第26题 细胞代谢
1.某实验小组研究温度对水绵光合作用和呼吸作用的影响,实验结果如下图所示,据图分析下列有关叙述正确的是( )
A.依图可知,水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃
B.图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 ℃
C.每天光照10 h,最有利于水绵生长的温度是25 ℃
D.在5 ℃时,水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
解析:选B 图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量(即净光合速率)或黑暗中释放CO2的量(即呼吸速率)。在0~35 ℃范围内,随温度升高,释放CO2量逐渐增加,即呼吸作用逐渐增强。由于缺少高于35 ℃条件下水绵细胞的呼吸作用的数据,因此,不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃;水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率,从图中可以看出,在25 ℃时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最多,即积累有机物的速率最大;每天光照10 h,最有利于水绵生长的温度应是20 ℃,因为在20 ℃时,每天光照10 h,一昼夜水绵积累的有机物量最多,为3.25×10-1.5×14=11.5(mg/h)(用CO2吸收量表示);在5 ℃时,水绵细胞产生O2的速率是1.5 mg/h(用CO2量表示),消耗O2的速率是0.5 mg/h(用CO2量表示),可知水绵细胞产生O2的速率是消耗O2的速率的3倍。
2.图甲表示全光照和不同程度遮光对某植物叶片中叶绿素含量的影响,图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。下列叙述错误的是( )
A.图甲中叶绿素含量的测定,可先用95%的乙醇提取叶片中的色素
B.据图甲推测,该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力
C.图乙中8:00到12:00净光合速率降低的原因一定是光合速率减弱
D.图乙中18:00时光合作用固定CO2速率和呼吸作用释放CO2速率相等
解析:选C 叶绿体色素可以溶于有机溶剂,故可用95%的乙醇提取叶片中的色素;图甲中遮光程度越大,叶片中的叶绿素含量越多,据此推测,该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力;由图乙可知8:00到12:00气孔导度基本不变,光合速率不会减小,推测净光合速率降低的原因可能是呼吸速率的增大;由图乙可知18:00时净光合速率等于0,说明此时光合作用固定CO2速率和呼吸作用释放CO2速率相等。
3.研究人员测定了不同浓度镉和钙处理12天后,秋茄(一种红树林植物)的各项生理指标,结果如图(注:气孔导度即气孔开放程度),下列叙述错误的是( )
A.实验结果表明,随着镉浓度增大,秋茄的净光合速率降低
B.低浓度钙能促进镉对秋茄的胁迫(环境对生物体所处的生存状态产生的压力)
C.在相同且适宜光照和温度下,镉浓度5 mg·L-1、钙浓度400 mg·L-1时秋茄叶肉细胞中ATP、NADPH的产生速率大于镉浓度0.5 mg·L-1、钙浓度0 mg·L-1时的产生速率
D.秋茄对土壤中铜、镉、汞等重金属的吸收能力不同,根本原因是基因的选择性表达
解析:选B 图中可以反映出随着镉浓度增大,净(表观)光合速率降低;低浓度钙处理镉溶液处理过的秋茄,其净光合速率和气孔导度有所增加,所以低浓度钙能缓解镉对秋茄的影响;据图,镉浓度5 mg·L-1、钙浓度400 mg·L-1时秋茄净光合速率(气孔导度)高于镉浓度0.5 mg·L-1、钙浓度0 mg·L-1时的净光合速率(气孔导度),可推测,真正光合速率前者高于后者,ATP、NADPH的产生速率前者高于后者;秋茄对土壤中铜、镉、汞等重金属的吸收能力不同,直接原因是根细胞表面的吸收矿质离子的载体不同,根本原因是基因的选择性表达。
4.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,平均分成四组,各置于相同的密闭装置内,在其他条件相同且适宜的情况下,分别置于四种不同温度下(t1 温度
O2变化值(mg/h)
t1
t2
t3
t4
光照条件下O2的增加值
2.7
6.0
12.5
12.0
黑暗条件下O2的消耗值
2.0
4.0
8.0
12.0
A.在实验的温度范围内,呼吸作用强度随着温度的升高而升高
B.在实验的四种温度下,植物在t3温度时经光合作用制造有机物的量最多
C.光照相同时间后,t4温度下装置内O2的增加量与细胞呼吸消耗的O2量相等
D.在实验的四种温度下,若均给予24 h光照,植物有机物的积累量均大于0
解析:选B 黑暗条件下O2的消耗值代表呼吸作用强度,由表中数据可知,在实验的温度范围内,随着温度的升高呼吸作用增强;植物制造有机物的量应是净光合作用积累量和呼吸作用消耗量之和,由表可知在t4温度下制造的有机物是最多的;光照相同时间后,t4温度下装置内O2的增加量和细胞呼吸消耗的O2量是相等的;由表可知,净光合速率都大于0,在四种温度下,若光照24 h,植物有机物的积累量均大于0。
5.为了研究两个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如图所示。据图判断下列叙述错误的是( )
A.P1的净光合速率最强与其叶绿素含量较高从而可产生更多的NADPH和ATP有关
B.P2参与光合作用酶的含量可能比对照组的高,导致其光合速率比对照组的高
C.净光合速率可用单位时间反应物CO2的消耗量或生成物O2的释放量表示
D.乙烯能调节新育品种叶片气孔的开放程度,从而影响其净光合速率
解析:选D 图中P1的叶片叶绿素含量较高,可以产生更多的NADPH和ATP用于碳反应,因此P1净光合速率最高与其叶绿素含量较高有关;图中P2比对照组的蛋白质含量高,可能含有更多的参与光合作用的酶,所以其光合作用能力较强;净光合速率可用单位时间反应物CO2的消耗量或生成物O2的释放量表示;据图不能得出乙烯能调节新育品种叶片气孔的开放程度,从而影响其净光合速率。
第27题 稳态与环境
1.如图是某种植物果实采收后CO2产生速率及乙烯浓度变化示意图,由图可以得出的结论,正确的是( )
A.乙烯促进果实的发育
B.图中乙烯主要是由成熟中的果实、植物体茎的节和衰老的叶子共同产生的
C.乙烯对果实的生理作用可能与它能诱发果实的呼吸作用变化有关
D.乙烯对该植株的根、叶、花的生长和发育必定起抑制作用
解析:选C 乙烯促进果实的成熟,生长素促进果实发育;图中没有反映出乙烯的产生部位;乙烯的峰值出现在先,呼吸作用峰值出现在后,乙烯对果实的生理作用可能与它能诱发果实的呼吸作用变化有关;题干和曲线图没有反映出乙烯对该植株的根、叶、花的生长和发育的影响。
2.抗原入侵人体后发生的特异性免疫的一部分过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.细胞b可以是巨噬细胞,由单核细胞分化形成,可吞噬细菌和病毒
B.细胞e必须接触靶细胞才能使之裂解
C.细胞b和g的表面均有抗原-MHC复合体
D.图中免疫过程的特异性体现在过程①②③⑥
解析:选D 细胞b可以是巨噬细胞,由单核细胞分化形成,可吞噬细菌和病毒。细胞e是效应细胞毒性T细胞,该细胞通过与靶细胞接触使之裂解。吞噬抗原的细胞b(巨噬细胞)能在其细胞表面呈递抗原-MHC复合体,被感染的体细胞也能在其细胞表面呈递抗原-MHC复合体。过程①表示巨噬细胞吞噬抗原,该过程没有特异性,过程②③表示抗原呈递,过程⑥表示效应细胞毒性T细胞识别被感染的体细胞,②③⑥过程均体现特异性。
3.关于哺乳动物下丘脑与垂体的叙述,错误的是( )
A.下丘脑具有神经调节和内分泌调节的双重功能
B.下丘脑分泌的促甲状腺激素会影响甲状腺的分泌
C.垂体分泌的生长激素能促进软骨的形成和钙化
D.下丘脑与垂体功能上的联系是神经系统与内分泌系统联系的重要环节
解析:选B 下丘脑具有神经调节和内分泌调节的双重功能。下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素,而促甲状腺激素是由腺垂体分泌的。垂体分泌的生长激素有多种功能,如促进蛋白质合成,促进软骨的形成和钙化,刺激细胞生长等。下丘脑本身是神经系统的一部分,具有神经调节功能,同时下丘脑的神经细胞还能分泌多种激素调节、控制腺垂体的激素分泌,因此下丘脑与垂体功能上的联系是神经系统与内分泌系统联系的重要环节。
4.如图为相关内分泌细胞分泌激素调控脂肪细胞代谢的示意图。下列叙述正确的是( )
A.血糖浓度变化可调控胰岛细胞相关基因的表达
B.激素甲和乙对脂肪细胞中的油脂代谢的作用是相反的
C.高糖饮食升血糖明显,促进乙激素的分泌,进而加速油脂的合成
D.重度糖尿病人易出现低血糖,低血糖促进激素丙分泌,从而加速油脂的分解
解析:选A 血糖浓度升高可以刺激胰岛β细胞,使其控制胰岛素合成的基因表达加强,血糖浓度降低可以刺激胰岛α细胞,使其控制胰高血糖素合成的基因表达加强。甲状腺激素(甲)和胰高血糖素(乙)都具有促进油脂分解的作用。高糖饮食升血糖明显,促进丙激素的分泌,进而加速油脂的合成。重度糖尿病人易出现高血糖,高血糖促进激素丙(胰岛素)分泌,从而加速油脂的合成。
5.已知图中Ⅰ、Ⅱ、V、Ⅵ为轴突末梢,刺激Ⅲ处,肌肉会收缩。据图判断,下列叙述正确的是( )
A.刺激Ⅴ处,电流表指针会发生两次方向相反的偏转
B.刺激Ⅲ处,能在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ测到电位变化
C.刺激Ⅲ处,将导致Na+从细胞外进入图示肌肉细胞
D.若图中的轴突末梢来自不同的神经元,则图中绘出了2个神经元的部分或全部结构
解析:选C V与最右边的神经元形成突触,而该神经元与Ⅲ所在的神经元形成突触,由于突触部位兴奋传递的单向性,兴奋不能由V传递到电流表,指针不会偏转;Ⅰ、Ⅱ分别与Ⅲ所在的神经元形成突触,刺激Ⅲ处,兴奋不能由Ⅲ传递到Ⅰ、Ⅱ,Ⅰ、Ⅱ处也就没有电位变化;刺激Ⅲ处,Na+内流,引起肌肉发生收缩;若图中的轴突末梢来自不同的神经元,则图中绘出了6个神经元的部分或全部结构。
6.取某动物的离体神经纤维培养在与正常海水浓度相同的培养液中,给予适宜刺激后产生动作电位,下图分别为该离体神经纤维动作电位的产生、传导、传递的示意图。有关叙述正确的是( )
A.若将离体神经纤维放在高于正常海水Na+浓度的溶液中,图甲的a点将降低
B.发生Na+内流的过程分别是图甲中的a~b、图乙中的③~②
C.图丙中,g接受f传递来的化学信号可能会产生图甲所示的变化
D.图甲、乙、丙中,复极化过程中K+外流需要消耗ATP
解析:选B 图甲的a点代表静息电位,静息电位绝对值大小由K+外流量决定,将离体神经纤维放在高于正常海水Na+浓度的溶液中,则细胞外Na+浓度高,对静息电位绝对值大小没有影响。图甲表示动作电位的产生,而图乙表示动作电位的传导,图甲中a~b、图乙中的③~②都表示去极化和反极化过程,这时发生Na+内流。由图丙判断,f是突触后膜,所以应是f接受g传递来的化学信号。动作电位的产生、传导、传递的过程中,复极化过程中K+外流是顺浓度梯度进行的,不消耗ATP。
7.如图为某地稻田生态系统碳元素转移示意图,箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。下列叙述正确的是( )
A.水稻和藻类分别占据不同空间有利于a增加
B.水稻生长期,该生态系统碳元素转移量关系为a=b+c+e
C.丙中的生物可组成多条食物链
D.该系统在物质上可以做得到自给自足
解析:选A 水稻和藻类分别占据不同空间有利于提高光合作用效率,使更多的碳元素转移到乙,a表示碳元素转移量。水稻生长期,该生态系统碳元素转移量关系应为a=b+c+e+水稻、杂草、藻类等自身积累量。每条食物链的起点均为生产者,而丙中的生物无生产者。农田生态系统是开放系统,有大量物质的输出,也会有大量物质的输入。
8.如图表示在一条神经纤维的箭头处提供一个足够强的刺激,兴奋进行双向传导,下列能表示该刺激发生后某一时刻的神经纤维膜内外侧的电位的是( )
解析:选A 一条神经纤维上受到适宜刺激就会产生兴奋区,接着兴奋将向两侧传导,在刺激后的某个时刻将出现如下图的情况,其中A区表示兴奋已经过去,而B和C区是兴奋将要到达的区域。注意左侧和右侧兴奋区,⑥和⑤对应区域将出现去极化,造成两兴奋区向两侧(即B和C)传导,而①和⑩对应区域复极化完成。
第28题 遗传变异
1.以酒待客是我国的传统习俗,乙醇进入人体后的代谢途径如下图所示。会“红脸”的人体内有乙醇脱氢酶但不含有乙醛脱氢酶。下列说法正确的是( )
A.“白脸”人的基因型有5种
B.饮酒后酒精以易化扩散方式被吸收进入血液,并且在肝细胞光面内质网中“解毒”
C.一对“白脸”夫妇后代出现白脸与红脸比为3∶1,其原理与孟德尔一对相对性状的杂交实验相同
D.若ADH基因仅一条母链上的G被A所替代,则该基因连续复制n次后,突变型ADH基因占的比例为1/2n
解析:选A 分析代谢途径可知,“红脸”人的基因型为A_B_,“白脸”人的基因型为A_bb、aabb、aaB_,共有5种。酒精以扩散方式被吸收进入血液,并且在肝细胞光面内质网中“解毒”。“白脸”、“红脸”遗传涉及两对独立遗传的等位基因,遵循自由组合定律。若基因仅一条母链发生碱基替换,则该基因连续复制n次后,突变型基因占的比例为1/2,另1/2是由该基因另一条正常母链复制来的正常基因。
2.某动物的眼球颜色有红和黑两种,受A和a基因控制,体表颜色有黄和黑两种,受B和b基因控制。分析遗传图解,下列相关叙述正确的是( )
A.A和a、B和b这两对等位基因位于一对同源染色体上
B.图中F2黑眼黄体个体中与F1黑眼黄体个体的基因型相同个体占4/9
C.图中F2的红眼黄体个体之间随机交配,所得F3中纯合子占4/9
D.如将亲本换为纯合的黑眼黄体和红眼黑体,则F2的性状分离比为3∶1
解析:选B 亲本无论正交还是反交,F1都是黑眼黄体,F2均出现9∶3∶3∶1的性状分离比,遵循基因的自由组合定律,由此说明A和a、B和b这两对等位基因位于两对同源染色体上;图中F1的基因型为AaBb,而F2中黑眼黄体个体的基因型为A_B_,其中AaBb占4/9;F2的红眼黄体个体的基因型为aaBB(1/3)或aaBb(2/3),F2的红眼黄体个体之间随机交配,应先算出该群体产生的配子种类及比例,即aB∶ab=2∶1,所得F3中纯合子占2/3×2/3+1/3×1/3=5/9;双显纯合子与双隐纯合子交配,F1也是双杂合子,故F2的性状分离比还是9∶3∶3∶1。
3.某种鸟类羽毛的颜色由等位基因A和a控制,且A基因越多,黑色素越多;等位基因B和b控制色素的分布,两对基因均位于常染色体上。研究者进行了如图所示的杂交实验,下列有关叙述错误的是( )
A.羽毛颜色的显性表现形式是不完全显性
B.基因A(a)和B(b)的遗传遵循自由组合定律
C.能够使色素分散形成斑点的基因型是BB
D.F2黑色斑点中杂合子所占比例为2/3
解析:选C 由于A基因越多,黑色素越多,所以羽毛颜色的显性表现形式是不完全显性;由于F2性状分离比为4∶2∶1∶6∶3,为9∶3∶3∶1的变式,所以基因A(a)和B(b)的遗传遵循自由组合定律;从F2性状分离比可知斑点∶纯色=9∶7,故B、b控制色素分布形成斑点的基因为B,基因型为BB或Bb;F2黑色斑点的基因型为AABB、AABb,其中杂合子所占比例为2/3。
4.人的21号染色体上的短串联重复序列(STR,一段核苷酸序列)可作为遗传标记对21-三体综合征作出快速的基因诊断。现有一个21-三体综合征患儿,该遗传标记的基因型为++-,其父亲该遗传标记的基因型为+-,母亲该遗传标记的基因型为--。据此所作判断正确的是( )
A.该患儿致病基因来自父亲
B.卵细胞21号染色体不分离而产生了该患儿
C.精子21号染色体有2条而产生了该患儿
D.该患儿的母亲再生一个21-三体综合征婴儿的概率为50%
解析:选C 患儿父亲该遗传标记的基因型为+-,母亲该遗传标记的基因型为--,21-三体综合征患儿的基因型为++-,所以是精子不正常造成的,并没有致病基因,而是21号染色体多了一条,属于染色体数目变异;该患儿的母亲再生一个21-三体综合征婴儿的概率无法确定。
5.三叶草的野生型能够产生氰酸。用两个无法产生氰酸的纯合品系(突变株1和突变株2)和野生型三叶草进行杂交实验,得到下表所示结果。据此判断错误的是( )
杂交
F1
F2
突变株1×野生型
有氰酸
240无氰酸,780有氰酸
突变株2×野生型
无氰酸
1 324无氰酸,452有氰酸
突变株1×突变株2
无氰酸
1 300无氰酸,300有氰酸
A.氰酸生成至少受两对等位基因控制
B.突变株1是隐性突变纯合子
C.突变株2的突变基因催化氰酸合成
D.不足以推测两品系突变基因的功能
解析:选C 突变株1与突变株2杂交,F1为无氰酸,并且F1自交后代比例为13∶3,因此可推测氰酸生成至少受两对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律,F1的基因型是AaBb,有氰酸类型的基因型为A_bb或aaB_。突变株1×野生型(AAbb或aaBB)后代为有氰酸,并且F1自交后代比例约为1∶3,因此可推测突变株1是隐性突变纯合子aabb。突变株2×野生型后代为无氰酸,并且F1自交后代比例约为3∶1,因此可推测突变株2的基因型是AABB;突变株2的突变基因导致催化氰酸合成的酶不能合成,从而使该个体不能合成氰酸。根据实验数据,不足以推测两品系突变基因的功能。
6.玉米中种子的颜色由3对独立遗传的基因共同控制,且当显性基因A、B、C同时存在时为有色种子,否则是无色的。现有一个有色种子的植株分别与三个无色种子的植株杂交,结果如下表所示。据表判断下列相关叙述正确的是( )
组别
亲本
子一代(F1)
甲
有色种子植株×aabbCC
50%的有色种子
乙
有色种子植株×aabbcc
25%的有色种子
丙
有色种子植株×AAbbcc
50%的有色种子
A.该有色种子植株的基因型一定为AaBBCc
B.甲组F1中有色种子的基因型全为AaBbCc
C.乙组F1中无色种子的基因型共有4种
D.丙组F1自交,后代中有色种子占27/64
解析:选A 据题干信息可知该有色种子植株的基因型一定为AaBBCc;甲组F1中有色种子的基因型为AaBbCC或AaBbCc;乙组F1中无色种子的基因型共有3种;丙组F1中有色种子植株的基因型为AABbCc、AaBbCc,F1自交后代中有色种子占(1×3/4×3/4+3/4×3/4×3/4)×1/2=63/128。
7.如图是一个涉及甲、乙两种单基因遗传病的家系图,其中Ⅱ3不携带乙病基因。不考虑染色体变异和基因突变。
下列叙述正确的是( )
A.乙病是常染色体隐性遗传病
B.Ⅱ2为杂合子的概率为2/3
C.Ⅲ3的X染色体可能来自Ⅰ2
D.Ⅲ1携带致病基因的概率是4/5
解析:选D Ⅱ2和Ⅱ3正常,而Ⅲ2患乙病,且Ⅱ3不携带乙病基因,所以可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病;由于Ⅲ2患乙病,而Ⅱ2正常,所以Ⅱ2肯定为杂合子;Ⅲ3正常,其X染色体来自Ⅱ2,而Ⅱ2的这条不携带乙病致病基因的X染色体一定来自于Ⅰ1;Ⅰ1和Ⅰ2正常,而Ⅱ1患甲病,说明甲病为隐性遗传病,又Ⅰ4患甲病而Ⅱ3正常,说明甲病不可能是伴X染色体隐性遗传病,因此甲病为常染色体隐性遗传病。对于甲病,Ⅱ1患病,其父母正常,则都是Aa,所以Ⅱ2为1/3AA、2/3Aa;Ⅰ4患病,所以Ⅱ3为Aa,因此Ⅲ1个体为AA的概率为1/3×1/2+2/3×1/4=1/3,为Aa的概率为1/3×1/2+2/3×1/2=1/2,所以不携带甲病致病基因的概率是1/3÷(1/3+1/2)=2/5;对于乙病,Ⅱ2为XBXb,Ⅱ3为XBY,所以Ⅲ1个体为XBXB的概率为1/2,为XBXb的概率为1/2,因此Ⅲ1携带致病基因的概率是1-2/5×1/2=4/5。
8.某植物的高秆(D)和矮秆(d),抗病(T)和易感病(t)两对性状独立遗传,某基因型为DdTt的植株甲作为父本进行测交,产生了一株基因型为DDdTt的植株乙(联会时配对的两条染色体分别移向两极,另一条随机移向任一极)。下列叙述错误的是( )
A.植株甲测交产生乙的过程中发生了基因重组和染色体畸变
B.乙产生的原因是父本在减数第一次分裂后期染色体未分离
C.乙植株通过减数分裂可以产生8种类型的配子
D.乙植株自交后代矮秆抗病植株所占的比例为1/48
解析:选B 植株甲测交产生乙(DDdTt)的过程中发生了基因重组和染色体畸变;乙产生的原因是父本在减数第二次分裂后期着丝粒分裂,两条子染色体移向同一极,产生了DDT的配子;植株乙DDdTt减数分裂过程中,联会时配对的两条染色体分别移向两极,另一条随机移向任一极,产生的配子为DDT∶DdT∶DT∶dT∶DDt∶Ddt∶Dt∶dt=1∶2∶2∶1∶1∶2∶2∶1,共8种类型的配子;乙植株自交后代矮秆抗病植株所占的比例为1/6×1/6×3/4=1/48。