8+3限时训练(三)
1.A [解析] 支原体和发菜属于原核生物,都有细胞膜这一生物膜,水绵和伞藻是真核生物,都具有由细胞膜、细胞器膜和核膜等构成的生物膜系统,A正确;发菜、水绵、伞藻都能进行光合作用,但发菜含有的光合色素是叶绿素和藻蓝素,水绵和伞藻含有的光合色素是叶绿素和类胡萝卜素等,B错误;支原体、发菜、水绵和伞藻都是细胞生物,它们的遗传物质都是DNA,C错误;原核细胞与真核细胞中都存在DNA与蛋白质结合形成的复合物,如转录时RNA聚合酶与DNA结合,另外,真核细胞的细胞核内DNA与蛋白质结合为染色体(染色质),D错误。
2.B [解析] 该调查方法可在不直接观察或捕获生物体的情况下对种群数量变化进行调查,故该方法对江豚生活基本无影响,A正确;题目中科研人员使用特异性引物检测江豚的eDNA,扩增产物是江豚的DNA,无法检测其他物种,因此无法预测长江的物种丰富度,B错误;增加取样数可减少偶然误差,提高检测结果的准确性,C正确;通过定量分析eDNA的浓度,可间接反映江豚的种群数量变化趋势,D正确。
3.B [解析] 身体疲惫的感觉在大脑皮层中形成,形成感觉的过程未经过完整的反射弧,因此该过程不属于反射,A正确;腺苷是一种抑制性神经递质,腺苷从突触前膜释放,实现了电信号向化学信号的转变,能引起下一个神经元发生膜电位变化,B错误;咖啡因能提神的原因是其有着与腺苷相似的结构,它会与突触后膜上的腺苷受体结合,从而影响腺苷传递信息,C正确;体液中CO2浓度变化会刺激感受器,通过神经系统中的脑干调节呼吸,D正确。
4.C [解析] 由图甲可知,短日照下CO缺失突变体与野生型的种子相对大小无明显差异,而长日照下,CO缺失突变体的种子相对大小更小,因此可推知CO能响应长日照,并促进种子的发育,A错误;由图乙可知,短日照下野生型植株AP2的表达量大于长日照下,所以短日照可以促进拟南芥体内AP2的表达,B错误;由图甲可知,AP2缺失突变体种子大小不受日照长度影响,且其种子明显比野生型大,由此可推知AP2的表达产物可能会抑制拟南芥种子的生长,C正确;由以上分析可知长日照可促进CO表达,由图乙可知,长日照下野生型植株的AP2相对表达量明显低于CO缺失突变体,由此可推知CO的表达产物可抑制AP2的表达,D错误。
5.D [解析] 由题意知,敲除了YBX1基因的小鼠细胞的耗氧速率是正常水平的2倍,说明YBX1蛋白抑制细胞呼吸,因此,对敲除了YBX1基因的小鼠细胞应用13C标记的葡萄糖示踪技术,线粒体中13C标记的丙酮酸的含量高于正常水平,但葡萄糖不能进入线粒体,A错误;有氧呼吸过程中,丙酮酸在细胞质基质中产生后进入线粒体,因此,丙酮酸转运蛋白主要存在于线粒体膜上,而非线粒体基质中,B错误;小鼠无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,C错误;YBX1蛋白抑制细胞呼吸,若YBX1蛋白的含量增多,细胞消耗O2的速率会下降,D正确。
6.C [解析] 基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,B-AP3、subclades、AGL12基因只是深圳拟兰众多基因中的一部分,不能共同构成其基因库,A错误;B-AP3类基因扩张会导致基因频率改变,基因频率改变是生物进化的标志,新物种形成的标志是生殖隔离的产生,B错误;P-subclade 基因丢失导致花粉黏合不易随风飘散,可能会增加自交比例,而自交比例的增加不利于基因交流,可能有利于进化过程中形成生殖隔离,C正确;海边岩石多而土壤浅,AGL12 基因的缺失会导致长出有利于附着在岩石表面生长的气生根,这有利于深圳拟兰在海边岩石环境中生长,扩大生活区域,D错误。
7.C [解析] 启动子位于基因的上游,是RNA聚合酶识别与结合的位点,可用于驱动基因的转录,故Hv-Lv DNA片段上游需要设计并连接启动子,A正确;该技术中Hv-Lv DNA属于目的基因,根据其表达出的Hv-Lv肽链与抗原结合能力来筛选,无须连接标记基因,B正确;结合题意可知,该过程目的是筛选特异性高、结合能力强的Hv-Lv肽链,C错误;实验过程须严格遵循生物防护措施,避免可能会带来的安全问题,D正确。
8.D [解析] 双亲基因型均为AaBbCc,F1野生色个体的基因型为A_B_C_,所占的比例=3/4×3/4×3/4=27/64,其中AABBCC占1/64,因此F1野生色个体中纯合子占1/27,A正确;F1中白色个体的基因型_ _ _ _ cc有3×3×1=9(种),B正确;F1中黑色个体的基因型为aaB_C_,所占的比例=1/4×3/4×3/4=9/64,C正确;让F1巧克力色个体(1aabbCC∶2aabbCc)测交,子代巧克力色∶白色=2∶1,D错误。
9.(除注明外,每空1分,共9分)
(1)蛋白质 单位时间内淀粉的水解量(或单位时间内水解产物的生成量)(2分)
(2)能 试管Ⅰ>试管Ⅱ>试管Ⅲ(2分)
(3)无关 若不控制实验时间的长短,则可能会出现试管Ⅱ和试管Ⅲ中的淀粉均被完全水解,从而无法判断两种淀粉酶催化速率的大小(2分)
[解析] (1)淀粉酶的化学本质是蛋白质,因为淀粉酶催化淀粉水解,通过检测淀粉的剩余量或者水解量就可以反映出酶的催化速率,因此该实验中两种酶的催化速率可用单位时间内淀粉的水解量(或单位时间内水解产物的生成量)表示。(2)淀粉在两种酶的催化作用下水解会生成还原糖,还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会生成砖红色沉淀,因此可以用斐林试剂代替碘液进行检测;若胰腺淀粉酶的催化速率高于唾液淀粉酶,试管Ⅰ无淀粉酶,淀粉不水解,淀粉含量最多,颜色最深;试管Ⅲ的淀粉水解量比试管Ⅱ多,因此试管Ⅱ中剩余的淀粉比试管Ⅲ更多,其颜色比试管Ⅲ更深,因此三组试管的颜色由深至浅依次为试管Ⅰ>试管Ⅱ>试管Ⅲ。(3)该实验的自变量是酶的种类,实验时间、温度、pH等均为无关变量,因此实验时间在该实验中属于无关变量;若不控制实验时间的长短,则可能会出现试管Ⅱ和试管Ⅲ中的淀粉均被完全水解,从而无法判断两种淀粉酶催化速率的大小,因此应该控制实验时间的长短。
10.(除注明外,每空1分,共12分)
(1)第一营养级 蛋白质、核酸(DNA或RNA)(2分)
(2)(a-b)/a×100%(2分) 种植狐尾藻,依据是狐尾藻的N-N去除率高于对照组和其他种植组(2分)
(3)狐尾藻可吸收N-N,减少湖泊中N含量,竞争性抑制蓝细菌繁殖;狐尾藻可产生化学物质,并与假单胞菌联合作用,通过破坏蓝细菌细胞壁等结构,达到抑制其生长的作用;狐尾藻可与蓝细菌竞争光照抑制蓝细菌光合作用(3分)
(4)协调 整体
[解析] (1)沉水植物在生态系统中属于生产者,能够通过光合作用将无机物转化为有机物,故它们属于生态系统营养结构中的第一营养级;它们吸收水体中的氮元素主要用于合成蛋白质和核酸等生物大分子,这些物质是细胞结构和功能的重要组成部分。(2)测定初始N-N浓度为a,均分至相同容器中,分别种植不同组合的沉水植物,120天后测定N-N浓度为b,则N-N去除率的计算公式为(a-b)/a×100%;据图甲分析,狐尾藻的N-N去除率高于对照组和其他种植组,故降低富营养化的最优种植方案是种植狐尾藻。(3)分析图乙及结合教材知识可知,狐尾藻可吸收N-N,减少湖泊中N含量,竞争性抑制蓝细菌繁殖;狐尾藻可产生化学物质,并与假单胞菌联合作用,通过破坏蓝细菌细胞壁等结构,达到抑制其生长的作用;狐尾藻可与蓝细菌竞争光照抑制蓝细菌光合作用。(4)水体富营养化等环境治理引进生物时要遵循生态工程的协调原理,处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡;同时遵循整体原理,实现生态效益和经济效益双丰收。
11.(除注明外,每空2分,共10分)
(1)基因突变或者基因重组(互换)(1分)
(2)③④⑤⑥
(3)有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 Hh或HHh、h 染色体结构变异(1分)
(4)0或1或2
[解析] (1)由图甲可得该细胞不存在同源染色体,而且染色体着丝粒未断裂,染色体排列混乱,所以该细胞处于减数第二次分裂前期;图甲细胞基因组成为HhXBXB,该细胞中染色体含有H也有h,说明h或H可能来自基因突变或者在减数第一次分裂时同源染色体的非姐妹染色单体发生互换。(2)对于该动物而言,含有两个染色体组的细胞中染色体数应为2n,所以染色体组数目为2的细胞有③④⑤⑥。(3)染色体桥发生在着丝粒分裂后向两极移动的过程中,所以发生于有丝分裂后期、减数第二次分裂后期;细胞⑦处于有丝分裂后期。根据题意,染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中,如果染色体桥从两个H基因之间的部位断裂,则形成Hh的子细胞,也有可能染色体桥断裂后两个H基因位于一条染色体上,则子细胞的基因型是HHh和h,变异类型属于染色体结构变异。(4)减数第一次分裂结束后,X染色体和Y染色体这一对同源染色体会分开,含有X染色体的次级精母细胞没有Y染色体,含有Y染色体的次级精母细胞可能含有1条或2条(着丝粒分裂)Y染色体。即该动物的次级精母细胞中含有0或1或2条Y染色体。8+3限时训练(三)
[时间:35分钟 分值:55分]
一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.[2025·陕西宝鸡一模] 下列关于支原体、发菜、水绵和伞藻的叙述,正确的是 ( )
A.支原体、发菜细胞有生物膜,水绵、伞藻细胞有生物膜系统
B.除支原体外,其余三种生物都能进行光合作用,且光合色素种类相同
C.支原体和发菜以RNA作为遗传物质,水绵和伞藻以DNA作为遗传物质
D.水绵和伞藻细胞中有DNA与蛋白质形成的复合物,支原体和发菜细胞中没有
2.[2025·广东茂名二模] 环境DNA(eDNA)指生物体通过脱落的细胞和排泄物等释放到环境中的DNA片段。科研人员采集长江流域不同水域的eDNA,通过设计特异性引物进行PCR测得江豚的环境DNA数量。下列叙述错误的是 ( )
A.该方法对江豚生活基本无影响
B.该方法可预测长江物种丰富度
C.增加取样数以保证检测准确性
D.可用于监测江豚种群数量变化
3.[2025·福建厦门一模] 人在困倦时身体中会产生腺苷,腺苷与神经细胞膜上的受体结合会使人感觉疲惫并昏昏欲睡。咖啡因有着与腺苷相似的结构,可以提神。下列叙述错误的是 ( )
A.身体疲惫的感觉在大脑皮层中形成,该过程不属于反射
B.腺苷从突触前膜释放,实现了化学信号向电信号的转变
C.咖啡因能提神可能是因为它能与腺苷竞争神经细胞膜上的受体
D.困倦时体液中CO2浓度变化会刺激感受器,通过神经系统调节呼吸
4.[2025·湖南株洲一模] CO是响应日照长度的重要基因;AP2是种子发育的调控基因。为探究CO和AP2在光周期调控种子大小中的作用,研究人员以野生型拟南芥、CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥开展相关实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A.CO能响应长日照,并抑制种子的发育
B.短日照能够抑制拟南芥体内AP2的表达
C.AP2的表达产物可能会抑制拟南芥种子的生长
D.长日照下,CO表达增强,其表达产物能促进AP2的表达
5.[2025·山东菏泽一模] YBX1蛋白可与丙酮酸转运蛋白相互作用,影响细胞呼吸。科研人员对敲除了YBX1基因的小鼠细胞应用13C标记的葡萄糖示踪技术。检测到线粒体中部分物质的含量发生异常变化,且细胞的耗氧速率是正常水平的2倍。下列说法正确的是 ( )
A.线粒体中13C标记的葡萄糖和丙酮酸的含量高于正常水平
B.丙酮酸转运蛋白主要存在于线粒体基质中
C.敲除YBX1基因的小鼠细胞,在无氧条件下细胞呼吸产生乳酸和CO2的量会增多
D.若YBX1蛋白的含量增多,细胞消耗O2的速率会下降
6.[2025·四川成都联考] 对深圳拟兰基因组的测序和功能分析,解释了兰花的多样性来源于多种基因的扩张(突变)或收缩(丢失)。研究表明,深圳拟兰的合蕊柱与B-AP3类基因部分收缩有关。其花粉呈现粉末状是由P、S两种subclades基因调控,P-subclade基因丢失导致花粉黏合不易随风飘散;其地下根与AGL12基因有关,缺乏该基因则会长出有利于附着在岩石表面生长的气生根。下列说法正确的是 ( )
A.B-AP3、subclades、AGL12基因共同构成了深圳拟兰的基因库
B.B-AP3类基因扩张会导致基因频率改变,是形成新物种的标志
C.P-subclade基因缺失可增加自交比例,有利于进化过程中形成生殖隔离
D.海边岩石多而土壤浅,AGL12基因的缺失不利于深圳拟兰扩大生活区域
7.[2025·八省联考(云南卷)] Hv-Lv肽链是抗体与抗原识别并结合的关键结构。为筛选特异性高、结合能力强的Hv-Lv肽链,将编码Hv-Lv肽链的DNA片段与丝状噬菌体固有外壳蛋白PVⅢ的基因连接在一起并表达,最后用固定化抗原筛选(过程如图)。
下列说法错误的是 ( )
A.Hv-Lv DNA片段上游需要设计并连接启动子
B.Hv-Lv DNA片段上无须连接标记基因
C.目标是获得能耐受多次冲洗的噬菌体
D.实验过程须严格遵循生物防护措施
8.[2025·湖北黄冈模拟] 某种哺乳动物的毛色由三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、C/c控制,且三对基因均为完全显性关系,其基因型与表型的关系如下表所示。选择多只基因型为AaBbCc的雌雄个体相互交配得到F1。下列有关分析错误的是 ( )
基因型 A_B_C_ aaB_C_ A_bbC_ aabbC_ _ _ _ _cc
表型 野生色 黑色 肉桂色 巧克力色 白色
A.F1野生色个体中纯合子占1/27
B.F1中白色个体的基因型有9种
C.F1中黑色个体所占比例为9/64
D.若让F1巧克力色个体测交,则子代巧克力色∶白色=1∶1
二、非选择题(本题共3小题,共31分)
9.(9分)[2025·陕西安康一模] 已知唾液淀粉酶和胰腺淀粉酶的催化速率有所不同,为了比较两种淀粉酶催化速率的大小,某科研小组做了如下实验,实验思路及结果如表所示。已知该实验在两种淀粉酶的最适温度(37 ℃)及最适pH条件(pH=7.1)下进行。回答下列问题:
步骤 实验操作 试管Ⅰ 试管Ⅱ 试管Ⅲ
1 加入淀粉溶液 10 mL 10 mL 10 mL
2 加入蒸馏水 2 mL — —
3 加入唾液淀粉酶溶液 — 2 mL —
4 加入胰腺淀粉酶溶液 — — 2 mL
5 加入碘液检测
注:“—”表示不加入。
(1)淀粉酶的化学本质是 ,淀粉酶的催化速率可用 表示。
(2)该实验 (填“能”或“不能”)用斐林试剂代替碘液进行检测。若胰腺淀粉酶的催化速率高于唾液淀粉酶,则三组试管的颜色由深至浅依次为
(用“>”连接)。
(3)实验时间在该实验中属于________变量。同学甲认为该实验中各组的实验时间保持一致即可,而同学乙认为在保持一致的基础上,还应该控制实验时间的长短,同学乙提出该意见的理由是
。
10.(12分)[2025·北京房山区一模] 湖泊中氮、磷含量上升引发水体富营养化,导致蓝细菌(如铜绿微囊藻)等大量繁殖。科研人员利用沉水植物对富营养化湖泊的修复机制进行研究。
(1)选取苦草、黑藻和狐尾藻三种常见的沉水植物为研究对象,它们属于生态系统营养结构中的 ,可吸收水体中的氮用于合成
(写出两种)等生物大分子,降低富营养化程度。
(2)研究人员取滤除蓝细菌的富营养化湖水,测定初始N-N浓度为a,均分至相同容器中,分别种植不同组合的沉水植物,120天后测定N-N浓度为b,则N-N去除率的计算公式为 。据图甲分析,降低富营养化的最优种植方案及依据是 。
(3)含狐尾藻相关物质的浸提液可破坏铜绿微囊藻的细胞壁等结构,同时狐尾藻上常附着假单胞菌等多种微生物。分别检测三种提取液对铜绿微囊藻生长的抑制效果,结果如图乙。
综合上述研究及教材知识,推测狐尾藻修复富营养化湖泊的机制:
_______________________________________________________。
(4)水体富营养化等环境治理引进生物时要遵循生态工程 原理,实现生物与生物、生物与环境的适应;同时遵循 原理,实现生态效益和经济效益双丰收。
11.(10分)[2025·河南信阳二模] 某二倍体雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图甲是该动物某器官内的细胞分裂模式图,图乙是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。请回答下列问题:
(1)图甲细胞中的h基因可能是 的结果。
(2)图乙中肯定含有两个染色体组的细胞有 (填序号)。
(3)染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥(如图丙所示),染色体桥形成可能发生在细胞增殖的 (填细胞增殖的具体时期)。若在形成细胞⑦的过程中,H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到两极,不考虑其他变异和性染色体的情况下,该细胞产生子细胞的基因型可能是 (只需写出H/h基因情况),该变异类型属于 。
(4)不考虑变异的情况下,该动物的次级精母细胞中含有 条Y染色体。
