内容正文:
高三年级期中考生物试题
一、单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26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. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是( )
A. 该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B. 该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C. 该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D. 高温可改变该蛋白化学组成,从而改变其韧性
2. 在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是( )
样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量(mg/mL)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A. 斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B. 吸光值与样本的葡萄糖含量有关,与斐林试剂的用量无关
C. 若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量大于0.4mg/mL
D. 在一定范围内葡萄糖含量越高,反应液去除沉淀后蓝色越浅
3. 溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )
A. H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B. H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C. 该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D. 溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
4. 下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B. 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C. 人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D. 高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
5. 心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A. 心肌收缩力下降
B. 细胞内液的钾离子浓度升高
C. 动作电位期间钠离子内流量减少
D. 细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
6. 某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA组分
+
+
-
+
-
蛋白质组分
+
-
+
-
+
低浓度Mg2+
+
+
+
-
-
高浓度Mg2+
-
-
-
+
+
产物
+
-
-
+
-
根据实验结果可以得出的结论是( )
A. 酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B. 蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C. 在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D. 在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
7. 植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,只进行无氧呼吸产生乳酸
B. a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C. 每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D. 植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
8. 植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是( )
A. 磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B. 与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C. 正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D. 受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
9. 秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是( )
A. 培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B. 乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2
C. 此装置主要用来探究酵母菌是否发生了有氧呼吸
D. 实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
10. 在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是( )
A. 在低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B. 在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C. 在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用
D. 图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
11. 将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后,测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率,结果如图。由图不能得出的结论是( )
A. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B. 35℃时两组植株真正(总)光合速率相等
C. 50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D. HT植株表现出对高温环境的适应性
12. 为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A. 考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B. 考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
13. 雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A. 处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B. 减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C. 处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D. 该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
二、多项选择题(本题共5小题,共15分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
14. 盐碱化是农业生产的主要障碍之一、植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内,以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫,钒酸钠(质膜H+泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是( )
A. 溶质跨膜转运都会消耗ATP
B. GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累
C. GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化,与液泡膜H+泵活性有关
D. 盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
15. 在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是( )
A. 4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻,无法消耗氧气
B. 与25℃时相比,4℃时有氧呼吸产热多
C. 与25℃时相比,4℃时有氧呼吸消耗的O2多
D. DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少
16. 曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。下图中的曲线与相应生命活动变化关系的说法错误的是( )
A. 曲线a可表示某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系
B. 曲线a可表示葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞时,物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化的关系
C. 曲线b可表示自然状态下,某池塘草鱼种群增长速率随时间变化的关系
D. 曲线a可表示在春季晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化的关系
17. 已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是
A. 乙组加入了药物X后再进行培养
B. 丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C. 乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D. 若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
18. 科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验,杂种经多代自花传粉选育,后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( )
A. 两亲本和F1都为多倍体
B. F1减数第一次分裂中期形成13个四分体
C. F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
D. F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
二、非选择题(除标注外每空2分,共59分)
19. 长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高,导致作物根系长期缺氧,对植株造成的胁迫及伤害。回答下列问题:
(1)发生渍害时,油菜地上部分以有氧(需氧)呼吸为主,有氧呼吸释放能量最多的是第_____阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵,这一过程发生的场所是_____,此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化,促进氢接受体(NAD+)再生,从而使_____得以顺利进行。因此,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越_____(耐渍害/不耐渍害)。
(2)以不同渍害能力的油菜品种为材料,经不同时长的渍害处理,测定相关生理指标并进行相关性分析,结果见下表。
光合速率
蒸腾速率
气孔导度
胞间CO2浓度
叶绿素含量
光合速率
1
蒸腾速率
0.95
1
气孔导度
0.99
0.94
1
胞间CO2浓度
-0.99
-0.98
-0.99
1
叶绿素含量
0.86
0.90
0.90
-0.93
1
注:表中数值为相关系数(r),代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时,相关越密切,越接近0时相关越不密切。
据表分析,与叶绿素含量呈负相关的指标是_____。已知渍害条件下光合速率显著下降,则蒸腾速率呈_____趋势。
(3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。渍害发生后,有些植物根系细胞通过_____,将自身某些薄壁组织转化腔隙,形成通气组织,促进氧气运输到根部,缓解渍害。
20. 1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵:还有研究发现,乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。
组别
实验处理
实验结果
①
葡萄糖溶液+无菌水
—
②
葡萄糖溶液+酵母菌
+
③
葡萄糖溶液+A溶液
—
④
葡萄糖溶液+B溶液
—
注:“+”表示有乙醇生成,“一”表示无乙醇生成
回答下列问题:
(1)除表中4组外,其它2组的实验处理分别是:葡萄糖溶液+酵母汁;葡萄糖溶液+_____。
(2)若为了确定B溶液中是否含有多肽,可用_____来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的,可增加一组实验,该组的处理是:葡萄糖溶液+A溶液+_____。
(3)制备无细胞酵母汁,酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液,缓冲液的作用是_____,以确保酶的活性。
(4)如何检测酵母汁中是否含有活细胞?(写出方法及相应原理)_____。
21. 某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种,单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种,科研人员进行杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb。回答下列问题:
(1)基因A/a、B/b在遗传时遵循基因的_____定律,该定律发生在_____时期。
(2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1表现型,只出现两种情况,如下表所示。
甲(母本)
乙(父本)
F1
aaBB
乙-1
幼苗期全部死亡
乙-2
幼苗死亡:成活=1:1
①该植物的花是两性花,上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是_____。
②根据实验结果推测,部分F1植株死亡的原因有两种可能性:其一,基因型为A_B_的植株致死;其二,基因型为_____的植株致死。
③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为_____。
22. 家蚕是二倍体生物(2n=56),雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型
基因
基因所在染色体
第二隐性灰卵
a
12号
第二多星纹
b
12号
抗浓核病
d
15号
幼蚕巧克力色
e
2
(1)幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为_____。
(2)表中所列的基因,不能与b基因进行自由组合的是_____。
(3)正常情况下,雌家蚕的1个染色体组含有_____条染色体,雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有_____条W染色体。
(4)幼蚕不抗浓核病(D)对抗浓核病(d)为显性,黑色(E)对巧克力色(e)为显性。为鉴定一只不抗浓核病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配,产生的F1幼蚕全部为黑色,且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1:1,则该雄性幼蚕的基因型是_____。
23. 番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占的比例为_____。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为_____,以该杂交种为亲本种植,均随机受粉,则F1中可育晚熟红果植株所占比例为_____。
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,则以上所得F1的体细胞中含有_____个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了_____基因所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是_____。
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高三年级期中考生物试题
一、单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26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. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是( )
A. 该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B. 该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C. 该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D. 高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性
【答案】B
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式是 ,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】A、该蛋白的基本组成单位是氨基酸,与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同,A错误;
B、氨基酸是组成蛋白质的基本单位,该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成,B正确;
C、该蛋白彻底水解的产物为氨基酸,不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,C错误;
D、高温可改变该蛋白的空间结构,从而改变其韧性,但不会改变其化学组成,D错误。
故选B。
2. 在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是( )
样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量(mg/mL)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A. 斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B. 吸光值与样本的葡萄糖含量有关,与斐林试剂的用量无关
C. 若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量大于0.4mg/mL
D. 一定范围内葡萄糖含量越高,反应液去除沉淀后蓝色越浅
【答案】D
【解析】
【详解】A、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下会产生砖红色沉淀,A错误;
B、吸光值与溶液的浓度有关,故吸光值与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关,B错误;
C、由表格内容可知,葡萄糖含量越高,吸光值越小,若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量小于0.4mg/mL,即葡萄糖含量在0.3mg/mL~0.4mg/mL,C错误;
D、在一定范围内葡萄糖含量越高,生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多,反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2+越少,则蓝色越浅,D正确。
故选D。
3. 溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )
A. H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B. H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C. 该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D. 溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
【答案】D
【解析】
【分析】1. 被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式,不需能量。被动运输又分为两种方式:自由扩散:不需要载体蛋白协助,如:氧气,二氧化碳,脂肪,协助扩散:需要载体蛋白协助,如:氨基酸,核苷酸,特例...2.主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度,如:矿物质离子,葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐:大分子物质的跨膜运输,需能量。
【详解】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体,说明H+浓度为溶酶体内较高,因此H+进入溶酶体为逆浓度运输,方式属于主动运输,A正确;
B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,若载体蛋白失活,溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低,进而导致溶酶体内的吞噬物积累,B正确;
C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除,C正确;
D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同,溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶可能失活,D错误。
故选D。
4. 下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B. 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C. 人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D. 高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
【答案】A
【解析】
【分析】细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化,细胞内含有多种细胞器,各种细胞器的形态、结构不同,在功能上也各有分工。解答本题需要掌握细胞内各种细胞器的结构和功能特性,然后分析选项中的关键点逐一判断。
【详解】A、线粒体是细胞的“动力车间”,根据细胞代谢的需要,线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖,A正确;
B、细胞质基质中含有RNA,不含DNA,而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA,所含核酸种类不同,B错误;
C、内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道,在未分化的细胞中数量较少,而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液,细胞中的内质网数量较多,C错误;
D、分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的,高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关,D错误。
故选A。
5. 心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A. 心肌收缩力下降
B. 细胞内液的钾离子浓度升高
C. 动作电位期间钠离子的内流量减少
D. 细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
【答案】C
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】 A、由题干和分析可知,药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,影响Na+势能,从而导致Ca2+无法从细胞内转运到细胞外,使得细胞质中Ca2+浓度升高,导致心肌收缩力升高,A错误;
B、由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,导致细胞内Na+浓度增高,K+浓度降低,B错误;
C、动作电位期间Na+的内流量与细胞膜内外Na+浓度差有关,Na+-K+泵功能受到抑制,因此Na+浓度差减小,Na+的内流量减少,C正确;
D、由题干和分析可知,药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,影响Na+势能,细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动减弱,D错误。
故选C。
6. 某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA组分
+
+
-
+
-
蛋白质组分
+
-
+
-
+
低浓度Mg2+
+
+
+
-
-
高浓度Mg2+
-
-
-
+
+
产物
+
-
-
+
-
根据实验结果可以得出的结论是( )
A. 酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B. 蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C. 在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D. 在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
【答案】C
【解析】
【分析】分析:由表格数据可知,该实验的自变量是酶的组分、Mg2+的浓度,因变量是有没有产物生成,底物为无关变量。第①组为正常组作为空白对照,其余组均为实验组。
【详解】A、第①组中,酶P在低浓度Mg2+条件,有产物生成,说明酶P在该条件下具有催化活性,A错误;
BD、 第③组和第⑤组对照,无关变量是底物和蛋白质组分,自变量是Mg2+浓度,无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下,两组均没有产物生成,说明蛋白质组分无催化活性,BD错误;
C、第②组和第④组对照,无关变量是底物和RNA组分,自变量是Mg2+浓度,第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成,第②组在低浓度Mg2+条件下,没有产物生成,说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性,C正确。
故选C。
7. 植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 时间a之前,植物根细胞无CO2释放,只进行无氧呼吸产生乳酸
B. a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C. 每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D. 植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
【答案】C
【解析】
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放,图示在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,分析题意可知,植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境,据此推知在时间a之前,只进行无氧呼吸产生乳酸,A正确;
B、a阶段无二氧化碳产生,b阶段二氧化碳释放较多,a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程,是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现,B正确;
C、无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸,都只在第一阶段释放少量能量,第二阶段无能量释放,故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同,C错误;
D、酒精跨膜运输方式是自由扩散,该过程不需要消耗ATP,D正确。
故选C。
8. 植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是( )
A. 磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B. 与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C. 正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D. 受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸是葡萄糖等有机物彻底氧化分解并释放能量的过程。由题干信息可知,磷酸戊糖途径可以将葡萄糖转化成其他中间产物,这些中间产物可以作为原料进一步生成其他化合物。
【详解】A、根据题意,磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料,而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH,能与O2反应产生水,A正确;
B、有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程,而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物,中间产物还进一步生成了其他有机物,所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少,B正确;
C、正常生理条件下,只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径,其余的葡萄糖会参与其他代谢反应,例如有氧呼吸,所以用14C标记葡萄糖,除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物,还会追踪到参与其他代谢反应的产物,C错误;
D、受伤组织修复即是植物组织的再生过程,细胞需要增殖,所以需要核苷酸和氨基酸等原料,而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等,D正确。
故选C。
9. 秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是( )
A. 培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B. 乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2
C. 此装置主要用来探究酵母菌是否发生了有氧呼吸
D. 实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并研究其细胞呼吸过程的模式图,图示模拟的是酵母菌无氧呼吸,其中溴麝香草酚蓝可检测二氧化碳。
【详解】A、应在充分反应之后向甲瓶中加入橙色的酸性重铬酸钾检测乙醇生成,A错误;
B、乙瓶的溶液由蓝色变成绿色再变黄色,表明酵母菌已产生了CO2,B错误;
C、由于甲瓶是封闭的,所以该装置主要探究酵母菌是否进行无氧呼吸,C错误;
D、由于培养液中葡萄糖含量一定,因此增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量,D正确。
故选D。
10. 在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是( )
A. 在低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B. 在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C. 在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用
D. 图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
【答案】C
【解析】
【分析】本实验的自变量为光照强度和温度,因变量为CO2吸收速率。
【详解】A、CO2吸收速率代表净光合速率,低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升,需要从外界吸收的CO2减少,A正确;
B、在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强,B正确;
C、CP点代表呼吸速率等于光合速率,植物可以进行光合作用,C错误;
D、图中M点处CO2吸收速率最大,即净光合速率最大,也就是光合速率与呼吸速率的差值最大,D正确。
故选C。
11. 将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后,测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率,结果如图。由图不能得出的结论是( )
A. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B. 35℃时两组植株的真正(总)光合速率相等
C. 50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D. HT植株表现出对高温环境适应性
【答案】B
【解析】
【分析】1、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。净光合速率可用单位时间内O2的释放量、有机物的积累量、CO2的吸收量来表示。
2、真正(总)光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、由图可知,CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致,都接近于3nmol••cm-2•s-1,A正确;
B、CO2吸收速率代表净光合速率,而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等,但呼吸速率未知,故35℃时两组植株的真正(总)光合速率无法比较,B错误;
C、由图可知,50℃时HT植株的净光合速率大于零,说明能积累有机物,而CT植株的净光合速率不大于零,说明不能积累有机物,C正确;
D、由图可知,在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零,能积累有机物进行生长发育,体现了HT植株对高温环境较适应,D正确。
故选B。
12. 为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A. 考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B. 考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
【答案】D
【解析】
【分析】 减数分裂过程:1、细胞分裂前的间期:细胞进行DNA复制;2、减一前期:同源染色体联会,形成四分体,形成染色体、纺锤体,核仁核膜消失,同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换;3、减一中期:同源染色体着丝点(粒)对称排列在赤道板两侧;4、减一后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,移向细胞两极;5、减一末期:细胞一分为二,形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体;6、减二前期:次级精母细胞中染色体再次聚集,再次形成纺锤体;7、减二中期:染色体着丝点排在赤道板上;8、减二后期:染色体着丝点(粒)分离,染色体移向两极;9、减二末期:细胞一分为二,次级精母细胞形成精细胞,次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。
【详解】A、如果发生交叉互换,卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞,A正确;
B、考虑同源染色体交叉互换,卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞,B正确;
C、不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,C正确。
D、不考虑同源染色体交叉互换,患儿含有三个不同的等位基因,不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,D错误。
故选D。
13. 雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A. 处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B. 减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C. 处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D. 该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、结合题意可知,雄性蝗虫体内只有一条X染色体,减数第一次分离后期同源染色体分离,此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体,A正确;
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离,雄蝗虫的性染色体为X和O,经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体,即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条,B正确;
C、该蝗虫基因型为AaXRO,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,若不考虑变异,一个精原细胞在减数第二次分裂后期有2个次级精母细胞,两种基因型,但该个体有多个精原细胞,在减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型,C错误;
D、该蝗虫基因型为AaXRO,在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR,D正确。
故选C。
二、多项选择题(本题共5小题,共15分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
14. 盐碱化是农业生产的主要障碍之一、植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内,以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫,钒酸钠(质膜H+泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是( )
A. 溶质的跨膜转运都会消耗ATP
B. GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累
C. GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化,与液泡膜H+泵活性有关
D. 盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
【答案】BD
【解析】
【分析】分析上两个题图可知,NaCl胁迫时,加GB使Na+外排显著增加,钒酸钠处理抑制了质膜H+泵后,NaCl胁迫时,加GB使Na+外排略微增加;分析下两个题图可知,NaCl胁迫时,加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强,而液泡膜H+泵活性几乎无变化,所以GB引起盐胁迫时液泡中Na+浓度显著变化,与液泡膜NHX载体活性有关,而与液泡膜H+泵活性无关。
【详解】A、某些溶质的转运为被动运输,不需要消耗能量,某些溶质的跨膜转运可以利用H+浓度梯度提供能量,不一定都会消耗ATP,A错误;
B、对比分析上两个题图可知,NaCl胁迫时,加GB使Na+外排显著增加,钒酸钠处理抑制了质膜H+泵后,NaCl胁迫时,加GB使Na+外排略微增加,说明GB可能通过调控质膜H+泵活性来增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累,B正确;
C、对比分析下两个题图可知,NaCl胁迫时,加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强,而液泡膜H+泵活性几乎无变化,所以GB引起盐胁迫时液泡中Na+浓度的显著变化,与液泡膜NHX载体活性有关,而与液泡膜H+泵活性无关,C错误;
D、由题意可知,植物通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H+泵把Na+转入液泡内,以维持细胞质基质Na+稳态,增强植物的耐盐性,D正确。
故选BD。
15. 在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是( )
A. 4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻,无法消耗氧气
B. 与25℃时相比,4℃时有氧呼吸产热多
C. 与25℃时相比,4℃时有氧呼吸消耗的O2多
D. DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题图:与25℃条件下相比,25℃+DNP条件下ATP生成量减少,而耗氧量增加,说明DNP的存在可抑制ATP的合成;与25℃条件下相比,4℃条件下ATP生成量降低,耗氧量增加。
【详解】A、与25℃相比,4℃耗氧量增加,根据题意,电子经线粒体内膜最终传递给氧气,说明电子传递未受阻,A错误;
B、与25℃相比,短时间低温4℃处理,ATP合成量较少,耗氧量较多,说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热,消耗的葡萄糖量多, B正确;
C、与25℃相比,短时间低温4℃处理,耗氧量较多,C正确;
D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中,会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,导致ATP合成减少, D正确。
故选BCD。
16. 曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。下图中的曲线与相应生命活动变化关系的说法错误的是( )
A. 曲线a可表示某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系
B. 曲线a可表示葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞时,物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化的关系
C. 曲线b可表示自然状态下,某池塘草鱼种群增长速率随时间变化的关系
D. 曲线a可表示在春季晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化的关系
【答案】BD
【解析】
【分析】净光合速率等于光合作用的速率减去呼吸作用的速率,当夜晚或光照较弱等条件下,呼吸强于光合,净光合速率小于0。
【详解】A、在一定范围内,某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度增加而加快,当CO2浓度过强可抑制光合作用的强度,造成曲线下降,能用a曲线表示,A正确;
B、葡萄糖以协助扩散的方式进入红细胞,膜两侧葡萄糖浓度差越大,运输速率越大,但是最终受到细胞膜上葡萄糖载体数量的限制,曲线达到最高点后维持水平,a曲线与其不符,B错误;
C、自然状态下,某池塘草鱼种群数量呈S形增长,其增长速率随时间变化先上升后下降至零,曲线b可表示其变化,C正确;
D、在晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化,清晨或傍晚可能小于零,b曲线与其不符,D错误。
故选BD。
17. 已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是
A. 乙组加入了药物X后再进行培养
B. 丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C. 乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D. 若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
【答案】C
【解析】
【分析】本题以“探究药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用”为载体,考查学生的实验探究能力,通过分析出该实验的自变量,设置实验组和对照组,通过观察指标从而得出实验结论。
【详解】ABC、根据图示,相同时间内,乙和丙两组中的细胞数目都大于甲组,由于甲组未加药物,且药物X对细胞增殖有促进作用,所以甲组为对照组,乙组和丙组为加入药物组X组,丙组后半段的细胞数目低于乙组,药物D可抑制药物X的作用,说明丙组培养一段时间后又加入了药物D,因此乙组加入了药物X,丙组先加入药物X,后加入药物D,AB正确,C错误;
D、若药物X为蛋白质, 药物D可抑制药物X的作用,因此D可能改变了药物X的空间结构,使得药物X失去活性,D正确。
故选C。
【点睛】解答此题关键能从题干中药物D和药物X的作用,分析出两种药物对培养液中细胞数目的影响,从而分析出乙组和丙组所加的药物种类,从而对选项做出正确的判断。
18. 科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验,杂种经多代自花传粉选育,后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( )
A. 两亲本和F1都为多倍体
B. F1减数第一次分裂中期形成13个四分体
C. F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
D. F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
【答案】AD
【解析】
【分析】由受精卵发育而来的个体,体内含有几个染色体组,就是几倍体。由配子发育而来的个体,不管有几个染色体组,均属于单倍体。
四分体形成于减数第一次分裂前期同源染色体联会。
【详解】A、由题意可知,L、M、N表示3个不同的染色体组,故两亲本和F1都含有四个染色体组,且由受精卵发育而来,为四多倍体,A正确;
B、四分体形成于减数第一次分裂前期同源染色体联会,B错误;
C、由图中选育产生的后代基因型推知,F1可能产生M、LM、MN、LMN等配子,C错误;
D、根据C选项配子类型的分析,已经图中选育产生的后代可知,后代一定会获得两个M染色体,D正确。
故选AD。
二、非选择题(除标注外每空2分,共59分)
19. 长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高,导致作物根系长期缺氧,对植株造成的胁迫及伤害。回答下列问题:
(1)发生渍害时,油菜地上部分以有氧(需氧)呼吸为主,有氧呼吸释放能量最多的是第_____阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵,这一过程发生的场所是_____,此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化,促进氢接受体(NAD+)再生,从而使_____得以顺利进行。因此,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越_____(耐渍害/不耐渍害)。
(2)以不同渍害能力的油菜品种为材料,经不同时长的渍害处理,测定相关生理指标并进行相关性分析,结果见下表。
光合速率
蒸腾速率
气孔导度
胞间CO2浓度
叶绿素含量
光合速率
1
蒸腾速率
0.95
1
气孔导度
0.99
0.94
1
胞间CO2浓度
-0.99
-0.98
-0.99
1
叶绿素含量
0.86
0.90
0.90
-0.93
1
注:表中数值为相关系数(r),代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时,相关越密切,越接近0时相关越不密切。
据表分析,与叶绿素含量呈负相关的指标是_____。已知渍害条件下光合速率显著下降,则蒸腾速率呈_____趋势。
(3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。渍害发生后,有些植物根系细胞通过_____,将自身某些薄壁组织转化腔隙,形成通气组织,促进氧气运输到根部,缓解渍害。
【答案】(1) ①. 三 ②. 细胞质基质 ③. 葡萄糖分解 ④. 耐渍害
(2) ①. 胞间CO2浓度 ②. 下降
(3)凋亡(程序性死亡)
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞质进行,第二阶段在线粒体基质进行,第三阶段在线粒体内膜进行,且第三阶段释放的能量最多。无氧呼吸分为两个阶段,均在细胞质基质进行。
【小问1详解】
有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行,是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵,属于无氧呼吸第二阶段,其场所为细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,该过程需要NAD+参与,此代谢过程中(丙酮酸进行乙醇发酵)需要乙醇脱氢酶的催化,促进氢接受体(NAD+)再生,从而提供细胞呼吸第一阶段的反应物,使葡萄糖分解的正常进行,由此可知,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能产生更多的能量维持生命活动的进行,更加耐渍害。
【小问2详解】
由表可知,叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数(r)为负值(-0.93),说明二者呈负相关。光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95,为正相关,所以光合速率显著下降,则蒸腾速率呈下降趋势。
【小问3详解】
渍害发生后,有些植物根系细胞通过通过凋亡(程序性死亡),将自身某些薄壁组织转化腔隙,形成通气组织,促进氧气运输到根部,缓解渍害。
20. 1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵:还有研究发现,乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。
组别
实验处理
实验结果
①
葡萄糖溶液+无菌水
—
②
葡萄糖溶液+酵母菌
+
③
葡萄糖溶液+A溶液
—
④
葡萄糖溶液+B溶液
—
注:“+”表示有乙醇生成,“一”表示无乙醇生成
回答下列问题:
(1)除表中4组外,其它2组的实验处理分别是:葡萄糖溶液+酵母汁;葡萄糖溶液+_____。
(2)若为了确定B溶液中是否含有多肽,可用_____来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的,可增加一组实验,该组的处理是:葡萄糖溶液+A溶液+_____。
(3)制备无细胞的酵母汁,酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液,缓冲液的作用是_____,以确保酶的活性。
(4)如何检测酵母汁中是否含有活细胞?(写出方法及相应原理)_____。
【答案】(1)A溶液+B溶液
(2) ①. 双缩脲试剂 ②. 去除了离子M的B溶液
(3)保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH
(4)染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透性(或酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖)
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
【小问1详解】
为验证上述“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助的结论,还需要加设两组实验,一组为葡萄糖溶液+酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成),另外一组为葡萄糖溶液+A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子包括相关酶)+B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子),此组预期结果为有乙醇生成。
【小问2详解】
为了确定B溶液中是否含有多肽,多肽可用双缩脲试剂检测,反应后呈现紫色。据题干信息可知,M离子存在于B溶液中,故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的,则应加设一组实验,即葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液;若有乙醇生成,则证明B不是必需的,若无乙醇生成,则证明B是必需的。
【小问3详解】
酶的作用条件温和,需要适宜的温度和pH等条件,实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH,以确保酶的活性。
【小问4详解】
检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有:染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透性;若为死细胞,则能被染色(或酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖,一段时间后,若酵母菌数量增加,则为活细胞)。
21. 某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状品种,单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种,科研人员进行杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb。回答下列问题:
(1)基因A/a、B/b在遗传时遵循基因的_____定律,该定律发生在_____时期。
(2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1表现型,只出现两种情况,如下表所示。
甲(母本)
乙(父本)
F1
aaBB
乙-1
幼苗期全部死亡
乙-2
幼苗死亡:成活=1:1
①该植物的花是两性花,上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是_____。
②根据实验结果推测,部分F1植株死亡的原因有两种可能性:其一,基因型为A_B_的植株致死;其二,基因型为_____的植株致死。
③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为_____。
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. 减数第一次分裂后期
(2) ①. 去雄和套袋 ②. aaBb ③. AAbb
【解析】
【分析】分析题意可知,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb,乙的基因型可能有AAbb、Aabb、aabb,甲与乙杂交,子代基因型可能为AaBb、aaBb。
【小问1详解】
A/a和B/b这两对等位基因位于非同源染色体上,遗传时遵循基因的自由组合定律,基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,即同源染色体分开,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因自由组合。
【小问2详解】
①该植物的花是两性花,为避免自花授粉和其它花粉干扰,在上述杂交实验,在授粉前需要对甲(母本)采取的操作是去雄和套袋处理。
②据题意可知,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb,又因为单个品种种植时均正常生长,品种乙基因型可能为AAbb、Aabb,aabb,则与aaBB杂交后F1基因型为AaBb或aaBb,进一步可推测部分F1植株致死的基因型为AaBb或aaBb。
③若进一步研究确认致死基因型为A_B_,则乙-1基因型应为AAbb,子代AaBb全部死亡。
22. 家蚕是二倍体生物(2n=56),雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型
基因
基因所在染色体
第二隐性灰卵
a
12号
第二多星纹
b
12号
抗浓核病
d
15号
幼蚕巧克力色
e
2
(1)幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为_____。
(2)表中所列的基因,不能与b基因进行自由组合的是_____。
(3)正常情况下,雌家蚕的1个染色体组含有_____条染色体,雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有_____条W染色体。
(4)幼蚕不抗浓核病(D)对抗浓核病(d)为显性,黑色(E)对巧克力色(e)为显性。为鉴定一只不抗浓核病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配,产生的F1幼蚕全部为黑色,且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1:1,则该雄性幼蚕的基因型是_____。
【答案】(1)伴性遗传
(2)a (3) ①. 28 ②. 0或2
(4)DdZEZE
【解析】
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
2、性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性别决定的方式常见的有XY型和ZW型两种。
【小问1详解】
位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,即幼蚕巧克力色表现为伴性遗传。
【小问2详解】
根据表中信息可知, a与b基因都位于12号染色体上,位于同一对染色体上的基因不能发生自由组合,即不能与b基因进行自由组合的是a。
【小问3详解】
家蚕是二倍体生物(2n=56),正常情况下,雌家蚕的性染色体组成为ZW型,其中的1个染色体组含有28条染色体,即雌家蚕的卵细胞含有28条染色体,减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体着丝粒分裂,含有W染色体的条数为0或2。
【小问4详解】
该只不抗浓核病黑色雄性幼蚕的基因型可表示为D_ZEZ_,与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配,产生的F1幼蚕全部为黑色,说明该雄性关于该性状的基因型为ZEZE。且F1中不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1,说明该雄性关于该性状的基因型为Dd,综上分析雄性幼蚕的基因型是DdZEZE。
23. 番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占的比例为_____。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为_____,以该杂交种为亲本种植,均随机受粉,则F1中可育晚熟红果植株所占比例为_____。
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,则以上所得F1的体细胞中含有_____个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了_____基因所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是_____。
【答案】(1) ①. 1/6 ②. MmRr ③. 3/8
(2) ①. 0 ②. M基因 ③. 必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因
【解析】
【分析】M、m基因位于2号染色体上,R、r基因位于5号染色体上,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
【小问1详解】
基因型为Mm的植株自交,F1中MM:Mm: mm=1: 2: 1,其中MM、Mm的植株表现为大花、可育,mm的植株只产生可育雌配子,故只有1/3MM和2/3Mm能够自交,则F2中雄性不育植株mm所占的比例为2/3×1/4=1/6;雄性不育植株的基因型为mm,与野生型植株杂交所得可育(基因型为Mm) 晚熟红果(基因型为Rr)杂交种的基因型为MmRr,以该杂交种为亲本种植,均随机受粉,则F1中可育晚熟红果植株(M_Rr)所占比例为3/4×1/2=3/8。
【小问2详解】
已知细菌中的H基因控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM) 后含H基因的雄配子死亡。H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞,并获得转基因植株甲和乙,则H基因的可能位置有:插入了M基因所在的染色体上、插入了m基因所在的染色体上、插入了2号染色体以外的染色体上,植株甲和乙分别与雄性不育植株mm杂交,在形成配子时喷施NAM,则含H基因的雄配子死亡,F1均表现为雄性不育mm,说明含有M基因的雄配子死亡,即有H基因插入了M基因所在的染色体(即2号染色体)上。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,以上所得F1均表现为雄性不育,说明F1的体细胞中含有0个H基因;若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了M基因所在的染色体上,即H与M基因连锁;若植株乙的体细胞中含n个H基因,则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因。
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