内容正文:
静海一中2024-2025第一学期高三生物(12月)学生学业能力调研试卷
考生注意:本试卷分第Ⅰ卷基础题(77分)和第Ⅱ卷提高题(20分)两部分,共97分。3分卷面分
第Ⅰ卷 基础题(共77分)
一、选择题: 每小题2分,共30分。
1. 猴痘病毒(MPXV)的遗传物质是DNA,我国科学家首次揭示了猴痘病毒M2蛋白与人类B7.1和B7.2蛋白复合物的结构,发现M2蛋白通过结合B7.1/B7.2蛋白,抑制T细胞激活。下列分析正确的是( )
A. MPXV是生命系统中最小的结构层次
B. MPXV不可直接与培养液交换物质和能量
C. MPXV的核酸主要分布在拟核区,其核酸复制时以脱氧核苷酸为原料
D. 促进MPXV的M2蛋白结合B7.1/B7.2蛋白,可以为防御痘病毒提供新的思路
2. 核糖体RNA(rRNA)能够催化肽键的形成。下列关于蛋白质和核酸组成的叙述,正确的是( )
A. 不同的氨基酸R基不同,不同的核苷酸仅含氮碱基不同
B. 核苷酸与核酸组成元素相同,氨基酸与蛋白质的组成元素不完全相同
C. rRNA能够降低氨基酸脱水缩合所需的活化能并与mRNA进行碱基互补配对
D. DNA分子中嘧啶数等于嘌呤数,在DNA—RNA杂交区段中嘧啶数不等于嘌呤数
3. 图是根尖细胞部分结构示意图。下列叙述错误的是( )
A. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
B. 动物细胞和植物细胞中⑤的作用不同
C. 结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
D. 若离体培养该细胞,破坏结构⑤会使细胞内染色体数目加倍
4. 过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为,酶催化反应的过程为酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物;无催化剂时,同一反应的过程为:反应物过渡态反应物产物。下列叙述错误的是( )
A. 加热与加酶使该反应变快的作用机理是不同的,无机催化剂的原理和酶相似
B. 与酶结合后反应物会更容易转变为过渡态反应物,从而加快反应速率
C. 发生过程③所需的能量称为活化能,发生过程①不需要活化能
D. pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态
5. 下图所示为光下气孔开启的机理,气孔运动与细胞内外众多离子的运输有关。下列相关叙述正确的是( )
A. 光为H+-ATP酶的活化直接提供能量
B. H+运出和Cl-进入细胞的方式都是主动运输
C. K+与K+通道蛋白特异性结合是质膜选择透过性的体现
D. 离子进入液泡使细胞液渗透压下降,气孔开放
6. 细胞的生长、增殖、衰老、死亡等生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。有关叙述正确的是( )
A. 衰老的细胞表现核体积变小,细胞膜通透性降低等特征
B. 红细胞的遗传物质发生改变合成血红蛋白
C. 脑局部血液循环障碍导致一些神经细胞的死亡属于细胞坏死
D. 随细胞分裂的增多,大肠杆菌DNA的端粒逐渐缩短最终引起细胞衰老
7. 叶绿体随着光照强度的变化,在细胞中的分布和位置也会发生相应改变,称为叶绿体定位。野生型(WT)拟南芥叶片呈深绿色,对叶片的一条窄缝强光照射1h后,被照射处变成浅绿色,而CHUP1基因突变的叶片(chup1-2)经强光照射后叶色不变,实验过程和原理如图所示。已知CHUP1基因编码的CHUP1蛋白能与构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分相结合。下列相关叙述错误的是( )
A. 强光照射后,野生型细胞中的叶绿体发生了迁移,以减少强光的伤害
B. 在弱光照射下,chup1-2中叶绿体的定位正常
C 若破坏细胞微丝蛋白可能会导致叶绿体定位异常
D. chup1-2比野生型拟南芥在弱光下暗反应生成C5的速率低
8. 某种鸟(ZW型,2n=78)的羽毛颜色有褐色和黄色,现有基因型为的褐色个体(甲)和的黄色个体(乙)交配产生了下图丙、丁两种基因型个体,相关配子形成的过程中没有发生基因突变。已知丙、丁细胞减数分裂过程中,成对的同源染色体正常配对、分离,成单的染色体随机进入子细胞,所有配子都具备受精能力。下列分析正确的是( )
A. 参与丙、丁个体形成的卵细胞是甲个体同一次减数分裂产生的
B. 丙、丁个体出现的根本原因均是甲产生配子时减数分裂Ⅰ异常
C. 若丙和乙交配,产生基因型为的褐色个体的概率为1/6
D. 丁体细胞中只含1个正常染色体组,减数分裂时不能形成正常四分体
9. 下图为某DNA复制过程的部分图解,其中rep蛋白具有解旋的功能,冈崎片段是新合成的不连续的DNA片段。下列相关叙述正确的是( )
A. rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键
B. 冈崎片段连接成子链的过程需要RNA聚合酶
C. 子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致
D. 推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对
10. 某单基因遗传病的遗传系谱图如图1所示。研究人员用PCR扩增了与该基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,结果如图2所示。已知突变基因中1个碱基对发生了替换,正常基因含有1个限制酶切割位点,突变基因增加了1个酶切位点。下列相关叙述错误的是( )
A. I-1和I-2都为杂合子,均携带1个致病基因
B. Ⅱ-3的基因型与Ⅱ-2或Ⅱ-4的相同
C. 该突变基因新增酶切位点位于526bp的基因片段中
D. 扩增Ⅱ-3的基因片段,酶切后其电泳可能形成2种条带
11. 野生一粒小麦(2n=14)与其近缘物种簇毛麦(2n=14)杂交后获得F1。对F1根尖分生组织进行辐射处理,根尖组织发生如下变异。下列叙述正确的是( )
A. 图示变异与杂交育种的原理一致
B. F1减数分裂过程中因纺锤体形成被抑制而出现联会紊乱
C. 新物种F1的体细胞中含2个染色体组,为异源二倍体
D. 图示变异可改变染色体中基因的位置,一般不改变染色体的数目
12. 图1为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图,图2表示在某段时间内,种群甲中的A基因频率的变化情况,假设图2中种群甲无基因突变。下列叙述错误的是( )
A. 图1中①是地理隔离,物种1和物种2形成的标志③是产生生殖隔离
B. 由图2可知,种群甲在Y1~Y3时间段内发生了进化
C. 在Y3~Y4时间段内种群Aa的基因型频率为18%,在Y4时形成新物种
D. 若种群中Aa和aa的基因型频率分别为30%和60%,则A的基因频率为25%
13. 内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,与人体健康密切相关。下图为人体某组织细胞与内环境示意图,①~⑦代表不同的结构或成分,下列相关叙述正确的是( )
A. ⑤中携带的O2进入组织细胞被利用,至少要穿过6层细胞膜
B. 若该器官是肺,则运动状态下的O2浓度A处高于B处
C. 通过肌肉注射的药物进入⑦中发挥作用,只需经过⑥的运输
D. 构成②的细胞生活的环境是①和⑥,⑦在体液中的占比小于①④⑥的总和
14. 如图所示,减数分裂过程中,人类等高等雄性哺乳动物会出现一些特有的现象,如性染色体仅在染色体端部的假常染色体区(PAR)发生配对和联会,性染色体上不能配对、联会的区段分布于性泡中。下列有关叙述错误的是( )
A. 正常情况下,性泡区域中的基因一般不转录
B. 哺乳动物进行减数分裂时,均可以形成性泡
C. PAR区域中,X染色体和Y染色体片段可发生互换
D. PAR区域的配对和联会发生在减数第一次分裂前期
15. 图1是神经元之间形成的一种环状连接方式,在图示位置给予一定强度的刺激后,测得C点膜内外电位变化如图2所示,图3为2个神经元的局部放大示意图。下列叙述正确的是( )
A. 兴奋经图1结构传递后,C点持续时间可能缩短
B. 若将离体神经纤维放入较低浓度NaCl溶液中实验,B点上移
C. 在图3中,当神经元上Y点受到刺激时,将使下一个神经元兴奋
D. 兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外电流方向相同
二、概念辨析:判断对错并改正:每小题2分,共10分。
16. 基因突变不一定能产生等位基因,但可以产生新基因。( )
17. 洋葱根尖细胞分裂过程中可以发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换。( )
18. 大脑皮层除了能感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。( )
19. 协同进化就是不同物种之间在相互影响中不断进化和发展。( )
20. 支配躯体运动的全部神经就是外周神经系统。( )
21. 图1表示用不同颜色的荧光标记雄性果蝇(2n=8)中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“○”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示,图2为减数分裂过程(甲~丁)中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图。图3表示果蝇的基因型为AaBb,某个卵原细胞进行减数分裂的过程,不考虑染色体互换,①②③代表相关过程,I~IV表示细胞。回答下列问题:
(1)图1中③→④过程中每条染色体含_________个DNA.
(2)非同源染色体的自由组合发生在图2的______时期(填甲、乙、丙、丁),
(3)图3中细胞Ⅱ的名称为______。细胞中可形成______个四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB,则细胞IV的基因型是__________。
(4)若细胞IV的基因型为ABb的原因可能是______。卵细胞IV与基因型为ab的精子形成的受精卵发育为雄性个体,且该雄性个体减数分裂时同源染色体中的两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,则其产生基因型为abb的配子的概率是______。
(5)自然界中偶然发现了能够正常存活的某品系雌果蝇,其性染色体中含有Y染色体和并联X染色体,具体的性染色体组成(XXY)如下图。已知性染色体组成为YY、XXX的果蝇不能存活。基因型为XFXFY的雌果蝇与基因型为XfY的雄果蝇连续交配多代,f基因在此过程中的遗传特点是_____。
22. 人类位于16号染色体上的PRMT7基因突变会导致患者出现难治性癫痫、短指等症状,而位于17号染色体上的PRPF8基因突变则表现为色素性视网膜炎。进一步研究发现这两个基因之间又有复杂的关联(如图1所示),会影响人类结直肠癌患病率。请回答下列有关问题:
(1)天然PRMT7基因突变时发生的碱基对种类具体变化是:_________;写出突变PRMT7mRNA中标注的碱基序列区域所对应的基因中非模板链序列:5'-________-3'。
(2)图1所示PRMT72蛋白使组蛋白甲基化的过程体现了基因通过_________进而控制生物性状。已知组蛋白特定位点的甲基化水平与染色质缠绕的紧密程度呈正相关,由此推测PRMT72蛋白可能使染色质组蛋白甲基化,抑制了相关DNA的_________过程,从而影响生物性状。这种性状_________(填“可以”或“不可以”)遗传给后代,属于_________现象。
(3)为证实PRMT7基因的突变会诱发图1所示变化,研究人员进行如下实验:选择未突变和突变的组织样本,分别抽取细胞中PRMT7基因的mRNA,并将之转换为相应DNA后进行鉴定,结果如图2所示,图中c示相对分子质量标准品。据图1分析,图2中a、b样本分别来自__________组织。
23. 黑龙江省作为国家重要商品粮生产基地,玉米产量居全国第一、但近年来,气候变化导致玉米种植面临着高温、干旱、盐渍等非生物胁迫。为培育耐旱玉米品种,科研人员选取两个玉米品种ZD958和XY335,分别进行高温(H)、干旱(D)、高温干旱(HD)复合胁迫和对照(CK)四种处理,得到的数据如图所示。请回答下列问题:
注:每一组别的上方字母表示差异显著程度,如果两个组别上方有相同的字母,则表示两组差异不显著,如果字母完全不同,则表示差异显著。
(1)用纸层析法分离玉米叶绿体中的色素,距离滤液细线最近的色素是_______。
(2)根据图1,分析ZD958品种不同组别差异的显著程度,可以得出胁迫对于叶绿素的影响是:与CK组相比,_____,但是高温干旱复合胁迫会导致叶绿素a/b的量出现明显升高 。ZD958与XY335相比,_____(填“ZD958”或“XY335”)的叶绿素a/b对于高温胁迫敏感性更强。
(3)测定图2中净光合速率时,需测定叶片单位时间、单位叶面积_______吸收量;若需进一步测定总光合速率,则还需各组的呼吸速率,测定呼吸速率的基本实验思路是________。
(4)根据图2,对光合作用抑制效果最强的胁迫因素是_________。
(5)玉米在灌浆期需水量较大,若遇上干旱天气,土壤含水量较低。研究发现这个发育时期细胞中可溶性糖含量随施氮量增加而增加。据此推测,施氮有利于植物适应干旱环境的原因是:植物细胞通过积累可溶性糖, 使________,有利于植物吸水,适应干旱环境。
24. 腺苷是一种信号分子,在睡眠调控的过程中发挥着重要作用。研究发现:胞外的腺苷能够显著地抑制神经元产生动作电位;咖啡因可阻断腺苷信号通路,从而起到提神醒脑的功能。下图为神经元活动引发腺苷释放的模式图。回答下列问题:
(1)电刺激CA1神经元胞体,在CA3神经元的轴突上________(填“能”或“不能”)检测到动作电位,原因是___________。
(2)突触前膜兴奋时,N-型Ca2+通道开放,Ca2+内流引起突触小泡中的谷氨酸释放到突触间隙中,并扩散到突触后膜处,与后膜上的谷氨酸受体结合,改变突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜产生动作电位。因此谷氨酸是一种_________(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。兴奋传递到突触后膜时,L-型Ca2+通道开放,Ca2+内流引起胞内腺苷通过腺苷转运蛋白释放到突触间隙中,与前膜上的_________结合,引起Cl-内流,从而抑制神经元产生动作电位,这种调节机制属于_______(填“正”或“负”)反馈调节。
(3)检测发现,胞外腺苷达到峰值的速度要比谷氨酸慢得多,这有利于机体________。而长时间工作后,随着腺苷浓度的增加,人的疲惫感和困意加重,很快进入睡眠状态,此时______(填“交感”或“副交感”)神经活动占据优势。
(4)咖啡因的结构与腺苷相似,喝咖啡提神醒脑的具体机理是:________,从而阻断了腺苷信号通路。
第Ⅱ卷 提高题(共20分)
25. 在转B基因(B基因控制合成毒素蛋白B)抗虫棉商品化的同时,棉虫对毒素蛋白B产生抗性的研究也正成为热点。请分析回答:
(1)棉虫对毒素蛋白B的抗性增强,是在转B基因抗虫棉的__________作用下,棉虫种群中抗B基因的______________的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度,可以在抗虫棉田区间隔种植____________。
(2)豇豆胰蛋白酶抑制剂(由D基因控制合成)可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性,使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因__________导入棉花细胞中,获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比,棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓,其原因是____________。
(3)棉花短纤维由基因A控制,研究者获得了多个基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株。其中B基因和D基因位于同一条染色体上,减数分裂时不发生交叉互换。
①植株I相关基因位置如图1,该植株自交,F1中长纤维不抗虫植株的基因型为__________,能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是__________。
②植株II自交,F1性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫=3∶1,则植株II中B基因和D基因位于________染色体上(填图2中编号)。
③植株III自交,F1性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1,则植株III产生的配子的基因型为____。
(4)从防止抗虫基因污染,提高转基因植物安全性的角度分析,理论上可将抗虫基因转入棉花细胞的________(选填选项前的符号)。
a.细胞核 b.叶绿体 c.线粒体 d.核糖体
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静海一中2024-2025第一学期高三生物(12月)学生学业能力调研试卷
考生注意:本试卷分第Ⅰ卷基础题(77分)和第Ⅱ卷提高题(20分)两部分,共97分。3分卷面分
第Ⅰ卷 基础题(共77分)
一、选择题: 每小题2分,共30分。
1. 猴痘病毒(MPXV)的遗传物质是DNA,我国科学家首次揭示了猴痘病毒M2蛋白与人类B7.1和B7.2蛋白复合物的结构,发现M2蛋白通过结合B7.1/B7.2蛋白,抑制T细胞激活。下列分析正确的是( )
A. MPXV是生命系统中最小的结构层次
B. MPXV不可直接与培养液交换物质和能量
C. MPXV的核酸主要分布在拟核区,其核酸复制时以脱氧核苷酸为原料
D. 促进MPXV的M2蛋白结合B7.1/B7.2蛋白,可以为防御痘病毒提供新的思路
【答案】B
【解析】
【分析】病毒没有细胞结构,但是它的各项生命活动都是在宿主的活细胞内完成的,营寄生生活。在生物学分类上独立成界,既不属于真核生物,也不属于原核生物,其主要由蛋白质和核酸构成。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统,所有的生命活动都离不开细胞。
【详解】A、猴痘病毒(MPXV)没有细胞结构,不属于生命结构层次,A错误;
B、猴痘病毒(MPXV)没有细胞结构,它的各项生命活动都是在宿主的活细胞内完成的,不能直接与培养液交换物质和能量,B正确;
C、MPXV没有细胞结构,没有拟核区域,它的遗传物质为DNA,核酸复制时以脱氧核苷酸为原料,C错误;
D、M2蛋白通过结合B7.1/B7.2蛋白,抑制T细胞激活,抑制MPXV的M2蛋白结合B7.1/B7.2蛋白,可以为防御痘病毒提供新的思路,D错误。
故选B。
2. 核糖体RNA(rRNA)能够催化肽键的形成。下列关于蛋白质和核酸组成的叙述,正确的是( )
A. 不同的氨基酸R基不同,不同的核苷酸仅含氮碱基不同
B. 核苷酸与核酸的组成元素相同,氨基酸与蛋白质的组成元素不完全相同
C. rRNA能够降低氨基酸脱水缩合所需的活化能并与mRNA进行碱基互补配对
D. DNA分子中嘧啶数等于嘌呤数,在DNA—RNA杂交区段中嘧啶数不等于嘌呤数
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S;核酸的组成元素为C、H、O、N、P;细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有:①五碳糖不同,脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖,核糖核苷酸中的五碳糖是核糖; ②碱基不完全相同,脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C,核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。
【详解】A、不同的核苷酸可能是含氮碱基不同,还有可能是五碳糖不同,A错误;
B、核苷酸与核酸的组成元素相同,都是C、H、O、N、P,氨基酸与蛋白质的组成元素不完全相同,如血红蛋白含铁元素,但氨基酸中不含铁,B正确;
C、rRNA能够催化肽键的形成,因此能够降低氨基酸脱水缩合的活化能,但是不与mRNA进行碱基互补配对,C错误;
D、DNA分子中由于嘌呤和嘧啶之间存在碱基互补配对,因此嘧啶数等于嘌呤数,在DNA一RNA杂交区段中也存在嘌呤和嘧啶之间的碱基互补配对,因此嘧啶数也等于嘌呤数,D错误。
故选B。
3. 图是根尖细胞部分结构示意图。下列叙述错误的是( )
A. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
B. 动物细胞和植物细胞中⑤的作用不同
C. 结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
D. 若离体培养该细胞,破坏结构⑤会使细胞内染色体数目加倍
【答案】C
【解析】
【分析】图示为高等植物细胞的部分结构图,①为核膜,②为核孔,③为内质网,④为核糖体,⑤为高尔基体,⑥为线粒体,⑦是胞间连丝。
【详解】A、生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞器膜构成的,图中①核膜、③内质网、⑤高尔基体、⑥线粒体均为具膜的结构,生物膜系统可将各种细胞器分隔开、区域化,可使细胞内同时进行多种化学反应,保证生命活动高效有序的进行,A正确;
B、⑤为高尔基体,在动物细胞中与分泌物的形成有关,在植物细胞中与细胞壁的形成有关,其作用不同,B正确;
C、结构②为核孔,结构⑦为胞间连丝,二者都没有膜结构,C错误;
D、⑤高尔基体与细胞壁的形成有关,若离体培养该细胞,破坏结构⑤后由于不能合成新的细胞壁,不能将加倍的染色体平均分向两个子细胞,因此会使细胞内染色体加倍,D正确。
故选C。
4. 过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为,酶催化反应的过程为酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物;无催化剂时,同一反应的过程为:反应物过渡态反应物产物。下列叙述错误的是( )
A. 加热与加酶使该反应变快的作用机理是不同的,无机催化剂的原理和酶相似
B. 与酶结合后反应物会更容易转变为过渡态反应物,从而加快反应速率
C. 发生过程③所需的能量称为活化能,发生过程①不需要活化能
D. pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态
【答案】C
【解析】
【分析】酶促反应的原理是降低化学反应的活化能,使化学反应更容易发生。
【详解】A、加热使该反应变快的作用机理是提供能量,加酶使该反应变快的作用机理是降低化学反应的活化能,无机催化剂的原理和酶相似,A正确;
B、酶具有催化作用,与酶结合后反应物更容易转变为过渡态反应物,B正确;
C、过程①和过程③都是反应物转变为过渡态反应物,所需的能量均称为活化能,C错误;
D、pH影响酶的活性,pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态,从而影响酶促反应的速率,D正确。
故选C。
5. 下图所示为光下气孔开启的机理,气孔运动与细胞内外众多离子的运输有关。下列相关叙述正确的是( )
A. 光为H+-ATP酶的活化直接提供能量
B. H+运出和Cl-进入细胞的方式都是主动运输
C. K+与K+通道蛋白特异性结合是质膜选择透过性的体现
D. 离子进入液泡使细胞液渗透压下降,气孔开放
【答案】B
【解析】
【分析】 题图分析:氢离子以主动运输的方式运出保卫细胞,同时钾离子和氯离子进入保卫细胞使保卫细胞渗透压升高,吸水能力增强,细胞膨胀,气孔张开。
【详解】A、图中显示,光参与光合作用产生ATP,ATP为H+-ATP酶的活化直接提供能量,A错误;
B、光合作用生成的ATP驱动H+泵,向质膜外泵出H+,建立膜内外的H+梯度,在H+电化学势的驱动下,Cl-经共向传递体进入保卫细胞,H+运出细胞和Cl-进入细胞都是需要能量的,运输方式为主动运输,B正确;
C、K+通过K+通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,C错误;
D、离子进入液泡致使细胞液渗透压上升导致细胞吸水气孔开放,D错误。
故选B。
6. 细胞的生长、增殖、衰老、死亡等生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。有关叙述正确的是( )
A. 衰老的细胞表现核体积变小,细胞膜通透性降低等特征
B. 红细胞的遗传物质发生改变合成血红蛋白
C. 脑局部血液循环障碍导致一些神经细胞的死亡属于细胞坏死
D. 随细胞分裂的增多,大肠杆菌DNA的端粒逐渐缩短最终引起细胞衰老
【答案】C
【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】A、衰老的细胞表现核体积变大,A错误;
B、红细胞合成血红蛋白,不是因为它的遗传物质发生改变,而是基因选择性表达的结果,B错误;
C、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,没有端粒,D错误。
故选C。
7. 叶绿体随着光照强度的变化,在细胞中的分布和位置也会发生相应改变,称为叶绿体定位。野生型(WT)拟南芥叶片呈深绿色,对叶片的一条窄缝强光照射1h后,被照射处变成浅绿色,而CHUP1基因突变的叶片(chup1-2)经强光照射后叶色不变,实验过程和原理如图所示。已知CHUP1基因编码的CHUP1蛋白能与构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分相结合。下列相关叙述错误的是( )
A. 强光照射后,野生型细胞中的叶绿体发生了迁移,以减少强光的伤害
B. 在弱光照射下,chup1-2中叶绿体的定位正常
C. 若破坏细胞微丝蛋白可能会导致叶绿体定位异常
D. chup1-2比野生型拟南芥在弱光下暗反应生成C5的速率低
【答案】B
【解析】
【分析】正常叶肉细胞中叶绿体能随光照强度移动,而CHUP1蛋白缺失型叶肉细胞中的叶绿体不能随光照强度移动。
【详解】A、强光照射后,野生型细胞中的叶绿体发生了位置和分布的变化,以减少光能的吸收,避免强光的伤害,提高是因环境的能力,A正确;
B、题意显示,已知CHUP1基因编码的CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关,且图中显示CHUP1蛋白缺失的叶肉细胞中叶绿体不会因为光照强弱而发生改变,据此推测,在弱光照射下,CHUP1突变体中叶绿体的定位和分布是不正常的,即叶绿体不会聚集到光照部位,B错误;
C、细胞骨架与细胞运动、分类、分化以及物质的运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,处理破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,可知叶绿体的定位于微丝蛋白有关,C正确;
D、弱光条件下,CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶绿体不会聚集到照光部位,因而光反应比野生型拟南芥弱,产生的ATP和NADPH少,因而C3还原速率下降,因此,在弱光下暗反应生成C5的速率低,D正确。
故选B。
8. 某种鸟(ZW型,2n=78)的羽毛颜色有褐色和黄色,现有基因型为的褐色个体(甲)和的黄色个体(乙)交配产生了下图丙、丁两种基因型个体,相关配子形成的过程中没有发生基因突变。已知丙、丁细胞减数分裂过程中,成对的同源染色体正常配对、分离,成单的染色体随机进入子细胞,所有配子都具备受精能力。下列分析正确的是( )
A. 参与丙、丁个体形成的卵细胞是甲个体同一次减数分裂产生的
B. 丙、丁个体出现的根本原因均是甲产生配子时减数分裂Ⅰ异常
C. 若丙和乙交配,产生基因型为的褐色个体的概率为1/6
D. 丁体细胞中只含1个正常染色体组,减数分裂时不能形成正常四分体
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程:
减数分裂Ⅰ:
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。
减数分裂Ⅱ:
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:着丝粒分裂,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、参与丙、丁个体形成的卵细胞需要两个,而一次减数分裂只能产生一个卵细胞,A错误;
B、根据亲本基因型判断,丙出现的原因是甲形成卵细胞的过程中两条性染色体未分离,形成了基因型为ZMW的异常卵细胞,而丁形成的原因可能是减数分裂Ⅰ异常从而形成了不含性染色体的卵细胞,也可能是减数分裂Ⅱ异常从而形成了不含性染色体的卵细胞,B错误;
C、丙产生卵细胞有ZM、Zm、ZMZm、ZMW、ZmW、W6种可能,且各种配子出现的概率均为1/6,乙产生的配子为Zm,故丙和乙交配产生的子代可能的基因型有6种,其中基因型为ZMZm的个体占1/6,C正确;
D、丁体细胞中只含1个正常染色体组,但在减数分裂时,常染色体仍能形成38个正常四分体,D错误。
故选C。
9. 下图为某DNA复制过程的部分图解,其中rep蛋白具有解旋的功能,冈崎片段是新合成的不连续的DNA片段。下列相关叙述正确的是( )
A. rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键
B. 冈崎片段连接成子链的过程需要RNA聚合酶
C. 子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致
D. 推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对
【答案】D
【解析】
【分析】DNA复制时间:有丝分裂和减数分裂间期。
DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
DNA复制过程:边解旋边复制。 DNA复制特点:半保留复制。
DNA复制结果:一条DNA复制出两条DNA。
DNA复制意义:通过复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代保持一定的连续性。
【详解】A、rep蛋白的作用是破坏A与T、C与G之间的氢键,A错误;
B、冈崎片段为两段DNA链,需要DNA连接酶进行催化连接成子链,B错误;
C、DNA子链延伸的方向是5'→3',两条子链中一条的合成方向与复制叉的移动方向一致,另一条的合成方向与复制叉的移动方向相反,C错误;
D、DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上,故可推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对,D正确。
故选D。
10. 某单基因遗传病的遗传系谱图如图1所示。研究人员用PCR扩增了与该基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,结果如图2所示。已知突变基因中1个碱基对发生了替换,正常基因含有1个限制酶切割位点,突变基因增加了1个酶切位点。下列相关叙述错误的是( )
A. I-1和I-2都为杂合子,均携带1个致病基因
B. Ⅱ-3的基因型与Ⅱ-2或Ⅱ-4的相同
C. 该突变基因新增的酶切位点位于526bp的基因片段中
D. 扩增Ⅱ-3的基因片段,酶切后其电泳可能形成2种条带
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1,Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,但生下了Ⅱ-1的患病女性,所以该病是常染色体隐性遗传病,用A/a表示控制该病的基因,所以,Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型是Aa。从图2中可以看出,Ⅰ-1和Ⅱ-2电泳图相同,所以基因型都是Aa,Ⅱ-4与他们不同,但表现正常,基因型是AA。
【详解】A、据分析可知,Ⅰ-1和Ⅱ-2电泳图相同,所以基因型都是Aa,均携带1个致病基因,A正确;
B、Ⅱ-3表现正常,基因型是AA或者Aa,其基因型与Ⅱ-2或Ⅱ-4的相同,B正确;
C、结合图2可知,正常基因酶切后可形成长度为526bp和327bp的两种DNA片段,而基因突变酶切后可形成长度为108bp、219bp和526bp的三种DNA片段,这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为327的DNA片段中,C错误;
D、扩增Ⅱ-3的基因片段,Ⅱ-3表现正常,基因型是AA或者Aa,酶切后其电泳可能形成2种条带,D正确。
故选C。
11. 野生一粒小麦(2n=14)与其近缘物种簇毛麦(2n=14)杂交后获得F1。对F1根尖分生组织进行辐射处理,根尖组织发生如下变异。下列叙述正确的是( )
A. 图示变异与杂交育种的原理一致
B. F1减数分裂过程中因纺锤体形成被抑制而出现联会紊乱
C. 新物种F1的体细胞中含2个染色体组,为异源二倍体
D. 图示变异可改变染色体中基因的位置,一般不改变染色体的数目
【答案】D
【解析】
【分析】图中野生一粒小麦染色体与其近缘物种簇毛麦染色体为非同源染色体,非同源染色体之间发生了片段的交换,属于染色体结构变异中的易位。
【详解】A、图示中染色体发生了易位,属于染色体结构变异,杂交育种原理为基因重组,A错误;
B、野生一粒小麦(2n=14)与其近缘物种簇毛麦(2n=14)杂交后获得F1,F1进行减数分裂时会发生联会紊乱,是因为其体细胞中无同源染色体,而不是纺锤体形成被抑制,B错误;
C、结合对B选项的分析可知:F1的体细胞中含2个染色体组,它由受精卵发育而来,故为二倍体,但F1细胞中无同源染色体,不能产生可育后代,因此F1不是新物种,C错误;
D、图示中的染色体发生了易位,易位可改变染色体中基因的位置,但一般不改变细胞中染色体的数目,D正确。
故选D。
12. 图1为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图,图2表示在某段时间内,种群甲中的A基因频率的变化情况,假设图2中种群甲无基因突变。下列叙述错误的是( )
A. 图1中①是地理隔离,物种1和物种2形成的标志③是产生生殖隔离
B. 由图2可知,种群甲在Y1~Y3时间段内发生了进化
C. 在Y3~Y4时间段内种群Aa的基因型频率为18%,在Y4时形成新物种
D. 若种群中Aa和aa的基因型频率分别为30%和60%,则A的基因频率为25%
【答案】C
【解析】
【分析】生物进化的标志是基因频率的改变;物种形成的标志是生殖隔离的产生。
【详解】A、图1中①是地理隔离,②是自然选择,自然选择定向改变了种群的基因频率,物种1和物种2形成的标志是产生生殖隔离,A正确;
B、图中Y1~Y3时间段内种群基因频率改变,说明该时间段内种群甲生物发生了进化,B正确;
C、在Y3~Y4时间段内该种群中Aa的基因型频率为2×0.9×0.1×100%=18%,在Y4时基因频率未变,但是不能判断此时甲、乙种群是否产生了生殖隔离,故不能判断是否形成了新物种,C错误;
D、该动物种群中AA的基因型频率为1-(30%+60%)=10%,A的基因频率=10%+(1/2)×30%=25%,D正确。
故选C。
13. 内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,与人体健康密切相关。下图为人体某组织细胞与内环境示意图,①~⑦代表不同的结构或成分,下列相关叙述正确的是( )
A. ⑤中携带的O2进入组织细胞被利用,至少要穿过6层细胞膜
B. 若该器官是肺,则运动状态下的O2浓度A处高于B处
C. 通过肌肉注射的药物进入⑦中发挥作用,只需经过⑥的运输
D. 构成②的细胞生活的环境是①和⑥,⑦在体液中的占比小于①④⑥的总和
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析:①是淋巴液,②毛细淋巴管壁细胞,③毛细血管壁细胞,④血浆,⑤血细胞,⑥组织液,⑦细胞内液。
【详解】A、 O2从红细胞(⑤)中出来穿过1层细胞膜,穿过毛细血管壁细胞(2层细胞膜),进入组织细胞(1层细胞膜),再进入线粒体(2层膜)被利用,总共穿过1 + 2+1+2 = 6层生物膜,A正确;
B、 若器官是肺,肺中O2的扩散方向是从外界到血液,即O2浓度B处高于A处,B错误;
C、 通过肌肉注射的药物先进入⑥(组织液)发挥作用,首先要经过组织液的扩散,然后经过④(血浆)运输,进入⑦中发挥作用,C错误;
D、 构成②(毛细淋巴管壁细胞)的细胞生活的环境是⑥(组织液)和①(淋巴液),⑦细胞内液在体液中占比大于①④⑥的总和,D错误。
故选A。
14. 如图所示,减数分裂过程中,人类等高等雄性哺乳动物会出现一些特有的现象,如性染色体仅在染色体端部的假常染色体区(PAR)发生配对和联会,性染色体上不能配对、联会的区段分布于性泡中。下列有关叙述错误的是( )
A. 正常情况下,性泡区域中的基因一般不转录
B. 哺乳动物进行减数分裂时,均可以形成性泡
C. PAR区域中,X染色体和Y染色体片段可发生互换
D. PAR区域的配对和联会发生在减数第一次分裂前期
【答案】B
【解析】
【分析】减数第一次分裂前期,同源染色体配对,同源染色体上的非姐妹染色单体间可发生互换。
【详解】A、性染色体上不能配对、 联会的区段分布于性泡中,此时染色体高度螺旋化,故正常情况下,性泡区域中的基因无法转录,A正确;
B、人类等高等雄性哺乳动物进行减数分裂时,才可以形成性泡,雌性动物没有性泡,B错误;
C、PAR区域中,X染色体和Y染色体的相应片段属于同源区段,四分体时期可以发生互换,C正确;
D、PAR区域的配对和联会发生在减数第一次分裂前期,D正确。
故选B。
15. 图1是神经元之间形成的一种环状连接方式,在图示位置给予一定强度的刺激后,测得C点膜内外电位变化如图2所示,图3为2个神经元的局部放大示意图。下列叙述正确的是( )
A. 兴奋经图1结构传递后,C点持续时间可能缩短
B. 若将离体神经纤维放入较低浓度NaCl溶液中实验,B点上移
C. 在图3中,当神经元上Y点受到刺激时,将使下一个神经元兴奋
D. 兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外电流方向相同
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,图1是神经元之间形成的一种环状连接方式;图2是在图1所示位置给予一定强度的刺激后,测得膜内外电位随时间变化图,分析可知B点表示产生的动作电位最大值;图3为突触结构的亚显微模式图。
【详解】A、图1中共有3个完整突触,由于神经元之间形成了环状结构,因此若图1中中间神经元释放抑制性神经递质,C点会被抑制,兴奋持续时间将缩短,A正确;
B、将离体神经纤维放于较低浓度的NaCl溶液中,导致动作电位时Na+内流减少,从而使图2B点下移,B错误;
C、在图3中,当神经元上Y点受到刺激时,释放的神经递质类型未知,所以可能使下一个神经元兴奋或抑制,C错误;
D、兴奋在神经纤维上内膜的传导方向与局部电流方向相同,D错误。
故选A。
二、概念辨析:判断对错并改正:每小题2分,共10分。
16. 基因突变不一定能产生等位基因,但可以产生新基因。( )
【答案】正确
【解析】
【详解】基因突变导致基因结构的改变,改变了基因的碱基序列,可以产生新基因,但基因突变后控制的表现型不一定改变,不一定能产生其等位基因,如原核生物没有同源染色体,没有等位基因,其基因突变后,产生的不是等位基因,故正确。
17. 洋葱根尖细胞分裂过程中可以发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换。( )
【答案】×
【解析】
【详解】 洋葱根尖细胞只能进行有丝分裂,不能减数分裂,所以不会发生染色体互换,故错误。
18. 大脑皮层除了能感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。( )
【答案】正确
【解析】
【分析】大脑皮层除了能感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。其中语言功能是人脑特有的高级功能。
【详解】大脑皮层除了能感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。
19. 协同进化就是不同物种之间在相互影响中不断进化和发展。( )
【答案】×
【解析】
【分析】协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。
【详解】协同进化还可以发生在生物与无机环境之间,故错误。
20. 支配躯体运动的全部神经就是外周神经系统。( )
【答案】错误
【解析】
【详解】支配躯体运动的神经属于传出神经,属于外周神经系统,本说法错误。
21. 图1表示用不同颜色的荧光标记雄性果蝇(2n=8)中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“○”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示,图2为减数分裂过程(甲~丁)中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图。图3表示果蝇的基因型为AaBb,某个卵原细胞进行减数分裂的过程,不考虑染色体互换,①②③代表相关过程,I~IV表示细胞。回答下列问题:
(1)图1中③→④过程中每条染色体含_________个DNA.
(2)非同源染色体的自由组合发生在图2的______时期(填甲、乙、丙、丁),
(3)图3中细胞Ⅱ的名称为______。细胞中可形成______个四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB,则细胞IV的基因型是__________。
(4)若细胞IV的基因型为ABb的原因可能是______。卵细胞IV与基因型为ab的精子形成的受精卵发育为雄性个体,且该雄性个体减数分裂时同源染色体中的两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,则其产生基因型为abb的配子的概率是______。
(5)自然界中偶然发现了能够正常存活的某品系雌果蝇,其性染色体中含有Y染色体和并联X染色体,具体的性染色体组成(XXY)如下图。已知性染色体组成为YY、XXX的果蝇不能存活。基因型为XFXFY的雌果蝇与基因型为XfY的雄果蝇连续交配多代,f基因在此过程中的遗传特点是_____。
【答案】(1)2 (2)甲
(3) ①. 次级卵母细胞 ②. 0 ③. Ab
(4) ①. 减数第一次分裂后期,含有B、b的同源染色体没有分开,移向了细胞的同一极 ②. 1/12
(5)在世代雄果蝇间连续遗传
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前间期: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:染色体散乱排布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,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。
【小问1详解】
图1中③→④过程表示减数第一次分裂后期同源染色体的分离,每条染色体含2个DNA分子。
【小问2详解】
非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图2中的甲时期。
【小问3详解】
图5中细胞Ⅱ的名称为次级卵母细胞。Ⅱ细胞不含有同源染色体,不含有四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB,则细胞Ⅱ的基因型是AAbb,则细胞Ⅳ的基因型是Ab。
【小问4详解】
若细胞Ⅳ的基因型为ABb,存在等位基因,则最可能的原因是减数第一次分裂后期,含有B、b这对等位基因的同源染色体没有分离。基因型ABb的卵细胞Ⅳ与基因型为ab的精子形成的受精卵的基因型为AaBbb,且该雄性个体减数分裂时同源染色体中的两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,则其产生的配子为B:bb:Bb:b=1:1:2:2,A:a=1:1,基因型为abb的配子的概率是1/61/2=1/12。
【小问5详解】
基因型为XFXFY的雌果蝇与基因型为XfY的雄果蝇连续交配多代,母本能产生XFXF和Y的配子,XfY可以产生Xf和Y的配子,所以随机结合后生成的果蝇的基因型XFXFXf(致死)、YY(致死)XFXFY、和XfY的果蝇,所以,f基因在杂交过程中的特点是在世代雄果蝇间连续遗传(或父传子、子传孙)。
22. 人类位于16号染色体上的PRMT7基因突变会导致患者出现难治性癫痫、短指等症状,而位于17号染色体上的PRPF8基因突变则表现为色素性视网膜炎。进一步研究发现这两个基因之间又有复杂的关联(如图1所示),会影响人类结直肠癌患病率。请回答下列有关问题:
(1)天然PRMT7基因突变时发生的碱基对种类具体变化是:_________;写出突变PRMT7mRNA中标注的碱基序列区域所对应的基因中非模板链序列:5'-________-3'。
(2)图1所示PRMT72蛋白使组蛋白甲基化的过程体现了基因通过_________进而控制生物性状。已知组蛋白特定位点的甲基化水平与染色质缠绕的紧密程度呈正相关,由此推测PRMT72蛋白可能使染色质组蛋白甲基化,抑制了相关DNA的_________过程,从而影响生物性状。这种性状_________(填“可以”或“不可以”)遗传给后代,属于_________现象。
(3)为证实PRMT7基因的突变会诱发图1所示变化,研究人员进行如下实验:选择未突变和突变的组织样本,分别抽取细胞中PRMT7基因的mRNA,并将之转换为相应DNA后进行鉴定,结果如图2所示,图中c示相对分子质量标准品。据图1分析,图2中a、b样本分别来自__________组织。
【答案】(1) ①. G-C变成A-T ②. 5'-CGAGGATGAC-3'
(2) ①. 控制酶的合成 ②. 复制和转录 ③. 可以 ④. 表观遗传
(3)非突变体和突变体
【解析】
【分析】DNA甲基化是真核细胞基因组重要修饰方式之一,DNA甲基化通过与转录因子相互作用或通过改变染色质结构来影响基因的表达,从表观遗传水平对生物遗传信息进行调节,在生长发育过程中起着重要的作用,而且植物DNA甲基化还参与了环境胁迫下的基因表达调控过程,DNA甲基化没有改变侍耐基因序列,DNA甲基化是基因组DNA在转录水平上进行调控的一种自然修饰方式。
【小问1详解】
天然PRMT7mRNA中已标出的碱基序列所对应的基因序列,在突变时一个碱基对G/C替换为A/T。根据碱基互补配对原则可知,PRMT7mRNA中标注的碱基序列区域所对应的基因中非模板链序列5'-CGAGGATGAC-3'。
【小问2详解】
图1所示PRMT7基因的表达产物能催化组蛋白甲基化属于酶,PRMT72蛋白使组蛋白甲基化的过程体现了基因通过控制酶的合成(来控制代谢过程)进而控制生物性状。已知组蛋白特定位点的甲基化水平与染色质缠绕的紧密程度呈正相关,由此推测PRMT72蛋白可能使染色质组蛋白甲基化,抑制了相关DNA的复制和转录过程,从而影响生物性状。这种性状可以遗传给后代,由于基因的碱基序列没有改变,但是生物性状发生了改变,则属于表观遗传现象。
【小问3详解】
由于突变体的PRMT7基因表达产物短,非突变体的PRMT7基因的表达产物长,所以图2中a、b样本分别出现了长片段产物和短片段产物,则分别来自非突变体和突变体组织。
23. 黑龙江省作为国家重要商品粮生产基地,玉米产量居全国第一、但近年来,气候变化导致玉米种植面临着高温、干旱、盐渍等非生物胁迫。为培育耐旱玉米品种,科研人员选取两个玉米品种ZD958和XY335,分别进行高温(H)、干旱(D)、高温干旱(HD)复合胁迫和对照(CK)四种处理,得到的数据如图所示。请回答下列问题:
注:每一组别的上方字母表示差异显著程度,如果两个组别上方有相同的字母,则表示两组差异不显著,如果字母完全不同,则表示差异显著。
(1)用纸层析法分离玉米叶绿体中的色素,距离滤液细线最近的色素是_______。
(2)根据图1,分析ZD958品种不同组别差异的显著程度,可以得出胁迫对于叶绿素的影响是:与CK组相比,_____,但是高温干旱复合胁迫会导致叶绿素a/b的量出现明显升高 。ZD958与XY335相比,_____(填“ZD958”或“XY335”)的叶绿素a/b对于高温胁迫敏感性更强。
(3)测定图2中净光合速率时,需测定叶片单位时间、单位叶面积_______吸收量;若需进一步测定总光合速率,则还需各组的呼吸速率,测定呼吸速率的基本实验思路是________。
(4)根据图2,对光合作用抑制效果最强的胁迫因素是_________。
(5)玉米在灌浆期需水量较大,若遇上干旱天气,土壤含水量较低。研究发现这个发育时期细胞中可溶性糖含量随施氮量的增加而增加。据此推测,施氮有利于植物适应干旱环境的原因是:植物细胞通过积累可溶性糖, 使________,有利于植物吸水,适应干旱环境。
【答案】(1)叶绿素b
(2) ①. 单独的高温和干旱对于ZD958叶绿素a/b的量影响不够显著 ②. XY335
(3) ①. CO2 ②. 其他条件保持相同且一致,将同种植物放置于黑暗条件下,测定其呼吸速率
(4)干旱 (5)细胞液的渗透压升高
【解析】
【分析】1、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。光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。2、叶绿体中的光合色素吸收的光能,有两方面用途:一是将水分解成氧和H+,氧直接以分子的形成释放出去,H+用于合成NADPH,作为活跃的还原剂,参与到暗反应阶段的化学反应中去;二是在有关酶的催化作用下,促成ADP与Pi发生化学反应,形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能,这些ATP将参与暗反应阶段。
【小问1详解】
由于叶绿体b在层析液中的溶解度越低,则随层析液在滤纸条上扩散速度最慢,距离滤液细线最近。
【小问2详解】
图1中对照组上字母为bc,高温胁迫组是c,两者差异不显著。干旱组是b,与CK组差异也不显著。但高温复合胁迫组字母为a,与CK组比,差异比较显著。XY335在高温胁迫之下,与对照组的差异显著,叶绿素a/b发生了明显变化,而ZD958的高温胁迫下与对照组的差异不明显,说明XY335对高温胁迫更敏感。
【小问3详解】
根据图2纵坐标的单位,可知净光合速率是用单位时间、单位叶面积二氧化碳的吸收量作为测量指标;各组均重复3次的目的是求出平均值,减少实验误差,避免实验出现偶然性,提高实验结果的准确性;由于总光合速率等于净光合速率与呼吸速率之和,故则还需各组的呼吸速率,测定呼吸速率意味着不能让植物进行光合作用,需要遮光(暗)处理,故测定呼吸速率的基本实验思路是其他条件保持相同且一致,将同种植物放置于黑暗条件下,测定其呼吸速率(单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量)。
【小问4详解】
据图2分析,对光合作用抑制效果最强的胁迫因素是干旱。
【小问5详解】
可溶性糖含量提高,细胞渗透压增大,有利于细胞吸水和保水,有利于适旱环境。
24. 腺苷是一种信号分子,在睡眠调控的过程中发挥着重要作用。研究发现:胞外的腺苷能够显著地抑制神经元产生动作电位;咖啡因可阻断腺苷信号通路,从而起到提神醒脑的功能。下图为神经元活动引发腺苷释放的模式图。回答下列问题:
(1)电刺激CA1神经元胞体,在CA3神经元的轴突上________(填“能”或“不能”)检测到动作电位,原因是___________。
(2)突触前膜兴奋时,N-型Ca2+通道开放,Ca2+内流引起突触小泡中的谷氨酸释放到突触间隙中,并扩散到突触后膜处,与后膜上的谷氨酸受体结合,改变突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜产生动作电位。因此谷氨酸是一种_________(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。兴奋传递到突触后膜时,L-型Ca2+通道开放,Ca2+内流引起胞内腺苷通过腺苷转运蛋白释放到突触间隙中,与前膜上的_________结合,引起Cl-内流,从而抑制神经元产生动作电位,这种调节机制属于_______(填“正”或“负”)反馈调节。
(3)检测发现,胞外腺苷达到峰值的速度要比谷氨酸慢得多,这有利于机体________。而长时间工作后,随着腺苷浓度的增加,人的疲惫感和困意加重,很快进入睡眠状态,此时______(填“交感”或“副交感”)神经活动占据优势。
(4)咖啡因的结构与腺苷相似,喝咖啡提神醒脑的具体机理是:________,从而阻断了腺苷信号通路。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 兴奋在突触间的传递是单向的
(2) ①. 兴奋性 ②. 腺苷受体 ③. 负
(3) ①. 保持较长时间的清醒状态 ②. 副交感
(4)咖啡因与腺苷竞争性地结合腺苷受体
【解析】
【分析】当人体处于兴奋状态,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。当人体处于安静状态时,副交感的神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但肠胃的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【小问1详解】
分析题图可知,图中放大的是由CA3神经元的轴突末梢和CA1神经元胞体膜或树突膜构成的突触结构,CA1神经元是突触后神经元,CA3神经元是突触前神经元,由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,兴奋在突触间的传递是单向的,因此电刺激CA1神经元胞体,兴奋不能传递至CA3神经元,因此在CA3神经元的轴突上不能检测到动作电位。
【小问2详解】
由于神经递质谷氨酸最终能导致突触后膜兴奋,因此可推断其为兴奋性递质。由图可知,L-型Ca2+通道开放后,Ca2+内流引起腺苷通过腺苷转运蛋白释放到突触间隙中,腺苷逐渐扩散至突触前膜与前膜上腺苷受体结合,引起Cl-内流,从而抑制突触前神经元产生动作电位,防止突触后膜再次兴奋,因此属于负反馈调节。
【小问3详解】
谷氨酸分泌量迅速达到峰值,可以使突触后膜迅速兴奋,而最终抑制后膜兴奋的调节分子腺苷达到峰值的速度要比谷氨酸慢得多,使得突触后膜可以在较长时间内保持兴奋状态,这有利于机体保持较长时间的清醒状态。而长时间工作后,随着腺苷浓度的增加,人的疲惫感和困意加重,很快进入睡眠状态,此时副交感神经活动占据优势。
【小问4详解】
由题干可知,咖啡因的结构与腺苷相似,喝咖啡提神醒脑的具体机理是咖啡因与腺苷竞争性地结合腺苷受体,阻止腺苷与突触前膜受体结合,减少Cl-内流,导致突触后膜容易兴奋。
第Ⅱ卷 提高题(共20分)
25. 在转B基因(B基因控制合成毒素蛋白B)抗虫棉商品化的同时,棉虫对毒素蛋白B产生抗性的研究也正成为热点。请分析回答:
(1)棉虫对毒素蛋白B的抗性增强,是在转B基因抗虫棉的__________作用下,棉虫种群中抗B基因的______________的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度,可以在抗虫棉田区间隔种植____________。
(2)豇豆胰蛋白酶抑制剂(由D基因控制合成)可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性,使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的__________导入棉花细胞中,获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比,棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓,其原因是____________。
(3)棉花短纤维由基因A控制,研究者获得了多个基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株。其中B基因和D基因位于同一条染色体上,减数分裂时不发生交叉互换。
①植株I相关基因位置如图1,该植株自交,F1中长纤维不抗虫植株基因型为__________,能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是__________。
②植株II自交,F1性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫=3∶1,则植株II中B基因和D基因位于________染色体上(填图2中编号)。
③植株III自交,F1性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1,则植株III产生的配子的基因型为____。
(4)从防止抗虫基因污染,提高转基因植物安全性的角度分析,理论上可将抗虫基因转入棉花细胞的________(选填选项前的符号)。
a.细胞核 b.叶绿体 c.线粒体 d.核糖体
【答案】(1) ①. 选择 ②. 基因频率升高 ③. 非转基因棉(普通棉花)
(2) ①. 重组DNA分子 ②. 棉虫对两种抗虫基因同时产生抗性的概率更低
(3) ①. aa ②. 1/16 ③. 1号 ④. A和aBD (4)bc
【解析】
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。表现为如下特点:普遍性:基因突变是普遍存在的;随机性:基因突变是随机发生的;不定向性:基因突变是不定向的;低频性:对于一个基因来说,在自然状态下,基因突变的频率是很低的;多害少益性:大多数突变是有害的;可逆性:基因突变可以自我回复(频率低)。
【小问1详解】
棉虫对毒素蛋白B的抗性增强,是在转B基因抗虫棉的选择作用下,棉虫种群中抗B基因的基因频率升高的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度,可以在抗虫棉田区间隔种植非转基因棉,这样可以延缓抗B基因的增长速率,此时可以增加非抗B基因的频率。
【小问2详解】
豇豆胰蛋白酶抑制剂(由D基因控制合成)可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性,使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的重组DNA分子导入棉花细胞中,获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比,棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓。因为基因突变是不定向的,此时导入两种基因棉虫对两种抗虫基因同时产生的频率更低。
【小问3详解】
①长纤维基因是隐性,不抗虫植株应没有BD,所以长纤维不抗虫植株的基因型为aa;能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的基因型及比例是1/4aa×1/4BBDD=1/16。
②植株II自交,F1性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫3∶l,因为短纤维∶长纤维为3∶1,而后代中短纤维抗虫∶长纤维不抗虫3∶l,说明抗虫性状和短纤维连锁在一起,不抗虫与长纤维连锁在一起,说明植株H中B基因和D基因位于A所在的染色体上1号上。
③如果植株III自交,F1性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1,说明短纤维抗虫的A_BD占2份,A_的占1份,而aaBD占1份,则植株III产生的配子的基因型为A和aBD。
【小问4详解】
从防止抗虫基因污染,提高转基因植物安全性的角度分析,当基因位于细胞质中时,就可以防止基因通过花粉传播,因为精子中几乎只有细胞核,不含细胞质,而核糖体中没有DNA,所以为bc。
故选bc。
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