睛】本题以玉米为素材,考查异花授粉的步骤、基因组测序、基因分离定律的实质以及相关的实验探究,意在考查考生的识记能力、理解能力和实验探究能力。
34. 鸽子的眼色为褐色,育种工作者选育出了两个纯种红眼品系甲和乙。已知鸽子的性别决定方式为ZW型,用甲、乙品系的鸽子进行如下杂交实验,结果如下图:
(1)杂交一和杂交二互为______________。
(2)由杂交结果可以判断鸽子的眼色遗传为______遗传,判断的依据是______________。
(3)眼色的表现型与虹膜中色素的产生和分布有关,A基因控制色素的分布,其突变基因a导致色素不能分布到虹膜中,而使虹膜表现出其内血管的红色;性染色体上的B基因控制色素的产生,其突变基因b导致色素无法产生。由上述杂交实验可以推断出控制色素分布的基因在______染色体上。杂交一F2中红眼雌性的基因型为______________。
(4)用测交实验证明上述推断
F1代 预期结果
A.褐眼雄性 B.红眼雌性 C.褐眼雌性 ①红眼雄性∶红眼雌性=1∶1 ②褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶3∶4 ③褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶1∶2 ④褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1∶3∶1∶3
表中应选择的F1代和对应的预期结果为_____________。
【答案】(1)正反交 (2) ①. 伴性 ②. 正反交结果不同,且杂交二中F1代雄性全为褐眼,雌性全为红眼,性状表现与性别相关联
(3) ①. 常 ②. AaZbW,AAZbW,aaZBW和aaZbW
(4)A和④、C和③
【解析】
【分析】由于图中杂交一中褐眼:红眼=9:7,说明由两对基因控制性状,正反交的结果不同,其中有一对基因位于Z染色体上。
【小问1详解】
杂交实验一和二的父本与母本刚好相反,所以互为正反交实验。
【小问2详解】
从实验一和实验二中看出,正反交结果不同,且杂交二中F1代雄性全为褐眼,雌性全为红眼,雌雄表现型不同,说明鸽子颜色为伴性遗传。
【小问3详解】
根据题干信息,A基因控制色素的分布,其突变基因a导致色素不能分布到虹膜中,而使虹膜表现出其内血管的红色;性染色体上的B基因控制色素的产生,其突变基因b导致色素无法产生,所以当A和B基因同时存在时表现为褐色,其余为红色,在杂交二中,甲和乙都是红色,子代中雌性为红色,雄性为褐色,说明A/a位于常染色体上,B/b位于Z染色体上,则亲本基因型是AAZbZb和aaZBW,子一代基因型是AaZbW(雌性红色),AaZBZb(雄性褐色),相互交配子二代中红眼雌性的基因型有AaZbW,AAZbW,aaZBW和aaZbW。
【小问4详解】
杂交一中品系乙的亲本基因型是AAZbW和aaZBZB,子一代是AaZBW、AaZBZb,杂交二中亲本基因型是AAZbZb和aaZBW,子一代基因型是AaZbW(雌性红色),AaZBZb(雄性褐色),测交是和隐性纯合子(aaZbZb和aaZbW)交配,如果选择AaZbW,则子代全为红眼,不符合要求;故可以选择褐眼雄性(AaZBZb)交配,子代中AaZBZb:AaZbZb:AaZBW:AaZbW:aaZBZb:aaZbZb:aaZBW:aaZbW=1:1:1:1:1:1:1:1,则褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1∶3∶1∶3。故选A和④;还可以选择褐眼雌性(AaZBW)进行测交,子代中AaZBZb:aaZBZb:AaZbW:aaZbW=1:1:1:1,褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶1∶2,故选C和③。
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