内容正文:
中山纪念中学教育集团龙门县高级中学2025届高三年级
上学期11月模拟考试生物学试题
考试时长:75分钟
一、单项选择题(本题1-12题每小题2分,13-16题每小题4分,共40分)
1. 植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是( )
A. 根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B. 结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C. 细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D. 自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
2. 关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是( )
A. 细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B. 核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C. 线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D. 内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
3. 不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
红细胞质膜
神经鞘细胞质膜
高尔基体膜
内质网膜
线粒体内膜
蛋白质(%)
49
18
64
62
78
脂质(%)
43
79
26
28
22
糖类(%)
8
3
10
10
少
下列有关叙述错误的是( )
A. 蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B. 高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C. 哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D. 表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
4. 物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B. 血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C. 抗体在浆细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能
D. 葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
5. 下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述不合理的是( )
实验标号
实验名称
观察到的实验现象
①
观察植物细胞的质壁分离和复原
镜检1:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色;镜检2:不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致;质壁分离多从细胞的角隅处开始
②
观察多种多样的细胞
菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成;人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③
观察脂肪细胞中的脂肪滴
脂肪滴被苏丹Ⅲ染成橘黄色
④
观察叶绿体和细胞质的流动
叶绿体可随细胞质的流动而运动;叶绿体在细胞质中的分布不均匀
A. 实验① B. 实验② C. 实验③ D. 实验④
6. 下列生理过程的完成不需要两者结合的是( )
A. K+通道蛋白运输K+ B. 抗体作用于相应的抗原
C. Ca2+载体蛋白运输Ca2+ D. 神经递质作用于突触后膜上的受体
7. 某同学研究某因素对酶活性的影响,实验处理及结果如下:己糖激酶溶液置于45℃水浴12min,酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min,酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是( )
A. 温度 B. 底物 C. 反应时间 D. 酶量
8. 下列关于细胞代谢的叙述正确的是( )
A. 光照下,叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B. 供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C. 蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D. 供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
9. 某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验,不可能得到的结果是( )
A. 该菌在有氧条件下能够繁殖
B. 该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C. 该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D. 该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
10. 下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )
A. 南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B. 农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长
C. 油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D. 柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
11. 下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述,正确的是( )
A. 细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多
B. 细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行
C. 细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D. 若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
12. 植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A. 氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B. 叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C. 用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D. 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越慢
13. 某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是( )
A. 初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率
B. 初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定
C. 初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率
D. 初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率
14. 曲线图是生物学研究中数学模型建构一种表现形式。下图中的曲线可以表示相应生命活动变化关系的是( )
A. 曲线a可表示自然状态下,某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化关系
B. 曲线a可表示葡萄糖进入红细胞时,物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化关系
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b可表示在晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化的关系
15. 某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的是
A. H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B. 蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C. H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D. 溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
16. 植物光合作用光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是( )
A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C. 弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,不利于对光能的捕获
D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
二、简答题(共5题,除有说明外,每空2分,共60分)
17. 氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)在细胞核中合成含氮有机物是___________,在细胞中合成蛋白质时,肽键是在___________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如___________(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是___________。
(2)许多重要的化学反应在生物膜上进行,线粒体、叶绿体分别通过___________方式扩大了膜面积,从而为这些反应需要的___________提供更多的附着场所。
18. 在适宜条件下,测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题。
(1)实验结果表明:当外界溶液中b的浓度达到一定数值时,再增加b的浓度,根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是___________。
(2)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输,李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论___________。
(3)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞,可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸水,重复几次后,可根据是否发生___________现象来判断。
(4)Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合,形成C3和C2,导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点,因此提高CO2浓度可以提高光合效率。蓝细菌具有CO2浓缩机制,如下图所示。
注:羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散
据图分析,CO2依次以___________和___________方式通过细胞膜和光合片层膜。
19. 小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:
分组步骤
红粒管
白粒管
对照管
①
加样
0.5mL提取液
0.5mL提取液
C
②
加缓冲液(mL)
1
1
1
③
加淀粉溶液(mL)
1
1
1
④
37℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色
显色结果
+++
+
+++++
注:“+”数目越多表示蓝色越深。
步骤①中加入的C是__________,步骤②中加缓冲液的目的是_________________________________。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是__________;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越____________。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:
X处理的作用是使______________。若I中两管显色结果无明显差异,且II中的显色结果为红粒管颜色显著_____________(填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
20. 缺镁是导致龙眼叶片黄化的主要原因。为探究缺镁对龙眼光合作用的影响,研究人员做了相关研究,结果如图1和图2。
回答下列问题:
(1)该实验的自变量是___________。缺镁导致叶绿素含量下降,植株对___________光的吸收量显著减少,影响光反应___________的产生,进而影响暗反应;另一方面,根据图1可知,龙眼缺镁会导致___________,从而影响净光合速率。
(2)CO2从气孔进入叶肉细胞叶绿体基质中与C5结合产生C3,这一反应过程称为___________。根据图2数据,缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度,阐述你的依据是___________。
21. 某患者及其母亲均有血尿病史,根据肾脏病理学检测结果,两人被疑诊患上Alport综合征(AS),即遗传性肾炎。
(1)AS的主要病因是编码IV型胶原(构成肾小球基底膜)的A3-A5基因发生突变,使α3-α5肽链异常,三螺旋结构被破坏导致的。相关基因定位如图,图中A3、A4、A5基因互称为__________基因。
(2)为确诊,患者及其家系成员进行了基因检测,结果如表。根据结果推断:该患者的病症是由位于___________染色体上的___________(显/隐)性基因控制的。而来自父亲的A3异常基因为___________(显/隐)基因。
基因
患者(有血尿史)
父亲(正常)
母亲(有血尿史)
A3正常
+
+
+
A3异常
+
+
+
A4正常
+
+
A4异常
A5正常
+
+
A5异常
+
+
注:“+”表示存在该基因
(3)在分析该家系致病的异常基因序列时发现,该基因中部发生了整码缺失(缺失的碱基恰好对应若干个完整的密码子):连续缺失27个碱基对。由此推测α5肽链中部会出现___________的变化,进而导致IV型胶原结构异常。
(4)据推算,这对夫妇只有_____________的概率生出不携带上述异常基因的后代。医生建议其借助体外受精和胚胎移植前遗传学检测等技术,阻断异常基因在家族内的传递。下表为4个囊胚期胚胎的染色体检测结果。
胚胎
2号染色体
X染色体
其他染色体
1
M1/F1
M0/F1
未见异常
2
M1/F0
M1/F1
未见异常
3
M1/F1
M1/F1
未见异常
4
M1/F1
M1
18号三体
注:M0表示母方风险染色体,M1表示母方正常染色体;
F0表示父方风险染色体,F1表示父方正常染色体。
检测结果提示,应优先选择胚胎_____________进行移植,理由是_____________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
中山纪念中学教育集团龙门县高级中学2025届高三年级
上学期11月模拟考试生物学试题
考试时长:75分钟
一、单项选择题(本题1-12题每小题2分,13-16题每小题4分,共40分)
1. 植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是( )
A. 根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B. 结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C. 细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D. 自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
【答案】C
【解析】
【分析】水的存在形式和作用:1、含量:生物体中的水含量一般为60%~90%,特殊情况下可能超过90%,是活细胞中含量最多的化合物。
2、存在形式:细胞内的水以自由水与结合水的形式存在。
3、作用:结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用,自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
【详解】A、水是植物细胞液的主要成分,细胞液主要存在于液泡中,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺,故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态,A正确;
B、结合水与细胞内其他物质相结合,是植物细胞结构的重要组成成分,B正确;
C、细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水,C错误;
D、自由水参与细胞代谢活动,故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,反之亦然,D正确。
故选C。
2. 关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是( )
A. 细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B. 核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体形成有关
C. 线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D. 内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
【答案】C
【解析】
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能,细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A正确;
B、核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B正确;
C、有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质,C错误;
D、内质网是由膜连接而成的网状结构,是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,D正确。
故选C。
3. 不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
红细胞质膜
神经鞘细胞质膜
高尔基体膜
内质网膜
线粒体内膜
蛋白质(%)
49
18
64
62
78
脂质(%)
43
79
26
28
22
糖类(%)
8
3
10
10
少
下列有关叙述错误的是( )
A. 蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B. 高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C. 哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D. 表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
【答案】C
【解析】
【分析】流动镶嵌模型:
(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的。
(2)蛋白质分子有的镶嵌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;大多数蛋白质也是可以流动的。
(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的,大多数蛋白质也是可以流动的,因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性,A正确;
B、糖蛋白与细胞识别作用有密切关系,因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体,C错误;
D、功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,由表格内容可知,线粒体内膜的蛋白质最高,其功能最复杂,神经鞘细胞质膜的蛋白质最少,其功能最简单,D正确。
故选C。
4. 物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B. 血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C. 抗体在浆细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能
D. 葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
【答案】B
【解析】
【分析】自由扩散:物质通过简单的扩散进出细胞的方式,如氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。
主动运输:逆浓度梯度的运输。消耗能量,需要有载体蛋白。
【详解】A、乙醇是有机物,与细胞膜中磷脂相似相溶,可以通过扩散方式进入细胞,A错误;
B、血浆中K+量低,红细胞内K+含量高,逆浓度梯度为主动运输,需要消耗ATP并需要载体蛋白,B正确;
C、抗体为分泌蛋白,分泌过程为胞吐,需要消耗能量,C错误;
D、葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输,进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散,D错误。
故选B。
5. 下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述不合理的是( )
实验标号
实验名称
观察到的实验现象
①
观察植物细胞的质壁分离和复原
镜检1:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色;镜检2:不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致;质壁分离多从细胞的角隅处开始
②
观察多种多样的细胞
菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成;人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③
观察脂肪细胞中的脂肪滴
脂肪滴被苏丹Ⅲ染成橘黄色
④
观察叶绿体和细胞质流动
叶绿体可随细胞质的流动而运动;叶绿体在细胞质中的分布不均匀
A. 实验① B. 实验② C. 实验③ D. 实验④
【答案】B
【解析】
【分析】质壁分离实验中,不同细胞的细胞液浓度大小不同,质壁分离的位置、程度并不一致。
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为成熟的植物细胞,呈紫色的中央液泡占据了细胞大部分空间,加之不同细胞的细胞液浓度不同,所以用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验,在显微镜下可以观察到:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色,而且不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致,质壁分离多从细胞的角隅处开始,A正确;
B、显微镜下无法观察到细胞内的核糖体,核糖体只能在电子显微镜下观察的亚显微结构,B错误;
C、苏丹Ⅲ染液能将细胞中的脂肪染成橘黄色,使用光学显微镜能观察到脂肪细胞中的脂肪滴被苏丹Ⅲ染成橘黄色,C正确;
D、使用光学显微镜能观察到叶绿体可随细胞质的流动而运动,且叶绿体在细胞质中的分布不均匀,D正确。
故选B。
6. 下列生理过程的完成不需要两者结合的是( )
A. K+通道蛋白运输K+ B. 抗体作用于相应的抗原
C. Ca2+载体蛋白运输Ca2+ D. 神经递质作用于突触后膜上的受体
【答案】A
【解析】
【分析】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变化;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K+通道蛋白运输K+时不需要与K+结合,A符合题意;
B、抗原与相应抗体结合后可形成沉淀或者细胞集团,被吞噬细胞消化分解,B不符合题意;
C、Ca2+载体蛋白与Ca2+结合,Ca2+载体蛋白发生自身构象的变化,从而运输Ca2+,C不符合题意;
D、神经递质是由突触前膜释放,与突触后膜上相应受体结合后引起离子通道打开,D不符合题意。
故选A。
7. 某同学研究某因素对酶活性的影响,实验处理及结果如下:己糖激酶溶液置于45℃水浴12min,酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min,酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是( )
A. 温度 B. 底物 C. 反应时间 D. 酶量
【答案】B
【解析】
【分析】影响酶活性的因素有温度、pH、抑制剂和激活剂。由题干分析,己糖激酶溶液置于45℃水浴12min,酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min,酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物。
【详解】A、由题干可知,两组实验的温度都为45℃,所以研究的因素不是温度,A错误;
B、由题干分析,己糖激酶溶液置于45℃水浴12min,酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min,酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物。所以研究的因素是底物,B正确;
C、由题干可知,两组实验的反应时间均为12min,所以研究的因素不是反应时间,C错误;
D、由题干可知,两组实验的酶量一致,所以研究的因素不是酶量,D错误。
故选B。
8. 下列关于细胞代谢的叙述正确的是( )
A. 光照下,叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B. 供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C. 蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D. 供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
【答案】B
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的过程:第一阶段在细胞质基质进行,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,同时脱下4个[H],释放出少量的能量;第二阶段在线粒体基质进行,2分子丙酮酸和6水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳,释放出少量的能量;第三阶段在线粒体内膜进行,前两阶段脱下的共24个[H]与6个O2结合成水,释放大量的能量。
2、无氧呼吸在细胞质基质进行,1分子的葡萄糖分解成2分子的乙醇、2分子的二氧化碳并释放出少量的能量,或1分子的葡萄糖分解成2分子的乳酸并释放出少量的能量。
【详解】A、光照下,叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸,光合作用中产生的ATP来源于光能的转化,有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解,A错误;
B、供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸,将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳 ,B正确;
C、蓝细菌属于原核生物,没有线粒体,但进行有氧呼吸,C错误;
D、供氧充足时,真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP ,D错误。
故选B。
9. 某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验,不可能得到的结果是( )
A. 该菌在有氧条件下能够繁殖
B. 该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C. 该菌无氧条件下能够产生乙醇
D. 该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧生物,有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳。
【详解】A、酵母菌有细胞核,是真菌生物,其代谢类型是异氧兼性厌氧型,与无氧条件相比,在有氧条件下,产生的能量多,酵母菌的增殖速度快,A不符合题意;
BC、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行,无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢,并释放少量的能量,第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇,并生成二氧化碳,B符合题意,C不符合题意;
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2,D不符合题意。
故选B。
10. 下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )
A. 南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B. 农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长
C. 油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D. 柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
【答案】B
【解析】
【分析】细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素,储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间,而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
【详解】A、南方稻区早稻浸种后催芽过程中,“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度,“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气,A正确;
B、种子无氧呼吸会产生酒精,因此,农作物种子入库储藏时,应在低氧和零上低温条件下保存,贮藏寿命会显著延长,B错误;
C、油料作物种子种含有大量脂肪,脂肪中C、H含量高,O含量低,油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气,因此,油料作物种子播种时宜浅播,C正确;
D、柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少,氧气浓度降低,从而降低了呼吸速率,低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件,D正确。
故选B。
【点睛】
11. 下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述,正确的是( )
A. 细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多
B. 细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行
C. 细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D. 若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
【答案】C
【解析】
【分析】细胞呼吸是细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物,并释放能量的过程,分为需氧呼吸和厌氧呼吸。需氧呼吸必须有氧参加,氧气把糖分子氧化成二氧化碳和水,包括糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链三个阶段;厌氧呼吸在无氧条件下发生,包括乳酸发酵和酒精发酵两种。
【详解】A、需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程,贮存在有机物中的能量全部释放出来,产生大量ATP,而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量,产生的ATP少得多,A错误;
B、细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶中进行,B错误;
C、细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程,将1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子,C正确;
D、若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度,会抑制细胞的厌氧呼吸,酒精的生成量减少,D错误。
故选C。
12. 植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A. 氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B. 叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C. 用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D. 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越慢
【答案】D
【解析】
【分析】1、叶绿体色素提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素;分离色素原理是各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。
2、叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】A、叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg,氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素,A正确;
B、光反应的场所是类囊体的薄膜,需要光合色素吸收光能,叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上,B正确;
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰,C正确;
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越快,D错误。
故选D。
13. 某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是( )
A. 初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率
B. 初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定
C. 初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率
D. 初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率
【答案】D
【解析】
【分析】光合作用会吸收密闭容器中的CO2,而呼吸作用会释放CO2,在温度和光照均适宜且恒定的情况下,两者速率主要受容器中CO2和O2的变化影响。
【详解】A、初期容器内CO2含量较大,光合作用强于呼吸作用,植物吸收CO2释放O2,使密闭容器内的CO2含量下降,O2含量上升,A错误;
B、根据分析由于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下,容器内的CO2含量下降,所以说明植物光合速率大于呼吸速率,但由于CO2含量逐渐降低,从而使植物光合速率逐渐降低,直到光合作用与呼吸作用相等,容器中气体趋于稳定,B错误;
CD、初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率,C错误,D正确。
故选D。
【点睛】
14. 曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。下图中的曲线可以表示相应生命活动变化关系的是( )
A. 曲线a可表示自然状态下,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b可表示在晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化的关系
【答案】C
【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、自然状态下,环境CO2浓度变化情况,达不到抑制光合作用的程度,不可能造成曲线下降,不能用a曲线表示自然状态下,某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系,A错误;
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C。
15. 某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的是
A. H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B. 蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C. H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D. 溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
【答案】C
【解析】
【分析】细胞跨膜运输的方式根据是否需要消耗能量分为主动运输和被动运输,被动运输根据是否需要载体蛋白分为自由扩散和协助扩散。主动运输需要载体蛋白,消耗的能量直接来源于ATP的水解。
【详解】载体蛋白位于细胞膜上,根据题意可知,照射蓝光后溶液的pH值明显下降,说明H+含量增加,进而推知:蓝光能够引起细胞内H+转运到细胞外,A正确;对比②中两组实验可知,蓝光引起细胞内H+转运到细胞外需要通过H+-ATPase,且原先细胞内pH值高于细胞外,即细胞内H+浓度低于细胞外,因此该H+为逆浓度梯度转运,B正确;由题意可知H+-ATPase具有ATP水解酶活性,利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+,C错误;由①中的实验可知,最初细胞内pH值高于细胞外,即细胞内H+浓度低于细胞外,但暗处理后溶液浓度没有发生变化,说明溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞,D正确。
16. 植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是( )
A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C. 弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,不利于对光能的捕获
D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离,弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,来改变对光能的捕获强度。
【详解】A、叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,LHCⅡ与PSⅡ分离减少,PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强,A正确;
B、Mg2+是叶绿素的组成成分,其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少,导致对光能的捕获减弱 ,B正确;
C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,增强对光能的捕获,C错误;
D、PSⅡ光复合体能吸收光能,并分解水,水的光解产生H+、电子和O2,D正确。
故选C。
二、简答题(共5题,除有说明外,每空2分,共60分)
17. 氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)在细胞核中合成的含氮有机物是___________,在细胞中合成蛋白质时,肽键是在___________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如___________(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是___________。
(2)许多重要的化学反应在生物膜上进行,线粒体、叶绿体分别通过___________方式扩大了膜面积,从而为这些反应需要的___________提供更多的附着场所。
【答案】(1) ①. DNA和RNA ②. 核糖体 ③. 胃蛋白酶 ④. 对蛋白进行加工、分类和包装
(2) ①. 内膜向内折叠形成嵴、类囊体堆叠形成基粒 ②. 酶
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成多肽并转移到内质网上,内质网进行粗加工后→内质网形成囊泡→运输都高尔基体进行再加工,形成成熟的蛋白质→高尔基体形成囊泡→运输到细胞膜。
【小问1详解】
细胞核中含有DNA,可进行DNA复制和转录,DNA复制的产物是DNA,转录的产物是RNA,因此在细胞核中合成的含氮有机物是DNA和RNA,核糖体是合成蛋白质的场所,因此肽键是在核糖体上形成的,胃蛋白酶属于消化酶在消化道中起作用,属于分泌蛋白,逆转录酶和酪氨酸酶属于胞内酶。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过内质网加工,再经过高尔基体的进一步加工、分类、包装,最后形成分泌小泡转运至细胞膜,通过胞吐的方式分泌出去。高尔基体的功能是对蛋白进行加工、分类和包装。
【小问2详解】
线粒体通过内膜向内折叠形成嵴的方式增大膜面积,叶绿体通过基粒片层结构(或类囊体)重叠的方式增大膜面积,从而为这些反应需要的酶提供更多的附着场所。
18. 在适宜条件下,测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题。
(1)实验结果表明:当外界溶液中b的浓度达到一定数值时,再增加b的浓度,根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是___________。
(2)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输,李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论___________。
(3)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞,可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸水,重复几次后,可根据是否发生___________现象来判断。
(4)Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合,形成C3和C2,导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点,因此提高CO2浓度可以提高光合效率。蓝细菌具有CO2浓缩机制,如下图所示。
注:羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散
据图分析,CO2依次以___________和___________方式通过细胞膜和光合片层膜。
【答案】(1)转运蛋白的数量有限
(2)实验思路:将生理状况相同的细胞置于一定浓度的外界溶液中,甲组给予正常的呼吸条件,一组加入呼吸抑制剂,培养一段时间后比较两组细胞对b物质的吸收速率。
结果和理论:若甲组的吸收速率大于乙组,则b的跨膜运输方式是主动运输,王同学的判断是正确的;如甲乙两组的吸收速率相同,则b的跨膜运输方式是协助扩散,王同学的判断是错误的。
(3)质壁分离 (4) ①. 自由扩散 ②. 主动运输
【解析】
【分析】主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【小问1详解】
当外界溶液中b的浓度达到一定数值时,再增加b的浓度,根细胞对b的吸收速率不再增加,可能是因为细胞膜上的载体蛋白数量有限。
【小问2详解】
协助扩散和主动运输的主要区别是是否需要能量,而能量由呼吸作用提供,所以该实验的自变量是一组进行正常的呼吸作用,提供能量,一组是加入呼吸抑制剂,无法提供能量。如果是主动运输,加入呼吸抑制剂之后运输速率会减慢,如果是协助扩散,则加入呼吸抑制剂之后对运输速率没有影响。实验思路:将生理状况相同的细胞置于一定浓度的外界溶液中,甲组给予正常的呼吸条件,一组加入呼吸抑制剂,培养一段时间后比较两组细胞对b物质的吸收速率。结果和理论:若甲组的吸收速率大于乙组,则b的跨膜运输方式是主动运输,王同学的判断是正确的;如甲乙两组的吸收速率相同,则b的跨膜运输方式是协助扩散,王同学的判断是错误的。
【小问3详解】
判断细胞是否死亡可以根据是否发生质壁分离进行判断,活的洋葱外表皮细胞会发生质壁分离,死的洋葱外表皮细胞不会发生质壁分离。
【小问4详解】
据图分析,CO2进入细胞膜不需要消耗能量,也不需要转运蛋白的协助,所以CO2进入细胞膜的方式为自由扩散;进入光合片层膜时需要膜上的CO2转运蛋白协助并消耗能量,为主动运输过程。
19. 小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:
分组步骤
红粒管
白粒管
对照管
①
加样
0.5mL提取液
0.5mL提取液
C
②
加缓冲液(mL)
1
1
1
③
加淀粉溶液(mL)
1
1
1
④
37℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色
显色结果
+++
+
+++++
注:“+”数目越多表示蓝色越深。
步骤①中加入的C是__________,步骤②中加缓冲液的目的是_________________________________。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是__________;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越____________。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:
X处理的作用是使______________。若I中两管显色结果无明显差异,且II中的显色结果为红粒管颜色显著_____________(填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
【答案】 ①. 0.5mL 蒸馏水 ②. 控制pH ③. 红粒小麦 ④. 低 ⑤. β-淀粉酶失活 ⑥. 深于
【解析】
【分析】根据表格可知实验通过淀粉遇碘变蓝色的程度来检测出红粒小麦和白粒小麦中淀粉酶的活性,活性越大、淀粉分解越多,蓝色越浅;若发芽率与α-淀粉酶有关,α-淀粉酶失活会导致两组实验结果差别不大,而β-淀粉酶失活对实验结果无影响(红粒管的蓝色比白粒管的蓝色深)。
【详解】(1)步骤①中加入C后,淀粉遇碘蓝色最深,说明加入的C是0.5mL蒸馏水,其中的淀粉没有被分解。步骤②中加缓冲液的目的是为了维持试管内溶液的pH。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是红粒小麦,该试管内比白粒管内的蓝色深,淀粉分解少。据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越低。
(2)作为对比,X处理的作用是使β-淀粉酶失活。若I中显色结果为红粒管颜色与白粒管的颜色无明显差异,而II中的显色结果为红粒管颜色深于白粒管,则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
【点睛】分析实验题关键要抓住实验目的,明确自变量和因变量,结合实验应遵循的单一变量原则和对照性原则进行分析,完善实验步骤,得出实验结果和结论。
20. 缺镁是导致龙眼叶片黄化的主要原因。为探究缺镁对龙眼光合作用的影响,研究人员做了相关研究,结果如图1和图2。
回答下列问题:
(1)该实验的自变量是___________。缺镁导致叶绿素含量下降,植株对___________光的吸收量显著减少,影响光反应___________的产生,进而影响暗反应;另一方面,根据图1可知,龙眼缺镁会导致___________,从而影响净光合速率。
(2)CO2从气孔进入叶肉细胞叶绿体基质中与C5结合产生C3,这一反应过程称为___________。根据图2数据,缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度,阐述你的依据是___________。
【答案】(1) ①. 是否缺镁和光照强度 ②. 蓝紫光和红 ③. ATP和NADPH ④. 呼吸速率增强
(2) ①. CO2的固定 ②. 缺镁组气孔相对开度降低,细胞间CO2浓度增加并且高于对照组,表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
【解析】
【分析】镁影响叶绿素的合成,进而影响对光能的吸收,降低光合作用。CO2从气孔进入细胞与C5结合产生C3,即CO2的固定。
【小问1详解】
该实验目的是探究缺镁对龙眼光合作用的影响,自变量是是否缺镁和光照强度。缺镁会导致叶绿体类囊体上的叶绿素含量下降,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,从而影响光反应阶段NADPH和ATP的合成,进而影响暗反应;根据图1所示,龙眼缺镁会导致呼吸速率(曲线与纵轴的交点)增强,进而导致净光合速率下降。
【小问2详解】
CO2从气孔进入细胞与C5结合产生C3,即CO2的固定。根据图2所示,缺酶组气孔相对开度降低,并且细胞间CO2浓度增加并且高于对照组,表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
21. 某患者及其母亲均有血尿病史,根据肾脏病理学检测结果,两人被疑诊患上Alport综合征(AS),即遗传性肾炎。
(1)AS的主要病因是编码IV型胶原(构成肾小球基底膜)的A3-A5基因发生突变,使α3-α5肽链异常,三螺旋结构被破坏导致的。相关基因定位如图,图中A3、A4、A5基因互称为__________基因。
(2)为确诊,患者及其家系成员进行了基因检测,结果如表。根据结果推断:该患者的病症是由位于___________染色体上的___________(显/隐)性基因控制的。而来自父亲的A3异常基因为___________(显/隐)基因。
基因
患者(有血尿史)
父亲(正常)
母亲(有血尿史)
A3正常
+
+
+
A3异常
+
+
+
A4正常
+
+
A4异常
A5正常
+
+
A5异常
+
+
注:“+”表示存在该基因
(3)在分析该家系致病的异常基因序列时发现,该基因中部发生了整码缺失(缺失的碱基恰好对应若干个完整的密码子):连续缺失27个碱基对。由此推测α5肽链中部会出现___________的变化,进而导致IV型胶原结构异常。
(4)据推算,这对夫妇只有_____________的概率生出不携带上述异常基因的后代。医生建议其借助体外受精和胚胎移植前遗传学检测等技术,阻断异常基因在家族内的传递。下表为4个囊胚期胚胎的染色体检测结果。
胚胎
2号染色体
X染色体
其他染色体
1
M1/F1
M0/F1
未见异常
2
M1/F0
M1/F1
未见异常
3
M1/F1
M1/F1
未见异常
4
M1/F1
M1
18号三体
注:M0表示母方风险染色体,M1表示母方正常染色体;
F0表示父方风险染色体,F1表示父方正常染色体。
检测结果提示,应优先选择胚胎_____________进行移植,理由是_____________。
【答案】(1)非等位 (2) ①. X ②. 显 ③. 隐
(3)连续缺失9个氨基酸
(4) ①. 25% ②. 3 ③. 未遗传父母双方的风险染色体,且其他染色体检测未见异常
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁遗传。
【小问1详解】
图中A3、A4位于染色体的不同位置上为非等位基因,A3、A4与A5基因位于不同染色体上,因而互称为非等位基因。
【小问2详解】
为确诊,患者及其家系成员进行了基因检测,结果如表。根据表中结果推断:该患者的病症是由A5异常导致的,该基因位于X染色体上,其母亲为患者,且含有A5正常和A5异常基因,可见,该病是显性基因控制的。父亲表现正常,含有A3异常和正常基因,因而可推测,父亲的A3异常基因为隐性基因。
【小问3详解】
在分析该家系致病的异常基因序列时发现,该基因中部发生了整码缺失(缺失的碱基恰好对应若干个完整的密码子):连续缺失27个碱基对。由于密码子是由位于mRNA上的3个相邻的碱基构成的,由此推测α5肽链中部会出现27÷3=9个氨基酸的连续缺失现象,进而导致IV型胶原结构异常。
【小问4详解】
结合表格可知,这对夫妇的基因型可表示为XA5Xa5、XA5Y,二者再生出正常孩子(Xa5Y)的概率为1/4=25%。根据检查结果首先排除4号胚胎,因为其中18号染色体异常,另外结合胚胎1、2、3中只有3中不含异常染色体,因此,应优先选择胚胎3进行移植,即囊胚3中未遗传父母双方的风险染色体,且其他染色体检测未见异常。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$