内容正文:
古田一中2024~2025学年第一学期高三第二次月考
生物试卷
(试卷满分:100分 考试时间:75分钟)
注意事项: 1.答卷前,考生务必将姓名、座号、考场、班级填写在答题卡上.
2.选择题用2B铅笔将答案涂在答题卡上,非选择题将答案写在答题卡上.
3.考试结束,考生只将答题卡交回,试卷自己保留.
一、单项选择题(每题3分,共54分)
1. 苯丙酮尿症患者早期确诊后,可及时采取严格限制高蛋白食物摄入的饮食策略辅助治疗。为验证该策略的有效性进行了相关研究,下表为研究过程中患者体内几种矿质元素含量的检测结果。下列分析正确的是( )
组别
锌(μmol/L)
铁(μmol/L)
钙(mmol/L)
镁(mmol/L)
铜(μmo/L)
实验组
70.58±1.53
7.38±1.20
1.68±0.17
1.65±0.17
21.77±3.97
对照组
78.61±0.90
7.75±0.95
1.72±0.17
1.48±0.20
20.04±5.29
A. 表中检测的5种元素均为微量元素
B. 实验组不限制高蛋白食物摄入,对照组限制高蛋白食物摄入
C. 表中结果说明高蛋白食物的摄入会影响患者体内矿质元素的含量
D. 人体血液中必须含有一定量的Ca2+,但Ca2+的含量过高会引起抽搐
2. 抗生素类药物中,头孢阻止病原体细胞壁的合成,阿奇霉素通过与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。下列叙述正确的是( )
A. 头孢发挥作用与病原体内高尔基体有关
B. 肺炎支原体感染不宜使用头孢,可服用阿奇霉素治疗
C. 肺炎支原体无细胞核,以DNA作为主要的遗传物质
D. 抗生素类药物使用应谨慎,它会使病原体产生抗药性
3. P4-ATPases被称为翻转酶,这种酶通过水解ATP将细胞膜中的脂质从胞外侧转移到胞质侧,是创造和维持细胞膜脂质不对称分布的关键因素。细胞膜成分的不对称分布对细胞的多种功能至关重要。下列说法错误的是( )
A. 细胞膜上蛋白质的分布也是不对称的
B. 翻转酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内,尾部在膜外
C. 细胞膜磷脂分子的运动除了翻转外还可以表现为侧向移动
D. 磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关
4. 铅是一种毒性很强的化学元素,进入人体内,能够形成多种比较稳定的铅化合物,分布于人体的多种组织细胞中。铅可导致神经组织的神经元线粒体空泡化、内质网结构发生改变、高尔基体扩张化,进而影响这些细胞器的正常功能。但这些改变不会直接影响下列哪种生理过程( )
A. 神经元缺氧时无氧呼吸释放少量能量
B. 在相邻两个神经元间的兴奋传递
C. 神经递质的合成、加工和释放
D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程
5. 内共生理论认为光合蓝藻(蓝细菌)内共生于真核寄主细胞,形成叶绿体,最终进化出光合真核细胞。科研人员为了探索该理论,用药物诱导产生ATP供应不足的代谢缺陷型芽殖酵母M,再将基因工程改造的工程蓝藻S转入其中,获得嵌入蓝藻S的芽殖酵母N。下列说法错误的是( )
A. 光合蓝藻具有色素,使其能吸收和利用光能、制造有机物
B. 光照条件下酵母N的繁殖速度比酵母M快,则支持内共生理论
C. 蓝藻光反应生成的ATP都通过NTT蛋白运出用于酵母N的生命活动
D. 甘油进入酵母细胞不需要转运蛋白,葡萄糖进入酵母细胞需要转运蛋白
6. 在相同条件下,先分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,再分别用清水处理上述细胞,两次处理后都观察并统计细胞质壁分离的情况,实验结果见下表。下列叙述错误的是( )
蔗糖溶液浓度
质壁分离细胞分例(%)
C1
C2
C3
C4
蔗糖溶液处理后
52
90
98
100
清水处理后
0
0
19
75
A. 为了便于观察,实验应选择洋葱鳞片叶外表皮细胞
B. 各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1<C2<C3<C4
C. C3和C4组蔗糖溶液处理后部分细胞可能已经失去活性
D. 各组蔗糖溶液处理过程中,水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
7. 植物细胞内Ca2+主要储存在液泡中,细胞质基质中的Ca2+维持在较低浓度。液泡膜上运输Ca2+的转运蛋白主要有:Ca2+通道、Ca2+-ATP酶(Ca2+泵)和Ca2+/H+反向转运蛋白(CAX)。液泡膜上的质子泵可消耗ATP建立膜两侧的H+浓度梯度势能,该势能驱动CAX将Ca2+与H+以相反的方向同时运输通过液泡膜。下列说法错误的是( )
A. Ca2+通道运输Ca2+过程中不需要与Ca2+结合
B. 质子泵消耗能量使细胞液的H+浓度低于细胞质基质
C. Ca2+泵和CAX运输Ca2+有利于使植物细胞保持坚挺
D. 加入呼吸抑制剂,Ca2+泵和CAX运输Ca2+的速率均会减慢
8. 呼吸熵(RQ)是指细胞同一时间二氧化碳产生量和氧气消耗量的比值,下面说法正确的是( )
A. 随着氧气浓度增大,酵母菌RQ值会逐渐减小至1
B. 奥运赛场上,高强度比赛项目的运动员肌肉细胞RQ值大于1
C. 若某细胞的RQ值为7/6,则该细胞有氧呼吸消耗葡萄糖占1/3
D. 若测定并计算出某细胞的RQ值为0.75,则该测定结果一定有误
9. 下图甲为向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,图乙为叶绿体的部分结构和相关代谢过程,下列说法正确的是( )
A. 图甲中O2释放速率表示净光合作用速率
B. 图乙所示结构为叶绿体内膜,A、B分别表示水、氧气
C. 图乙发生的代谢过程中,光能转化为D和F中活跃的化学能
D. 图甲中阴影部分的面积可用来表示一个光暗周期内NADPH和ATP的积累量
10. 禾谷类水稻、小麦、玉米等农作物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列物质变化和能量转化过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 弱光条件下作物没有O2的释放,不能说明未进行光合作用
B. 在光合作用暗反应阶段,CO2不能直接被NADPH还原
C. 合理密植和增施有机肥能提高禾谷类作物的光合作用强度
D. 在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗,叶片的光合速率会暂时升高
11. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将辣椒幼苗进行分组和3种处理:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),在其它条件适宜且相同的条件下进行实验,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
B. 辣椒幼苗在淹水的条件下,其根细胞无氧呼吸的产物仅有乳酸
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. 淹水胁迫时,该植物根细胞酒精的产生速率小于乳酸的产生速率
12. 为研究水绵的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和某种指示剂配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水绵,另一支不加入水绵,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
距日光灯
的距离(cm)
20
20
40
60
80
100
100(遮光)
50min后试管中
溶液的颜色
浅绿色
X
浅蓝色
浅绿色
黄绿色
浅黄色
黄色
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,下列说法错误的是( )
A. 1号和4号试管均呈现浅绿色的原因相同
B. 实验中加入的指示剂为溴麝香草酚蓝溶液,X代表蓝色
C. 若7号试管突然给予光照,短时间内细胞叶绿体中C3含量将减少
D. 水绵具有螺旋式带状的叶绿体,是探究细胞中光合作用场所的良好材料
13. 一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,下列叙述不正确的是( )
A. 减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ后期,细胞中的染色体组数相同
B. 若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,则可能发生了互换
C. 若产生的精子为AXB∶aXB∶aY=1∶1∶2,则可能的原因是同源染色体未分离
D. 若细胞中无染色单体,基因组成为AAYY,则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
14. 细胞一般会经历生长、增殖、分化、衰老、死亡等过程。下列有关细胞生命历程的叙述,正确的有( )
①肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同
②造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞
③衰老细胞内染色质收缩、染色加深,这样会影响DNA复制和转录
④细胞衰老的过程中,细胞内各种酶活性降低,呼吸速率减慢,细胞代谢速率减慢
⑤清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
⑥细胞凋亡受基因调控,不利于个体生长发育
⑦已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
15. 某研究团队发现,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬,下列叙述错误的是( )
A. 饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量
B. 当细胞长时间处在饥饿状态时,过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D. 细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
16. 果蝇(XY型)为二倍体生物,其体细胞中有4对同源染色体。下列有关果蝇的叙述正确的是( )
A. 减数分裂中染色体数目加倍的时期,可发生着丝粒分裂,同源染色体分离
B. 减数第一次分裂后期,所有非等位基因发生自由组合
C. 雄果蝇体细胞中有4对染色体,经减数分裂得到的精子有2对染色体
D. 减数分裂和受精作用保证了亲代和子代之间染色体数目的恒定
17. 巧妙运用假说——演绎法是孟德尔遗传实验取得成功的重要原因之一,下表是有关分离定律的实验过程与假说——演绎法内容的对应关系,正确的是( )
选项
分离定律的实验过程
假说—演绎法内容
A
具有一对相对性状的亲本正反交,F1为什么均表现出显性性状?
发现并提出问题
B
若F1与隐性纯合子杂交,理论上后代可表现出1:1的性状分离比
作出假设
C
F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中
演绎推理
D
F1自交,F2表现出3:1的性状分离比
实验验证
A. A B. B C. C D. D
18. 某野生型水稻叶片为绿色,由基因C控制,在培育水稻优良品种的过程中发现了两个叶片为黄色的突变体。突变体1是基因C突变为C1所致,且基因C1纯合幼苗期致死;突变体2是基因C突变为C2所致,且基因型C1C2表现为黄色。下列说法正确的是( )
A. 在决定黄色这一表型时,基因C1表现为隐性
B. 突变体1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株占7/9
C. 突变体1和突变体2杂交,若子代中绿色:黄色=1:1,说明基因C2是隐性突变
D. 突变体叶片为黄色是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状的结果
二、非选择题(4小题,共46分)
19. 随着生活水平的提高,高糖高脂食物过量摄入导致肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等疾病高发,此类疾病与脂滴的代谢异常有关。脂滴是细胞内贮存脂质的一种细胞器,可以与细胞中的多种细胞器相互作用,部分关系如图所示。请分析下列问题:
(1)图中除溶酶体和脂滴外具有单层膜结构的细胞器还有____________,细胞器之间存在由____________组成的细胞骨架,锚定并支撑着各种细胞器。
(2)中性脂在内质网膜内合成后,在磷脂双分子层中间聚集以“出芽”形式与内质网膜分离,继而成为成熟脂滴。据此推测脂滴的膜是由磷脂_______(填“单”或“双”)分子层组成,在显微镜下可使用____________(填试剂)对脂滴进行检测。
(3)机体营养匮乏时,脂滴中脂肪可通过脂噬途径被分解。脂噬是指_________________,其内的中性脂肪酶催化脂肪水解。如图所示线粒体与多种细胞器间通过膜接触位点实现连接,脂噬的产物可通过该结构进入线粒体氧化分解。膜接触位点中还存在受体蛋白,依据上述信息,该结构具有______________________的功能。
(4)研究表明NASH患者肝脏细胞内线粒体—内质网接触位点的结构是不完整的。综合上述信息,可从____________________等方向研发治疗NASH的药物(答出一点即可)。
20. 中国农产品地理标志产品“安宁白凤桃”口感细腻,风味独特,肉质柔软多汁香甜,深受百姓喜爱。在白凤桃果汁加工过程中,褐变现象严重影响了果汁的色泽、口感。科学研究表明,白凤桃果汁褐变是由果肉细胞中的多酚氧化酶(PPO)催化无色多酚物质氧化为醌类物质,醌类物质聚合产生色素导致的。生产实践中寻找抗褐变剂以防止果汁加工过程中发生褐变已成为目前研究的热点。请回答下列相关问题:
(1)白凤桃果肉细胞中的多酚氧化酶(PPO)彻底水解的产物是____________。
(2)某果汁生产企业的科研人员需要得到PPO提取液进行抗褐变研究,将新鲜白凤桃果实洗净、削皮、切块,并在冰浴条件下快速研磨、过滤、离心。上述实验操作需要在低温(冰浴)条件下进行的原因是___________。
(3)已知L-半胱氨酸和柠檬酸是两种抗褐变剂。科研人员将不同浓度的上述两种物质分别加入到PPO提取液中,30℃水浴恒温后,测定并得到PPO的相对酶活性,结果如下图所示:
①上述实验的自变量是______。
②由图中实验结果可知,在白凤桃果汁加工过程中,选用____(填“L-半胱氨酸”或“柠檬酸”)作为抗褐变剂效果可能更好,理由是______。
③瞬时(1~2min)高温处理也可防止褐变,但高温又会破坏果汁中某些特定营养成分。探究既能有效防止褐变,又能保留果汁特定营养成分的最佳温度,请提出一种简单的实验思路:_____。
21. CO2同化的最初产物是3-磷酸甘油酸(一种三碳化合物)的植物,称为C3植物,如小麦、水稻等。生长过程中从空气吸收的CO2先是合成苹果酸或天门冬氨酸等含四个碳原子化合物的植物称为C4植物,如玉米、甘蔗。图1是玉米对CO2进行同化的过程,回答下列问题:
(1)图1中①和②代表的物质分别是_______;水稻叶片中进行卡尔文循环的细胞为______________。
(2)1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶(Rubisco)是C3植物光合作用中固定CO2的关键酶。在炎热干旱的环境下,C4植物能更有效地固定CO2,这说明PEP羧化酶比Rubisco固定CO2的能力_______,作出这种推断的理由是_______
(3)围绕维管束的是呈“花环型”的两圈细胞,里圈是维管束鞘细胞,外圈为叶肉细胞,两种细胞间可以进行多种物质的交换。叶肉细胞具有丰富的基粒,维管束鞘细胞数量较少,玉米的生长、发育和繁殖需要大量有机物,推测玉米的维管束鞘细胞的结构上可能具有______________(写出2点)等特点。
(4)图2和图3的曲线中代表玉米的分别是_______。
22. 油菜是我国重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。科研人员对某油菜品种(DD)进行诱变处理,得到隐性突变体(dd),将二者进行杂交,结果如下表所示。请回答有关问题:
实验组别
1
2
3
4
亲本组合
DD♀×dd♂
dd♀×DD♂
1组的F1♀×dd♂
2组的F1♀×DD♂
种子不能萌发的比例
49.78%
0%
50.86%
0%
(1)本实验中,1、2组实验互为_____________实验,母本所结种子的胚的基因型均为_____________。
(2)根据1~4组实验结果分析,只有1、3组子代中出现50%发育异常种子的原因是__________________________。
(3)除上述研究之外,研究人员对F1个体产生的配子活力进行测定时还发现,卵细胞D与d的活力比是1:1,而花粉D与d的活力比是3:2,将F1个体进行自交,结合(2)小题中的原因,则子代植株野生型:突变体=_____________。
(4)在孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,F2实现3:1的分离比的条件是__________________________(答出2点即可)。
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古田一中2024~2025学年第一学期高三第二次月考
生物试卷
(试卷满分:100分 考试时间:75分钟)
注意事项: 1.答卷前,考生务必将姓名、座号、考场、班级填写在答题卡上.
2.选择题用2B铅笔将答案涂在答题卡上,非选择题将答案写在答题卡上.
3.考试结束,考生只将答题卡交回,试卷自己保留.
一、单项选择题(每题3分,共54分)
1. 苯丙酮尿症患者早期确诊后,可及时采取严格限制高蛋白食物摄入的饮食策略辅助治疗。为验证该策略的有效性进行了相关研究,下表为研究过程中患者体内几种矿质元素含量的检测结果。下列分析正确的是( )
组别
锌(μmol/L)
铁(μmol/L)
钙(mmol/L)
镁(mmol/L)
铜(μmo/L)
实验组
70.58±1.53
7.38±1.20
1.68±0.17
1.65±0.17
21.77±3.97
对照组
78.61±0.90
7.75±0.95
1.72±0.17
1.48±0.20
20.04±5.29
A. 表中检测的5种元素均为微量元素
B. 实验组不限制高蛋白食物摄入,对照组限制高蛋白食物摄入
C. 表中结果说明高蛋白食物的摄入会影响患者体内矿质元素的含量
D. 人体血液中必须含有一定量的Ca2+,但Ca2+的含量过高会引起抽搐
【答案】C
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素;(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、钙、镁是大量元素,不是微量元素,A错误;
B、据题干信息“苯丙酮尿症患者早期确诊后,可及时采取严格限制高蛋白食物摄入的饮食策略辅助治疗”可知,实验组限制高蛋白食物摄入,B错误;
C、表中数据显示实验组与对照组矿质元素的含量不同,说明高蛋白食物的摄入会影响患者体内矿质元素的含量,C正确;
D、哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,但是Ca2+的含量太低会引起抽搐,D错误。
故选C。
2. 抗生素类药物中,头孢阻止病原体细胞壁的合成,阿奇霉素通过与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。下列叙述正确的是( )
A. 头孢发挥作用与病原体内高尔基体有关
B. 肺炎支原体感染不宜使用头孢,可服用阿奇霉素治疗
C. 肺炎支原体无细胞核,以DNA作为主要的遗传物质
D. 抗生素类药物使用应谨慎,它会使病原体产生抗药性
【答案】B
【解析】
【分析】原核生物和真核生物的本质区别为有无以核膜为界限的细胞核。转录是指RNA在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的。翻译是指游离在细胞质基质中的各种氨基酸,以mRNA作为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。
【详解】A、高尔基体与植物细胞有细胞壁的形成有关,病原体为原核生物没有高尔基体,A错误;
B、头孢能阻止病原体细胞壁的合成,阿奇霉素能通过与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成,由于支原体无细胞壁,因此头孢对肺炎支原体感染无效,可服用阿奇霉素治疗,B正确;
C、肺炎支原体没有细胞核,以DNA作为遗传物质,C错误;
D、病原体抗药性的产生是基因突变的结果,抗生素药物起选择作用,D错误。
故选B。
3. P4-ATPases被称为翻转酶,这种酶通过水解ATP将细胞膜中的脂质从胞外侧转移到胞质侧,是创造和维持细胞膜脂质不对称分布的关键因素。细胞膜成分的不对称分布对细胞的多种功能至关重要。下列说法错误的是( )
A. 细胞膜上蛋白质的分布也是不对称的
B. 翻转酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内,尾部在膜外
C. 细胞膜磷脂分子的运动除了翻转外还可以表现为侧向移动
D. 磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关
【答案】B
【解析】
【分析】磷脂分子的头部,具有亲水性,磷脂分子疏水性的尾部,磷脂构成了细胞膜的基本骨架,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。
【详解】A、细胞膜上蛋白质的分布也是不对称的,如糖蛋白只分布在细胞膜外侧,A正确;
B、翻转酶通过水解ATP将细胞膜中的脂质从胞外侧转移到胞质侧,翻转后的磷脂分子依然是分子头部(亲水部分)在膜外,尾部(疏水部位)在膜内,B错误;
C、细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动,因此细胞膜磷脂分子的运动除了翻转外还可以表现为侧向移动,C正确;
D、磷脂分子是细胞膜的主要成分之一,细胞膜作为细胞的屏障,起到控制物质进出细胞的功能,磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关,D正确。
故选B。
4. 铅是一种毒性很强的化学元素,进入人体内,能够形成多种比较稳定的铅化合物,分布于人体的多种组织细胞中。铅可导致神经组织的神经元线粒体空泡化、内质网结构发生改变、高尔基体扩张化,进而影响这些细胞器的正常功能。但这些改变不会直接影响下列哪种生理过程( )
A. 神经元缺氧时无氧呼吸释放少量能量
B. 在相邻两个神经元间的兴奋传递
C. 神经递质的合成、加工和释放
D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程
【答案】A
【解析】
【分析】对于真核生物,有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸发生在细胞质基质,[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜。
【详解】A、铅影响线粒体、内质网和高尔基体,而细胞无氧呼吸的场所在细胞质基质,所以这些改变不影响无氧呼吸,A正确;
B、兴奋在神经元之间传递的方式是胞吐作用,由于铅影响了线粒体和高尔基体的功能,所以会影响该过程,B错误;
C、神经递质的释放需要高尔基体的参与,因此会影响该过程,C错误;
D、[H]与O2结合生成水是有氧呼吸第三阶段,场所在线粒体,所以会影响该过程,D错误。
故选A。
5. 内共生理论认为光合蓝藻(蓝细菌)内共生于真核寄主细胞,形成叶绿体,最终进化出光合真核细胞。科研人员为了探索该理论,用药物诱导产生ATP供应不足的代谢缺陷型芽殖酵母M,再将基因工程改造的工程蓝藻S转入其中,获得嵌入蓝藻S的芽殖酵母N。下列说法错误的是( )
A. 光合蓝藻具有色素,使其能吸收和利用光能、制造有机物
B. 光照条件下酵母N的繁殖速度比酵母M快,则支持内共生理论
C. 蓝藻光反应生成的ATP都通过NTT蛋白运出用于酵母N的生命活动
D. 甘油进入酵母细胞不需要转运蛋白,葡萄糖进入酵母细胞需要转运蛋白
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、光合蓝藻具有光合色素,使其能吸收和利用光能、制造有机物,A正确;
B、酵母N含有工程蓝藻S,若支持内共生理论,光照条件下酵母N可进行光合作用制造有机物,其繁殖速度比酵母M快,B正确;
C、蓝藻光反应产生的ATP一方面作用于暗反应的C3的还原,另一方面通过NTT蛋白运出用于酵母N的生命活动,C错误;
D、由图可知,甘油进细胞为自由扩散不需要转运蛋白,但葡萄糖再ATP供应不足时不能进入细胞,说明其运输方式为主动运输,需要转运蛋白,D正确。
故选C。
6. 在相同条件下,先分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,再分别用清水处理上述细胞,两次处理后都观察并统计细胞质壁分离的情况,实验结果见下表。下列叙述错误的是( )
蔗糖溶液浓度
质壁分离细胞分例(%)
C1
C2
C3
C4
蔗糖溶液处理后
52
90
98
100
清水处理后
0
0
19
75
A. 为了便于观察,实验应选择洋葱鳞片叶外表皮细胞
B. 各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1<C2<C3<C4
C. C3和C4组蔗糖溶液处理后部分细胞可能已经失去活性
D. 各组蔗糖溶液处理过程中,水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物成熟的细胞中,当细胞液浓度小于环境溶液浓度时,细胞通过渗透作用失水,由于原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,进而出现质壁分离现象,细胞失水越多,质壁分离的效果越明显。
2、发生质壁分离的细胞放在清水中,由于细胞液浓度大于环境溶液浓度,细胞会通过渗透作用吸水,原生质层体积增大,原生质层向细胞壁靠拢,发生质壁分离复原现象。
3、通过质壁分离现象,可以估测细胞液的浓度,细胞液的浓度介于未发生质壁分离和开始发生质壁分离的溶液浓度之间。
【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡呈现紫色,便于观察,A正确;
B、分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,质壁分离的细胞比例C1<C2<C3<C4,细胞浓度差越大,细胞失水越多,质壁分离细胞占比越大,因此各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1<C2<C3<C4,B正确;
C、C3和C4组蔗糖溶液处理后,再用清水处理,仍有部分细胞处于质壁分离状态,说明该部分细胞已失去活性,C正确;
D、水分子进出细胞是双向的,可从蔗糖溶液进入细胞液,也可从细胞液出细胞,D错误。
故选D。
7. 植物细胞内Ca2+主要储存在液泡中,细胞质基质中的Ca2+维持在较低浓度。液泡膜上运输Ca2+的转运蛋白主要有:Ca2+通道、Ca2+-ATP酶(Ca2+泵)和Ca2+/H+反向转运蛋白(CAX)。液泡膜上的质子泵可消耗ATP建立膜两侧的H+浓度梯度势能,该势能驱动CAX将Ca2+与H+以相反的方向同时运输通过液泡膜。下列说法错误的是( )
A. Ca2+通道运输Ca2+过程中不需要与Ca2+结合
B. 质子泵消耗能量使细胞液的H+浓度低于细胞质基质
C. Ca2+泵和CAX运输Ca2+有利于使植物细胞保持坚挺
D. 加入呼吸抑制剂,Ca2+泵和CAX运输Ca2+的速率均会减慢
【答案】B
【解析】
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,因此Ca2+通道运输Ca2+过程中不需要与Ca2+结合,A正确;
B、液泡膜上的质子泵可消耗ATP建立膜两侧的H+浓度梯度势能,该势能驱动CAX将Ca2+与H+以相反的方向同时运输通过液泡膜,即将H+顺浓度从细胞液运输到细胞质基质,因此细胞液的H+浓度高于细胞质基质,B错误;
C、Ca2+泵和CAX运输Ca2+使细胞液浓度增加,有利于使植物细胞保持坚挺,C正确;
D、加入呼吸抑制剂,会使ATP含量降低,Ca2+泵运输速率下降,并使膜两侧的H+浓度梯度降低,从而导致CAX运输Ca2+的速率减慢,D正确。
故选B。
8. 呼吸熵(RQ)是指细胞同一时间二氧化碳产生量和氧气消耗量的比值,下面说法正确的是( )
A. 随着氧气浓度增大,酵母菌RQ值会逐渐减小至1
B. 奥运赛场上,高强度比赛项目的运动员肌肉细胞RQ值大于1
C. 若某细胞的RQ值为7/6,则该细胞有氧呼吸消耗葡萄糖占1/3
D. 若测定并计算出某细胞的RQ值为0.75,则该测定结果一定有误
【答案】A
【解析】
【分析】脂质分子中O的含量远远少于糖类,H的含量更多。有氧呼吸过程:有氧呼吸第一阶段,在细胞质基质,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],释放少量的能量;第二阶段,在线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段,在线粒体内膜,前两个阶段产生的[H],经过一系列反应,与O2结合生成水,释放出大量的能量。
【详解】A、酵母菌的代谢类型是兼性厌氧型,随氧气浓度增大,无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,导致RQ值会逐渐减小至1,A正确;
B、人体无氧呼吸不产生CO2,因此高强度比赛项目的运动员肌肉细胞RQ值等于1,B错误;
C、该细胞底物为葡萄糖时,则该细胞无氧呼吸产生二氧化碳的量为1,消耗葡萄糖的量为1/2,该细胞有氧呼吸产生二氧化碳的量为6,消耗葡萄糖的量为1,由此可知,该细胞有氧呼吸消耗葡萄糖占2/3,C错误;
D、呼吸商小于1是因为以脂肪为呼吸底物,D错误。
故选A。
9. 下图甲为向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,图乙为叶绿体的部分结构和相关代谢过程,下列说法正确的是( )
A. 图甲中O2释放速率表示净光合作用速率
B. 图乙所示结构为叶绿体内膜,A、B分别表示水、氧气
C. 图乙发生的代谢过程中,光能转化为D和F中活跃的化学能
D. 图甲中阴影部分的面积可用来表示一个光暗周期内NADPH和ATP的积累量
【答案】C
【解析】
【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个过程,两者在不同的酶的催化作用下独立进行,一般情况下,光反应的速度比暗反应快,光反应的产物 ATP 和NADPH不能被暗反应及时消耗掉,原因是暗反应中酶的催化效率和数量都是有限的。
2、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、由于该实验中只存在离体的叶绿体,不存在呼吸作用,所以测出的O2释放速率为总光合作用速率,A错误;
B、图乙所示结构为叶绿体类囊体薄膜,B错误;
C、图乙发生的代谢过程中,光能转化为D(NADPH)和F(ATP)中活跃的化学能,C正确;
D、图甲中阴影部分的面积表示光照20S过程中,由于暗反应速率慢,导致光反应产生的NADPH、ATP无法被及时利用,留下来的积累量,D错误。
故选C。
10. 禾谷类水稻、小麦、玉米等农作物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列物质变化和能量转化过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 弱光条件下作物没有O2的释放,不能说明未进行光合作用
B. 在光合作用暗反应阶段,CO2不能直接被NADPH还原
C. 合理密植和增施有机肥能提高禾谷类作物的光合作用强度
D. 在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗,叶片的光合速率会暂时升高
【答案】D
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用根据是否需要光能,可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫做光反应阶段。光合作用第二个阶段的化学反应,有没有光都可以进行,这个阶段叫做暗反应阶段。
【详解】A、弱光条件下植物没有氧气的释放,有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度,光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗完,此时植物虽然进行了光合作用,但是没有氧气的释放,所以弱光条件下作物没有O2的释放,不能说明未进行光合作用,A正确;
B、二氧化碳性质不活泼,在暗反应阶段,一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后,很快形成两个C3分子,在有关酶的催化作用下,C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原,因此二氧化碳不能直接被还原,B正确;
C、合理密植可以充分利用光照,增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳,这些措施均能提高农作物的光合作用强度,C正确;
D、在禾谷类作物开花期减掉部分花穗,光合作用产物输出受阻,叶片的光合速率会暂时下降,D错误。
故选D。
11. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将辣椒幼苗进行分组和3种处理:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),在其它条件适宜且相同的条件下进行实验,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
B. 辣椒幼苗在淹水的条件下,其根细胞无氧呼吸的产物仅有乳酸
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. 淹水胁迫时,该植物根细胞酒精的产生速率小于乳酸的产生速率
【答案】C
【解析】
【分析】无氧呼吸分为两个阶段,第一阶段与有氧呼吸完全相同,第二阶段发生于细胞质基质,丙酮酸分解为酒精和二氧化碳或产生乳酸,不产生ATP。
【详解】A、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,A错误;
B、分析题意,乙醇脱氢酶(ADH白色柱形图)、乳酸脱氢酶(LDH黑色柱形图)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,而图2显示乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性均>0,说明辣椒幼苗在淹水条件下,其根细胞的无氧呼吸产物有乳酸和酒精,B错误;
C、据图分析,与乙组相比,丙组是淹水+Ca2+组,ADH含量较高,LDH含量较低,说明水淹条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞厌氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累,从而减轻其对根细胞的伤害,C正确;
D、甲为对照组,是正常生长的幼苗,乙为实验组,为淹水条件,乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性升高,根据纵坐标值看ADH酶活性更高,据此可推测淹水条件下酒精产生的速率高于乳酸产生速率,D错误。
故选C。
12. 为研究水绵的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和某种指示剂配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水绵,另一支不加入水绵,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
距日光灯
的距离(cm)
20
20
40
60
80
100
100(遮光)
50min后试管中
溶液的颜色
浅绿色
X
浅蓝色
浅绿色
黄绿色
浅黄色
黄色
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,下列说法错误的是( )
A. 1号和4号试管均呈现浅绿色的原因相同
B. 实验中加入的指示剂为溴麝香草酚蓝溶液,X代表蓝色
C. 若7号试管突然给予光照,短时间内细胞叶绿体中C3含量将减少
D. 水绵具有螺旋式带状的叶绿体,是探究细胞中光合作用场所的良好材料
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【详解】A、1号和4号试管均呈现浅绿色的原因不同,1号试管是对照,其中无水绵,没有光合作用和呼吸作用,溶液颜色保持浅绿色;而4号试管有水绵,但此时光合作用和呼吸作用相等,溶液中CO2浓度不变,溶液仍为浅绿色,A错误;
B、CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,根据表格中颜色变化推测实验中加入的指示剂为溴麝香草酚蓝溶液,2号试管距离日光灯较近,光照较强,吸收CO2较多,溶液中CO2浓度较低,因此X代表蓝色,B正确;
C、若7号试管突然给予光照,光反应增强,产生的ATP和NADPH增多,C3还原增多,短时间内C3合成不变,因此C3含量将减少,C正确;
D、水绵具有螺旋式带状的叶绿体,这使得叶绿体在细胞中的分布较为集中且易于观察,因此,水绵是探究细胞中光合作用场所(即叶绿体)的良好材料,D正确。
故选A。
13. 一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,下列叙述不正确的是( )
A. 减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ后期,细胞中的染色体组数相同
B. 若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,则可能发生了互换
C. 若产生的精子为AXB∶aXB∶aY=1∶1∶2,则可能的原因是同源染色体未分离
D. 若细胞中无染色单体,基因组成为AAYY,则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
【答案】C
【解析】
【详解】A、减数分裂Ⅰ中期,细胞含2个染色体组;减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分离,染色体数目暂时加倍,此时染色体组数仍为2,与减数分裂Ⅰ中期相同,A正确;
B、正常情况下,一个精原细胞减数分裂只能产生4个共2种精子,若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,则可能发生了交叉互换,B正确;
C、正常情况下,一个精原细胞减数分裂只能产生4个共2种精子,若产生的精子为AXB:aXB:aY=1:1:2,则可能的原因是一个A发生基因突变成了a,C错误;
D、若某细胞无染色单体,基因组成为AAYY,说明该细胞无同源染色体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期,D正确。
故选C。
14. 细胞一般会经历生长、增殖、分化、衰老、死亡等过程。下列有关细胞生命历程的叙述,正确的有( )
①肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同
②造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞
③衰老细胞内染色质收缩、染色加深,这样会影响DNA复制和转录
④细胞衰老的过程中,细胞内各种酶活性降低,呼吸速率减慢,细胞代谢速率减慢
⑤清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
⑥细胞凋亡受基因调控,不利于个体生长发育
⑦已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
【答案】A
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:
(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;
(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;
(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;
(4)有些酶的活性降低;
(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】①由于基因的选择性表达,肌细胞与红细胞中的基因相同,但mRNA、蛋白质不完全相同,①错误;
②造血干细胞是已分化的细胞,②错误;
③DNA复制和转录都是以DNA为模板,衰老细胞内染色质收缩DNA很难解旋,这样会影响DNA复制和转录,③正确;
④细胞衰老的过程中,与衰老有关酶活性升高,④错误;
⑤清除被病原体感染细胞的过程是细胞凋亡现象,⑤错误;
⑥细胞凋亡受基因调控,有利于个体生长发育,⑥错误;
⑦动物细胞的全能性受抑制,已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性,⑦正确。
故选A。
15. 某研究团队发现,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬,下列叙述错误的是( )
A. 饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量
B. 当细胞长时间处在饥饿状态时,过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D. 细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
【答案】C
【解析】
【分析】细胞自噬是指在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、由题干信息可知,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解,所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量,来支持基本的生命活动,A正确;
B、细胞长时间处在饥饿状态时,细胞可能无法获得足够的能量和营养素,细胞自噬会过度活跃,导致细胞功能紊乱,可能会引起细胞凋亡,B正确;
C、溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,在溶酶体内发挥作用,参与了细胞自噬过程,C错误;
D、细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为,来支持基本的生命活动,从而维持细胞内部环境的稳定,D正确。
故选C。
16. 果蝇(XY型)为二倍体生物,其体细胞中有4对同源染色体。下列有关果蝇的叙述正确的是( )
A. 减数分裂中染色体数目加倍的时期,可发生着丝粒分裂,同源染色体分离
B. 减数第一次分裂后期,所有非等位基因发生自由组合
C. 雄果蝇体细胞中有4对染色体,经减数分裂得到的精子有2对染色体
D. 减数分裂和受精作用保证了亲代和子代之间染色体数目的恒定
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期: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(类似于有丝分裂)。
【详解】A、减数分裂中染色体数目加倍的时期是减数第二次分裂后期,此时可发生着丝粒(着丝点)分裂,但同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,A错误;
B、减数第一次分裂后期,非同源染色体的非等位基因自由组合,B错误;
C、雄果蝇体细胞中有4对染色体,经减数分裂得到的精子不含同源染色体,染色体数目减半,有4条,C错误;
D、减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,D正确。
故选D。
17. 巧妙运用假说——演绎法是孟德尔遗传实验取得成功的重要原因之一,下表是有关分离定律的实验过程与假说——演绎法内容的对应关系,正确的是( )
选项
分离定律的实验过程
假说—演绎法内容
A
具有一对相对性状的亲本正反交,F1为什么均表现出显性性状?
发现并提出问题
B
若F1与隐性纯合子杂交,理论上后代可表现出1:1的性状分离比
作出假设
C
F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中
演绎推理
D
F1自交,F2表现出3:1的性状分离比
实验验证
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、具有一对相对性状的亲本正反交,F1均表现显性性状是孟德尔观察到的实验现象,针对该现象提出疑问属于发现并提出问题环节,A正确;
B、推导F1与隐性纯合子杂交后代性状比为1:1,是根据假说内容进行的演绎推理过程,B错误;
C、F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,是孟德尔对分离现象提出的核心假说内容,C错误;
D、F1自交得到的F2出现3:1的性状分离比是观察到的实验现象,属于提出问题的事实基础,D错误。
18. 某野生型水稻叶片为绿色,由基因C控制,在培育水稻优良品种的过程中发现了两个叶片为黄色的突变体。突变体1是基因C突变为C1所致,且基因C1纯合幼苗期致死;突变体2是基因C突变为C2所致,且基因型C1C2表现为黄色。下列说法正确的是( )
A. 在决定黄色这一表型时,基因C1表现为隐性
B. 突变体1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株占7/9
C. 突变体1和突变体2杂交,若子代中绿色:黄色=1:1,说明基因C2是隐性突变
D. 突变体叶片为黄色是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状的结果
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变的特点:(1)普遍性:在生物界中普遍存在;(2)随机性:生物个体发育的任何时期和部位;(3)低频性:突变频率很低;(4)不定向性:可以产生一个以上的等位基因;(5)多害少利性:一般是有害的,少数是有利的。
【详解】A、结合题干信息,突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,而基因C1纯合幼苗期致死,据此可推知突变型1为杂合子,基因型为C1C(黄色),且C1对C为显性,A错误;
B、由题干可知,突变体1是基因C突变为C1所致,且基因C1纯合幼苗期致死,因此突变体1的基因型为C1C,突变型1连续自交,由于基因C1纯合幼苗期致死,子一代成年植株中的基因型及比例为CC:C1C=1:2,即CC占1/3,C1C占2/3,子一代再各自自交,产生子二代成年植株中的基因型及比例为CC:C1C=(1/3+2/3×1/4):(2/3×1/2)=3:2,即CC占3/5,C1C占2/5,子二代再各自自交,获得子三代成年植株中的基因型及比例为CC:C1C=(3/5+2/5×1/4):(2/5×1/2)=7:2,即CC占7/9,C1C占2/9,故F3成年植株中黄色叶植株占2/9,B错误;
C、用突变型2(C2_)与突变型1(C1C)杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若C2是隐性突变,则突变型2为纯合子,则子代CC2表现为绿色,C1C2表现为黄色,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变,突变型2(C2C)与突变型1(C1C)杂交,子代表型及比例应为黄:绿=3:1,与题意不符,故C2是隐性突变,C正确;
D、叶片变黄是叶绿体中色素含量变化的结果,基因控制性状的角度推测,基因突变是通过影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄,D错误。
故选C。
二、非选择题(4小题,共46分)
19. 随着生活水平的提高,高糖高脂食物过量摄入导致肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等疾病高发,此类疾病与脂滴的代谢异常有关。脂滴是细胞内贮存脂质的一种细胞器,可以与细胞中的多种细胞器相互作用,部分关系如图所示。请分析下列问题:
(1)图中除溶酶体和脂滴外具有单层膜结构的细胞器还有____________,细胞器之间存在由____________组成的细胞骨架,锚定并支撑着各种细胞器。
(2)中性脂在内质网膜内合成后,在磷脂双分子层中间聚集以“出芽”形式与内质网膜分离,继而成为成熟脂滴。据此推测脂滴的膜是由磷脂_______(填“单”或“双”)分子层组成,在显微镜下可使用____________(填试剂)对脂滴进行检测。
(3)机体营养匮乏时,脂滴中脂肪可通过脂噬途径被分解。脂噬是指_________________,其内的中性脂肪酶催化脂肪水解。如图所示线粒体与多种细胞器间通过膜接触位点实现连接,脂噬的产物可通过该结构进入线粒体氧化分解。膜接触位点中还存在受体蛋白,依据上述信息,该结构具有______________________的功能。
(4)研究表明NASH患者肝脏细胞内线粒体—内质网接触位点的结构是不完整的。综合上述信息,可从____________________等方向研发治疗NASH的药物(答出一点即可)。
【答案】(1) ①. 内质网和高尔基体 ②. 蛋白质纤维
(2) ①. 单 ②. 苏丹Ⅲ染液
(3) ①. 溶酶体与脂滴融合 ②. 物质运输、信息交流
(4)调节脂滴生成与分解或抑制脂滴生成或促进脂滴分解或改善线粒体-内质网接触位点结构
【解析】
【分析】1、脂肪是良好的储能物质;溶酶体内含有多种水解酶;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所;
2、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。因此,细胞骨架在细胞中扮演着至关重要的角色,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化以及信息传递等活动密切相关。
【小问1详解】
图中除溶酶体和脂滴外具有单层膜结构的细胞器还有内质网和高尔基体,细胞器之间存在由蛋白质纤维组成的细胞骨架,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化以及信息传递等活动密切相关。
【小问2详解】
中性脂在内质网膜内合成后,在磷脂双分子层中间聚集以“出芽”形式与内质网膜分离,继而成为成熟脂滴,脂滴内含有脂肪,根据相似相溶原理可推测,脂滴的膜是由磷脂单分子层组成,头部在外侧,尾部在内侧,苏丹Ⅲ染液可将脂肪染色,因此在显微镜下可以观察到被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的脂滴。
【小问3详解】
机体营养匮乏时,脂滴中的脂肪可通过脂噬途径被分解。脂噬过程中脂滴形成自噬小体后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,其内的酸性脂肪酶催化脂肪水解。依据图形信息, 线粒体与多种细胞器间通过膜接触位点实现连接,脂噬的产物可通过该结构进入线粒体氧化分解。膜接触位点中还存在受体蛋白,因此,该结构能够实现不同细胞器之间的物质运输、信息交流。
【小问4详解】
NASH患者肝脏细胞内线粒体—内质网接触位点的结构是不完整的。膜接触位点实现了各种细胞器的连接,膜接触位点中还存在受体蛋白,可从调节脂滴生成与分解或抑制脂滴生成或促进脂滴分解或改善线粒体-内质网接触位点结构等方向研发治疗NASH的药物。
20. 中国农产品地理标志产品“安宁白凤桃”口感细腻,风味独特,肉质柔软多汁香甜,深受百姓喜爱。在白凤桃果汁加工过程中,褐变现象严重影响了果汁的色泽、口感。科学研究表明,白凤桃果汁褐变是由果肉细胞中的多酚氧化酶(PPO)催化无色多酚物质氧化为醌类物质,醌类物质聚合产生色素导致的。生产实践中寻找抗褐变剂以防止果汁加工过程中发生褐变已成为目前研究的热点。请回答下列相关问题:
(1)白凤桃果肉细胞中的多酚氧化酶(PPO)彻底水解的产物是____________。
(2)某果汁生产企业的科研人员需要得到PPO提取液进行抗褐变研究,将新鲜白凤桃果实洗净、削皮、切块,并在冰浴条件下快速研磨、过滤、离心。上述实验操作需要在低温(冰浴)条件下进行的原因是___________。
(3)已知L-半胱氨酸和柠檬酸是两种抗褐变剂。科研人员将不同浓度的上述两种物质分别加入到PPO提取液中,30℃水浴恒温后,测定并得到PPO的相对酶活性,结果如下图所示:
①上述实验的自变量是______。
②由图中实验结果可知,在白凤桃果汁加工过程中,选用____(填“L-半胱氨酸”或“柠檬酸”)作为抗褐变剂效果可能更好,理由是______。
③瞬时(1~2min)高温处理也可防止褐变,但高温又会破坏果汁中某些特定营养成分。探究既能有效防止褐变,又能保留果汁特定营养成分的最佳温度,请提出一种简单的实验思路:_____。
【答案】(1)氨基酸 (2)由于高温导致酶的空间结构改变,使酶失去活性,而低温下酶的活性较低,但空间结构稳定
(3) ①. 抗褐变剂的种类和浓度 ②. L-半胱氨酸 ③. 在一定范围内,L-半胱氨酸浓度越高,PPO相对酶活性越低,其抗褐变作用效果更明显 ④. 设置一系列高温的温度梯度,分别测定 PPO相对酶活性和某些营养成分的含量
【解析】
【分析】一般影响酶活性的因素包括:温度、pH等,在高温、过酸、过碱的条件下,酶的空间结构会改变,在低温条件下酶的活性会降低。
【小问1详解】
多酚氧化酶的本质是蛋白质,彻底水解产物是氨基酸。
【小问2详解】
由于高温导致酶的空间结构改变,使酶失去活性,而低温下酶的活性较低,但空间结构稳定。在适宜温度下能恢复活性,所以提取PPO需要在低温下进行。
【小问3详解】
在对实验中获得的数据进行处理时,自变量会放在横坐标位置,因变量会放在纵坐标位置,所以自变量是抗褐变剂的种类和浓度。比较左右两图,在一定范围内,L-半胱氨酸浓度越高,PPO相对酶活性越低,其抗褐变作用效果更明显,因此在白凤桃果汁加工过程中,选用它作为抗褐变剂效果可能更好。实验目的是探究既能有效防止褐变,又能保留营养成分的最佳温度,自变量是温度,所以设计实验如下:设置一系列高温的温度梯度,分别测定 PPO相对酶活性和某些营养成分的含量。
21. CO2同化的最初产物是3-磷酸甘油酸(一种三碳化合物)的植物,称为C3植物,如小麦、水稻等。生长过程中从空气吸收的CO2先是合成苹果酸或天门冬氨酸等含四个碳原子化合物的植物称为C4植物,如玉米、甘蔗。图1是玉米对CO2进行同化的过程,回答下列问题:
(1)图1中①和②代表的物质分别是_______;水稻叶片中进行卡尔文循环的细胞为______________。
(2)1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶(Rubisco)是C3植物光合作用中固定CO2的关键酶。在炎热干旱的环境下,C4植物能更有效地固定CO2,这说明PEP羧化酶比Rubisco固定CO2的能力_______,作出这种推断的理由是_______
(3)围绕维管束的是呈“花环型”的两圈细胞,里圈是维管束鞘细胞,外圈为叶肉细胞,两种细胞间可以进行多种物质的交换。叶肉细胞具有丰富的基粒,维管束鞘细胞数量较少,玉米的生长、发育和繁殖需要大量有机物,推测玉米的维管束鞘细胞的结构上可能具有______________(写出2点)等特点。
(4)图2和图3的曲线中代表玉米的分别是_______。
【答案】(1) ①. C5、C3 ②. 叶肉细胞
(2) ①. 强 ②. C4植物在高温干旱环境下,为了减少水分蒸发,会关闭气孔,导致CO2的吸收减少,而PEP羧化酶能够在较低的CO2浓度下固定CO2,说明PEP羧化酶比Rubisco固定CO2的能力更强。
(3)细胞体积较大,可能有淀粉粒等结构,可以储存更多的有机物;维管束鞘细胞中的叶绿体可能没有基粒。 (4)b、A
【解析】
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应:(1)光反应:场所在叶绿体类囊体薄膜,完成水的光解产生[H]和氧气,以及ATP的合成;(2)暗反应:场所在叶绿体基质中,包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP。
【小问1详解】
图1所示,①与CO2结合生成②,说明①是C5,②是C3,水稻叶片中进行卡尔文循环的细胞是叶肉细胞。
【小问2详解】
在炎热干旱的环境下,C4植物能更有效地固定 CO2,这说明PEP羧化酶比Rubisco固定CO2的能力更强。作出这种推断的理由是C4植物在高温干旱环境下,为了减少水分蒸发,会关闭气孔,导致 CO2的吸收减少,而PEP羧化酶能够在较低的CO2浓度下固定CO2,从而提高了光合作用效率。
【小问3详解】
根据题意:玉米的生长、发育和繁殖需要大量有机物,推测玉米维管束鞘细胞可能有储存较多有机物的结构如淀粉粒;叶肉细胞具有丰富的基粒,可高效率的进行光反应,维管束鞘细胞主要进行卡尔文循环,推测为了提高卡尔文循环的效率,其内叶绿体中可能没有基粒或基粒较少。
【小问4详解】
图2和图3的曲线中代表玉米的分别是b和A。理由是在低CO2浓度下,C4植物更能适应生长,CO2吸收速率更高,所以图2中代表玉米的是b;在高温、光照等强烈条件下,植物的气孔会关闭以减少水分的散失,C3植物会因为CO2供应不足导致光合速率下降,而C4植物可以利用叶肉细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用,不会出现“午休”现象的为C4植物,因此图3的曲线中代表玉米的是A。
22. 油菜是我国重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。科研人员对某油菜品种(DD)进行诱变处理,得到隐性突变体(dd),将二者进行杂交,结果如下表所示。请回答有关问题:
实验组别
1
2
3
4
亲本组合
DD♀×dd♂
dd♀×DD♂
1组的F1♀×dd♂
2组的F1♀×DD♂
种子不能萌发的比例
49.78%
0%
50.86%
0%
(1)本实验中,1、2组实验互为_____________实验,母本所结种子的胚的基因型均为_____________。
(2)根据1~4组实验结果分析,只有1、3组子代中出现50%发育异常种子的原因是__________________________。
(3)除上述研究之外,研究人员对F1个体产生的配子活力进行测定时还发现,卵细胞D与d的活力比是1:1,而花粉D与d的活力比是3:2,将F1个体进行自交,结合(2)小题中的原因,则子代植株野生型:突变体=_____________。
(4)在孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,F2实现3:1的分离比的条件是__________________________(答出2点即可)。
【答案】(1) ①. 正反交 ②. Dd
(2)含有d基因的花粉使子代种子50%不能萌发
(3)7:1 (4)F1形成的配子数目相等且生活力相同;雌雄配子随机结合,且结合的机会相等;F2不同的基因型的个体的存活率相等;等位基因间的显隐性关系是完全的;观察的子代样本数目足够多等
【解析】
【分析】分析表中数据可知,杂交实验1中DD♀×dd♂→F1Dd,杂交实验3中的F1Dd♀×dd♂→后代Dd:dd=1:1,1、3组的父本均为dd,发育异常种子的比例均为50%,而第2组中母本为dd、父本为DD时则异常发育的种子为0,说明含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常;杂交实验3为F1Dd♀×dd♂,发育异常种子的比例约为50%,杂交实验4为F1Dd♀×DD♂→后代Dd:DD=1:1,异常发育的种子为0,2、4组父本均为DD,说明含父本D基因的受精卵异常发育的种子为0。
【小问1详解】
本实验中,实验1中DD♀×dd♂→F1Dd,实验2中dd♀×DD♂两者父本母本均纯合且基因型相反,12组 实验互为正反交实验;母本所结种子的胚的基因型均为Dd。
【小问2详解】
杂交实验1中DD♀×dd♂→F1Dd,杂交实验3中的F1Dd♀×dd♂→后代Dd:dd=1:1,1、3组的父本均为dd,发育异常种子的比例均为50%,而第2组中母本为dd、父本为DD时则异常发育的种子为0,说明含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常,只有1、3组子代中出现50%发育异常种子的原因是含有d基因的花粉使子代种子50%不能萌发。
【小问3详解】
,研究人员对F1个体产生的配子活力进行测定时还发现,卵细胞D与d的活力比是1:1,而花粉D与d的活力比是3:2,且含有d基因的花粉使子代种子50%不能萌发。将F1个体进行自交,卵细胞D:d=1:1,而花粉D与d的活力比是3:2,且含有d基因的花粉使子代种子50%不能萌发花粉D:d=3:1,则子代植株的情况如下表
1/2D(卵细胞)
1/2d(卵细胞)
3/4D(花粉)
3/8DD野生型
3/8Dd野生型
1/4d(花粉)
1/8Dd野生型
1/8dd突变体
子代植株野生型:突变体=7:1
【小问4详解】
在孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,F2实现3:1的分离比的条件是F1形成的配子数目相等且生活力相同;雌雄配子随机结合,且结合的机会相等;F2不同的基因型的个体的存活率相等;等位基因间的显隐性关系是完全的;观察的子代样本数目足够多等。
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