内容正文:
高2024级高一下期中期考试生物试题
一、选择题(本大题共20小题,每小题2.5分,共50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. 如图为某细胞器的结构模式图,下列反应发生在该细胞器内的是( )
A. 葡萄糖分解为丙酮酸 B. O2与[H]反应产生水
C. 葡萄糖分解产生乳酸 D. 水在光下分解产生O2
2. 某同学连通橡皮球(或气泵)让少量空气间歇性地依次通过如图装置中的3个锥形瓶。下列相关叙述正确的是( )
A. 将瓶A置于微型振荡器上培养可以提高瓶内酵母菌细胞产生酒精的速率
B. 在瓶A中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后需要水浴加热才会产生灰绿色
C. 若增加橡皮球(或气泵)的通气量,澄清石灰水变浑浊的速率一定会加快
D. 酒精检测前,需要延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响
3. 甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用(底物为葡萄糖)的影响,下列相关叙述中正确的是( )
A. 甲图中,氧浓度为a时只进行无氧呼吸,呼吸产物中有乳酸或酒精
B. 乙图中,储存种子或水果时,A点对应的氧浓度最适宜
C. 甲图中,氧浓度为d时只进行有氧呼吸,产生的二氧化碳全部来自线粒体
D. 根据乙图可知,氧浓度较低时抑制有氧呼吸,氧浓度较高时促进有氧呼吸
4. 科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 光照开始后短时间内,叶绿体内含量会下降
B. 阴影部分的面积可用来表示一个光周期的光照时间内NADPH和ATP的积累量
C. 光照开始后两曲线逐渐重合时,光反应速率等于暗反应速率
D. 光照总时间及实验时间相同的条件下,光暗交替和连续光照制造的有机物相等
5. 下列有关细胞呼吸的原理及其应用的说法,不正确的是( )
A. 用谷氨酸棒状杆菌制作味精时,应通气,以利于谷氨酸棒状杆菌的发酵
B. 用透气的消毒纱布包扎伤口,主要是为了避免组织细胞缺氧死亡
C. 稻田定期排水,主要是为了防止无氧呼吸产生的酒精对细胞造成毒害
D. 中耕松土能促进根部细胞的有氧呼吸,有利于根部细胞对矿质离子的吸收
6. 将某绿色蔬菜放置在密闭、黑暗的容器中,一段时间内分别测定了其中O2、CO2相对含量数据见下表,下列分析正确的是( )
0min
5min
10min
15min
20min
25min
CO2 相对含量
1
4
5.6
6.7
7.7
9.1
O2相对含量
20
17
158
15.0
14.6
14.4
A. 随着氧气含量降低,第5min开始装置中的植物进行无氧呼吸产生了乳酸和CO2
B. 若在10min给予植物适宜光照,则装置中的CO2含量将一直下降
C. 0~5min植物进行有氧呼吸, NADH的消耗过程都伴随着产生 ATP
D. 15~20min装置中的蔬菜产生的CO2最少,这个时间段植物参与呼吸作用的葡萄糖最少
7. 基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B. TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C. TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因表达来抑制细胞凋亡
D. 可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
8. 美花石斛的茎是名贵中药材,在一天中细胞分裂存在日节律性。图1、图2是某兴趣小组实验结果,分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数,下列说法正确的是( )
A. 选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛
B. 细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③
C. 由图1可知,细胞周期中分裂期的细胞持续时间更长
D. 由图2可知,在日节律上,9:00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期
9. 快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现,乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是( )
A. 乳酸可以促进DNA的复制
B. 较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C. 癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D. 敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
10. 如图中Ⅰ、Ⅱ为人体内某些细胞的部分生命历程,其中细胞1具有水分减少、代谢速度减慢的特征。下列有关叙述正确的是( )
A. 肝细胞与成体干细胞相比核酸没有变化
B. Ⅰ过程包含细胞分化过程,其实质是基因的选择性表达
C. 图中的细胞从左向右细胞的全能性依次升高
D. Ⅱ过程中细胞体积变小,染色质染色加深,所有酶活性下降
11. 某哺乳动物(2n=8)的基因型为HhXBY,图1是该动物体内某细胞分裂模式图,图2是测定的该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是( )
A. 图1细胞中同时存在着X和Y染色体 B. 图1细胞中的基因h是基因重组的结果
C. 图2中含有同源染色体的细胞有②③④⑤ D. 图2中含有两个染色体组的细胞有③④
12. 泛素化是指泛素分子(一类低分子量的蛋白质)在一系列酶的作用下,将细胞内的蛋白质分类,从中选出靶蛋白分子,并对靶蛋白进行特异性修饰的过程。最新研究表明,核蛋白UHRF1在有丝分裂中催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,该研究揭示了UHRF1调控有丝分裂纺锤体结构和染色体行为的新机制,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B. UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂过程被阻滞
C. TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的正确分布
D. 该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
13. 下图1表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是( )
A. ①与② B. ①与③ C. ②与③ D. ②与④
14. 水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈橙红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记。下列对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的相关叙述,错误的是(不考虑基因突变)( )
A. 观察Fl未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是分离定律的直观证据
B. 观察Fl未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明形成该细胞时发生过同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换
C. 选择F1成熟花粉用碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数花粉呈橙红色
D. 选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为3:1
15. 某种植物的抗倒伏对易倒伏为显性,受一对等位基因E/e的控制。已知含有E基因的雄配子中有50%不育,该植物群体中基因型及比例为EE:Ee:ee=2:2:1,若该群体中的植物进行自交,则子代表型的比例为( )
A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 4:1
16. 已知南瓜的遗传中有两对基因R和S决定其果实形状。研究人员对南瓜进行了多组杂交实验,F1自交得到F2,结果见下表。下列说法错误的是( )
P
F1
F2
①扁盘形×扁盘形
全部扁盘形
全部扁盘形
②扁盘形×扁盘形
3扁盘形:1圆形
?
③扁盘形×长形
全部扁盘形
9扁盘形:6圆形:1长形
④圆形×圆形
全部扁盘形
9扁盘形:6圆形:1长形
⑤圆形×圆形
1扁盘形:2圆形:1长形
?
A. 控制南瓜果实形状的两对基因遗传符合自由组合定律
B. 第①组亲本和第②组亲本的基因型没有一个是相同的
C. 第②组的F2有可能是35扁盘形:26圆形:3长形
D. 第⑤组得到的F2表型及比例的可能性不止一种
17. 家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型,茧形由等位基因A、a控制,基因不在W染色体上。现有一群雌蚕和一群纺锤形茧雄蚕杂交,F1中雌雄数量相等,具体表型及比例如下表所示。下列叙述正确的是( )
雌蚕
纺锤形茧:椭圆形茧=1:1
雄蚕
纺锤形茧:椭圆形茧=2:1
A. 茧形中的显性性状是椭圆形茧
B. 由表可知,子代中茧形对应的2种表型的比例为3:2
C. 亲本雌蚕均为纯合子,其中椭圆形茧占1/3
D. F1所有雄蚕中,ZAZa占1/2
18. 如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA的含量和染色体数目的变化,据图分析正确的是( )
A. a阶段为减数分裂,b阶段为有丝分裂
B. CD和MN未发生同源染色体的联会
C. GH段和OP段,细胞中含有的染色体数是相等的
D. MN段核DNA与染色体的比值不发生改变
19. 下列关于精子和卵细胞的形成的叙述,错误的是( )
A. 一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂产生的成熟生殖细胞数目不同
B. 卵细胞形成过程发生了2次细胞质不均等分裂
C. 精细胞需要经过变形形成精子
D. 卵细胞含有的四分体数目是卵原细胞的一半
20. 仓鼠的毛色有灰色和黑色,由3对独立遗传的等位基因(P和p、Q和q、R和r)控制,3对等位基因中至少各含有1个显性基因时,才表现为灰色,否则表现为黑色。下列叙述错误的是( )
A. 3对基因中没有任意两对基因位于同一对同源染色体上
B. 该种仓鼠纯合灰色、黑色个体的基因型各有1种、7种
C. 基因型为PpQqRr灰色个体测交,子代黑色个体中纯合子占1/7
D. 基因型为PpQqRr 的个体相互交配,子代中黑色个体占比为27/64
二、非选择题(本大题共5小题,每小题10分,共50分)
21. 果蝇的灰体/黑檀体、长翅/残翅为两对相对性状。某研究小组用一对灰体长翅果蝇杂交,杂交子代中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅=9∶3∶3∶1。回答下列问题:
(1)根据上述杂交结果,不能确定控制灰体/黑檀体性状的基因是位于常染色体还是X染色体上,请用简要文字说明理由______________________________________________________________。
(2)不再进行其他杂交实验,要想进一步明确果蝇灰体和黑檀体基因是否位于X染色体上,还需进行最简单的操作是__________________________________________。
(3)根据上述杂交结果判断,长翅/残翅这对性状中的显性性状为____________。若已知控制长翅/残翅性状的基因位于常染色体上,请用上述杂交子代果蝇为材料,设计一个杂交实验,判断一只具有该显性性状的雄果蝇是纯合子还是杂合子(要求写出杂交组合和预期结果)。
①杂交组合:____________________
②预期结果:
a.若______________________________________,则该雄果蝇为纯合子;
b.若______________________________________,则该雄果蝇杂合子。
22. 图1为某家族两种单基因遗传病的系谱图,有一种为伴性遗传(不考虑X、Y的同源区段)。控制甲、乙两病的基因分别用A、a和B、b表示,图2表示5号个体生殖腺中某个细胞的连续分裂示意图。①②③表示分裂过程,请回答:
(1)甲病的遗传方式为______,11号关于乙病的致病基因来自第Ⅰ代的______号个体。
(2)10号个体的基因型是______;若10号和13号婚配,后代同时患两种病的概率______。
(3)图2中子细胞中染色体数目的减半是通过图2的______(填图中数字)过程实现的。若该细胞产生的精子中e1与卵细胞结合发育为9号,则精子e4的基因型为______。(不考虑基因突变和互换片段)。
(4)若图1中11号个体性染色体组成为XXY,则产生该个体是由于其______(母方或父方)减数第______次分裂异常导致的。
23. 根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。CO2中的碳首先转移到草酰乙酸(C4)中,然后转移到C3中,这类植物称为C4植物,比如玉米。下图是C4植物的光合作用和光呼吸过程。已知RuBP羧化酶在CO2浓度高时与CO2亲和性更高,催化C5和CO2反应;在有光且O2浓度高、CO2浓度较低时与O2亲和性更高,进行光呼吸。
(1)由图可知,C4植物能利用较低浓度的CO2进行光合作用的原因是C4植物的叶片中存在_______________酶,玉米的光合作用过程中,光反应阶段发生在_______________细胞中,该阶段光能转化为化学能储存在_______________中。
(2)光呼吸被冠以“呼吸”二字,从物质变化角度分析,你认为理由是__________。为与光呼吸相区别,研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”,从外界环境条件来讲,光呼吸与暗呼吸的不同主要是_______________。
(3)某兴趣小组以一批长势相同的玉米(C植物)为实验材料,研究不同光质对玉米光合作用的影响,实验结果如图1,其中气孔导度大表示气孔开放程度大。将玉米叶片用不同单色光处理(30s/次),实验结果如图2,图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理,“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。
①据图1分析,相对于红光,蓝光照射下胞间CO2浓度低,其原因是_______________。气孔主要由保卫细胞构成,保卫细胞吸收水分气孔开放,反之关闭,由图2可知,绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用,但这种作用可被_______________光逆转。
②由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放,其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多,也可以促进K、C1-的吸收等,最终导致保卫细胞_______________,细胞吸水,气孔开放。
24. 模型方法是人们认识自然界的一种重要方式,也是理论思维发展的重要方式,在学习细胞分裂时,我们也常常构建各种模型。图1为某一雌雄异体生物(2n=24)一个原始生殖细胞分裂的模式图(仅含部分染色体),图2是该原始生殖细胞分裂时细胞内不同物质的数量变化图。回答下列问题:
(1)图1属于__________(填“概念”、“物理”或“数学”)模型。图1中四幅图的顺序被打乱,按照原始生殖细胞分裂的过程,正确的顺序是__________;
(2)图1中丁细胞名称是__________,该时期细胞内含有__________对同源染色体。位于乙细胞所处时期时,细胞内共含有__________条染色体。
(3)图2中a表示__________,图1中甲与图2中__________细胞类型相对应。当由Ⅲ所处时间变为I所处时期时,ab数目变化的原因是__________。
(4)该生物同一组织进行有丝分裂的细胞群体中,不同的细胞可能处于不同时期(G1为DNA合成前期,S为DNA合成期,G2为DNA合成后期、M表示分裂期)。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成,对其他时期不起作用。将TdR添加到培养液中,在培养时间为__________(用细胞周期中的时期字母表示)后,所有细胞都被抑制在S期。
25. 已知果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。在一个果蝇种群中,长翅果蝇与残翅果蝇的比例为 3:1。现让该种群中的果蝇与残翅果蝇杂交,结果发现后代中长翅与残翅的比例为 5:3。请回答下列问题:
(1)遗传学中常选用果蝇作为实验材料的优点有_____。
(2)该种群中长翅果蝇的基因型及比例为_____。
(3)研究小组发现该种群还存在一对基因G/g,显性基因G使果蝇复眼表面无光亮而表现为黏胶眼。任意一对黏胶眼果蝇交配,所得子一代表型总会出现黏胶眼:正常眼=2:1。若将F₁代果蝇中表型相同的个体自由交配得到F₂,F₂代果蝇中表型及比例是_____。若将这些黏胶眼果蝇连续自由交配,预测子代黏胶眼基因在该种群中出现的频率会_____(填上升或下降或不变),原因是 _____。
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高2024级高一下期中期考试生物试题
一、选择题(本大题共20小题,每小题2.5分,共50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. 如图为某细胞器的结构模式图,下列反应发生在该细胞器内的是( )
A. 葡萄糖分解为丙酮酸 B. O2与[H]反应产生水
C. 葡萄糖分解产生乳酸 D. 水在光下分解产生O2
【答案】B
【解析】
【分析】线粒体为有氧呼吸的主要场所,在线粒体中发生的为有氧呼吸的第二阶段(线粒体基质)和第三阶段(线粒体内膜),第二阶段反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量;第三阶段反应式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量。
【详解】线粒体为有氧呼吸的主要场所,在线粒体中发生的为有氧呼吸的第二阶段(线粒体基质)和第三阶段(线粒体内膜),第二阶段反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量;第三阶段反应式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 某同学连通橡皮球(或气泵)让少量空气间歇性地依次通过如图装置中的3个锥形瓶。下列相关叙述正确的是( )
A. 将瓶A置于微型振荡器上培养可以提高瓶内酵母菌细胞产生酒精的速率
B. 在瓶A中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后需要水浴加热才会产生灰绿色
C. 若增加橡皮球(或气泵)通气量,澄清石灰水变浑浊的速率一定会加快
D. 酒精检测前,需要延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响
【答案】D
【解析】
【分析】探究酵母菌细胞呼吸的方式原理:酵母菌在有氧条件下和无氧条件下都能进行细胞呼吸;在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的二氧化碳。
【详解】A、将A装置于微型振荡器培养,是为了让瓶中的氧气充分溶解在酵母菌培养液中,好加强酵母菌有氧呼吸作用强度,而且氧气的存在会抑制无氧呼吸,从而降低酵母菌细胞产生酒精的速率,A错误;
B、在A瓶中的培养液加入酸性重铬酸钾,是为了检测酒精的产生,酒精与酸性重铬酸钾发生化学反应,变成灰绿色,不需要进行水浴加热,B错误;
C、若增加像皮球(或气泵)的通气量,即增大了进入装置中的氧气量,不一定能增大酵母菌有氧呼吸作用强度,一种可能性是酵母菌呼吸强度已达到最大,增大氧气含量对其无影响,另一种可能是在反应的末期,葡萄糖消耗殆尽,二氧化碳产生速率不再变化,C错误;
D、由于葡萄糖也可与酸性重铬酸钾发生颜色变化,因此,应将酵母菌培养时间适当延长,以耗尽溶液中的葡萄糖,D正确。
故选D。
3. 甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用(底物为葡萄糖)的影响,下列相关叙述中正确的是( )
A. 甲图中,氧浓度为a时只进行无氧呼吸,呼吸产物中有乳酸或酒精
B. 乙图中,储存种子或水果时,A点对应的氧浓度最适宜
C. 甲图中,氧浓度为d时只进行有氧呼吸,产生的二氧化碳全部来自线粒体
D. 根据乙图可知,氧浓度较低时抑制有氧呼吸,氧浓度较高时促进有氧呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图中,氧浓度为a时,只有二氧化碳的释放,没有氧气的吸收,此时植物只进行无氧呼吸;氧浓度为b、c时,二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量,此时植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;氧浓度为d时,二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量,此时植物只进行有氧呼吸。乙图中,A点只进行无氧呼吸;AC表示氧气抑制细胞的无氧呼吸,而有氧呼吸较弱,所以细胞呼吸强度降低;CD表示随着氧气浓度增大,细胞有氧呼吸逐渐增强。
【详解】A、从图甲中可以看出,在氧浓度为a时,只释放CO2而不吸收O2,说明只进行无氧呼吸,但能产生CO2的无氧呼吸不会产生乳酸,A错误;
B、图乙中,A点对应的氧浓度为0,此时只进行无氧呼吸,产生的酒精对细胞不利,所以氧浓度为0时不适合储存种子或水果,B错误;
C、图甲中,氧浓度为d时,氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量,说明只进行有氧呼吸,产生的二氧化碳全部来自线粒体,C正确;
D、氧气不会抑制有氧呼吸的进行,D错误。
故选C。
4. 科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 光照开始后短时间内,叶绿体内的含量会下降
B. 阴影部分的面积可用来表示一个光周期的光照时间内NADPH和ATP的积累量
C. 光照开始后两曲线逐渐重合时,光反应速率等于暗反应速率
D. 光照总时间及实验时间相同的条件下,光暗交替和连续光照制造的有机物相等
【答案】D
【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。光照和黑暗间隔处理实际上是延长了光合作用的暗反应时间,因为在光照的同时,光反应在进行,暗反应也在进行,如果间隔处理,光照5秒然后黑暗5秒,暗反应等于进行了10秒,而连续光照5秒则光反应也只进行了五秒,光能量、光照总时间和实验时间相同的情况下,闪光照射的光合效率要大于连续光照下的光合效率,闪光照射时暗反应更能充分利用光反应提供的NADPH和ATP。
2、分析题图可知,由于该实验中只存在离体的叶绿体,所以测出O2的释放速率为真光合作用的速率;由于氧气的释放速率代表光反应,能产生ATP与NADPH,暗反应固定二氧化碳产生C3,C3的还原消耗ATP与NADPH,所以阴影部分应该表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值,故可表示一个光周期的光照时间内[H]和ATP的积累量;阴影部分表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值,氧气的释放速率大于二氧化碳的吸收速率,所以出现阴影部分的原因是光反应速率大于暗反应速率。
【详解】A、光反应产生ATP与NADPH,暗反应中C3的还原消耗ATP与NADPH;光照开始后短时间内,叶绿体内C3的含量会下降,A正确;
B、由于氧气的释放速率代表光反应,能产生NADPH和ATP,暗反应固定二氧化碳,消耗NADPH和ATP,所以阴影部分应该表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值,即一个光周期的光照时间内NADPH和ATP的积累量,B正确;
C、由于该实验中只存在离体的叶绿体,所以测出O2的释放速率为真光合作用的速率;由于氧气的释放速率代表光反应,能产生ATP与NADPH,暗反应固定二氧化碳产生C3,C3的还原消耗ATP与NADPH,光照开始后两曲线逐渐重合时,光反应速率等于暗反应速率,C正确;
D、光暗交替时暗反应能更充分的利用光反应产生的NADPH和ATP,故光照总时间及实验时间相同的条件下,光暗交替制造的有机物大于连续光照制造的有机物,D错误。
故选D。
5. 下列有关细胞呼吸的原理及其应用的说法,不正确的是( )
A. 用谷氨酸棒状杆菌制作味精时,应通气,以利于谷氨酸棒状杆菌的发酵
B. 用透气的消毒纱布包扎伤口,主要是为了避免组织细胞缺氧死亡
C. 稻田定期排水,主要是为了防止无氧呼吸产生的酒精对细胞造成毒害
D. 中耕松土能促进根部细胞的有氧呼吸,有利于根部细胞对矿质离子的吸收
【答案】B
【解析】
【分析】细胞呼吸原理的应用:1、种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。2、利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。3、利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。4、稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。5、皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。6、提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。7、粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。8、果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌,在有氧的情况下谷氨酸棒状杆菌通过发酵可以生产味精,A正确;
B、包扎伤口时选用透气的消毒纱布,主要是为了防止厌氧菌(如破伤风杆菌)的繁殖,B错误;
C、稻田定期排水,可防止根细胞因无氧呼吸产生酒精而中毒变黑、腐烂,C正确;
D、中耕松土能促进根部细胞的有氧呼吸,释放大量的能量,有利于根部细胞吸收矿质离子(根部细胞吸收矿质离子的方式为主动运输,需要消耗能量),D正确。
故选B。
6. 将某绿色蔬菜放置在密闭、黑暗的容器中,一段时间内分别测定了其中O2、CO2相对含量数据见下表,下列分析正确的是( )
0min
5min
10min
15min
20min
25min
CO2 相对含量
1
4
5.6
6.7
7.7
9.1
O2相对含量
20
17
15.8
15.0
14.6
14.4
A. 随着氧气含量降低,第5min开始装置中的植物进行无氧呼吸产生了乳酸和CO2
B. 若在10min给予植物适宜光照,则装置中的CO2含量将一直下降
C. 0~5min植物进行有氧呼吸, NADH的消耗过程都伴随着产生 ATP
D. 15~20min装置中的蔬菜产生的CO2最少,这个时间段植物参与呼吸作用的葡萄糖最少
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸的方程式为:C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量;
无氧呼吸产生CO2的方程式为:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量。
【详解】A、产CO2的无氧呼吸不产生乳酸,A错误;
B、若在10min给予植物适宜的光照,植物会进行光合作用吸收CO2,但随着光合作用的进行,容器内CO2浓度降低到一定程度后,光合作用强度会等于呼吸作用强度,此时CO2含量不会一直下降,B错误;
C、0-5min,消耗的氧气的量等于产生的CO2的量,说明植物进行有氧呼吸,在有氧呼吸第三阶段,NADH的消耗过程都伴随着产生 ATP,C正确;
D、有氧呼吸的方程式为:C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量;无氧呼吸产生CO2的方程式为:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量,15~20min装置中的蔬菜产生的CO2最少,为1,O2的消耗量为0.4,按照比例关系可求得,该时段葡萄糖的消耗量为22/60;10-15min时,CO2的产生量为1.1,O2的消耗量为0.8,依据比例关系,可求得葡萄糖的消耗量为17/60,故15-20min的时间段,植物参与呼吸作用的葡萄糖不是最少,D错误。
故选C。
7. 基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B. TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C. TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D. 可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
【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、细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动,都受遗传信息的调控,A正确;
B、据题图可知,siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降,Bax基因表达量增加,细胞凋亡率增加,由此可以得出,TRPM7基因可能通过抑制Bas基因的表达来抑制细胞凋亡,B正确;
C、siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高,Bcl-2基因表达量降低,而Bcl-2基因抑制细胞凋亡,故TRPM7基因可能通过促进Bel-2基因的表达来抑制细胞凋亡,C正确;
D、由题图可知,siRNA干扰TRPM7基因实验组,Bax基因表达量增加,Bdl-2基因表达量减少,细胞凋亡率增加,所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症,D错误。
故选D。
8. 美花石斛的茎是名贵中药材,在一天中细胞分裂存在日节律性。图1、图2是某兴趣小组实验结果,分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数,下列说法正确的是( )
A. 选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛
B. 细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③
C. 由图1可知,细胞周期中分裂期细胞持续时间更长
D. 由图2可知,在日节律上,9:00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期
【答案】D
【解析】
【分析】分析表格:表中是探究美花石斛茎尖细胞分裂节律的实验结果,日节律中,9:00分裂指数最大,为分裂高峰期;日节律中,分裂指数最大,为分裂高峰期。
【详解】A、选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖分生区细胞分裂旺盛,A错误;
B、据图可知:①处于分裂末期,②处于分裂后期,③处于分裂间期,④处于分裂的中期,⑤处于有丝分裂的前期,因此细胞周期中各时期的顺序是③→⑤→④→①→②,B错误;
C、细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期的细胞远多于分裂期,因此细胞周期中分裂间期的细胞持续时间更长,C错误;
D、由图2可知,在日节律上,9:00分裂指数最大,因此9:00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期,D正确。
故选D。
9. 快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现,乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是( )
A. 乳酸可以促进DNA的复制
B. 较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C. 癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D. 敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
【答案】D
【解析】
【分析】癌细胞主要进行无氧呼吸,无氧呼吸发生于细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸,第二阶段丙酮酸转化成乳酸。
【详解】A、根据题目信息可知乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,进而加快有丝分裂后期的进程,乳酸不能促进DNA复制,能促进有丝分裂后期,A错误;
B、乳酸能促进有丝分裂后期,进而促进分裂,B错误;
C、无氧呼吸发生在细胞质基质,不发生在线粒体,C错误;
D、根据题目信息,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,故敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平,D正确。
故选D。
10. 如图中Ⅰ、Ⅱ为人体内某些细胞的部分生命历程,其中细胞1具有水分减少、代谢速度减慢的特征。下列有关叙述正确的是( )
A. 肝细胞与成体干细胞相比核酸没有变化
B. Ⅰ过程包含细胞分化过程,其实质是基因的选择性表达
C. 图中的细胞从左向右细胞的全能性依次升高
D. Ⅱ过程中细胞体积变小,染色质染色加深,所有酶活性下降
【答案】B
【解析】
【分析】细胞分化是指一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,细胞分化程度越低,细胞的全能性越强。
【详解】A、肝细胞是由成体干细胞分化而来,细胞分化的实质是基因的选择性表达,则肝细胞与成体干细胞相比核酸中的RNA有区别,A错误;
B、Ⅰ过程代表细胞分化,使细胞的种类增加,细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;
C、浆细胞、肝细胞、血细胞和细胞1的全能性很低,成体干细胞的全能性高于四者,C错误;
D、Ⅱ过程代表细胞衰老,在细胞衰老过程中细胞内水分减少,细胞体积变小,细胞核内染色质收缩,染色加深,但细胞衰老是多种酶的活性下降,不是所有酶活性下降,D错误。
故选B。
11. 某哺乳动物(2n=8)的基因型为HhXBY,图1是该动物体内某细胞分裂模式图,图2是测定的该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是( )
A. 图1细胞中同时存在着X和Y染色体 B. 图1细胞中的基因h是基因重组的结果
C. 图2中含有同源染色体的细胞有②③④⑤ D. 图2中含有两个染色体组的细胞有③④
【答案】D
【解析】
【分析】、1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: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。
2、染色体若含有姐妹染色单体则染色体与核DNA的数量之比为1:2,染色体若不含有姐妹染色单体则染色体与核DNA的数量之比为1:1。
【详解】A、图1中有4条染色体,8条姐妹染色单体,没有同源染色体,处于减数第二次分裂,不能同时存在X、Y染色体,A错误;
B、图1细胞基因型为HhXBY,该细胞中染色体含有H也有h,说明h可能来自基因突变或者在减数第一次分裂时发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,B错误;
CD、由图2可知,①②染色体数目为n的一定是减数第二次分裂前期、中期,含有1个染色体组,③染色体和核DNA分子数目都是2n,处于减数第二次分裂后期,或者精原细胞,细胞中有2个染色体组,④中染色体数为2n,核DNA数为4n,处于减数第一次分裂和有丝分裂前期和中期,有同源染色体,含有2个染色体组,C错误、D正确。
故选D。
12. 泛素化是指泛素分子(一类低分子量的蛋白质)在一系列酶的作用下,将细胞内的蛋白质分类,从中选出靶蛋白分子,并对靶蛋白进行特异性修饰的过程。最新研究表明,核蛋白UHRF1在有丝分裂中催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,该研究揭示了UHRF1调控有丝分裂纺锤体结构和染色体行为的新机制,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B. UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂过程被阻滞
C. TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的正确分布
D. 该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂各时期的特征:间期:完成DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长,DNA数目加倍,染色体数目不变;前期,染色体散乱分布;中期,着丝粒排列在赤道板上;后期,着丝粒分裂,两条子染色体移向细胞两极;末期,细胞分裂为两个子细胞,子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【详解】A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,从而促进TPX2纺锤体装配因子发挥作用,形成纺锤体,牵引染色体移动,正常执行正常功能,参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为,A正确;
B、UHRF1蛋白缺失,EG5无法泛素化,可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正常功能,可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞,B正确;
C、据图可知,TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布,C错误;
D、如果缺少UHRF1蛋白,将不能催化EG5的泛素化,抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配,导致细胞阻滞在有丝分裂期,无法正常进行分裂,该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据,D正确。
故选C。
13. 下图1表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是( )
A. ①与② B. ①与③ C. ②与③ D. ②与④
【答案】C
【解析】
【分析】
在减数第一次分裂前期,联会的同源染色体之间的非姐妹染色单体能发生交叉互换;在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,分别进入两个子细胞中去。
【详解】正常情况下来自同一个次级精母细胞的精细胞中的染色体形态和数目应该是相同的,由图示分析,若发生交叉互换则染色体的颜色大部分相同,而交叉互换的部分颜色不同。根据题意,减数第一次分裂前期,四分体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,所以来自同一个次级精母细胞的是②与③,①与 ④。C符合题意。
故选C。
14. 水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈橙红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记。下列对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的相关叙述,错误的是(不考虑基因突变)( )
A. 观察Fl未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是分离定律的直观证据
B. 观察Fl未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明形成该细胞时发生过同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换
C. 选择F1成熟花粉用碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数花粉呈橙红色
D. 选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为3:1
【答案】D
【解析】
【分析】基因的分离定律是指位于一对同源染色体上的等位基因在形成配子的过程中,彼此分离,分别进入不同的细胞中的过程。
【详解】A、纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代,F1的基因组成为Ww,则未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是因为染色体已经发生了复制,等位基因发生分离,移向了两个细胞,这是基因的分离定律最直接的证据,A正确;
B、观察F1未成熟花粉时,染色单体已经形成,不同的荧光点荧光都是两个,如发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明形成该细胞时发生过染色体片段交换,B正确;
C、基因分离定律形成的配子中糯性和非糯性的花粉的比例为1:1,故理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1:1,C正确;
D、依据题干可知,F1的基因组成为Ww,F2所有植株中非糯性(W_):糯性(ww)=3:1,但F2所有植株产生的成熟花粉W:w的比例是1:1,用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1:1,D错误。
故选D。
15. 某种植物的抗倒伏对易倒伏为显性,受一对等位基因E/e的控制。已知含有E基因的雄配子中有50%不育,该植物群体中基因型及比例为EE:Ee:ee=2:2:1,若该群体中的植物进行自交,则子代表型的比例为( )
A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 4:1
【答案】B
【解析】
【分析】已知含有E基因的雄配子中有50%的死亡率,基因型为Ee的母本产生可育配子是E:e=1:1,父本产生的可育配子是E:e=1:2
【详解】根据分析,该群体中的植物进行自交,后代中ee=2/5×1/2×2/3+1/5=1/3,E_=1-1/3=2/3,即显性个体:隐性个体=2:1,B项符合题意。
故选B。
16. 已知南瓜的遗传中有两对基因R和S决定其果实形状。研究人员对南瓜进行了多组杂交实验,F1自交得到F2,结果见下表。下列说法错误的是( )
P
F1
F2
①扁盘形×扁盘形
全部扁盘形
全部扁盘形
②扁盘形×扁盘形
3扁盘形:1圆形
?
③扁盘形×长形
全部扁盘形
9扁盘形:6圆形:1长形
④圆形×圆形
全部扁盘形
9扁盘形:6圆形:1长形
⑤圆形×圆形
1扁盘形:2圆形:1长形
?
A. 控制南瓜果实形状的两对基因遗传符合自由组合定律
B. 第①组亲本和第②组亲本的基因型没有一个是相同的
C. 第②组的F2有可能是35扁盘形:26圆形:3长形
D. 第⑤组得到的F2表型及比例的可能性不止一种
【答案】D
【解析】
【分析】自由组合定律描述了在生物体进行减数分裂产生配子时,位于非同源染色体上的非等位基因之间的遗传关系。具体内容包括:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离,而非同源染色体上的非等位基因则可以自由组合。这意味着,一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。自由组合定律的实质是:在减数分裂形成配子时,细胞里的每对同源染色体上的基因分离,进入子细胞都遵循分离定律。非同源染色体在进入子细胞时,组合方式不是单一、固定的,而是自由组合,进入子细胞。
【详解】A、根据杂交实验③④,F2的表型比例为9:6:1,是9:3:3:1的变式,说明控制果实形状的两对基因遗传符合自由组合定律,A正确。
B、根据杂交实验③④,F1基因型为RrSs,由F2的表型及比例可推出扁盘形的基因型可表示为R_S_,圆形基因型可表示为R_ss或rrS_,长形基因型为rrss。杂交实验①中,亲本扁盘形×扁盘形,后代未出现性状分离,则亲本为RRSS×RRSS;实验②中亲本皆为扁盘形,F1中出现3扁盘形:1圆形,亲本为RrSS×RrSS或RRSs×RRSs或RrSS×RrSs或RRSs×RrSs,第①组亲本和第②组亲本的基因型没有一个是相同的,B正确。
C、第②组亲本为RrSS×RrSS时,F1为1RRSS:2RrSS:1rrSS,F1自交得到F2,F2的基因型比为(5R:3r)SS,表型比为5扁盘形:3圆形;第②组亲本为RRSs×RRSs时,F2表型比也是5扁盘形:3圆形;第②组亲本亲本为RrSS×RrSs时,F1为1RRSS:1RRSs:2RrSS:2RrSs:1rrSS:1rrSs,自交得到F2,表型比为35扁盘形:26圆形:3长形,计算时建议先算长形和扁盘形的比例,圆形的用(1-扁盘形比例-长形比例),即可得出。第②组亲本亲本为RRSs×RrSs时,与上述论述过程相同,F2的表型比也为35扁盘形:26圆形:3长形,C正确。
D、实验⑤中亲本皆为圆形(R_ss或rrS_),F1中出现1扁盘形:2圆形:1长形,则亲本为Rrss×rrSs,因为只有一种亲本类型,F1、F2的结果也只有一种,D错误。
故选D。
17. 家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型,茧形由等位基因A、a控制,基因不在W染色体上。现有一群雌蚕和一群纺锤形茧雄蚕杂交,F1中雌雄数量相等,具体表型及比例如下表所示。下列叙述正确的是( )
雌蚕
纺锤形茧:椭圆形茧=1:1
雄蚕
纺锤形茧:椭圆形茧=2:1
A. 茧形中的显性性状是椭圆形茧
B. 由表可知,子代中茧形对应的2种表型的比例为3:2
C. 亲本雌蚕均为纯合子,其中椭圆形茧占1/3
D. F1所有雄蚕中,ZAZa占1/2
【答案】D
【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,这种现象叫做伴性遗传;
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(果蝇、哺乳动物等)和ZW型(鸟类、鳞翅目昆虫等)两种。
【详解】A、子代雌蚕、雄蚕表型不同,推测基因位于Z染色体上,子代雌蚕出现两种表型,说明亲本雄蚕可产生两种配子,所以纺锤形茧是显性性状,A错误;
B、子代雄蚕中纺锤形茧:椭圆形茧 = 2:1,子代雌蚕中纺锤形茧:椭圆形茧 = 1:1。设子代雄蚕和雌蚕数量都为3份(为方便计算),则纺锤形茧总数为2 +1.5=3.5份,椭圆形茧总数为1+1.5=2.5份,所以子代中茧形对应的2种表型的比例为3.5:2.5 = 7:5,B错误;
C、由于子代雄蚕中纺锤形茧:椭圆形茧 = 2 : 1,雌蚕中纺锤形茧:椭圆形茧 = 1 : 1,可推知亲代雄蚕基因型为ZAZa,亲代雌蚕基因型为ZaW、ZAW,且ZaW占2/3,ZAW占1/3,所以亲本雌蚕全为纯合子,其中椭圆形茧占2/3,C错误;
D、由C分析可知亲代雄蚕基因型为ZAZa,产生的雄配子为1/2ZA、1/2Za;亲代雌蚕基因型为ZaW、ZAW,(且ZaW占2/3,ZAW占1/3),产生的雌配子为1/6ZA、2/6Za、1/2W。雌雄配子结合,子代雄蚕为1/6ZAZA、1/2ZAZa、1/3ZaZa,即ZAZA:ZAZa:ZaZa=2:3:1,因此F1所有雄蚕中,ZAZa占1/2,D正确。
故选D。
18. 如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA的含量和染色体数目的变化,据图分析正确的是( )
A. a阶段为减数分裂,b阶段为有丝分裂
B. CD和MN未发生同源染色体的联会
C. GH段和OP段,细胞中含有的染色体数是相等的
D. MN段核DNA与染色体的比值不发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】分析曲线图:图示细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数目的变化,其中a表示有丝分裂过程中DNA含量的变化规律;b表示减数分裂过程中DNA含量变化规律;c表示受精作用和有丝分裂过程中染色体数目变化规律。
【详解】A、图示细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数目的变化,其中a表示有丝分裂过程中DNA含量的变化规律;b表示减数分裂过程中DNA含量变化规律,A错误;
B、CD和MN都表示有丝分裂,未发生同源染色体的联会,B正确;
C、GH段表示减数第一次分裂,此阶段细胞中所含染色体数目与体细胞相同,OP段表示有丝分裂后期,此时细胞中所含染色体数目是体细胞的2倍,C错误;
D、MN段表示有丝分裂,该过程中由于DNA复制,核DNA含量发生了加倍,核DNA与染色体的比值发生改变,D错误。
故选B。
19. 下列关于精子和卵细胞的形成的叙述,错误的是( )
A. 一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂产生的成熟生殖细胞数目不同
B. 卵细胞形成过程发生了2次细胞质不均等分裂
C. 精细胞需要经过变形形成精子
D. 卵细胞含有的四分体数目是卵原细胞的一半
【答案】D
【解析】
【分析】精子的形成与卵细胞的形成过程的比较(1)形成部位不同,精子在精巢或睾丸中形成,而卵细胞在卵巢中形成;(2)形成过程不同,精子的形成需要变形,而卵细胞不需要变形;精子形成过程中两次分裂都是均等的,而卵细胞形成过程中的两次分裂均表现为细胞质不均等分裂。(3)生成的细胞数不同,一个精母细胞形成四个精子,而一个卵母细胞形成一个卵细胞 。
【详解】A、精原细胞和卵原细胞减数分裂都形成4个子细胞,一个精原细胞形成4个精细胞,一个卵原细胞形成1个卵细胞和3个极体,说明最终产生的生殖细胞数目不同,A正确;
B、卵细胞形成过程中减数第一次分裂和减数第二次分裂细胞质都不均等分裂,即发生了2次细胞质不均等分裂,B正确;
C、精子成熟过程中需要经过变形才能形成精子,C正确;
D、卵细胞和卵原细胞均不含有四分体,四分体出现在减数第一次分裂前期,D错误。
故选D。
20. 仓鼠的毛色有灰色和黑色,由3对独立遗传的等位基因(P和p、Q和q、R和r)控制,3对等位基因中至少各含有1个显性基因时,才表现为灰色,否则表现为黑色。下列叙述错误的是( )
A. 3对基因中没有任意两对基因位于同一对同源染色体上
B. 该种仓鼠纯合灰色、黑色个体的基因型各有1种、7种
C. 基因型为PpQqRr的灰色个体测交,子代黑色个体中纯合子占1/7
D. 基因型为PpQqRr 的个体相互交配,子代中黑色个体占比为27/64
【答案】D
【解析】
【分析】1、3对独立遗传的等位基因(P和p、Q和q、R和r)控制,说明遗传行为遵循自由组合定律;
2、3对等位基因中至少各含有1个显性基因时,才表现为灰色,否则表现为黑色,说明性状和基因型关系为:灰色:P_Q_R_;黑色:P_Q_rr、P_qqR_、ppQ_R_、P_qqrr、ppQ_rr、ppqqR_、ppqqrr。
【详解】A、3对等位基因是独立遗传的,符合自由组合定律,任意两对都不会位于同一对同源染色体上,A正确;
B、3对等位基因中至少各含有1个显性基因时,才表现为灰色,纯合灰色个体基因型为PPQQRR,纯合黑色个体基因型有ppqqrr、PPqqrr、ppQQrr、ppqqRR、PPQQrr、ppQQRR、PPqqRR 7种,B正确;
C、基因型为PpQqRr的灰色个体测交,后代有8种基因型,每种基因型个体占1/8,其中灰色个体基因型1种,黑色个体基因型7种,其中只有ppqqrr是黑色纯合子,故子代黑色个体中纯合子占1/7,C正确;
D、基因型为PpQqRr的个体相互交配,子代中灰色个体占3/4×3/4×3/4=27/64,黑色个体占1-27/64=37/64,D错误。
故选D。
二、非选择题(本大题共5小题,每小题10分,共50分)
21. 果蝇的灰体/黑檀体、长翅/残翅为两对相对性状。某研究小组用一对灰体长翅果蝇杂交,杂交子代中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅=9∶3∶3∶1。回答下列问题:
(1)根据上述杂交结果,不能确定控制灰体/黑檀体性状的基因是位于常染色体还是X染色体上,请用简要文字说明理由______________________________________________________________。
(2)不再进行其他杂交实验,要想进一步明确果蝇灰体和黑檀体基因是否位于X染色体上,还需进行最简单的操作是__________________________________________。
(3)根据上述杂交结果判断,长翅/残翅这对性状中的显性性状为____________。若已知控制长翅/残翅性状的基因位于常染色体上,请用上述杂交子代果蝇为材料,设计一个杂交实验,判断一只具有该显性性状的雄果蝇是纯合子还是杂合子(要求写出杂交组合和预期结果)。
①杂交组合:____________________
②预期结果:
a.若______________________________________,则该雄果蝇为纯合子;
b.若______________________________________,则该雄果蝇为杂合子。
【答案】(1)无论基因是在常染色体上还是X染色体上,子代灰体∶黑檀体均可为3∶1,故无法判断
(2)观察子代黑檀体是否全为雄性(或统计子代中黑檀体个体的性别比例)
(3) ①. 长翅 ②. 用该显性雄果蝇与隐性雌果蝇杂交(或该雄果蝇与残翅雌果蝇杂交) ③. 若后代均为显性(或长翅) ④. 若后代显性∶隐性=1∶1(或“长翅∶残翅=1∶1”、“出现隐性性状”、“出现残翅”)
【解析】
【分析】分析题意可知,一对灰体长翅果蝇杂交,杂交子代中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅=9∶3∶3∶1,后代出现了黑檀体,且灰体:黑檀体=3:1,说明灰体对黑体为显性性状;后代出现了残翅,且长翅:残翅=3:1,说明长翅对残翅为显性性状。
【小问1详解】
由分析可知,灰体对黑檀体为显性性状,假设用A/a表示相关基因。若若基因在常染色体上,则Aa×Aa→A_(灰体):aa(黑檀体)=3:1;若基因在X染色体上,则XAXa×XAY→XAXA:XAXa:XAY:XaY=1:1:1:1,即灰体:黑檀体=3:1,无法判断控制该性状的基因在常染色体上,还是X染色体上,因为两种情况产生的后代的性状分离比都是3:1。
【小问2详解】
由上述分析可知,若基因位于X染色体上,黑檀体表现与性别有关。通过观察子代的黑檀体的性别,可判断基因位置。若只出现在子代的雄性,可判断该基因位于X染色体上,若子代中无论雌雄都有黑檀体,说明控制该性状的基因位于常染色体上。
【小问3详解】
由以上分析可知,长翅对残翅为显性性状,若控制该性状的基因在常染色体上,则亲本都是杂合子,子代长翅有纯合子和杂合子。欲判断一只具有该显性性状的雄果蝇是纯合子还是杂合子,可以用该显性雄果蝇与隐性雌果蝇杂交,若后代均为显性,则该雄果蝇为纯合子;若后代显性∶隐性=1∶1,则该雄果蝇为杂合子。
22. 图1为某家族两种单基因遗传病的系谱图,有一种为伴性遗传(不考虑X、Y的同源区段)。控制甲、乙两病的基因分别用A、a和B、b表示,图2表示5号个体生殖腺中某个细胞的连续分裂示意图。①②③表示分裂过程,请回答:
(1)甲病的遗传方式为______,11号关于乙病的致病基因来自第Ⅰ代的______号个体。
(2)10号个体的基因型是______;若10号和13号婚配,后代同时患两种病的概率______。
(3)图2中子细胞中染色体数目的减半是通过图2的______(填图中数字)过程实现的。若该细胞产生的精子中e1与卵细胞结合发育为9号,则精子e4的基因型为______。(不考虑基因突变和互换片段)。
(4)若图1中11号个体性染色体组成为XXY,则产生该个体是由于其______(母方或父方)减数第______次分裂异常导致的。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传病 ②. 1
(2) ①. AAXBY或AaXBY ②. 1/24
(3) ①. ② ②. AY
(4) ①. 母方 ②. 二
【解析】
【分析】题图分析,患甲病女患者的父亲、母亲正常,因此甲病是常染色体隐性遗传病;双亲5和6正常,后代中有患乙病的个体11,因此乙病是隐性遗传病,又知两种遗传病分别由位于常染色体上的基因A/a及X染色体上的基因B/b控制,因此乙病是X染色体上的隐性遗传病。图2①过程是有丝分裂,②过程是减数分裂Ⅰ,③过程是减数分裂Ⅱ,④过程是精细胞变形形成精子。
【小问1详解】
根据5、6号和11号个体的表型,即不患乙病的双亲,生了患乙病的儿子,可推知乙病为隐性遗传病,又由于患甲病的女患者的父亲、母亲正常,因此甲病是常染色体隐性遗传病,由于两种遗传病中有一种为伴X遗传,所以乙病是伴X染色体隐性遗传病。11号关于乙病的致病基因来自其母亲6号,有6号表现正常,因此6号的致病基因来自第Ⅰ代的1号个体。
【小问2详解】
10号不患乙病,且有患甲病的姐姐,又双亲均不患甲病,因此10号个体的基因型是AAXBY或AaXBY,二者的比例为1∶2;7号个体关于乙病的基因型为XBXb,8号个体关于乙病的基因型为XBY,又13号个体患有甲病,则13号个体的基因型为aaXBXB或aaXBXb,则10号和13号婚配,后代同时患两种病的概率2/3×1/2×1/2×1/4=1/24。
【小问3详解】
由于减数分裂Ⅰ过程(即②过程)中同源染色体分离,导致染色体数目减半。若该细胞产生的精子中e1与卵细胞结合发育为9号,由于9号个体的基因型为aaXBXB或aaXBXb,则e1精子的基因型为aXB,又5号个体的基因型为AaXBY,因此e4的基因型为AY。
【小问4详解】
对于乙病,5号个体的基因型为XBY,6号个体的基因型为XBXb,若11号个体的性染色体组成为XXY,且患乙病,则11号个体的基因型为XbXbY,由于Xb只能来自母方,故产生该个体是由于其母方形成了异常的生殖细胞,导致出现这种异常生殖细胞的原因是减数第二次分裂的后期含b基因的X染色体着丝粒分裂后形成的子染色体没有分离,移向了同一极。
23. 根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。CO2中的碳首先转移到草酰乙酸(C4)中,然后转移到C3中,这类植物称为C4植物,比如玉米。下图是C4植物的光合作用和光呼吸过程。已知RuBP羧化酶在CO2浓度高时与CO2亲和性更高,催化C5和CO2反应;在有光且O2浓度高、CO2浓度较低时与O2亲和性更高,进行光呼吸。
(1)由图可知,C4植物能利用较低浓度的CO2进行光合作用的原因是C4植物的叶片中存在_______________酶,玉米的光合作用过程中,光反应阶段发生在_______________细胞中,该阶段光能转化为化学能储存在_______________中。
(2)光呼吸被冠以“呼吸”二字,从物质变化角度分析,你认为理由是__________。为与光呼吸相区别,研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”,从外界环境条件来讲,光呼吸与暗呼吸的不同主要是_______________。
(3)某兴趣小组以一批长势相同的玉米(C植物)为实验材料,研究不同光质对玉米光合作用的影响,实验结果如图1,其中气孔导度大表示气孔开放程度大。将玉米叶片用不同单色光处理(30s/次),实验结果如图2,图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理,“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。
①据图1分析,相对于红光,蓝光照射下胞间CO2浓度低,其原因是_______________。气孔主要由保卫细胞构成,保卫细胞吸收水分气孔开放,反之关闭,由图2可知,绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用,但这种作用可被_______________光逆转。
②由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放,其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多,也可以促进K、C1-的吸收等,最终导致保卫细胞_______________,细胞吸水,气孔开放。
【答案】(1) ①. PEP ②. 叶肉 ③. ATP 和 NADPH
(2) ①. 光呼吸吸收O2并放出CO2与有氧呼吸过程类似 ②. 光呼吸需要光,而暗呼吸有光或没光均可
(3) ①. 光合速率大,消耗的二氧化碳多 ②. 蓝 ③. 渗透压升高/溶质浓度升高
【解析】
【分析】图1:蓝光光照比红光光照下光合速率大、气孔导度大、胞间CO2浓度低。图2 :将玉米叶片用不同单色光处理(30s/次),对气孔导度的影响:蓝光刺激可引起的气孔开放程度增大,绿光刺激不影响气孔开放程度,先蓝光后绿光处理也基本不影响气孔开放程度,先蓝光再绿光后蓝光处理气孔开放程度增大的最多。由此可知绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用,但这种作用又可被蓝光逆转。
【小问1详解】
图中,C4植物的叶肉细胞中含有PEP酶,可以利用浓度较低的CO2。
【小问2详解】
玉米为C4植物,图中,C4植物的叶肉细胞中的叶绿体有类囊体薄膜,无RuBP羧化酶,而维管束鞘细胞中的叶绿体没有类囊体,有RuBP羧化酶,光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上,因此,玉米的光合作用过程中,光反应阶段发生在叶肉细胞中;该阶段光能转化为化学能储存在ATP和NADPH中。
【小问3详解】
光呼吸之所以被冠以“呼吸”二字,是因为光呼吸过程中消耗02并生成CO2与有氧呼吸过程相似。图1中,相对于红光,蓝光照射下胞间CO2浓度低,其原因是蓝光照射下尽管气孔导度大,但光合速率大,消耗的二氧化碳多。图2中,绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用,但这种作用又可被蓝光逆转,并且先蓝光再绿光后蓝光处理的效果比只用蓝光刺激更明显。由图1图2可知,蓝光可刺激气孔开放,其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多,也可以促进K+、CI-的吸收等,最终导致保卫细胞溶质浓度升高,细胞吸水膨胀,内侧膨胀的多,气孔侧内陷,气孔开放。
24. 模型方法是人们认识自然界的一种重要方式,也是理论思维发展的重要方式,在学习细胞分裂时,我们也常常构建各种模型。图1为某一雌雄异体生物(2n=24)一个原始生殖细胞分裂的模式图(仅含部分染色体),图2是该原始生殖细胞分裂时细胞内不同物质的数量变化图。回答下列问题:
(1)图1属于__________(填“概念”、“物理”或“数学”)模型。图1中四幅图的顺序被打乱,按照原始生殖细胞分裂的过程,正确的顺序是__________;
(2)图1中丁细胞名称是__________,该时期细胞内含有__________对同源染色体。位于乙细胞所处时期时,细胞内共含有__________条染色体。
(3)图2中a表示__________,图1中甲与图2中__________细胞类型相对应。当由Ⅲ所处时间变为I所处时期时,ab数目变化的原因是__________。
(4)该生物同一组织进行有丝分裂的细胞群体中,不同的细胞可能处于不同时期(G1为DNA合成前期,S为DNA合成期,G2为DNA合成后期、M表示分裂期)。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成,对其他时期不起作用。将TdR添加到培养液中,在培养时间为__________(用细胞周期中的时期字母表示)后,所有细胞都被抑制在S期。
【答案】(1) ①. 物理 ②. 乙甲丁丙
(2) ①. 次级精母细胞 ②. 0 ③. 48
(3) ①. 染色体 ②. II ③. 减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体
(4)G2+M+G1
【解析】
【分析】1、分析图1:图1为某一雌雄异体生物(2n=24)一个原始生殖细胞分裂的模式图,其中甲细胞的同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,其细胞质均等分裂,为初级精母细胞;乙细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;丙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂末期,为精细胞;丁细胞不含同源染色体,且存在染色单体,为次级精母细胞。
2、分析图2:由图可知,b在某些细胞类型中的数量为0,说明b为染色单体;由图可知,在部分细胞类型中,c为a的两倍,则c为核DNA分子,a为染色体。
【小问1详解】
以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,图1属于物理模型。甲细胞的同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,其细胞质均等分裂,为初级精母细胞;乙细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;丙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂末期,为精细胞;丁细胞不含同源染色体,且存在染色单体,为次级精母细胞,因此,按照原始生殖细胞分裂的过程,正确的顺序是乙→甲→丁→丙。
【小问2详解】
丁细胞不含同源染色体,且存在染色单体,为次级精母细胞,因此该时期细胞内含有0对同源染色体。乙细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,染色体数目是体细胞中的2倍,细胞内共含有48条染色体。
【小问3详解】
由分析可知,a表示染色体。图1中甲细胞的同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,此时染色体数:染色单体数:核DNA分子数为1:2:2,且该细胞中的染色体数等于体细胞中的染色体数为2n,因此图1中甲与图2中Ⅱ细胞类型相对应。由图2可知,当由Ⅲ所处时间变为I所处时期时,b染色单体消失,且a染色体数目加倍到和体细胞中染色体数目相同,说明ab数目变化的原因是减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体。
【小问4详解】
胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成,对其他时期不起作用,如果一个细胞正处于G2期,经过G2期、M期、G1期后进入S期,TdR抑制S期DNA的合成,从而使其停留在S期,因此要使所有细胞都被抑制在S期,培养时间至少为G2+M+G1的时间。
25. 已知果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。在一个果蝇种群中,长翅果蝇与残翅果蝇的比例为 3:1。现让该种群中的果蝇与残翅果蝇杂交,结果发现后代中长翅与残翅的比例为 5:3。请回答下列问题:
(1)遗传学中常选用果蝇作为实验材料的优点有_____。
(2)该种群中长翅果蝇的基因型及比例为_____。
(3)研究小组发现该种群还存在一对基因G/g,显性基因G使果蝇复眼表面无光亮而表现为黏胶眼。任意一对黏胶眼果蝇交配,所得子一代表型总会出现黏胶眼:正常眼=2:1。若将F₁代果蝇中表型相同的个体自由交配得到F₂,F₂代果蝇中表型及比例是_____。若将这些黏胶眼果蝇连续自由交配,预测子代黏胶眼基因在该种群中出现的频率会_____(填上升或下降或不变),原因是 _____。
【答案】(1)染色体数目少、具有多对易于区分的相对性状、易饲养、繁殖快、子代数量多等
(2)VV:Vv=2:1
(3) ①. 黏胶眼:正常眼=2:3 ②. 下降 ③. 黏胶眼基因纯合致死,基因型为GG的个体被淘汰
【解析】
【分析】基因分离定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代。
【小问1详解】
果蝇常选用为遗传学实验材料,因为果蝇具有染色体数目少、具有多对易于区分的相对性状、易饲养、繁殖快、子代数量多等优点。
【小问2详解】
已知果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性,长翅果蝇基因型包括VV和Vv,在一个果蝇种群中,长翅果蝇与残翅果蝇的比例为 3:1,其中vv占1/4,V_占3/4,假设该种群中基因型为Vv的长翅果蝇所占比例为x/4,现让该种群中的果蝇与残翅果蝇vv杂交,结果发现后代中长翅与残翅的比例为 5:3,即后代中残翅果蝇vv占比为x/4×1/2+1/4=3/8,x=1,即群体中Vv占1/4,VV=3/4-1/4=1/2,所以该种群中长翅果蝇的基因型及比例为VV:Vv=2:1。
【小问3详解】
显性基因G使果蝇复眼表面无光亮而表现为黏胶眼,任意一对黏胶眼果蝇交配,所得子一代表型总会出现黏胶眼:正常眼=2:1,说明黏胶眼基因纯合致死。F₁代果蝇中表型相同的个体自由交配得到F₂,即2/3的Gg和1/3的gg分别自由交配,产生的后代基因型分别为1/6GG、1/3Gg、1/2gg,由于GG个体致死,所以F₂代果蝇中表型及比例是黏胶眼:正常眼=2:3。若将这些黏胶眼果蝇连续自由交配,由于黏胶眼基因纯合致死,基因型为GG的个体被淘汰,预测子代黏胶眼基因G在该种群中出现的频率会下降。
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