江西省抚州市金溪县2023-2024学年高三上学期生物学12月月考试卷
一、选择题(本大题共有15小题,每小题3分,共45分。每小题的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)
1.(2023高三上·金溪月考)牛奶中含有蛋白质、乳糖、脂肪等多种物质,营养价值很高,但对于乳糖不耐受者而言,食用这种牛奶易造成腹泻。下列有关叙述错误的是( )
A.乳糖属于二糖,不能被细胞直接吸收
B.脂肪氧化分解耗氧量高于等质量乳糖
C.乳糖不耐受者可能缺乏相关水解酶
D.蛋白质、乳糖、脂肪均含有C、H、O、N
2.(2023高三上·金溪月考)下列关于细胞中的水和无机盐的叙述正确的是( )
A.Mg是合成蓝细菌所有光合色素必需的元素
B.秋末冬初对农田进行灌溉有利于冬小麦越冬
C.根细胞吸收水和无机盐可能都需要蛋白质协助
D.水分子是极性分子,使水在常温下具有流动性
3.(2023高三上·金溪月考)蛋白水解酶可催化肽键的断裂,图中蛋白酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键。某五十二肽分别经酶1、酶2处理后的结果如下,下列叙述错误的是( )
A.用酶1和酶2处理时消耗的水分子数目不同
B.该五十二肽中赖氨酸数目较苯丙氨酸的数目少1个
C.用不同种类蛋白酶处理该多肽,可确定该多肽的氨基酸序列
D.用酶2处理该多肽,水解产物D、E用双缩脲试剂检测有紫色现象
4.(2023高三上·金溪月考)阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即是由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下列表述错误的是( )
A.若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示—CO—NH—,2表示中心碳原子,在人体中3有21种
B.若该图为一段DNA的结构模式图,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3有4种
C.若该图表示淀粉、纤维素和糖原的结构模式图,则它们的基本结构单位相同,但连接方式不同
D.蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的,既是生命赖以存在的物质,也是生命活动的产物
5.(2023高三上·金溪月考)下列关于细胞结构与功能的叙述错误的是( )
A.锚定并支撑许多细胞器的细胞骨架由蛋白质纤维组成
B.核膜周期性的消失和重建有利于细胞核遗传物质的平均分配
C.神经细胞表面有多个轴突,有助于其接受并传递信息
D.胰腺细胞富含高尔基体,有助于胰蛋白酶的加工和分泌
6.(2023高三上·金溪月考)甲型流感病毒包膜主要来源于宿主细胞膜,其表面有血凝激素
(HA)和神经氨酸酶(NA)两种类型的抗原蛋白。HA有18个亚型,NA有11个亚型。HA和NA可以随机组合,例如H1N1和H1N9,其特异性抗体对应的分子标签集中在病毒HA蛋白上。下列叙述正确的是( )
A.HA和NA的合成场所存在差异
B.流感病毒包膜的骨架为磷脂分子和蛋白质分子
C.甲型流感病毒的增殖过程需要宿主细胞提供原料、模板、能量和场所
D.向重症流感病毒H1N1感染者体内输入流感病毒H1N9康复者血清有一定疗效
7.(2023高三上·金溪月考)“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补结构,继而完成酶促反应,而“锁钥”学说认为,酶具有与底物相结合的互补结构。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶,该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同)进行研究,得到的四组实验结果如下图所示,其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列叙述错误的是( )
A.以上实验结果支持“锁钥”学说
B.S酶与底物结合后,降低了底物转化为产物所需的活化能
C.若增加SCU+CU组,结果曲线应在②上方,并且平衡点不变
D.该实验的自变量是反应时间、S酶的种类和反应物种类
8.(2023高三上·金溪月考)某些蛋白质在相关酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,在跨膜运输、信息传递等方面均起重要作用。下列有关说法错误的是( )
A.蛋白质的磷酸化过程伴随着能量的转移和蛋白质空间结构的改变
B.伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解得到构建DNA分子的单体
C.蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递
D.Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用,使载体蛋白的空间结构发生变化
9.(2023高三上·金溪月考)生物学原理在生产生活中具有广泛的应用,下列相关叙述正确的是( )
A.常用红霉素等抗生素治疗支原体肺炎,原理是破坏细胞壁以抑制其生长繁殖
B.“轮作”利用了不同作物对无机盐的吸收具有选择性从而减缓土壤肥力下降
C.过保质期的酸奶常出现涨袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的
D.作物种植提倡使用农家肥是因为其可被植物直接吸收和利用,减少生产成本和污染
10.(2023高三上·金溪月考)下图1为某二倍体生物(2n)细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列有关叙述错误的是( )
A.图1细胞处于有丝分裂后期,有4个染色体组
B.图2细胞类型e可能是精细胞、卵细胞或第二极体
C.图2细胞类型c一定有同源染色体,无姐妹染色单体
D.图2细胞类型a和d一定处于不同的细胞分裂过程中
11.(2023高三上·金溪月考)热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下,限制每日摄取的总热量。理论上,热量限制不但能延缓肿瘤生长,还能延缓衰老、延长实验动物的寿命。下列叙述正确的是( )
A.热量限制延缓衰老可能与自由基生成减少或端粒缩短减缓有关
B.热量限制可以减少癌细胞的能量来源,抑制原癌基因向抑癌基因进行转化
C.衰老的细胞内水分减少、体积减小,热量限制可以使动物体内没有衰老的细胞
D.热量限制的前提是保证蛋白质、无机盐等能源物质摄入以维持细胞的正常代谢
12.(2023高三上·金溪月考)某植物的花色受两对基因控制。某育种工作者让两株纯合植株杂交得F1,F1自交,F2(数量足够多)出现3种花色:红花、粉花和白花,数量比为9:6:1。下列有关叙述错误的是( )
A.控制该植物花色的基因位于非同源染色体上
B.F2植株中与亲本植株基因型相同的比例为1/8
C.F2粉花杂合子自交,后代不可能出现红花
D.F2红花植株与白花植株杂交,后代纯合子种类多于杂合子
13.(2023高三上·金溪月考)血γ球蛋白缺乏症是一种单基因遗传病,与该病有关的基因用A、a表示。如图是凝胶电泳方法得到的某患者家系的相关基因电泳图谱。下列叙述错误的是( )
A.2号与5号的基因型相同
B.该病在人群中的发病率男性高于女性
C.1号和2号再生一个正常女孩,为纯合子的概率是1/3
D.5号为该病致病基因的携带者,致病基因来自1的概率为1/2
14.(2023高三上·金溪月考)图示表示二倍体生物体内细胞分裂过程中黏着素和分离酶的相关作用机制。研究发现S蛋白可以抑制分离酶的活性。下列叙述正确的是( )
A.秋水仙素和S蛋白使细胞中染色体数目发生变异的机理相同
B.过程2中,黏着素被降解后,细胞中染色体组数目不变
C.过程1中,黏着素存在时,基因重组仍可发生
D.分离酶发挥作用的时期为有丝分裂后期和减数分裂I后期
15.(2023高三上·金溪月考)下列有关生物学史的叙述,正确的是( )
A.施莱登和施旺的研究运用了完全归纳法
B.希尔通过实验证明光合作用产生的氧气中氧全部来自水
C.自然选择学说认为害虫抗药性变异的产生源于农药的大量使用
D.梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制方式
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(2023高三上·金溪月考)红树等耐盐植物生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的区域。红树能够在盐胁迫逆境中正常生长,其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。如图是红树根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,回答下列问题:
(1)红树细胞的原生质层由 组成,红树根细胞膜功能特点的物质基础是 。
(2)当海水浸入到根周围的环境时,Na+借助于载体蛋白A以主动运输方式运出根细胞,该过程的动力来自于 ,主动运输方式对于细胞生命活动的意义是 。与通道蛋白相比,载体蛋白的特点是 。
(3)研究发现近海区红树根部成熟区细胞的细胞液浓度比近河口区高。请利用植物细胞吸水和失水的原理,选择合适材料,验证上述结论。
实验材料:长势相同的近海区红树和河口区红树,蒸馏水、蔗糖、KNO3及相应实验器材。
实验设计思路及预测实验结果: 。
17.(2023高三上·金溪月考)菠菜属于C3植物,其叶肉细胞能进行光合作用。玉米属于C4植物,叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成光合作用,过程如图所示,其叶肉细胞的叶绿体固定CO2的酶(PEP羧化酶)与CO2的亲和力强于C3植物。请回答下列问题:
(1)玉米维管束鞘细胞 (填“能”或“不能”)进行光反应,理由是 ,C3还原需要的ATP和NADPH来自 的叶绿体。维管束鞘细胞中丙酮酸除了来自C 的分解,还可来自 (填生理过程)。
(2)与菠菜相比,玉米适宜种植在CO2浓度 (填“高”或“低”)的环境中,理由是 。
(3)若CO2供应突然减少,菠菜叶肉细胞中C3/C5的比值短时间内将 ,原因是 。
(4)玉米叶肉细胞结构完整,但不能独立进行光合作用,原因可能是 。
18.(2023高三上·金溪月考)细胞作为基本的生命系统,各个部分既有明确的分工,又有紧密的联系,协调配合共同完成细胞的各种生命活动。请结合所学知识,回答以下问题:
(1)线粒体普遍存在于真核细胞中,是细胞进行有氧呼吸的主要场所。将细胞膜破坏后,运用 (方法)可将其与其他细胞器分离。若想继续获得与有氧呼吸相关的线粒体内膜及其包裹的基质,该如何操作 。
(2)当细胞中的线粒体受到损伤后,内质网膜可以出芽形成自噬膜,包裹受损伤的线粒体形成自噬体,并与细胞中的 融合,进而完成线粒体的降解。对细胞有用的降解产物可以被细胞再利用,无用的废物则排出细胞外。由此可见,细胞自噬具有的生物学意义是 。
(3) 在成分与结构上相似,在结构与功能上紧密联系,共同构成了生物膜系统。请举例说明该系统在细胞生命活动中的重要作用: (答出1点即可)。
19.(2023高三上·金溪月考)大麻是一种雌雄异株的植物,其性别决定类型为XY型。花色有红色和白色两种,由基因R、r控制,抗性有不抗病和抗病之分,由基因D、d控制。现有表型为抗病红花的雌、雄两株植株,对其中一株植株进行诱变处理,使其产生的某种基因型配子不育,然后让这两株植株杂交,F1表型及比例如表所示,不考虑XY同源区段,回答下列问题:
F1 抗病红花 不抗病红花 抗病白花 不抗病白花
雌株 1/3 0 1/6 0
雄株 1/12 1/4 1/12 1/12
(1)大麻抗性性状中的显性性状是 ,基因D、d和R、r的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断依据是 。
(2)利用射线诱变可使同一基因产生多种不同等位基因,体现了基因突变具有 的特点。上述诱变处理亲本的性别为 ,判断依据是 。F1抗病红花雌株与亲本雌株的基因型相同的概率为 。
(3)进一步研究发现,某大麻突变品系基因型为AA的个体致死,基因A与a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因E、e,其中控制缺刻叶的E纯合致死。若构建一个大麻品系,保证无论种植多少代,A的基因频率始终保持1/2,请画出该品系的基因位置图(仅考虑A/a、E/e)。
20.(2023高三上·金溪月考)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成的蛋白质,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神异常的发生。图示为BDNF基因的表达及调控过程,回答下列问题:
(1)BDNF基因的本质是 。人体细胞中甲过程可以发生的场所有 ,同一个体不同组织细胞的同一条染色体进行甲过程时,启动子的位置 (填“相同”、“不同”或“不完全相同”)。
(2)乙过程中mRNA的“5'端”位于 (填“A侧”、“B侧”或“不能确定”),图示BDNF基因转录产生的信使RNA上通常会先后结合多个核糖体,共同完成多个肽链的合成,其意义是 。细胞分裂的分裂期不易发生甲过程的原因是 。
(3)若图示miRNA-195基因模板链中(A+G)/(T+C)的比例为1.25,则其转录形成的miRNA-195中(A+G)/(U+C)的比例为 。依据图示基因表达的过程及相互关系,尝试提出一种治疗该疾病的思路: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;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、乳糖属于二糖,不能被细胞直接吸收 ,需要水解成单糖才能被机体吸收,A正确;
B、脂肪中氢元素含量高于糖类,等量的脂肪氧化分解耗氧量高于乳糖,B正确;
C、乳糖不耐受者可能缺乏乳糖水解酶,导致不能分解乳糖,C正确;
D、蛋白质、乳糖、脂肪均含有C、H、O,乳糖和脂肪不含N,D错误。
故答案为:D。
【分析】糖类的元素组成一般是C、H、O,几丁质还含有N,蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N等,脂肪元素组成是C、H、O。
2.【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、Mg是合成叶绿素必需的元素,蓝细菌中的光合色素包括叶绿素和藻蓝素,藻蓝素中不含Mg,A错误;
B、秋末冬初对农田灌溉,小麦细胞的自由水含量高,抗逆性降低,不利于其越冬,B错误;
C、根细胞吸水的方式为协助扩散和自由扩散,吸收无机盐主要通过主动运输方式,协助扩散和主动运输都需要转运蛋白协助,C正确;
D、水的极性的特征决定了水是良好的溶剂,水分子间氢键不断地断裂,又不断地形成,决定了水具有流动性,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞内水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
2、细胞中无机盐的作用:①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分;②维持细胞的生命活动,如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
3.【答案】B
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;检测蛋白质的实验
【解析】【解答】A、由分析可知,用蛋白酶1处理时肽键减少了5个,即消耗5个水分子,用蛋白酶2处理时肽键减少了3个,即消耗3个水分子,因此消耗的水分子数目不同,A正确;
B、该多肽中第22、31、32为苯丙氨酸,第17、18、52为赖氨酸,赖氨酸数目与苯丙氨酸数目相同,B错误;
C、酶具有专一性,用不同种类的蛋白酶处理该多肽,可确定该多肽的氨基酸序列,C正确;
D、用蛋白酶2处理该多肽,水解产物D、E短肽中有肽键, 用双缩脲试剂检测有紫色现象 ,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
4.【答案】A
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示-CO-NH-,3表示侧链基团,在人体中3有21种,A错误;
B、如果该图为一段DNA的结构模式图,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3表示碱基(A、T、C、G共4种),B正确;
C、淀粉、糖原和纤维素都属于多糖,基本单位都是葡萄糖,但三者连接方式不同,C正确;
D、蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的,蛋白质是生命活动的承担者,二者既是生命赖以存在的物质,也是生命活动的产物,D正确。
故答案为:A。
【分析】生物大分子由单体构成,蛋白质的单体是氨基酸,构成生物体的氨基酸有21种,通过脱水缩合连接形成多肽,氨基酸的不同是由于R基的不同。
5.【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合;有丝分裂的过程、变化规律及其意义;神经元各部分的结构和功能;细胞骨架
【解析】【解答】A、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,A正确;
B、DNA不能通过核膜,核膜的消失与重建有利于遗传物质的平均分配,B正确;
C、轴突的作用是将信息传递给其他神经元、肌肉或腺体,接受并传递信息的是树突,C错误;
D、胰蛋白酶属于分泌蛋白,需要高尔基体的加工,胰腺细胞富含高尔基体,有利于胰蛋白酶的加工和分泌,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。2、神经元是神经系统结构与功能的基本单位,它由细胞体、树突和轴突等部分构成。细胞体是神经元的膨大部分,里面含有细胞核。树突是细胞体向外伸出的树枝状的突起,通常短而粗,用来接受信息并将其传导到细胞体。轴突是神经元的长而较细的突起,它将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。轴突呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维。许多神经纤维集结成束,外面包有一层包膜,构成一条神经。树突和轴突末端的细小分支叫作神经末梢。它们分布在全身各处。
6.【答案】D
【知识点】细胞膜的成分;体液免疫;病毒
【解析】【解答】A、血凝激素(HA) 和神经氨酸酶 (NA) 是两种类型的抗原蛋白,其化学本质均为蛋白质,合成场所为宿主细胞的核糖体,A错误;
B、甲型流感病毒包膜主要来源于宿主细胞膜,细胞膜的骨架为磷脂双分子层,B错误;
C、病毒的增殖过程中,模板由病毒提供,需要宿主细胞提供原料、酶、能量和场所,C错误;
D、H1N1与H1N9病毒具有相同的H1抗原蛋白,流感病毒H1N9康复者血清中有针对H1N9的抗体,该抗体对H1N1也会有一定的抵抗力,D正确。
故答案为:D。
【分析】病毒没有细胞结构,仅有蛋白质和遗传物质(DNA或RNA) 组成。病毒必须寄生在活细胞中,利用寄主细胞的物质生活、繁殖。病毒没有细胞结构所以不属于生命系统,但属于生物。病毒在生物分类上不属于原核生物也不属于真核生物。
7.【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,曲线③说明SCU可催化CTH进行反应,曲线④说明SCTH几乎不能催化CU进行反应,以上实验结果支持“诱导契合”学说,A错误;
B、酶加快化学反应的作用机理是降低化学反应所需的活化能,B正确;
C、根据诱导契合理论,若增加 SCU+CU 组,由于SCU 已经催化过CU反应,与起始状态比,酶的空间结构与底物的互补更加紧密,所以结果曲线应在②上方,并且平衡点不变,C正确;
D、该实验的自变量是反应时间、S酶的种类和反应物种类,D正确。
故答案为: A。
【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。酶加快化学反应的作用机理是降低化学反应所需的活化能。
8.【答案】B
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合;DNA与RNA的异同;ATP的化学组成和特点;主动运输
【解析】【解答】A、 蛋白质的磷酸化过程伴随着能量的转移和蛋白质空间结构的改变 ,A正确;
B、伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解形成腺嘌呤核糖核苷酸,是构建RNA分子的单体,B错误;
C、 蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失,导致蛋白质不能发生磷酸化,会影响细胞信息传递 ,C正确;
D、Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要能量和载体蛋白,因此需要蛋白激酶作用使ATP水解供能,同时无活性载体蛋白变成有活性载体蛋白,空间结构发生变化,D正确。
故答案为:B。
【分析】磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白质;去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团,复原成羟基,失去活性的过程。
9.【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、支原体属于原核生物,没有细胞壁。红霉素的抗菌机制是穿过细菌细胞膜,阻碍细菌蛋白质的合成,将细菌抑制在其繁殖期间,防止细菌过度生长,进而达到治疗感染性疾病的目的,A错误;
B、“轮作”利用了不同作物对无机盐的吸收具有选择性从而减缓土壤肥力下降,B正确;
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生气体,不会导致涨袋,涨袋可能是酵母菌在不消耗气体的情况下进行无氧呼吸产生了二氧化碳导致的,C错误;
D、农家肥不能直接被农作物吸收,农家肥中的有机物需要通过微生物分解成无机盐才能被植物吸收和利用,D错误。
故答案为: B。
【分析】合理的轮作有很高的生态效益和经济效益,有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害;能有效地改善土壤的理化性状,调节土壤肥力。
10.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、图1细胞有同源染色体,且染色体向两极移动,说明该细胞处于有丝分裂后期,有 4 个染色体组,A 正确;
B、图2细胞类型e 染色体和核 DNA 数均减半,说明该细胞减数分裂已完成,可能是精细胞、卵细胞或第二极体,B 正确;
C、图 2 细胞类型c 可能处于减数第二次分后期,无同源染色体,C 错误;
D、 图2 细胞类型 a 处于有丝分裂后期,细胞类型 d 处于减数第二次分裂前期或中期,D正确。
故答案为:C。
【分析】题图分析:图1: 该细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期。图2:a细胞染色体数为体细胞的2倍,处于有丝分裂后期;b细胞处于减数第一次分裂或有丝分裂前期、中期;c是体细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞;d处于减数第二次分裂的前期或中期;e细胞为精细胞、卵细胞或第二极体。
11.【答案】A
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;衰老细胞的主要特征;细胞癌变的原因;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、细胞衰老目前存在自由基学说和端粒学说两种假说,因此热量限制延缓衰老可能与自由基生成减少或端粒缩短减缓有关,A正确;
B、热量限制可减少癌细胞的能量来源,但原癌基因和抑癌基因是本来就存在的基因,癌细胞的形成是原癌基因或抑癌基因发生基因突变的结果,B错误;
C、衰老的细胞内水分减少、体积减小,热量限制只能延缓衰老,不能使动物体内没有衰老的细胞 ,C错误;
D、无机盐不是能源物质,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深。(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积。(4)有些酶的活性降低。(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因或抑癌基因发生基因突变。癌细胞的主要特征:无限增殖;细胞形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等减少,细胞间的黏着性降低,细胞易扩散转移。
12.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、 由 F2 表型及比例可知:控制该植物花色的基因位于非同源染色体上,A正确;
B、设基因为A/a、B/b,则亲本植株基因型为AAbb和aaBB或AABB和aabb,F1植株中AAbb和aaBB或AABB和aabb的比例均为1/8,B正确;
C、 F2粉花 基因型为A_bb或aaB_,让粉花杂合子自交,即 Aabb 自交或 aaBb 自交,后代不会出现 A_B_(红花),C正确;
D、 F2 红花植株基因型有 4 种:AABB、AABb、AaBB、AaBb,与白花植物(基因型为 aabb)杂交后代的基因型最多四种:AaBb、Aabb、aaBb、aabb,后代杂合子种类多于纯合子,D错误。
故答案为:D。
【分析】根据题干信息,F2植株的性状分离比为 红花:粉花:白花=9:6:1 ,是9: 3: 3: 1 的变式,说明控制该植物花色的两对等位基因遵循基因的自由定律,即两对等位基因位于两对同源染色体上。
13.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、由 1、2号正常,4号患病,可确定该病是隐性遗传病。根据各个体的表型及其电泳带谱对应关系可知,3号为显性纯合子,4号为隐性纯合子,1号和5号均为杂合子,该病是常染色体隐性遗传病,2号与5号的基因型均为Aa,A正确;
B、常染色体隐性遗传病在人群中的发病率无性别差异,B错误;
C、1号和2号均为杂合子,基因型为Aa,再生一个正常女孩,为纯合子(AA)的概率是1/3,C正确;
D、5号的基因型为Aa,致病基因来自1、2的概率相等,均为1/2,D正确。
故答案为:B。
【分析】题图分析: 1、2号正常,4号患病,说明该病为隐性遗传病。根据该遗传病的基因带谱,1、4、5号含有一条相同条带,4号只有一个条带说明该条带为致病基因,所以1、5为杂合子,携带致病基因。因为1号男性携带致病基因,但表现正常,所以排除伴X染色体遗传病的可能性。因此,该病只能是常染色体隐性遗传病。
14.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义;染色体数目的变异;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,S蛋白的作用机理是抑制分离酶的活性,使染色体不能分离,导致染色体数目加倍,A错误;
B、过程2中,黏着蛋白被降解后,细胞中染色体组数目加倍,B错误;
C、过程1中,黏着蛋白存在时,可发生同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换,C正确;
D、分离酶发挥作用的时期为有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,D错误。
故答案为:C。
【分析】题图分析:图1:同源染色体联会形成四分体,在分离酶的作用下,同源染色体分离,而且同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换,发生基因重组;图2:一条染色体上黏着素连着两条染色单体,分离酶使着丝粒分裂,染色单体分离。
15.【答案】D
【知识点】光合作用的发现史;DNA分子的复制;自然选择与适应;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、施莱登和施旺观察了多种细胞的结构而提出了细胞学说,运用的是不完全归纳法,A错误;
B、希尔反应没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有涉及氧元素的转移,所以不能证明光合作用产生的氧气中氧全部来自水,B错误;
C、抗药性变异的产生是由于基因突变等,使用农药只能将抗药性变异个体筛选出来,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制方式,D正确。
故答案为:D。
【分析】归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。完全归纳法:由所有事实推出一般结论,例如,从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核,得出植物细胞都有细胞核这一结论,运用的是完全归纳法。不完全归纳法:由部分事实推出一般结论,根据部分植物细胞有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论,就是运用了不完全归纳法。科学假说(理论)的提出通常建立在不完全归纳的基础.上,因此常常需要进一步的检验。
16.【答案】(1)细胞膜、液泡膜及之间的细胞质;细胞膜上转运蛋白的种类和数量
(2)细胞膜两侧H+浓度梯度产生的势能;保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质;只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变
(3)实验设计思路:配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取近海区红树和河口区红树的根尖成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察质壁分离的情况。预测实验结果:近海区红树较河口区红树需要更高浓度的蔗糖溶液才发生质壁分离
【知识点】细胞膜的功能;质壁分离和复原;主动运输
【解析】【解答】(1)原生质层是由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成。细胞膜上转运蛋白的种类和数量决定细胞膜的功能。
(2)当海水浸入到根周围的环境时 ,Na +借助于载体蛋白A 以主动运输方式运出根细胞,此时A还要顺浓度梯度转运H+,因此主动运输钠离子的能量来自于细胞膜两侧H+浓度梯度产生的势能。主动运输可以保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
(3)要验证近海区红树根部成熟区细胞的细胞液浓度比近河口区高 ,自变量是蔗糖溶液的浓度和不同地区的植物,因变量是质壁分离的情况,因此可以配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取近海区红树和河口区红树的根尖成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察质壁分离的情况。预期结果是近海区红树较河口区红树需要更高浓度的蔗糖溶液才发生质壁分离。
【分析】转运蛋白分为 载体蛋白 和 通道蛋白 两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
17.【答案】(1)不能;玉米维管束鞘细胞无基粒(或无类囊体);叶肉细胞;细胞呼吸
(2)低;玉米叶肉细胞中PEP羧化酶与CO2的亲和力强,能利用较低浓度的CO2
(3)减小;CO2供应突然减少,CO2的固定减弱,C5的消耗和C3的生成减少
(4)缺少暗反应相关的酶(答案合理即可)
【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)玉米维管束鞘细胞无基粒(或无类囊体),所以不能进行光反应,C3还原需要的ATP和NADPH来自叶肉细胞的叶绿体。维管束鞘细胞中丙酮酸除了来自C4的分解,还可来自细胞呼吸。
(2) 与菠菜相比,玉米叶肉细胞中PEP羧化酶与CO2的亲和力强,能利用较低浓度的CO2,所以玉米适宜种植在CO2浓度低的环境中。
(3) 若CO2供应突然减少,CO2的固定减弱,C5的消耗和C3的生成减少,C3的消耗暂时不变,所以菠菜叶肉细胞中C3与C5的比值短时间内将减小。
(4) 玉米叶肉细胞结构完整,但不能独立进行光合作用,原因可能是缺少暗反应相关的酶。
【分析】细胞中C3与C5含量的变化判断技巧:
(1)CO2供应不变,光照条件突然发生变化:光照强度减弱,光反应阶段的NADPH和ATP合成减少,导致C3的还原过程减弱,二氧化碳的固定暂时不变,C3的消耗减少,合成暂时不变,C5的合成减少,消耗暂时不变,从而使C3含量增加,C5的含量减少。光照强度增强,与上述分析相反,结果是C3含量减少,C5含量增加。
(2)光照条件不变,CO2供应突然发生变化:CO2供应减少,二氧化碳的固定过程减弱,C3的还原过程暂时不变,导致C3合成减少,消耗暂时不变,从而使C3含量减少;C5消耗减少,合成暂时不变,从而使C5含量增加。CO2供应增加,与上述分析相反,结果是C3含量增加,C5含量减少。
18.【答案】(1)差速离心法;先将线粒体放在低渗溶液中使其外膜涨破,再离心将外膜与线粒体内膜及其包裹的基质分开
(2)溶酶体;获得维持生存所需的物质和能量,维持细胞内部环境的稳定(答案合理即可)
(3)细胞膜、细胞器膜以及核膜;细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境,在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用;许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证细胞生命活动高效有序地进行(答案合理即可)
【知识点】细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统;细胞自噬
【解析】【解答】 (1) 运用差速离心法可将线粒体与其他细胞器分离。若想继续获得与有氧呼吸相关的线粒体内膜及其包裹的基质,先将线粒体放在低渗溶液中使其外膜涨破,再离心将外膜与线粒体内膜及其包裹的基质分开 。
(2)当细胞中的线粒体受到损伤后,内质网膜可以出芽形成自噬膜,包裹受损伤的线粒体形成自噬体,并与细胞中的溶酶体融合,进而完成线粒体的降解。对细胞有用的降解产物可以被细胞再利用,无用的废物则排出细胞外。由此可见,细胞自噬具有的生物学意义是获得维持生存所需的物质和能量,维持细胞内部环境的稳定。
(3 ) 细胞膜、细胞器膜以及核膜在成分与结构上相似,在结构与功能上紧密联系,共同构成了生物膜系统。该系统在细胞生命活动中的重要作用有:细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境,在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用;许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证细胞生命活动高效有序地进行 。
【分析】溶酶体是消化车间,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒与病菌。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外。
19.【答案】(1)抗病;遵循;F1雌株和雄株存在抗病性状性别差异,D、d位于性染色体,而F1花色无性别差异,R、r位于常染色体
(2)不定向;雌性;若雄配子不育,则后代雄株中抗病:不抗病=1:1,与实验结果不同(若雄配子不育,则后代中雌株、雄株比例不会是1:1,答案合理即可);1/2
(3)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】(1)亲代是抗病植株相互杂交,出现了不抗病,因此抗病是显性性状。F1雌雄中抗病与不抗病的比例不一致,说明D/d位于性染色体上;亲代红花相互杂交,F1出现了白花,说明红花是显性,并且F1雌雄中红花与白花比例一致,都是2:1,说明R/r位于常染色体上,因此基因D、d和R、r的遗传遵循自由组合定律。
(2)利用射线诱变可使同一基因产生多种不同等位基因,体现了基因突变具有不定向性。亲本的基因型是RrXDXd、RrXDY,子代中抗病红花 : 不抗病红花 : 抗病白花 : 不抗病白花=5 : 3 : 3 : 1,推测RXD配子不育。若雄配子不育,则后代雄株中抗病 :不抗病=1 :1,与实验结果不同,因此诱变处理的是雌性,其中雌性经过诱变处理之后 RXD雌配子不育,因此产生的雌配子是:1/3rXD、1/3rXd、1/3RXd,产生的雄配子是1/4RXD、1/4RY、1/4rXD、1/4rY,雌雄配子随机结合后,F1抗病红花雌株有1/12RrXDXD、2/12RrXDXd、1/12RRXDXd,则与亲本雌株的基因型(RrXDXd)相同的概率是1/2。
(3) 某大麻突变品系基因型为AA的个体致死, 该种大麻基因A与a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因 (E/e),其中控制缺刻叶的显性基因纯合致死。要使A的基因频率保持不变,只要 A与a基因致死频率保持相等,即a基因与缺刻叶基因E连锁在一起即可,故位置关系是:。
【分析】两对基因分别位于两对同源染色体上时,遵循基因的自由组合定律。基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
20.【答案】(1)具有遗传效应的DNA片段;细胞核、线粒体;不完全相同
(2)B侧;少量mRNA可以迅速合成大量蛋白质(提高翻译效率);细胞分裂期染色体高度凝缩,DNA不易解旋,分裂期不易发生转录
(3)0.8;敲除miRNA-195基因或抑制miRNA-195基因的转录
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)BDNF基因为DNA,基因是具有遗传效应的DNA片段。甲过程为转录,可以发生在细胞核和线粒体中。由于基因的选择性表达,不同组织细胞中有相同的蛋白质也有不同的蛋白质,所以其转录的启动子也不完全相同。
(2)由图可知,B端合成短,A端合成肽链长,所以核糖体移动方向是从B端开始,向A端方向进行,即B端是 5'端 。一个mRNA分子上结合多个核糖体的意义为:少量mRNA可以迅速合成大量的蛋白质。细胞分裂期染色体高度凝缩,DNA不易解旋,故分裂期不易发生转录。
(3)图示miRNA-195基因模板链中(A+G)/(T+C)的比例为1.25,则其转录形成的miRNA-195中(A+G)/(U+C)的比例为模板链的倒数,即1/1.25=0.8。由图可知,当miRNA存在时,会与mRNA结合导致 BDNF无法翻译,所以可以尝试敲除miRNA-195基因或抑制miRNA-195基因的转录来治疗该疾病 。
【分析】题图分析:miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA形成局部双链结构,使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合,无法合成蛋白质。
1 / 1江西省抚州市金溪县2023-2024学年高三上学期生物学12月月考试卷
一、选择题(本大题共有15小题,每小题3分,共45分。每小题的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)
1.(2023高三上·金溪月考)牛奶中含有蛋白质、乳糖、脂肪等多种物质,营养价值很高,但对于乳糖不耐受者而言,食用这种牛奶易造成腹泻。下列有关叙述错误的是( )
A.乳糖属于二糖,不能被细胞直接吸收
B.脂肪氧化分解耗氧量高于等质量乳糖
C.乳糖不耐受者可能缺乏相关水解酶
D.蛋白质、乳糖、脂肪均含有C、H、O、N
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;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、乳糖属于二糖,不能被细胞直接吸收 ,需要水解成单糖才能被机体吸收,A正确;
B、脂肪中氢元素含量高于糖类,等量的脂肪氧化分解耗氧量高于乳糖,B正确;
C、乳糖不耐受者可能缺乏乳糖水解酶,导致不能分解乳糖,C正确;
D、蛋白质、乳糖、脂肪均含有C、H、O,乳糖和脂肪不含N,D错误。
故答案为:D。
【分析】糖类的元素组成一般是C、H、O,几丁质还含有N,蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N等,脂肪元素组成是C、H、O。
2.(2023高三上·金溪月考)下列关于细胞中的水和无机盐的叙述正确的是( )
A.Mg是合成蓝细菌所有光合色素必需的元素
B.秋末冬初对农田进行灌溉有利于冬小麦越冬
C.根细胞吸收水和无机盐可能都需要蛋白质协助
D.水分子是极性分子,使水在常温下具有流动性
【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、Mg是合成叶绿素必需的元素,蓝细菌中的光合色素包括叶绿素和藻蓝素,藻蓝素中不含Mg,A错误;
B、秋末冬初对农田灌溉,小麦细胞的自由水含量高,抗逆性降低,不利于其越冬,B错误;
C、根细胞吸水的方式为协助扩散和自由扩散,吸收无机盐主要通过主动运输方式,协助扩散和主动运输都需要转运蛋白协助,C正确;
D、水的极性的特征决定了水是良好的溶剂,水分子间氢键不断地断裂,又不断地形成,决定了水具有流动性,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞内水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
2、细胞中无机盐的作用:①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分;②维持细胞的生命活动,如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
3.(2023高三上·金溪月考)蛋白水解酶可催化肽键的断裂,图中蛋白酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键。某五十二肽分别经酶1、酶2处理后的结果如下,下列叙述错误的是( )
A.用酶1和酶2处理时消耗的水分子数目不同
B.该五十二肽中赖氨酸数目较苯丙氨酸的数目少1个
C.用不同种类蛋白酶处理该多肽,可确定该多肽的氨基酸序列
D.用酶2处理该多肽,水解产物D、E用双缩脲试剂检测有紫色现象
【答案】B
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;检测蛋白质的实验
【解析】【解答】A、由分析可知,用蛋白酶1处理时肽键减少了5个,即消耗5个水分子,用蛋白酶2处理时肽键减少了3个,即消耗3个水分子,因此消耗的水分子数目不同,A正确;
B、该多肽中第22、31、32为苯丙氨酸,第17、18、52为赖氨酸,赖氨酸数目与苯丙氨酸数目相同,B错误;
C、酶具有专一性,用不同种类的蛋白酶处理该多肽,可确定该多肽的氨基酸序列,C正确;
D、用蛋白酶2处理该多肽,水解产物D、E短肽中有肽键, 用双缩脲试剂检测有紫色现象 ,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
4.(2023高三上·金溪月考)阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即是由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下列表述错误的是( )
A.若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示—CO—NH—,2表示中心碳原子,在人体中3有21种
B.若该图为一段DNA的结构模式图,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3有4种
C.若该图表示淀粉、纤维素和糖原的结构模式图,则它们的基本结构单位相同,但连接方式不同
D.蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的,既是生命赖以存在的物质,也是生命活动的产物
【答案】A
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示-CO-NH-,3表示侧链基团,在人体中3有21种,A错误;
B、如果该图为一段DNA的结构模式图,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3表示碱基(A、T、C、G共4种),B正确;
C、淀粉、糖原和纤维素都属于多糖,基本单位都是葡萄糖,但三者连接方式不同,C正确;
D、蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的,蛋白质是生命活动的承担者,二者既是生命赖以存在的物质,也是生命活动的产物,D正确。
故答案为:A。
【分析】生物大分子由单体构成,蛋白质的单体是氨基酸,构成生物体的氨基酸有21种,通过脱水缩合连接形成多肽,氨基酸的不同是由于R基的不同。
5.(2023高三上·金溪月考)下列关于细胞结构与功能的叙述错误的是( )
A.锚定并支撑许多细胞器的细胞骨架由蛋白质纤维组成
B.核膜周期性的消失和重建有利于细胞核遗传物质的平均分配
C.神经细胞表面有多个轴突,有助于其接受并传递信息
D.胰腺细胞富含高尔基体,有助于胰蛋白酶的加工和分泌
【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合;有丝分裂的过程、变化规律及其意义;神经元各部分的结构和功能;细胞骨架
【解析】【解答】A、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,A正确;
B、DNA不能通过核膜,核膜的消失与重建有利于遗传物质的平均分配,B正确;
C、轴突的作用是将信息传递给其他神经元、肌肉或腺体,接受并传递信息的是树突,C错误;
D、胰蛋白酶属于分泌蛋白,需要高尔基体的加工,胰腺细胞富含高尔基体,有利于胰蛋白酶的加工和分泌,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。2、神经元是神经系统结构与功能的基本单位,它由细胞体、树突和轴突等部分构成。细胞体是神经元的膨大部分,里面含有细胞核。树突是细胞体向外伸出的树枝状的突起,通常短而粗,用来接受信息并将其传导到细胞体。轴突是神经元的长而较细的突起,它将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。轴突呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维。许多神经纤维集结成束,外面包有一层包膜,构成一条神经。树突和轴突末端的细小分支叫作神经末梢。它们分布在全身各处。
6.(2023高三上·金溪月考)甲型流感病毒包膜主要来源于宿主细胞膜,其表面有血凝激素
(HA)和神经氨酸酶(NA)两种类型的抗原蛋白。HA有18个亚型,NA有11个亚型。HA和NA可以随机组合,例如H1N1和H1N9,其特异性抗体对应的分子标签集中在病毒HA蛋白上。下列叙述正确的是( )
A.HA和NA的合成场所存在差异
B.流感病毒包膜的骨架为磷脂分子和蛋白质分子
C.甲型流感病毒的增殖过程需要宿主细胞提供原料、模板、能量和场所
D.向重症流感病毒H1N1感染者体内输入流感病毒H1N9康复者血清有一定疗效
【答案】D
【知识点】细胞膜的成分;体液免疫;病毒
【解析】【解答】A、血凝激素(HA) 和神经氨酸酶 (NA) 是两种类型的抗原蛋白,其化学本质均为蛋白质,合成场所为宿主细胞的核糖体,A错误;
B、甲型流感病毒包膜主要来源于宿主细胞膜,细胞膜的骨架为磷脂双分子层,B错误;
C、病毒的增殖过程中,模板由病毒提供,需要宿主细胞提供原料、酶、能量和场所,C错误;
D、H1N1与H1N9病毒具有相同的H1抗原蛋白,流感病毒H1N9康复者血清中有针对H1N9的抗体,该抗体对H1N1也会有一定的抵抗力,D正确。
故答案为:D。
【分析】病毒没有细胞结构,仅有蛋白质和遗传物质(DNA或RNA) 组成。病毒必须寄生在活细胞中,利用寄主细胞的物质生活、繁殖。病毒没有细胞结构所以不属于生命系统,但属于生物。病毒在生物分类上不属于原核生物也不属于真核生物。
7.(2023高三上·金溪月考)“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补结构,继而完成酶促反应,而“锁钥”学说认为,酶具有与底物相结合的互补结构。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶,该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同)进行研究,得到的四组实验结果如下图所示,其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列叙述错误的是( )
A.以上实验结果支持“锁钥”学说
B.S酶与底物结合后,降低了底物转化为产物所需的活化能
C.若增加SCU+CU组,结果曲线应在②上方,并且平衡点不变
D.该实验的自变量是反应时间、S酶的种类和反应物种类
【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,曲线③说明SCU可催化CTH进行反应,曲线④说明SCTH几乎不能催化CU进行反应,以上实验结果支持“诱导契合”学说,A错误;
B、酶加快化学反应的作用机理是降低化学反应所需的活化能,B正确;
C、根据诱导契合理论,若增加 SCU+CU 组,由于SCU 已经催化过CU反应,与起始状态比,酶的空间结构与底物的互补更加紧密,所以结果曲线应在②上方,并且平衡点不变,C正确;
D、该实验的自变量是反应时间、S酶的种类和反应物种类,D正确。
故答案为: A。
【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。酶加快化学反应的作用机理是降低化学反应所需的活化能。
8.(2023高三上·金溪月考)某些蛋白质在相关酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,在跨膜运输、信息传递等方面均起重要作用。下列有关说法错误的是( )
A.蛋白质的磷酸化过程伴随着能量的转移和蛋白质空间结构的改变
B.伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解得到构建DNA分子的单体
C.蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递
D.Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用,使载体蛋白的空间结构发生变化
【答案】B
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合;DNA与RNA的异同;ATP的化学组成和特点;主动运输
【解析】【解答】A、 蛋白质的磷酸化过程伴随着能量的转移和蛋白质空间结构的改变 ,A正确;
B、伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解形成腺嘌呤核糖核苷酸,是构建RNA分子的单体,B错误;
C、 蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失,导致蛋白质不能发生磷酸化,会影响细胞信息传递 ,C正确;
D、Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要能量和载体蛋白,因此需要蛋白激酶作用使ATP水解供能,同时无活性载体蛋白变成有活性载体蛋白,空间结构发生变化,D正确。
故答案为:B。
【分析】磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白质;去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团,复原成羟基,失去活性的过程。
9.(2023高三上·金溪月考)生物学原理在生产生活中具有广泛的应用,下列相关叙述正确的是( )
A.常用红霉素等抗生素治疗支原体肺炎,原理是破坏细胞壁以抑制其生长繁殖
B.“轮作”利用了不同作物对无机盐的吸收具有选择性从而减缓土壤肥力下降
C.过保质期的酸奶常出现涨袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的
D.作物种植提倡使用农家肥是因为其可被植物直接吸收和利用,减少生产成本和污染
【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、支原体属于原核生物,没有细胞壁。红霉素的抗菌机制是穿过细菌细胞膜,阻碍细菌蛋白质的合成,将细菌抑制在其繁殖期间,防止细菌过度生长,进而达到治疗感染性疾病的目的,A错误;
B、“轮作”利用了不同作物对无机盐的吸收具有选择性从而减缓土壤肥力下降,B正确;
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生气体,不会导致涨袋,涨袋可能是酵母菌在不消耗气体的情况下进行无氧呼吸产生了二氧化碳导致的,C错误;
D、农家肥不能直接被农作物吸收,农家肥中的有机物需要通过微生物分解成无机盐才能被植物吸收和利用,D错误。
故答案为: B。
【分析】合理的轮作有很高的生态效益和经济效益,有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害;能有效地改善土壤的理化性状,调节土壤肥力。
10.(2023高三上·金溪月考)下图1为某二倍体生物(2n)细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列有关叙述错误的是( )
A.图1细胞处于有丝分裂后期,有4个染色体组
B.图2细胞类型e可能是精细胞、卵细胞或第二极体
C.图2细胞类型c一定有同源染色体,无姐妹染色单体
D.图2细胞类型a和d一定处于不同的细胞分裂过程中
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、图1细胞有同源染色体,且染色体向两极移动,说明该细胞处于有丝分裂后期,有 4 个染色体组,A 正确;
B、图2细胞类型e 染色体和核 DNA 数均减半,说明该细胞减数分裂已完成,可能是精细胞、卵细胞或第二极体,B 正确;
C、图 2 细胞类型c 可能处于减数第二次分后期,无同源染色体,C 错误;
D、 图2 细胞类型 a 处于有丝分裂后期,细胞类型 d 处于减数第二次分裂前期或中期,D正确。
故答案为:C。
【分析】题图分析:图1: 该细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期。图2:a细胞染色体数为体细胞的2倍,处于有丝分裂后期;b细胞处于减数第一次分裂或有丝分裂前期、中期;c是体细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞;d处于减数第二次分裂的前期或中期;e细胞为精细胞、卵细胞或第二极体。
11.(2023高三上·金溪月考)热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下,限制每日摄取的总热量。理论上,热量限制不但能延缓肿瘤生长,还能延缓衰老、延长实验动物的寿命。下列叙述正确的是( )
A.热量限制延缓衰老可能与自由基生成减少或端粒缩短减缓有关
B.热量限制可以减少癌细胞的能量来源,抑制原癌基因向抑癌基因进行转化
C.衰老的细胞内水分减少、体积减小,热量限制可以使动物体内没有衰老的细胞
D.热量限制的前提是保证蛋白质、无机盐等能源物质摄入以维持细胞的正常代谢
【答案】A
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;衰老细胞的主要特征;细胞癌变的原因;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、细胞衰老目前存在自由基学说和端粒学说两种假说,因此热量限制延缓衰老可能与自由基生成减少或端粒缩短减缓有关,A正确;
B、热量限制可减少癌细胞的能量来源,但原癌基因和抑癌基因是本来就存在的基因,癌细胞的形成是原癌基因或抑癌基因发生基因突变的结果,B错误;
C、衰老的细胞内水分减少、体积减小,热量限制只能延缓衰老,不能使动物体内没有衰老的细胞 ,C错误;
D、无机盐不是能源物质,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深。(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积。(4)有些酶的活性降低。(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因或抑癌基因发生基因突变。癌细胞的主要特征:无限增殖;细胞形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等减少,细胞间的黏着性降低,细胞易扩散转移。
12.(2023高三上·金溪月考)某植物的花色受两对基因控制。某育种工作者让两株纯合植株杂交得F1,F1自交,F2(数量足够多)出现3种花色:红花、粉花和白花,数量比为9:6:1。下列有关叙述错误的是( )
A.控制该植物花色的基因位于非同源染色体上
B.F2植株中与亲本植株基因型相同的比例为1/8
C.F2粉花杂合子自交,后代不可能出现红花
D.F2红花植株与白花植株杂交,后代纯合子种类多于杂合子
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、 由 F2 表型及比例可知:控制该植物花色的基因位于非同源染色体上,A正确;
B、设基因为A/a、B/b,则亲本植株基因型为AAbb和aaBB或AABB和aabb,F1植株中AAbb和aaBB或AABB和aabb的比例均为1/8,B正确;
C、 F2粉花 基因型为A_bb或aaB_,让粉花杂合子自交,即 Aabb 自交或 aaBb 自交,后代不会出现 A_B_(红花),C正确;
D、 F2 红花植株基因型有 4 种:AABB、AABb、AaBB、AaBb,与白花植物(基因型为 aabb)杂交后代的基因型最多四种:AaBb、Aabb、aaBb、aabb,后代杂合子种类多于纯合子,D错误。
故答案为:D。
【分析】根据题干信息,F2植株的性状分离比为 红花:粉花:白花=9:6:1 ,是9: 3: 3: 1 的变式,说明控制该植物花色的两对等位基因遵循基因的自由定律,即两对等位基因位于两对同源染色体上。
13.(2023高三上·金溪月考)血γ球蛋白缺乏症是一种单基因遗传病,与该病有关的基因用A、a表示。如图是凝胶电泳方法得到的某患者家系的相关基因电泳图谱。下列叙述错误的是( )
A.2号与5号的基因型相同
B.该病在人群中的发病率男性高于女性
C.1号和2号再生一个正常女孩,为纯合子的概率是1/3
D.5号为该病致病基因的携带者,致病基因来自1的概率为1/2
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、由 1、2号正常,4号患病,可确定该病是隐性遗传病。根据各个体的表型及其电泳带谱对应关系可知,3号为显性纯合子,4号为隐性纯合子,1号和5号均为杂合子,该病是常染色体隐性遗传病,2号与5号的基因型均为Aa,A正确;
B、常染色体隐性遗传病在人群中的发病率无性别差异,B错误;
C、1号和2号均为杂合子,基因型为Aa,再生一个正常女孩,为纯合子(AA)的概率是1/3,C正确;
D、5号的基因型为Aa,致病基因来自1、2的概率相等,均为1/2,D正确。
故答案为:B。
【分析】题图分析: 1、2号正常,4号患病,说明该病为隐性遗传病。根据该遗传病的基因带谱,1、4、5号含有一条相同条带,4号只有一个条带说明该条带为致病基因,所以1、5为杂合子,携带致病基因。因为1号男性携带致病基因,但表现正常,所以排除伴X染色体遗传病的可能性。因此,该病只能是常染色体隐性遗传病。
14.(2023高三上·金溪月考)图示表示二倍体生物体内细胞分裂过程中黏着素和分离酶的相关作用机制。研究发现S蛋白可以抑制分离酶的活性。下列叙述正确的是( )
A.秋水仙素和S蛋白使细胞中染色体数目发生变异的机理相同
B.过程2中,黏着素被降解后,细胞中染色体组数目不变
C.过程1中,黏着素存在时,基因重组仍可发生
D.分离酶发挥作用的时期为有丝分裂后期和减数分裂I后期
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义;染色体数目的变异;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,S蛋白的作用机理是抑制分离酶的活性,使染色体不能分离,导致染色体数目加倍,A错误;
B、过程2中,黏着蛋白被降解后,细胞中染色体组数目加倍,B错误;
C、过程1中,黏着蛋白存在时,可发生同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换,C正确;
D、分离酶发挥作用的时期为有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,D错误。
故答案为:C。
【分析】题图分析:图1:同源染色体联会形成四分体,在分离酶的作用下,同源染色体分离,而且同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换,发生基因重组;图2:一条染色体上黏着素连着两条染色单体,分离酶使着丝粒分裂,染色单体分离。
15.(2023高三上·金溪月考)下列有关生物学史的叙述,正确的是( )
A.施莱登和施旺的研究运用了完全归纳法
B.希尔通过实验证明光合作用产生的氧气中氧全部来自水
C.自然选择学说认为害虫抗药性变异的产生源于农药的大量使用
D.梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制方式
【答案】D
【知识点】光合作用的发现史;DNA分子的复制;自然选择与适应;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、施莱登和施旺观察了多种细胞的结构而提出了细胞学说,运用的是不完全归纳法,A错误;
B、希尔反应没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有涉及氧元素的转移,所以不能证明光合作用产生的氧气中氧全部来自水,B错误;
C、抗药性变异的产生是由于基因突变等,使用农药只能将抗药性变异个体筛选出来,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制方式,D正确。
故答案为:D。
【分析】归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。完全归纳法:由所有事实推出一般结论,例如,从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核,得出植物细胞都有细胞核这一结论,运用的是完全归纳法。不完全归纳法:由部分事实推出一般结论,根据部分植物细胞有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论,就是运用了不完全归纳法。科学假说(理论)的提出通常建立在不完全归纳的基础.上,因此常常需要进一步的检验。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(2023高三上·金溪月考)红树等耐盐植物生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的区域。红树能够在盐胁迫逆境中正常生长,其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。如图是红树根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,回答下列问题:
(1)红树细胞的原生质层由 组成,红树根细胞膜功能特点的物质基础是 。
(2)当海水浸入到根周围的环境时,Na+借助于载体蛋白A以主动运输方式运出根细胞,该过程的动力来自于 ,主动运输方式对于细胞生命活动的意义是 。与通道蛋白相比,载体蛋白的特点是 。
(3)研究发现近海区红树根部成熟区细胞的细胞液浓度比近河口区高。请利用植物细胞吸水和失水的原理,选择合适材料,验证上述结论。
实验材料:长势相同的近海区红树和河口区红树,蒸馏水、蔗糖、KNO3及相应实验器材。
实验设计思路及预测实验结果: 。
【答案】(1)细胞膜、液泡膜及之间的细胞质;细胞膜上转运蛋白的种类和数量
(2)细胞膜两侧H+浓度梯度产生的势能;保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质;只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变
(3)实验设计思路:配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取近海区红树和河口区红树的根尖成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察质壁分离的情况。预测实验结果:近海区红树较河口区红树需要更高浓度的蔗糖溶液才发生质壁分离
【知识点】细胞膜的功能;质壁分离和复原;主动运输
【解析】【解答】(1)原生质层是由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成。细胞膜上转运蛋白的种类和数量决定细胞膜的功能。
(2)当海水浸入到根周围的环境时 ,Na +借助于载体蛋白A 以主动运输方式运出根细胞,此时A还要顺浓度梯度转运H+,因此主动运输钠离子的能量来自于细胞膜两侧H+浓度梯度产生的势能。主动运输可以保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
(3)要验证近海区红树根部成熟区细胞的细胞液浓度比近河口区高 ,自变量是蔗糖溶液的浓度和不同地区的植物,因变量是质壁分离的情况,因此可以配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取近海区红树和河口区红树的根尖成熟区细胞,进行质壁分离实验,观察质壁分离的情况。预期结果是近海区红树较河口区红树需要更高浓度的蔗糖溶液才发生质壁分离。
【分析】转运蛋白分为 载体蛋白 和 通道蛋白 两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
17.(2023高三上·金溪月考)菠菜属于C3植物,其叶肉细胞能进行光合作用。玉米属于C4植物,叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成光合作用,过程如图所示,其叶肉细胞的叶绿体固定CO2的酶(PEP羧化酶)与CO2的亲和力强于C3植物。请回答下列问题:
(1)玉米维管束鞘细胞 (填“能”或“不能”)进行光反应,理由是 ,C3还原需要的ATP和NADPH来自 的叶绿体。维管束鞘细胞中丙酮酸除了来自C 的分解,还可来自 (填生理过程)。
(2)与菠菜相比,玉米适宜种植在CO2浓度 (填“高”或“低”)的环境中,理由是 。
(3)若CO2供应突然减少,菠菜叶肉细胞中C3/C5的比值短时间内将 ,原因是 。
(4)玉米叶肉细胞结构完整,但不能独立进行光合作用,原因可能是 。
【答案】(1)不能;玉米维管束鞘细胞无基粒(或无类囊体);叶肉细胞;细胞呼吸
(2)低;玉米叶肉细胞中PEP羧化酶与CO2的亲和力强,能利用较低浓度的CO2
(3)减小;CO2供应突然减少,CO2的固定减弱,C5的消耗和C3的生成减少
(4)缺少暗反应相关的酶(答案合理即可)
【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)玉米维管束鞘细胞无基粒(或无类囊体),所以不能进行光反应,C3还原需要的ATP和NADPH来自叶肉细胞的叶绿体。维管束鞘细胞中丙酮酸除了来自C4的分解,还可来自细胞呼吸。
(2) 与菠菜相比,玉米叶肉细胞中PEP羧化酶与CO2的亲和力强,能利用较低浓度的CO2,所以玉米适宜种植在CO2浓度低的环境中。
(3) 若CO2供应突然减少,CO2的固定减弱,C5的消耗和C3的生成减少,C3的消耗暂时不变,所以菠菜叶肉细胞中C3与C5的比值短时间内将减小。
(4) 玉米叶肉细胞结构完整,但不能独立进行光合作用,原因可能是缺少暗反应相关的酶。
【分析】细胞中C3与C5含量的变化判断技巧:
(1)CO2供应不变,光照条件突然发生变化:光照强度减弱,光反应阶段的NADPH和ATP合成减少,导致C3的还原过程减弱,二氧化碳的固定暂时不变,C3的消耗减少,合成暂时不变,C5的合成减少,消耗暂时不变,从而使C3含量增加,C5的含量减少。光照强度增强,与上述分析相反,结果是C3含量减少,C5含量增加。
(2)光照条件不变,CO2供应突然发生变化:CO2供应减少,二氧化碳的固定过程减弱,C3的还原过程暂时不变,导致C3合成减少,消耗暂时不变,从而使C3含量减少;C5消耗减少,合成暂时不变,从而使C5含量增加。CO2供应增加,与上述分析相反,结果是C3含量增加,C5含量减少。
18.(2023高三上·金溪月考)细胞作为基本的生命系统,各个部分既有明确的分工,又有紧密的联系,协调配合共同完成细胞的各种生命活动。请结合所学知识,回答以下问题:
(1)线粒体普遍存在于真核细胞中,是细胞进行有氧呼吸的主要场所。将细胞膜破坏后,运用 (方法)可将其与其他细胞器分离。若想继续获得与有氧呼吸相关的线粒体内膜及其包裹的基质,该如何操作 。
(2)当细胞中的线粒体受到损伤后,内质网膜可以出芽形成自噬膜,包裹受损伤的线粒体形成自噬体,并与细胞中的 融合,进而完成线粒体的降解。对细胞有用的降解产物可以被细胞再利用,无用的废物则排出细胞外。由此可见,细胞自噬具有的生物学意义是 。
(3) 在成分与结构上相似,在结构与功能上紧密联系,共同构成了生物膜系统。请举例说明该系统在细胞生命活动中的重要作用: (答出1点即可)。
【答案】(1)差速离心法;先将线粒体放在低渗溶液中使其外膜涨破,再离心将外膜与线粒体内膜及其包裹的基质分开
(2)溶酶体;获得维持生存所需的物质和能量,维持细胞内部环境的稳定(答案合理即可)
(3)细胞膜、细胞器膜以及核膜;细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境,在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用;许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证细胞生命活动高效有序地进行(答案合理即可)
【知识点】细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统;细胞自噬
【解析】【解答】 (1) 运用差速离心法可将线粒体与其他细胞器分离。若想继续获得与有氧呼吸相关的线粒体内膜及其包裹的基质,先将线粒体放在低渗溶液中使其外膜涨破,再离心将外膜与线粒体内膜及其包裹的基质分开 。
(2)当细胞中的线粒体受到损伤后,内质网膜可以出芽形成自噬膜,包裹受损伤的线粒体形成自噬体,并与细胞中的溶酶体融合,进而完成线粒体的降解。对细胞有用的降解产物可以被细胞再利用,无用的废物则排出细胞外。由此可见,细胞自噬具有的生物学意义是获得维持生存所需的物质和能量,维持细胞内部环境的稳定。
(3 ) 细胞膜、细胞器膜以及核膜在成分与结构上相似,在结构与功能上紧密联系,共同构成了生物膜系统。该系统在细胞生命活动中的重要作用有:细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境,在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用;许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证细胞生命活动高效有序地进行 。
【分析】溶酶体是消化车间,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒与病菌。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外。
19.(2023高三上·金溪月考)大麻是一种雌雄异株的植物,其性别决定类型为XY型。花色有红色和白色两种,由基因R、r控制,抗性有不抗病和抗病之分,由基因D、d控制。现有表型为抗病红花的雌、雄两株植株,对其中一株植株进行诱变处理,使其产生的某种基因型配子不育,然后让这两株植株杂交,F1表型及比例如表所示,不考虑XY同源区段,回答下列问题:
F1 抗病红花 不抗病红花 抗病白花 不抗病白花
雌株 1/3 0 1/6 0
雄株 1/12 1/4 1/12 1/12
(1)大麻抗性性状中的显性性状是 ,基因D、d和R、r的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断依据是 。
(2)利用射线诱变可使同一基因产生多种不同等位基因,体现了基因突变具有 的特点。上述诱变处理亲本的性别为 ,判断依据是 。F1抗病红花雌株与亲本雌株的基因型相同的概率为 。
(3)进一步研究发现,某大麻突变品系基因型为AA的个体致死,基因A与a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因E、e,其中控制缺刻叶的E纯合致死。若构建一个大麻品系,保证无论种植多少代,A的基因频率始终保持1/2,请画出该品系的基因位置图(仅考虑A/a、E/e)。
【答案】(1)抗病;遵循;F1雌株和雄株存在抗病性状性别差异,D、d位于性染色体,而F1花色无性别差异,R、r位于常染色体
(2)不定向;雌性;若雄配子不育,则后代雄株中抗病:不抗病=1:1,与实验结果不同(若雄配子不育,则后代中雌株、雄株比例不会是1:1,答案合理即可);1/2
(3)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】(1)亲代是抗病植株相互杂交,出现了不抗病,因此抗病是显性性状。F1雌雄中抗病与不抗病的比例不一致,说明D/d位于性染色体上;亲代红花相互杂交,F1出现了白花,说明红花是显性,并且F1雌雄中红花与白花比例一致,都是2:1,说明R/r位于常染色体上,因此基因D、d和R、r的遗传遵循自由组合定律。
(2)利用射线诱变可使同一基因产生多种不同等位基因,体现了基因突变具有不定向性。亲本的基因型是RrXDXd、RrXDY,子代中抗病红花 : 不抗病红花 : 抗病白花 : 不抗病白花=5 : 3 : 3 : 1,推测RXD配子不育。若雄配子不育,则后代雄株中抗病 :不抗病=1 :1,与实验结果不同,因此诱变处理的是雌性,其中雌性经过诱变处理之后 RXD雌配子不育,因此产生的雌配子是:1/3rXD、1/3rXd、1/3RXd,产生的雄配子是1/4RXD、1/4RY、1/4rXD、1/4rY,雌雄配子随机结合后,F1抗病红花雌株有1/12RrXDXD、2/12RrXDXd、1/12RRXDXd,则与亲本雌株的基因型(RrXDXd)相同的概率是1/2。
(3) 某大麻突变品系基因型为AA的个体致死, 该种大麻基因A与a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因 (E/e),其中控制缺刻叶的显性基因纯合致死。要使A的基因频率保持不变,只要 A与a基因致死频率保持相等,即a基因与缺刻叶基因E连锁在一起即可,故位置关系是:。
【分析】两对基因分别位于两对同源染色体上时,遵循基因的自由组合定律。基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
20.(2023高三上·金溪月考)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成的蛋白质,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神异常的发生。图示为BDNF基因的表达及调控过程,回答下列问题:
(1)BDNF基因的本质是 。人体细胞中甲过程可以发生的场所有 ,同一个体不同组织细胞的同一条染色体进行甲过程时,启动子的位置 (填“相同”、“不同”或“不完全相同”)。
(2)乙过程中mRNA的“5'端”位于 (填“A侧”、“B侧”或“不能确定”),图示BDNF基因转录产生的信使RNA上通常会先后结合多个核糖体,共同完成多个肽链的合成,其意义是 。细胞分裂的分裂期不易发生甲过程的原因是 。
(3)若图示miRNA-195基因模板链中(A+G)/(T+C)的比例为1.25,则其转录形成的miRNA-195中(A+G)/(U+C)的比例为 。依据图示基因表达的过程及相互关系,尝试提出一种治疗该疾病的思路: 。
【答案】(1)具有遗传效应的DNA片段;细胞核、线粒体;不完全相同
(2)B侧;少量mRNA可以迅速合成大量蛋白质(提高翻译效率);细胞分裂期染色体高度凝缩,DNA不易解旋,分裂期不易发生转录
(3)0.8;敲除miRNA-195基因或抑制miRNA-195基因的转录
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)BDNF基因为DNA,基因是具有遗传效应的DNA片段。甲过程为转录,可以发生在细胞核和线粒体中。由于基因的选择性表达,不同组织细胞中有相同的蛋白质也有不同的蛋白质,所以其转录的启动子也不完全相同。
(2)由图可知,B端合成短,A端合成肽链长,所以核糖体移动方向是从B端开始,向A端方向进行,即B端是 5'端 。一个mRNA分子上结合多个核糖体的意义为:少量mRNA可以迅速合成大量的蛋白质。细胞分裂期染色体高度凝缩,DNA不易解旋,故分裂期不易发生转录。
(3)图示miRNA-195基因模板链中(A+G)/(T+C)的比例为1.25,则其转录形成的miRNA-195中(A+G)/(U+C)的比例为模板链的倒数,即1/1.25=0.8。由图可知,当miRNA存在时,会与mRNA结合导致 BDNF无法翻译,所以可以尝试敲除miRNA-195基因或抑制miRNA-195基因的转录来治疗该疾病 。
【分析】题图分析:miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA形成局部双链结构,使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合,无法合成蛋白质。
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