内容正文:
萝北县高级中学2023—2024学年度下学期7月份考试
高一(生物)试题
一、单选题(每个1分,共25分)
1. 航天员在“天宫课堂”中展示了太空中细胞的神奇变化:心肌细胞在荧光显微镜下闪闪发光,同时还做起了收缩运动。这是因为活的心肌细胞在生命活动过程中会产生并传导生物电信号,生物电会激发荧光显微镜中的荧光物质,通过显示屏就可观察到荧光现象。下列说法正确的是( )
A. 心肌细胞在闪闪发光及收缩运动过程中伴随着ATP中远离A的特殊的化学键的水解
B. 心肌细胞在产生生物电时会发生Na+外流进而出现外负内正的信号变化
C. 在地球上来自同一个体的心肌细胞与神经细胞中蛋白质完全不同
D. 若将该心肌细胞用甲紫进行染色可在显微镜下看到被染成紫色的染色体
2. 下图为三种生物大分子模式图,相关说法错误的是( )
A. 三种分子都以碳链为骨架
B. 三种分子都可以用来作为鉴定亲缘关系远近的依据
C. 三种分子的共有元素只有C、H、O
D. 物质丙构成的双链可能指导乙的合成
3. 细胞内膜系统是真核细胞的细胞质中,在结构和功能上相互联系的一系列膜称,包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。下列有关叙述错误的( )
A. 线粒体内膜上存在催化ATP合成的酶
B. 蓝细菌的内膜系统保证了光合作用的正常进行
C. 液泡中含多种水解酶,与动物细胞溶酶体有类似的功能
D. 叶绿体类囊体膜的蛋白质种类和数量多于叶绿体内膜
4. 结构与功能相适应是生物学核心素养中“生命观念”的基本观点之一。下列不能体现“结构与功能相统一”的是( )
A. 与口腔上皮细胞相比,唾液腺细胞中含有较多的核糖体
B. 神经细胞有多个突起有利于神经元之间的联系
C. 吞噬细胞的溶酶体中有多种水解酶,有利于水解吞入的病原体
D. 原核细胞中含有线粒体,为其生命活动提供能量
5. 对比实验一般设置两个或两个以上的实验组,通过对实验组的比较分析,探究某种因素与实验对象的关系,常应用于生物学的实验探究。下列叙述错误的是( )。
A. 对比实验常应用于生物学的实验探究,每个实验组的实验结果一般都是未知的
B. 用同位素示踪法探究光合作用释放的O2来自H2O还是CO2属于对比实验
C. 对比实验是对照实验的一种特殊形式,不需要设置空白对照组
D. 探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水和失水实验属于对比实验
6. 在实验探究过程中,使用各种科学方法可以更好地研究生物学问题。下列科学研究与科学方法的对应,错误的是( )
选项
科学研究
科学方法
A
人鼠细胞的融合实验
同位素标记法
B
检测生物组织中的脂肪
染色法
C
细胞学说的建立
不完全归纳法
D
探究酵母菌细胞呼吸的方式
对比法
A. A B. B C. C D. D
7. 研究发现长期熬夜会导致人体清除自由基的功能受阻,糖类代谢出现障碍和肌肉发育异常,除此之外长期熬夜还与乳腺癌、结肠癌等疾病风险的升高有密切联系。下列相关叙述错误的是( )
A. 染色体端粒变短,刺激细胞产生自由基导致细胞衰老
B. 人体细胞糖类代谢正常时,糖类可大量转化为脂肪
C. 长期熬夜可能提高原癌基因和抑癌基因的突变率
D. 癌变存在基因的选择性表达,癌变后的细胞一般不会正常凋亡
8. 蝗虫的常染色体有11对,性染色体在雄性中为1条(记为XO),在雌性中为2条(记为XX)。不考虑基因突变和染色体互换等情况,下列有关叙述正确的是( )
A. 雌雄蝗虫体细胞中的染色体种类和数量均不同
B. 蝗虫精子中的染色体数目可能与蝗虫卵细胞不同
C. 雄蝗虫处于减数第一次分裂前期的细胞中有12个四分体
D. 雌蝗虫处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中有12对同源染色体
9. 图①是某基因型为AaBb的二倍体动物体内的某细胞分裂示意图,其中A、a和b表示相关基因。图②表示该动物细胞中每条染色体上DNA的含量变化。相关说法错误的是( )
A. 引起图②中CD段变化的原因是着丝粒一分为二
B. 图①中B细胞分裂后不能形成C细胞
C. 和C细胞来自同一个精原细胞且与C细胞处于相同时期的细胞的基因型可能为AaBB
D. 图①中3个细胞都有两对同源染色体,A、B细胞处于图②中的BC段
10. 红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病,相关基因用B、b表示,一对表型正常的夫妇,生了一个既是红绿色盲又是XXY的孩子(甲)。以下有关说法错误的是( )(不考虑基因突变)
A. 甲的两条X染色体是由于母亲产生配子时减数分裂Ⅰ异常导致的
B. 甲的红绿色盲基因来自其母亲
C. 该对夫妇的基因型组合可表示为XBY×XBXb
D. 甲的出生与母亲减数分裂Ⅱ异常有关
11. 下列有关“假说—演绎法”和“同位素标记法”的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔—对相对性状的杂交实验中,进行测交实验属于“假说—演绎法”的演绎过程
B. 用14C标记的噬菌体侵染未被标记的细菌,搅拌离心后,沉淀物和上清液均有放射性
C. “假说—演绎法”是科学研究的常用方法,萨顿利用该方法提出基因在染色体上的假说
D. 用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,所得子代噬菌体中仅少数含35S
12. 假性肥大性肌营养不良是基因突变引起的伴性遗传病,主要表现为肌无力和运动功能减退。图1为该病某家族的遗传系谱图,图2为部分成员该病相关基因酶切电泳(不同基因电泳结果不同)结果。下列叙述不正确的是( )
A. 此病是伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅲ2致病基因的来源是Ⅰ2→Ⅱ3→Ⅲ2
C. Ⅲ3与正常男性婚配所生女孩为携带者的概率是1/2
D. Ⅲ3与正常男性婚配所生孩子为患病男孩的概率是1/8
13. 果蝇的体色分为灰体和黑体,眼色分为红眼和白眼,这两对相对性状由均不位于Y染色体上的两对等位基因控制。为研究其遗传机制,研究人员取纯合的灰体红眼雌果蝇和黑体白眼雄果蝇杂交,F1全为灰体红眼。让F1随机交配,F2中灰体红眼:灰体白眼:黑体红眼:黑体白眼=9:3:3:1。下列有关分析错误的是( )
A. 体色中的灰体和眼色中的红眼均为显性性状
B. 重新统计F2中黑体果蝇的性别可确定控制体色的基因的位置
C. 若F2黑体果蝇中既有雄性又有雌性,则说明控制体色的基因位于X染色体上
D. 若控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,则根据红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交后代的眼色可判断果蝇的性别
14. 一般情况下,细胞核中的DNA不易从核孔进入细胞质的原因是DNA被结合蛋白束缚,即使在高度压缩的状态下也比核孔的直径大;而原核细胞中的DNA受到拟核结合蛋白的物理约束,使得原核细胞即使没有核膜也不能随意移动DNA的位置。下列叙述正确的是( )
A. 核膜的存在限制了核DNA在细胞中的移动,导致其不能进入细胞质
B. DNA通过转录为与其碱基序列相同的mRNA将遗传信息传递至细胞质
C. HIV的遗传物质经逆转录形成的DNA可经核孔进入肝脏细胞的细胞核中
D. 通过核孔时,mRNA不与蛋白质结合,可以从核孔进入细胞质与核糖体结合
15. 图甲和图乙分别表示的是蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA的复制过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图甲环状DNA分子中两条脱氧核苷酸链均可作为复制的模板
B. 图甲和图乙中DNA分子的复制都可以发生在有丝分裂前的间期
C. 蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA分子的复制都是双向复制的
D. DNA复制时催化单个脱氧核苷酸连接成一条 DNA链的酶是DNA聚合酶
16. 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,烟草的遗传物质是DNA,如图是核苷酸链的示意图,①~③表示相关物质。下列有关叙述错误的是( )
A. ③在DNA或RNA中均有4种
B. 核酸的基本组成单位是由①②③组成的
C. 两种遗传物质在复制时遵循的碱基配对情况有所区别
D. 烟草花叶病毒的RNA复制时需要烟草细胞提供模板、能量等
17. 我国大面积栽培的水稻有粳稻(主要种植在北方)和籼稻(主要种植在南方)。研究发现,粳稻的bZIP73基因通过一系列作用,增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比,籼稻的bZIP73 基因中有1个脱氧核苷酸不同,从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异。下列说法正确的是( )
A. bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由于基因重组导致的
B. bZIP73基因的1个脱氧核苷酸的差异是由基因突变导致的
C. bZIP73基因的碱基序列改变后一定会导致表达的蛋白质失活
D. bZIP73基因中1个脱氧核苷酸的差异导致粳稻与籼稻的生殖隔离
18. 我国科学家首次将小鼠(2n=40)胚胎干细胞中一条4号染色体和一条5号染色体首尾连接,获得了含有4、5融合染色体(Cbr4+5)的胚胎干细胞,如下图所示。该胚胎干细胞经培育形成一只表现正常的小鼠。下列有关叙述正确的是( )
A. 该胚胎干细胞减数分裂时形成19个四分体
B. 该小鼠发生的染色体变异可以遗传给后代
C. 该小鼠无法形成染色体数目和结构正常的配子
D. 该胚胎干细胞中发生的变异在光学显微镜下不可见
19. 斑马的染色体数为22对,驴的染色体为31对,斑马和驴杂交产生的后代称驴斑兽,兼具斑马和驴的特征,下列相关分析不正确的是( )
A. 驴斑兽已经发生了变异
B. 驴斑兽是斑马和驴进化成的一个新物种
C. 驴斑兽不可育表明斑马和驴存在生殖隔离
D. 驴斑兽不可育,原因是减数分裂联会紊乱
20. 遗传病常常给患者本人和家庭带来影响和负担,下列相关叙述正确的是( )
A. 先天性疾病都是遗传病,后天性疾病都不是遗传病
B. 不携带致病基因的个体不会患遗传病
C. 各种单基因遗传病在自然人群中男性和女性发病率均相同
D. 多基因遗传病受环境影响较大,在群体中发病率较高
21. 下列关于人类遗传病的叙述错误的是( )
A. “调查人群中的遗传病”时,不宜选择多基因遗传病作为调查对象
B. 遗传咨询和产前诊断可有效预防遗传病的产生与发展
C. 调查单基因遗传病的发病率需在患者家系中随机抽样
D. 可用正常基因取代有缺陷的基因达到治疗疾病的目的
22. 科学家发现了一种粘杆菌,并从该粘杆菌的代谢产物中提取了粘杆菌素,粘杆菌素可以杀死各类金黄色葡萄球菌,包括抗青霉素的超级金黄色葡萄球菌,医学上可用于治疗抗青霉素超级细菌感染。下列相关说法正确的是( )
A. 粘杆菌能产生粘杆菌素的根本原因是其细胞中含有合成粘杆菌素的酶
B. 粘杆菌素可杀死超级金黄色葡萄球菌,长期使用会导致超级细菌发生变异
C. 青霉素对金黄色葡萄球菌进行了定向选择,这是新物种形成的必要条件
D. 选择使金黄色葡萄球菌等细菌的抗青霉素基因频率发生了定向改变
23. 在不同生活季节,许多动物数量有很大差异:春季繁殖,夏季数量增加到最多,到了冬季则会大量死亡。第二年春季,残存的少量个体繁殖增多,这样形成一个如图所示瓶颈模式,图中●为抗药性个体,瓶颈部分表示动物数量减少的时期,据图分析,错误的是( )
A. 突变和基因重组决定了该种群生物进化的方向
B. 在图中所示的三年间因为基因频率发生变化,该种群发生了进化
C. 变异的有利或有害取决于环境的变化
D. 使用杀虫剂,使抗药性基因的频率增加
24. 一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。某生物兴趣小组在接种大肠杆菌的培养基中放置含多种抗生素的圆形滤纸片,如图所示。每次挑取可能具有抗药性的菌落重复培养几代,记录每一代培养物抑菌圈的大小,结果如表所示。下列分析错误的是( )
抗生素
无抗生素
青霉素
阿奇霉素
四环素
抑菌圈半径平均值(cm)
第一代
0
0.19
0.95
1.31
第二代
0
0
0.74
0.7
A. 大肠杆菌对四环素的抗性最强
B. 从抑菌圈边缘挑取的菌落可能具有抗药性
C. 抑制圈越大,抗生素的杀菌能力可能越强
D. 培养两代后抑菌圈变小说明抗生素起选择作用
25. 大多数榕树都依赖专一的传粉榕小蜂为其传粉,同时榕树也为传粉榕小蜂提供了繁衍及栖息的场所。榕树与传粉榕小蜂所形成的榕—蜂共生体系,是目前已知的专一性较强的专性共生体系之一。下列叙述错误的是( )
A. 突变和基因重组均可为榕树及传粉榕小蜂的进化提供丰富的原材料
B. 榕树和传粉榕小蜂的种间关系为互利共生,这是长期协同进化的结果
C. 榕树因传粉榕小蜂的出现发生定向突变,最终形成榕—蜂共生体系
D. 若传粉榕小蜂灭绝,则短时间内榕树种群的遗传多样性会受到影响
二、不定性选择题(至少有一个是正确答案,全答对3分,选对但选的不全得1分,有选错的得0分。每题3分,共15分)
26. 夏季大棚种植,人们经常在傍晚这样做:①延长2小时人工照光;②熄灯后要打开门和所有通风口半小时以上;③关上门和通风口。对于上述做法的生物学原理的分析,正确的是( )
A. ①延长光合作用时间,可以提高有机物的制造量
B. ②起到降氧、降温、降湿度的作用,从而抑制细胞呼吸减少有机物消耗
C. 与①时的状态相比,②③时叶肉细胞中线粒体的功能有所增强
D. ③可积累棚内CO2浓度来抑制细胞呼吸,并对下一天的光合作用有利
27. 如图是某动物(2n=4)卵巢内的部分细胞分裂图像。下列有关叙述正确的是( )
A. ④→①过程表示减数分裂,细胞中无同源染色体
B. 细胞⑤处于有丝分裂中期,细胞中有8条染色单体
C. 细胞②和⑤中,每条染色体上的DNA数量都相同
D. 若④→①过程出现染色体互换,则细胞①可形成2种卵细胞
28. 已知果蝇的长翅对残翅为完全显性,由位于常染色体上的B/b基因控制。将一只纯合长翅雄性果蝇进行60Co照射,使其生殖细胞内的一条染色体片段发生易位(异常染色体不影响果蝇的生理活动及细胞活性)。用该雄性果蝇与多只野生型残翅果蝇交配得到F1,F1的表型及比例为长翅雌果蝇:长翅雄果蝇=2:1。已知不含翅型基因的配子无法发育,不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A. 染色体易位的现象可通过光学显微镜观察到
B. 该雄性果蝇生殖细胞内带有B基因的染色体片段易位到了X染色体上
C. F1中含有异常染色体的个体的比例约为2/3
D. 若F1自由交配得到F2,则F2的残翅果蝇只会出现在雄性果蝇中
29. 下列关于噬菌体侵染细菌的实验叙述错误的是( )
A. 图中离心前通常需搅拌,搅拌目的是使大肠杆菌外的T2噬菌体外壳和DNA分离
B. 用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,如果培养时间过长,将导致B的放射性增加
C. 用32P的培养基直接培养T2噬菌体,可以得到32P标记的T₂噬菌体
D. 用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,离心后发现B有较弱的放射性,可能是因为少量 T2噬菌体未侵染大肠杆菌
30. 近年来发现裂殖壶菌可合成DHA(神经细胞生长及维持的一种主要成分)而被广泛关注,但其合成DHA途径尚未明确,目前常用紫外线诱变育种。相关叙述错误的有( )
A. 相较 12h 的菌株,用24h的菌株进行诱变的效果更好
B. 可用细菌计数板对稀释的培养菌液计数并计算致死率
C. 在生产上选择紫外线照射进行诱变的最佳时间是 10s
D. 选择基因工程技术对裂殖壶菌进行改造更具有优势
三、非选择题(共60分)
31. NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,二者的相关转运机制如图所示。当NH4+作为主要氮源时,会引起细胞内NH4+积累和细胞外酸化,进而抑制植物生长,这种现象被称为铵毒。已知AMTs、NRT1.1和SLAH3是膜上的转运蛋白。回答下列问题:
(1)由图分析,NH4+通过AMTs进入细胞的方式是___________。NO3-通过NRT1.1进入细胞的方式是___________,判断依据是___________。
(2)结合以上信息分析,引起铵毒的分子机制是___________。在农业生产上,为缓解铵毒可采取的施肥措施是___________。
(3)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-),拟南芥以硝酸铵(NH4NO3)为唯一氮源时,对NH4+和NO3-的吸收具有偏好性。请设计实验验证拟南芥存在这种偏好性。简要写出实验思路:___________。
32. 某地一年生的某种植物群体,其基因型为aa,开白色花。有一年,洪水冲来了许多AA和Aa种子,开红色花。不久群体基因型频率变为55%AA、40%Aa、5%aa。回答下列有关的问题:
(1)洪水冲来了许多AA和Aa种子后,该群体的A和a基因频率分别为___,该植物种群自由交配一年后Aa的个体占___,此时该植物种群是否发生了进化?___(填“是”或“否”),理由是___。
(2)若这种植物靠当地的一种昆虫传粉,且色彩鲜艳的红花更能吸引昆虫,这三种基因型的个体在该环境中的繁殖能力强弱表现为:___,图中能比较准确地表示A和a基因在长期的选择过程中比例变化情况的是___。
A. B.
C. D.
(3)若当地有种害虫以该植物为食,为了保证该植物的正常生长人为施加某种农药,随着使用次数增加农药效果变差,请尝试用自然选择学说模型来解释该现象___。
33. 叶绿体中催化CO₂固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA 编码的小亚基共同组装而成,大、小亚基的化学成分为蛋白质,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示,①~③表示过程,(C₃-Ⅰ、C₃-Ⅱ、X表示物质。请回答下列问题:
(1)图中①表示__________,②表示__________,③表示__________。其中②使得RNA上的碱基数量__________(增多/减少/不变),③发生的直接场所是___________(填细胞器名称)。
(2)活化的酶R催化CO2产生 C3-I,该过程称为___________, C3-I还原为 C3-Ⅱ的过程需要__________作为还原剂。该物质的产生与色素含量密切相关,色素在光合作用中的作用主要是__________。分析叶绿素 a的吸收光谱可知,其主要吸收可见光中的________光。环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的主要原因是_____________。
(3)在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为__________。作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X 浓度相关的有__________(填序号)。
①外界环境的CO2浓度 ②叶绿体接受的光照强度 ③受磷酸根离子浓度调节的C3-Ⅱ输出速度 ④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
34. 与白色棉相比,彩色棉在纺织过程中减少了印染工序,减少了环境污染。基因型为BB的植株结白色棉,基因型为Bb、b(只含一个b基因)的植株结粉红色棉,基因型为 bb的植株结深红色棉。一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后,可能发生如下甲、乙变异类型,从而获得彩色棉。回答下列问题:
(1)若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗,则可获得四倍体植株,上述操作中秋水仙素的作用是__________________________,所得的四倍体植株的基因型为________________________。
(2)由图可知,乙的变异类型是____________________。
(3)已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育(不结果实),欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型,最简便的实验方法是_________________________。此外还可以将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植,并严格自交,观察统计可育子代的表型及比例。若后代的表型及比例为____________________,则该变异类型为甲;若后代的表型及比例为_______________,则该变异类型为乙。
35. 已知某昆虫体色包括黑色、灰色和黄色,分别由复等位基因A1、A2、A3控制,眼色的红色和白色由等位基因B、b控制。实验小组利用一群黑体白眼雌性和黄体红眼雄性的该昆虫进行相互交配,得到子一代为黑体红眼雌性∶灰体红眼雌性∶黑体白眼雄性∶灰体白眼雄性=5∶1∶5∶1。已知控制体色和眼色两对性状的基因均不位于X和Y染色体的同源区段。回答下列问题:
(1)根据实验结果推测,控制眼色的基因位于_____________染色体上,理由是_____________。控制体色的基因A1(黑色)、A2(灰色)和A3(黄色)的显隐性关系为_____________(显性对隐性用“>”表示)。
(2)亲代黑体白眼雌性昆虫的基因型为_____________,若利用子一代的黑体红眼雌性和灰体白眼雄性进行相互交配,子二代中黄体白眼雄性昆虫占_____________。
(3)实验小组在该杂交实验中,发现一只白眼雌性昆虫。请设计简单的杂交实验,探究该白眼雌性昆虫产生的原因。已知该昆虫缺少一条染色体个体、XXX、XYY和YY都致死,XXY为雌性。实验步骤:
①选择_____________昆虫与该雌昆虫杂交;
②统计_____________。
预测实验结果及结论:
①若后代_____________,则可能环境改变了该昆虫的表型,但其基因型未变;
②若后代雌性均表现为红眼,雄性均表现为白眼,则该白眼雌性昆虫的出现可能是_____________(填变异类型);
③若后代_____________,则亲代_____________(填“母本”或“父本”)减数分裂过程中_____________未分离而形成异常配子。
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萝北县高级中学2023—2024学年度下学期7月份考试
高一(生物)试题
一、单选题(每个1分,共25分)
1. 航天员在“天宫课堂”中展示了太空中细胞的神奇变化:心肌细胞在荧光显微镜下闪闪发光,同时还做起了收缩运动。这是因为活的心肌细胞在生命活动过程中会产生并传导生物电信号,生物电会激发荧光显微镜中的荧光物质,通过显示屏就可观察到荧光现象。下列说法正确的是( )
A. 心肌细胞在闪闪发光及收缩运动过程中伴随着ATP中远离A的特殊的化学键的水解
B. 心肌细胞在产生生物电时会发生Na+外流进而出现外负内正的信号变化
C. 在地球上来自同一个体的心肌细胞与神经细胞中蛋白质完全不同
D. 若将该心肌细胞用甲紫进行染色可在显微镜下看到被染成紫色的染色体
【答案】A
【解析】
【分析】1、正常生活的细胞中ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
2、在个体发育中,由 一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A.、ATP是细胞生命活动的直接能源物质,心肌细胞在闪闪发光及收缩运动过程需要ATP中远离A的特殊的化学键的水解供能,A正确;
B、心肌细胞在产生生物电时既是产生动作电位的过程,会发生Na+内流进而出现外负内正的信号变化, B错误;
C、来自同一个体的心肌细胞与神经细胞由于基因的选择性表达,两种细胞合成的蛋白质不完全相同,但与细胞生命活动有关的蛋白质如呼吸酶、DNA聚合酶等是相同的,C错误;
D、心肌细胞是高度分化的细胞,一般不进行细胞分裂,无法观察到染色体,,D错误。
故选A。
2. 下图为三种生物大分子模式图,相关说法错误的是( )
A. 三种分子都以碳链为骨架
B. 三种分子都可以用来作为鉴定亲缘关系远近的依据
C. 三种分子的共有元素只有C、H、O
D. 物质丙构成的双链可能指导乙的合成
【答案】B
【解析】
【分析】细胞中的大分子有机物包括蛋白质、核酸、多糖。蛋白质的基本组成单位是氨基酸。核酸包括脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA。DNA的组成单位是4种脱氧核苷酸,RNA的组成单位是4种核糖核苷酸。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架。
【详解】A、分析题图可知,甲由多个六碳糖(葡萄糖)组成,可推知甲代表多糖;乙一端为-NH2,一端为-COOH,可推知其为多肽链;丙由五碳糖、含氮碱基(含有T)、磷酸组成的脱氧核苷酸链,这三种大分子物质的单体都以碳链为骨架,所以这三种分子也是以碳链为骨架,A正确;
B、物质丙(脱氧核苷酸链)可以用来作为鉴定亲缘关系远近的依据,物质甲(多糖)不能,B错误;
C、物质甲为多糖,含有C、H、O三种元素,物质乙为多肽链,主要含有C、H、O、N等元素,物质丙(脱氧核苷酸链)含有C、H、O、N、P元素,因此这三种分子的共有元素是C、H、O,C正确;
D、物质丙构成的双链为DNA,DNA可以指导物质乙即多肽链的合成,D正确。
故选B。
3. 细胞内膜系统是真核细胞的细胞质中,在结构和功能上相互联系的一系列膜称,包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。下列有关叙述错误的( )
A. 线粒体内膜上存在催化ATP合成的酶
B. 蓝细菌的内膜系统保证了光合作用的正常进行
C. 液泡中含多种水解酶,与动物细胞溶酶体有类似的功能
D. 叶绿体类囊体膜的蛋白质种类和数量多于叶绿体内膜
【答案】B
【解析】
【分析】细胞内膜系统的相关知识点:
1、概念:细胞内膜系统是指细胞质中在结构与功能上相互联系的一系列膜性细胞器的总称,广义上内膜系统包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等膜性结构。
2、功能:细胞内膜系统极大的扩大了细胞内膜的表面积,为多种酶提供附着位点,有利于代谢反应的进行;细胞内膜系统将细胞质区域化与功能化,使相互区别的代谢反应能够同时进行,以满足细胞不同部位的需求。
3、性质:内膜系统具有动态性质。虽然内膜系统中各细胞器是一个个封闭的区室,并各具一套独特的酶系,有着各自的功能,在分布上有各自的空间。实际上,内膜系统中的结构是不断变化的,此为内膜系统的最大特点。
【详解】A、线粒体内膜为有氧呼吸第三阶段的场所,故其上存在催化ATP合成的酶,A正确;
B、蓝细菌为原核生物,只有核糖体一种细胞器,没有核膜,不存在内膜系统,B错误;
C、液泡中含多种水解酶,可以分解衰老损伤的细胞器,因此其与动物细胞溶酶体有类似的功能,C正确;
D、叶绿体类囊体膜为光合作用光反应的场所,其上存在与光合作用有关的酶,蛋白质种类和数量多于叶绿体内膜,D正确。
故选B。
4. 结构与功能相适应是生物学核心素养中“生命观念”的基本观点之一。下列不能体现“结构与功能相统一”的是( )
A. 与口腔上皮细胞相比,唾液腺细胞中含有较多的核糖体
B. 神经细胞有多个突起有利于神经元之间的联系
C. 吞噬细胞的溶酶体中有多种水解酶,有利于水解吞入的病原体
D. 原核细胞中含有线粒体,为其生命活动提供能量
【答案】D
【解析】
【分析】溶酶体:(1)形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水解;(2)作用:能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。代谢旺盛的细胞中,核孔的数量较多,利于核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、唾液腺细胞能合成唾液淀粉酶,唾液淀粉酶的本质为蛋白质,蛋白质的合成场所为核糖体,因此与口腔上皮细胞相比,唾液腺细胞中含有较多的核糖体,A正确;
B、神经细胞有多个突起,这样能与其他神经细胞形成突触,有利于神经元之间的联系,B正确;
C、吞噬细胞的溶酶体含有多种水解酶,有利于水解侵入机体的病原体的蛋白质和核酸等成分,C正确;
D、原核细胞没有线粒体,只有核糖体一种细胞器,D错误。
故选D。
5. 对比实验一般设置两个或两个以上的实验组,通过对实验组的比较分析,探究某种因素与实验对象的关系,常应用于生物学的实验探究。下列叙述错误的是( )。
A. 对比实验常应用于生物学的实验探究,每个实验组的实验结果一般都是未知的
B. 用同位素示踪法探究光合作用释放的O2来自H2O还是CO2属于对比实验
C. 对比实验是对照实验的一种特殊形式,不需要设置空白对照组
D. 探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水和失水实验属于对比实验
【答案】D
【解析】
【分析】对比实验指设置两个或两个以上的实验组,通过对比结果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系,这样的实验称为对比实验。对比实验不设对照组,均为实验组(或互为实验组和对照组),是对照实验的一种特殊形式,即相当于"相互对照实验"。
【详解】A、对比实验常应用于生物学的实验探究,通过对实验组的比较分析,探究某种因素与实验对象的关系,每个实验组的实验结果一般都是未知的,A正确;
B、探究光合作用释放的O2来自H2O还是CO2运用了对比实验的方法,B正确;
C、对比实验遵循对照原则和单-变量原则,不同的实验组相互对照,不需要设置空白对照组,C正确;
D、探究紫色洋葱表皮细胞的吸水和失水实验为自身对照实验,不属于对比实验,D错误。
故选D。
6. 在实验探究过程中,使用各种科学方法可以更好地研究生物学问题。下列科学研究与科学方法的对应,错误的是( )
选项
科学研究
科学方法
A
人鼠细胞的融合实验
同位素标记法
B
检测生物组织中的脂肪
染色法
C
细胞学说的建立
不完全归纳法
D
探究酵母菌细胞呼吸的方式
对比法
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】科学家通过追踪示踪元素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程。这种科学研究方法叫做同位素标记法。归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
【详解】A、科学家运用了荧光标记法借助人鼠细胞融合过程证明了细胞膜具有一定的流动性,A错误;
B、检测生物组织中的脂肪时,用苏丹III染液染色,B正确;
C、细胞学说的建立过程是在观察了大量的动物细胞和植物细胞的基础上总结出来的,因此,细胞学说的建立运用了不完全归纳法,C正确;
D、探究酵母菌细胞呼吸的方式,两组均为实验组,为对比实验法,D正确。
故选A。
7. 研究发现长期熬夜会导致人体清除自由基的功能受阻,糖类代谢出现障碍和肌肉发育异常,除此之外长期熬夜还与乳腺癌、结肠癌等疾病风险的升高有密切联系。下列相关叙述错误的是( )
A. 染色体端粒变短,刺激细胞产生自由基导致细胞衰老
B. 人体细胞糖类代谢正常时,糖类可大量转化为脂肪
C. 长期熬夜可能提高原癌基因和抑癌基因的突变率
D. 癌变存在基因的选择性表达,癌变后的细胞一般不会正常凋亡
【答案】A
【解析】
【分析】细胞凋亡指的是受基因控制的细胞自动结束生命的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。
【详解】A、染色体端粒会随着细胞分裂次数增加逐渐变短,不会使机体细胞产生自由基,A错误;
B、人体细胞糖类代谢正常时,糖类可大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,B正确;
C、癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,长期熬夜可能提高原癌基因和抑癌基因的突变率导致癌症的发生,C正确;
D、癌变存在基因的选择性表达,癌变后的细胞无限增殖,一般不会正常凋亡,D正确。
故选A。
8. 蝗虫的常染色体有11对,性染色体在雄性中为1条(记为XO),在雌性中为2条(记为XX)。不考虑基因突变和染色体互换等情况,下列有关叙述正确的是( )
A. 雌雄蝗虫体细胞中的染色体种类和数量均不同
B. 蝗虫精子中的染色体数目可能与蝗虫卵细胞不同
C. 雄蝗虫处于减数第一次分裂前期的细胞中有12个四分体
D. 雌蝗虫处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中有12对同源染色体
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,雄性蝗虫染色体组成为22+XO,产生的精子中染色体组成为11+X或11+0,雌性蝗中染色体组成为22+XX,产生的卵细胞中染色体组成为11+X。
【详解】A、蝗虫的常染色体有11对,即22条,这是雌雄蝗虫共有的。在性染色体方面,雄性XO(1条),雌性为XX(2条)。因此,雌雄蝗虫体细胞中的染色体种类是相同的(都是常染色体和性染色体),但数量不同(雄性23条,雌性24条),A错误;
B、在减数分裂过程中,精子和卵细胞都会经历染色体数目减半的过程。对于蝗虫来说,雄性体细胞中有23条染色体(包括22条常染色体和1条性染色体X),雌性体细胞中有24条染色体(包括22条常染色体和2条性染色体XX)。在减数分裂后,精子和卵细胞的染色体数目都会减半。但由于雄性只有1条性染色体X,而雌性有2条性染色体XX,所以在减数分裂过程中,雌性产生的卵细胞中染色体为11+X,雄性产生的精子中染色体为11+X或11+O,所以蝗虫精子中的染色体数目可能与蝗虫卵细胞不同,B正确;
C、雄蝗虫体细胞中有11对常染色体和1条性染色体X,共23条染色体。在减数分裂|前期,同源染色体联会形成四分体。但由于雄性只有1条性染色体X,没有与之配对的同源染色体,所以只能形成11个四分体(对应11对常染色体),而不是12个,C错误;
D、雌蝗虫体细胞中有11对常染色体和2条性染色体XX。在减数分裂过程中,同源染色体在减数分裂Ⅰ后期分离,进入两个子细胞。因此,在减数分裂1I后期,细胞中已经没有同源染色体了,D错误。
故选B。
9. 图①是某基因型为AaBb的二倍体动物体内的某细胞分裂示意图,其中A、a和b表示相关基因。图②表示该动物细胞中每条染色体上DNA的含量变化。相关说法错误的是( )
A. 引起图②中CD段变化的原因是着丝粒一分为二
B. 图①中B细胞分裂后不能形成C细胞
C. 和C细胞来自同一个精原细胞且与C细胞处于相同时期的细胞的基因型可能为AaBB
D. 图①中3个细胞都有两对同源染色体,A、B细胞处于图②中的BC段
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:A细胞含有同源染色体,且同源染色体正在联会,处于减数第一次分裂前期;B含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;C细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期;曲线图分别表示该动物细胞中一条染色体上DNA的含量变化,其中AB段是DNA复制形成的;BC段可表示有丝分裂前期和中期,也可以表示减数第一次分裂过程和减数第二次分裂前期、中期;CD段形成的原因是着丝粒分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
【详解】A、着丝粒分裂后每条染色体上的DNA分子数由2变为1,所以引起图②中CD段变化的原因是着丝粒一分为二,A正确;
B、图①中B细胞处于减数第一次分裂后期,分裂后不能直接形成减数第二次分裂后期的C细胞,B正确;
C、C细胞中的A、a基因可能是交叉互换形成的,所以和C细胞来自同一个精原细胞且与C细胞处于相同时期的细胞的基因型可能为AaBB,C正确;
D、图①中A、B两细胞都有两对同源染色体,C细胞中不含同源染色体,且A、B细胞中每条染色体均含有两个染色单体,因此,A、B细胞处于图②中的BC段,D错误。
故选D。
10. 红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病,相关基因用B、b表示,一对表型正常的夫妇,生了一个既是红绿色盲又是XXY的孩子(甲)。以下有关说法错误的是( )(不考虑基因突变)
A. 甲的两条X染色体是由于母亲产生配子时减数分裂Ⅰ异常导致的
B. 甲的红绿色盲基因来自其母亲
C. 该对夫妇的基因型组合可表示为XBY×XBXb
D. 甲的出生与母亲减数分裂Ⅱ异常有关
【答案】A
【解析】
【分析】题意分析,红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病,父亲正常,基因型可表示为XBY,母亲正常,但由于生出红绿色盲的孩子,因此母亲基因型是XBXb。
【详解】A、红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病,父亲正常,基因型是XBY,母亲正常,但生出了基因型为XbXbY的孩子,因此该母亲的基因型是XBXb,即甲的两条X染色体是由于母亲产生配子时减数第二次分裂异常导致的,A错误;
B、父亲基因型是XBY,母亲基因型是XBXb,因此甲的红绿色盲基因来自其母亲,B正确;
C、结合A项可知,该对夫妇的基因型组合可表示为XBY×XBXb,C正确;
D、甲的基因型为XbXbY,该个体的出生是由于母亲减数分裂Ⅱ异常,姐妹染色单体分离形成的染色体移向同一侧而产生了染色体异常的卵细胞XbXb并参与受精形成的 ,D正确。
故选A。
11. 下列有关“假说—演绎法”和“同位素标记法”的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔—对相对性状的杂交实验中,进行测交实验属于“假说—演绎法”的演绎过程
B. 用14C标记的噬菌体侵染未被标记的细菌,搅拌离心后,沉淀物和上清液均有放射性
C. “假说—演绎法”是科学研究的常用方法,萨顿利用该方法提出基因在染色体上的假说
D. 用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,所得子代噬菌体中仅少数含35S
【答案】B
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论;
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质;
3、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,测交实验属于“假说-演绎法”的实验验证过程,A错误;
B、用14C标记噬菌体,则噬菌体的蛋白质外壳和DNA均会被标记,用其侵染细菌,经搅拌离心后,在沉淀物和上清液中均有放射性,B正确;
C、“假说-演绎法”是科学研究的常用方法,萨顿提出基因在染色体上的假说没有利用该方法,利用的是类比推理法,C错误;
D、35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳(不能进入细胞体内),用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,所得子代噬菌体中均不含35S,D错误。
故选B。
12. 假性肥大性肌营养不良是基因突变引起的伴性遗传病,主要表现为肌无力和运动功能减退。图1为该病某家族的遗传系谱图,图2为部分成员该病相关基因酶切电泳(不同基因电泳结果不同)结果。下列叙述不正确的是( )
A. 此病是伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅲ2致病基因的来源是Ⅰ2→Ⅱ3→Ⅲ2
C. Ⅲ3与正常男性婚配所生女孩为携带者的概率是1/2
D. Ⅲ3与正常男性婚配所生孩子为患病男孩的概率是1/8
【答案】C
【解析】
【分析】图1分析,Ⅱ3和Ⅱ4婚配,产生的Ⅲ2患病,说明该病为隐性遗传病,且题干信息表明假性肥大性肌营养不良是基因突变引起的伴性遗传病,从而判断该病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、Ⅱ3和Ⅱ4婚配,产生的Ⅲ2患病,说明该病为隐性遗传病,且题干信息表明假性肥大性肌营养不良是基因突变引起的伴性遗传病,从而判断该病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅲ2的父亲正常,则致病基因只能来自Ⅱ3,Ⅱ3是携带者,则致病基因来自Ⅰ2,所以Ⅲ2的来源是Ⅰ2→Ⅱ3→Ⅲ2,B正确;
C、假定控制该性状的基因为A、a,Ⅲ3的基因型可能为1/2XAXa,1/2XAXA,与正常男性XAY婚配,所生女孩为3/4XAXA,1/4XAXa,女孩为携带者的概率是1/4,C错误;
D、Ⅲ3的基因型可能为1/2XAXa,1/2XAXA,与正常男性XAY婚配,所生孩子为患病男孩XaY的概率是1/4×1/2=1/8,D正确。
故选C。
13. 果蝇的体色分为灰体和黑体,眼色分为红眼和白眼,这两对相对性状由均不位于Y染色体上的两对等位基因控制。为研究其遗传机制,研究人员取纯合的灰体红眼雌果蝇和黑体白眼雄果蝇杂交,F1全为灰体红眼。让F1随机交配,F2中灰体红眼:灰体白眼:黑体红眼:黑体白眼=9:3:3:1。下列有关分析错误的是( )
A. 体色中的灰体和眼色中的红眼均为显性性状
B. 重新统计F2中黑体果蝇的性别可确定控制体色的基因的位置
C. 若F2黑体果蝇中既有雄性又有雌性,则说明控制体色的基因位于X染色体上
D. 若控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,则根据红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交后代的眼色可判断果蝇的性别
【答案】C
【解析】
【分析】亲本为纯合的灰体红眼雌果蝇和黑体白眼雄果蝇杂交,F1全为灰体红眼,F1随机交配,F2中灰体红眼:灰体白眼:黑体红眼:黑体白眼=9:3:3:1,由此可知控制果蝇的体色和眼色两对等位基因独立遗传。
【详解】A、亲本为纯合的灰体红眼雌果蝇和黑体白眼雄果蝇杂交,F1全为灰体红眼,所以体色中的灰体和眼色中的红眼均为显性性状,A正确;
B、黑体为隐性性状,若F2中黑体果蝇全为雄性,则控制体色的基因位于X染色体;若F2中黑体果蝇有雌性也有雄性,且雌雄比例相当,则则控制体色的基因位于常染色体,所以重新统计F2中黑体果蝇的性别可确定控制体色的基因的位置,B正确;
C、F1全为灰体,若F2黑体果蝇中既有雄性又有雌性,则说明控制体色的基因位于常染色体上,而控制体色的基因位于X染色体时,F2黑体果蝇全为雄性,C错误;
D、若控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,则红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交,后代红眼全为雌果蝇,白眼全为雄果蝇,后代的眼色可判断果蝇的性别,D正确;
故选C。
14. 一般情况下,细胞核中的DNA不易从核孔进入细胞质的原因是DNA被结合蛋白束缚,即使在高度压缩的状态下也比核孔的直径大;而原核细胞中的DNA受到拟核结合蛋白的物理约束,使得原核细胞即使没有核膜也不能随意移动DNA的位置。下列叙述正确的是( )
A. 核膜的存在限制了核DNA在细胞中的移动,导致其不能进入细胞质
B. DNA通过转录为与其碱基序列相同的mRNA将遗传信息传递至细胞质
C. HIV的遗传物质经逆转录形成的DNA可经核孔进入肝脏细胞的细胞核中
D. 通过核孔时,mRNA不与蛋白质结合,可以从核孔进入细胞质与核糖体结合
【答案】D
【解析】
【分析】真核细胞的遗传物质主要存在于细胞核中,DNA与蛋白质结合形成染色质,原核细胞的遗传物质为裸露的环状DNA分子,病毒只含有一中核酸,有的只含DNA,遗传物质为DNA,有的只含RNA,遗传物质为RNA。
【详解】A、核DNA不能随意出入核孔的原因是核DNA被结合蛋白束缚,其直径大于核孔,导致核DNA不能进入细胞质,A错误;
B、DNA通过转录为与其模板链互补的mRNA将遗传信息从细胞核传递至细胞质,B错误;
C、HIV的遗传物质是RNA,在T淋巴细胞内可在逆转录酶的作用下形成DNA,DNA可通过核孔进入细胞核中与染色体DNA结合到一起,C错误;
D、mRNA穿核孔时是不与蛋白结合的游离状态,进入细胞质后与核糖体结合进行翻译,D正确。
故选D。
15. 图甲和图乙分别表示的是蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA的复制过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图甲环状DNA分子中两条脱氧核苷酸链均可作为复制的模板
B. 图甲和图乙中DNA分子的复制都可以发生在有丝分裂前的间期
C. 蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA分子的复制都是双向复制的
D. DNA复制时催化单个脱氧核苷酸连接成一条 DNA链的酶是DNA聚合酶
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制是指以亲代DNA的两条单链为模板合成子代DNA的过程。复制时,解旋酶将DNA双螺旋的两条单链解开,然后DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对的原则,各自合成与母链互补的一条子链。DNA复制的特点有:边解旋边复制、半保留复制。
【详解】A、DNA复制是指以亲代DNA的两条单链为模板合成子代DNA的过程,所以图甲环状DNA分子中两条脱氧核苷酸链均可作为复制的模板,A正确;
B、图甲是蓝细菌中DNA的复制过程,蓝细菌是原核生物,不能进行有丝分裂,进行的是二分裂,在分裂前的间期进行DNA的复制,B错误;
C、据图可知,蓝细菌和哺乳动物细胞中的DNA分子都是双向复制的,可以提高复制的速率,C正确;
D、DNA复制时需要DNA聚合酶,DNA聚合酶能催化单个脱氧核苷酸连接成一条 DNA链,D正确。
故选B。
16. 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,烟草的遗传物质是DNA,如图是核苷酸链的示意图,①~③表示相关物质。下列有关叙述错误的是( )
A. ③在DNA或RNA中均有4种
B. 核酸的基本组成单位是由①②③组成的
C. 两种遗传物质在复制时遵循的碱基配对情况有所区别
D. 烟草花叶病毒的RNA复制时需要烟草细胞提供模板、能量等
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示,①是磷酸基团,②五碳糖,③是碱基,①②③构成一个核苷酸。
【详解】A、③碱基在DNA有A、T、G、C4种,在RNA中有A、U、G、C4种,A正确;
B、核酸的基本组成单位是核苷酸,由①磷酸基团,②五碳糖,③是碱基组成的,B正确;
C、DNA和RNA在复制时遵循的碱基配对情况有所区别,DNA中A对T,RNA中A对U,C正确;
D、烟草花叶病毒的RNA复制时需要烟草细胞提供能量、原料、酶、场所等,但模板是由病毒自身提供,D错误。
故选D。
17. 我国大面积栽培的水稻有粳稻(主要种植在北方)和籼稻(主要种植在南方)。研究发现,粳稻的bZIP73基因通过一系列作用,增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比,籼稻的bZIP73 基因中有1个脱氧核苷酸不同,从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异。下列说法正确的是( )
A. bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由于基因重组导致的
B. bZIP73基因的1个脱氧核苷酸的差异是由基因突变导致的
C. bZIP73基因的碱基序列改变后一定会导致表达的蛋白质失活
D. bZIP73基因中1个脱氧核苷酸的差异导致粳稻与籼稻的生殖隔离
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变: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。
【详解】A、根据“与粳稻相比,籼稻的bZIP73基因中有一个脱氧核苷酸不同,从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异”可知,bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由于基因突变导致的,A错误;
B、bZIP73基因的1个脱氧核苷酸的差异是由碱基的替换导致的,属于基因突变,B正确;
C、由于密码子的简并性,基因的碱基序列改变,不一定会导致表达的蛋白质失去活性,C错误;
D、不同种群基因库的显著差异会导致种群基因频率发生改变而发生进化,最终导致生殖隔离,只有1个脱氧核苷酸的差异不会导致粳稻与籼稻的生殖隔离,二者还是可以进行基因交流,D错误。
故选B。
18. 我国科学家首次将小鼠(2n=40)胚胎干细胞中一条4号染色体和一条5号染色体首尾连接,获得了含有4、5融合染色体(Cbr4+5)的胚胎干细胞,如下图所示。该胚胎干细胞经培育形成一只表现正常的小鼠。下列有关叙述正确的是( )
A. 该胚胎干细胞减数分裂时形成19个四分体
B. 该小鼠发生的染色体变异可以遗传给后代
C. 该小鼠无法形成染色体数目和结构正常的配子
D. 该胚胎干细胞中发生的变异在光学显微镜下不可见
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:将小鼠(2N=40)的一条5号和一条4号染色体首尾连接,形成了一条融合染色体(Cbr4+5),因此含有该融合染色体的胚胎干细胞内只有39条染色体。
【详解】A、将小鼠(2n=40)胚胎干细胞中一条4号和一条5号染色体首尾连接而形成的一条融合染色体,细胞内含有39条染色体(18对同源染色体、一条4号染色体、一条5号染色体、一条融合染色体),该胚胎干细胞减数分裂时形成18个四分体,A错误;
BC、该小鼠含有由4号和5号染色体首尾连接而形成的一条融合染色体、一条正常的4号染色体和一条5号染色体、18对同源染色体,该小鼠有可能形成染色体数目和结构正常的配子,发生的染色体变异可以通过配子遗传给后代,B正确,C错误;
D、一条4号染色体和一条5号染色体首尾连接而形成一条融合染色体,该变异属于染色体结构变异,在光学显微镜下可以观察到,D错误。
故选B。
19. 斑马的染色体数为22对,驴的染色体为31对,斑马和驴杂交产生的后代称驴斑兽,兼具斑马和驴的特征,下列相关分析不正确的是( )
A. 驴斑兽已经发生了变异
B. 驴斑兽是斑马和驴进化成的一个新物种
C. 驴斑兽不可育表明斑马和驴存在生殖隔离
D. 驴斑兽不可育,原因是减数分裂联会紊乱
【答案】B
【解析】
【分析】隔离包括地理隔离和生殖隔离,生殖隔离是不同物种之间一般是不能交配,即使交配成功,也不能产生可育的后代。地理隔离是同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。生殖隔离的形成标志着新物种的形成。
【详解】A、变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异,可遗传的变异又包括基因突变、染色体畸变和基因重组;根据题意,斑马的染色体数为22对,驴的染色体为31对,斑马和驴杂交产生的后代称驴斑兽(体内没有同源染色体,不可育),兼具斑马和驴的特征,故驴斑兽已经发生了变异,A正确;
B、驴斑兽不可育,其不是斑马和驴进化成的一个新物种,B错误;
C、斑马和驴杂交能产生后代,但后代不可育,说明斑马和驴存在生殖隔离,C正确;
D、“斑驴”体内没有同源染色体,减数分裂时不能发生联会,因此其不可育,D正确。
故选B。
20. 遗传病常常给患者本人和家庭带来影响和负担,下列相关叙述正确的是( )
A. 先天性疾病都是遗传病,后天性疾病都不是遗传病
B. 不携带致病基因的个体不会患遗传病
C. 各种单基因遗传病在自然人群中男性和女性发病率均相同
D. 多基因遗传病受环境影响较大,在群体中发病率较高
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病一般是指由遗传物质改变引起的疾病,主要分为单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病;其中单基因遗传病是受一对等位基因控制的遗传病;多基因遗传病是受多对等位基因控制的遗传病,易受环境因素影响,且在群体中发病率比较高;染色体异常遗传病是由染色体异常引起的遗传病,包括染色体数目遗传遗传病和染色体结构异常遗传病。先天性疾病不一定是由遗传物质该病引起的,因此不一定遗传病,后天疾病也可能是遗传病。
【详解】A、先天性疾病不一定是由遗传物质该病引起的,因此不一定遗传病,后天疾病也可能是遗传病,A错误;
B、不携带致病基因的个体也可能患遗传病,如染色体异常遗传病,B错误;
C、各种单基因遗传病在自然人群中男性和女性发病率不一定相同,如伴性遗传,C错误;
D、 多基因遗传病是受多对等位基因控制的遗传病,易受环境因素的影响,在群体中发病率较高,D正确。
故选D。
21. 下列关于人类遗传病的叙述错误的是( )
A. “调查人群中的遗传病”时,不宜选择多基因遗传病作为调查对象
B. 遗传咨询和产前诊断可有效预防遗传病的产生与发展
C. 调查单基因遗传病的发病率需在患者家系中随机抽样
D. 可用正常基因取代有缺陷的基因达到治疗疾病的目的
【答案】C
【解析】
【分析】遗传病的监测和预防
(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。
(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
(3)禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率。
【详解】A、“调查人群中的遗传病”时,通常选择发病率较高的单基因遗传病作为调查对象,A正确;
B、遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病,遗传咨询和产前诊断可有效预防遗传病的产生与发展,B正确;
C、调查单基因遗传病的发病率需在人群中随机抽样,C错误;
D、可用正常基因取代有缺陷的基因达到治疗疾病的目的,这属于基因治疗的思路,D正确。
故选C。
22. 科学家发现了一种粘杆菌,并从该粘杆菌的代谢产物中提取了粘杆菌素,粘杆菌素可以杀死各类金黄色葡萄球菌,包括抗青霉素的超级金黄色葡萄球菌,医学上可用于治疗抗青霉素超级细菌感染。下列相关说法正确的是( )
A. 粘杆菌能产生粘杆菌素的根本原因是其细胞中含有合成粘杆菌素的酶
B. 粘杆菌素可杀死超级金黄色葡萄球菌,长期使用会导致超级细菌发生变异
C. 青霉素对金黄色葡萄球菌进行了定向选择,这是新物种形成的必要条件
D. 选择使金黄色葡萄球菌等细菌的抗青霉素基因频率发生了定向改变
【答案】D
【解析】
【分析】在抗生素刚被使用的时候,能够杀死大多数类型的细菌。但少数细菌由于变异而具有抵抗抗生素的特性,不能抗生素杀死而生存下来,并将这些特性遗传给下一代。
【详解】A、粘杆菌能产生粘杆菌素的根本原因是其细胞中含有合成粘杆菌素的酶的基因,A错误;
B、在使用粘杆菌素之前,细菌已经发生了能抵抗粘杆菌素的基因突变,粘杆菌素的使用只是对细菌进行了选择,B错误;
C、隔离是新物种形成的必要条件,C错误;
D、青霉素的作用相当于自然选择,不断使用青霉素,会使细菌的抗青霉素基因频率发生了定向改变,,D正确。
故选D。
23. 在不同生活季节,许多动物数量有很大差异:春季繁殖,夏季数量增加到最多,到了冬季则会大量死亡。第二年春季,残存的少量个体繁殖增多,这样形成一个如图所示瓶颈模式,图中●为抗药性个体,瓶颈部分表示动物数量减少的时期,据图分析,错误的是( )
A. 突变和基因重组决定了该种群生物进化的方向
B. 在图中所示的三年间因为基因频率发生变化,该种群发生了进化
C. 变异的有利或有害取决于环境的变化
D. 使用杀虫剂,使抗药性基因的频率增加
【答案】A
【解析】
【分析】 现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、突变和基因重组产生了进化的原材料,自然选择决定了种群的进化方向,A错误;
B、生物进化的实质是种群基因频率的改变,在图中所示的三年间因为基因频率发生变化,该种群发生了进化,B正确;
C、只有在环境中施加抗虫剂后,抗药个体明显比非抗药个体更容易生存下来,这说明变异的有利或有害不是绝对的,取决于环境的变化,C正确;
D、使用杀虫剂防治害虫,其抗药基因频率的增加是由于抗药个体被选择留存下来不断繁殖,抗药个体增加,D正确。
故选A。
24. 一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。某生物兴趣小组在接种大肠杆菌的培养基中放置含多种抗生素的圆形滤纸片,如图所示。每次挑取可能具有抗药性的菌落重复培养几代,记录每一代培养物抑菌圈的大小,结果如表所示。下列分析错误的是( )
抗生素
无抗生素
青霉素
阿奇霉素
四环素
抑菌圈半径平均值(cm)
第一代
0
0.19
0.95
1.31
第二代
0
0
0.74
0.7
A. 大肠杆菌对四环素的抗性最强
B. 从抑菌圈边缘挑取的菌落可能具有抗药性
C. 抑制圈越大,抗生素的杀菌能力可能越强
D. 培养两代后抑菌圈变小说明抗生素起选择作用
【答案】A
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、抑菌圈的直径大小表明该种抗生素的杀菌能力,抑制圈的直径越大,说明抗生素杀菌能力越强,细菌对抗生素的抗性越弱,大肠杆菌在含青霉素的培养基中抑菌圈最小,所以大肠杆菌对青霉素的抗性最强,A错误;
B、抗生素能够杀死细菌,在抑菌圈边缘抗生素浓度较低,可能存在具有耐药性的细菌,B正确;
C、抑菌圈的直径大小表明该种抗生素的杀菌能力,抑制圈的直径越大,说明抗生素杀菌能力越强,C正确;
D、抑菌圈的直径大小表明该种抗生素的杀菌能力抑制圈的直径越大,说明抗生素杀菌能力越强。在连续培养几代后,抑菌圈的直径会变小,说明通过抗生素的选择作用,细菌中的耐药菌越来越多,D正确。
故选A。
25. 大多数榕树都依赖专一的传粉榕小蜂为其传粉,同时榕树也为传粉榕小蜂提供了繁衍及栖息的场所。榕树与传粉榕小蜂所形成的榕—蜂共生体系,是目前已知的专一性较强的专性共生体系之一。下列叙述错误的是( )
A. 突变和基因重组均可为榕树及传粉榕小蜂的进化提供丰富的原材料
B. 榕树和传粉榕小蜂的种间关系为互利共生,这是长期协同进化的结果
C. 榕树因传粉榕小蜂的出现发生定向突变,最终形成榕—蜂共生体系
D. 若传粉榕小蜂灭绝,则短时间内榕树种群的遗传多样性会受到影响
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知:榕树依靠传粉榕小蜂为之传粉,榕树也为传粉榕小蜂提供了繁衍及栖息的场所,说明是互利共生关系。
【详解】A、突变和基因重组为进化提供原材料,A正确;
B、由题意可知,榕树依靠传粉榕小蜂为之传粉,榕树也为传粉榕小蜂提供了繁衍及栖息的场所,说明是互利共生关系,这是长期协同进化的结果,B正确;
C、突变是不定向的,榕树与传粉榕小蜂相互选择,最终形成榕—蜂共生体系,C错误;
D、若传粉榕小蜂灭绝,榕树的传粉收到影响,则短时间内榕树种群的遗传多样性会受到影响,D正确。
故选C。
二、不定性选择题(至少有一个是正确答案,全答对3分,选对但选的不全得1分,有选错的得0分。每题3分,共15分)
26. 夏季大棚种植,人们经常在傍晚这样做:①延长2小时人工照光;②熄灯后要打开门和所有通风口半小时以上;③关上门和通风口。对于上述做法的生物学原理的分析,正确的是( )
A. ①延长光合作用时间,可以提高有机物的制造量
B. ②起到降氧、降温、降湿度的作用,从而抑制细胞呼吸减少有机物消耗
C. 与①时的状态相比,②③时叶肉细胞中线粒体的功能有所增强
D. ③可积累棚内CO2浓度来抑制细胞呼吸,并对下一天的光合作用有利
【答案】ABD
【解析】
【分析】白天提高光合作用强度,增加有机物的积累,夜间通过降低呼吸作用对有机物的消耗,可以有效地使农作物增产。
【详解】A、①延长2小时人工照光,可以增加光能延长光合作用时间,可以提高有机物的制造量,提高光合产量,A正确;
B、②熄灯后植物不再进行光合作用,只进行呼吸作用,打开门和所有通风口半小时以上,可以起到降氧、降温、降湿度的作用,可以抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,B正确;
C、③关上门和通风口,棚内CO2浓度升高,会抑制细胞呼吸,与①时的状态相比,②③时呼吸作用受抑制,叶肉细胞中线粒体的功能有所减弱,C错误;
D、③关上门和通风口,棚内CO2浓度升高,会抑制细胞呼吸,并对下一天的光合作用有利,可以用于光合作用,D正确。
故选ABD。
27. 如图是某动物(2n=4)卵巢内的部分细胞分裂图像。下列有关叙述正确的是( )
A. ④→①过程表示减数分裂,细胞中无同源染色体
B. 细胞⑤处于有丝分裂中期,细胞中有8条染色单体
C. 细胞②和⑤中,每条染色体上的DNA数量都相同
D. 若④→①过程出现染色体互换,则细胞①可形成2种卵细胞
【答案】BC
【解析】
【分析】分析题图:细胞①处于减数第二次分裂后期,细胞②处于减数第二次分裂中期,细胞③处于减数第一次分裂后期,细胞④为卵原细胞,细胞⑤处于有丝分裂中期,细胞⑥处于有丝后期。
【详解】A、由图可知,细胞①处于减数第二次分裂后期,细胞②处于减数第二次分裂中期,细胞③处于减数第一次分裂后期,细胞④为卵原细胞,④→①过程表示减数分裂,但减数第一次分裂之前细胞中都含有同源染色体(如细胞④和③),A错误;
B、细胞⑤含有同源染色体,着丝粒排列在赤道板中央,该细胞处于有丝分裂中期,含有4条染色体,8条染色单体,B正确;
C、细胞②和⑤中都含有染色单体,每条染色体上的DNA数量都相同(都是2个),C正确;
D、细胞①(卵原细胞)减数分裂只能产生1个卵细胞,若④→①过程出现染色体互换,细胞①只能形成1种卵细胞,D错误。
故选BC。
28. 已知果蝇的长翅对残翅为完全显性,由位于常染色体上的B/b基因控制。将一只纯合长翅雄性果蝇进行60Co照射,使其生殖细胞内的一条染色体片段发生易位(异常染色体不影响果蝇的生理活动及细胞活性)。用该雄性果蝇与多只野生型残翅果蝇交配得到F1,F1的表型及比例为长翅雌果蝇:长翅雄果蝇=2:1。已知不含翅型基因的配子无法发育,不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A. 染色体易位的现象可通过光学显微镜观察到
B. 该雄性果蝇生殖细胞内带有B基因的染色体片段易位到了X染色体上
C. F1中含有异常染色体的个体的比例约为2/3
D. 若F1自由交配得到F2,则F2的残翅果蝇只会出现在雄性果蝇中
【答案】ABC
【解析】
【分析】染色体结构变异包括:缺失,染色体中某一片段的缺失,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病;重复,染色体增加了某一片段,例如,果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的;倒位,染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列;易位,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。
【详解】A、染色体易位的现象属于染色体结构变异,可通过光学显微镜观察到,A正确;
B、该雄性果蝇生殖细胞内带有B基因的染色体片段易位到了X染色体上,即相关基因型可表示为BOXBY,其产生的配子类型为BXB、BY、OXB、OY(不育),因此该个体与多只野生型残翅果蝇(bbXX)杂交,产生后代的基因型和表现型的比例为长翅雌果蝇(BbXXB、ObXXB)∶长翅雄果蝇(BbXY)=2∶1,符合题意,B正确;
C、结合B项解释可在,F1中个体的基因型和比例为1BbXXB∶1ObXXB∶1BbXY,可见含有异常染色体的个体的比例约为2/3,C正确;
D、若F1(BbXXB、1ObXXB、BbXY)自由交配,群体中的雌配子种类和比例为BX、BXB、2bX、2bXB,精子的种类和比例为BX、BY、bX、bY,可见该群体自由交配,F2中残翅果蝇的基因型为bbXX、bbXY,可见不只会出现在雄性果蝇中,D错误。
故选ABC。
29. 下列关于噬菌体侵染细菌的实验叙述错误的是( )
A. 图中离心前通常需搅拌,搅拌目的是使大肠杆菌外的T2噬菌体外壳和DNA分离
B. 用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,如果培养时间过长,将导致B的放射性增加
C. 用32P的培养基直接培养T2噬菌体,可以得到32P标记的T₂噬菌体
D. 用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,离心后发现B有较弱的放射性,可能是因为少量 T2噬菌体未侵染大肠杆菌
【答案】ABC
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、该实验搅拌的目的是让噬菌体未侵染细菌的部分(蛋白质外壳)和大肠杆菌分离,便于得出正确的结论,A错误;
B、用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,由于35S标记的是蛋白质外壳,而外壳未进入细菌细胞内,所以培养时间过长对实验无影响,B错误;
C、用32P的培养基不能直接培养T₂噬菌体,需要首先培养含有32P的大肠杆菌,而后才可以得到32P标记的T2噬菌体, C错误;
D、用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,离心后发现B上清液有较弱的放射性,可能是因为培养时间过短,少量T2噬菌体未侵染大肠杆菌经过离心后进入到上清液中引起,D正确。
故选ABC。
30. 近年来发现裂殖壶菌可合成DHA(神经细胞生长及维持的一种主要成分)而被广泛关注,但其合成DHA途径尚未明确,目前常用紫外线诱变育种。相关叙述错误的有( )
A. 相较 12h 的菌株,用24h的菌株进行诱变的效果更好
B. 可用细菌计数板对稀释的培养菌液计数并计算致死率
C. 在生产上选择紫外线照射进行诱变的最佳时间是 10s
D. 选择基因工程技术对裂殖壶菌进行改造更具有优势
【答案】BCD
【解析】
【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。生物接种常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
【详解】A、相较 12h 的菌株,用24h的菌株进行诱变的效果更好,因为此时的菌株代谢旺盛,A正确;
B、不可用细菌计数板对稀释的培养菌液计数并计算致死率,因为在显微镜下无法辨别细菌的死活,B错误;
C、图示中紫外线照射10s裂殖壶菌致死率最低,但不能确定诱变的最佳时间是 10s,C错误;
D、基因工程技术是对原有基因进行定向导入,但结合题意可知裂殖壶菌合成DHA的途径尚未明确,因而不能通过基因工程的手段对裂殖壶菌进行定向改造,D错误。
故选BCD。
三、非选择题(共60分)
31. NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,二者的相关转运机制如图所示。当NH4+作为主要氮源时,会引起细胞内NH4+积累和细胞外酸化,进而抑制植物生长,这种现象被称为铵毒。已知AMTs、NRT1.1和SLAH3是膜上的转运蛋白。回答下列问题:
(1)由图分析,NH4+通过AMTs进入细胞的方式是___________。NO3-通过NRT1.1进入细胞的方式是___________,判断依据是___________。
(2)结合以上信息分析,引起铵毒的分子机制是___________。在农业生产上,为缓解铵毒可采取的施肥措施是___________。
(3)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-),拟南芥以硝酸铵(NH4NO3)为唯一氮源时,对NH4+和NO3-的吸收具有偏好性。请设计实验验证拟南芥存在这种偏好性。简要写出实验思路:___________。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. 主动运输 ③. NO3-逆浓度梯度运输
(2) ①. 土壤中的NH4+增多使其在细胞内积累和产生的NH3和H+增多,H+外流增多引起细胞外酸化 ②. 施加硝态氮(NO3-)肥
(3)配制以硝酸铵为唯一氮源的营养液,用配制好的营养液培养拟南芥;一段时间后检测并比较营养液中NH4+和NO3-的剩余含量
【解析】
【分析】小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散;葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散,不需要能量,借助于载体进行顺浓度梯度转运;逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。
【小问1详解】
据题意可知,NH4+的吸收需要通过氨转运蛋白(AMTs)的转运,并由根细胞膜两侧的电位差(NH4+浓度差)驱动,不消耗能量,为协助扩散。NO3-通过硝酸盐转运蛋白(NRT1.1)转运是逆物质浓度梯度转运,所消耗的能量来自H+浓度梯度,为主动运输,
【小问2详解】
根据题意可知,土壤中的NH4+增多使其在细胞内积累和产生的NH3和H+增多,H+外流增多引起细胞外酸化,造成铵毒。铵毒发生后,细胞外酸化,H+增多,增施硝酸盐可增加细胞外的NO3-,可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒。
【小问3详解】
要验证作物甲对NH4+和NO3-吸收具有偏好性,更偏好吸收NO3-,可以把作物甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培养,通过测定培养前后铵态氮和硝态氮的含量变化即可得出结论。因此实验思路为:配制以硝酸铵为唯一氨源的营养液,用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH4+和NO3-剩余量。若营养液中NO3-剩余量小于NH4+剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3-。
32. 某地一年生的某种植物群体,其基因型为aa,开白色花。有一年,洪水冲来了许多AA和Aa种子,开红色花。不久群体基因型频率变为55%AA、40%Aa、5%aa。回答下列有关的问题:
(1)洪水冲来了许多AA和Aa种子后,该群体的A和a基因频率分别为___,该植物种群自由交配一年后Aa的个体占___,此时该植物种群是否发生了进化?___(填“是”或“否”),理由是___。
(2)若这种植物靠当地的一种昆虫传粉,且色彩鲜艳的红花更能吸引昆虫,这三种基因型的个体在该环境中的繁殖能力强弱表现为:___,图中能比较准确地表示A和a基因在长期的选择过程中比例变化情况的是___。
A. B.
C. D.
(3)若当地有种害虫以该植物为食,为了保证该植物的正常生长人为施加某种农药,随着使用次数增加农药效果变差,请尝试用自然选择学说模型来解释该现象___。
【答案】(1) ①. 75%、25% ②. 37.5% ③. 是 ④. 种群的基因频率发生改变
(2) ①. AA=Aa>aa ②. A
(3)使用农药对害虫进行了选择,使得没有抗药性的个体死亡,有抗药性的个体存活并繁殖后代,因此农药对害虫进行了选择,导致随着使用次数增加农药效果变差。
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【小问1详解】
由题意知,该种群中,AA=55%、Aa=40%、aa=5%,因此A的基因频率是55%+40%÷2=75%,a的基因频率是5%+40%÷2=25%;该植物种群自由交配一年后Aa的个体占2×75%×25%=37.5%;此时该植物种群是发生了进化,理由是该种群的基因频率发生改变;
【小问2详解】
若这种植物靠当地的一种昆虫传粉,且色彩鲜艳的红花基因型是AA和Aa更能吸引昆虫,也就是说红花个体有了更多的繁殖下一代的机会,即这三种基因型的个体在该环境中的繁殖能力强弱表现为:AA=Aa>aa。因此A的基因频率会逐渐升高,a的基因频率会逐渐下降,由于a可以在杂合子中保留,因此a一般不会降低至0,综上所述,BCD不符合题意,即A正确。
【小问3详解】
使用农药对害虫进行了选择,使得没有抗药性的个体死亡,有抗药性的个体存活并繁殖后代,因此农药对害虫进行了选择,导致随着使用次数增加农药效果变差。
33. 叶绿体中催化CO₂固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA 编码的小亚基共同组装而成,大、小亚基的化学成分为蛋白质,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示,①~③表示过程,(C₃-Ⅰ、C₃-Ⅱ、X表示物质。请回答下列问题:
(1)图中①表示__________,②表示__________,③表示__________。其中②使得RNA上的碱基数量__________(增多/减少/不变),③发生的直接场所是___________(填细胞器名称)。
(2)活化的酶R催化CO2产生 C3-I,该过程称为___________, C3-I还原为 C3-Ⅱ的过程需要__________作为还原剂。该物质的产生与色素含量密切相关,色素在光合作用中的作用主要是__________。分析叶绿素 a的吸收光谱可知,其主要吸收可见光中的________光。环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的主要原因是_____________。
(3)在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为__________。作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X 浓度相关的有__________(填序号)。
①外界环境的CO2浓度 ②叶绿体接受的光照强度 ③受磷酸根离子浓度调节的C3-Ⅱ输出速度 ④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
【答案】(1) ①. 转录 ②. RNA加工(及转运) ③. 翻译 ④. 减少 ⑤. 核糖体
(2) ①. CO2固定 ②. NADPH ③. 吸收、转化和传递光能 ④. 蓝紫光和红 ⑤. 一方面低温抑制了叶绿素的合成,原有的叶绿素逐渐分解,另一方面类胡萝卜素较为稳定,含量变化不大,因而表现出了类胡萝卜素的颜色
(3) ①. C₅(五碳化合物) ②. ①②③④
【解析】
【分析】分析图示:细胞核中的DNA通过转录形成RNA,RNA通过核孔出细胞核,进入细胞质,在核糖体上进行翻译形成小亚基。叶绿体中的DNA通过转录形成RNA,在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基组合形成酶R,催化二氧化碳的固定形成C3。
【小问1详解】
①~③表示基因表达的过程,图中①表示转录,②表示RNA加工,③表示翻译。其中②是加工,减除内含子对应的RNA序列,使得碱基数量减少,③是翻译,发生的直接场所是核糖体。
【小问2详解】
CO2产生三碳酸,该过程称为CO2固定,C3-Ⅰ还原为三碳糖的过程需要NADPH作为还原剂。该色素在光合作用中的作用主要是吸收、转化和传递光能。分析叶绿素a的吸收光谱可知,其主要吸收可见光中的蓝紫光和红光。环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的主要原因是一方面低温抑制了叶绿素的合成,原有的叶绿素逐渐分解,另一方面类胡萝卜素较为稳定,含量变化不大,因而表现出了类胡萝卜素的颜色。
【小问3详解】
X为C3还原产生的C5(五碳化合物);
①外界环境的CO2浓度,直接影响CO2的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,①符合题意;
②叶绿体接受的光照强度,直接影响光反应产生的NADPH和ATP,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,②符合题意;
③磷酸根离子浓度,直接影响ATP的合成,间接影响C3的还原以及C3-Ⅱ输出速度,进而影响C5的浓度,③符合题意;
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强弱,直接影响酶R催化CO2的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,
故①②③④均影响C5(X)的浓度。
34. 与白色棉相比,彩色棉在纺织过程中减少了印染工序,减少了环境污染。基因型为BB的植株结白色棉,基因型为Bb、b(只含一个b基因)的植株结粉红色棉,基因型为 bb的植株结深红色棉。一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后,可能发生如下甲、乙变异类型,从而获得彩色棉。回答下列问题:
(1)若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗,则可获得四倍体植株,上述操作中秋水仙素的作用是__________________________,所得的四倍体植株的基因型为________________________。
(2)由图可知,乙的变异类型是____________________。
(3)已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育(不结果实),欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型,最简便的实验方法是_________________________。此外还可以将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植,并严格自交,观察统计可育子代的表型及比例。若后代的表型及比例为____________________,则该变异类型为甲;若后代的表型及比例为_______________,则该变异类型为乙。
【答案】(1) ①. 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 ②. BBbb
(2)基因突变、染色体结构变异(或填“染色体缺失”)
(3) ①. 显微镜观察 ②. 白色:粉红色:深红色=1∶2∶1 ③. 深红色:粉红色=1∶2
【解析】
【分析】据图分析,过程①是基因突变,该变异具有不定向性和低频性等特点;过程②是染色体结构变异,导致染色体片段部分缺失。
【小问1详解】
用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗,则可获得四倍体植株,秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,因甲的基因型为Bb,所以获得的四倍体植株基因型为BBbb。
【小问2详解】
据图分析,乙中一条染色体B基因所在染色体片段缺失,同时B突变为b,所以乙的变异类型是染色体结构变异(染色体片段缺失)。
【小问3详解】
欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型,最简便的实验方法是用显微镜观察,染色体变异在显微镜下是可见的,还可将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植,并严格自交,观察统计可育子代表型及比例。若产生原因是甲的变异类型,则甲的基因型为Bb,则其自交后代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,基因型为BB的植株结白色棉,基因型为Bb、b(只含一个b基因)的植株结粉红色棉,基因型为 bb的植株结深红色棉,因此子代表现型及比例为白色:粉红色:深红色=1∶2∶1。若产生原因是乙的变异类型,则乙的基因型为b_,已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育(不结果实),则其自交后代基因型及比例为_ _:bb∶b_=1:1:2,其中_ _植株不育,故可育子代中深红色:粉红色=1:2。
35. 已知某昆虫体色包括黑色、灰色和黄色,分别由复等位基因A1、A2、A3控制,眼色的红色和白色由等位基因B、b控制。实验小组利用一群黑体白眼雌性和黄体红眼雄性的该昆虫进行相互交配,得到子一代为黑体红眼雌性∶灰体红眼雌性∶黑体白眼雄性∶灰体白眼雄性=5∶1∶5∶1。已知控制体色和眼色两对性状的基因均不位于X和Y染色体的同源区段。回答下列问题:
(1)根据实验结果推测,控制眼色的基因位于_____________染色体上,理由是_____________。控制体色的基因A1(黑色)、A2(灰色)和A3(黄色)的显隐性关系为_____________(显性对隐性用“>”表示)。
(2)亲代黑体白眼雌性昆虫的基因型为_____________,若利用子一代的黑体红眼雌性和灰体白眼雄性进行相互交配,子二代中黄体白眼雄性昆虫占_____________。
(3)实验小组在该杂交实验中,发现一只白眼雌性昆虫。请设计简单的杂交实验,探究该白眼雌性昆虫产生的原因。已知该昆虫缺少一条染色体个体、XXX、XYY和YY都致死,XXY为雌性。实验步骤:
①选择_____________昆虫与该雌昆虫杂交;
②统计_____________。
预测实验结果及结论:
①若后代_____________,则可能环境改变了该昆虫的表型,但其基因型未变;
②若后代雌性均表现为红眼,雄性均表现为白眼,则该白眼雌性昆虫的出现可能是_____________(填变异类型);
③若后代_____________,则亲代_____________(填“母本”或“父本”)减数分裂过程中_____________未分离而形成异常配子。
【答案】(1) ①. X ②. 子一代中雌性全为红眼,雄性全为白眼,出现眼色与性别关联的现象 ③. A1>A2>A3
(2) ①. 2/3A1A1XbXb、1/3A1A2XbXb ②. 1/16
(3) ①. 红眼雄性 ②. 后代眼色和性别 ③. 雌性均表现为红眼 ④. 基因突变 ⑤. 出现白眼雌性和红眼雌性 ⑥. 母本 ⑦. 姐妹染色单体未分离
【解析】
【分析】分离定律又称孟德尔第一定律:决定生物体遗传性状的一对等位基因在配子形成时彼此分开,随机分别进入一个配子中。该定律揭示了一个基因座上等位基因的遗传规律。基因位于染色体上,细胞中的同源染色体对在减数分裂时经过复制后发生分离是分离定律的细胞学基础
【小问1详解】
控制眼色的基因位于X染色体上,理由是在子一代中,雌性和雄性的眼色表现不同,雌性全为红眼,雄性全为白眼,出现眼色与性别关联的现象,与性别有关的染色体有X、Y两种类型,若为Y染色体则只有男性表现出性状,已知控制体色和眼色两对性状的基因均不位于X和Y染色体的同源区段,因此控制眼色的基因位于X染色体上。控制体色的基因A1、A2、A3的显隐性关系为A1>A2>A3。这是因为亲本为黑色个体与黄色个体杂交,但子一代中出现了黑色和灰色,没有黄色,表明黑色和灰色是显性的,而黄色是隐性的,则黄色基因型为A3A3,黑色基因型为A1A2,可以推断出黑色对灰色是显性的。
【小问2详解】
因为昆虫体色包括黑色、灰色和黄色,分别由复等位基因A1、A2、A3控制,控制体色的基因A1、A2、A3的显隐性关系为A1>A2>A3,且子一代昆虫体色与性别没有没有明显关系,因此判断控制体色基因位于常染色体上,亲本为黑色个体与黄色个体杂交,但子一代中出现了黑色和灰色,因此推测亲本黑体基因型为A1A1、A1A2,黄体基因型为A3A3;又因为控制眼色的基因位于X染色体上,亲本为雌性白眼和雄性红眼,子一代为雌性全为红眼,雄性全为白眼,所以亲本雌性白眼基因型为XbXb,后代才会表现出雄性全为白眼,亲本雄性红眼基因型为XBY,故亲本黑体白眼雌性昆虫基因型为2/3A1A1XbXb、1/3A1A2XbXb。子一代黑体红眼雌性A1A3XBXb与灰体白眼雄性A2A3XbY进行杂交,A1A3×A2A3→A1A2:A1A3:A2A3:A3A3=1:1:1:1,XBXb×XbY→XBXb:XbXb:XBY:XbY=1:1:1:1,因此子二代黄体白眼雄性A3A3XbY昆虫占1/4×1/4=1/16。
【小问3详解】
1.选择红眼雄性昆虫与该雌昆虫杂交。
2.统计后代的眼色和性别。
3.预测实验结果及结论:① 若后代中出现了红眼雄性,则可能环境改变了该昆虫的表型但其基因型XBXb未变。
②若后代雌性均表现为红眼XBXb,雄性均表现为白眼XbY,则该白眼雌性XbXb昆虫的出现可能是基因突变使B突变为b基因。
③若后代中出现了白眼雌性XbXbY和红眼雌性XBXb,则亲代母本XBXb减数分裂过程中同源染色体分离后,减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后形成的染色体未分离,而形成异常配子XbXb所致。
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