精品解析:广东省广信中学2024-2025学年高三上学期9月月考生物试题
2024-09-24
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内容正文:
封开县广信中学2025届高三9月生物科试卷
一、单选题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分,第13~16小题,每小题4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. 茶叶生产在中国已有3000多年的历史,其中信阳毛尖以“细、圆、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿”的独特风格,盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法,错误的是( )
A. 采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O
B. 茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量有差异
C. 制好的成品茶相比新鲜茶叶自由水/结合水的比值高
D. 新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质
2. 细胞结构和功能正常情况下,溶酶体内的pH 约为 5,内含多种酸性水解酶,侵入细胞的病毒或病菌会在离开细胞之前被溶酶体摧毁。最新研究发现,β冠状病毒感染的细胞中,溶酶体会被去酸化,因此,这些冠状病毒进入溶酶体后仍然完好无损,且能借助溶酶体离开受感染细胞。下列相关叙述,正确的是( )
A. 溶酶体是由磷脂双分子层构成的内、外两层膜包被的小泡
B. 溶酶体内酸性水解酶无需内质网加工和运输
C. β 冠状病毒感染的细胞中,溶酶体内多种水解酶的活性降低
D. β 冠状病毒感染细胞后,可在去酸化的溶酶体中快速繁殖
3. 骆驼是被称为“沙漠之舟”的哺乳动物。驼峰里贮存着脂肪,其可在食物缺乏时,分解成身体所需的养分,供骆驼生存需要。下列关于脂肪的叙述,错误的是( )
A. 骆驼体内的脂肪在糖类供能不足时,可分解供能
B. 糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪
C. 骆驼体内能促进生殖器官发育的物质的化学本质是脂肪
D. 脂肪中H的含量远高于糖类,更适合储存能量
4. 芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1),出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响,实验结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽 B. 基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C. 成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同 D. 该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
5. 研究发现,果糖的过量摄入与肠肿瘤有关,肠绒毛长度增加常引发肿瘤发生,肠上皮细胞增殖和死亡的平衡决定了肠绒毛长度,肠上皮细胞在向末端迁移的过程中,逐渐远离血液供应导致末端细胞缺氧凋亡。研究人员以小鼠为动物模型进行实验探究,结果如下。以下叙述正确的是( )
A. 肠道干细胞经过细胞分裂产生新的肠上皮细胞
B. 图 1 结果表明果糖促进肠上皮细胞增殖
C. 图 2 结果表明果糖可减轻缺氧造成的肠上皮细胞的凋亡
D. 给小鼠食物中添加果糖可预防肠部肿瘤的发生
6. 因IDP(一种蛋白质)中含有较高比例的亲水氨基酸残基,在细胞内呈现不折叠的“天然无序”状态。为研究IDP与水熊虫抗干旱的关系,科研人员敲除水熊虫的IDP基因(不能合成IDP),检测其在正常和干旱情况下的存活率,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. IDP的结构特点说明其空间结构与氨基酸的种类有关
B. 细胞大量失水,细胞内渗透压降低,新陈代谢水平降低
C. 实验中是以IDP基因正常的水熊虫组作为对照来处理的
D. 该实验结果表明水熊虫体内的IDP具有抗干旱的作用
7. 下列关于“假说一演绎法”叙述中错误的是( )
A. “测交实验”是对推理过程及结果的检测
B. “一对相对性状的杂交实验及其结果”属于演绎的内容
C. “F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D:d=1:1)”属于推理内容
D. “生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因了成对存在”“配子中遗传因了成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容
8. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
9. 研究发现,FCCP能作用于线粒体内膜,使线粒体内膜上释放的能量不变,但不合成ATP;抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂,能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是( )
A. NAD+是氧化型辅酶I,其还原的场所只有线粒体基质
B. 加入抗霉素A,细胞只能进行无氧呼吸,无法产生NADH
C. 加入FCCP后,细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加
D. 加入FCCP,耗氧量增加,细胞产生的能量均以热能形式释放
10. 对植物产生伤害的环境称为胁迫。研究者设计了如图所示实验,研究胁迫对玉米苗净光合速率的影响。下列叙述错误的是( )
A. 25天最适条件培养目的是使各组玉米在被胁迫前的长势相同
B. 双重胁迫比单一胁迫对胁迫期净光合速率的影响大
C. 双重胁迫有助于提高冷害对玉米造成伤害的恢复程度
D. 为提高作物产量一定要避免胁迫
11. 甲试管中装有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶①溶液;乙试管中装有2mL蔗糖溶液、2mL酶①溶液;丙试管中装有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶②溶液。利用上述试管验证酶的专一性。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A. 验证酶的专一性时,只需要考虑自变量的影响,不需要考虑无关变量
B. 若酶①为淀粉酶,则甲、乙试管进行对比时可选用碘液作为检测试剂
C. 若酶①为淀粉酶,酶②为蔗糖酶,则甲、丙试管进行对比时可选用斐林试剂作为检测试剂
D. 甲试管中加入的淀粉溶液、酶溶液都是2mL,是为了排除无关变量的干扰
12. 物质的跨膜运输对动物细胞吸收营养至关重要,下图所示为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程。据图分析,关于葡萄糖运输的表述中,正确的是( )
A. 小肠上皮细胞通过协助扩散的方式从组织液中吸收K+
B. 小肠上皮细胞借助载体向细胞内运输Na+需要消耗能量
C. 小肠上皮细胞吸收的葡萄糖需要借助载体Ⅱ进入内环境
D. 小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖的能量由ATP水解提供
13. 某小组以紫色洋葱外表皮、黑藻为材料,用不同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离及复原的实验,结果如下表。
实验材料
蔗糖溶液浓度(g/mL)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
紫色洋葱外表皮
质壁分离时间
——
184
101
50
39
清水复原时间
——
46
40
58
——
黑藻
质壁分离时间
——
——
231
160
120
清水复原时间
——
——
350
172
151
备注: 1.“——”表示没有发生质壁分离或复原;
2.质壁分离的时间记法是从滴下溶液开始到约50%的细胞出现明显质壁分离为止;清水复原的时间记法是从滴下清水开始到约50%的细胞恢复到原来的状态为止。
下列相关叙述,正确的是( )
A. 紫色洋葱外表皮细胞在失水的过程中颜色逐渐加深,吸水能力逐渐减弱
B. 滴加 0.3g/mL蔗糖溶液后的第231秒,黑藻的大多数细胞开始失水
C. 用0.5g/mL的蔗糖溶液处理后,紫色洋葱外表皮细胞可能已死亡
D. 由实验结果可知,黑藻的细胞液浓度可能小于紫色洋葱外表皮
14. 将一株绿色植物放入一个密闭的三角瓶中,如图甲所示。在瓶口放置一个测定瓶中CO2质量浓度变化的传感器,传感器的另一端连接计算机,以检测瓶中CO2质量浓度的变化,根据实验所测数据绘制曲线图如图乙。下列叙述错误的是( )
A. 将装置置于黑暗条件下,可测植株的呼吸速率
B. 25min后植株的光合速率几乎不变,最可能的原因是装置内CO2减少
C. 此装置测得的CO2吸收速率就是总光合速率
D. 若将图甲中蒸馏水换成NaHCO3溶液,则CO2吸收速率可能会增大
15. 哺乳动物的线粒体功能障碍时,体内可积累代谢物S,对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内,可降低该功能障碍导致的危害,过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 过程①②均发生在细胞质基质中,过程①产生[H]和ATP,过程②消耗[H],不产生ATP
B. 线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常,注射酶Ⅰ溶液,有利于维持内环境酸碱度的稳定
C. 注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害,酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响
D. 正常细胞中,当氧气供给不足时,过程②增强,产生过多的代谢物S通过肾脏排出体外
16. 肽链中二硫键的形成过程被称为蛋白质氧化折叠,该过程需要蛋白质二硫键异构酶(PDI)参与。其在老年小鼠组织中表达量增加。PDI缺失引起细胞内质网中的H2O2减少,同时细胞内SERPINE1基因的表达量减少,进而延缓细胞衰老。下列叙述错误的是( )
A. 分裂能力强的细胞中PDI的表达量可能低于衰老细胞
B. 蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程可能会产生H2O2
C. 蛋白质经PDI作用后其相对分子质量不变
D. PDI可以通过增加H2O2含量来影响SERPINEI基因的表达,进而促进细胞衰老
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 植酸(肌醇六磷酸)作为磷酸的储存库,广泛存在于植物体中。禽类、猪等单胃动物不能分解植酸,饲料中的植酸磷因不能被利用而随粪便排出,导致磷浪费。植酸酶能够水解饲料中的植酸而释放出无机磷,提高饲料中磷的利用率,减少无机磷源的使用,降低饲料配方成本,是一种绿色高效的畜禽饲料添加剂。科研人员对真菌分泌的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究,结果如图。请分析回答问题:
(1)植酸酶是一种胞外酶,其合成和分泌所经过的具膜细胞器有________。
(2)两种植酸酶中更适合添加在饲料中的是________,理由是________________。
(3)为探究植酸酶在饲料中的适宜添加量,研究人员进行了如下实验,请完成下表。
实验原理:植酸酶在一定温度和pH下,水解植酸生成无机磷和肌醇衍生物。
在酸性溶液中,无机磷与钒钼酸铵反应会生成黄色的复合物在波长420nm蓝光下进行比色测定。
实验步骤
实验简要操作过程
制备饲料悬浮液
称取500g饲料,加入500mL蒸馏水,用搅拌机搅拌制成
匀浆,加蒸馏水定容到l000mL,最后用缓冲液调整pH到6
配制①______的植酸酶溶液
称取适量的某植酸酶溶于蒸馏水中,并依次稀释制成质量浓度分别为0.0lg/mL、0.02g/mL、0.03g/mL、0.04g/mL、
0.05g/mL的酶溶液
控制变量,进行实验
取6只锥形瓶编号1~6,分别加入40mL的饲料悬浮液,
②________。振荡摇匀后放入37℃水浴中保温适宜时间。(提示:酶溶液的用量为2mL)
测定产物吸光值,并计算
③__________的含量
经过处理后,分别在各瓶中加入适宜钒钼酸铵显色液,并在波长420nm蓝光下测定吸光值
18. 下图1表示某动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)根据图1中的____细胞可以判断该动物的性别,甲细胞的名称是____。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是____。
(2)图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图2中的____(用罗马数字和箭头表示);甲细胞→甲细胞的后一时期对应于图2中的____(用罗马数字和箭头表示)。
(3)图3中代表减数分裂Ⅱ的区段是____,图中DE、HI、JK三个时间点的染色体数目加倍原因____(都相同/各不相同/不完全相同)。
(4)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有____。
19. 如图是研究光照强度和CO2浓度对某农作物光合作用强度影响的实验结果。据图分析并回答下列问题。(Lx:勒克斯,光照强度的单位)
(1)在实验室中提取叶绿体中的色素常用的试剂是_________,用纸层析法分离色素后,处于滤纸条最上端的色素是__________。CO2作为光合作用的原料,其参与反应的具体场所是_________。
(2)图中mn段和bd段影响光合作用的主要限制因素分别是__________和__________。
(3)若将该农作物放置于a点条件下6h,再移入c点条件下_________h,理论上,实验前后植物的有机物含量不变。
(4)研究发现,对该农作物适当遮光可以增加叶绿素含量。以该农作物幼苗为材料,设计简要的实验思路:_________。
20. 细胞代谢中ATP合成酶的三维结构(原子分辨率)在2018年被测定,其工作机理在2019年有了突破性进展。下图1是光合作用部分过程示意图,请据图分析并回答:
(1)图1中①侧所示的场所是____________。这一场所内可发生CO2还原为糖的一系统反应,称之为____________。
(2)ATP合成酶也是运输H’的载体,其在跨膜H’浓度梯度推动下合成ATP,由此可推测H’跨膜运输方式为____________;若膜两侧的H’浓度梯度突然消失,其他条件不变,短时间内碳反应中RuBP含量会______。
(3)植物细胞中含有ATP合成酶的生物膜还有____________。
(4)为进一步了解植物代谢机制,研究人员在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验。连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收/释放速率,得到图2所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。请据图分析并回答:
①若改用相同强度绿光进行实验,a点的位置将__________。
②图2中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有______个;实验中该植物前24h有机物积累量______(选填“<”、“=”、“>”)后24h有机物积累量。
21. 细胞内的囊泡能够附着在细胞骨架上定向转移。科学家筛选出一些突变型酵母菌,这些酵母菌在25℃时分泌功能正常,但在35℃下培养时,本应分泌到胞外的蛋白质会异常堆积在细胞内某处。回答下列问题:
(1)细胞骨架是由______________组成的网架结构,在维持细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器等方面有重要作用。内质网的功能是________________。
(2)细胞器膜、核膜和细胞膜等共同构成酵母菌细胞的________________。分泌蛋白的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体等参与,这体现了____________________。
(3)研究表明:细胞内利用囊泡运输物质的过程与某种蛋白质(S蛋白)有关。科学家经筛选获得了含有异常结构的S蛋白的酵母菌,与正常酵母菌相比,发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测,具有正常结构的S蛋白的功能可能是__________________。
(4)科学家将图中的突变型酵母菌与正常酵母菌进行基因比对,发现至少有25个基因与囊泡的定向运输有关。结合题干和图示进行分析,分泌突变体A、B出现差异的原因最可能是_______________。若在培养液中添加呼吸抑制剂,正常酵母菌也可能出现蛋白质堆积在内质网或高尔基体的现象,原因是_______。
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封开县广信中学2025届高三9月生物科试卷
一、单选题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分,第13~16小题,每小题4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. 茶叶生产在中国已有3000多年的历史,其中信阳毛尖以“细、圆、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿”的独特风格,盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法,错误的是( )
A. 采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O
B. 茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量有差异
C. 制好的成品茶相比新鲜茶叶自由水/结合水的比值高
D. 新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】在生物体内,占细胞鲜重比例最高的化合物是水,其次是蛋白质,因此占细胞干重比例最高的化合物是蛋白质。
【详解】A、H2O是细胞中含量最多的化合物,采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O,A正确;
B、不同生物体所含元素种类大致相同,但含量有差异,茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量有差异,B正确;
C、制好的成品茶自由水的含量下降,所以制好的成品茶相比新鲜茶叶结合水/自由水的比值高,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质,D正确。
故选C。
2. 细胞结构和功能正常情况下,溶酶体内的pH 约为 5,内含多种酸性水解酶,侵入细胞的病毒或病菌会在离开细胞之前被溶酶体摧毁。最新研究发现,β冠状病毒感染的细胞中,溶酶体会被去酸化,因此,这些冠状病毒进入溶酶体后仍然完好无损,且能借助溶酶体离开受感染细胞。下列相关叙述,正确的是( )
A. 溶酶体是由磷脂双分子层构成的内、外两层膜包被的小泡
B. 溶酶体内酸性水解酶无需内质网加工和运输
C. β 冠状病毒感染的细胞中,溶酶体内多种水解酶的活性降低
D. β 冠状病毒感染细胞后,可在去酸化的溶酶体中快速繁殖
【答案】C
【解析】
【分析】溶酶体属于单层膜的细胞器,来源于高尔基体。溶酶体内含有许多种水解酶,但水解酶是由核糖体合成经由内质网和高尔基体的加工之后形成。能够分解衰老、损伤的细胞器,被比喻为细胞内的"消化车间"。
【详解】A 、溶酶体是由磷脂双分子层构成的单层膜的细胞器, A 错误;
B 、溶酶体内酸性水解酶的合成与加工需内质网的参与, B 错误;
C 、β冠状病毒感染的细胞中,溶酶体会被去酸化,溶酶体内多种水解酶的活性会降低, C 正确。
D 、溶酶体中含有水解酶,没有核糖体等结构,无法合成病毒的蛋白质外壳,所以病毒无法在溶酶体内繁殖, D 错误;
故选C。
3. 骆驼是被称为“沙漠之舟”的哺乳动物。驼峰里贮存着脂肪,其可在食物缺乏时,分解成身体所需的养分,供骆驼生存需要。下列关于脂肪的叙述,错误的是( )
A. 骆驼体内的脂肪在糖类供能不足时,可分解供能
B. 糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪
C. 骆驼体内能促进生殖器官发育的物质的化学本质是脂肪
D. 脂肪中H的含量远高于糖类,更适合储存能量
【答案】C
【解析】
【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:(1)脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。(3)固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。②性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。③维生素D:促进肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、糖类是生物体的主要能源物质,在正常情况下,人和动物体所需要的能量主要是由糖类氧化分解供给的,只有当糖类代谢发生障碍或糖类供应不足时,脂肪才会氧化分解供给能量,A正确;
B、血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸,B正确;
C、能促进生殖器官发育的物质是性激素,其化学本质是固醇,C错误;
D、脂肪中H含量高于糖类,所占的体积小,脂肪彻底氧化分解产生能量多,故更适合储存能量,D正确。
故选C。
4. 芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1),出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响,实验结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽 B. 基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C. 成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同 D. 该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
【答案】A
【解析】
【分析】由图1可知,芽殖酵母以出芽方式进行增殖,其增殖方式是无性增殖,属于有丝分裂;由图2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数。
【详解】A、细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知,芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽;A错误;
B、由图2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数,而一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,因此基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命,B正确;
C、芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖,无性繁殖不会改变染色体的数目,C正确;
D、一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,因此,该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路,D正确。
故选A。
5. 研究发现,果糖的过量摄入与肠肿瘤有关,肠绒毛长度增加常引发肿瘤发生,肠上皮细胞增殖和死亡的平衡决定了肠绒毛长度,肠上皮细胞在向末端迁移的过程中,逐渐远离血液供应导致末端细胞缺氧凋亡。研究人员以小鼠为动物模型进行实验探究,结果如下。以下叙述正确的是( )
A. 肠道干细胞经过细胞分裂产生新的肠上皮细胞
B. 图 1 结果表明果糖促进肠上皮细胞增殖
C. 图 2 结果表明果糖可减轻缺氧造成的肠上皮细胞的凋亡
D. 给小鼠食物中添加果糖可预防肠部肿瘤的发生
【答案】C
【解析】
【分析】据图1可知,果糖增加肠道绒毛的相对长度,据图2可知,果糖能减轻缺氧造成的肠上皮细胞凋亡情况。
【详解】A、肠道干细胞和肠上皮细胞在形态结构和功能上不同,故肠道干细胞经过有丝分裂和分化产生新的肠上皮细胞,A错误;
B、据图1可知,高果糖组肠绒毛相对长度增加,说明果糖增加肠道绒毛的相对长度,肠上皮细胞增殖和死亡的平衡决定了肠绒毛长度,从图1无法判断是与肠上皮细胞增殖还是与肠上皮细胞死亡有关,B错误;
C、由图2可知,缺氧条件+果糖曲线和缺氧条件曲线相比,细胞凋亡相对值明显降低,可知果糖可降低缺氧条件下肠上皮细胞的凋亡数量,即图2结果表明果糖能减轻缺氧造成的肠上皮细胞凋亡情况,C正确;
D、据题意可知,肠绒毛长度增加常引发肿瘤发生,据图1可知,高果糖组肠绒毛相对长度增加,据此推测给小鼠食物中添加果糖促进肠部肿瘤的发生,D错误。
故选C。
6. 因IDP(一种蛋白质)中含有较高比例的亲水氨基酸残基,在细胞内呈现不折叠的“天然无序”状态。为研究IDP与水熊虫抗干旱的关系,科研人员敲除水熊虫的IDP基因(不能合成IDP),检测其在正常和干旱情况下的存活率,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. IDP的结构特点说明其空间结构与氨基酸的种类有关
B. 细胞大量失水,细胞内渗透压降低,新陈代谢水平降低
C. 实验中是以IDP基因正常的水熊虫组作为对照来处理的
D. 该实验结果表明水熊虫体内的IDP具有抗干旱的作用
【答案】B
【解析】
【分析】实验中,干旱条件和正常条件可做对比,正常条件和干旱条件下,敲除基因和基因正常组可做对比;正常条件下基因正常组和敲除组存活率差别不大,干旱条件下IDP基因正常组和敲除组存活率都下降,但敲除了IDP基因的组存活率下降更多,说明IDP有抗旱的作用。
【详解】A、IDP中含有较高比例的亲水氨基酸残基,在细胞内呈现不折叠的“天然无序”状态,说明空间结构与氨基酸的种类有关,A正确;
B、干旱情况下,细胞大量失水,细胞内渗透压升高,自由水比结合水比值降低,新陈代谢水平降低,B错误;
C、敲除基因组是实验组,基因正常组是对照组,C正确;
D、敲除基因和未敲除基因组比较,干旱条件下存活率降低更明显,说明IDP具有抗旱作用,D正确。
故选B。
7. 下列关于“假说一演绎法”叙述中错误的是( )
A. “测交实验”是对推理过程及结果的检测
B. “一对相对性状的杂交实验及其结果”属于演绎的内容
C. “F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D:d=1:1)”属于推理内容
D. “生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因了成对存在”“配子中遗传因了成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容
【答案】B
【解析】
【分析】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→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);
②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);
⑤得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、“测交实验”是对推理过程及结果的检测,可以检验配子类型和比例,从而鉴定是否遵循分离定律,A正确;
B、“一对相对性状的杂交实验及其结果”属于发现问题过程,B错误;
C、“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D ∶d=1∶1)”属于推理内容,C正确;
D、“生物性状是由遗传因子决定的”、“体细胞中遗传因子成对存在”、“配子中遗传因子成单存在”、“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容,D正确。
故选B。
8. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题图:图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,可表示间期或次级精母细胞的后期。
2、同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞;着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象,A错误;
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期,则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体数,C错误;
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换,产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞,D正确。
故选D。
9. 研究发现,FCCP能作用于线粒体内膜,使线粒体内膜上释放的能量不变,但不合成ATP;抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂,能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是( )
A. NAD+是氧化型辅酶I,其还原的场所只有线粒体基质
B. 加入抗霉素A,细胞只能进行无氧呼吸,无法产生NADH
C. 加入FCCP后,细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加
D. 加入FCCP,耗氧量增加,细胞产生的能量均以热能形式释放
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸三个阶段:第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解为丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段发生在线粒体内膜,[H]和氧气生成水,释放大量能量。各阶段释放的能量,大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中,满足生命活动所需。
【详解】A、NAD+是氧化型辅酶I,其还原的场所有细胞质基质和线粒体基质,A错误;
B、抗霉素A是呼吸链抑制剂,能完全阻止线粒体耗氧,不能发生有氧呼吸第三阶段,但有氧呼吸第一阶段反应不受影响,能产生NADH,B错误;
C、加入FCCP后,有氧呼吸第三阶段释放的能量不能用于合成ATP为生命活动供能,所以需要消耗更多的葡萄糖量为生命活动供能,C正确;
D、FCCP作用于线粒体内膜,使得线粒体内膜上释放的能量不变,但不合成ATP,也就是说线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放,但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP中,D错误。
故选C。
10. 对植物产生伤害的环境称为胁迫。研究者设计了如图所示实验,研究胁迫对玉米苗净光合速率的影响。下列叙述错误的是( )
A. 25天最适条件培养目的是使各组玉米在被胁迫前的长势相同
B. 双重胁迫比单一胁迫对胁迫期净光合速率的影响大
C. 双重胁迫有助于提高冷害对玉米造成伤害的恢复程度
D. 为提高作物产量一定要避免胁迫
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知:本实验中处理条件和时间是自变量,净光合速率是因变量。玉米在不同条件和不同处理时间下净合速率不同,在不同条件下,胁迫期中净光合速率由大到小依次为:CT、D、C、D&C,在恢复期,净光合速率变化最大的是D组,其次是D&C,然后是C组,CT组几乎无变化。
【详解】A、实验过程中无关变量要保持一致,25天生长期培养是为了保证玉米的长势这个无关变量保持一致,A正确;
B、据图乙可知,胁迫期中净光合速率由大到小依次为:CT、D、C、D&C,说明双重胁迫比单一胁迫对胁迫期净光合速率的影响大,B正确;
CD、在恢复期,净光合速率变化最大的是D组,其次是D&C,然后是C组,CT组几乎无变化,说明双重胁迫有助于提高冷害对玉米造成伤害的恢复程度,单一干旱胁迫在一定程度上可提高净光合速率,为了提高产量,可以进行单一干旱胁迫,C正确,D错误。
故选D。
11. 甲试管中装有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶①溶液;乙试管中装有2mL蔗糖溶液、2mL酶①溶液;丙试管中装有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶②溶液。利用上述试管验证酶的专一性。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A. 验证酶的专一性时,只需要考虑自变量的影响,不需要考虑无关变量
B. 若酶①为淀粉酶,则甲、乙试管进行对比时可选用碘液作为检测试剂
C. 若酶①为淀粉酶,酶②为蔗糖酶,则甲、丙试管进行对比时可选用斐林试剂作为检测试剂
D. 甲试管中加入的淀粉溶液、酶溶液都是2mL,是为了排除无关变量的干扰
【答案】C
【解析】
【分析】单一变量原则,也被称为控制变量法,是在科学实验和统计分析中常用的方法。它的核心思想是在进行实验或观察时,只改变一个变量,而保持其他所有变量不变。这样做的目的是为了确定这个变量对结果的影响,并且在所有其他因素保持不变的情况下,能够更准确地评估这个影响。
【详解】A、验证酶的专一性时,实验的自变量应为酶的种类或底物的种类,且实验设计遵循单一变量原则,需控制无关变量相同且适宜,A错误;
B、若酶①为淀粉酶,则甲、乙试管进行对比时不可选用碘液作为检测试剂,因为碘液无法检测蔗糖是否被水解,B错误;
C、若酶①为淀粉酶,酶②为蔗糖酶,则甲、丙试管进行对比时可选用斐林试剂作为检测试剂,根据是否有还原糖的生成判断淀粉是否水解,C正确;
D、甲试管中加入的底物量与酶量相等,是为了保证在合理的浓度和用量下,反应能顺利进行,D错误。
故选C。
12. 物质的跨膜运输对动物细胞吸收营养至关重要,下图所示为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程。据图分析,关于葡萄糖运输的表述中,正确的是( )
A. 小肠上皮细胞通过协助扩散的方式从组织液中吸收K+
B. 小肠上皮细胞借助载体向细胞内运输Na+需要消耗能量
C. 小肠上皮细胞吸收的葡萄糖需要借助载体Ⅱ进入内环境
D. 小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖的能量由ATP水解提供
【答案】C
【解析】
【分析】
据图分析,从肠腔吸收葡萄糖和Na+的载体为同种载体蛋白;小肠上皮细胞从组织液吸收K+并向组织液排出Na+均需载体蛋白和消耗ATP,所以小肠上皮细胞从组织液吸收K+并向组织液排出Na+的方式也为主动运输。
【详解】A、小肠上皮细胞从组织液中吸收K+需载体蛋白协助并消耗ATP,是主动运输,A错误;
B、小肠上皮细胞向细胞内运输Na+需要载体,但不消耗能量,属于协助扩散,B错误;
C、据图分析,小肠上皮细胞吸收的葡萄糖需要借助载体Ⅱ进入内环境(组织液),C正确;
D、小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖的能量由钠离子电化学梯度提供,D错误。
故选C。
13. 某小组以紫色洋葱外表皮、黑藻为材料,用不同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离及复原的实验,结果如下表。
实验材料
蔗糖溶液浓度(g/mL)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
紫色洋葱外表皮
质壁分离时间
——
184
101
50
39
清水复原时间
——
46
40
58
——
黑藻
质壁分离时间
——
——
231
160
120
清水复原时间
——
——
350
172
151
备注: 1.“——”表示没有发生质壁分离或复原;
2.质壁分离的时间记法是从滴下溶液开始到约50%的细胞出现明显质壁分离为止;清水复原的时间记法是从滴下清水开始到约50%的细胞恢复到原来的状态为止。
下列相关叙述,正确的是( )
A. 紫色洋葱外表皮细胞在失水的过程中颜色逐渐加深,吸水能力逐渐减弱
B. 滴加 0.3g/mL蔗糖溶液后的第231秒,黑藻的大多数细胞开始失水
C. 用0.5g/mL的蔗糖溶液处理后,紫色洋葱外表皮细胞可能已死亡
D. 由实验结果可知,黑藻的细胞液浓度可能小于紫色洋葱外表皮
【答案】C
【解析】
【分析】质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、紫色洋葱外表皮细胞在失水的过程中,液泡中的细胞液浓度越来越大,其颜色逐渐加深,吸水能力逐渐增强,A错误;
B、质壁分离的时间记法是从滴下溶液开始到约50%的细胞出现明显质壁分离为止,滴加 0.3g/mL蔗糖溶液后的第231秒,黑藻的50%的细胞出现明显质壁分离,说明黑藻的大多细胞已经失水,而不是开始失水,B错误;
C、用0.5g/mL的蔗糖溶液处理后,紫色洋葱外表皮细胞不能发生质壁分离后复原,说明紫色洋葱外表皮细胞可能已死亡,C正确;
D、由表格可知,蔗糖溶液浓度为0.2g/mL时,紫色洋葱外表皮细胞能发生质壁分离,故紫色洋葱外表皮细胞液浓度小于0.2g/mL,而黑藻细胞不能发生质壁分离,说明黑藻的细胞液浓度大于或等于0.2g/mL,因此由实验结果可知,黑藻的细胞液浓度大于紫色洋葱外表皮,D错误。
故选C。
14. 将一株绿色植物放入一个密闭的三角瓶中,如图甲所示。在瓶口放置一个测定瓶中CO2质量浓度变化的传感器,传感器的另一端连接计算机,以检测瓶中CO2质量浓度的变化,根据实验所测数据绘制曲线图如图乙。下列叙述错误的是( )
A. 将装置置于黑暗条件下,可测植株的呼吸速率
B. 25min后植株的光合速率几乎不变,最可能的原因是装置内CO2减少
C. 此装置测得的CO2吸收速率就是总光合速率
D. 若将图甲中蒸馏水换成NaHCO3溶液,则CO2吸收速率可能会增大
【答案】C
【解析】
【分析】在白天有光照时叶片既进行光合作用又进行呼吸作用,而夜晚只进行呼吸作用。
【详解】A、将该装置置于黑暗条件下,绿色植物只进行细胞呼吸,此时测得的数值表示的是呼吸速率,A正确;
B、25min之前光合速率大于呼吸速率,装置内CO2减少,导致光合速率减慢,25min后光合速率和呼吸速率相等,B正确;
C、此装置中植物进行光合作用消耗CO2,进行呼吸作用产生CO2,故测得的CO2吸收速率是净光合速率,C错误;
D、若将图甲中蒸馏水换成NaHCO3溶液,可以使得装置内CO2质量浓度不变,则CO2吸收速率可能会增大,D正确。
故选C。
15. 哺乳动物的线粒体功能障碍时,体内可积累代谢物S,对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内,可降低该功能障碍导致的危害,过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 过程①②均发生在细胞质基质中,过程①产生[H]和ATP,过程②消耗[H],不产生ATP
B. 线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常,注射酶Ⅰ溶液,有利于维持内环境酸碱度的稳定
C. 注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害,酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响
D. 正常细胞中,当氧气供给不足时,过程②增强,产生过多的代谢物S通过肾脏排出体外
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解成丙酮酸和还原性氢,释放少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原性氢,释放少量能量;第三阶段发生在线粒体内膜,还原性氢和氧气反应生成水并释放大量能量。
【详解】A、由图可知,过程①代表有氧呼吸(或无氧呼吸)第一阶段,过程②代表丙酮酸生成代谢物S,据哺乳动物无氧呼吸代谢产物推测,代谢物S可能为乳酸,这两个过程都发生在细胞质基质中,过程①中可产生[H]和ATP,过程②丙酮酸在无氧呼吸第二阶段生成乳酸过程中消耗[H],不产生ATP,A正确;
B、由图可知,线粒体功能障碍可导致丙酮酸生成代谢物S,代谢物S运出细胞,在酶Ⅰ作用下生成丙酮酸和H2O2,前者接着参与代谢,后者在酶Ⅱ作用下分解为H2O和O2,该过程可以减少酸性物质积累,维持内环境酸碱度的稳定,B正确;
C、注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害,推出酶Ⅱ为H2O2酶,由于温度会影响H2O2分解,因此不能用H2O2和H2O2酶来探究温度对酶活性的影响,C错误;
D、正常细胞中,当氧气供给不足时,丙酮酸无法进入线粒体中被利用,而是在细胞质基质中进行过程②,产生过多的代谢物S,这些代谢物S通过肾脏以尿液形式排出体外,D正确。
故选C。
16. 肽链中二硫键的形成过程被称为蛋白质氧化折叠,该过程需要蛋白质二硫键异构酶(PDI)参与。其在老年小鼠组织中表达量增加。PDI缺失引起细胞内质网中的H2O2减少,同时细胞内SERPINE1基因的表达量减少,进而延缓细胞衰老。下列叙述错误的是( )
A. 分裂能力强的细胞中PDI的表达量可能低于衰老细胞
B. 蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程可能会产生H2O2
C. 蛋白质经PDI作用后其相对分子质量不变
D. PDI可以通过增加H2O2含量来影响SERPINEI基因的表达,进而促进细胞衰老
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
【详解】A、一般来说,衰老细胞中PDI表达量增加,分裂能力强的细胞代谢旺盛,PDI的表达量可能低于衰老细胞,A正确;
B、PDI缺失引起细胞内质网中的H2O2减少,说明蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程可能会产生H2O2,B正确;
C、蛋白质氧化折叠形成二硫键,化学键的形成会导致蛋白质结构改变,相对分子质量可能会发生变化,C错误;
D、PDI缺失导致H2O2减少,同时细胞内SERPINE1基因的表达量减少,进而延缓细胞衰老,说明PDI可以通过增加H2O2含量来影响SERPINEI基因的表达,进而促进细胞衰老,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 植酸(肌醇六磷酸)作为磷酸的储存库,广泛存在于植物体中。禽类、猪等单胃动物不能分解植酸,饲料中的植酸磷因不能被利用而随粪便排出,导致磷浪费。植酸酶能够水解饲料中的植酸而释放出无机磷,提高饲料中磷的利用率,减少无机磷源的使用,降低饲料配方成本,是一种绿色高效的畜禽饲料添加剂。科研人员对真菌分泌的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究,结果如图。请分析回答问题:
(1)植酸酶是一种胞外酶,其合成和分泌所经过的具膜细胞器有________。
(2)两种植酸酶中更适合添加在饲料中的是________,理由是________________。
(3)为探究植酸酶在饲料中的适宜添加量,研究人员进行了如下实验,请完成下表。
实验原理:植酸酶在一定温度和pH下,水解植酸生成无机磷和肌醇衍生物。
在酸性溶液中,无机磷与钒钼酸铵反应会生成黄色的复合物在波长420nm蓝光下进行比色测定。
实验步骤
实验简要操作过程
制备饲料悬浮液
称取500g饲料,加入500mL蒸馏水,用搅拌机搅拌制成
匀浆,加蒸馏水定容到l000mL,最后用缓冲液调整pH到6
配制①______的植酸酶溶液
称取适量的某植酸酶溶于蒸馏水中,并依次稀释制成质量浓度分别为0.0lg/mL、0.02g/mL、0.03g/mL、0.04g/mL、
0.05g/mL的酶溶液
控制变量,进行实验
取6只锥形瓶编号1~6,分别加入40mL的饲料悬浮液,
②________。振荡摇匀后放入37℃水浴中保温适宜时间。(提示:酶溶液的用量为2mL)
测定产物吸光值,并计算
③__________的含量
经过处理后,分别在各瓶中加入适宜钒钼酸铵显色液,并在波长420nm蓝光下测定吸光值
【答案】(1)内质网、高尔基体
(2) ①. 植酸酶A ②. 胃中pH为酸性,植酸酶A适宜pH为2和6,在胃中仍能发挥作用
(3) ①. 不同浓度 ②. 在2~6号瓶中分别加入2mL不同浓度的酶溶液,1号瓶中加入等量蒸馏水 ③. 无机磷
【解析】
【分析】1、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。
2、酶发挥作用的场所可以在细胞内或细胞外。
3、酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性,催化反应的原理是降低化学反应的活化能。
【小问1详解】
植酸酶的化学本质是蛋白质,能分泌到细胞外起作用,需要内质网和高尔基体两种具膜细胞器的加工。
【小问2详解】
由曲线图可知,植酸酶A适宜pH为2和6,胃中的pH为酸性,则植酸酶添加在饲料后进入胃中仍能发挥作用。
【小问3详解】
该实验的目的是探究植酸酶在饲料中的适宜添加量,则实验过程中需要配置一系列不同浓度的植酸酶A溶液。1号瓶做空白对照,添加等量的蒸馏水,在2~6号瓶中分别加入2mL不同浓度的酶溶液,为了使反应更成分,培养过程中需振荡摇匀。根据题干信息“在酸性溶液中,用钒钼酸铵处理会生成黄色的[(NH4)3PO4NH4VO3·16MoO3]复合物”,由此可知该实验是测定产物吸光值并计算无机磷的含量。
18. 下图1表示某动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)根据图1中的____细胞可以判断该动物的性别,甲细胞的名称是____。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是____。
(2)图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图2中的____(用罗马数字和箭头表示);甲细胞→甲细胞的后一时期对应于图2中的____(用罗马数字和箭头表示)。
(3)图3中代表减数分裂Ⅱ的区段是____,图中DE、HI、JK三个时间点的染色体数目加倍原因____(都相同/各不相同/不完全相同)。
(4)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有____。
【答案】(1) ①. 丙 ②. 次级精母细胞 ③. 有丝分裂和减数分裂
(2) ①. ⅡⅠ ②. ⅢⅤ
(3) ①. CG ②. 不完全相同 (4)①和③
【解析】
【分析】根据有丝分裂和减数分裂物质变化规律可知,甲、乙、丙细胞分别处于减数第二次分裂后期、有丝分裂后期、减数第一次分裂后期。
图2中I代表有丝分裂后期,II代表有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂前期、后期,Ⅲ代表正常细胞未进行DNA复制或减数第二次分裂后期,Ⅳ代表减数第二次分裂前期和中期,Ⅴ代表减数第二次分裂末期。
图3中AH段代表减数分裂,HI代表受精作用,IM代表有丝分裂。
【小问1详解】
丙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,为初级精母细胞,故根据丙图可以判断该生物性别为雄性。甲细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,代表减数第二次分裂后期,甲细胞为次级精母细胞。乙细胞有同源染色体,着丝粒分裂,代表有丝分裂后期,乙细胞产生的子细胞为精原细胞,因此可以继续进行有丝分裂或减数分裂。
【小问2详解】
图1中乙细胞(有丝分裂后期)的前一时期(有丝分裂中期),据图2所示,有丝分裂中期代表的时期为II,有丝分裂后期代表的时期为I,所以图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图2中的Ⅱ→Ⅰ;甲细胞表示减数第二次分裂后期),甲细胞的后一时期代表的是减数第二次分裂末期,图2中,减数第二次分裂后期对应的是Ⅲ,减数第二次分裂末期对应的是Ⅴ,所以甲细胞甲细胞的后一时期对应于图2中的Ⅲ→Ⅴ。
【小问3详解】
减数分裂I主要发生了同源染色体的分离,形成的子细胞(刺激精母细胞)中,染色体数目减少一半,图3中,BC段代表同源染色体分离,所以,AC段表示减数分裂I,CG段表示减数分裂Ⅱ,HM表示有丝分裂。图中DE段加倍是因为减数第二次分裂后期着丝粒分裂,HI段染色体数目加倍是因为受精作用,JK段是因为有丝分裂后期着丝粒分裂,因此,这三个时间点染色体数目加倍原因不完全相同。
【小问4详解】
来自同一个次级精母细胞的两个精细胞所含染色体应该相同(若发生交叉互换,则只有少数部分不同),因此与图A细胞来自同一个次级精母细胞的是图B中的③,①的两条染色体都是黑色的,是其同源染色体,所以也是来自于同一个初级精母细胞。因此图 B中可能与图A一起产生的生殖细胞有①和③。
19. 如图是研究光照强度和CO2浓度对某农作物光合作用强度影响的实验结果。据图分析并回答下列问题。(Lx:勒克斯,光照强度的单位)
(1)在实验室中提取叶绿体中的色素常用的试剂是_________,用纸层析法分离色素后,处于滤纸条最上端的色素是__________。CO2作为光合作用的原料,其参与反应的具体场所是_________。
(2)图中mn段和bd段影响光合作用的主要限制因素分别是__________和__________。
(3)若将该农作物放置于a点条件下6h,再移入c点条件下_________h,理论上,实验前后植物的有机物含量不变。
(4)研究发现,对该农作物适当遮光可以增加叶绿素含量。以该农作物幼苗为材料,设计简要的实验思路:_________。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 胡萝卜素 ③. 叶绿体基质
(2) ①. CO2浓度 ②. 光照强度
(3)1 (4)取生理状态相似的黄瓜幼苗,随机分为两组。 一组不遮光,另一组适当遮光。培养一段时间后,提取并分离叶片中的色素,观察并比较两组的叶绿素色素带宽度。
【解析】
【分析】1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
4、据图分析:该实验的自变量是光照强度和二氧化碳浓度,因变量是二氧化碳的吸收量,即净光合强度。影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。据此分析作答。
【小问1详解】
色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇等提取色素。经过层析后,滤纸条从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色),故处于滤纸条最上端的色素是胡萝卜素;CO2参与反应为光合作用的暗反应,其具体场所是叶绿体基质。
【小问2详解】
图中mn段曲线处于上升阶段,此时限制光合作用的环境因素是自变量二氧化碳浓度,bd段已经达到二氧化碳饱和点,此时影响光合作用的主要限制因子是光照强度。
【小问3详解】
将该农作物放置于a点条件下6h,植物只进行呼吸作用,有机物的消耗量为20×6=120,c点条件下净光合速率为120,所以需要c点条件下1h,实验前后植物的有机物含量不变。
【小问4详解】
验证适当遮光可导致叶绿素含量增加,可利用教材中的实验原理来提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的黄瓜幼苗叶片中的色素,观察并比较叶绿素色素带的宽度,故实验步骤为:取生理状态相似的黄瓜幼苗,随机分为两组。一组不遮光,另一组适当遮光。培养一段时间后,提取并分离叶片中的色素,观察并比较两组的叶绿素色素带宽度。
20. 细胞代谢中ATP合成酶的三维结构(原子分辨率)在2018年被测定,其工作机理在2019年有了突破性进展。下图1是光合作用部分过程示意图,请据图分析并回答:
(1)图1中①侧所示的场所是____________。这一场所内可发生CO2还原为糖的一系统反应,称之为____________。
(2)ATP合成酶也是运输H’的载体,其在跨膜H’浓度梯度推动下合成ATP,由此可推测H’跨膜运输方式为____________;若膜两侧的H’浓度梯度突然消失,其他条件不变,短时间内碳反应中RuBP含量会______。
(3)植物细胞中含有ATP合成酶的生物膜还有____________。
(4)为进一步了解植物代谢机制,研究人员在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验。连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收/释放速率,得到图2所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。请据图分析并回答:
①若改用相同强度绿光进行实验,a点的位置将__________。
②图2中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有______个;实验中该植物前24h有机物积累量______(选填“<”、“=”、“>”)后24h有机物积累量。
【答案】 ①. 叶绿体基质 ②. 卡尔文循环 ③. 易化扩散 ④. 减少 ⑤. 线粒体内膜 ⑥. 上移 ⑦. 4 ⑧. <
【解析】
【分析】1、据图分析,图1中有水的光解和ATP合成的过程,②侧是叶绿体类囊体腔,甲为氧气;①侧为叶绿体基质,是进行卡尔文循环的场所。
2、分析图2曲线图:前3小时内植物只进行呼吸作用;3~6时,呼吸速率大于光合速率;6~18时,呼吸速率小于光合速率;18~21时,呼吸速率大于光合速率;21~27时,植物只进行呼吸作用;27~30时,呼吸速率大于光合速率;30~42时,呼吸速率小于光合速率;42~45时,呼吸速率大于光合速率;45~48时,植物只进行呼吸作用。在6、18、36、42时,呼吸速率与光合速率相等。
【详解】(1)根据以上分析已知,图1中①为叶绿体基质,该场所可以发生二氧化碳还原为糖的一系列过程,称为卡尔文循环。
(2)ATP合成酶也是运输H+的载体,其在跨膜H+浓度梯度推动下可以合成ATP,说明H+跨膜一定是顺浓度梯度进行的,为易化扩散;若膜两侧的H+浓度梯度突然消失,其他条件不变,则ATP合成不足,导致三碳化合物还原生成五碳化合物(RuBP)减少,而暗反应中的二氧化碳固定是照常进行的,五碳化合物消耗正常,因此短时间内暗反应中的五碳化合物会减少。
(3)植物细胞中含有ATP合成酶的生物膜还有线粒体内膜(有氧呼吸第三阶段能产生大量ATP)。
(4)①使用相同强度绿光进行实验时,光合作用减弱,呼吸作用不变,吸收CO2减少,所以a点将上移。
②根据以上分析已知,图2中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个,即6、18、36、42时;从图中CO2含量的差值比较可知,实验中该植物前24小时差值比后24小时的小,有机物积累量小于后24小时有机物积累量。
【点睛】解答本题的关键是掌握光合作用和呼吸作用的过程及其相互关系,能够分析曲线图中各个时间段可以发生的代谢类型及其大小关系,进而结合题干要求分析答题。
21. 细胞内的囊泡能够附着在细胞骨架上定向转移。科学家筛选出一些突变型酵母菌,这些酵母菌在25℃时分泌功能正常,但在35℃下培养时,本应分泌到胞外的蛋白质会异常堆积在细胞内某处。回答下列问题:
(1)细胞骨架是由______________组成的网架结构,在维持细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器等方面有重要作用。内质网的功能是________________。
(2)细胞器膜、核膜和细胞膜等共同构成酵母菌细胞的________________。分泌蛋白的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体等参与,这体现了____________________。
(3)研究表明:细胞内利用囊泡运输物质的过程与某种蛋白质(S蛋白)有关。科学家经筛选获得了含有异常结构的S蛋白的酵母菌,与正常酵母菌相比,发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测,具有正常结构的S蛋白的功能可能是__________________。
(4)科学家将图中的突变型酵母菌与正常酵母菌进行基因比对,发现至少有25个基因与囊泡的定向运输有关。结合题干和图示进行分析,分泌突变体A、B出现差异的原因最可能是_______________。若在培养液中添加呼吸抑制剂,正常酵母菌也可能出现蛋白质堆积在内质网或高尔基体的现象,原因是_______。
【答案】(1) ①. 蛋白质纤维 ②. 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
(2) ①. 生物膜系统 ②. 细胞器之间的协调和配合
(3)促进囊泡和高尔基体融合
(4) ①. 温度升高,分泌突变体A、B中与囊泡运输有关的基因表达受抑制的程度不同(答案合理即可给分) ②. 分泌蛋白的合成、加工和运输需要细胞呼吸提供能量
【解析】
【分析】由图可知:分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行初加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【小问1详解】
细胞骨架是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系、微丝及中间纤维组成的体系,它所组成的结构体系称为“细胞骨架系统”,与细胞内的遗传系统、生物膜系统、并称“细胞内的三大系统”。内质网的结构和作用:(1)结构:由膜结构连接而成的网状、囊状结构,与细胞核靠近,附着多种酶。(2)类型:粗面型内质网(R型):附着核糖体;光面型内质网(S型):无核糖体附着。(3)作用:某些大分子物质的运输通道;加工蛋白质;与糖类、脂质的合成有关。
【小问2详解】
生物膜系统由细胞器膜、核膜和细胞膜等构成。分泌蛋白的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体等参与,体现了细胞器之间相互协调、配合完成正常的生命活动。
【小问3详解】
分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行初加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,若S蛋白异常导致内质网形成的囊泡在细胞内大量积累,则说明S蛋白的功能是促进囊泡与高尔基体融合,从而完成分泌过程。
【小问4详解】
由题意可知,温度在25℃时,分泌功能正常,在35℃时,本应分泌到胞外的蛋白质会异常堆积在细胞内某处,说明很有可能是由于温度升高,导致与囊泡运输相关的基因不能正常表达导致突变体A、B的出现。由于分泌蛋白形成和分泌过程中需要呼吸作用提供能量,所以添加呼吸抑制剂会导致正常酵母菌也可能出现蛋白质堆积在内质网或高尔基体的现象。
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