【精品解析】四川省眉山市仁寿第一中学校2023-2024学年高三上学期12月测试生物学试题

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名称 【精品解析】四川省眉山市仁寿第一中学校2023-2024学年高三上学期12月测试生物学试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2024-02-20 12:03:23

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四川省眉山市仁寿第一中学校2023-2024学年高三上学期12月测试生物学试题
一、选择题(共6小题)
1.(2023高三上·仁寿月考)四川井盐源远流长,井盐中氯化钠含量高于99.5%,同时还含有铁、钙、锌、钾、碘等元素。下列有关叙述正确的是
A.井盐中的铁、钙、钾都属于组成生物体的大量元素
B.井盐中的Na+、Cl-对维持细胞外液的渗透压有重要作用
C.井盐中的无机盐被人体吸收后主要以化合物的形式存在
D.剧烈运动后需补充大量淡盐水来满足人体对能量的需求
【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、钙、钾都属于组成生物体的大量元素,铁属于微量元素,A正确;
B、细胞外液渗透压的90%以上是由Na+和Cl-决定的,B正确;
C、组成细胞的无机盐大多数以离子形式存在,C错误;
D、剧烈运动后需补充大量淡盐水来维持机体水盐平衡,不能满足人体对能量的需求,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无机盐的存在形式及作用: (1)存在:主要是离子形式。 (2)吸收方式:主要是主动运输。 (3)作用:①组成复杂化合物, Fe是构成血红素的元素,Mg是构成叶绿素的元素,I是构成甲状腺激素的元素。②可维持细胞和生物体的生命活动。③对维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要。
2、组成细胞的元素: (1)来源:从无机环境中有选择地吸收。 (2)存在:大多以化合物的形式存在。 (3)分类:①大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。②微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
2.(2023高三上·仁寿月考)生长素的极性运输由生长素转运蛋白PIN介导完成。研究发现,除草剂NPA会结合在PIN的生长素结合位点上,从而抑制生长素极性运输。据此分析,下列叙述错误的是(  )
A.NPA与生长素在空间结构上具有相似性
B.PIN的合成与核糖体、线粒体等细胞器有关
C.PIN转运生长素体现了细胞膜的选择透过性
D.PIN转运生长素的速率不受氧气浓度的影响
【答案】D
【知识点】生物膜的功能特性;细胞器之间的协调配合;主动运输
【解析】【解答】A、除草剂NPA会结合在PIN的生长素结合位点上,故NPA与生长素在空间结构上具有相似性,A正确;
B、PIN为转运蛋白,其合成需要核糖体、线粒体等细胞器参与,B正确;
C、细胞膜能控制物质的进出,PIN转运生长素体现了细胞膜的选择透过性,C正确;
D、极性运输是细胞的主动运输,需要呼吸作用供能,故PIN转运生长素的速率受氧气浓度的影响,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程:首先氨基酸在核糖体上合成肽链,肽链进入内质网初步加工后,以囊泡运至高尔基体进一步加工,成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜,以胞吐的方式运出细胞外,整个过程需要线粒体提供能量。
2、影响物质跨膜运输的因素: (1)物质浓度:在一定范围内,浓度差越大,三种运输方式的速率越大。 (2)转运蛋白的数量:影响协助扩散和主动运输的速率。 (3)氧气浓度:影响主动运输的速率。 (4)温度:通过影响酶的活性及膜的流动性进而影响物质的运输速率。
3.(2023高三上·仁寿月考)人类红绿色盲是由X染色体上的隐性基因a控制的遗传病。某成年男性患红绿色盲,若不考虑突变,则下列有关该男性睾丸内处于分裂时期的某细胞的叙述,错误的是(  )
A.若细胞内的常染色体有22条,则该细胞可能不携带a基因
B.若细胞内的性染色体有2条,则该细胞可能不携带a基因
C.若细胞内的性染色体有4条,则该细胞可能携带4个a基因
D.若细胞内的常染色体有44条,则该细胞可能携带2个a基因
【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
【解析】【解答】 A、若细胞内的常染色体有22条,则该细胞可能处于减数第二次分裂前期或中期,此时细胞中只有一条性染色体X或Y,a基因只位于X染色体上,故该细胞可能不携带a基因,A正确;
BD、若细胞内的性染色体有2条,即细胞内的常染色体有44条,该细胞处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂或减数第二次分裂后期、末期,这两条性染色体可能是是一条X、一条Y,也可能两条X或两条Y,该男性患红绿色盲,a基因只位于X染色体上,所以该细胞可能不携带a基因(如两条Y),也可能携带2个a基因,如(两条X),BD正确;
C、若细胞内的性染色体有4条,则该细胞则该细胞处于有丝分裂后期和末期,性染色体为两条X和两条Y,故该细胞只携带2个a基因,C错误。
故答案为:C。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
4.(2023高三上·仁寿月考) 胰岛B细胞分泌胰岛素的过程十分复杂,存在一个精密的调控机制,如图表示胰岛素分泌的部分调节过程,下列相关叙述错误的是(  )
A.图中葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散
B.ATP敏感的K+通道关闭与呼吸作用有关
C.正常胰岛B细胞内的K+浓度大于细胞外,K+外流受阻触发Ca2+通道打开
D.人体缺钙可能会导致血浆中胰岛素含量升高
【答案】D
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、由图可知,葡萄糖顺浓度梯度进入细胞,需要载体蛋白,故进入细胞的方式为协助扩散,A正确;
B、由图可知,在细胞呼吸过程中,葡萄糖氧化分解产生ATP,促进ATP与ADP的比值上升,ATP敏感的K+通道关闭,故ATP敏感的K+通道关闭与细胞呼吸有关,B正确;
C、正常胰岛B细胞内的K+浓度大于细胞外,当ATP敏感的K+通道蛋白关闭,K+外流受阻,触发Ca2+通道打开,C正确;
D 、由图可知,Ca2+内流能促进胰岛素的分泌,故缺钙可能会导致血浆中胰岛素含量下降,D错误。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
5.(2023高三上·仁寿月考)铁调素是抑制人体过量吸收铁的一种激素。研究发现,当人体的TMPRSS6基因发生变异“沉默”后,体内缺乏TMPRSS6蛋白质,将导致铁调素合成过量,引起“难治性缺铁性贫血症”。下列相关叙述错误的是(  )
A.“难治性缺铁性贫血症”属于可遗传疾病
B.TMPRSS6蛋白质不利于人体吸收食物中的铁
C.TMPRSS6基因变异后基因中的碱基数目可能发生改变
D.TMPRSS6基因发生沉默后RNA聚合酶可能无法与之结合
【答案】B
【知识点】基因突变的类型;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、当人体的TMPRSS6基因发生变异,引起“难治性缺铁性贫血症”,故“难治性缺铁性贫血症”属于可遗传疾病,A正确;
B、铁调素是抑制人体过量吸收铁的一种激素,体内缺乏TMPRSS6蛋白质,将导致铁调素合成过量,故TMPRSS6蛋白质有利于人体吸收食物中的铁,B错误;
C、基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,TMPRSS6基因变异后基因中的碱基数目可能发生改变,C正确;
D、TMPRSS6基因发生沉默后,影响转录过程,RNA聚合酶可能无法与之结合,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
6.(2023高三上·仁寿月考) 基因印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是基因印记的重要方式之一、印记是在配子发生和个体发育过程中获得的,在下一代配子形成时重建。1GF-2是某小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏1GF-2时小鼠表现为个体矮小,位于常染色体上的A基因能编码IGF-2,a基因无此功能。基因的启动子被甲基化时不能表达,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.A/a基因甲基化印记重建可能受性激素的影响
B.基因型AA的小鼠可正常发育
C.基因型AA与aa个体杂交,正反交结果不同
D.基因型Aa与Aa个体杂交,F1表现为正常:矮小=3:1
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;表观遗传
【解析】【解答】A、据图可知,A/a基因甲基化印记重建后在雌雄个体中分别呈现甲基化和未甲基化,故甲基化印记重建可能受性激素的影响,A正确;
B、位于常染色体上的A基因能编码1GF-2,而1GF-2是某小鼠正常发育必需的一种蛋白质,故基因型AA的小鼠可正常发育,B正确;
C、据图可知,雄配子中印记重建甲基化,雕配子中印记重建去甲基化,则基因型AA(♂)与aa(♀)若为正交,则子代均为Aa',反交为AA(♀)与aa(♂),子代均为A'a,结果不同,C正确;
D、亲代雌鼠基因型为Aa,产生配子为甲基化A':甲基化a'=1:1,雄鼠基因型为Aa,产生的配子为未甲基化A:未甲基化a=1:1,由于被甲基化的基因不能表达,所以子代小鼠基因型及比例为AA'(生长正常鼠):Aa'(生长正常鼠,):A'a(生长缺陷鼠):aa'(生长缺陷鼠)=1:1:1:1,即子代小鼠的表现型及比例为生长正常鼠:生长缺陷鼠=1:1,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、表观遗传:(1)概念:生物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。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
2、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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,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。
7.(2023高三上·仁寿月考) 兰科植物约有800属近3万种,对不同环境有极强的适应能力,且不同地域的同种兰花在形态结构上也存在明显差异。我国科学家以深圳拟兰为研究对象,通过基因组测序和功能分析发现兰花有474个特有基因,从分子水平上解开了兰花进化之谜。下列叙述错误的是(  )
A.兰花的多样性指的是基因多样性
B.兰花适应性特征的来源是突变和基因重组,适应是自然选择的结果
C.不同地域的同种兰花形态结构存在明显差异的根本原因是种群基因频率的差异
D.不同兰花基因组上的相似性说明它们具有共同的原始祖先,而差异性的大小则体现了亲缘关系的远近
【答案】A
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、兰花有3万多种,说明其存在生殖隔离,不属于同种植物,体现了物种多样性,A错误;
B、突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择决定生物进化的方向,故兰花适应性特征的来源是突变和基因重组,适应是自然选择的结果,B正确;
C、现代生物进化理论认为种群间出现形态结构差异的根本原因是种群的基因频率发生改变,C正确;
D、不同兰花基因组上的相似性说明由共同的原始祖先进化而来,而差异性的大小则体现了亲缘关系的远近,D正确。
【分析】现代生物进化理论的内容: (1)适应是自然选择的结果。 (2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。 (3)突变和基因重组提供进化的原材料。 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。 (5)隔离是物种形成的必要条件。 (6)生物多样性是协同进化的结果。
二、非选择题(本大题共5小题)
8.(2023高三上·仁寿月考) 植物根系在土壤中的分布直径比地上部分的直径大两三倍,木本植物的根系深达10~12米,生活在沙漠的骆驼刺根系可深达20米,发达的根系有利于植物吸收水分和养料。回答下列为题:
(1)细胞内   等共同构成了细胞的生物膜系统。细胞外的水可以跨膜进入植物的根细胞,这体现了生物膜系统功能是   。
(2)细胞外的水可以通过水通道进入植物的根细胞,水通道是在   合成,再由   加工后转运到细胞膜发挥作用。
(3)细胞外的水顺浓度梯度进入植物根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对水的吸收率不变,原因是   。
【答案】(1)细胞膜、核膜、细胞器膜;在细胞与外部环境进行物质运输(能量转换和信息传递)的过程中起决定作用
(2)核糖体;内质网、高尔基体
(3)水分子进入植物细胞的方式为被动运输,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统;被动运输
【解析】【解答】(1)细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统,细胞外的水可以跨膜进入植物的根细胞,这体现了生物膜系统对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。
(2)细胞膜上水通道是一种转运蛋白,蛋白质的合成场所是核糖体,故水通道蛋白是在核糖体上合成,由内质网和高尔基体加工后以囊泡的形式转运到细胞膜发挥作用。
(3)细胞外的水顺浓度梯度进入植物根细胞,不需要消耗能量,即使呼吸抑制剂抑制细胞呼吸,影响了细胞中能量的供应,但水分子进入植物细胞的方式为被动运输,不需要消耗能量,故根细胞对水的吸收率不变。
【分析】1、生物膜系统: (1)概念:内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。 (2)功能:①保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。②为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所。③分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
2、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
9.(2023高三上·仁寿月考)豆科植物紫花苜蓿在新疆广泛种植,因新疆农田土壤普遍缺氮,仅依靠与紫花苜蓿共生的根瘤菌不能满足其生长需求。为了探究夏季提高苜蓿产量所需的最适外源氮浓度,某研究小组设置了外源氮浓度依次为0(CK)、60kg hm-2(N1)、120kg hm-2(N2)和180kg hm-2(N3)的4组实验,测定不同时间点的净光合速率,结果如下图,请回答:
(1)CK组的紫花苜蓿仍能获取氮源,此时氮源来自于   。实验组的净光合速率均有提高,这是因为氮可参与光合作用过程中   (至少答出两种)等有机物的合成。
(2)图中14:00的净光合速率比16:00时更低的原因是   。
(3)N3组的外源氮浓度更高,但其净光合速率比N2组更低,原因可能是   (答出一点即可)。
【答案】(1)根瘤菌的固氮作用、土壤中原有的氮源;叶绿素、酶、NADP+、ATP
(2)14:00光照强度更强(温度过高,蒸腾作用过强),气孔关闭,CO2供应不足
(3)N3组土壤溶液浓度过高,根细胞失水,最终导致净光合速率下降
【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)CK组的紫花苜蓿仍能获取氮源,此时氮源来自于根瘤菌的固氮作用、土壤中原有的氮源。氮是叶绿素、酶、NADP+、ATP的组成元素,故氮可参与光合作用过程中叶绿素、酶、NADP+、ATP的合成,实验组的净光合速率均有提高。
(2)14:00光照强度更强(温度过高,蒸腾作用过强),气孔关闭,CO2的吸收量减少,暗反应减弱,故14:00的净光合速率比16:00时更低。
(3)N3组土壤溶液浓度过高,根细胞失水,最终导致净光合速率下降,净光合速率低于N2组。
【分析】1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
2、影响光合作用的因素: (1)光照强度:主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 (2)CO2的浓度:影响暗反应阶段C3的生成。 (3)温度:通过影响酶的活性来影响光合作用。
10.(2023高三上·仁寿月考)中药青钱柳叶含有多糖、黄酮等代谢产物,具有祛风止痒之功效。为研究青钱柳多糖提取物是否具有降血糖的作用,研究人员做了如下实验。请回答:
(1)随机选取健康、生理状况一致的 40只小鼠,其中30只小鼠腹腔注射适量含有药物STZ的柠檬酸缓冲液,STZ通过破坏小鼠的   (填细胞名称),来获得糖尿病模型小鼠;剩余10只小鼠腹腔注射   作为正常对照组。
(2)科研人员将糖尿病模型小鼠随机均分为3组,每天分别灌胃饮用水、二甲双胍(一种降血糖药物)和青钱柳多糖提取物,正常对照组每天灌胃饮用水。灌胃30天后,再对40只小鼠饲喂适量葡萄糖,并定时检测4组小鼠血糖含量(单位:mmol/L)变化。实验结果如下:
组别 灌胃药物 血糖含量
0h 0.5h 1h 2h
正常对照组 饮用水 5.76 17.12 12.57 6.30
糖尿病模型一组 饮用水 27.27 32.63 31.22 27.57
糖尿病模型二组 二甲双胍 22.34 27.98 26.33 18.90
糖尿病模型三组 青钱柳多糖提取物 24.78 30.20 27.68 20.45
①正常对照组小鼠在饲喂葡萄糖后,血糖浓度变化为   ,其中0.5h~2h血糖变化的调节机理是   。
②根据上述实验结果,可得出的结论有   。
【答案】(1)胰岛B细胞;等量的柠檬酸缓冲溶液
(2)先升高后降低;血糖浓度升高促进胰岛素的分泌,胰岛素促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖浓度降低;青钱柳多糖提取物有降血糖作用,但作用效果弱于二甲双胍,(且不能使血糖浓度恢复正常)。
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)胰岛B细胞分泌胰岛素,在小鼠腹腔注射适量含有药物STZ的柠檬酸缓冲液会破坏小鼠的胰岛B细胞,获得糖尿病模型小鼠;对照试验遵循单一变量原则,故剩余 10 只小鼠腹腔注射等量的柠檬酸缓冲溶液作为正常对照组。
(2)①正常对照组小鼠在饲喂葡萄糖后,血糖浓度升高,促进胰岛素的分泌,胰岛素促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖浓度降低,故血糖浓度变化为先升高后降低。
②对比表中数据可知,青钱柳多糖提取物有降血糖作用,但作用效果弱于二甲双胍,(且不能使血糖浓度恢复正常)。
【分析】胰岛素作用:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变成甘油三酯;另一方面抑制肝糖原分解和非糖类物质转变成葡萄糖,从而使血糖含量降低。
11.(2023高三上·仁寿月考) 紫罗兰大多为单瓣花,也能见到更美丽的重瓣花(均不育)。单瓣和重瓣由 D/d 这对等位基 因控制。育种工作者偶然发现一种突变株单瓣紫罗兰(丙)很特别,进行如下实验进行遗传分析 (说明:F1自交产生 F2)。
P F1 F2
单瓣甲自交 全为单瓣 全为单瓣
单瓣乙自交 单瓣、重瓣 单瓣、重瓣
单瓣丙自交 单瓣、重瓣 单瓣、重瓣
(1)根据杂交结果可以判断,单瓣花和重瓣花这对相对性状中,显性性状为   , 判断的依据是   。
(2)根据丙自交的结果,请推测这种单瓣紫罗兰异常方式遗传的原因可能是   致死。
(3)若要设计实验验证上述推测,实验方案如下所示:
①实验思路:从甲、乙、丙中选择实验材料,让   和   进行正反交,统计
产生子代的表现型及比例。
②预期实验结果和结论:   。
【答案】(1)单瓣花;单瓣花乙自交出现“3单瓣﹕1重瓣”的性状分离比(或:单瓣花自交后代出现性状分离,新出现的性状为隐形)
(2)含单瓣基因的花粉(精子)致死或含单瓣基因的的卵细胞致死
(3)丙;乙;若丙作为父本为正交,产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=1﹕1,反交产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=3﹕1,则说明基因型为D的花粉/精子不育,若丙作为父本为正交,产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=3﹕1,反交产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=1﹕1,则说明基因型为D的卵细胞不育。
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)单瓣花乙自交出现"3单瓣:1重瓣"的性状分离比,说明单瓣花是显性。
(2)单瓣丙自交子代出现了重瓣,说明丙的基因型是Dd,但自交子代单瓣花:重瓣花=1:1,说明存在致死现象,推测可能是含单瓣基因D的配子致死造成,因此可能是含单瓣基因的花粉(精子)致死或含单瓣基因的的卵细胞致死。
(3)若要设计实验验证上述推测,即要验证是丙产生D的精子还是卵细胞致死,那么可以采用丙(Dd)和乙(Dd)进行正反交实验。若丙(Dd)作为父本为正交,产生的子代为单瓣花:重瓣花﹣1:1,反交产生的子代为单瓣花:重瓣花=3:1,则说明父本丙(Dd)产生的基因型为D的花粉/精子不育;若丙(Dd)作为父本为正交,产生的子代为单瓣花:重瓣花=3:1,反交产生的子代为单瓣花:重瓣花=1:1,则说明母本丙(Dd)产生的基因型为D的卵细胞不育。
【分析】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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,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。
12.(2023高三上·仁寿月考)果胶酶广泛应用于果汁和果酒的加工工业,研究人员利用海藻酸钠和CaCl2固定化果胶酶产生菌——黑曲霉菌,研究了固定化黑曲霉菌随着使用次数的增加对苹果汁出汁率的影响,每组测定了苹果原浆的质量(m1)和离心后苹果渣的质量(m2),实验结果如下图所示。回答下列问题:
(1)果胶和纤维素共同构成了植物细胞壁,纤维素酶是一种复合酶,它的组分包括   (答出三个)。
(2)根据测定结果,各组的出汁率可以用   表示,从实验结果可以得出的结论是   ;
(3)固定化黑曲霉菌使用第10次时,果胶酶对果胶   (填“有”或“没有”)分解作用。
(4)固定化黑曲霉菌不宜采用物理吸附法或化学结合法,原因是   ;固定过程中溶化海藻酸钠时应采用   的方法,以防止焦糊。
(5)制备固定化黑曲霉菌时,海藻酸钠能和CaCl2反应产生海藻酸钙,而柠檬酸钠能与海藻酸钙反应,使其溶解。请你设计实验测定某凝胶珠中黑曲霉菌的活菌数,简要写出实验思路:   。
【答案】(1)CI酶、Cx酶和葡萄糖苷酶
(2)(m1-m2)/m1×100%;随着固定化黑曲霉菌使用次数的增多,苹果果汁的出汁率降低 
(3)有
(4)细胞体积大,难以被吸附或结合;小火或间断加热
(5)将凝胶珠用柠檬酸钠溶液溶解后用无菌水稀释,再用稀释涂布平板法进行计数
【知识点】测定某种微生物的数量;果胶酶的活性测定;固定化酶及其应用;固定化细胞及其应用
【解析】【解答】(1)果胶酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶,C1酶、Cx酶可以把纤维素分解为纤维二糖,葡萄糖苷酶再进一步将纤维二糖分解为葡萄糖,使微生物加以利用。
(2)苹果原浆的质量(m1)和离心后苹果渣的质量(m2)的值(m1-m2)代表出汁量,故出汁率为(m1-m2)/m1×100%。通过对曲线图的分析,可以得出:随着固定化黑曲霉菌使用次数的增多,苹果果汁的出汁率逐渐降低。因为第10次使用固定化黑曲霉菌的出汁率约为30%,高于未使用固定化黑曲霉菌的出汁率18%,所以果胶酶对果胶仍有分解作用。
(3)酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而黑曲霉菌是真核细胞,个头较大难以被吸附或结合,多采用包埋法固定化。为了防止海藻酸钠受热不匀,溶化时要用小火或间断加热,并不断搅拌,以防止焦糊。
(4)根据"柠檬酸钠能与海藻酸钙反应,使其溶解"的特性,可先将固定化黑曲霉菌形成的凝胶珠用柠檬酸钠溶液溶解再用用无菌水稀释,使被固定化黑曲霉菌释放出来,然后再采用稀释涂布平板法对其进行计数。
【分析】1、果胶酶:(1)成分:是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。 (2)作用:果胶可溶性半乳糖醛酸。 (3)应用:降低果汁的黏度,有助于压榨,还能起到澄清作用。
2、酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的没则易从包埋材料中漏出。
3、 稀释涂布平板法既能分离微生物也能对微生物进行计数,而平板划线法只能分离微生物。
1 / 1四川省眉山市仁寿第一中学校2023-2024学年高三上学期12月测试生物学试题
一、选择题(共6小题)
1.(2023高三上·仁寿月考)四川井盐源远流长,井盐中氯化钠含量高于99.5%,同时还含有铁、钙、锌、钾、碘等元素。下列有关叙述正确的是
A.井盐中的铁、钙、钾都属于组成生物体的大量元素
B.井盐中的Na+、Cl-对维持细胞外液的渗透压有重要作用
C.井盐中的无机盐被人体吸收后主要以化合物的形式存在
D.剧烈运动后需补充大量淡盐水来满足人体对能量的需求
2.(2023高三上·仁寿月考)生长素的极性运输由生长素转运蛋白PIN介导完成。研究发现,除草剂NPA会结合在PIN的生长素结合位点上,从而抑制生长素极性运输。据此分析,下列叙述错误的是(  )
A.NPA与生长素在空间结构上具有相似性
B.PIN的合成与核糖体、线粒体等细胞器有关
C.PIN转运生长素体现了细胞膜的选择透过性
D.PIN转运生长素的速率不受氧气浓度的影响
3.(2023高三上·仁寿月考)人类红绿色盲是由X染色体上的隐性基因a控制的遗传病。某成年男性患红绿色盲,若不考虑突变,则下列有关该男性睾丸内处于分裂时期的某细胞的叙述,错误的是(  )
A.若细胞内的常染色体有22条,则该细胞可能不携带a基因
B.若细胞内的性染色体有2条,则该细胞可能不携带a基因
C.若细胞内的性染色体有4条,则该细胞可能携带4个a基因
D.若细胞内的常染色体有44条,则该细胞可能携带2个a基因
4.(2023高三上·仁寿月考) 胰岛B细胞分泌胰岛素的过程十分复杂,存在一个精密的调控机制,如图表示胰岛素分泌的部分调节过程,下列相关叙述错误的是(  )
A.图中葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散
B.ATP敏感的K+通道关闭与呼吸作用有关
C.正常胰岛B细胞内的K+浓度大于细胞外,K+外流受阻触发Ca2+通道打开
D.人体缺钙可能会导致血浆中胰岛素含量升高
5.(2023高三上·仁寿月考)铁调素是抑制人体过量吸收铁的一种激素。研究发现,当人体的TMPRSS6基因发生变异“沉默”后,体内缺乏TMPRSS6蛋白质,将导致铁调素合成过量,引起“难治性缺铁性贫血症”。下列相关叙述错误的是(  )
A.“难治性缺铁性贫血症”属于可遗传疾病
B.TMPRSS6蛋白质不利于人体吸收食物中的铁
C.TMPRSS6基因变异后基因中的碱基数目可能发生改变
D.TMPRSS6基因发生沉默后RNA聚合酶可能无法与之结合
6.(2023高三上·仁寿月考) 基因印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是基因印记的重要方式之一、印记是在配子发生和个体发育过程中获得的,在下一代配子形成时重建。1GF-2是某小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏1GF-2时小鼠表现为个体矮小,位于常染色体上的A基因能编码IGF-2,a基因无此功能。基因的启动子被甲基化时不能表达,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.A/a基因甲基化印记重建可能受性激素的影响
B.基因型AA的小鼠可正常发育
C.基因型AA与aa个体杂交,正反交结果不同
D.基因型Aa与Aa个体杂交,F1表现为正常:矮小=3:1
7.(2023高三上·仁寿月考) 兰科植物约有800属近3万种,对不同环境有极强的适应能力,且不同地域的同种兰花在形态结构上也存在明显差异。我国科学家以深圳拟兰为研究对象,通过基因组测序和功能分析发现兰花有474个特有基因,从分子水平上解开了兰花进化之谜。下列叙述错误的是(  )
A.兰花的多样性指的是基因多样性
B.兰花适应性特征的来源是突变和基因重组,适应是自然选择的结果
C.不同地域的同种兰花形态结构存在明显差异的根本原因是种群基因频率的差异
D.不同兰花基因组上的相似性说明它们具有共同的原始祖先,而差异性的大小则体现了亲缘关系的远近
二、非选择题(本大题共5小题)
8.(2023高三上·仁寿月考) 植物根系在土壤中的分布直径比地上部分的直径大两三倍,木本植物的根系深达10~12米,生活在沙漠的骆驼刺根系可深达20米,发达的根系有利于植物吸收水分和养料。回答下列为题:
(1)细胞内   等共同构成了细胞的生物膜系统。细胞外的水可以跨膜进入植物的根细胞,这体现了生物膜系统功能是   。
(2)细胞外的水可以通过水通道进入植物的根细胞,水通道是在   合成,再由   加工后转运到细胞膜发挥作用。
(3)细胞外的水顺浓度梯度进入植物根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对水的吸收率不变,原因是   。
9.(2023高三上·仁寿月考)豆科植物紫花苜蓿在新疆广泛种植,因新疆农田土壤普遍缺氮,仅依靠与紫花苜蓿共生的根瘤菌不能满足其生长需求。为了探究夏季提高苜蓿产量所需的最适外源氮浓度,某研究小组设置了外源氮浓度依次为0(CK)、60kg hm-2(N1)、120kg hm-2(N2)和180kg hm-2(N3)的4组实验,测定不同时间点的净光合速率,结果如下图,请回答:
(1)CK组的紫花苜蓿仍能获取氮源,此时氮源来自于   。实验组的净光合速率均有提高,这是因为氮可参与光合作用过程中   (至少答出两种)等有机物的合成。
(2)图中14:00的净光合速率比16:00时更低的原因是   。
(3)N3组的外源氮浓度更高,但其净光合速率比N2组更低,原因可能是   (答出一点即可)。
10.(2023高三上·仁寿月考)中药青钱柳叶含有多糖、黄酮等代谢产物,具有祛风止痒之功效。为研究青钱柳多糖提取物是否具有降血糖的作用,研究人员做了如下实验。请回答:
(1)随机选取健康、生理状况一致的 40只小鼠,其中30只小鼠腹腔注射适量含有药物STZ的柠檬酸缓冲液,STZ通过破坏小鼠的   (填细胞名称),来获得糖尿病模型小鼠;剩余10只小鼠腹腔注射   作为正常对照组。
(2)科研人员将糖尿病模型小鼠随机均分为3组,每天分别灌胃饮用水、二甲双胍(一种降血糖药物)和青钱柳多糖提取物,正常对照组每天灌胃饮用水。灌胃30天后,再对40只小鼠饲喂适量葡萄糖,并定时检测4组小鼠血糖含量(单位:mmol/L)变化。实验结果如下:
组别 灌胃药物 血糖含量
0h 0.5h 1h 2h
正常对照组 饮用水 5.76 17.12 12.57 6.30
糖尿病模型一组 饮用水 27.27 32.63 31.22 27.57
糖尿病模型二组 二甲双胍 22.34 27.98 26.33 18.90
糖尿病模型三组 青钱柳多糖提取物 24.78 30.20 27.68 20.45
①正常对照组小鼠在饲喂葡萄糖后,血糖浓度变化为   ,其中0.5h~2h血糖变化的调节机理是   。
②根据上述实验结果,可得出的结论有   。
11.(2023高三上·仁寿月考) 紫罗兰大多为单瓣花,也能见到更美丽的重瓣花(均不育)。单瓣和重瓣由 D/d 这对等位基 因控制。育种工作者偶然发现一种突变株单瓣紫罗兰(丙)很特别,进行如下实验进行遗传分析 (说明:F1自交产生 F2)。
P F1 F2
单瓣甲自交 全为单瓣 全为单瓣
单瓣乙自交 单瓣、重瓣 单瓣、重瓣
单瓣丙自交 单瓣、重瓣 单瓣、重瓣
(1)根据杂交结果可以判断,单瓣花和重瓣花这对相对性状中,显性性状为   , 判断的依据是   。
(2)根据丙自交的结果,请推测这种单瓣紫罗兰异常方式遗传的原因可能是   致死。
(3)若要设计实验验证上述推测,实验方案如下所示:
①实验思路:从甲、乙、丙中选择实验材料,让   和   进行正反交,统计
产生子代的表现型及比例。
②预期实验结果和结论:   。
12.(2023高三上·仁寿月考)果胶酶广泛应用于果汁和果酒的加工工业,研究人员利用海藻酸钠和CaCl2固定化果胶酶产生菌——黑曲霉菌,研究了固定化黑曲霉菌随着使用次数的增加对苹果汁出汁率的影响,每组测定了苹果原浆的质量(m1)和离心后苹果渣的质量(m2),实验结果如下图所示。回答下列问题:
(1)果胶和纤维素共同构成了植物细胞壁,纤维素酶是一种复合酶,它的组分包括   (答出三个)。
(2)根据测定结果,各组的出汁率可以用   表示,从实验结果可以得出的结论是   ;
(3)固定化黑曲霉菌使用第10次时,果胶酶对果胶   (填“有”或“没有”)分解作用。
(4)固定化黑曲霉菌不宜采用物理吸附法或化学结合法,原因是   ;固定过程中溶化海藻酸钠时应采用   的方法,以防止焦糊。
(5)制备固定化黑曲霉菌时,海藻酸钠能和CaCl2反应产生海藻酸钙,而柠檬酸钠能与海藻酸钙反应,使其溶解。请你设计实验测定某凝胶珠中黑曲霉菌的活菌数,简要写出实验思路:   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、钙、钾都属于组成生物体的大量元素,铁属于微量元素,A正确;
B、细胞外液渗透压的90%以上是由Na+和Cl-决定的,B正确;
C、组成细胞的无机盐大多数以离子形式存在,C错误;
D、剧烈运动后需补充大量淡盐水来维持机体水盐平衡,不能满足人体对能量的需求,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无机盐的存在形式及作用: (1)存在:主要是离子形式。 (2)吸收方式:主要是主动运输。 (3)作用:①组成复杂化合物, Fe是构成血红素的元素,Mg是构成叶绿素的元素,I是构成甲状腺激素的元素。②可维持细胞和生物体的生命活动。③对维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要。
2、组成细胞的元素: (1)来源:从无机环境中有选择地吸收。 (2)存在:大多以化合物的形式存在。 (3)分类:①大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。②微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
2.【答案】D
【知识点】生物膜的功能特性;细胞器之间的协调配合;主动运输
【解析】【解答】A、除草剂NPA会结合在PIN的生长素结合位点上,故NPA与生长素在空间结构上具有相似性,A正确;
B、PIN为转运蛋白,其合成需要核糖体、线粒体等细胞器参与,B正确;
C、细胞膜能控制物质的进出,PIN转运生长素体现了细胞膜的选择透过性,C正确;
D、极性运输是细胞的主动运输,需要呼吸作用供能,故PIN转运生长素的速率受氧气浓度的影响,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程:首先氨基酸在核糖体上合成肽链,肽链进入内质网初步加工后,以囊泡运至高尔基体进一步加工,成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜,以胞吐的方式运出细胞外,整个过程需要线粒体提供能量。
2、影响物质跨膜运输的因素: (1)物质浓度:在一定范围内,浓度差越大,三种运输方式的速率越大。 (2)转运蛋白的数量:影响协助扩散和主动运输的速率。 (3)氧气浓度:影响主动运输的速率。 (4)温度:通过影响酶的活性及膜的流动性进而影响物质的运输速率。
3.【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
【解析】【解答】 A、若细胞内的常染色体有22条,则该细胞可能处于减数第二次分裂前期或中期,此时细胞中只有一条性染色体X或Y,a基因只位于X染色体上,故该细胞可能不携带a基因,A正确;
BD、若细胞内的性染色体有2条,即细胞内的常染色体有44条,该细胞处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂或减数第二次分裂后期、末期,这两条性染色体可能是是一条X、一条Y,也可能两条X或两条Y,该男性患红绿色盲,a基因只位于X染色体上,所以该细胞可能不携带a基因(如两条Y),也可能携带2个a基因,如(两条X),BD正确;
C、若细胞内的性染色体有4条,则该细胞则该细胞处于有丝分裂后期和末期,性染色体为两条X和两条Y,故该细胞只携带2个a基因,C错误。
故答案为:C。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
4.【答案】D
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、由图可知,葡萄糖顺浓度梯度进入细胞,需要载体蛋白,故进入细胞的方式为协助扩散,A正确;
B、由图可知,在细胞呼吸过程中,葡萄糖氧化分解产生ATP,促进ATP与ADP的比值上升,ATP敏感的K+通道关闭,故ATP敏感的K+通道关闭与细胞呼吸有关,B正确;
C、正常胰岛B细胞内的K+浓度大于细胞外,当ATP敏感的K+通道蛋白关闭,K+外流受阻,触发Ca2+通道打开,C正确;
D 、由图可知,Ca2+内流能促进胰岛素的分泌,故缺钙可能会导致血浆中胰岛素含量下降,D错误。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
5.【答案】B
【知识点】基因突变的类型;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、当人体的TMPRSS6基因发生变异,引起“难治性缺铁性贫血症”,故“难治性缺铁性贫血症”属于可遗传疾病,A正确;
B、铁调素是抑制人体过量吸收铁的一种激素,体内缺乏TMPRSS6蛋白质,将导致铁调素合成过量,故TMPRSS6蛋白质有利于人体吸收食物中的铁,B错误;
C、基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,TMPRSS6基因变异后基因中的碱基数目可能发生改变,C正确;
D、TMPRSS6基因发生沉默后,影响转录过程,RNA聚合酶可能无法与之结合,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
6.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;表观遗传
【解析】【解答】A、据图可知,A/a基因甲基化印记重建后在雌雄个体中分别呈现甲基化和未甲基化,故甲基化印记重建可能受性激素的影响,A正确;
B、位于常染色体上的A基因能编码1GF-2,而1GF-2是某小鼠正常发育必需的一种蛋白质,故基因型AA的小鼠可正常发育,B正确;
C、据图可知,雄配子中印记重建甲基化,雕配子中印记重建去甲基化,则基因型AA(♂)与aa(♀)若为正交,则子代均为Aa',反交为AA(♀)与aa(♂),子代均为A'a,结果不同,C正确;
D、亲代雌鼠基因型为Aa,产生配子为甲基化A':甲基化a'=1:1,雄鼠基因型为Aa,产生的配子为未甲基化A:未甲基化a=1:1,由于被甲基化的基因不能表达,所以子代小鼠基因型及比例为AA'(生长正常鼠):Aa'(生长正常鼠,):A'a(生长缺陷鼠):aa'(生长缺陷鼠)=1:1:1:1,即子代小鼠的表现型及比例为生长正常鼠:生长缺陷鼠=1:1,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、表观遗传:(1)概念:生物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。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
2、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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,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。
7.【答案】A
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、兰花有3万多种,说明其存在生殖隔离,不属于同种植物,体现了物种多样性,A错误;
B、突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择决定生物进化的方向,故兰花适应性特征的来源是突变和基因重组,适应是自然选择的结果,B正确;
C、现代生物进化理论认为种群间出现形态结构差异的根本原因是种群的基因频率发生改变,C正确;
D、不同兰花基因组上的相似性说明由共同的原始祖先进化而来,而差异性的大小则体现了亲缘关系的远近,D正确。
【分析】现代生物进化理论的内容: (1)适应是自然选择的结果。 (2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。 (3)突变和基因重组提供进化的原材料。 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。 (5)隔离是物种形成的必要条件。 (6)生物多样性是协同进化的结果。
8.【答案】(1)细胞膜、核膜、细胞器膜;在细胞与外部环境进行物质运输(能量转换和信息传递)的过程中起决定作用
(2)核糖体;内质网、高尔基体
(3)水分子进入植物细胞的方式为被动运输,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统;被动运输
【解析】【解答】(1)细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统,细胞外的水可以跨膜进入植物的根细胞,这体现了生物膜系统对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。
(2)细胞膜上水通道是一种转运蛋白,蛋白质的合成场所是核糖体,故水通道蛋白是在核糖体上合成,由内质网和高尔基体加工后以囊泡的形式转运到细胞膜发挥作用。
(3)细胞外的水顺浓度梯度进入植物根细胞,不需要消耗能量,即使呼吸抑制剂抑制细胞呼吸,影响了细胞中能量的供应,但水分子进入植物细胞的方式为被动运输,不需要消耗能量,故根细胞对水的吸收率不变。
【分析】1、生物膜系统: (1)概念:内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。 (2)功能:①保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。②为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所。③分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
2、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
9.【答案】(1)根瘤菌的固氮作用、土壤中原有的氮源;叶绿素、酶、NADP+、ATP
(2)14:00光照强度更强(温度过高,蒸腾作用过强),气孔关闭,CO2供应不足
(3)N3组土壤溶液浓度过高,根细胞失水,最终导致净光合速率下降
【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)CK组的紫花苜蓿仍能获取氮源,此时氮源来自于根瘤菌的固氮作用、土壤中原有的氮源。氮是叶绿素、酶、NADP+、ATP的组成元素,故氮可参与光合作用过程中叶绿素、酶、NADP+、ATP的合成,实验组的净光合速率均有提高。
(2)14:00光照强度更强(温度过高,蒸腾作用过强),气孔关闭,CO2的吸收量减少,暗反应减弱,故14:00的净光合速率比16:00时更低。
(3)N3组土壤溶液浓度过高,根细胞失水,最终导致净光合速率下降,净光合速率低于N2组。
【分析】1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
2、影响光合作用的因素: (1)光照强度:主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 (2)CO2的浓度:影响暗反应阶段C3的生成。 (3)温度:通过影响酶的活性来影响光合作用。
10.【答案】(1)胰岛B细胞;等量的柠檬酸缓冲溶液
(2)先升高后降低;血糖浓度升高促进胰岛素的分泌,胰岛素促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖浓度降低;青钱柳多糖提取物有降血糖作用,但作用效果弱于二甲双胍,(且不能使血糖浓度恢复正常)。
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)胰岛B细胞分泌胰岛素,在小鼠腹腔注射适量含有药物STZ的柠檬酸缓冲液会破坏小鼠的胰岛B细胞,获得糖尿病模型小鼠;对照试验遵循单一变量原则,故剩余 10 只小鼠腹腔注射等量的柠檬酸缓冲溶液作为正常对照组。
(2)①正常对照组小鼠在饲喂葡萄糖后,血糖浓度升高,促进胰岛素的分泌,胰岛素促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖浓度降低,故血糖浓度变化为先升高后降低。
②对比表中数据可知,青钱柳多糖提取物有降血糖作用,但作用效果弱于二甲双胍,(且不能使血糖浓度恢复正常)。
【分析】胰岛素作用:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变成甘油三酯;另一方面抑制肝糖原分解和非糖类物质转变成葡萄糖,从而使血糖含量降低。
11.【答案】(1)单瓣花;单瓣花乙自交出现“3单瓣﹕1重瓣”的性状分离比(或:单瓣花自交后代出现性状分离,新出现的性状为隐形)
(2)含单瓣基因的花粉(精子)致死或含单瓣基因的的卵细胞致死
(3)丙;乙;若丙作为父本为正交,产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=1﹕1,反交产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=3﹕1,则说明基因型为D的花粉/精子不育,若丙作为父本为正交,产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=3﹕1,反交产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=1﹕1,则说明基因型为D的卵细胞不育。
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)单瓣花乙自交出现"3单瓣:1重瓣"的性状分离比,说明单瓣花是显性。
(2)单瓣丙自交子代出现了重瓣,说明丙的基因型是Dd,但自交子代单瓣花:重瓣花=1:1,说明存在致死现象,推测可能是含单瓣基因D的配子致死造成,因此可能是含单瓣基因的花粉(精子)致死或含单瓣基因的的卵细胞致死。
(3)若要设计实验验证上述推测,即要验证是丙产生D的精子还是卵细胞致死,那么可以采用丙(Dd)和乙(Dd)进行正反交实验。若丙(Dd)作为父本为正交,产生的子代为单瓣花:重瓣花﹣1:1,反交产生的子代为单瓣花:重瓣花=3:1,则说明父本丙(Dd)产生的基因型为D的花粉/精子不育;若丙(Dd)作为父本为正交,产生的子代为单瓣花:重瓣花=3:1,反交产生的子代为单瓣花:重瓣花=1:1,则说明母本丙(Dd)产生的基因型为D的卵细胞不育。
【分析】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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,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。
12.【答案】(1)CI酶、Cx酶和葡萄糖苷酶
(2)(m1-m2)/m1×100%;随着固定化黑曲霉菌使用次数的增多,苹果果汁的出汁率降低 
(3)有
(4)细胞体积大,难以被吸附或结合;小火或间断加热
(5)将凝胶珠用柠檬酸钠溶液溶解后用无菌水稀释,再用稀释涂布平板法进行计数
【知识点】测定某种微生物的数量;果胶酶的活性测定;固定化酶及其应用;固定化细胞及其应用
【解析】【解答】(1)果胶酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶,C1酶、Cx酶可以把纤维素分解为纤维二糖,葡萄糖苷酶再进一步将纤维二糖分解为葡萄糖,使微生物加以利用。
(2)苹果原浆的质量(m1)和离心后苹果渣的质量(m2)的值(m1-m2)代表出汁量,故出汁率为(m1-m2)/m1×100%。通过对曲线图的分析,可以得出:随着固定化黑曲霉菌使用次数的增多,苹果果汁的出汁率逐渐降低。因为第10次使用固定化黑曲霉菌的出汁率约为30%,高于未使用固定化黑曲霉菌的出汁率18%,所以果胶酶对果胶仍有分解作用。
(3)酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而黑曲霉菌是真核细胞,个头较大难以被吸附或结合,多采用包埋法固定化。为了防止海藻酸钠受热不匀,溶化时要用小火或间断加热,并不断搅拌,以防止焦糊。
(4)根据"柠檬酸钠能与海藻酸钙反应,使其溶解"的特性,可先将固定化黑曲霉菌形成的凝胶珠用柠檬酸钠溶液溶解再用用无菌水稀释,使被固定化黑曲霉菌释放出来,然后再采用稀释涂布平板法对其进行计数。
【分析】1、果胶酶:(1)成分:是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。 (2)作用:果胶可溶性半乳糖醛酸。 (3)应用:降低果汁的黏度,有助于压榨,还能起到澄清作用。
2、酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的没则易从包埋材料中漏出。
3、 稀释涂布平板法既能分离微生物也能对微生物进行计数,而平板划线法只能分离微生物。
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