内容正文:
重庆南开中学高2027届高一(下)期中考试
生物学试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答题卷上。
第Ⅰ卷(单选题共50分)
本卷共25题,每题2分,共50分。下列各题四个选项中只有一个选项符合题意,请选出。
1. 硫细菌生活在富含硫化氢和硫酸盐的深海热泉中,通过氧化硫化物和同化二氧化碳来制造有机物。下列关于硫细菌的说法正确的是( )
A. 硫细菌属于真核生物 B. 可以利用化学能合成有机物
C. 硫细菌属于异养生物 D. 合成ATP的主要场所是线粒体
【答案】B
【解析】
【分析】题干信息分析,硫细菌能通过氧化硫化物和同化二氧化碳来制造有机物,属于自养生物。
【详解】A、硫细菌一种细菌,属于原核生物,A错误;
BC、硫细菌通过氧化硫化物和同化二氧化碳来制造有机物,硫细菌能将无机物转化为有机物,说明硫细菌是能利用化学能合成有机物的自养生物,B正确,C错误;
D、硫细菌是原核生物,没有线粒体,D错误。
故选B。
2. 下图为利用细菌视紫红质(一种能捕捉光能的膜蛋白)、ATP合成酶和脂质体构建的一种人工脂质体。在黑暗和光照条件下检测该人工脂质体上有无H+跨膜运输及ATP的产生,结果如图。下列分析正确的是( )
A. 细菌视紫红质是一种H+通道蛋白
B. ATP合成酶抑制剂可直接抑制细菌视紫红质对H+的运输
C. 用线粒体内膜上的呼吸酶代替细菌视紫红质,可在同样条件下进行该实验
D. 图中能量的转化过程为:光能→H+电化学势能→ATP中的化学能
【答案】D
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、如图所示过程为视紫红质作为载体蛋白利用光能主动运输H+,A错误;
B、ATP合酶抑制剂抑制ATP的合成,而视紫红质运输H+利用的是光能,故ATP合成酶抑制剂不能直接抑制视紫红质对H+的主动运输,B错误;
C、线粒体内膜上的呼吸酶无法利用光能,无法在同样条件下进行该实验,C错误;
D、图示细菌视紫红质吸收光能,将H+泵入脂质体,建立电化学梯度(H+电化学势能),该脂质体合成ATP的过程中,能量的转化形式为:光能→H+电化学势能→ATP中的化学能,D正确。
故选D。
3. 乳糖酶能催化乳糖水解.有两项与此相关的实验,除自变量外,其实验条件均设置为最适条件。实验结果如下。下列有关叙述正确的是( )
实验一
酶浓度
0%
1%
2%
4%
5%
(乳糖浓度为10%)
相对反应速率
0
25
50
100
200
实验二
乳糖浓度
0%
5%
10%
20%
30%
(酶浓度为2%)
相对反应速率
0
25
50
65
65
A. 实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率不再加大
B. 实验一增加乳糖浓度,相对反应速率将降低
C. 实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率不再加大
D. 实验二若适当提高反应温度,相对反应速率将增大
【答案】C
【解析】
【分析】题表分析,实验一的结果说明,随着酶浓度的增加,相对反应速率逐渐增加;随着底物浓度的增加相对反应速率逐渐增加而稳定,相对反应速率不再增加的原因受到了酶浓度的限制。
【详解】A、实验一中如果继续增加酶浓度,则相对反应速率会继续加大,A错误;
B、实验一增加乳糖浓度,随着酶浓度的增加,则相对反应速率会继续增大,不会降低,B错误;
C、实验二若继续增大乳糖浓度,但由于受到酶浓度的限制,则相对反应速率不再加大,C正确;
D、图中的实验是在最适温度条件下进行的,因此,实验二若适当提高反应温度,则酶的活性将下降,则相对反应速率将减小,D错误。
故选C。
【点睛】
4. ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物,结构相近,它们彻底水解的产物只有碱基不同。下列叙述错误的是( )
A. ATP不是细胞内唯一的直接能源物质
B. 一分子GTP中含有2个特殊的化学键
C. CTP中的“C”是胞苷,由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D. UTP彻底水解,产物中的碱基为尿嘧啶
【答案】C
【解析】
【分析】NTP是三磷酸核糖核苷酸的统称,N代表核苷酸碱基A、U、C、G之中的任何一种,TP代表三磷酸。
【详解】A、ATP是细胞内的直接能源物质,但不是唯一的,部分生命活动由GTP、CTP和UTP提供能量,A正确;
B、GTP结构与ATP相似,一分子GTP中有2个特殊化学键和1个普通磷酸键,B正确;
C、CTP中的“C”是胞苷,由胞嘧啶和核糖构成的,C错误;
D、UTP彻底水解,产物中的碱基为尿嘧啶,此外还有磷酸和核糖,D正确。
故选C。
5. 2021年9月,我国科学家在Science上发表重大科技成果,首次对外公布了一种颠覆性的淀粉制备方法,其合成路线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该技术中C3的合成途径与植物体内相同
B. 该技术中水的分解产物与叶绿体中的完全相同
C. 水产生的O2可在线粒体基质中被用于有氧呼吸
D. 该技术可解决粮食危机并缓解温室效应
【答案】D
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中。
【详解】A、植物体内CO2与C5在酶的作用下结合形成C3,但该技术中,甲醇单碳缩合形成C3,故两者C3的合成途径并不相同,A错误;
B、据图可知,该技术中水的分解产物是氢气和氧气,植物体通过光反应将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH),B错误;
C、水产生的O2可以在线粒体内膜上被用于有氧呼吸第三阶段,C错误;
D、温室效应与二氧化碳增多有关,该技术能合成淀粉可解决粮食危机,反应时吸收CO2可缓解温室效应,D正确。
故选D。
6. 用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸,将酵母菌(甲)、细胞质基质(乙)及线粒体(丙)分别放入3支试管,向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液,均供氧充足,一段时间后,得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲中产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水
B. 乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C. 甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
D. 实验结果表明葡萄糖不能在线粒体中分解
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,释放大量能量;
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同,无氧呼吸的第二阶段丙酮酸和[H]反应生成酒精和CO2或乳酸;
【详解】A、根据呼吸作用的方程可知,呼吸作用产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水,A正确;
B、由题意可知,甲既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸,乙只能进行无氧呼吸,丙只能进行有氧呼吸第二、三阶段,乙反应结束后产生的酒精可用酸性重铬酸钾检测,呈灰绿色,B正确;
C、甲(进行有氧呼吸和无氧呼吸)和乙(只进行无氧呼吸)消耗等量的葡萄糖,前者释放的能量多与后者,C错误;
D、丙中葡萄糖无消耗,说明葡萄糖不能在线粒体中分解,D正确。
故选C。
7. 细胞色素C氧化酶(CytC)是参与有氧呼吸第三阶段的重要蛋白复合物。缺氧时,随着膜的通透性增加,外源性CytC进入线粒体内,参与[H]和氧气的结合,从而增加ATP的合成,提高氧气利用率,因此外源性CytC可用于各种组织缺氧的急救或辅助治疗,下列叙述错误的是( )
A. 真核细胞中,线粒体内膜折叠形成嵴增加了CytC的附着位点
B. 有氧呼吸第三阶段与氧气结合的[H]部分来自丙酮酸
C. 相对缺氧时,外源性CytC的使用可降低组织细胞的无氧呼吸强度
D. 相对缺氧时,外源性CytC提高了有氧呼吸释放的能量转化到ATP的效率
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、分析题意可知,CytC是参与有氧呼吸第三阶段的重要蛋白复合物,真核细胞有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,故线粒体内膜折叠形成嵴增加了CytC的附着位点,A正确;
B、有氧呼吸第三阶段中与氧气结合的[H]来自丙酮酸和葡萄糖的分解,故有氧呼吸第三阶段与氧气结合的[H]部分来自丙酮酸,B正确;
C、分析题意可知,相对缺氧时,外源性CytC进入线粒体内,参与[H]和氧气的结合,从而增加ATP的合成,促进了有氧呼吸第三阶段的进行,即相对缺氧时,外源性CytC的使用可降低组织细胞的无氧呼吸强度,C正确;
D、据题可知,外源性CytC的使用提高了相对缺氧时ATP的合成,但无法得出提高了有氧呼吸释放能量转化到ATP中的效率的结论,D错误。
故选D。
8. 将动物的完整线粒体悬浮于含有呼吸底物、氧气和无机磷酸的溶液中,并适时加入ADP、DNP和DCCD三种化合物,测得氧气浓度的变化如图。据图分析,下列说法正确的是( )
A. 悬浮液中含有的呼吸底物是葡萄糖
B. 图示反应发生于线粒体基质
C ADP和DNP都能促进细胞呼吸且促进效率相同
D. DCCD能够抑制细胞呼吸是由于抑制ATP的合成
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段的底物是丙酮酸,不是葡萄糖,A错误;
B、图示反应消耗氧气,该场所为线粒体内膜,B错误;
C、ADP和DNP加入后,曲线下降的斜率不同,所以,促进效率不同,C错误;
D、图示中显示加入DCCD后,氧气浓度不再下降,则推测DCCD作用为抑制ATP合成,D正确。
故选D。
9. 荔枝果实成熟季节,将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保存,第3天将手伸进箱内取果时,会感觉到果实发热,存放时间长了,还可以闻到酒味。下列有关说法正确的是( )
A. 纸箱密封会使果实发热,说明无氧呼吸比有氧呼吸释放更多的热能
B. 荔枝果实产生酒精的场所是细胞质基质,并且还伴随着CO2的释放
C. 纸箱密封性能越好,荔枝细胞呼吸中释放的CO2和吸收O2的比值越小
D. 对荔枝进行保鲜时,应将新鲜的荔枝置于低温、无氧且有一定湿度的环境中
【答案】B
【解析】
【分析】1.有氧呼吸是在氧气充足的条件下,细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程,有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢的过程,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢的过程,发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气结合形成水的过程,发生在线粒体内膜上。
2.无氧呼吸是在无氧条件下,有机物不彻底氧化分解,产生二氧化碳和酒精或者乳酸,同时释放少量能量的过程,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,第二阶段是丙酮酸和还原氢在不同酶的作用下形成二氧化碳和酒精或者乳酸,两个阶段都发生在细胞质基质中。
【详解】A、纸箱密封会使果实发热,不能说明无氧呼吸比有氧呼吸释放更多的热能,因为有氧呼吸释放的热量更多,该事实只能说明密封条件下,细胞呼吸放出的热量不易散失出去,同时纸箱密封条件下果实不仅会进行有氧呼吸,也会进行无氧呼吸,A错误;
B、无氧呼吸的场所是细胞质基质,据此可推测荔枝果实产生酒精的场所是细胞质基质,同时伴随着CO2的释放,B正确;
C、纸箱密封性能越好,氧气含量越低,则无氧呼吸速率越高,荔枝细胞呼吸中释放的CO2和吸收O2的比值越大,C错误;
D、对荔枝进行保鲜时,应将新鲜的荔枝置于零上低温、低氧且有一定湿度的环境中,这样不仅可以保鲜,而且无氧呼吸速率和有氧呼吸速率均较低,消耗的有机物更少,D错误。
故选B。
10. 光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分,各自又具有相对的独立性。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图,其中I~VII代表物质,①~⑤代表过程。下列叙述错误的是( )
A. 图中VII被相邻细胞利用至少需要穿过6层生物膜
B. 图中Ⅱ和Ⅴ是同一种物质,Ⅰ和Ⅳ是不同物质
C. 图中①~⑤均伴随着ATP的合成或水解,其中③合成的ATP可被②利用
D. 细胞中脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解可通过细胞呼吸联系起来
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知,①表示CO2固定,②表示C3还原,③表示有氧呼吸第一阶段,④表示有氧呼吸第三阶段,⑤表示有氧呼吸第二阶段。
【详解】A、由图可知,图中Ⅶ是有氧呼吸第二阶段的产物,表示CO2,产生场所是线粒体基质,被相邻细胞利用是在相邻细胞的叶绿体基质,至少需要穿过线粒体2层膜、线粒体所在细胞的细胞膜1层膜、相邻细胞的细胞膜1层膜、相邻细胞的叶绿体2层膜,至少需要穿过6层生物膜,A正确;
B、由图可知,图中Ⅱ是水光解产物O2,Ⅲ能与C5结合形成C3,表示CO2,V与有氧呼吸前两个阶段产生的Ⅳ参与有氧呼吸第三阶段形成水,因此V是O2,Ⅳ是NADH,Ⅱ(O2)和V(O2)是同一种物质,Ⅰ是NADPH,是还原性辅酶Ⅰ,Ⅳ是NADH,是还原性辅酶Ⅱ,是不同物质,B正确;
C、据图可知,①表示CO2固定,②表示C3还原,③表示有氧呼吸第一阶段,④表示有氧呼吸第三阶段,⑤表示有氧呼吸第二阶段,其中②过程伴随着ATP的水解,③④⑤过程伴随着ATP的合成,③合成的ATP不能被②利用,C错误;
D、呼吸作用一方面能为生物体的生命活动提供能量,另一方面能为体内其它化合物的合成提供原料,光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来,D正确。
故选C。
11. 研究人员将某植物叶片置于图1所示的密闭恒温箱内,在不同光照强度下测定恒温箱内CO2浓度变化速率,结果如图2所示。实验过程中的叶片呼吸强度不变,其他条件适宜,a~e时间段光源逐渐向恒温箱靠近(不考虑光源引起的温度变化)。下列叙述正确的是( )
A. 植物叶片细胞的呼吸速率为m,提高恒温箱温度,m一定会增大
B. a时刻开始光照,在ab时间段内恒温箱中CO2浓度逐渐减小
C. d时刻叶片光合作用消耗CO2速率为2m,且此速率在de时间段内逐渐减小
D. 叶片光合作用在e时刻暂停,f时刻叶片光合速率的限制因素是CO2浓度
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1,自变量为光照强度,因变量为CO2浓度变化速率;分析图2,在充入二氧化碳之前,随着时间的变化,CO2浓度先上升后下降,充入二氧化碳之后,二氧化碳浓度先下降,最趋于平衡。
【详解】A、分析图2可知,黑暗时,细胞只进行呼吸作用,此时二氧化碳浓度的变化速率为m,故叶片的呼吸速率为m;呼吸作用受温度,分析题意可知,其他条件(包括温度)适宜,故提高水浴温度可使m降低,A错误;
B、a时刻开始光照,在ab时间段内,植物开始进行光合作用,且光合作用强度小于呼吸作用强度,植物仍向恒温箱中释放CO2,故恒温箱中CO2浓度逐渐增大,B错误;
C、d时刻之前,CO2浓度增加速率在减小,说明光合速率在增大,d时刻之后,CO2浓度降低,说明光合作用大于呼吸作用,d时刻CO2浓度变化速率为0,光合速率等于呼吸速率的2倍,叶片光合作用消耗CO2速率为2m,在de时间段内,CO2浓度降低速率逐渐减小,说明此速率(光合速率)在de时间段内逐渐减小,C正确;
D、e点时二氧化碳浓度的变化速率为0,说明光合速率等于呼吸速率,光合作用并未暂停,D错误。
故选C。
12. 为探究CO2浓度对不同农作物光合速率的影响,研究人员以大豆、甘薯、花生为实验材料,分别进行三种不同的实验处理:甲组提供大气CO2浓度,乙组提供大气CO2浓度倍增环境,丙组先在大气CO2浓度倍增的环境中培养60天,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个实验过程保持适宜的光照强度和充足的水分供应,实验结果如图。下列说法错误的是( )
A. 本实验的自变量有作物种类、CO2浓度等
B. 适当增加甲组CO2浓度,作物的光饱和点会增大
C. CO2浓度倍增,光合作用速率并未倍增,可能与色素和酶的数量有限有关
D. 农作物细胞内固定CO2的酶活性随环境中CO2浓度升高而升高
【答案】D
【解析】
【分析】根据图文分析:甲组和乙组之间进行比较可知,CO2浓度升高有利于光合作用;甲组和丙组比较可知,作物长期处于高CO2浓度条件下有可能会使固定CO2的酶的活性降低或者是数量减少。
【详解】A、分析题意可知,本题探究CO2浓度对不同作物光合速率的影响,故本实验的自变量是CO2浓度和作物种类,A正确;
B、甲组和乙组之间进行比较可知,CO2浓度升高有利于光合作用,故适当增加甲组CO2浓度,作物的光饱和点会增大,B正确;
C、CO2 浓度倍增,光合作用速率并未倍增,二氧化碳浓度直接影响碳反应,碳反应需要光反应产生的ATP和NADPH的作用,因此推测可能与色素和酶的数量有限有关,C正确;
D、丙组先在大气CO2浓度倍增的环境中培养60天,测定前一周恢复为大气CO2浓度,结果发现丙组的光合作用速率低于甲组,说明作物长期处于高CO2浓度条件下有可能会使固定CO2的酶的活性降低或者是数量减少,D错误。
故选D。
13. 某科研人员为进一步研究标准层析液中石油醚、苯、丙酮在色素分离中各自的功能,分别用标准层析液(石油醚:丙酮:苯=20:2:1)、石油醚、苯、丙酮4种液体来分离菠菜叶中的叶绿体色素,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 标准层析液组为对照组,其他三组为实验组
B. 层析液中石油醚的功能是分离菠菜叶中的胡萝卜素
C. 层析液中苯的功能是分离菠菜叶中的叶绿素a和叶绿素b
D. 层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素和胡萝卜素
【答案】D
【解析】
【分析】分离色素原理: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。滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
【详解】A、本实验的目的是研究标准层析液中石油醚、苯、丙酮在色素分离中各自的功能,因此标准层析液组为对照组,其他三组为实验组,A正确;
B、利用石油醚分离色素,可以看到橙黄色的胡萝卜素单独出现在滤纸条的最上端,而其它色素基本都在起始线附近,说明层析液中石油醚的功能是分离菠菜叶中的胡萝卜素,B正确;
C、与对照组相比,苯分离出的3条色素带从上向下依次是类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素),叶绿素a和叶绿素b,说明层析液中苯的功能是分离菠菜叶中的叶绿素a和叶绿素b,C正确;
D、与对照组相比,丙酮处理组滤纸条的最上方出现了黄色、绿色和黄色色素带,没有将黄色的叶黄素和橙黄色的胡萝卜素分离开来,D错误。
故选D。
14. 图1、2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图3表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA的数量关系。下列有关细胞分裂的叙述错误的是( )
A. 图1细胞中有8个核DNA分子,图2细胞中有0条染色单体
B. 原核细胞进行无丝分裂,但不能进行有丝分裂
C. 有丝分裂过程中不会出现如图3中d所示的情况
D. 图2的下一个时期,细胞内赤道板的位置将出现细胞板
【答案】B
【解析】
【分析】分析图1:图1细胞含有同源染色体,且所有染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;分析图2:图2细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期;分析图3:a、c表示染色体:DNA=1:1;b表示染色体:DNA=1:2;d表示染色体:DNA=2:1,这种情况不存在。
【详解】A、图1细胞含有同源染色体,且所有染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,此时细胞中有8个核DNA分子,图2细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,此时没有染色单体,A正确;
B、原核细胞进行二分裂,但不能进行无丝分裂、有丝分裂,B错误;
C、DNA复制之前以及着丝粒分裂之后染色体:DNA=1:1,DNA复制之后,染色体:DNA=1:2,图3中d表示染色体:DNA=2:1,这种情况不存在,C正确;
D、图中所示细胞存在细胞壁,为植物细胞,图2所示时期为有丝分裂后期,下一个时期为有丝分裂末期,细胞内赤道板的位置将出现细胞板,D正确。
故选B。
15. 研究小组利用高清显微镜影像系统对悬浮培养的某动物细胞的有丝分裂过程进行录像(培养液中营养成分充足,且温度等培养条件不变),将录像从t1时刻开始回放观察,发现该细胞连续两次分裂的时间数据如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 该动物细胞的细胞周期的时长为t₄-t2
B. t2~t3时间段,细胞中核糖体、线粒体的活动较活跃
C. 核DNA数加倍和染色体数加倍均发生在t3~t4时间段
D. 利用题述观察方法能够记录到细胞有丝分裂的动态过程
【答案】C
【解析】
【分析】连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
【详解】A、据图分析可知,t2~t3时间段表示分裂前的间期,t3~t4时间段表示分裂期,故该动物细胞的细胞周期时长为t4-t2,A正确;
B、t2~t3时间段会发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,这些过程都消耗能量,故此时细胞中核糖体、线粒体的活动较活跃,B正确;
C、核DNA数加倍发生在分裂间期,即t2~t3时间段,染色体数加倍发生在有丝分裂后期,即t3~t4时间段,C错误;
D、依题意,图示为利用高清显微镜影像系统对悬浮培养的某动物细胞的有丝分裂过程进行录像获取的数据,说明观察到的是活细胞的连续变化过程,故利用录像的观察方法可以记录到细胞有丝分裂的动态过程,D正确。
故选C。
16. 如图为有丝分裂过程中染色体的运动轨迹。曲线A表示染色体的着丝粒与纺锤体相应的极之间的平均距离。则曲线B代表( )
A. 细胞分裂中期染色体之间的平均距离
B. 中心粒之间的距离
C. 染色单体分开后形成的2条染色体之间的距离
D. 纺锤丝的长度
【答案】C
【解析】
【分析】从图中看出曲线A表示从10min开始距离逐渐减小,曲线B则表示距离逐渐增大。
【详解】A、细胞分裂中期,染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体之间的平均距离相对稳定,不会出现如曲线B这样先不变后增大的情况,A错误;
B、中心粒在分裂间期就已经完成复制并移向细胞两极,其距离在前期就基本固定,不会呈现曲线B的变化趋势,B错误;
C、在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开形成两条子染色体,它们在纺锤丝的牵引下逐渐向两极移动,彼此之间的距离逐渐增大,这与曲线B的变化相符,C正确;
D、纺锤丝在后期牵引染色体向两极移动过程中,其长度是逐渐缩短的,而不是如曲线B所示先不变后增大,D错误。
故选C。
17. 核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:TPX2是纺锤体装配因子
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期发生阻滞
C. TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
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纺锤体装配因子发出纺锤丝,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
18. 从健康人尿液中分离出的尿源性干细胞,分别在两种成平滑肌细胞诱导分化培养基中诱导分化14d,其中A组含转化生长因子β1(TGF-β1),B组含TGF-β1和血小板衍生生长因子(PDGF)。分别检测平滑肌细胞分化率和平滑肌特异性蛋白(a-SMA、SM22)的表达情况,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. PDGF比TGF-β1更能提高尿源性干细胞分化为平滑肌细胞的效率
B. 尿源性干细胞比平滑肌细胞的分化程度低,而其全能性更高
C. 该实验可知尿源性干细胞的正确分化需要体内特定的生长因子诱导
D. TGF-β1和 PDGF均能促进尿源性干细胞中的a-SMA 基因和SM22基因的表达
【答案】A
【解析】
【分析】1、在个体发育中,由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,叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
2、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【详解】A、据左图可知,与β1(TGF-β1)单独使用相比,TGF-β1/PDGF联合应用能显著提高尿源性干细胞分化为平滑肌细胞的效率,但缺少PDGF单独处理组,因此不能比较PDGF和TGF-β1对尿源性干细胞分化为平滑肌细胞的效率,A错误;
B、一般来说,细胞全能性高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越低。尿源性干细胞比平滑肌细胞分化程度低,因此其全能性更高,B正确;
C、据左图可知,A组培养基中添加TGF-β1,A组中平滑肌分化率约75%;B组添加TGF-β1和PDGF,B组中平滑肌细胞的分化率近100%,故可推断尿源性干细胞的正确分化需要体内特定的生长因子诱导,C正确;
D、A组含转化生长因子β1(TGF-β1),B组含TGF-β1联合血小板衍生生长因子(PDGF),据右图可知,与对照组相比,A组和B组蛋白质的含量均上升,由此可推测,TGF-βl和PDGF均能促进尿源性干细胞中的a-SMA基因和SM22基因的表达,D正确。
故选A。
19. 取某一个体不同类型的正常体细胞,检测其基因表达,结果如下图所示。下列关于此图说法错误的是( )
A. 若图中有控制核糖体蛋白的基因,则最可能是基因2
B. 图中7种细胞的核DNA序列是相同的
C. 图中7种细胞经诱导可在生物体内实现全能性
D. 此图可用于说明细胞分化的本质
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达,有的基因在所有细胞中都表达,如呼吸酶基因、ATP合成酶和水解酶基因等,有的基因则选择性表达。从图中可知,基因2在各种类型的细胞中都能表达。
【详解】A、核糖体是蛋白质的合成车间,几乎存在于所有细胞,而图示基因中只有基因2在所有细胞中都表达,故基因2是控制核糖体蛋白质合成的基因,A正确;
B、图中7种细胞来自于同一个受精卵,具有相同的细胞核遗传物质,即图中7种细胞的核DNA序列是相同的,B正确;
C、图中7种细胞理论上都具有全能性,但全能性不能在体内实现,需要在体外经适宜条件诱导实现,C错误;
D、同一个体的不同细胞所含基因都相同,但在不同细胞中选择性表达,此图可用于说明细胞分化的本质,D正确。
故选C。
20. 下列关于动物细胞衰老的叙述,错误的是( )
A. 衰老的黑色素细胞酪氨酸酶活性降低,合成的黑色素减少
B. 衰老的细胞色素积累,阻碍细胞内物质的交换和传递
C. 衰老的细胞中DNA序列可能会发生改变
D. 细胞凋亡前都会先经历细胞的衰老
【答案】D
【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、衰老的黑色素细胞酪氨酸酶活性降低,导致酪氨酸转化为黑色素的过程受阻,合成的黑色素减少,A正确;
B、衰老的细胞色素积累,这些色素会占据一定空间,阻碍细胞内物质的交换和传递,B正确;
C、衰老的细胞在长期的生命活动过程中,可能受到各种因素影响,DNA 序列可能会发生改变,比如基因突变等,C正确;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,有些细胞可能没有经历明显的衰老过程就发生了凋亡,如胚胎发育过程中某些细胞的凋亡,D错误。
故选D。
21. 细胞凋亡与细胞坏死的过程,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞凋亡对生物的生长发育和机体内部环境的稳定具有重要作用
B. 细胞坏死时,细胞内的代谢发生改变,细胞发生损伤
C. 细胞凋亡与细胞分裂可以保持人体细胞数量的动态平衡
D. 体内细胞因病毒感染破裂,内容物外溢,属于细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,属于不正常的细胞死亡,对生物体有害。
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,是由基因控制的,细胞凋亡对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用,A正确;
B、细胞坏死是被动死亡,因外界损伤(如物理、化学因素或病原体感染)导致细胞膜破裂、内容物外溢,引发炎症,最终导致细胞内的代谢发生改变,细胞发生损伤,B正确;
C、细胞凋亡使细胞数量减少,细胞分裂使细胞数目增多,故细胞凋亡与细胞分裂可以保持人体细胞数量的动态平衡,C正确;
D、细胞凋亡形成凋亡小体,凋亡小体被吞噬细胞吞噬,所以细胞凋亡一般不会导致内容物外溢,细胞坏死表现为细胞体积增大,细胞裂解释放内容物,会导致内容物外溢,由此可知,体内细胞因病毒感染破裂,内容物外溢,属于细胞坏死,D错误。
故选D。
22. 玉米为雌雄异花的植物,豌豆是雌雄同花的植物,二者的茎秆都有高矮之分,分别将高茎和矮茎在自然状态下间行种植,不考虑变异。下列相关叙述错误的是( )
A. 若矮茎玉米上所结的F1既有高茎,也有矮茎,则矮茎一定是隐性性状
B. 若高茎玉米上所结的F1都是高茎,则高茎对矮茎一定是显性
C. 若高茎豌豆的F1都是高茎,矮茎豌豆的F1是矮茎,则无法判断茎秆的显隐性
D. 若高茎豌豆的F1既有高茎,也有矮茎,则该高茎豌豆一定为杂合子
【答案】A
【解析】
【分析】玉米属于雌雄同株异花的植株,自然状态下,容易自交和杂交,豌豆是严格的自花传粉闭花授粉植物。
【详解】A、高茎玉米和矮茎玉米间行种植,二者随机受粉,若矮茎玉米为杂合子,则其上所结的F1可既有高茎,又有矮茎,故矮茎可能是隐性性状,也可能是显性性状,A错误;
B、若高茎玉米上所结的F1都是高茎,说明无论是高茎玉米自交,还是与矮茎玉米杂交,后代都是高茎,推断高茎为显性性状且亲本高茎玉米为纯合子,B正确;
C、豌豆自然状态下只能自交,高茎豌豆自交后代都是高茎,说明其是纯合子,矮茎豌豆自交后代都是矮茎,说明其也是纯合子,由于间行种植的高茎豌豆和矮茎豌豆之间没有互相受粉,因此无法判断显隐性,C正确;
D、高茎豌豆自交后代发生性状分离,则高茎为显性性状,并且亲本高茎豌豆为杂合子,D正确。
故选A。
23. 萝卜的花有红色、紫色、白色三种,由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交,F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如下图中①②③所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 红花萝卜与红花萝卜杂交,后代均为红花萝卜
B. 红花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为红花萝卜
C. 白花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为白花萝卜
D. 紫花萝卜与紫花萝卜杂交,可验证基因的分离定律
【答案】B
【解析】
【分析】柱形图中第③组杂交组合为本题突破口,根据后代比例为1:2:1可知,该遗传遵循基因的分离定律,能够确定紫花肯定为杂合子,但是根据比例不能确定谁是显性纯合子.
【详解】ABC、图③所示,F1中红花:白花:紫花=1:1:2,说明紫花萝卜为杂合子,红花和白花萝卜均为纯合子,因此红花萝卜与红花萝卜杂交,后代均为红花萝卜;白花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为白花萝卜;红花萝卜与白花萝卜杂交,后代为杂合子,均为紫花萝卜,AC正确,B错误;
D、萝卜的花由一对等位基因控制,紫花萝卜为杂合子,因此紫花萝卜与紫花萝卜杂交,可验证基因的分离定律,D正确。
故选B。
24. 某玉米群体中抗病和不抗病性状分别由A和a控制,其中AA占75%,Aa占25%,分别进行自交和随机授粉,逐代淘汰不抗病个体,选育抗病品种,则子二代抗病个体中能稳定遗传的个体所占比例为( )
A. 27/29和4/5 B. 7/8和25/32 C. 27/32和25/32 D. 7/8和4/5
【答案】A
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】自交情况:自交一代中,3/4AA自交后仍为3/4AA,Aa自交子一代的基因型为1/4(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),即F1的基因型及比例为AA:Aa:aa=13:2:1。淘汰后,F1的基因型及比例为AA:Aa=13:2。自交二代中,13/15AA自交后仍为13/15AA,2/15Aa自交子二代基因型为2/15(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),则子二代抗病个体中能稳定遗传的个体(AA)所占比例为(13/15+2/15×1/4)÷(13/15+2/15×3/4)=27/29。
随机授粉的情况:随机授粉第一代中,产生配子的基因型及比例为A:a=(3/4+1/4×1/2)1/4×1/2=7:1,随机授粉后,AA的基因型频率为(7/8)2,Aa的基因型频率为2×7/8×1/8,aa的基因型频率为(1/8)2。淘汰aa后,AA:Aa=7:2,再随机授粉,此时A的基因频率为7/9+1/2×2/9=8/9,a的基因频率为1/9。随机授粉第二代中,AA的基因型频率为(8/9)2,Aa的基因型频率为2×8/9×1/9,aa的基因型频率为(1/9)2。AA在抗病个体中的比例为(8/9×8/9)÷(8/9×8/9+2×8/9×1/9)=4/5。
综上所述,A正确。
故选A。
25. 水稻细胞中的M遗传因子对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该遗传因子的花粉死亡,从而使M遗传因子有更多的机会遗传下去。现让Mm的水稻自交,F1中MM:Mm:mm=4:5:1。下列有关分析正确的是( )
A. 亲本Mm产生的雌配子与雄配子的比例为4:1
B. 亲本Mm产生的含m遗传因子的存活概率为1/5
C. Mm与mm的个体进行正反交,子代Mm:mm均为1:1
D. 取F1中的Mm、mm随机授粉时,产生并存活的花粉为M:m=20:13
【答案】D
【解析】
【分析】水稻细胞中的M遗传因子对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该遗传因子的花粉死亡,已知F1中MM:Mm:mm=4:5:1,可推算出雄配子中m的概率为1/5。
【详解】A、在自然界中雌配子的数量远小于雄配子,所以F1产生的雌配子与雄配子的比例无法计算,A错误;
B、让Mm的水稻自交,雌配子M:m=1:1,即雌配子中m占1/2,已知F1中MM:Mm:mm=4:5:1,即子一代中mm=1/10,mm=雌配子中m的概率×雄配子中m的概率,可推算出雄配子中m的概率为1/5,即雄配子中M:m=4:1,亲本Mm产生的含m遗传因子的存活概率为1/4,B错误;
C、水稻细胞中的M遗传因子对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该遗传因子的花粉死亡,假定正交是Mm作为母本,mm作为父本,此时没有受到影响,子代Mm:mm=1:1;反交是Mm作为父本,mm作为母本,此时雄配子M:m=4:1,子代Mm:mm=4:1,C错误;
D、F1中Mm:mm=5:1,正常情况下每个个体产生的花粉数量是相等的,假定每个个体可以产生2个花粉,5个Mm个体可以产生5个M和5个m花粉,1个mm个体可以产生2个m花粉,已知Mm个体产生的含m的花粉有1/4存活率,因此花粉m的个数为1/4×5+2=13/4,花粉M的个数为5,产生并存活的花粉为M:m=20:13,D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
26. 蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标,蜂蜜加工过程中,酶活性常常发生变化。科学家以新鲜椴树蜂蜜为实验材料,经过不同加工条件处理后检测蜂蜜中的淀粉酶活性(淀粉酶活性以淀粉酶值表示,即1g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下可催化1%淀粉溶液的毫升数),结果如下表所示。请回答:
加工时间
淀粉酶值
加工温度
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
1h
10.9
10.9
10.9
8.3
8.3
2h
10.9
10.9
10.9
8.3
6.5
3h
10.9
8.3
6.5
5
5
(1)淀粉酶的化学本质是___________,使用双缩脲试剂___________(填“可以”或“不可以”)检测蜂蜜中是否含有淀粉酶,理由是___________。
(2)本实验探究的是___________对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。
(3)实验结果表明,淀粉酶活性在___________条件下会下降。
(4)在测定淀粉酶值时,是将一定体积的、加工后的蜂蜜与淀粉溶液及其它试剂混合,在适宜条件下反应一段时间后,根据淀粉的水解情况判定淀粉酶值。为排除“淀粉溶液本身不稳定而自发水解”设计的对照实验为___________。
【答案】(1) ①. 蛋白质 ②. 不可以 ③. 双缩脲试剂可以与所有化学本质是蛋白质的物质反应,蜂蜜中除淀粉酶外还含有其它蛋白质
(2)加工时间和加工温度
(3)加工温度较高、加工时间较长
(4)用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜,再用相同方法测定淀粉酶值
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
【小问1详解】
淀粉酶的化学本质是蛋白质;不可以用双缩脲试剂检测蜂蜜中是否含有淀粉酶,因为双缩脲试剂可以与所有化学本质是蛋白质的物质反应,蜂蜜中除淀粉酶外还含有其它蛋白质。
【小问2详解】
分析表格数据,该实验的自变量是温度和加工时间,所以本实验探究的是加工温度和加工时间对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。
【小问3详解】
实验结果表明,淀粉酶活性在加工温度较高、加工时间较长条件下会下降。
【小问4详解】
实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解,要验证该质疑,设计实验的自变量是蜂蜜,所以对照实验的设计为用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜,再用相同的方法测定淀粉酶值。
27. 玉米是重要的粮食作物,干旱是造成玉米减产的重要原因。科研人员对重度干旱条件下玉米植株的光合特性进行了研究(注:气孔导度与气孔开放程度呈正相关)。请回答问题:
(1)实验发现重度干旱明显降低玉米净光合速率。净光合速率可以通过单位时间、单位叶面积___________的释放量来表示。
(2)对气孔导度和胞间CO2浓度进行测定,结果如图1。据图分析:重度干旱胁迫下叶片净光合速率下降主要是由于___________(填“气孔因素”或“非气孔因素”)引起的,判断依据是___________。
(3)研究人员还推测,在重度干旱胁迫下,位于___________上的转化光能的系统受损,光能转化为储存在___________中活跃的化学能减少,剩余的能量过多,产生过量的活性氧,活性氧未及时清除引起细胞膜损伤。
(4)科研人员继续检测了叶片内清除活性氧的保护酶活性,结果如图2。综合分析图1和图2结果可知,玉米在重度干旱条件下净光合速率下降的原因是___________。
【答案】(1)氧气##O2
(2) ①. 非气孔因素 ②. 与对照组相比,重度干旱胁迫组的气孔导度下降,但胞间二氧化碳浓度上升
(3) ①. 叶绿体的类囊体薄膜 ②. ATP、NADPH
(4)与对照组相比,重度干旱组中保护酶的活性下降,造成细胞内产生的活性氧无法被及时的清除,对细胞膜等膜结构造成损伤
【解析】
【分析】光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
【小问1详解】
净光合速率可以通过测定单位时间、单位叶面积CO2的吸收量、O2的释放量、有机物的积累量等来表示。
【小问2详解】
由图1可以看出,与对照组相比,重度干旱胁迫组的气孔导度下降,但胞间二氧化碳浓度上升,说明重度干旱胁迫下叶片净光合速率下降主要是由非气孔因素引起。
【小问3详解】
叶绿体的类囊体薄膜是进行光合作用光反应的场所,类囊体薄膜上的光合色素具有吸收、传递、转化光能的作用,在重度干旱胁迫下,位于类囊体薄膜上的转化光能的系统受损,导致光能转化为储存在ATP、NADPH活跃的化学能减少。
【小问4详解】
由(3)可知,光反应中剩余的能量过多,产生过量的活性氧,活性氧未及时清除引起细胞膜损伤,叶片内有清除活性氧的保护酶,可以对细胞膜进行保护。由图2可知,与对照组相比,重度干旱组中保护酶的活性下降,造成细胞内产生的活性氧无法被及时的清除,对细胞膜等膜结构造成损伤,从而造成净光合速率下降。
28. 有丝分裂是常见的真核细胞分裂方式,科研人员对有丝分裂过程及细胞中线粒体的分配机制进行了研究。图1、2为某动物细胞有丝分裂相关模型。
(1)图1中,中心体复制的时期为___________(填字母)。图1中b、e图的染色体数目分别为___________,图1中a、e分别对应图2中___________段。
(2)细胞进入有丝分裂后,蛋白D变为激活状态且会结合到线粒体的特定位置,随后观察到线粒体数量增加。据此推测,激活的蛋白D的作用是___________。
(3)科研人员用细胞松弛素(可抑制细胞骨架的形成)处理分裂期的细胞并染色,与未处理的正常细胞比较,可观察到线粒体分布情况如图3。
①图3显示___________,这说明细胞骨架保证了有丝分裂过程中线粒体的正确分布。
②已有研究表明肌动蛋白M19上有细胞骨架和线粒体膜蛋白的结合位点。为探究细胞骨架与线粒体分配的关系,科研人员抑制M19的结构与功能,检测细胞骨架和线粒体分布情况。
a.细胞骨架不能形成正确的“绳索状结构” b.细胞骨架正常形成“绳索状结构”
c.线粒体分布与细胞松弛素未处理组相同 d.线粒体分布与细胞松弛素处理组相同
若发现___________(填字母),结合①的结果,可说明细胞分裂时线粒体的分配机制应为:M19将线粒体锚定在细胞骨架上,且细胞骨架形成“绳索状结构”以保证线粒体的均匀分布,最终较为均等地分配至子代细胞中。
【答案】(1) ①. b ②. 4、8 ③. BC、DE (2)促进线粒体的分裂
(3) ①. 对照组的细胞线粒体均匀分布,实验组的细胞线粒体集中分布 ②. a、d
【解析】
【分析】图中a是有丝分裂前期,b是有丝分裂间期,c是有丝分裂后期,d是有丝分裂中期,e是有丝分裂后期。
【小问1详解】
图1中,中心体复制的时期为间期b。根据图a可知,细胞中共有4条染色体,b间期细胞中含有4条染色体,e有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,为8条;图1中a前期(有染色单体)、e后期(无染色单体)分别对应图2中BC、DE段;
【小问2详解】
根据题目信息,蛋白D变为激活状态且会结合到线粒体的特定位置,随后观察到线粒体的数量增加,说明激活的蛋白D的作用是促进线粒体的分裂。
【小问3详解】
①依据题干信息可知,细胞松弛素可抑制细胞骨架的形成,实验的自变量是是否用细胞松弛素处理,因变量是线粒体的分布情况。依据图3,对照组(没有使用细胞松弛素处理)的细胞线粒体均匀分布,而实验组(使用细胞松弛素处理)的细胞线粒体集中分布,说明细胞骨架保证了有丝分裂过程中线粒体的正确分布。
②.①的结果为细胞骨架保证了有丝分裂过程中线粒体的正确分布,若细胞分裂时线粒体的分配机制是M19将线粒体锚定在细胞骨架上,且细胞骨架形成“绳索状结构”,以保证线粒体的均匀分布,最终较为均等地分配至子代细胞中,M19的结构和功能被抑制后,对应的实验现象应为:M19就不能保证细胞骨架和线粒体膜蛋白的结合位点结合,进而不能形成正确的“绳索状结构”,线粒体的分布与细胞松弛素处理组类似,a.d正确。
故选a、d。
29. 某雌雄同株异花植物的一对相对性状红花和白花分别由基因A/a控制,该种植物中基因型为Aa的植株有1/5表现为白花。请回答下列问题:
(1)基因型为Aa的红花植株相互授粉产生子代的表型及比例为______。
(2)若以一株红花植株作母本、一株白花植株作父本进行人工杂交,结果如图所示,则亲本的基因型为____,在此杂交过程中需要进行的简要操作为________(用相关文字及“→”表示)。若将图示中的父本、母本交换,结果与之_____(填“相同”或“相反”)。两株红花植株杂交子代_______(填“可能”或“不可能”)出现图示的表型及比例,原因是_______。
(3)现有多个白花植株,欲鉴定其中纯合白花植株所占的比例,实验思路为_______。
【答案】(1)红花:白花=13:7
(2) ①. AA×Aa ②. 套袋→人工授粉→套袋 ③. 相同 ④. 可能 ⑤. 红花植株基因型有两种可能,AA或Aa,只要亲本组合为AA×Aa,子代表现及比例始终为红花:白花=9:1
(3)
让白花植株分别自交,观察并统计后代不产生性状分离的白花植株所占的比例
【解析】
【分析】根据题目信息“某雌雄同株异花植物的一对相对性状红花和白花分别由基因A/a控制,该种植物中基因型为Aa的植株有1/5表现为白花”可知,红花植株基因型有两种可能,AA或Aa,白花植株也有两种基因型,Aa或aa;基因型为Aa的红花植株自交时,子代的基因型之比为AA:Aa:aa=1:2:1,子代表型为红花植株比例=1/4AA+2/4×4/5Aa=13/20,表型为白花植株比例=2/4×1/5Aa+1/4aa=7/20,子代表型及比例为红花:白花=13:7;亲本杂交组合为AA×Aa时,子代的基因型之比为AA:Aa=1:1,子代表型为红花植株比例=1/2AA+1/2×4/5Aa=9/10,表型为白花植株比例=1/2×1/5Aa=1/10,因此表型及比例为红花:白花=9:1。
【小问1详解】
基因型为Aa的红花植株相互授粉产生子代的基因型之比为AA:Aa:aa=1:2:1,其中Aa有1/5表现为白花,子代表型为红花植株比例=1/4AA+2/4×4/5Aa=13/20,表型为白花植株比例=2/4×1/5Aa+1/4aa=7/20,因此子代表型及比例为红花:白花=13:7。
【小问2详解】
①若以一株红花植株作母本、一株白花植株作父本进行人工杂交,母本基因型为AA或Aa,父本基因型为Aa或aa,当亲本基因型为AA×Aa时,子代的基因型之比为AA:Aa=1:1,其中Aa有1/5表现为白花,子代表型为红花植株比例=1/2AA+1/2×4/5Aa=9/10,表型为白花植株比例=1/2×1/5Aa=1/10,因此表型及比例为红花:白花=9:1,与图示结果一致。
②由于该种植株为雌雄同株异花,因此人工杂交过程不需要进行去雄操作,杂交过程中需要进行的简要操作为套袋→人工授粉→套袋;
③根据题目信息“该种植物中基因型为Aa的植株有1/5表现为白花”可知,该性状表现与性别无关,只要亲本组合为AA×Aa,子代表现及比例始终为红花:白花=9:1,因此若将图中的父本、母本交换,结果与之相同;
④⑤红花植株基因型有两种可能,AA或Aa,当两红花植株基因杂交组合为AA×Aa时,子代即可出现图示的表型及比例。
【小问3详解】
白花植株有两种基因型,Aa或aa,因此让白花植株分别自交,Aa个体自交后代有红花也有白花,aa个体自交后代全为白花,观察并统计后代不产生性状分离的白花植株所占的比例即可鉴定白花植株中纯合白花植株所占的比例。
30. 自噬是一种细胞内的自我清理过程,细胞内部损伤或衰老的细胞器可通过选择性自噬机制被细胞特异性地降解。下图表示细胞对内质网降解的选择性自噬机制。
(1)内质网的选择性自噬依赖于一系列蛋白质,包括PINK1和泛素连接酶Parkin、Keap1.据图可知,_____蛋白能够作用于下游的泛素连接酶_____,使内质网自噬受体泛素化。同时泛素化的内质网自噬受体会与_____结合,促进自噬泡对内质网自噬。
(2)溶酶体中含有多种_____,其在pH=5.0时活性最强。自噬泡与溶酶体结合形成自噬溶酶体后,将内质网降解成_____、磷脂、单糖等小分子物质。
(3)研究人员用pH敏感的绿色荧光染料(低pH条件下荧光发生淬灭)和pH抗性的红色荧光染料(pH对荧光强度无较大影响))标记果蝇肠上皮细胞的内质网,在内质网自噬开始前,可观察到_____。自噬激活后,包裹了内质网片段的自噬泡与溶酶体融合,可观察到_____,说明发生了内质网自噬。
【答案】(1) ①. PINK1 ②. Keap1 ③. 自噬蛋白
(2) ①. 水解酶 ②. 氨基酸
(3) ①. 果蝇肠上皮细胞的内质网同时发出绿色和红色荧光 ②. (自噬泡与溶酶体融合形成的)自噬溶酶体发出红色荧光,无绿色荧光
【解析】
【分析】1、 内质网是细胞质内由膜组成的一系列片状的囊腔和管状的腔,彼此相通形成一个膜性管道系统,为细胞中的重要细胞器。可分为粗面内质网(有核糖体附着)和光面内质网(不含有核糖体)。
内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。
2、溶酶体是“消化车间”,内含有许多水解酶,能够将细胞内衰老、损伤的细胞器以及侵入细胞内的病毒和病菌水解。
【小问1详解】
分析该图可知,据图可知,PINK1蛋白能够作用于下游的泛素连接酶Keap1,使内质网自噬受体泛素化。同时泛素化的内质网自噬受体会与自噬蛋白结合,促进自噬泡对内质网自噬。
【小问2详解】
细胞器A是溶酶体,内含有许多水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器等,内质网是单层膜结构,主要由蛋白质和脂质组成,所以水解酶能将其降解成氨基酸、磷脂、单糖等小分子物质。
【小问3详解】
在内质网自噬开始前,可观察到果蝇肠上皮细胞的内质网同时发出绿色和红色荧光。自噬激活后,包裹了内质网片段的自噬泡与溶酶体融合,形成自噬溶酶体,pH降低,绿色荧光淬灭,此时可观察到自噬溶酶体只发出红色荧光,无绿色荧光,进而说明发生了内质网自噬。
【点睛】本题结合图解,考查细胞器、生物膜的相关知识,要求考生识记溶酶体、内质网等细胞器的功能,能结合所学的知识准确答题,难度不大。
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重庆南开中学高2027届高一(下)期中考试
生物学试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答题卷上。
第Ⅰ卷(单选题共50分)
本卷共25题,每题2分,共50分。下列各题四个选项中只有一个选项符合题意,请选出。
1. 硫细菌生活在富含硫化氢和硫酸盐的深海热泉中,通过氧化硫化物和同化二氧化碳来制造有机物。下列关于硫细菌的说法正确的是( )
A. 硫细菌属于真核生物 B. 可以利用化学能合成有机物
C. 硫细菌属于异养生物 D. 合成ATP的主要场所是线粒体
2. 下图为利用细菌视紫红质(一种能捕捉光能的膜蛋白)、ATP合成酶和脂质体构建的一种人工脂质体。在黑暗和光照条件下检测该人工脂质体上有无H+跨膜运输及ATP的产生,结果如图。下列分析正确的是( )
A. 细菌视紫红质是一种H+通道蛋白
B. ATP合成酶抑制剂可直接抑制细菌视紫红质对H+的运输
C. 用线粒体内膜上的呼吸酶代替细菌视紫红质,可在同样条件下进行该实验
D. 图中能量的转化过程为:光能→H+电化学势能→ATP中的化学能
3. 乳糖酶能催化乳糖水解.有两项与此相关的实验,除自变量外,其实验条件均设置为最适条件。实验结果如下。下列有关叙述正确的是( )
实验一
酶浓度
0%
1%
2%
4%
5%
(乳糖浓度为10%)
相对反应速率
0
25
50
100
200
实验二
乳糖浓度
0%
5%
10%
20%
30%
(酶浓度为2%)
相对反应速率
0
25
50
65
65
A 实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率不再加大
B. 实验一增加乳糖浓度,相对反应速率将降低
C. 实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率不再加大
D. 实验二若适当提高反应温度,相对反应速率将增大
4. ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物,结构相近,它们彻底水解的产物只有碱基不同。下列叙述错误的是( )
A. ATP不是细胞内唯一的直接能源物质
B. 一分子GTP中含有2个特殊的化学键
C. CTP中的“C”是胞苷,由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D. UTP彻底水解,产物中的碱基为尿嘧啶
5. 2021年9月,我国科学家在Science上发表重大科技成果,首次对外公布了一种颠覆性的淀粉制备方法,其合成路线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该技术中C3的合成途径与植物体内相同
B. 该技术中水的分解产物与叶绿体中的完全相同
C. 水产生的O2可在线粒体基质中被用于有氧呼吸
D. 该技术可解决粮食危机并缓解温室效应
6. 用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸,将酵母菌(甲)、细胞质基质(乙)及线粒体(丙)分别放入3支试管,向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液,均供氧充足,一段时间后,得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲中产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水
B. 乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C. 甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
D. 实验结果表明葡萄糖不能在线粒体中分解
7. 细胞色素C氧化酶(CytC)是参与有氧呼吸第三阶段的重要蛋白复合物。缺氧时,随着膜的通透性增加,外源性CytC进入线粒体内,参与[H]和氧气的结合,从而增加ATP的合成,提高氧气利用率,因此外源性CytC可用于各种组织缺氧的急救或辅助治疗,下列叙述错误的是( )
A. 真核细胞中,线粒体内膜折叠形成嵴增加了CytC的附着位点
B. 有氧呼吸第三阶段与氧气结合的[H]部分来自丙酮酸
C. 相对缺氧时,外源性CytC的使用可降低组织细胞的无氧呼吸强度
D. 相对缺氧时,外源性CytC提高了有氧呼吸释放的能量转化到ATP的效率
8. 将动物的完整线粒体悬浮于含有呼吸底物、氧气和无机磷酸的溶液中,并适时加入ADP、DNP和DCCD三种化合物,测得氧气浓度的变化如图。据图分析,下列说法正确的是( )
A. 悬浮液中含有的呼吸底物是葡萄糖
B. 图示反应发生于线粒体基质
C. ADP和DNP都能促进细胞呼吸且促进效率相同
D. DCCD能够抑制细胞呼吸是由于抑制ATP的合成
9. 荔枝果实成熟季节,将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保存,第3天将手伸进箱内取果时,会感觉到果实发热,存放时间长了,还可以闻到酒味。下列有关说法正确的是( )
A. 纸箱密封会使果实发热,说明无氧呼吸比有氧呼吸释放更多的热能
B. 荔枝果实产生酒精的场所是细胞质基质,并且还伴随着CO2的释放
C. 纸箱密封性能越好,荔枝细胞呼吸中释放的CO2和吸收O2的比值越小
D. 对荔枝进行保鲜时,应将新鲜的荔枝置于低温、无氧且有一定湿度的环境中
10. 光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分,各自又具有相对的独立性。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图,其中I~VII代表物质,①~⑤代表过程。下列叙述错误的是( )
A. 图中VII被相邻细胞利用至少需要穿过6层生物膜
B. 图中Ⅱ和Ⅴ是同一种物质,Ⅰ和Ⅳ是不同物质
C. 图中①~⑤均伴随着ATP的合成或水解,其中③合成的ATP可被②利用
D. 细胞中脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解可通过细胞呼吸联系起来
11. 研究人员将某植物叶片置于图1所示密闭恒温箱内,在不同光照强度下测定恒温箱内CO2浓度变化速率,结果如图2所示。实验过程中的叶片呼吸强度不变,其他条件适宜,a~e时间段光源逐渐向恒温箱靠近(不考虑光源引起的温度变化)。下列叙述正确的是( )
A. 植物叶片细胞的呼吸速率为m,提高恒温箱温度,m一定会增大
B. a时刻开始光照,在ab时间段内恒温箱中CO2浓度逐渐减小
C. d时刻叶片光合作用消耗CO2速率为2m,且此速率在de时间段内逐渐减小
D. 叶片光合作用在e时刻暂停,f时刻叶片光合速率的限制因素是CO2浓度
12. 为探究CO2浓度对不同农作物光合速率的影响,研究人员以大豆、甘薯、花生为实验材料,分别进行三种不同的实验处理:甲组提供大气CO2浓度,乙组提供大气CO2浓度倍增环境,丙组先在大气CO2浓度倍增的环境中培养60天,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个实验过程保持适宜的光照强度和充足的水分供应,实验结果如图。下列说法错误的是( )
A. 本实验的自变量有作物种类、CO2浓度等
B. 适当增加甲组CO2浓度,作物的光饱和点会增大
C. CO2浓度倍增,光合作用速率并未倍增,可能与色素和酶的数量有限有关
D. 农作物细胞内固定CO2的酶活性随环境中CO2浓度升高而升高
13. 某科研人员为进一步研究标准层析液中石油醚、苯、丙酮在色素分离中各自的功能,分别用标准层析液(石油醚:丙酮:苯=20:2:1)、石油醚、苯、丙酮4种液体来分离菠菜叶中的叶绿体色素,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 标准层析液组为对照组,其他三组为实验组
B. 层析液中石油醚的功能是分离菠菜叶中的胡萝卜素
C. 层析液中苯的功能是分离菠菜叶中的叶绿素a和叶绿素b
D. 层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素和胡萝卜素
14. 图1、2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图3表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA的数量关系。下列有关细胞分裂的叙述错误的是( )
A. 图1细胞中有8个核DNA分子,图2细胞中有0条染色单体
B. 原核细胞进行无丝分裂,但不能进行有丝分裂
C. 有丝分裂过程中不会出现如图3中d所示的情况
D. 图2的下一个时期,细胞内赤道板的位置将出现细胞板
15. 研究小组利用高清显微镜影像系统对悬浮培养的某动物细胞的有丝分裂过程进行录像(培养液中营养成分充足,且温度等培养条件不变),将录像从t1时刻开始回放观察,发现该细胞连续两次分裂的时间数据如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 该动物细胞的细胞周期的时长为t₄-t2
B. t2~t3时间段,细胞中核糖体、线粒体的活动较活跃
C. 核DNA数加倍和染色体数加倍均发生在t3~t4时间段
D. 利用题述观察方法能够记录到细胞有丝分裂的动态过程
16. 如图为有丝分裂过程中染色体的运动轨迹。曲线A表示染色体的着丝粒与纺锤体相应的极之间的平均距离。则曲线B代表( )
A. 细胞分裂中期染色体之间的平均距离
B. 中心粒之间的距离
C. 染色单体分开后形成的2条染色体之间的距离
D. 纺锤丝的长度
17. 核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:TPX2纺锤体装配因子
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期发生阻滞
C. TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D. 该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
18. 从健康人尿液中分离出的尿源性干细胞,分别在两种成平滑肌细胞诱导分化培养基中诱导分化14d,其中A组含转化生长因子β1(TGF-β1),B组含TGF-β1和血小板衍生生长因子(PDGF)。分别检测平滑肌细胞分化率和平滑肌特异性蛋白(a-SMA、SM22)的表达情况,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. PDGF比TGF-β1更能提高尿源性干细胞分化为平滑肌细胞的效率
B. 尿源性干细胞比平滑肌细胞的分化程度低,而其全能性更高
C. 该实验可知尿源性干细胞的正确分化需要体内特定的生长因子诱导
D. TGF-β1和 PDGF均能促进尿源性干细胞中的a-SMA 基因和SM22基因的表达
19. 取某一个体不同类型的正常体细胞,检测其基因表达,结果如下图所示。下列关于此图说法错误的是( )
A. 若图中有控制核糖体蛋白的基因,则最可能是基因2
B. 图中7种细胞的核DNA序列是相同的
C. 图中7种细胞经诱导可在生物体内实现全能性
D. 此图可用于说明细胞分化的本质
20. 下列关于动物细胞衰老的叙述,错误的是( )
A. 衰老的黑色素细胞酪氨酸酶活性降低,合成的黑色素减少
B. 衰老的细胞色素积累,阻碍细胞内物质的交换和传递
C. 衰老的细胞中DNA序列可能会发生改变
D. 细胞凋亡前都会先经历细胞的衰老
21. 细胞凋亡与细胞坏死的过程,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞凋亡对生物的生长发育和机体内部环境的稳定具有重要作用
B. 细胞坏死时,细胞内的代谢发生改变,细胞发生损伤
C. 细胞凋亡与细胞分裂可以保持人体细胞数量的动态平衡
D. 体内细胞因病毒感染破裂,内容物外溢,属于细胞凋亡
22. 玉米为雌雄异花的植物,豌豆是雌雄同花的植物,二者的茎秆都有高矮之分,分别将高茎和矮茎在自然状态下间行种植,不考虑变异。下列相关叙述错误的是( )
A. 若矮茎玉米上所结的F1既有高茎,也有矮茎,则矮茎一定是隐性性状
B. 若高茎玉米上所结的F1都是高茎,则高茎对矮茎一定是显性
C. 若高茎豌豆的F1都是高茎,矮茎豌豆的F1是矮茎,则无法判断茎秆的显隐性
D. 若高茎豌豆的F1既有高茎,也有矮茎,则该高茎豌豆一定为杂合子
23. 萝卜的花有红色、紫色、白色三种,由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交,F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如下图中①②③所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 红花萝卜与红花萝卜杂交,后代均为红花萝卜
B. 红花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为红花萝卜
C. 白花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为白花萝卜
D. 紫花萝卜与紫花萝卜杂交,可验证基因的分离定律
24. 某玉米群体中抗病和不抗病性状分别由A和a控制,其中AA占75%,Aa占25%,分别进行自交和随机授粉,逐代淘汰不抗病个体,选育抗病品种,则子二代抗病个体中能稳定遗传的个体所占比例为( )
A. 27/29和4/5 B. 7/8和25/32 C. 27/32和25/32 D. 7/8和4/5
25. 水稻细胞中的M遗传因子对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该遗传因子的花粉死亡,从而使M遗传因子有更多的机会遗传下去。现让Mm的水稻自交,F1中MM:Mm:mm=4:5:1。下列有关分析正确的是( )
A. 亲本Mm产生的雌配子与雄配子的比例为4:1
B. 亲本Mm产生的含m遗传因子的存活概率为1/5
C. Mm与mm的个体进行正反交,子代Mm:mm均为1:1
D. 取F1中的Mm、mm随机授粉时,产生并存活的花粉为M:m=20:13
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
26. 蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标,蜂蜜加工过程中,酶活性常常发生变化。科学家以新鲜椴树蜂蜜为实验材料,经过不同加工条件处理后检测蜂蜜中的淀粉酶活性(淀粉酶活性以淀粉酶值表示,即1g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下可催化1%淀粉溶液的毫升数),结果如下表所示。请回答:
加工时间
淀粉酶值
加工温度
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
1h
109
10.9
10.9
8.3
8.3
2h
10.9
10.9
10.9
8.3
6.5
3h
10.9
8.3
6.5
5
5
(1)淀粉酶的化学本质是___________,使用双缩脲试剂___________(填“可以”或“不可以”)检测蜂蜜中是否含有淀粉酶,理由是___________。
(2)本实验探究的是___________对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。
(3)实验结果表明,淀粉酶活性在___________条件下会下降。
(4)在测定淀粉酶值时,是将一定体积的、加工后的蜂蜜与淀粉溶液及其它试剂混合,在适宜条件下反应一段时间后,根据淀粉的水解情况判定淀粉酶值。为排除“淀粉溶液本身不稳定而自发水解”设计的对照实验为___________。
27. 玉米是重要粮食作物,干旱是造成玉米减产的重要原因。科研人员对重度干旱条件下玉米植株的光合特性进行了研究(注:气孔导度与气孔开放程度呈正相关)。请回答问题:
(1)实验发现重度干旱明显降低玉米净光合速率。净光合速率可以通过单位时间、单位叶面积___________的释放量来表示。
(2)对气孔导度和胞间CO2浓度进行测定,结果如图1。据图分析:重度干旱胁迫下叶片净光合速率下降主要是由于___________(填“气孔因素”或“非气孔因素”)引起的,判断依据是___________。
(3)研究人员还推测,在重度干旱胁迫下,位于___________上的转化光能的系统受损,光能转化为储存在___________中活跃的化学能减少,剩余的能量过多,产生过量的活性氧,活性氧未及时清除引起细胞膜损伤。
(4)科研人员继续检测了叶片内清除活性氧的保护酶活性,结果如图2。综合分析图1和图2结果可知,玉米在重度干旱条件下净光合速率下降的原因是___________。
28. 有丝分裂是常见的真核细胞分裂方式,科研人员对有丝分裂过程及细胞中线粒体的分配机制进行了研究。图1、2为某动物细胞有丝分裂相关模型。
(1)图1中,中心体复制的时期为___________(填字母)。图1中b、e图的染色体数目分别为___________,图1中a、e分别对应图2中___________段。
(2)细胞进入有丝分裂后,蛋白D变为激活状态且会结合到线粒体的特定位置,随后观察到线粒体数量增加。据此推测,激活的蛋白D的作用是___________。
(3)科研人员用细胞松弛素(可抑制细胞骨架的形成)处理分裂期的细胞并染色,与未处理的正常细胞比较,可观察到线粒体分布情况如图3。
①图3显示___________,这说明细胞骨架保证了有丝分裂过程中线粒体的正确分布。
②已有研究表明肌动蛋白M19上有细胞骨架和线粒体膜蛋白的结合位点。为探究细胞骨架与线粒体分配的关系,科研人员抑制M19的结构与功能,检测细胞骨架和线粒体分布情况。
a.细胞骨架不能形成正确的“绳索状结构” b.细胞骨架正常形成“绳索状结构”
c.线粒体分布与细胞松弛素未处理组相同 d.线粒体分布与细胞松弛素处理组相同
若发现___________(填字母),结合①的结果,可说明细胞分裂时线粒体的分配机制应为:M19将线粒体锚定在细胞骨架上,且细胞骨架形成“绳索状结构”以保证线粒体的均匀分布,最终较为均等地分配至子代细胞中。
29. 某雌雄同株异花植物的一对相对性状红花和白花分别由基因A/a控制,该种植物中基因型为Aa的植株有1/5表现为白花。请回答下列问题:
(1)基因型为Aa的红花植株相互授粉产生子代的表型及比例为______。
(2)若以一株红花植株作母本、一株白花植株作父本进行人工杂交,结果如图所示,则亲本的基因型为____,在此杂交过程中需要进行的简要操作为________(用相关文字及“→”表示)。若将图示中的父本、母本交换,结果与之_____(填“相同”或“相反”)。两株红花植株杂交子代_______(填“可能”或“不可能”)出现图示的表型及比例,原因是_______。
(3)现有多个白花植株,欲鉴定其中纯合白花植株所占的比例,实验思路为_______。
30. 自噬是一种细胞内的自我清理过程,细胞内部损伤或衰老的细胞器可通过选择性自噬机制被细胞特异性地降解。下图表示细胞对内质网降解的选择性自噬机制。
(1)内质网的选择性自噬依赖于一系列蛋白质,包括PINK1和泛素连接酶Parkin、Keap1.据图可知,_____蛋白能够作用于下游的泛素连接酶_____,使内质网自噬受体泛素化。同时泛素化的内质网自噬受体会与_____结合,促进自噬泡对内质网自噬。
(2)溶酶体中含有多种_____,其在pH=5.0时活性最强。自噬泡与溶酶体结合形成自噬溶酶体后,将内质网降解成_____、磷脂、单糖等小分子物质。
(3)研究人员用pH敏感的绿色荧光染料(低pH条件下荧光发生淬灭)和pH抗性的红色荧光染料(pH对荧光强度无较大影响))标记果蝇肠上皮细胞的内质网,在内质网自噬开始前,可观察到_____。自噬激活后,包裹了内质网片段的自噬泡与溶酶体融合,可观察到_____,说明发生了内质网自噬。
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