黑龙江省牡丹江市名校2023-2024学年高三上学期生物学第三次月考试卷
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.诺如病毒是一种具有高度传染性的RNA病毒,表面由衣壳蛋白覆盖。它主要通过消化道感染人体,使患者出现恶心、呕吐、腹泻等症状。下列有关诺如病毒的叙述,正确的是( )
A.诺如病毒属于生命系统的最小结构层次
B.诺如病毒利用其体内的核糖体来合成蛋白质
C.诺如病毒的遗传信息是RNA中核糖核苷酸的排列顺序
D.诺如病毒容易发生变异,是因为自然状态下其既能发生基因突变也能发生基因重组
【答案】C
【知识点】生命系统的结构层次;病毒
【解析】【解答】A、病毒不属于生命系统的结构层次,生命系统的最小结构层次是细胞,A错误;
B、病毒没有细胞结构,其利用宿主细胞的核糖体来合成蛋白质,B错误;
C、诺如病毒为RNA病毒,其遗传信息储存在RNA中核糖核苷酸的排列顺序中,C正确;
D、病毒在自然状态下只能发生基因突变,不能发生基因重组,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生命系统的结构层次由小到大依次是:细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。
2、病毒没有细胞结构,一般仅有蛋白质外壳和内部的核酸所组成,且一种病毒只含有一种核酸,病毒的生活离不开活细胞。
2.下列有关细胞结构及功能的叙述,正确的是( )
A.溶酶体内可合成多种水解酶,称为“酶仓库”
B.细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网状结构
C.真核生物的细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D.线粒体内膜向内腔折叠成嵴,有利于葡萄糖分解
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞核的功能;线粒体的结构和功能;细胞骨架
【解析】【解答】A、溶酶体内的水解酶是在核糖体中合成的,溶酶体不能合成水解酶,A错误;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构,B错误;
C、真核生物的细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,C正确;
D、葡萄糖分解成丙酮酸和[H]发生在细胞质基质,线粒体内膜向内腔折叠成嵴,有利于酶的附着,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、溶酶体是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细跑器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
2、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
3、有氧呼吸的过程:第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段,丙酮酸在线粒体基质中在水的参与下分解成二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段,O2和[H]在线粒体内膜上反应,生成水,并释放大量能量。
3.《黄帝内经》中提到“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。以上食物富含糖类、蛋白质和脂肪等营养物质。下列说法正确的是( )
A.“五谷”中富含淀粉,同时还含有少量糖原和纤维素
B.“五畜”中富含脂肪和蛋白质,二者的组成元素相同
C.“五果”与“五菜”富含的色素位于叶绿体或液泡中
D.糖类、蛋白质和脂肪等生物大分子都是以碳链为骨架
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;生物大分子以碳链为骨架;脂质的种类及其功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、动物细胞含有糖原,“五谷”中不含糖原,A错误;
B、脂肪的元素组成为C、H、O,蛋白质的元素组成为C、H、O、N,有的还含有S等其他元素,B错误;
C、植物细胞中的花青素分布在液泡中,光合色素分布在叶绿体中,故“五果”与“五菜”富含的色素位于叶绿体或液泡中,C正确;
D、脂肪不是生物大分子,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖,淀粉和纤维素分布在植物细胞中,糖原为动物细胞所特有。
2、生物大分子都是以碳链为骨架,常见的生物大分子有多糖、蛋白质、核酸,脂肪不是生物大分子。
4.线粒体在代谢中会产生H2O2、含氧自由基等活性氧,大量活性氧会导致线粒体膜结构损伤,并产生更多活性氧。下列叙述错误的是( )
A.H2O2能被细胞内的过氧化氢酶催化分解
B.含氧自由基不会损害细胞中的DNA
C.大量活性氧的产生会导致有氧呼吸的第三阶段受阻
D.大量活性氧的产生可能是导致细胞衰老的原因之一
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、过氧化氢酶能降低H2O2分解所需的活化能,H2O2能被细胞内的过氧化氢酶催化分解,A正确;
B、含氧自由基会损害细胞中的DNA,可能引起基因突变,B错误;
C、大量活性氧会导致线粒体膜结构损伤,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此大量活性氧的产生会导致有氧呼吸的第三阶段受阻,C正确;
D、大量活性氧的产生会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,可能是导致细胞衰老的原因之一,D正确。
故答案为:B。
【分析】自由基假说的部分内容:自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大。此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。
5.细胞受病原体感染后,位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素C释放到细胞质基质,特异的水解酶被激活,经过一系列反应,促进细胞核中基因选择性表达,诱导细胞编程性死亡,同时病原体被消灭。下列叙述错误的是( )
A.细胞色素C参与线粒体中的[H]与氧气结合的过程
B.细胞编程性死亡过程中有核质之间的双向信息传递
C.被病原体感染的细胞通过编程性死亡属于细胞坏死
D.病菌感染细胞的凋亡降低了其它细胞被感染的风险
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;细胞的凋亡;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】A、有氧呼吸第三阶段,[H]与氧气在线粒体内膜上结合生成水,并释放大量能量,根据细胞色素C位于线粒体内膜上,且参与细胞呼吸可以推测,细胞色素C参与线粒体中的[H]与氧气结合的过程,A正确;
B、细胞色素C释放到细胞质基质后经过一系列反应,促进细胞核中基因选择性表达,诱导细胞编程性死亡,因此细胞编程性死亡过程中有核质之间的双向信息传递,B正确;
C、被病原体感染的细胞通过编程性死亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡,C错误;
D、病菌感染细胞的凋亡,有利于机体消灭寄生于细胞内的病原体,从而降低了其它细胞被感染的风险,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
2、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。
6.科学家利用皮肤细胞“炮制”出了iPS细胞(多能干细胞)。下图为该技术的操作流程模式图,根据图示推断iPS细胞( )
A.与表皮细胞、心肌细胞相比,iPS细胞分化程度较低
B.水分减少,代谢速率较慢
C.分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
D.只能分化形成某种特定类型的细胞
【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、与表皮细胞、心肌细胞相比,iPS细胞分化程度较低,可以分化成多种细胞,A正确;
B、iPS细胞具有较强的分裂分化能力,其生命活动更加旺盛,因此iPS细胞内水分增多,代谢速率较快,B错误;
C、细胞分化过程中发生基因的选择性表达,但遗传物质不发生改变,因此分化形成的表皮细胞中染色体数目没有变化,C错误;
D、由图可知,iPS细胞可以分化成多种类型的细胞,其细胞的全能性较高,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中,细胞中的遗传物质一般不会发生改变。
2、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。一般而言,分化程度越高细胞的全能性越低。
7.染色体断裂重接假说的主要内容是一条染色体断裂产生两个断裂端,这些断裂端可按下列三种方式发展:①保持原状,不愈合,无着丝点的染色体片段丢失;②同一条染色体断裂产生的两个断裂端重接,恢复为原来的染色体;③某条染色体断裂产生的一个或两个断裂端与另一条非同源染色体断裂所产生的断裂端连接,产生新的染色体。下列说法正确的是( )
A.方式①导致了染色体数目变异
B.方式②导致了染色体结构变异
C.方式③属于染色体结构变异中的易位
D.断裂重接的染色体一定会遗传给后代
【答案】C
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、方式①染色体断裂后保持原状,不愈合,无着丝点的染色体片段丢失,其发生的变异为染色体结构变异,染色体的数目没有发生改变,A错误;
B、方式②同一条染色体断裂产生的两个断裂端重接,恢复为原来的染色体,没有发生染色体结构变异,B错误;
C、方式③某条染色体断裂产生的一个或两个断裂端与另一条非同源染色体断裂所产生的断裂端连接,产生新的染色体,该过程中发生了非同源染色体片段的相互连接,属于染色体结构变异中的易位,C正确;
D、若断裂重接发生在有丝分裂过程中,断裂重接的染色体一般不会遗传给子代;若断裂重接发生在减数分裂过程中,由于配子中只含同源染色体中的一条,即有的配子中没有断裂重接的染色体,因此雌雄配子随机结合形成的子代不一定有断裂重接的染色体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
2、染色体结构变异包括重复、缺失、倒位和易位。重复是染色体中增加某一片段引起的变异;缺失是染色体的某一片段缺失引起的变异;易位是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异;倒位是染色体的某一片段位置颠倒引起的变异。
8.目前市场上销售的香蕉均来自三倍体香蕉植株,下图表示某三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是( )
A.图中染色体加倍的原因是有丝分裂后期着丝粒的分裂受阻
B.若图中野生芭蕉的基因型为Aa,则图中无子香蕉的基因型可能有4种
C.图中获得无子香蕉的育种方法是单倍体育种
D.该过程说明生殖隔离的形成必须经过长期的地理隔离
【答案】B
【知识点】多倍体育种
【解析】【解答】A、图中秋水仙素处理诱导染色体加倍的原因是有丝分裂前期纺锤体的形成受阻,导致有丝分裂后期着丝粒分裂后染色体不向两极移动,A错误;
B、若图中野生芭蕉的基因型为Aa,则有子香蕉的基因型为AAaa,有子香蕉能够产生AA、Aa、aa三种配子,野生芭蕉能够产生A、a两种配子,因此野生芭蕉和有子香蕉杂交产生的无子香蕉的基因型可能有4种,为AAA、AAa、Aaa、aaa,B正确;
C、无子香蕉为三倍体,图中获得无子香蕉的育种方法是多倍体育种,C错误;
D、野生芭蕉和有子香蕉杂交产生的子代为无子香蕉,说明两者之间存在生殖隔离,属于不同的物种,但由野生芭蕉形成有子香蕉的过程没有经过地理隔离,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无子香蕉的培育过程为:现将野生芭蕉用秋水仙素诱导,使其成为四倍体的有子香蕉,然后再利用野生芭蕉和有子香蕉杂交,即可产生三倍体的无子香蕉。该过程为多倍体育种,利用的原理是染色体数目变异。
2、单倍体育种的过程为:先对花药进行离体培养,获得单倍体植株,然后用秋水仙素处理单倍体幼苗,诱导其染色体数目加倍,获得正常的可育植株。
9.下列有关基因突变的说法中,不正确的是( )
A.基因突变能产生新的基因 B.基因突变是普遍存在的
C.自然条件下的基因突变频率低 D.诱发突变对生物体都是有利的
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、新基因产生的根本途径是基因突变,A正确;
B、自然界中诱发基因突变的因素很多,而且基因突变也会自发产生,因此,基因突变在生物界是普
遍存在的,B正确;
C、自然条件下的基因突变频率很低,C正确;
D、诱发突变对生物体大多数都是不利的,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因突变的概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
2、基因突变的特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性。
10.下列有关单倍体及单倍体育种的叙述,错误的是( )
A.单倍体的体细胞中只含一个染色体组
B.利用单倍体育种培育新品种能明显缩短育种年限
C.单倍体育种中常采用花药离体培养的方法获得单倍体
D.与多倍体植株相比,单倍体植株茎细、叶小且营养不高
【答案】A
【知识点】单倍体育种
【解析】【解答】A、单倍体的体细胞中不一定只含一个染色体组,如由四倍体植物的花粉发育而来的植株也为单倍体,但体细胞中含2个染色体组,A错误;
B、利用单倍体育种培育新品种能明显缩短育种年限,B正确;
C、单倍体育种中常采用花药离体培养的方法获得单倍体,C正确;
D、与多倍体植株相比,单倍体植株茎细、叶小且营养不高,且往往是高度不育的,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、单倍体的概念:体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体,叫作单倍体。
2、单倍体育种的过程为:先对花药进行离体培养,获得单倍体植株,然后用秋水仙素处理单倍体幼苗,诱导其染色体数目加倍,获得正常的可育植株。
3、多倍体植物的特点:与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
11.以下几种生物性状的产生,属于同种变异类型的是( )
①果蝇的白眼 ②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒 ③无籽西瓜
④人类的红绿色盲 ⑤杂交水稻中的矮杆抗病品种 ⑥人类的镰状细胞贫血
A.①②③ B.④⑤⑥ C.①④⑥ D.②③⑤
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;杂交育种;多倍体育种
【解析】【解答】①果蝇的白眼是基因突变的结果;
②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒是基因重组的结果;
③无籽西瓜为三倍体,是染色体数目变异的结果;
④人类的红绿色盲是基因突变的结果;
⑤杂交水稻中的矮杆抗病品种是基因重组的结果;
⑥人类的镰状细胞贫血是基因突变的结果。
综上,①④⑥属于基因突变,②⑤属于基因重组。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因突变是新基因、新性状产生的根本途径;基因重组可以产生新的基因型,产生重组性状。
12.(2023高一下·金牛期末)运用证据和逻辑进行推测是研究生物进化最为有效的方法。下列有关进化证据的叙述错误的是( )
A.研究不同地层的古生物化石可以推测生物进化的路线,这是最直接的证据
B.不同生物的细胞色素c的氨基酸序列存在差异,这否定了生物有共同的祖先
C.人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%,这属于分子水平的证据
D.人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾,这属于胚胎学证据
【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹,生物化石是进化过程中最直接的证据,A正确;
B、亲缘关系越近,细胞色素c中氨基酸序列差异越小,因此比较真核细胞内的细胞色素c中氨基酸序列的差异性大小,可以推测生物之间的亲缘关系,B错误;
C、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,故人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%,这属于分子水平的证据,C正确;
D、胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,比较发现人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃和尾,属于胚胎学证据,D正确。
故答案为:B。
【分析】生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹;比较解剖学是对各类脊椎动物的器言和系统进行解剖和比较研究的科学,比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器言;胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,也为生物进化论提供了很重要的证据,如脊椎动物和人的胚胎早期都有鳃裂和尾,说明了脊椎动物和人是从某些古代的低等动物进化来的。
13.如图所示为植物体细胞杂交的流程,两种植物细胞都为二倍体,它们的基因型分别为AABB、ddee。下列叙述正确的是( )
A.图中“去壁”要使用淀粉酶和果胶酶
B.①过程常采用的物理法有离心、振动、聚乙二醇
C.③过程和④过程分别表示再分化和脱分化
D.杂种植株的基因型为AABBddee
【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,图中“去壁”要使用纤维素酶和果胶酶,A错误;
B、①过程为诱导植物原生质体的融合,聚乙二醇融合法为化学法,B错误;
C、③过程和④过程分别表示脱分化和再分化,C错误;
D、杂种植株由基因型分别为AABB、ddee的两种植物细胞融合而成,故其基因型为AABBddee,D正确。
故答案为:D。
【分析】题图分析:①为诱导原生质体融合,常用的方法可以分为物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等,化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法等;②为杂种细胞再生出细胞壁;③为脱分化形成愈伤组织;④为再分化形成杂种植株。
14.利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久,遍布民间,一般称作传统发酵技术。下列关于发酵技术的叙述中,不正确的是( )
A.制作泡菜要控制好腌制的时间、温度和食盐用量
B.当缺少氧气和糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
C.制作葡萄酒时要先冲洗葡萄再去枝梗
D.泡菜坛内有时会长出一层白膜,这层白膜是产膜酵母大量增殖形成的
【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、温度和食盐用量会影响泡菜制作过程中微生物的生命活动,而腌制时间会影响泡菜中亚硝酸盐的含量和泡菜的成熟度等,因此制作泡菜要控制好腌制的时间、温度和食盐用量,A正确;
B、当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,但醋酸菌为好氧菌,其生命活动的进行需要氧气,B错误;
C、制作葡萄酒时要先冲洗葡萄再去枝梗,若先去掉枝梗容易使葡萄的果肉受到污染,C正确;
D、酵母菌在氧气和营养物质充足等条件下会大量繁殖,泡菜坛内有时会长出一层白膜,这层白膜是产膜酵母大量增殖形成的,D正确。
故答案为:B。
【分析】醋酸菌是好氧细菌,当氧气、糖源都充足时能将糖分解成醋酸;当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸。多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
15.第三代试管婴儿也称胚胎植入前遗传学诊断,精子和卵细胞形成受精卵发育成早期胚胎后植入子宫前对胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测,再进行胚胎移植。下列相关叙述正确的( )
A.胚胎移植前遗传学诊断需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞
B.进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
C.试管婴儿的早期胚胎发育经历了由桑葚胚→原肠胚→囊胚阶段
D.精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵
【答案】D
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精;胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎移植前遗传学诊断常取囊胚期的滋养层细胞进行检测,因为此时的羊水中没有来自胚胎的细胞,A错误;
B、胚胎移植时,不需要对供体和受体进行免疫检查,受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应,B错误;
C、试管婴儿的早期胚胎发育经历了由桑葚胚→囊胚→原肠胚阶段,C错误;
D、精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵,该反应称为卵细胞膜反应,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理(对供体、受体进行同期发情处理,对供体有时还要进行超数排卵处理),配种或人工授精,胚胎的收集、检查、培养或保存,胚胎的移植(一般选择桑椹胚或囊胚),以及移植后的检查等步骤。
2、受精过程中,在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。
二、不定项选择(本题共5小题,每题3分,共15分。每小题给出的4个选项中,有一项或多个项是符合题目要求。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分)
16.某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体(如下图所示)。该男子发生的变异包括( )
A.染色体数目变异 B.染色体片段缺失
C.染色体易位 D.基因突变
【答案】A,B,C
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】由图可知,在一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体的过程中,发生了染色体易位,而两条染色体变成了一条染色体,因此发生了染色体数目变异,同时该过程中还有染色体片段的丢失,因此还发生了染色体片段缺失。该过程没有发生基因突变。综上所述,ABC符合题意,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】1、染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
2、染色体结构变异包括重复、缺失、倒位和易位。重复是染色体中增加某一片段引起的变异;缺失是染色体的某一片段缺失引起的变异;易位是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异;倒位是染色体的某一片段位置颠倒引起的变异。
17.下图表示白色棉的培育过程。以下叙述不正确的是( )
A.过程①造成的变异可在光学显微镜下观察
B.过程②造成的变异是随机的、不定向的
C.过程③说明染色体片段缺失的纯合子有致死效应
D.过程④的操作包括取粉红棉的花粉进行离体培养及对培养出的幼苗进行秋水仙素处理
【答案】A,C
【知识点】染色体结构的变异;单倍体育种
【解析】【解答】A、①过程中,B基因突变为b基因,发生可基因突变,因此过程①造成的变异在光学显微镜下观察不到,A错误;
B、过程②发生了染色体结构变异,染色体结构变异是随机的、不定向的,B正确;
C、粉红棉自交,后代出现了白色棉,由于该过程没有基因突变发生,说明白色棉不可能含有b基因,因此可以确定白色棉为染色体片段缺失的纯合子,C错误;
D、过程④为单倍体育种,该操作包括取粉红棉的花粉进行离体培养及对培养出的幼苗进行秋水仙素处理,诱导其染色体说明加倍,D正确。
故答案为:AC。
【分析】题图分析可知:过程①B基因突变为b基因,发生可基因突变;过程②有一条染色体上b基因所在的染色体片段发生了缺失,发生的变异为染色体片段缺失;过程③为粉红棉自交,过程④为单倍体育种,③和④过程都培育出了白色棉,都可以说明白色棉为染色体片段缺失的纯合子。
18.下图一所示为细胞中遗传信息的表达过程,图二表示遗传信息的传递途径。下列相关叙述错误的是( )
A.图一所示的核糖体在mRNA上从左往右移动
B.进行②时,RNA聚合酶与基因的起始密码子结合
C.人体细胞线粒体内和大肠杆菌细胞内能发生图一所示过程
D.进行②时,DNA解旋酶与DNA结合,使得DNA双链解开
【答案】A,B,D
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、根据两个核糖体上的肽链的长短可以判断,图一所示的核糖体在mRNA上从右往左移动,A错误;
B、②表示转录,进行②时,RNA聚合酶与基因上的模板链结合,起始密码子位于mRNA上,B错误;
C、图一所示过程中遗传信息边转录边翻译,由于没有核膜的阻碍,人体细胞线粒体内和大肠杆菌细胞内能发生图一所示过程,C正确;
D、进行②时,RNA聚合酶与DNA结合,使得DNA双链解开,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、图一过程中遗传信息变转录边翻译,可以判断该过程不是细胞核基因的表达过程,根据核糖体上肽链的长短(由短到长)可知,图一所示的核糖体在mRNA上从右往左移动。
2、图二中①为DNA复制,②为转录,③为翻译,④为RNA复制,⑤为逆转录。
19.对下面图解分析错误的是( )
A.①将进入线粒体或出细胞,②可为暗反应提供能量
B.突然停止供应CO2,短时间内C的含量将下降
C.图示过程为真核生物的光合作用过程
D.H2O中H元素的转移途径为H2O→NADPH→C3→C5和糖类
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、①为水的光解产生的氧气, 将进入线粒体用于有氧呼吸或排出细胞,②为水的光解产生的ATP,可为暗反应C3的还原提供能量,A正确;
B、突然停止供应CO2,短时间内由于C5固定CO2生成的C3减少,而C3的还原速率基本不变,因此C3的含量下降,B正确;
C、根据图示生物含有类囊体可判断该生物含有叶绿体,因此图示过程为真核生物的光合作用过程,C正确;
D、H2O中H元素通过水的光解进入NADPH,在NADPH参与C3的还原的过程中进入C5和糖类,因此H的转移途径为H2O→NADPH→C5和糖类,D错误。
故答案为:D。
【分析】光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段需要光的参与,水在类囊体薄膜上分解,该过程的产物有氧气、NADPH和ATP;暗反应阶段可大致分为两个阶段,分别为C5固定CO2生成的C3,和C3在NADPH和ATP的参与下还原为糖类和C5。由此可以判断①为氧气,②为ATP。
20.“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列关于实验材料的选择,正确的是( )
A.选用洋葱进行DNA的粗提取
B.选用菠菜叶的下表皮观察叶绿体
C.选用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
D.选用小鼠卵巢观察细胞减数分裂
【答案】A,C
【知识点】观察线粒体和叶绿体;观察细胞的有丝分裂;观察细胞的减数分裂实验;DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱细胞中含有DNA,可以选用洋葱进行DNA的粗提取,A正确;
B、菠菜叶下表皮细胞中不含叶绿体,应选用稍带写叶肉细胞的菠菜叶的下表皮观察叶绿体,B错误;
C、洋葱根尖分生区具有较为旺盛的分裂能力,可以用于观察细胞有丝分裂,C正确;
D、不宜选用小鼠卵巢观察细胞减数分裂,一是因为卵巢中进行减数分裂的细胞较少,另一原因是小鼠的卵细胞的形成过程中,减数第一次分裂发生于胚胎时期,而减数第二次分裂要在受精过程中才能完成,D错误。
故答案为:AC。
【分析】1、进行DNA粗提取时,应尽量选择富含DNA的材料,如鸡血、洋葱、菜花等材料。
2、观察减数分裂时,一般选择动物的精巢进行观察,原因是动物的精巢中进行减数分裂的细胞多,且精子的形成过程是连续的。
三、非选择题(共5题,共55分)
21.科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包含另一条借助交替氧化酶(AOX)的途径。
(1)交替氧化酶(AOX)分布在植物细胞线粒体内膜上,它可以催化O2与[H]生成 ,并使细胞呼吸释放的能量更多以热能形式散失,生成ATP所占的比例 。在寒冷早春,某些植物的花细胞中AOX基因的表达会 ,利于提高花序温度,吸引昆虫传粉。
(2)进一步研究表明,AOX途径可能与光合作用有关,科研人员对此进行深入研究。
①光合作用过程中,光能被分布于叶绿体 上的光合色素吸收,并转变为ATP中的 ,经过暗反应,能量最终被储存在 中。一般情况下,植物叶片的光合作用随光照强度的增强而增强,但光照强度过高时,光合作用减弱。
②科研人员将正常光照下发育的叶片分为4组,用AOX途径抑制剂处理A组和C组叶片的左侧,然后将4组叶片离体,叶柄插入盛满水的试管中,左侧置于正常光照下,右侧置于正常光照或高光下(图1),40分钟后测量叶片左侧光合色素的光能捕获效率(图2)。
根据 组的实验数据可以推测,在夏季晴天,若树木中层叶片的部分区域被高光照射,叶面出现光斑,则可能会使邻近组织的光合作用减弱。实验说明,AOX途径可以 。
【答案】(1)水;下降;增加
(2)①类囊体薄膜(类囊体);(活跃的)化学能;糖类(有机物);②BD;提高光合色素的光能捕获效率,利于光合作用进行,在周围受到高光照射的叶片组织中的作用更显著。
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)有氧呼吸第三阶段O2与[H]在线粒体内膜上反应生产水,交替氧化酶(AOX)分布在植物细胞线粒体内膜上,由此可以推测它可以催化O2与[H]生成水,该过程使细胞呼吸释放的能量更多以热能形式散失,储存在ATP中的能量减少,因此生成ATP所占的比例下降。由于借助交替氧化酶(AOX)的途径会产生更多的热量,因此在寒冷早春,某些植物的花细胞中AOX基因的表达会增加,利于提高花序温度,吸引昆虫传粉。
(2)①光合作用过程中,光能被分布于叶绿体类囊体(薄膜)上的光合色素吸收,并转变为ATP中的活跃的化学能,经过暗反应,能量最终被储存在糖类等有机物中。
②B组和D组的不同在于B组右侧为正常光照,D组右侧为高光,实验结果显示,40分钟后D组叶片左侧光合色素的光能捕获效率低于B组,因此根据B组和D组的实验数据可以推测在夏季晴天,若树木中层叶片的部分区域被高光照射,叶面出现光斑,则可能会使邻近组织的光合作用减弱。根据无论是A组和B组相比较,还是C组和D组相比较,40分钟后AOX途径被抑制组叶片左侧光合色素的光能捕获效率低于AOX途径未抑制组,可知AOX途径可以提高光合色素的光能捕获效率,利于光合作用进行,同时根据B组和A组的差值小于D组和C组的差值,可知在周围受到高光照射的叶片组织中的作用更显著。
【分析】1、有氧呼吸的过程:第一阶段葡萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸和NADH,并释放少量能量;第二阶段,丙酮酸在水的参与下,在线粒体基质中分解产生NADH和二氧化碳,并释放少量能量;第三阶段,NADH和O2在线粒体内膜上反应生成水,并释放大量能量。
2、光合作用的过程:光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段需要光的参与,水在类囊体薄膜上分解,该过程的产物有氧气、NADPH和ATP;暗反应阶段可大致分为两个阶段,分别为C5固定CO2生成的C3,和C3在NADPH和ATP的参与下还原为糖类和C5。
22.中国是生产稻米最多的国家,增加水稻的产量一直是科研人员研究的主要课题。图1是将玉米的PEPC酶(与CO2 的固定有关)基因与PPDK 酶(催化CO2初级受体——PEP 的生成)基因导入水稻后,在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图2是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线。请据图分析回答下列问题:
(1)原种水稻 A 点以后限制光合作用的主要环境因素为 , 转基因水稻 (选填“是”或“不是”)通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。CCCP(一种化学物质)能抑制水稻的光合作用,为探究CCCP、缺镁两种因素对海水稻光合作用的影响及其相互关系,应设置 组实验。
(2)图 1 是在 ℃下测得的结果,如调整温度为 25℃,重复图1相关实验,A 点会向 移动(从上和下及左和右两个方面考虑)。
(3)据图1和图2推测,转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在 环境中。研究者提取并分离了这两种水稻等质量叶片的光合色素,通过观察比较 发现两种植株各种色素含量无显著差异,则可推断转基因水稻是通过促进光合作用的 (填过程)来提高光合速率。
【答案】(1)CO2浓度、温度;不是;4
(2)30;左下
(3)强光照和高温;色素带的宽度;暗反应
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)原种水稻A点以后随着光照强度的增加,光合速率不再增加,因此原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为CO2浓度、温度。根据图2可知,转基因水稻和原种水稻净光合速率的最适温度相同,说明因此转基因水稻不是通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。为探究CCCP、缺镁两种因素对海水稻光合作用的影响及其相互关系,应设置4组实验,分别为原生水稻+完全培养液、原生水稻+含CCCP的完全培养液、原生水稻+缺镁的完全培养液、原生水稻+含CCCP但缺镁得完全培养液。
(2)图1中光照强度为1000Lux时,转基因水稻的净光合速率为25μmol m-2 s-1,原种水稻的净光合速率为20μmol m-2 s-1,分别正好对应图2中温度为30℃时两种水稻的净光合速率,故图1是在30℃下测得的结果。如调整温度为25℃,重复图1相关实验,由于原种水稻的净光合速率下降,A 点会向左下移动。
(3)由图1可知,转基因水稻在强光下净光合速率高于原种水稻,由图2可知,在温度较高的环境中,转基因水稻的净光合速率明显大于原种水稻,因此转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在强光照和高温环境中。研究者提取并分离了这两种水稻等质量叶片的光合色素,通过观察比较色素带的宽度(色素带宽度越大色素含量越高)发现两种植株各种色素含量无显著差异,说明转基因水稻并不是通过直接影响光反应来来提高光合速率的,因此可以推断转基因水稻是通过促进光合作用的暗反应来提高光合速率。【分析】1、结合题干信息,转基因水稻中导入的PEPC酶(与CO2的固定有关)基因与PPDK 酶(催化CO2初级受体——PEP的生成)基因能够促进CO2的固定,可以推知相同环境条件下产生的C3多于原种水稻,从而使其光合速率高于原种水稻。
2、题图分析:图1显示转基因水稻在强光下净光合速率高于原种水稻,说明其更适应高光照强度,图2显示在温度较高的环境中,转基因水稻的净光合速率明显大于原种水稻,说明其更适应高温环境。
23.某二倍体雌雄同株植物雄性育性受一组复等位基因(位于同源染色体的相同位点上的两种以上的等位基因)控制,其中M为不育基因,Mf为恢复可育基因,m为可育基因,且其显隐性强弱关系为Mf>M>m。该种植物雄性不育植株不能产生可育花粉,但雌蕊发育正常。如表为雄性可育植株的杂交组合及结果,请分析回答问题。
杂交组合 亲本 子代植株
雄性可育 雄性不育
1 甲×甲 716株 242株
2 甲×乙 476株 481株
3 甲×丙 936株 0株
(1)该种植物雄性不育与可育的遗传遵循基因的 定律。
(2)据表分析,雄性可育植株甲、乙、丙亲本的基因型分别为 、 、 。
(3)该种雄性不育植株在进行杂交实验人工授粉前,母本 (填“需要”或“不需要”)去雄处理。
(4)现有某雄性不育植株丁,请从甲、乙、丙三种雄性可育植株中选择合适的材料来鉴定植株丁的基因型。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
①实验思路: 。
②预期实验结果和结论:
若子代植株 ,则植株丁的基因型为MM;
若子代植株 ,则植株丁的基因型为Mm。
【答案】(1)分离
(2)MfM;mm;MfMf
(3)不需要
(4)选择丁(母本)和乙(父本)进行杂交,统计子代植株的表型及比例;全部表现为雄性不育;雄性可育:雄性不育=1:1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)该植物雄性育性受一组复等位基因(位于同源染色体的相同位点上的两种以上的等位基因)控制,因此其遗传遵循基因的分离定律。
(2)根据杂交组合1甲自交后代中雄性可育与雄性不育比值接近3:1,可知甲含有M基因,且又是雄性可育的,因此其基因型为MfM;根据杂交组合2甲与乙杂交后代雄性可育与雄性不育比值接近1:1可知,乙的基因型为mm;根据杂交组合3甲与丙杂交后代全为雄性可育可知,丙的基因型为MfMf。
(3)雄性不育植株不能产生可育花粉,但雌蕊发育正常,因此其只能做母本,故在杂交实验中对该种雄性不育植株不需要去雄处理。
(4)丁未雄性不育植株,其可能得基因型有MM、Mm两种,为鉴定植株丁的基因型,可以选择基因型为mm的个体进行杂交,即选择乙与之杂交。若丁的基因型为MM,则子代基因型全为Mm,全部表现为雄性不育;若丁的基因型为Mm,则杂交后代基因型为Mm:mm=1:1,即子代植株雄性可育:雄性不育=1:1。
【分析】1、题干分析:根据M为不育基因,Mf为恢复可育基因,m为可育基因,且其显隐性强弱关系为Mf>M>m,可知雄性不育的基因型为M-,雄性可育的基因型有Mf-、mm。
2、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
24.请回答下列有关生物进化的问题:
(1)图甲表示某小岛上蜥蜴进化的过程,X、Y、Z表示蜥蜴新物种产生的基本环节。其中X、Y分别是 、 。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为 ,这是生物繁殖的基本单位,也是 的基本单位。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的 。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,W代表蜥蜴脚趾的分趾基因;w代表联趾(趾间有蹼)基因。图乙表示这两种性状比例变化的过程。
①由于蜥蜴过度繁殖,导致 加剧。
②小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例逐渐上升,其原因可能是 。
③图乙所示的过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的 发生了改变。
(5)从生物多样性角度分析,图乙所示群体中不同个体的存在反映了 多样性。
【答案】(1)突变和基因重组(可遗传变异;基因突变、基因重组和染色体变异);自然选择
(2)种群;进化
(3)基因库
(4)生存斗争(种内竞争);联趾型个体趾间有蹼,适合游泳,可以从水中获取食物;基因频率
(5)遗传(基因)
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物的多样性;种群的概念
【解析】【解答】(1)蜥蜴原种经过X环节产生了不同性状,因此X表示突变和基因重组;Y环节不利性状在自然环境中被淘汰,因此Y表示自然选择。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为种群,种群生物繁殖的基本单位,也是进化的基本单位。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的基因库。
(4)①资源总是有限的,由于蜥蜴过度繁殖,会导致生存斗争(种内竞争)加剧。
②小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例逐渐上升,其原因可能是联趾型个体趾间有蹼,适合游泳,可以从水中获取食物。
③自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的基因频率发生了改变。
(5)生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次,图乙所示群体中不同个体的存在反映了遗传(基因)多样性。
【分析】1、现代生物进化理论的主要内容:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化
的结果。
2、种群是生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
3、种群的基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
25.科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图1:
(1)步骤①中,应选择培养至 时期的卵母细胞作为受体细胞。
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为 ,将基因导入ES细胞的常用方法是 。
(3)步骤③中,需要构建含有干扰素基因的 。构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从图2中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取 作为引物。据图2和图3分析,对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶的组合为 或 。
(4)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发 色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否成功表达,可以采用 的方法。
【答案】(1)MⅡ期(减数第二次分裂中期)
(2)ES细胞的全能性高,分化程度低,分裂能力强,可诱导分化出多种细胞;显微注射法
(3)基因表达载体;B和C;HindⅢ和PstⅠ;EcoRⅠ和PstⅠ
(4)绿;抗原-抗体杂交
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;动物细胞核移植技术;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)步骤①中,应选择培养至MⅡ期(减数第二次分裂中期)时期的卵母细胞作为受体细胞,因为MⅡ期的卵母细胞的细胞质中含有丰富的营养物质和促进细胞核全能型表达的物质。
(2)与上皮细胞相比,ES细胞的全能性高,分化程度低,分裂能力强,可诱导分化出多种细胞,因此将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞。将基因导入ES细胞的常用方法是显微注射法。
(3)步骤③为将目的基因导入受体细胞,为使目的基因能够在受体细胞内稳定存在并表达,需要构建含有干扰素基因的基因表达载体。DNA复制过程中,由于子链只能从引物的5'端向3'端延伸,因此需选择图2中的B和C作为引物。据图2和图3分析,对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,既要将干扰素基因切下来,又不能破坏干扰素基因,同时还要保证质粒上有相关酶的酶切位点,但不能将质粒完全破坏,因此可选用限制酶的组合为HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ。
(4)步骤③获得的导入成功的ES细胞中含有正常的绿色荧光蛋白基因,因此在荧光显微镜下观察时,应该选择选择发绿色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否成功表达,可以利用抗原能和抗体的特异性结合的特点,因此可采用抗原-抗体杂交的方法。
【分析】题图分析:图1中①表示核移植,②表示将重组细胞培养至囊胚期,③表示将目的基因导入受体细胞。图2中,SamⅠ酶的识别序列位于干扰素基因的内部,因此获取目的基因时,不宜选用,为获取完整的目的基因,可选用限制酶的组合为HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ,而图3中的红色荧光蛋白基因正好有PstⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ的酶切位点,因此构建好的基因表达载体红色荧光蛋白基因被破坏,而绿色荧光蛋白基因正常。
1 / 1黑龙江省牡丹江市名校2023-2024学年高三上学期生物学第三次月考试卷
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.诺如病毒是一种具有高度传染性的RNA病毒,表面由衣壳蛋白覆盖。它主要通过消化道感染人体,使患者出现恶心、呕吐、腹泻等症状。下列有关诺如病毒的叙述,正确的是( )
A.诺如病毒属于生命系统的最小结构层次
B.诺如病毒利用其体内的核糖体来合成蛋白质
C.诺如病毒的遗传信息是RNA中核糖核苷酸的排列顺序
D.诺如病毒容易发生变异,是因为自然状态下其既能发生基因突变也能发生基因重组
2.下列有关细胞结构及功能的叙述,正确的是( )
A.溶酶体内可合成多种水解酶,称为“酶仓库”
B.细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网状结构
C.真核生物的细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D.线粒体内膜向内腔折叠成嵴,有利于葡萄糖分解
3.《黄帝内经》中提到“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。以上食物富含糖类、蛋白质和脂肪等营养物质。下列说法正确的是( )
A.“五谷”中富含淀粉,同时还含有少量糖原和纤维素
B.“五畜”中富含脂肪和蛋白质,二者的组成元素相同
C.“五果”与“五菜”富含的色素位于叶绿体或液泡中
D.糖类、蛋白质和脂肪等生物大分子都是以碳链为骨架
4.线粒体在代谢中会产生H2O2、含氧自由基等活性氧,大量活性氧会导致线粒体膜结构损伤,并产生更多活性氧。下列叙述错误的是( )
A.H2O2能被细胞内的过氧化氢酶催化分解
B.含氧自由基不会损害细胞中的DNA
C.大量活性氧的产生会导致有氧呼吸的第三阶段受阻
D.大量活性氧的产生可能是导致细胞衰老的原因之一
5.细胞受病原体感染后,位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素C释放到细胞质基质,特异的水解酶被激活,经过一系列反应,促进细胞核中基因选择性表达,诱导细胞编程性死亡,同时病原体被消灭。下列叙述错误的是( )
A.细胞色素C参与线粒体中的[H]与氧气结合的过程
B.细胞编程性死亡过程中有核质之间的双向信息传递
C.被病原体感染的细胞通过编程性死亡属于细胞坏死
D.病菌感染细胞的凋亡降低了其它细胞被感染的风险
6.科学家利用皮肤细胞“炮制”出了iPS细胞(多能干细胞)。下图为该技术的操作流程模式图,根据图示推断iPS细胞( )
A.与表皮细胞、心肌细胞相比,iPS细胞分化程度较低
B.水分减少,代谢速率较慢
C.分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
D.只能分化形成某种特定类型的细胞
7.染色体断裂重接假说的主要内容是一条染色体断裂产生两个断裂端,这些断裂端可按下列三种方式发展:①保持原状,不愈合,无着丝点的染色体片段丢失;②同一条染色体断裂产生的两个断裂端重接,恢复为原来的染色体;③某条染色体断裂产生的一个或两个断裂端与另一条非同源染色体断裂所产生的断裂端连接,产生新的染色体。下列说法正确的是( )
A.方式①导致了染色体数目变异
B.方式②导致了染色体结构变异
C.方式③属于染色体结构变异中的易位
D.断裂重接的染色体一定会遗传给后代
8.目前市场上销售的香蕉均来自三倍体香蕉植株,下图表示某三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是( )
A.图中染色体加倍的原因是有丝分裂后期着丝粒的分裂受阻
B.若图中野生芭蕉的基因型为Aa,则图中无子香蕉的基因型可能有4种
C.图中获得无子香蕉的育种方法是单倍体育种
D.该过程说明生殖隔离的形成必须经过长期的地理隔离
9.下列有关基因突变的说法中,不正确的是( )
A.基因突变能产生新的基因 B.基因突变是普遍存在的
C.自然条件下的基因突变频率低 D.诱发突变对生物体都是有利的
10.下列有关单倍体及单倍体育种的叙述,错误的是( )
A.单倍体的体细胞中只含一个染色体组
B.利用单倍体育种培育新品种能明显缩短育种年限
C.单倍体育种中常采用花药离体培养的方法获得单倍体
D.与多倍体植株相比,单倍体植株茎细、叶小且营养不高
11.以下几种生物性状的产生,属于同种变异类型的是( )
①果蝇的白眼 ②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒 ③无籽西瓜
④人类的红绿色盲 ⑤杂交水稻中的矮杆抗病品种 ⑥人类的镰状细胞贫血
A.①②③ B.④⑤⑥ C.①④⑥ D.②③⑤
12.(2023高一下·金牛期末)运用证据和逻辑进行推测是研究生物进化最为有效的方法。下列有关进化证据的叙述错误的是( )
A.研究不同地层的古生物化石可以推测生物进化的路线,这是最直接的证据
B.不同生物的细胞色素c的氨基酸序列存在差异,这否定了生物有共同的祖先
C.人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%,这属于分子水平的证据
D.人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾,这属于胚胎学证据
13.如图所示为植物体细胞杂交的流程,两种植物细胞都为二倍体,它们的基因型分别为AABB、ddee。下列叙述正确的是( )
A.图中“去壁”要使用淀粉酶和果胶酶
B.①过程常采用的物理法有离心、振动、聚乙二醇
C.③过程和④过程分别表示再分化和脱分化
D.杂种植株的基因型为AABBddee
14.利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久,遍布民间,一般称作传统发酵技术。下列关于发酵技术的叙述中,不正确的是( )
A.制作泡菜要控制好腌制的时间、温度和食盐用量
B.当缺少氧气和糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
C.制作葡萄酒时要先冲洗葡萄再去枝梗
D.泡菜坛内有时会长出一层白膜,这层白膜是产膜酵母大量增殖形成的
15.第三代试管婴儿也称胚胎植入前遗传学诊断,精子和卵细胞形成受精卵发育成早期胚胎后植入子宫前对胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测,再进行胚胎移植。下列相关叙述正确的( )
A.胚胎移植前遗传学诊断需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞
B.进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
C.试管婴儿的早期胚胎发育经历了由桑葚胚→原肠胚→囊胚阶段
D.精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵
二、不定项选择(本题共5小题,每题3分,共15分。每小题给出的4个选项中,有一项或多个项是符合题目要求。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分)
16.某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体(如下图所示)。该男子发生的变异包括( )
A.染色体数目变异 B.染色体片段缺失
C.染色体易位 D.基因突变
17.下图表示白色棉的培育过程。以下叙述不正确的是( )
A.过程①造成的变异可在光学显微镜下观察
B.过程②造成的变异是随机的、不定向的
C.过程③说明染色体片段缺失的纯合子有致死效应
D.过程④的操作包括取粉红棉的花粉进行离体培养及对培养出的幼苗进行秋水仙素处理
18.下图一所示为细胞中遗传信息的表达过程,图二表示遗传信息的传递途径。下列相关叙述错误的是( )
A.图一所示的核糖体在mRNA上从左往右移动
B.进行②时,RNA聚合酶与基因的起始密码子结合
C.人体细胞线粒体内和大肠杆菌细胞内能发生图一所示过程
D.进行②时,DNA解旋酶与DNA结合,使得DNA双链解开
19.对下面图解分析错误的是( )
A.①将进入线粒体或出细胞,②可为暗反应提供能量
B.突然停止供应CO2,短时间内C的含量将下降
C.图示过程为真核生物的光合作用过程
D.H2O中H元素的转移途径为H2O→NADPH→C3→C5和糖类
20.“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列关于实验材料的选择,正确的是( )
A.选用洋葱进行DNA的粗提取
B.选用菠菜叶的下表皮观察叶绿体
C.选用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
D.选用小鼠卵巢观察细胞减数分裂
三、非选择题(共5题,共55分)
21.科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包含另一条借助交替氧化酶(AOX)的途径。
(1)交替氧化酶(AOX)分布在植物细胞线粒体内膜上,它可以催化O2与[H]生成 ,并使细胞呼吸释放的能量更多以热能形式散失,生成ATP所占的比例 。在寒冷早春,某些植物的花细胞中AOX基因的表达会 ,利于提高花序温度,吸引昆虫传粉。
(2)进一步研究表明,AOX途径可能与光合作用有关,科研人员对此进行深入研究。
①光合作用过程中,光能被分布于叶绿体 上的光合色素吸收,并转变为ATP中的 ,经过暗反应,能量最终被储存在 中。一般情况下,植物叶片的光合作用随光照强度的增强而增强,但光照强度过高时,光合作用减弱。
②科研人员将正常光照下发育的叶片分为4组,用AOX途径抑制剂处理A组和C组叶片的左侧,然后将4组叶片离体,叶柄插入盛满水的试管中,左侧置于正常光照下,右侧置于正常光照或高光下(图1),40分钟后测量叶片左侧光合色素的光能捕获效率(图2)。
根据 组的实验数据可以推测,在夏季晴天,若树木中层叶片的部分区域被高光照射,叶面出现光斑,则可能会使邻近组织的光合作用减弱。实验说明,AOX途径可以 。
22.中国是生产稻米最多的国家,增加水稻的产量一直是科研人员研究的主要课题。图1是将玉米的PEPC酶(与CO2 的固定有关)基因与PPDK 酶(催化CO2初级受体——PEP 的生成)基因导入水稻后,在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图2是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线。请据图分析回答下列问题:
(1)原种水稻 A 点以后限制光合作用的主要环境因素为 , 转基因水稻 (选填“是”或“不是”)通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。CCCP(一种化学物质)能抑制水稻的光合作用,为探究CCCP、缺镁两种因素对海水稻光合作用的影响及其相互关系,应设置 组实验。
(2)图 1 是在 ℃下测得的结果,如调整温度为 25℃,重复图1相关实验,A 点会向 移动(从上和下及左和右两个方面考虑)。
(3)据图1和图2推测,转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在 环境中。研究者提取并分离了这两种水稻等质量叶片的光合色素,通过观察比较 发现两种植株各种色素含量无显著差异,则可推断转基因水稻是通过促进光合作用的 (填过程)来提高光合速率。
23.某二倍体雌雄同株植物雄性育性受一组复等位基因(位于同源染色体的相同位点上的两种以上的等位基因)控制,其中M为不育基因,Mf为恢复可育基因,m为可育基因,且其显隐性强弱关系为Mf>M>m。该种植物雄性不育植株不能产生可育花粉,但雌蕊发育正常。如表为雄性可育植株的杂交组合及结果,请分析回答问题。
杂交组合 亲本 子代植株
雄性可育 雄性不育
1 甲×甲 716株 242株
2 甲×乙 476株 481株
3 甲×丙 936株 0株
(1)该种植物雄性不育与可育的遗传遵循基因的 定律。
(2)据表分析,雄性可育植株甲、乙、丙亲本的基因型分别为 、 、 。
(3)该种雄性不育植株在进行杂交实验人工授粉前,母本 (填“需要”或“不需要”)去雄处理。
(4)现有某雄性不育植株丁,请从甲、乙、丙三种雄性可育植株中选择合适的材料来鉴定植株丁的基因型。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
①实验思路: 。
②预期实验结果和结论:
若子代植株 ,则植株丁的基因型为MM;
若子代植株 ,则植株丁的基因型为Mm。
24.请回答下列有关生物进化的问题:
(1)图甲表示某小岛上蜥蜴进化的过程,X、Y、Z表示蜥蜴新物种产生的基本环节。其中X、Y分别是 、 。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为 ,这是生物繁殖的基本单位,也是 的基本单位。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的 。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,W代表蜥蜴脚趾的分趾基因;w代表联趾(趾间有蹼)基因。图乙表示这两种性状比例变化的过程。
①由于蜥蜴过度繁殖,导致 加剧。
②小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例逐渐上升,其原因可能是 。
③图乙所示的过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的 发生了改变。
(5)从生物多样性角度分析,图乙所示群体中不同个体的存在反映了 多样性。
25.科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图1:
(1)步骤①中,应选择培养至 时期的卵母细胞作为受体细胞。
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为 ,将基因导入ES细胞的常用方法是 。
(3)步骤③中,需要构建含有干扰素基因的 。构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从图2中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取 作为引物。据图2和图3分析,对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶的组合为 或 。
(4)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发 色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否成功表达,可以采用 的方法。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】生命系统的结构层次;病毒
【解析】【解答】A、病毒不属于生命系统的结构层次,生命系统的最小结构层次是细胞,A错误;
B、病毒没有细胞结构,其利用宿主细胞的核糖体来合成蛋白质,B错误;
C、诺如病毒为RNA病毒,其遗传信息储存在RNA中核糖核苷酸的排列顺序中,C正确;
D、病毒在自然状态下只能发生基因突变,不能发生基因重组,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生命系统的结构层次由小到大依次是:细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。
2、病毒没有细胞结构,一般仅有蛋白质外壳和内部的核酸所组成,且一种病毒只含有一种核酸,病毒的生活离不开活细胞。
2.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞核的功能;线粒体的结构和功能;细胞骨架
【解析】【解答】A、溶酶体内的水解酶是在核糖体中合成的,溶酶体不能合成水解酶,A错误;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构,B错误;
C、真核生物的细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,C正确;
D、葡萄糖分解成丙酮酸和[H]发生在细胞质基质,线粒体内膜向内腔折叠成嵴,有利于酶的附着,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、溶酶体是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细跑器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
2、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
3、有氧呼吸的过程:第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段,丙酮酸在线粒体基质中在水的参与下分解成二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段,O2和[H]在线粒体内膜上反应,生成水,并释放大量能量。
3.【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;生物大分子以碳链为骨架;脂质的种类及其功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、动物细胞含有糖原,“五谷”中不含糖原,A错误;
B、脂肪的元素组成为C、H、O,蛋白质的元素组成为C、H、O、N,有的还含有S等其他元素,B错误;
C、植物细胞中的花青素分布在液泡中,光合色素分布在叶绿体中,故“五果”与“五菜”富含的色素位于叶绿体或液泡中,C正确;
D、脂肪不是生物大分子,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖,淀粉和纤维素分布在植物细胞中,糖原为动物细胞所特有。
2、生物大分子都是以碳链为骨架,常见的生物大分子有多糖、蛋白质、核酸,脂肪不是生物大分子。
4.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、过氧化氢酶能降低H2O2分解所需的活化能,H2O2能被细胞内的过氧化氢酶催化分解,A正确;
B、含氧自由基会损害细胞中的DNA,可能引起基因突变,B错误;
C、大量活性氧会导致线粒体膜结构损伤,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此大量活性氧的产生会导致有氧呼吸的第三阶段受阻,C正确;
D、大量活性氧的产生会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,可能是导致细胞衰老的原因之一,D正确。
故答案为:B。
【分析】自由基假说的部分内容:自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大。此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。
5.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;细胞的凋亡;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】A、有氧呼吸第三阶段,[H]与氧气在线粒体内膜上结合生成水,并释放大量能量,根据细胞色素C位于线粒体内膜上,且参与细胞呼吸可以推测,细胞色素C参与线粒体中的[H]与氧气结合的过程,A正确;
B、细胞色素C释放到细胞质基质后经过一系列反应,促进细胞核中基因选择性表达,诱导细胞编程性死亡,因此细胞编程性死亡过程中有核质之间的双向信息传递,B正确;
C、被病原体感染的细胞通过编程性死亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡,C错误;
D、病菌感染细胞的凋亡,有利于机体消灭寄生于细胞内的病原体,从而降低了其它细胞被感染的风险,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
2、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。
6.【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、与表皮细胞、心肌细胞相比,iPS细胞分化程度较低,可以分化成多种细胞,A正确;
B、iPS细胞具有较强的分裂分化能力,其生命活动更加旺盛,因此iPS细胞内水分增多,代谢速率较快,B错误;
C、细胞分化过程中发生基因的选择性表达,但遗传物质不发生改变,因此分化形成的表皮细胞中染色体数目没有变化,C错误;
D、由图可知,iPS细胞可以分化成多种类型的细胞,其细胞的全能性较高,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中,细胞中的遗传物质一般不会发生改变。
2、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。一般而言,分化程度越高细胞的全能性越低。
7.【答案】C
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、方式①染色体断裂后保持原状,不愈合,无着丝点的染色体片段丢失,其发生的变异为染色体结构变异,染色体的数目没有发生改变,A错误;
B、方式②同一条染色体断裂产生的两个断裂端重接,恢复为原来的染色体,没有发生染色体结构变异,B错误;
C、方式③某条染色体断裂产生的一个或两个断裂端与另一条非同源染色体断裂所产生的断裂端连接,产生新的染色体,该过程中发生了非同源染色体片段的相互连接,属于染色体结构变异中的易位,C正确;
D、若断裂重接发生在有丝分裂过程中,断裂重接的染色体一般不会遗传给子代;若断裂重接发生在减数分裂过程中,由于配子中只含同源染色体中的一条,即有的配子中没有断裂重接的染色体,因此雌雄配子随机结合形成的子代不一定有断裂重接的染色体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
2、染色体结构变异包括重复、缺失、倒位和易位。重复是染色体中增加某一片段引起的变异;缺失是染色体的某一片段缺失引起的变异;易位是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异;倒位是染色体的某一片段位置颠倒引起的变异。
8.【答案】B
【知识点】多倍体育种
【解析】【解答】A、图中秋水仙素处理诱导染色体加倍的原因是有丝分裂前期纺锤体的形成受阻,导致有丝分裂后期着丝粒分裂后染色体不向两极移动,A错误;
B、若图中野生芭蕉的基因型为Aa,则有子香蕉的基因型为AAaa,有子香蕉能够产生AA、Aa、aa三种配子,野生芭蕉能够产生A、a两种配子,因此野生芭蕉和有子香蕉杂交产生的无子香蕉的基因型可能有4种,为AAA、AAa、Aaa、aaa,B正确;
C、无子香蕉为三倍体,图中获得无子香蕉的育种方法是多倍体育种,C错误;
D、野生芭蕉和有子香蕉杂交产生的子代为无子香蕉,说明两者之间存在生殖隔离,属于不同的物种,但由野生芭蕉形成有子香蕉的过程没有经过地理隔离,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无子香蕉的培育过程为:现将野生芭蕉用秋水仙素诱导,使其成为四倍体的有子香蕉,然后再利用野生芭蕉和有子香蕉杂交,即可产生三倍体的无子香蕉。该过程为多倍体育种,利用的原理是染色体数目变异。
2、单倍体育种的过程为:先对花药进行离体培养,获得单倍体植株,然后用秋水仙素处理单倍体幼苗,诱导其染色体数目加倍,获得正常的可育植株。
9.【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、新基因产生的根本途径是基因突变,A正确;
B、自然界中诱发基因突变的因素很多,而且基因突变也会自发产生,因此,基因突变在生物界是普
遍存在的,B正确;
C、自然条件下的基因突变频率很低,C正确;
D、诱发突变对生物体大多数都是不利的,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因突变的概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
2、基因突变的特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性。
10.【答案】A
【知识点】单倍体育种
【解析】【解答】A、单倍体的体细胞中不一定只含一个染色体组,如由四倍体植物的花粉发育而来的植株也为单倍体,但体细胞中含2个染色体组,A错误;
B、利用单倍体育种培育新品种能明显缩短育种年限,B正确;
C、单倍体育种中常采用花药离体培养的方法获得单倍体,C正确;
D、与多倍体植株相比,单倍体植株茎细、叶小且营养不高,且往往是高度不育的,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、单倍体的概念:体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体,叫作单倍体。
2、单倍体育种的过程为:先对花药进行离体培养,获得单倍体植株,然后用秋水仙素处理单倍体幼苗,诱导其染色体数目加倍,获得正常的可育植株。
3、多倍体植物的特点:与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
11.【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;杂交育种;多倍体育种
【解析】【解答】①果蝇的白眼是基因突变的结果;
②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒是基因重组的结果;
③无籽西瓜为三倍体,是染色体数目变异的结果;
④人类的红绿色盲是基因突变的结果;
⑤杂交水稻中的矮杆抗病品种是基因重组的结果;
⑥人类的镰状细胞贫血是基因突变的结果。
综上,①④⑥属于基因突变,②⑤属于基因重组。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因突变是新基因、新性状产生的根本途径;基因重组可以产生新的基因型,产生重组性状。
12.【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹,生物化石是进化过程中最直接的证据,A正确;
B、亲缘关系越近,细胞色素c中氨基酸序列差异越小,因此比较真核细胞内的细胞色素c中氨基酸序列的差异性大小,可以推测生物之间的亲缘关系,B错误;
C、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,故人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%,这属于分子水平的证据,C正确;
D、胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,比较发现人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃和尾,属于胚胎学证据,D正确。
故答案为:B。
【分析】生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹;比较解剖学是对各类脊椎动物的器言和系统进行解剖和比较研究的科学,比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器言;胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,也为生物进化论提供了很重要的证据,如脊椎动物和人的胚胎早期都有鳃裂和尾,说明了脊椎动物和人是从某些古代的低等动物进化来的。
13.【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,图中“去壁”要使用纤维素酶和果胶酶,A错误;
B、①过程为诱导植物原生质体的融合,聚乙二醇融合法为化学法,B错误;
C、③过程和④过程分别表示脱分化和再分化,C错误;
D、杂种植株由基因型分别为AABB、ddee的两种植物细胞融合而成,故其基因型为AABBddee,D正确。
故答案为:D。
【分析】题图分析:①为诱导原生质体融合,常用的方法可以分为物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等,化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法等;②为杂种细胞再生出细胞壁;③为脱分化形成愈伤组织;④为再分化形成杂种植株。
14.【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、温度和食盐用量会影响泡菜制作过程中微生物的生命活动,而腌制时间会影响泡菜中亚硝酸盐的含量和泡菜的成熟度等,因此制作泡菜要控制好腌制的时间、温度和食盐用量,A正确;
B、当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,但醋酸菌为好氧菌,其生命活动的进行需要氧气,B错误;
C、制作葡萄酒时要先冲洗葡萄再去枝梗,若先去掉枝梗容易使葡萄的果肉受到污染,C正确;
D、酵母菌在氧气和营养物质充足等条件下会大量繁殖,泡菜坛内有时会长出一层白膜,这层白膜是产膜酵母大量增殖形成的,D正确。
故答案为:B。
【分析】醋酸菌是好氧细菌,当氧气、糖源都充足时能将糖分解成醋酸;当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸。多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
15.【答案】D
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精;胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎移植前遗传学诊断常取囊胚期的滋养层细胞进行检测,因为此时的羊水中没有来自胚胎的细胞,A错误;
B、胚胎移植时,不需要对供体和受体进行免疫检查,受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应,B错误;
C、试管婴儿的早期胚胎发育经历了由桑葚胚→囊胚→原肠胚阶段,C错误;
D、精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵,该反应称为卵细胞膜反应,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理(对供体、受体进行同期发情处理,对供体有时还要进行超数排卵处理),配种或人工授精,胚胎的收集、检查、培养或保存,胚胎的移植(一般选择桑椹胚或囊胚),以及移植后的检查等步骤。
2、受精过程中,在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。
16.【答案】A,B,C
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】由图可知,在一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体的过程中,发生了染色体易位,而两条染色体变成了一条染色体,因此发生了染色体数目变异,同时该过程中还有染色体片段的丢失,因此还发生了染色体片段缺失。该过程没有发生基因突变。综上所述,ABC符合题意,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】1、染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
2、染色体结构变异包括重复、缺失、倒位和易位。重复是染色体中增加某一片段引起的变异;缺失是染色体的某一片段缺失引起的变异;易位是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异;倒位是染色体的某一片段位置颠倒引起的变异。
17.【答案】A,C
【知识点】染色体结构的变异;单倍体育种
【解析】【解答】A、①过程中,B基因突变为b基因,发生可基因突变,因此过程①造成的变异在光学显微镜下观察不到,A错误;
B、过程②发生了染色体结构变异,染色体结构变异是随机的、不定向的,B正确;
C、粉红棉自交,后代出现了白色棉,由于该过程没有基因突变发生,说明白色棉不可能含有b基因,因此可以确定白色棉为染色体片段缺失的纯合子,C错误;
D、过程④为单倍体育种,该操作包括取粉红棉的花粉进行离体培养及对培养出的幼苗进行秋水仙素处理,诱导其染色体说明加倍,D正确。
故答案为:AC。
【分析】题图分析可知:过程①B基因突变为b基因,发生可基因突变;过程②有一条染色体上b基因所在的染色体片段发生了缺失,发生的变异为染色体片段缺失;过程③为粉红棉自交,过程④为单倍体育种,③和④过程都培育出了白色棉,都可以说明白色棉为染色体片段缺失的纯合子。
18.【答案】A,B,D
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、根据两个核糖体上的肽链的长短可以判断,图一所示的核糖体在mRNA上从右往左移动,A错误;
B、②表示转录,进行②时,RNA聚合酶与基因上的模板链结合,起始密码子位于mRNA上,B错误;
C、图一所示过程中遗传信息边转录边翻译,由于没有核膜的阻碍,人体细胞线粒体内和大肠杆菌细胞内能发生图一所示过程,C正确;
D、进行②时,RNA聚合酶与DNA结合,使得DNA双链解开,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、图一过程中遗传信息变转录边翻译,可以判断该过程不是细胞核基因的表达过程,根据核糖体上肽链的长短(由短到长)可知,图一所示的核糖体在mRNA上从右往左移动。
2、图二中①为DNA复制,②为转录,③为翻译,④为RNA复制,⑤为逆转录。
19.【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、①为水的光解产生的氧气, 将进入线粒体用于有氧呼吸或排出细胞,②为水的光解产生的ATP,可为暗反应C3的还原提供能量,A正确;
B、突然停止供应CO2,短时间内由于C5固定CO2生成的C3减少,而C3的还原速率基本不变,因此C3的含量下降,B正确;
C、根据图示生物含有类囊体可判断该生物含有叶绿体,因此图示过程为真核生物的光合作用过程,C正确;
D、H2O中H元素通过水的光解进入NADPH,在NADPH参与C3的还原的过程中进入C5和糖类,因此H的转移途径为H2O→NADPH→C5和糖类,D错误。
故答案为:D。
【分析】光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段需要光的参与,水在类囊体薄膜上分解,该过程的产物有氧气、NADPH和ATP;暗反应阶段可大致分为两个阶段,分别为C5固定CO2生成的C3,和C3在NADPH和ATP的参与下还原为糖类和C5。由此可以判断①为氧气,②为ATP。
20.【答案】A,C
【知识点】观察线粒体和叶绿体;观察细胞的有丝分裂;观察细胞的减数分裂实验;DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱细胞中含有DNA,可以选用洋葱进行DNA的粗提取,A正确;
B、菠菜叶下表皮细胞中不含叶绿体,应选用稍带写叶肉细胞的菠菜叶的下表皮观察叶绿体,B错误;
C、洋葱根尖分生区具有较为旺盛的分裂能力,可以用于观察细胞有丝分裂,C正确;
D、不宜选用小鼠卵巢观察细胞减数分裂,一是因为卵巢中进行减数分裂的细胞较少,另一原因是小鼠的卵细胞的形成过程中,减数第一次分裂发生于胚胎时期,而减数第二次分裂要在受精过程中才能完成,D错误。
故答案为:AC。
【分析】1、进行DNA粗提取时,应尽量选择富含DNA的材料,如鸡血、洋葱、菜花等材料。
2、观察减数分裂时,一般选择动物的精巢进行观察,原因是动物的精巢中进行减数分裂的细胞多,且精子的形成过程是连续的。
21.【答案】(1)水;下降;增加
(2)①类囊体薄膜(类囊体);(活跃的)化学能;糖类(有机物);②BD;提高光合色素的光能捕获效率,利于光合作用进行,在周围受到高光照射的叶片组织中的作用更显著。
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)有氧呼吸第三阶段O2与[H]在线粒体内膜上反应生产水,交替氧化酶(AOX)分布在植物细胞线粒体内膜上,由此可以推测它可以催化O2与[H]生成水,该过程使细胞呼吸释放的能量更多以热能形式散失,储存在ATP中的能量减少,因此生成ATP所占的比例下降。由于借助交替氧化酶(AOX)的途径会产生更多的热量,因此在寒冷早春,某些植物的花细胞中AOX基因的表达会增加,利于提高花序温度,吸引昆虫传粉。
(2)①光合作用过程中,光能被分布于叶绿体类囊体(薄膜)上的光合色素吸收,并转变为ATP中的活跃的化学能,经过暗反应,能量最终被储存在糖类等有机物中。
②B组和D组的不同在于B组右侧为正常光照,D组右侧为高光,实验结果显示,40分钟后D组叶片左侧光合色素的光能捕获效率低于B组,因此根据B组和D组的实验数据可以推测在夏季晴天,若树木中层叶片的部分区域被高光照射,叶面出现光斑,则可能会使邻近组织的光合作用减弱。根据无论是A组和B组相比较,还是C组和D组相比较,40分钟后AOX途径被抑制组叶片左侧光合色素的光能捕获效率低于AOX途径未抑制组,可知AOX途径可以提高光合色素的光能捕获效率,利于光合作用进行,同时根据B组和A组的差值小于D组和C组的差值,可知在周围受到高光照射的叶片组织中的作用更显著。
【分析】1、有氧呼吸的过程:第一阶段葡萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸和NADH,并释放少量能量;第二阶段,丙酮酸在水的参与下,在线粒体基质中分解产生NADH和二氧化碳,并释放少量能量;第三阶段,NADH和O2在线粒体内膜上反应生成水,并释放大量能量。
2、光合作用的过程:光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段需要光的参与,水在类囊体薄膜上分解,该过程的产物有氧气、NADPH和ATP;暗反应阶段可大致分为两个阶段,分别为C5固定CO2生成的C3,和C3在NADPH和ATP的参与下还原为糖类和C5。
22.【答案】(1)CO2浓度、温度;不是;4
(2)30;左下
(3)强光照和高温;色素带的宽度;暗反应
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)原种水稻A点以后随着光照强度的增加,光合速率不再增加,因此原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为CO2浓度、温度。根据图2可知,转基因水稻和原种水稻净光合速率的最适温度相同,说明因此转基因水稻不是通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。为探究CCCP、缺镁两种因素对海水稻光合作用的影响及其相互关系,应设置4组实验,分别为原生水稻+完全培养液、原生水稻+含CCCP的完全培养液、原生水稻+缺镁的完全培养液、原生水稻+含CCCP但缺镁得完全培养液。
(2)图1中光照强度为1000Lux时,转基因水稻的净光合速率为25μmol m-2 s-1,原种水稻的净光合速率为20μmol m-2 s-1,分别正好对应图2中温度为30℃时两种水稻的净光合速率,故图1是在30℃下测得的结果。如调整温度为25℃,重复图1相关实验,由于原种水稻的净光合速率下降,A 点会向左下移动。
(3)由图1可知,转基因水稻在强光下净光合速率高于原种水稻,由图2可知,在温度较高的环境中,转基因水稻的净光合速率明显大于原种水稻,因此转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在强光照和高温环境中。研究者提取并分离了这两种水稻等质量叶片的光合色素,通过观察比较色素带的宽度(色素带宽度越大色素含量越高)发现两种植株各种色素含量无显著差异,说明转基因水稻并不是通过直接影响光反应来来提高光合速率的,因此可以推断转基因水稻是通过促进光合作用的暗反应来提高光合速率。【分析】1、结合题干信息,转基因水稻中导入的PEPC酶(与CO2的固定有关)基因与PPDK 酶(催化CO2初级受体——PEP的生成)基因能够促进CO2的固定,可以推知相同环境条件下产生的C3多于原种水稻,从而使其光合速率高于原种水稻。
2、题图分析:图1显示转基因水稻在强光下净光合速率高于原种水稻,说明其更适应高光照强度,图2显示在温度较高的环境中,转基因水稻的净光合速率明显大于原种水稻,说明其更适应高温环境。
23.【答案】(1)分离
(2)MfM;mm;MfMf
(3)不需要
(4)选择丁(母本)和乙(父本)进行杂交,统计子代植株的表型及比例;全部表现为雄性不育;雄性可育:雄性不育=1:1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)该植物雄性育性受一组复等位基因(位于同源染色体的相同位点上的两种以上的等位基因)控制,因此其遗传遵循基因的分离定律。
(2)根据杂交组合1甲自交后代中雄性可育与雄性不育比值接近3:1,可知甲含有M基因,且又是雄性可育的,因此其基因型为MfM;根据杂交组合2甲与乙杂交后代雄性可育与雄性不育比值接近1:1可知,乙的基因型为mm;根据杂交组合3甲与丙杂交后代全为雄性可育可知,丙的基因型为MfMf。
(3)雄性不育植株不能产生可育花粉,但雌蕊发育正常,因此其只能做母本,故在杂交实验中对该种雄性不育植株不需要去雄处理。
(4)丁未雄性不育植株,其可能得基因型有MM、Mm两种,为鉴定植株丁的基因型,可以选择基因型为mm的个体进行杂交,即选择乙与之杂交。若丁的基因型为MM,则子代基因型全为Mm,全部表现为雄性不育;若丁的基因型为Mm,则杂交后代基因型为Mm:mm=1:1,即子代植株雄性可育:雄性不育=1:1。
【分析】1、题干分析:根据M为不育基因,Mf为恢复可育基因,m为可育基因,且其显隐性强弱关系为Mf>M>m,可知雄性不育的基因型为M-,雄性可育的基因型有Mf-、mm。
2、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
24.【答案】(1)突变和基因重组(可遗传变异;基因突变、基因重组和染色体变异);自然选择
(2)种群;进化
(3)基因库
(4)生存斗争(种内竞争);联趾型个体趾间有蹼,适合游泳,可以从水中获取食物;基因频率
(5)遗传(基因)
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物的多样性;种群的概念
【解析】【解答】(1)蜥蜴原种经过X环节产生了不同性状,因此X表示突变和基因重组;Y环节不利性状在自然环境中被淘汰,因此Y表示自然选择。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为种群,种群生物繁殖的基本单位,也是进化的基本单位。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的基因库。
(4)①资源总是有限的,由于蜥蜴过度繁殖,会导致生存斗争(种内竞争)加剧。
②小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例逐渐上升,其原因可能是联趾型个体趾间有蹼,适合游泳,可以从水中获取食物。
③自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的基因频率发生了改变。
(5)生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次,图乙所示群体中不同个体的存在反映了遗传(基因)多样性。
【分析】1、现代生物进化理论的主要内容:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化
的结果。
2、种群是生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
3、种群的基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
25.【答案】(1)MⅡ期(减数第二次分裂中期)
(2)ES细胞的全能性高,分化程度低,分裂能力强,可诱导分化出多种细胞;显微注射法
(3)基因表达载体;B和C;HindⅢ和PstⅠ;EcoRⅠ和PstⅠ
(4)绿;抗原-抗体杂交
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;动物细胞核移植技术;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)步骤①中,应选择培养至MⅡ期(减数第二次分裂中期)时期的卵母细胞作为受体细胞,因为MⅡ期的卵母细胞的细胞质中含有丰富的营养物质和促进细胞核全能型表达的物质。
(2)与上皮细胞相比,ES细胞的全能性高,分化程度低,分裂能力强,可诱导分化出多种细胞,因此将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞。将基因导入ES细胞的常用方法是显微注射法。
(3)步骤③为将目的基因导入受体细胞,为使目的基因能够在受体细胞内稳定存在并表达,需要构建含有干扰素基因的基因表达载体。DNA复制过程中,由于子链只能从引物的5'端向3'端延伸,因此需选择图2中的B和C作为引物。据图2和图3分析,对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,既要将干扰素基因切下来,又不能破坏干扰素基因,同时还要保证质粒上有相关酶的酶切位点,但不能将质粒完全破坏,因此可选用限制酶的组合为HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ。
(4)步骤③获得的导入成功的ES细胞中含有正常的绿色荧光蛋白基因,因此在荧光显微镜下观察时,应该选择选择发绿色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否成功表达,可以利用抗原能和抗体的特异性结合的特点,因此可采用抗原-抗体杂交的方法。
【分析】题图分析:图1中①表示核移植,②表示将重组细胞培养至囊胚期,③表示将目的基因导入受体细胞。图2中,SamⅠ酶的识别序列位于干扰素基因的内部,因此获取目的基因时,不宜选用,为获取完整的目的基因,可选用限制酶的组合为HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ,而图3中的红色荧光蛋白基因正好有PstⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ的酶切位点,因此构建好的基因表达载体红色荧光蛋白基因被破坏,而绿色荧光蛋白基因正常。
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