内容正文:
2022级高三下学期第4次测评(月考)
生物试题
满分:100分 考试时间:90分钟
一、选择题(本题共30小题,每小题2分,共60分。每个小题只有一个正确选项)
1. 某同学计划利用如图所示的装置探究马铃薯块茎的细胞呼吸方式,设置甲、乙两组,A中为等量的新鲜马铃薯块茎,甲组小烧杯中的溶液为蒸馏水,乙组小烧杯中的溶液为氢氧化钠。下列分析正确的是( )
A. 甲组液滴不移动说明马铃薯块茎只进行了有氧呼吸
B. 乙组液滴左移只能说明马铃薯块茎进行了有氧呼吸
C. 若甲组液滴右移,乙组液滴左移,则说明马铃薯块茎有两种呼吸方式
D. 甲组液滴可不移动或右移,但不会左移,乙组液滴可左移或不移动
2. 有氧运动近年来成为一个很流行的词汇,它是指人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法正确的是( )
A. ab段为有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸
B. 运动强度大于b后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量
C. 无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失,其余储存在ATP中
D. 若运动强度长期超过c,会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力
3. 硝化细菌包括亚硝酸细菌和硝酸细菌,前者能将NH3氧化为HNO2释放少量能量,后者能将HNO2氧化为HNO3释放少量能量。如图为硝化细菌利用NH3和HNO2氧化释放的能量合成有机物的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 硝化细菌属于自养生物,不需要细胞外界的能量输入
B. 化能合成作用产生的O2能在硝化细菌的线粒体中被利用
C. 两种硝化细菌合成的有机物不会被其他生物利用
D. 分离土壤中的硝化细菌时,培养基中不需要加入碳源
4. 叶绿体在光下把ADP和Pi合成ATP的过程称为光合磷酸化。为探究形成ATP的直接能量来源,科学家在黑暗中进行了如下实验。图中“平衡”的目的是让类囊体内部的pH和外界缓冲溶液pH相同。下列相关叙述正确的是( )
A. 黑暗中培养瓶内只发生呼吸作用
B. 该实验不需要提供充足的CO2
C. 形成ATP的直接能量来源由ADP和Pi提供
D. 在叶绿体中合成ATP需要酸性环境
5. 将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 图甲中的光合作用开始于C点之前,结束于F点之后,D~E段CO2浓度下降不明显,原因是气孔关闭,植物的光合作用减弱
B. B~C段较A~B段CO2浓度增加减慢,原因是低温使植物呼吸作用减弱,到达图乙中的d点时,玻璃罩内CO2的浓度最高
C. 图甲中的F点对应图乙中的g点,影响光合作用的外界因素主要有光照强度和CO2浓度
D. 经过这一昼夜之后, G点较A点CO2浓度低,说明一昼夜该植物植物体的有机物含量会增加
6. 图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2 产生总量的变化。图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等,下列说法正确的是( )
A. 若图甲与图乙为同一植物,则相同温度下,图甲的b相当于图乙的b点
B. 图甲植物的d时单位时间内细胞从周围环境吸收2个单位的CO2
C. 若图甲代表水稻,图乙代表蓝藻,则图甲的c时与图乙的c时细胞中产生ATP的场所都有细胞溶胶、线粒体和叶绿体
D. 图乙a、b、c点光合作用限制因素只是光照强度
7. 下列关于曲线的描述,正确的是( )
A. 图1中,两曲线的交点对应的是净光合速率为0时的温度
B. 图2中,DE段和FG段下降的原因相同
C. 图3中A、B两点为光合速率和呼吸速率相等的点
D. 若在30℃时一昼夜光照10h,则一天二氧化碳的净吸收量为7
8. 将大小相似的绿色植物轮藻的叶片分组进行光合作用实验:已知叶片实验前质量相等,在不同温度下分别暗处理1h,测其质量变化;立即光照1h(光照强度相同),再测其质量变化,得到如下结果。据表分析,以下说法错误的是( )
组别
一
二
三
四
温度
27℃
28℃
29℃
30℃
暗处理后的质量变化(mg)*
-1
-2
-3
-4
光照后的质量变化(mg)*
+3
+3
+3
+2
*指与暗处理前的质量进行比较,“-”表示减少的质量值,“+”表示增加的质量值
A. 该轮藻呼吸作用酶的最适温度可能为30℃
B. 光照时,第一、二、三组轮藻释放的氧气量不相等
C. 光照时,第四组轮藻光合作用强度等于呼吸作用强度
D. 光照时,第四组轮藻合成葡萄糖总量为10mg
9. 拟南芥广泛应用于植物生理学、遗传学等领域的研究。如图为拟南芥在不同温度下相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1),实线是光照条件下CO2的吸收速率,虚线是黑暗条件下CO2的产生速率。下列叙述错误的是( )
A. 实线表示拟南芥的表观光合速率
B. 30℃时真正的光合速率为10mmol·cm-2·h-1
C. B点表示呼吸速率恰好与光合作用速率相同
D. 温度通过影响酶活性而影响拟南芥的光合速率
10. 在最适温度下,某研究小组测得的某作物的O2释放速率(每小时的释放量)随光照强度的变化情况如图所示,其中b点为曲线与横坐标的交点。下列有关分析错误的是( )
A. 由图可知,适当增强光照强度可以使该作物的产量提高
B. ab段O2释放速率为负值,此时该作物仍然进行光合作用
C. bc段和c点之后限制光合速率的主要因素分别是光照强度和CO2浓度
D. 用d点对应的光照强度处理1h后该作物的氧气产生量为2m
11. 科学家成功地在体外将肠道干细胞培养成包括隐窝样区域和绒毛样上皮区域的小肠类器官,这一结构能准确模拟肠道上皮生理情况。下列叙述正确的是( )
A. 肠道干细胞诱导分化成小肠类器官,体现了细胞的全能性
B. 肠道干细胞具有组织特异性,一般只能分化成特定细胞或组织
C. 不同类型干细胞的分化程度相似,分化潜能相同
D. 肠道干细胞培养成小肠类器官的过程中,遗传物质一定会发生改变
12. 将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞,可用于替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( )
A. 骨髓干细胞和胰岛B细胞的基因组成不同
B. 骨髓干细胞分化为“胰岛样”细胞的过程能体现细胞的全能性
C. ATP合成酶基因在骨髓干细胞与“胰岛样”细胞中均会表达
D. 骨髓干细胞与“胰岛样”细胞具有相同的分化能力
13. 如图是某种雄性动物细胞分裂示意图。下列叙述正确的是( )
A. 在卵巢中可能同时存在图甲、图乙两种分裂图像
B. 若图甲中的2和6表示两个Y染色体,则此图表示次级精母细胞的分裂
C. 图甲的细胞中有四对同源染色体,含有1个四分体
D. 图乙细胞的Y染色体中含有2个核DNA,该细胞分裂产生的子细胞是精细胞
14. 下图是某雄性动物体内有关细胞分裂的一组图像,下列叙述错误的是( )
A. 在精巢中可能同时出现以上细胞
B. 图中属于减数分裂过程的有②④
C. ①中有8条染色体,8个核DNA
D. ③细胞处于有丝分裂中期,无同源染色体和四分体
15. 下图是某生物体(2n=4)正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 该细胞可能是精原细胞
B. 该细胞中含有4对同源染色体
C. 该细胞处于有丝分裂后期
D. ①②是X、Y性染色体
16. 如图分别代表某二倍体植物和二倍体动物处于某分裂时期的一个细胞,其中植物的基因型为AaBb,Ⅰ、Ⅱ分别表示能联会的同源染色体,①~⑥代表染色体。下列相关叙述正确的是( )
A. 该植物细胞可能是有丝分裂后期姐妹染色单体分开后形成的2条染色体没有分离导致的
B. 若该植物细胞进行减数分裂时多出的染色体随机移向一极,则该细胞能产生8种配子
C. 该动物细胞为次级精母细胞,细胞中有2个染色体组,①~⑥中无同源染色体
D. 若该动物细胞中有等位基因随①和④的分开而分离,则①和④之间发生过互换
17. 下图为某动物体内细胞正常分裂的一组图像,对此相关叙述错误的是( )
A. 细胞①②③中均含有同源染色体
B. 细胞①分裂形成的是体细胞,细胞④分裂形成的是精细胞
C. 等位基因的分离主要发生在细胞④中,非等位基因的自由组合发生在细胞②中
D. ③细胞处于有丝分裂中期,有同源染色体但无四分体
18. 下图是一种可测定呼吸强度的密闭系统装置,把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三套装置中种子的质量相等且不考虑温度引起的体积膨胀):下列有关说法正确的是( )
A. 玻璃管中有色液滴移动的距离是种子呼吸消耗氧气和释放二氧化碳的差值
B. A、B两试管有色液滴左移的速率一样
C. 一段较短时间后,玻璃管中有色液滴移动距离的关系可能为hc>hB>hA
D. 当种子中的有机物消耗完毕,温度计读数Tc最低
19. 玉米叶肉细胞中有一种酶,通过系列反应将CO2泵入维管束鞘细胞,使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2,保证卡尔文循环顺利进行,这种酶被形象地称为“CO2泵”,下列相关叙述正确的是( )
A. A→B过程还需要光反应提供的 NADH、ATP等物质的参与
B. 抑制“CO2泵”的活性,短时间内维管束鞘细胞中B的含量减少
C. 晴朗的夏季11∶00时,温度升高玉米维管束鞘细胞光合作用速率会明显下降
D. 可用纸层析法分别分离玉米叶肉细胞、维管束鞘细胞中的色素并比较色素的含量和种类差别
20. 植物光合速率目前主要使用CO2红外分析仪进行测定,一般用单位时间内同化CO2的微摩尔数表示。将生长状况相同的某种植物在不同温度下分别暗处理1h,再光照1h(光照强度相同),测定分析仪密闭气路中CO2的浓度,转换得到如图数据。下列分析不正确的是( )
A. 该植物在29℃和30℃时依然表现生长现象
B. 该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度都在29℃左右
C. 在27℃、28℃和29℃时,光合作用制造的有机物的量不相等
D. 30℃时光合作用速率等于细胞呼吸速率,CO2变化都是20微摩尔/小时
21. 图甲为某二倍体生物体内细胞分裂的模式图,图乙表示该生物细胞分裂过程中细胞内同源染色体的数目变化图,下列叙述错误的是( )
A. 图甲的A、C表示有丝分裂某时期的示意图,B、D表示减数分裂某时期的示意图
B. 图甲中B会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
C. 图甲的B、C中同源染色体的数目变化可用图乙的ab、efg段表示
D. 图甲的A、D中同源染色体的数目变化分别用图乙的cd和hi段表示
22. 绿色植物在光照条件下,吸收O2和释放CO2的过程称为光呼吸。光呼吸氧化的底物乙醇酸(C2H4O3)是从同化CO2过程的中间产物转变而来的。下图为某植物体内光合作用和光呼吸的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 高O2含量环境中,C2和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O
B. 光呼吸释放的CO2进入同一细胞的叶绿体参与暗反应至少需穿过8层磷脂分子
C. CO2/O2的值增大时,有利于进行光合作用而不利于进行光呼吸
D. 光呼吸会减少叶绿体内C3的合成量,降低光合作用效率
23. 下图所示生理过程中,P680和P700表示两种特殊状态的叶绿素a,PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,水的光解造成膜内外质子势能差,PQ在传递电子的同时能将H+转运至类囊体腔中,CF0、CF1构成CF0-CF1偶联因子。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 通过研磨、过滤获得光合色素提取液,给予充足光照可产生氧气
B. NADPH的作用是作为还原剂参与暗反应,并提供能量
C. CF0-CF1偶联因子可催化ATP的合成和主动转运H+
D. PQ对电子的传递减小了基质和类囊体腔的质子势能差
24. 研究表明长期酗酒会影响线粒体中一种关键蛋白Mfn1,从而导致线粒体无法融合、再生及自我修复。下列相关叙述正确的是( )
A. 剧烈运动时肌细胞产生的CO2能来自线粒体和细胞质基质
B. 线粒体蛋白Mfn1会参与葡萄糖分解为丙酮酸的过程
C. 肌无力患者可能是由于参与线粒体融合的Mfn1蛋白减少引起
D. 是否饮酒可通过呼出气体使碱性重铬酸钾变成灰绿色来检测
25. 细胞内合成的ATP也可以释放到细胞外起作用,关于ATP释放机制主要存在两种解释:一是ATP同分泌蛋白一样通过囊泡释放;二是ATP通过某种通道介导释放。科学家研究发现PXL通道蛋白可以在红细胞膜上形成通道且可介导ATP释放。下列叙述正确的是( )
A. ATP分子内的特殊化学键都易水解断裂,为细胞主动运输提供能量
B. 哺乳动物血液中的成熟红细胞内没有PXL通道蛋白表达有关的基因
C. 若ATP释放方式同分泌蛋白一样,则不需要考虑浓度差也不消耗能量
D. 若红细胞通过膜上的PXL通道蛋白介导释放ATP,则该运输方式属于主动运输
26. 心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( )
A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B. 转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变
C. 该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大
D. 被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
27. 科学家对于衰老起因的研究仍在摸索前行。下列说法正确的是( )
A. 衰老细胞的细胞膜通透性降低,物质运输能力也减弱
B. 端粒酶是一种反转录酶,提升端粒酶活性可以延缓细胞衰老
C. 胚胎发育过程中,细胞会凋亡,但不会衰老
D. 细胞衰老后可通过细胞自噬将其清除,这与细胞内高尔基体有关
28. 太空贫血是一种特殊的溶血性贫血,指的是宇航员在太空中出现红细胞溶解、流失的现象。以前认为太空贫血只是宇航员在微重力下出现的一种短期现象,但后来的研究表明这可能是一种骨髓或脾脏的损伤引起的持久性破坏。相关叙述错误的是( )
A. 人的红细胞起源于骨髓造血干细胞
B. 太空贫血中红细胞的流失不属于细胞凋亡
C. 太空贫血和缺铁性贫血的致病机理不同
D. 人的成熟红细胞需不断进行基因表达进行血红蛋白的更新
29. 肌细胞中线粒体功能障碍或NAD+的分子水平下降都会导致肌肉衰老萎缩。研究发现,咖啡豆中的天然植物碱——葫芦巴碱是一种NAD+前体分子。为研究葫芦巴碱对老年期肌肉衰老的影响,以年轻大鼠和老年大鼠作为实验模型进行实验,检测统计一段时间内实验大鼠肌肉疲劳状况,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 肌细胞在衰老过程中细胞核变大,细胞体积变小
B. 与年轻大鼠相比,老年大鼠肌细胞中NADH含量较低
C. 葫芦巴碱可改善老年大鼠随着年龄增长而发生的肌肉萎缩
D. 适当增加老年大鼠对葫芦巴碱的摄入量,会降低肌细胞的耗氧量
30. 正常细胞分裂期时长约30min,当细胞存在异常导致时长超过30min后, 某特殊的复合物 (内含 p53 蛋白)开始积累,过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡,研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图。癌细胞分裂期通常更长,且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞中“秒表”复合物水平随分裂期延长逐渐升高
B. 抑制“秒表”复合物的形成可减少生物体内异常细胞的数量
C. p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭
D. 部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共40分)
31. 近年来,具有强氧化性的臭氧(O3)已成为主要空气污染物之一,而褪黑素(MT)作为抗氧化物质,在植物遭受非生物胁迫时具有保护作用。某实验小组以一年生盆栽葡萄苗为材料,在O3胁迫下,研究了MT对葡萄叶片光合作用、光呼吸的影响(相关指标的检测结果如下表)。光呼吸被认为是一种光保护机制,光照过强或氧气与二氧化碳的比值过高,光呼吸会加强。光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco催化CO2固定的同时还能催化C5与O2结合,释放CO2。
处理
光呼吸速率
/µmol•m-2•s-1
光合作用
/µmol•m-2•s-1
Rubisco活性
/U•L
Je(PCR)生成速率
/µmol•m-2•s-1
Je(PCO)生成速率
/µmol•m-2•s-1
对照组
5.5
16.03
160
360
120
实验组1
1.2
4.37
130
150
30
实验组2
2.2
9.00
150
210
50
注:O3胁迫可采用O3熏蒸的方式处理,MT处理可采用MT溶液浇灌的方式。Je(PCR)是指用于暗反应(碳同化)的光合电子流速,Je(PCO)是指用于光呼吸的电子流速。
(1)光呼吸与光合作用都利用_____为原料,但光合作用通过_____(生理过程)反应实现了该物质的再生,而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生CO2.
(2)上述实验证明MT处理能缓解O3胁迫对葡萄叶片光合速率的影响,据此判断实验组1、实验组2的处理分别是_____、_____。
(3)Rubisco是植物光合作用中的一种关键酶,固定CO2的同时制约着碳元素向卡尔文循环和光呼吸循环分流。实验结果表明,MT处理后Je(PCR)和Je(PCO)显著升高,说明MT的作用机理可能是_____。
32. CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌是一类光能自养型微生物,具有特殊的CO2浓缩机制,如图所示,其中羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散,羧化体中含有许多酶,如碳酸酐酶(CA),CA可催化HCO3- 和H+反应生成CO2.回答下列问题:
(1)蓝细菌的光合片层膜上含有_____(填两类光合色素)及相关的酶,该光合片层膜相当于高等植物叶绿体中的_____膜,可进行光反应过程。蓝细菌的光反应和暗反应紧密联系、密不可分,当受光照时能够产生ATP和NADPH,后者在暗反应中的作用是_____;暗反应为光反应提供_____。
(2)蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中CO2浓度,据图分析,CO2浓缩的具体机制有_____(答出两点)。
33. 下图是某基因型为AaBb的二倍体雌性高等动物细胞连续分裂过程中的图像及细胞分裂过程中染色体数目变化曲线示意图。
(1)图甲细胞处于图丁中的_____段,图丙所示的细胞名称是_____。不考虑突变,图丙所示细胞分裂产生的子细胞基因型是_____。
(2)若图乙所示细胞分裂完成后形成了基因型为AAB的卵细胞,其原因最可能是_____。
(3)已知该动物还存在另外两对等位基因Y/y和R/r,经基因检测该动物体内的生殖细胞类型共有Yr和yR两种,且数量比例接近1∶1,由此推断这两对等位基因在染色体上的具体位置情况是_____。
34. 某生物兴趣小组用同位素标记法探究得到洋葱根尖细胞有丝分裂周期及各阶段所经历的时间,统计如下表:(一个细胞周期可分为4个阶段:G1期主要合成RNA和蛋白质;S期是DNA合成期;G2期DNA合成终止,合成RNA及蛋白质;M期是细胞分裂期。)
表1
周期
G1
S
G2
M
合计
时长(h)
10
7
3.5
1.5
22
(1)在下列坐标系中绘出该种细胞一个细胞周期的核DNA含量变化曲线,并注明各期名称_____(假设体细胞核DNA相对含量为2C)
(2)若在上述细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,处于____期的细胞立刻被抑制,再培养_______小时,则其余细胞都将被抑制在G1/S期交界处;然后去除抑制剂,更换新鲜培养液,细胞将继续沿细胞周期运行,在所有细胞达到___期终点前,再加入DNA 合成抑制剂,则全部细胞都将被阻断在G1/S期交界处,实现细胞周期同步。
(3)某同学在显微镜下观察到了A图像,发现了赤道板。
请你评价他的观察结果:______。
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2022级高三下学期第4次测评(月考)
生物试题
满分:100分 考试时间:90分钟
一、选择题(本题共30小题,每小题2分,共60分。每个小题只有一个正确选项)
1. 某同学计划利用如图所示的装置探究马铃薯块茎的细胞呼吸方式,设置甲、乙两组,A中为等量的新鲜马铃薯块茎,甲组小烧杯中的溶液为蒸馏水,乙组小烧杯中的溶液为氢氧化钠。下列分析正确的是( )
A. 甲组液滴不移动说明马铃薯块茎只进行了有氧呼吸
B. 乙组液滴左移只能说明马铃薯块茎进行了有氧呼吸
C. 若甲组液滴右移,乙组液滴左移,则说明马铃薯块茎有两种呼吸方式
D. 甲组液滴可不移动或右移,但不会左移,乙组液滴可左移或不移动
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干及实验装置图:
甲组实验A处放等量蒸馏水,其不吸收气体,也不释放气体,因此液滴移动的距离是产生二氧化碳量和消耗氧气量的差值。
乙组中A处放一定量NaOH溶液,种子进行呼吸产生的二氧化碳被NaOH吸收,液滴移动是有氧呼吸消耗氧气的结果,因此液滴移动的距离代表有氧呼吸消耗氧气的量。
【详解】A、根据上述分析可知,甲组液滴不移动说明马铃薯块茎产生二氧化碳量和消耗氧气量相等,马铃薯块茎进行了有氧呼吸,但是不能确定是否进行了无氧呼吸,因为马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不消耗氧气,不产生二氧化碳,A错误;
B、根据上述分析可知,乙组液滴左移,说明马铃薯块茎消耗了氧气,说明马铃薯块茎进行了有氧呼吸,但是不能确定是否进行了无氧呼吸,因为马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不消耗氧气,不产生二氧化碳,B正确;
C、有氧呼吸产生二氧化碳量和消耗氧气量的相等,马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不消耗氧气,不产生二氧化碳,所以甲组液滴不会右移,C错误;
D、有氧呼吸产生二氧化碳量和消耗氧气量的相等,马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不消耗氧气,不产生二氧化碳,所以甲组液滴不会右移,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查呼吸作用的相关知识,意在考查学生分析题干获取信息,通过比较、分析与综合对某些生物学问题进行解释、推理并作出合理判断或得出正确结论的能力。
2. 有氧运动近年来成为一个很流行的词汇,它是指人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法正确的是( )
A. ab段为有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸
B. 运动强度大于b后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量
C. 无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失,其余储存在ATP中
D. 若运动强度长期超过c,会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力
【答案】D
【解析】
【分析】根据图中信息可知:ab段氧气消耗速率增加,乳酸变化不大,故只有有氧呼吸;bd段持续存在氧气的消耗和血液中乳酸含量的增加,因此是有氧呼吸和无氧呼吸共存的阶段。
【详解】A、bd段,持续有氧气的消耗和血液中乳酸含量的上升,因此bd段有氧呼吸和无氧呼吸共存,A错误;
B、肌肉细胞无氧呼吸不产生二氧化碳,故氧气消耗量始终等于二氧化碳生成量,B错误;
C、人无氧呼吸中有机物中大部分能量在不彻底的分解产物乳酸中,C错误;
D、若运动强度长期超过c,会因为血液中乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力,D正确。
故选D。
3. 硝化细菌包括亚硝酸细菌和硝酸细菌,前者能将NH3氧化为HNO2释放少量能量,后者能将HNO2氧化为HNO3释放少量能量。如图为硝化细菌利用NH3和HNO2氧化释放的能量合成有机物的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 硝化细菌属于自养生物,不需要细胞外界的能量输入
B. 化能合成作用产生的O2能在硝化细菌的线粒体中被利用
C. 两种硝化细菌合成的有机物不会被其他生物利用
D. 分离土壤中的硝化细菌时,培养基中不需要加入碳源
【答案】D
【解析】
【分析】能将无机物转变为有机物的生物是自养型生物。
【详解】A、硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能,将二氧化碳转变葡萄糖,是自养型生物,利用的是细胞外界的能量, A错误;
B、硝化细菌是原核生物,没有线粒体,B错误;
C、两种硝化细菌合成的有机物可以被其他消费者或者分解者利用,C错误;
D、硝化细菌可利用空气中的二氧化碳,分离土壤中的硝化细菌时,培养基中不需要加入碳源,D正确。
故选D。
4. 叶绿体在光下把ADP和Pi合成ATP的过程称为光合磷酸化。为探究形成ATP的直接能量来源,科学家在黑暗中进行了如下实验。图中“平衡”的目的是让类囊体内部的pH和外界缓冲溶液pH相同。下列相关叙述正确的是( )
A. 黑暗中培养瓶内只发生呼吸作用
B. 该实验不需要提供充足的CO2
C. 形成ATP的直接能量来源由ADP和Pi提供
D. 在叶绿体中合成ATP需要酸性环境
【答案】B
【解析】
【分析】依题意和图示分析可知:将类囊体置于pH为4的缓冲溶液中,当类囊体内部的pH和外界溶液相同时,再将类囊体转移至pH为8的缓冲溶液中并立即加入ADP和Pi,则有ATP生成,但当类囊体内部的pH和外界溶液相同时,即pH均为8时加入ADP和Pi,则没有ATP生成。
【详解】A、本实验只有叶绿体的类囊体,故在黑暗中培养瓶内不发生呼吸作用(无线粒体,也无细胞质基质),A错误;
B、该实验探究形成ATP的直接能量来源(模拟光反应过程合成ATP过程),而CO2参与的是暗反应,该实验不需要提供充足的CO2,B正确;
CD、依题意和图示分析可知:将类囊体置于pH为4的缓冲溶液中,当类囊体内部的pH和外界溶液相同时(即pH=4),再将类囊体转移至pH为8的缓冲溶液中并立即加入ADP和Pi,则有ATP生成,但当类囊体内部的pH和外界溶液相同时,再加入ADP和Pi,则没有ATP生成。可见,叶绿体中合成ATP需要营造成类囊体两侧pH值不同,在叶绿体中合成ATP不一定需要酸性环境,形成ATP的直接能量来源由H+浓度差提供,CD错误。
故选B。
5. 将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 图甲中的光合作用开始于C点之前,结束于F点之后,D~E段CO2浓度下降不明显,原因是气孔关闭,植物的光合作用减弱
B. B~C段较A~B段CO2浓度增加减慢,原因是低温使植物呼吸作用减弱,到达图乙中的d点时,玻璃罩内CO2的浓度最高
C. 图甲中的F点对应图乙中的g点,影响光合作用的外界因素主要有光照强度和CO2浓度
D. 经过这一昼夜之后, G点较A点CO2浓度低,说明一昼夜该植物植物体的有机物含量会增加
【答案】C
【解析】
【分析】1、图甲中,二氧化碳浓度上升表示呼吸作用大于光合作用或光合作用为0,二氧化碳浓度下降时,表示光合作用大于呼吸作用;C点时玻璃钟罩内CO2浓度最高,此时净光合速率为0;F点玻璃钟罩内CO2浓度最低,此时净光合速率为0。
2、图乙中,纵坐标表示植物吸收或释放CO2的速率,d、h两点植物净光合速率为0;f点时可能由于光照过强导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少,导致光合作用强度下降。
【详解】A、根据题意和图甲分析可知:C、F点表示光合速率等于呼吸速率,故光合作用开始于C点之前,结束于F点之后;D~E段CO2浓度下降不明显,此时植株在进行光合午休,由于光照过强,温度过高,植株蒸腾作用过强,导致部分气孔关闭,植物的光合作用减弱,A正确;
B、图甲中B~C段气温较低,呼吸作用减弱,二氧化碳释放减慢,故较AB段CO2浓度增加减慢;图乙中d点表示光合作用速率等于呼吸作用速率,d点后光合作用速率大于呼吸作用速率,使二氧化碳的浓度减少,故d点时密闭容器的二氧化碳浓度最高,B正确;
C、图甲中的C、F点表明光合作用速率等于呼吸作用速率,根据相应的时间可知,与图乙中的d、h点相符,即C点对应d,F点对应h,C错误;
D、由于G点二氧化碳浓度低于A点,表明经过这一昼夜之后,二氧化碳的含量减少,进行光合作用积累有机物,所以植物体的有机物含量会增加,D正确。
故选C。
6. 图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2 产生总量的变化。图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等,下列说法正确的是( )
A. 若图甲与图乙为同一植物,则相同温度下,图甲的b相当于图乙的b点
B. 图甲植物的d时单位时间内细胞从周围环境吸收2个单位的CO2
C. 若图甲代表水稻,图乙代表蓝藻,则图甲的c时与图乙的c时细胞中产生ATP的场所都有细胞溶胶、线粒体和叶绿体
D. 图乙的a、b、c点光合作用限制因素只是光照强度
【答案】B
【解析】
【分析】图中氧气的产生总量可表示实际光合速率,a点时的二氧化碳释放可表示呼吸速率;当叶肉细胞CO2释放量大于0时,说明此时光合作用速率<呼吸作用速率。图乙中,a点只进行呼吸作用,b点为光补偿点,即光合速率等于呼吸速率。
【详解】A、图甲显示的O2产生总量反映的是真正光合作用的量,CO2释放量反映的是呼吸作用量与光合作用量,图甲中b点是呼吸速率大于光合速率,呼吸作用量是光合作用量的2倍,图乙中的b点为光的补偿点,光合速率等于呼吸速率,A错误;
B、d点时氧气的产生总量为8个单位,即需吸收8个单位的二氧化碳,由于呼吸作用产生的CO2的量仍为6个单位,所以细胞要从环境吸收2个单位的CO2,B正确;
C、蓝藻为原核生物,原核生物无线粒体和叶绿体,C错误;
D、图乙中a、b点光合作用的限制因素主要是光照强度,C点光照强度已经不是限制因素,可能是温度或二氧化碳浓度,D错误。
故选B.
7. 下列关于曲线的描述,正确的是( )
A. 图1中,两曲线的交点对应的是净光合速率为0时的温度
B. 图2中,DE段和FG段下降的原因相同
C. 图3中A、B两点为光合速率和呼吸速率相等的点
D. 若在30℃时一昼夜光照10h,则一天二氧化碳的净吸收量为7
【答案】C
【解析】
【分析】分析曲线图:图1中,虚线表示净光合速率,实线表示呼吸速率;图2中,曲线表示一天中光合速率的变化,图中C、G两点表示光合作用等于呼吸作用,CG段表示光合作用大于呼吸作用,图中E点可能是由于光照太强、温度太高,导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少,光合速率有所下降;图3中,曲线上升表示呼吸作用大于光合作用或只进行呼吸作用,曲线下降表示光合作用大于呼吸速率。
【详解】A、图1中,两曲线的交点对应的是净光合速率与呼吸速率相等时的温度,A错误;
B、图2中,DE段和FG段下降的原因不同,DE段是因为光照太强、温度太高,导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少,光合速率有所下降。FG段是因为光照减弱,光合速率下降,B错误;
C、图3中,A点前呼吸速率大于光合速率,A点后呼吸速率小于光合速率。B点前光合速率大于呼吸速率,B点后光合速率小于呼吸速率,故A、B两点为光合速率和呼吸速率相等的点,C正确;
D、若在30℃时一昼夜光照10h,则一天二氧化碳的净吸收量为3.5×10-3×14=—7,D错误。
故选C。
8. 将大小相似的绿色植物轮藻的叶片分组进行光合作用实验:已知叶片实验前质量相等,在不同温度下分别暗处理1h,测其质量变化;立即光照1h(光照强度相同),再测其质量变化,得到如下结果。据表分析,以下说法错误的是( )
组别
一
二
三
四
温度
27℃
28℃
29℃
30℃
暗处理后的质量变化(mg)*
-1
-2
-3
-4
光照后的质量变化(mg)*
+3
+3
+3
+2
*指与暗处理前的质量进行比较,“-”表示减少的质量值,“+”表示增加的质量值
A. 该轮藻呼吸作用酶的最适温度可能为30℃
B. 光照时,第一、二、三组轮藻释放的氧气量不相等
C. 光照时,第四组轮藻光合作用强度等于呼吸作用强度
D. 光照时,第四组轮藻合成葡萄糖总量为10mg
【答案】C
【解析】
【分析】暗处理1小时代表呼吸作用的速率,立即光照1小时后,质量的变化是1小时的光合作用速率减去2小时的呼吸作用速率的变化量。组别一 呼吸作用强度:1,光合作用强度:3+1+1=5,净光合作用强度:3+1=4;组别二呼吸作用强度:2,光合作用强度:3+2+2=7,净光合作用强度:3+2=5;组别三 呼吸作用强度:3,光合作用强度:3+3+3=9,净光合作用强度:3+3=6;组别四 呼吸作用强度:4,光合作用强度:2+4+4=10,净光合作用强度:2+4=6。
【详解】A、四组中,只有第四组呼吸作用强度最大,所以该轮藻呼吸作用酶的最适温度可能为30℃,A正确;
B、释放的氧气量为净光合作用强度,光照时,第一、二、三组轮藻释放的氧气量分别为4、5、6,所以不相等,B正确;
C、光照时,第四组轮藻光合作用强度为10,呼吸作用强度为4,所以第四组轮藻光合作用强度不等于呼吸作用强度,C错误;
D、光照时,第四组轮藻合成葡萄糖(真正的光合作用强度)总量为2+4+4=10mg,D正确。
故选C。
9. 拟南芥广泛应用于植物生理学、遗传学等领域的研究。如图为拟南芥在不同温度下相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1),实线是光照条件下CO2的吸收速率,虚线是黑暗条件下CO2的产生速率。下列叙述错误的是( )
A. 实线表示拟南芥的表观光合速率
B. 30℃时真正的光合速率为10mmol·cm-2·h-1
C. B点表示呼吸速率恰好与光合作用速率相同
D. 温度通过影响酶活性而影响拟南芥的光合速率
【答案】C
【解析】
【分析】分析题文描述和题图:实线表示净光合速率,虚线表示呼吸速率。30℃时净光合速率最大。
【详解】A、实线表示的是CO2的吸收速率,则代表拟南芥的净光合速率,A正确;
B、30℃时,净光合速率是8mmol·cm-2·h-1,此时CO2的产生速率是2mmol·cm-2·h-1,则真正的光合速率为8+2=10mmol·cm-2·h-1,B正确;
C、B点时,净光合速率等于呼吸作用速率,即光合作用速率是呼吸速率的2倍,C错误;
D、温度能够影响酶的活性,如图表示温度通过影响酶活性从而影响拟南芥的光合速率,D正确。
故选C。
10. 在最适温度下,某研究小组测得的某作物的O2释放速率(每小时的释放量)随光照强度的变化情况如图所示,其中b点为曲线与横坐标的交点。下列有关分析错误的是( )
A. 由图可知,适当增强光照强度可以使该作物的产量提高
B. ab段O2释放速率为负值,此时该作物仍然进行光合作用
C. bc段和c点之后限制光合速率的主要因素分别是光照强度和CO2浓度
D. 用d点对应的光照强度处理1h后该作物的氧气产生量为2m
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:由图可知,a点对应的光照强度为0,因此,a点对应的纵坐标为呼吸作用强度;图中b点曲线与横坐标的交点,氧气释放速率为0,则b点对应的光照强度下,该作物光合作用与呼吸作用强度相同。在d点对应的光照强度下,氧气释放速率达到最大,则d点为光饱和点。
【详解】A、由图可知,在d点对应的光照强度之前,随着光照强度增加,氧气释放速率增加,氧气释放速率增加代表净光合速率增加。因此,适当增强光照强度可以使该作物的产量提高,A正确;
B、农作物氧气释放速率等于农作物光合作用产生的氧气减呼吸作用消耗的氧气,ab段为负值,但ab段呈上升趋势,光照强度不影响呼吸作用,说明ab段在进行光合作用,且光合作用随光照强度在增大,B正确;
C、bc段氧气释放速率随光照强度而发生变化,因此限制bc段光合速率的主要因素是光照强度;c点后氧气释放速率不随光照强度而发生变化,则c点之后限制光合速率的主要因素是二氧化碳等因素,C正确;
D、在d对应光照强度下处理1h,农作物的氧气产生量即为农作物光合作用的速率。由图可知,氧气释放速率即为净光合作用速率,d点对应的净光合作用速率为2m;a点对应的光照强度为0,因此,a点对应的纵坐标为呼吸作用强度,呼吸作用强度为m;又光合作用速率等于净光合作用速率加呼吸作用速率,因此用d点对应的光照强度处理1h后该作物的氧气产生量为:2m+m=3m,D错误。
故选D。
11. 科学家成功地在体外将肠道干细胞培养成包括隐窝样区域和绒毛样上皮区域的小肠类器官,这一结构能准确模拟肠道上皮生理情况。下列叙述正确的是( )
A. 肠道干细胞诱导分化成小肠类器官,体现了细胞的全能性
B. 肠道干细胞具有组织特异性,一般只能分化成特定的细胞或组织
C. 不同类型干细胞的分化程度相似,分化潜能相同
D. 肠道干细胞培养成小肠类器官的过程中,遗传物质一定会发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。在多细胞生物中,每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因,只要条件许可,都可发育成完整的个体。
【详解】A、肠道干细胞诱导分化为小肠类器官的过程,没有形成完整个体,未体现出细胞的全能性,A错误;
B、成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞,即肠道干细胞具有组织特异性,一般只能分化成特定的细胞或组织,B正确;
C、不同类型干细胞的分化程度不同,分化潜能不同,C错误;
D、肠道干细胞培养成小肠类器官的过程中发生的是细胞分化和细胞增殖,遗传物质一般不会发生改变,D错误。
故选B。
12. 将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞,可用于替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( )
A. 骨髓干细胞和胰岛B细胞的基因组成不同
B. 骨髓干细胞分化为“胰岛样”细胞的过程能体现细胞的全能性
C. ATP合成酶基因在骨髓干细胞与“胰岛样”细胞中均会表达
D. 骨髓干细胞与“胰岛样”细胞具有相同的分化能力
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育过程中,相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。其实质是不同细胞中遗传信息的表达情况不同,但遗传物质没有发生变化。
【详解】A、“胰岛样”细胞是由骨髓干细胞增殖分化形成,分化前后遗传物质没有发生变化,所以骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的遗传物质相同,基因组成相同,A错误;
B、细胞全能性是指细胞分裂分化后,仍然具有产生完整有机体或各类细胞潜能,骨髓干细胞分化为“胰岛样”细胞不能体现全能性,B错误;
C、骨髓干细胞与“胰岛样”细胞都能合成ATP,故两者细胞中合成ATP的基因均会表达,C正确;
D、骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞,因此,与“胰岛样”细胞相比,骨髓干细胞的分化能力更强,D错误。
故选C。
13. 如图是某种雄性动物细胞分裂示意图。下列叙述正确的是( )
A. 在卵巢中可能同时存在图甲、图乙两种分裂图像
B. 若图甲中的2和6表示两个Y染色体,则此图表示次级精母细胞的分裂
C. 图甲的细胞中有四对同源染色体,含有1个四分体
D. 图乙细胞的Y染色体中含有2个核DNA,该细胞分裂产生的子细胞是精细胞
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图Ⅰ中,含有同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向细胞两极,所以细胞处于有丝分裂后期;图Ⅱ中两条染色体大小不一,着丝粒没有分裂,所以细胞处于减数分裂Ⅱ中期。由于图Ⅰ中1、4染色体大小相同,而2、3染色体大小不同,结合图Ⅱ可知2是Y染色体,3是X染色体。
【详解】A、图甲中含有同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向细胞两极,所以细胞处于有丝分裂后期;图乙中两条染色体大小不一,着丝粒没有分裂,所以细胞处于减数分裂Ⅱ中期,由于该个体为雄性个体,在睾丸中既有有丝分裂的细胞,也有减数分裂的细胞,所以可能同时存在图甲、图乙两种分裂图像,但卵巢的细胞中无Y染色体,故卵巢中不存在图甲、图乙两种分裂图像,A错误;
B、由于图甲中1、4染色体大小相同,而2、3染色体大小不同,结合图乙可知2、6是Y染色体,3、7是X染色体,图甲表示的是体细胞的有丝分裂,不可能是次级精母细胞,B错误;
C、图甲细胞处于有丝分裂后期,含有8条染色体,四对同源染色体,四分体存在于减数分裂中,图甲的细胞中不含四分体,C错误;
D、图乙的细胞处于减数分裂Ⅱ中期,细胞的Y染色体含有染色单体,含有2个核DNA,该细胞分裂产生的子细胞是精细胞,D正确。
故选D。
14. 下图是某雄性动物体内有关细胞分裂的一组图像,下列叙述错误的是( )
A. 在精巢中可能同时出现以上细胞
B. 图中属于减数分裂过程的有②④
C. ①中有8条染色体,8个核DNA
D. ③细胞处于有丝分裂中期,无同源染色体和四分体
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:①细胞处于有丝分裂后期,②细胞处于减数分裂Ⅰ后期,③细胞处于有丝分裂中期,④细胞处于减数分裂Ⅱ后期。
【详解】A、在图像中既有有丝分裂,又有减数分裂的图像,而在精巢中的精原细胞既能进行有丝分裂完成自我增殖,又能进行减数分裂产生精子,A正确;
B、①②③④图像分别是有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期、有丝分裂中期、减数分裂Ⅱ后期,故图中属于减数分裂过程的有②④,B正确;
C、①为有丝分裂后期,细胞中有8条染色体,8个核DNA分子,C正确;
D、③为有丝分裂中期图,有同源染色体,但有丝分裂无联会行为,所以无四分体,D错误。
故选D。
15. 下图是某生物体(2n=4)正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 该细胞可能是精原细胞
B. 该细胞中含有4对同源染色体
C. 该细胞处于有丝分裂后期
D. ①②是X、Y性染色体
【答案】D
【解析】
【分析】分析题文描述和题图:某生物的体细胞含有4条染色体,图示的细胞含有8条染色体,而且存在同源染色体,呈现的特点是:着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极,据此可判断处于有丝分裂后期。
【详解】ABC、精原细胞可以通过有丝分裂的方式进行增殖,图示的细胞处于有丝分裂后期,含有4对同源染色体,其中的一对同源染色体(图中①和②)是一对异型的性染色体,因此该细胞可能是精原细胞,ABC正确;
D、①②为一对异型的性染色体,可能是X、Y性染色体,也可能是Z、W性染色体,D错误。
故选D。
16. 如图分别代表某二倍体植物和二倍体动物处于某分裂时期的一个细胞,其中植物的基因型为AaBb,Ⅰ、Ⅱ分别表示能联会的同源染色体,①~⑥代表染色体。下列相关叙述正确的是( )
A. 该植物细胞可能是有丝分裂后期姐妹染色单体分开后形成的2条染色体没有分离导致的
B. 若该植物细胞进行减数分裂时多出的染色体随机移向一极,则该细胞能产生8种配子
C. 该动物细胞为次级精母细胞,细胞中有2个染色体组,①~⑥中无同源染色体
D. 若该动物细胞中有等位基因随①和④的分开而分离,则①和④之间发生过互换
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂的特点:在减数第一次分裂后期发生同源染色体的分裂,因此等位基因发生分离,并且非同源染色体上的非等位基因发生自由组合;在减数第二次分裂后期,由于着丝粒分裂,导致位于两条染色单体上的相同基因发生分离。
【详解】A、有丝分裂后期姐妹染色单体分开后形成的2条染色体(b所在的染色体)没有分离且移向了细胞一极,可导致形成的子细胞中多一条染色体,A正确;
B、若产生的是卵细胞,则该植物细胞进行减数分裂只能产生1个配子,只能是1种类型;若产生的是精子,则该植物细胞进行减数分裂能产生4个配子,正常情况下,只能是2种类型,B错误;
C、该动物细胞处于减数分裂Ⅱ后期,可能是极体或次级精母细胞,细胞中有2个染色体组,①~⑥中无同源染色体,C错误;
D、姐妹染色单体上的等位基因也可能是基因突变的结果,且互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,而不是①和④之间,D错误。
故选A。
17. 下图为某动物体内细胞正常分裂的一组图像,对此相关叙述错误的是( )
A. 细胞①②③中均含有同源染色体
B. 细胞①分裂形成的是体细胞,细胞④分裂形成的是精细胞
C. 等位基因的分离主要发生在细胞④中,非等位基因的自由组合发生在细胞②中
D. ③细胞处于有丝分裂中期,有同源染色体但无四分体
【答案】C
【解析】
【分析】1、图中①为有丝分裂后期,细胞内含有同源染色体,着丝粒分裂;②为初级精母细胞(减数第一次分裂后期),细胞内同源染色体正在分离,细胞质均等分裂;③为有丝分裂中期,细胞内含有同源染色体,④为次级精母细胞(减数第二次分裂后期),细胞内不含同源染色体;
2、减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,因此其上的等位基因也随之分离,非同源染色体上的非等位基因也随之自由组合
【详解】A、细胞④不含同源染色体,①②③中均含有同源染色体,A正确;
B、细胞①进行的是有丝分裂,分裂后形成的是体细胞,细胞②中同源染色体分离且均等分裂,因而该动物为雄性,因而细胞④为次级精母细胞(减数第二次分裂后期),分裂后形成的是精细胞,B正确;
C、不考虑基因突变和互换,等位基因的分离、非等位基因的自由组合主要发生在减数第一次分裂后期,即细胞②中,C错误;
D、③细胞处于有丝分裂中期,有同源染色体但同源染色体不发生联会行为,因此无四分体,D正确。
故选C。
18. 下图是一种可测定呼吸强度的密闭系统装置,把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三套装置中种子的质量相等且不考虑温度引起的体积膨胀):下列有关说法正确的是( )
A. 玻璃管中有色液滴移动的距离是种子呼吸消耗氧气和释放二氧化碳的差值
B. A、B两试管有色液滴左移的速率一样
C. 一段较短时间后,玻璃管中有色液滴移动距离的关系可能为hc>hB>hA
D. 当种子中的有机物消耗完毕,温度计读数Tc最低
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:三个装置中产生的CO2都被NaOH溶液吸收,因此装置中会因O2的消耗,而导致气压的下降,所以液滴会向左移动,液滴向左移动的距离,表示有氧呼吸消耗的氧气量的多少。花生是油料作物种子,其中含脂肪较多,小麦等谷类种子含淀粉多,脂肪的H、C大于淀粉的H、C,消耗同质量的有机物,H、C值大的物质需氧量大,种子萌发时,呼吸作用(主要是有氧呼吸)增强,释放的能量多,因此油料作物种子(花生)萌发时需氧量比含淀粉多的种子(小麦)萌发时的需氧量多,释放的能量也多。当种子中的有机物消耗完毕后,温度计读数最高的是TC。
【详解】A、氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳,因此A、B两试管有色液滴移动是因为装置中O2体积变化引起的,A错误;
B、A与B的差别在于消毒与否,B种子未消毒(存在微生物的呼吸作用),在单位时间内,呼吸作用强度大于A消耗的氧气多,同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢氧化钠吸收,所以B中消耗的氧气多,内外的压强差大,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB大于VA,B错误;
C、由B选项可知,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB大于VA;B与C的差别在于种子所含主要物质的不同,相同质量的糖与相同质量的脂肪相比,耗氧量要小,所以B中消耗的氧气比C少,内外的压强差小,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB小于Vc,所以一段时间后,玻璃管中的有色液滴移动的距离 hC>hB>hA,C正确;
D、B种子未消毒,由于有细菌等微生物的存在,在单位时间内,呼吸作用强度大于A,消耗的氧气多释放的能量多,B温度计读数比A种子高;相同质量的B糖类与相同质量的C脂肪相比,耗氧量要小释放的能量少,B温度计读数比C种子低,因此温度计读数TC最高,D错误。
故选C。
19. 玉米叶肉细胞中有一种酶,通过系列反应将CO2泵入维管束鞘细胞,使维管束鞘细胞积累较高浓度CO2,保证卡尔文循环顺利进行,这种酶被形象地称为“CO2泵”,下列相关叙述正确的是( )
A. A→B的过程还需要光反应提供的 NADH、ATP等物质的参与
B. 抑制“CO2泵”的活性,短时间内维管束鞘细胞中B的含量减少
C. 晴朗的夏季11∶00时,温度升高玉米维管束鞘细胞光合作用速率会明显下降
D. 可用纸层析法分别分离玉米叶肉细胞、维管束鞘细胞中的色素并比较色素的含量和种类差别
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:玉米的叶肉细胞可以在较低浓度二氧化碳的条件下,通过二氧化碳泵固定二氧化碳,然后在维管束鞘细胞中利用,其中A表示三碳化合物,B表示五碳化合物。
【详解】A、A→B的过程表示三碳化合物的还原,需要光反应提供的NADPH、ATP等物质的参与,A错误;
B、A表示三碳化合物,B表示五碳化合物,抑制“CO2泵”的活性,维管束鞘细胞中CO2含量降低,导致CO2的固定受阻,消耗的五碳化合物减少,而三碳化合物的还原生成五碳化合物仍正常进行,所以在短时间内,维管束鞘细胞中B五碳化合物的含量增加,B错误;
C、晴朗的夏季11:00时,玉米光合作用速率不仅没有下降,反而有所上升,原因是玉米叶肉细胞内有“CO2泵”,仍可以维持细胞内较高的CO2浓度,此时光照强度增强,光合作用速率增加,C错误;
D、不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,故可用纸层析法分别分离玉米叶肉细胞、维管束鞘细胞中的色素,并比较色素的含量和种类差别,D正确。
故选D。
20. 植物光合速率目前主要使用CO2红外分析仪进行测定,一般用单位时间内同化CO2的微摩尔数表示。将生长状况相同的某种植物在不同温度下分别暗处理1h,再光照1h(光照强度相同),测定分析仪密闭气路中CO2的浓度,转换得到如图数据。下列分析不正确的是( )
A. 该植物在29℃和30℃时依然表现生长现象
B. 该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度都在29℃左右
C. 在27℃、28℃和29℃时,光合作用制造的有机物的量不相等
D. 30℃时光合作用速率等于细胞呼吸速率,CO2变化都是20微摩尔/小时
【答案】D
【解析】
【分析】由题干和图可知,暗处理1h,此过程中植物细胞只进行呼吸作用,CO2浓度增加量代表呼吸作用强度;再光照1h,此过程中植物细胞既进行光合作用,又进行呼吸作用,光照后与暗处理前CO2浓度的减少量代表:光合作用固定的CO2量(1h)-呼吸作用释放的CO2量(2h)。
【详解】A、暗处理的CO2浓度的增加量代表:呼吸作用强度,光照后与暗处理前的重量变化表示的是:光合进行了1h和呼吸进行了2h后的重量变化。四组温度下,该植物都表现为生长现象,A正确;
B、该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度都是29℃,因为光合作用强度即:CO2浓度的减少量+2×CO2浓度的增加量,29℃最大;呼吸作用强度也是在29℃最大,B正确;
C、27℃时,光合作用制造的有机物的量等于60+20+20=100微摩尔/小时;28℃时,光合作用制造的有机物的量等于60+40+40=140微摩尔/小时;29℃时,光合作用制造有机物的量等于60+60+60=180微摩尔/小时,C正确;
D、30℃时,光合作用速率大于细胞呼吸速率,呼吸作用:CO2变化是20微摩尔/小时;光合作用:CO2变化是60微摩尔/小时,D错误。
故选D。
21. 图甲为某二倍体生物体内细胞分裂的模式图,图乙表示该生物细胞分裂过程中细胞内同源染色体的数目变化图,下列叙述错误的是( )
A. 图甲的A、C表示有丝分裂某时期的示意图,B、D表示减数分裂某时期的示意图
B. 图甲中B会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
C. 图甲的B、C中同源染色体的数目变化可用图乙的ab、efg段表示
D. 图甲的A、D中同源染色体的数目变化分别用图乙的cd和hi段表示
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、图甲的A、C分别表示有丝分裂后期、中期,B、D分别表示减数分裂后期Ⅰ、后期Ⅱ,A正确;
B、图甲中B为后期Ⅰ,会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,B正确;
C、图甲的B、C中同源染色体的数目变化可用图乙的efg、ab段表示,C错误;
D、图甲的A、D中同源染色体的数目变化分别用图乙的cd(染色体数目加倍)和hi段(同源染色体分离,细胞内同源染色体数目为0)表示,D正确。
故选C。
22. 绿色植物在光照条件下,吸收O2和释放CO2的过程称为光呼吸。光呼吸氧化的底物乙醇酸(C2H4O3)是从同化CO2过程的中间产物转变而来的。下图为某植物体内光合作用和光呼吸的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 高O2含量环境中,C2和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O
B. 光呼吸释放的CO2进入同一细胞的叶绿体参与暗反应至少需穿过8层磷脂分子
C. CO2/O2的值增大时,有利于进行光合作用而不利于进行光呼吸
D. 光呼吸会减少叶绿体内C3的合成量,降低光合作用效率
【答案】A
【解析】
【分析】1、线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体蛋白,故葡萄糖不能进入线粒体。
2、叶绿体和线粒体均是具有两层膜的细胞器,一层膜具有两层磷脂分子。
【详解】A、分析题图可知,高O2含量环境中,光呼吸产生的C2在线粒体中被分解产生CO2,而葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,然后才可以进入线粒体被分解,A错误;
B、光呼吸释放的CO2(生成场所为线粒体基质)进入同一细胞的叶绿体(叶绿体基质)参与暗反应至少需穿过4层生物膜(2层线粒体膜和2层叶绿体膜),即8层磷脂分子,B正确;
C、CO2/O2的值增大时,CO2与C5结合转化为C3,有利于光合作用的进行,同时C5与O2反应生成乙醇酸(C2)减少,不利于光呼吸的进行,C正确;
D、分析题图可知,光呼吸会减少叶绿体内C3的合成量,降低光合作用效率,D正确。
故选A。
23. 下图所示生理过程中,P680和P700表示两种特殊状态的叶绿素a,PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,水的光解造成膜内外质子势能差,PQ在传递电子的同时能将H+转运至类囊体腔中,CF0、CF1构成CF0-CF1偶联因子。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 通过研磨、过滤获得的光合色素提取液,给予充足光照可产生氧气
B. NADPH的作用是作为还原剂参与暗反应,并提供能量
C. CF0-CF1偶联因子可催化ATP的合成和主动转运H+
D. PQ对电子的传递减小了基质和类囊体腔的质子势能差
【答案】B
【解析】
【分析】分析图示可知,水光解发生在类囊体腔内,该过程产生的电子经过电子传递链的作用与NADPH结合形成NADPH,ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成,在进行顺梯度运输的同时候化ATP的合成,H+还能通过PQ运输回到类囊体腔内。
【详解】A、植物体进行光合作用不仅需要光合色素吸收转换光能,而且光合作用需要酶、适宜的温度和CO2,,需要各种物质有序的反应,研磨后叶绿体的结构被破坏,化学反应不能有序进行,所以即使给予光合色素提取液充足光照也不能进行光合作用产生氧气,A错误;
B、NADPH的作用是作为还原剂参与暗反应,并提供能量,B正确;
C、CF0-CF1偶联因子是复杂的蛋白质,其在图中所示生理过程中的作用是催化ATP的合成,被动转运H+,C错误;
D、H+能通过PQ运输回到类囊体腔内,PQ对电子的传递增加了基质和类囊体腔的质子势能差,D错误。
故选B。
24. 研究表明长期酗酒会影响线粒体中一种关键蛋白Mfn1,从而导致线粒体无法融合、再生及自我修复。下列相关叙述正确的是( )
A. 剧烈运动时肌细胞产生的CO2能来自线粒体和细胞质基质
B. 线粒体蛋白Mfn1会参与葡萄糖分解为丙酮酸的过程
C. 肌无力患者可能是由于参与线粒体融合的Mfn1蛋白减少引起
D. 是否饮酒可通过呼出气体使碱性重铬酸钾变成灰绿色来检测
【答案】C
【解析】
【分析】1、线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。
2、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中
(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
【详解】A、人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳,而且有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳,场所是线粒体,因此剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体,A错;
B、葡萄糖分解为丙酮酸的过程为有氧呼吸的第一阶段,场所是细胞质基质,线粒体蛋白Mfn1不会参与葡萄糖分解为丙酮酸的过程,B错误;
C、肌无力患者的肌细胞运动所需要的直接的能源物质ATP数量减少,蛋白Mfn1能使线粒体发生融合、再生及自我修复,故肌无力患者可能是由于参与线粒体融合的Mfn1蛋白减少引起,C正确;
D、是否饮酒可通过呼出气体使酸性重铬酸钾变灰绿色来检测,D错误。
故选C。
25. 细胞内合成的ATP也可以释放到细胞外起作用,关于ATP释放机制主要存在两种解释:一是ATP同分泌蛋白一样通过囊泡释放;二是ATP通过某种通道介导释放。科学家研究发现PXL通道蛋白可以在红细胞膜上形成通道且可介导ATP释放。下列叙述正确的是( )
A. ATP分子内的特殊化学键都易水解断裂,为细胞主动运输提供能量
B. 哺乳动物血液中的成熟红细胞内没有PXL通道蛋白表达有关的基因
C. 若ATP的释放方式同分泌蛋白一样,则不需要考虑浓度差也不消耗能量
D. 若红细胞通过膜上的PXL通道蛋白介导释放ATP,则该运输方式属于主动运输
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、主动运输是一种逆浓度梯度的的运输方式,需要消耗能量,可由ATP分子内远离A的特殊化学键断裂供能,A错误;
B、哺乳动物血浆中的成熟红细胞内DNA已经解体,因此没有PXL通道蛋白表达有关的基因,B正确;
C、分泌蛋白的释放是胞吐过程,需要消耗能量,C错误;
D、通道蛋白介导的运输方式是协助扩散,D错误。
故选B。
26. 心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( )
A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B. 转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变
C. 该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2速率增大
D. 被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱。
【详解】A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞,该过程需要细胞呼吸提供能量,A正确;
B、转运ITA为主动运输,载体蛋白L的构象会发生改变,B正确;
C、由题意可知,心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱,即该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率减小,C错误;
D、被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解,为机体的其他代谢提供营养物质,D正确。
故选C。
27. 科学家对于衰老起因的研究仍在摸索前行。下列说法正确的是( )
A. 衰老细胞的细胞膜通透性降低,物质运输能力也减弱
B. 端粒酶是一种反转录酶,提升端粒酶活性可以延缓细胞衰老
C. 胚胎发育过程中,细胞会凋亡,但不会衰老
D. 细胞衰老后可通过细胞自噬将其清除,这与细胞内高尔基体有关
【答案】B
【解析】
【分析】细胞衰老的特征:(1)细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢;(2)细胞内多种酶的活性降低;(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理功能;(4)细胞内呼吸速度减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;(5)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
【详解】A、衰老细胞的细胞膜通透性改变(不一定是降低),物质运输能力也减弱,A错误;
B、端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列,是一种反转录酶,提升端粒酶活性可以延缓细胞衰老,B正确;
C、细胞衰老和调往都是贯穿整个生命历程,胚胎发育过程中,细胞有凋亡和死亡现象,C错误;
D、细胞衰老时,可通过细胞自噬将其清除,这与细胞内溶酶体的水解酶有关,D错误。
故选B。
28. 太空贫血是一种特殊的溶血性贫血,指的是宇航员在太空中出现红细胞溶解、流失的现象。以前认为太空贫血只是宇航员在微重力下出现的一种短期现象,但后来的研究表明这可能是一种骨髓或脾脏的损伤引起的持久性破坏。相关叙述错误的是( )
A. 人的红细胞起源于骨髓造血干细胞
B. 太空贫血中红细胞流失不属于细胞凋亡
C. 太空贫血和缺铁性贫血的致病机理不同
D. 人的成熟红细胞需不断进行基因表达进行血红蛋白的更新
【答案】D
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、人的红细胞起源于骨髓造血干细胞,A正确;
B、细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,太空贫血中红细胞的流失与基因调控无关,不属于细胞凋亡,B正确;
C、太空贫血可能是一种骨髓或脾脏的损伤引起的持久性破坏,而缺铁性贫血是缺Fe导致血红素合成障碍而引起的贫血,两者致病机理不同,C正确;
D、人的成熟红细胞既没有细胞核也没有细胞器,不能基因表达进行血红蛋白的更新,D错误。
故选D。
29. 肌细胞中线粒体功能障碍或NAD+的分子水平下降都会导致肌肉衰老萎缩。研究发现,咖啡豆中的天然植物碱——葫芦巴碱是一种NAD+前体分子。为研究葫芦巴碱对老年期肌肉衰老的影响,以年轻大鼠和老年大鼠作为实验模型进行实验,检测统计一段时间内实验大鼠肌肉疲劳状况,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 肌细胞在衰老过程中细胞核变大,细胞体积变小
B. 与年轻大鼠相比,老年大鼠肌细胞中NADH含量较低
C. 葫芦巴碱可改善老年大鼠随着年龄增长而发生的肌肉萎缩
D. 适当增加老年大鼠对葫芦巴碱的摄入量,会降低肌细胞的耗氧量
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,第二阶段发生在线粒体基质中,第三阶段发生在线粒体内膜上,第三阶段产生的ATP最多。
【详解】A、肌细胞在衰老过程中细胞核变大,细胞体积变小,A正确;
B、NAD+会被转化为NADH参与有氧呼吸的第三阶段,老年大鼠肌细胞中NAD+分子水平下降,会导致NADH含量降低,B正确;
C、由图可知,葫芦巴碱可改善老年大鼠随年龄增长而发生的肌肉萎缩,C正确;
D、葫芦巴碱是一种NAD+前体分子,其含量增加可使NAD+增加,进而使NADH含量增加,NADH会在线粒体内膜上与O2结合生成水,并释放大量能量,故增加老年大鼠对葫芦巴碱的摄入量,可能会增加肌细胞的耗氧量,D错误;
故选D。
30. 正常细胞分裂期时长约30min,当细胞存在异常导致时长超过30min后, 某特殊的复合物 (内含 p53 蛋白)开始积累,过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡,研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图。癌细胞分裂期通常更长,且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞中“秒表”复合物水平随分裂期延长逐渐升高
B. 抑制“秒表”复合物的形成可减少生物体内异常细胞的数量
C. p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭
D. 部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,分裂期时长延长,特殊的复合物 (内含 p53 蛋白)将积累,所以复合物水平随分裂期延长逐渐升高。
【详解】A、当细胞存在异常导致时长超过 30min 后,某复合物开始积累,分裂期延长时间越长,含量越高,A正确;
B、当细胞存在异常导致时长超过 30min 后,某复合物开始积累,过多的复合物可能导致细胞凋亡,因此复合物增加会导致异常细胞减少,抑制复合物的形成不会使异常细胞减少,B错误;
C、因为复合物内含p53蛋白,所以说p53基因突变可以导致癌细胞秒表机制被关闭,C正确;
D、纺锤丝和着丝粒连接异常,这属于异常,会导致分裂期延长,D正确。
故选B。
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共40分)
31. 近年来,具有强氧化性的臭氧(O3)已成为主要空气污染物之一,而褪黑素(MT)作为抗氧化物质,在植物遭受非生物胁迫时具有保护作用。某实验小组以一年生盆栽葡萄苗为材料,在O3胁迫下,研究了MT对葡萄叶片光合作用、光呼吸的影响(相关指标的检测结果如下表)。光呼吸被认为是一种光保护机制,光照过强或氧气与二氧化碳的比值过高,光呼吸会加强。光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco催化CO2固定的同时还能催化C5与O2结合,释放CO2。
处理
光呼吸速率
/µmol•m-2•s-1
光合作用
/µmol•m-2•s-1
Rubisco活性
/U•L
Je(PCR)生成速率
/µmol•m-2•s-1
Je(PCO)生成速率
/µmol•m-2•s-1
对照组
5.5
16.03
160
360
120
实验组1
1.2
4.37
130
150
30
实验组2
2.2
9.00
150
210
50
注:O3胁迫可采用O3熏蒸的方式处理,MT处理可采用MT溶液浇灌的方式。Je(PCR)是指用于暗反应(碳同化)的光合电子流速,Je(PCO)是指用于光呼吸的电子流速。
(1)光呼吸与光合作用都利用_____为原料,但光合作用通过_____(生理过程)反应实现了该物质的再生,而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生CO2.
(2)上述实验证明MT处理能缓解O3胁迫对葡萄叶片光合速率的影响,据此判断实验组1、实验组2的处理分别是_____、_____。
(3)Rubisco是植物光合作用中的一种关键酶,固定CO2的同时制约着碳元素向卡尔文循环和光呼吸循环分流。实验结果表明,MT处理后Je(PCR)和Je(PCO)显著升高,说明MT的作用机理可能是_____。
【答案】(1) ①. 五碳化合物(C5) ②. C3的还原
(2) ①. 用O3熏蒸处理 ②. 用O3熏蒸处理后采用MT浇灌处理
(3)MT能提高Rubisco活性
【解析】
【分析】分析题意,本实验的自变量是O3及MT的有无,因变量是光呼吸速率、光合作用和Rubisco活性等,实验设计应遵循对照原则。
【小问1详解】
结合题意“光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco催化CO2固定的同时还能催化C5与O2结合,释放CO2”可知,光呼吸与光合作用都可利用五碳化合物,不同之处在于光合作用可通过暗反应过程中C3的还原实现了该物质再生。
【小问2详解】
分析题意,上述实验证明MT处理能缓解O3胁迫对葡萄叶片光合速率的影响,则实验的自变量是O3及MT的有无,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故据此推测,实验组1、实验组2的处理分别是用O3熏蒸处理、用O3熏蒸处理后采用MT浇灌处理。
【小问3详解】
实验结果表明,MT处理后Je(PCR用于暗反应/碳同化的光合电子流速)和Je(PCO用于光呼吸的电子流速)显著升高,而暗反应和光呼吸均需要Rubisco的催化,说明MT的作用机理可能是提高Rubisco活性。
32. CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌是一类光能自养型微生物,具有特殊的CO2浓缩机制,如图所示,其中羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散,羧化体中含有许多酶,如碳酸酐酶(CA),CA可催化HCO3- 和H+反应生成CO2.回答下列问题:
(1)蓝细菌的光合片层膜上含有_____(填两类光合色素)及相关的酶,该光合片层膜相当于高等植物叶绿体中的_____膜,可进行光反应过程。蓝细菌的光反应和暗反应紧密联系、密不可分,当受光照时能够产生ATP和NADPH,后者在暗反应中的作用是_____;暗反应为光反应提供_____。
(2)蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中CO2浓度,据图分析,CO2浓缩的具体机制有_____(答出两点)。
【答案】(1) ①. 藻蓝素、叶绿素 ②. 类囊体 ③. NADPH作为活泼的还原剂参与暗反应,同时储存部分能量供暗反应利用 ④. ADP、Pi、NADP+
(2)细胞膜上含有HCO3- 转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收HCO3-,HCO3-在羧化体内可转变为CO2;光合片层膜上含有CO2转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收CO2;羧化体具有蛋白质外壳,可限制CO2气体扩散等
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生的场所是叶绿体的类囊体薄膜,色素分子吸收、传递和转换的光能,一部分用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分用于合成ATP。暗反应发生的场所是叶绿体基质,首先发生CO2的固定,即CO2和C5结合形成两分子的C3,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。
【小问1详解】
蓝细菌能进行光合作用,是因为其光合片层膜上含有藻蓝素、叶绿素及相关的酶,该光合片层膜相当于高等植物叶绿体中的类囊体膜,可进行光反应过程。光反应产生的NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。在暗反应阶段,CO2和C5结合形成C3,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原为C5和糖类(CH2O),此过程产生的ADP、Pi、NADP+可被光反应用来合成ATP和NADPH。
【小问2详解】
分析题文描述和题图可知,蓝细菌的细胞膜上含有HCO3- 转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收HCO3- ,HCO3- 在羧化体内可转变为CO2;光合片层膜上含有CO2转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收CO2;羧化体具有蛋白质外壳,可限制CO2气体扩散等,蓝细菌正是通过以上的CO2浓缩机制来提高羧化体中CO2浓度。
33. 下图是某基因型为AaBb的二倍体雌性高等动物细胞连续分裂过程中的图像及细胞分裂过程中染色体数目变化曲线示意图。
(1)图甲细胞处于图丁中的_____段,图丙所示的细胞名称是_____。不考虑突变,图丙所示细胞分裂产生的子细胞基因型是_____。
(2)若图乙所示细胞分裂完成后形成了基因型为AAB的卵细胞,其原因最可能是_____。
(3)已知该动物还存在另外两对等位基因Y/y和R/r,经基因检测该动物体内的生殖细胞类型共有Yr和yR两种,且数量比例接近1∶1,由此推断这两对等位基因在染色体上的具体位置情况是_____。
【答案】(1) ①. ab ②. 第一极体 ③. AB
(2)减数第二次分裂后期,含有A基因的染色体在着丝粒分裂后没有正常分离而是都进入到卵细胞中形成的
(3)Y和r、y和R连锁,且位于一对同源染色体上
【解析】
【分析】题图分析:甲细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;乙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;丙细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;丁图中ab段表示有丝分裂后期;cd段表示减数第二次分裂前期和中期;de段表示减数第二次分裂后期。
【小问1详解】
甲细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,此时染色体数目是4N,处于图丁中的ab段;图丙细胞处于减数第二次分裂后期,且该细胞的细胞质均等分裂,并且该细胞取自雌性动物,因而该细胞的名称为第一极体;结合染色体的颜色可判断,图丙所示细胞中染色体上含有的基因分别为A和B,因而该细胞分裂产生的子细胞基因型均为AB;
【小问2详解】
若图乙所示细胞分裂完成后形成了基因型为AAB的卵细胞,则说明与该卵细胞同时产生的极体的基因型为B,另外的两个极体的基因型为ab,即该异常卵细胞的产生是由于次级卵母细胞在减数第二次分裂后期,A基因所在的染色体分开后没有正常分离进入同一个卵细胞导致的;
【小问3详解】
已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r,经基因检测该动物体内的生殖细胞类型共有Yr和yR两种,且数量比例接近1∶1,由此推断这两对等位基因为连锁关系,且位于一对同源染色体上,即Y和r、y和R连锁,且位于一对同源染色体上。
34. 某生物兴趣小组用同位素标记法探究得到洋葱根尖细胞有丝分裂周期及各阶段所经历的时间,统计如下表:(一个细胞周期可分为4个阶段:G1期主要合成RNA和蛋白质;S期是DNA合成期;G2期DNA合成终止,合成RNA及蛋白质;M期是细胞分裂期。)
表1
周期
G1
S
G2
M
合计
时长(h)
10
7
3.5
1.5
22
(1)在下列坐标系中绘出该种细胞一个细胞周期的核DNA含量变化曲线,并注明各期名称_____(假设体细胞核DNA相对含量为2C)
(2)若在上述细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,处于____期的细胞立刻被抑制,再培养_______小时,则其余细胞都将被抑制在G1/S期交界处;然后去除抑制剂,更换新鲜培养液,细胞将继续沿细胞周期运行,在所有细胞达到___期终点前,再加入DNA 合成抑制剂,则全部细胞都将被阻断在G1/S期交界处,实现细胞周期同步。
(3)某同学在显微镜下观察到了A图像,发现了赤道板。
请你评价他的观察结果:______。
【答案】(1)
(2) ①. S期 ②. 15 ③. G1
(3)赤道板只是一个位置,不是真实结构,因此赤道板是看不到的
【解析】
【分析】1、G1期:DNA合前期,合成RNA和核糖体。
2、S期:DNA复制期,主要是遗传物质的复制,即DNA、组蛋白和复制所需要酶的合成。
3、G2期:DNA合成后期,有丝分裂的准备期,主要是RNA和蛋白质(包括微管蛋白等)的大量合成。
4、M期:细胞分裂期, 包含前期、中期、后末期。
5、细胞周期中大部分时间都属于分裂间期,其中包括G1期、S期和G2期。
【小问1详解】
G1期为DNA合前期,细胞中DNA相对含量为2C;S期为DNA复制期,细胞中DNA相对含量为2C→4C;G2期为DNA合成后期,细胞中DNA相对含量为4C;M期为细胞分裂期,细胞中DNA相对含量为4C→2C,故该种细胞一个细胞周期的核DNA含量变化曲线如下:
【小问2详解】
S期为DNA复制期,若在上述细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,再培养G2+M+G1=3.5+1.5+10=15小时,其余细胞都将被抑制在G1/S期交界处;若要使所用细胞停留在G1/S期期交界处,则应在G1期终点之前,加入DNA合成抑制剂。
【小问3详解】
A图像中的细胞属于有丝分裂中期的细胞,有丝分裂中期染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上,但赤道板只是一个位置,不是真实结构,因此赤道板是看不到的。
第1页/共1页
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