内容正文:
凉山州2024-2025学年度下期期末统一检测高一年级试题
生物
全卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上,并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔涂在答题卡对应题目标号的位置上;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
3.考试结束后,将答题卡收回。
第I卷(选择题,共60分)
一、选择题(本大题包括20题,每题3分,共60分,每题只有一个选项符合题意)
1. 幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌,可导致胃溃疡,并通过分泌脲酶水解尿素产生氨。下列叙述正确的是( )
A. 幽门螺杆菌通过无丝分裂进行繁殖
B. 幽门螺杆菌核糖体合成脲酶所需ATP来自细胞质基质和线粒体
C 抗病毒药物无法治疗幽门螺杆菌感染
D. 临床检测幽门螺杆菌前应口服抗生素以杀死杂菌
2. 海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A. 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B. DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C. 染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D. DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
3. 我国科研工作者利用病毒衣壳蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,构建了高效、易调控的蛋白类纳米酶。关于该纳米酶的说法,错误的是( )
A. 催化效率受pH、温度影响
B. 可在细胞内发挥作用
C. 显著降低反应的活化能
D. 可催化肽键的断裂
4. 高胆固醇血症是高脂血症的一种类型,表现为血浆胆固醇含量高于正常范围。胆固醇包括低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C,俗称“坏”胆固醇)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C,俗称“好”胆固醇)。LDL-C主要将胆固醇从肝脏经血管运输到体内各组织;HDL-C则是将胆固醇从动脉壁运输回肝脏。胆固醇过高易导致中风、心脏病等。下列关于胆固醇的叙述,错误的是( )
A. 胆固醇不溶于水,与性激素和维生素D的组成元素不同
B. “坏”胆固醇在高浓度时会使胆固醇沉积在血管壁上,导致血管硬化
C. 保持LDL-C和HDL-C的平衡对于维护人体心血管健康至关重要
D. 胆固醇可分布于动物细胞膜
5. 血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
选项
通过血脑屏障生物膜体系的物质
运输方式
A
神经生长因子蛋白
胞吞、胞吐
B
葡萄糖
协助扩散
C
谷氨酸
自由扩散
D
钙离子
主动运输
A. A B. B C. C D. D
6. 细胞代谢是指细胞内每时每刻都进行的化学反应,下列过程与场所对应关系错误的是( )
A. 氨基酸的脱水缩合——核糖体
B. 真核生物中某种RNA合成以及核糖体的形成——核仁
C. 蛋白质、RNA和DNA这些大分子物质进出细胞核——核孔
D. 分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒——溶酶体
7. 某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 实验过程中叶肉细胞处于失活状态
B. 与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
C. ①与②的分离,与①的选择透过性无关
D. 与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
8. 如图表示有氧呼吸过程简图,其中①~④表示过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①发生在线粒体基质中
B. 线粒体外膜上有转运葡萄糖的载体
C. 图中的O2和CO2都顺浓度梯度跨膜运输
D. 有氧呼吸三个阶段都可以产生ATP和NADH
9. 假说—演绎法肯定了理性和演绎在科学中的作用,强调了由假说—演绎得出的结论必须用实验来检验,孟德尔运用假说—演绎法发现了分离定律。下列有关孟德尔一对相对性状的杂交实验叙述正确的是( )
A. “F2中既有高茎又有矮茎,性状分离比接近3:1”属于孟德尔对豌豆的性状分离现象作出的解释
B. F1产生显性遗传因子的雌配子与隐性遗传因子的雄配子的数量比为1:1
C. F1测交实验产生了两种表型的子代且比例接近1:1,是对演绎的验证
D. 控制同一性状的遗传因子在配子形成的过程中分离,控制不同性状的遗传因子在雌雄配子随机结合的过程中自由组合
10. 某自然保护区的生物学家发现,一种稀有树蛙的皮肤在正常情况下呈绿色,但偶尔会出现罕见的蓝色变异个体。研究人员将多对蓝色雌雄树蛙亲本进行相互交配,发现F1皮肤性状总是约50%为蓝色,50%为绿色。已知该性状由一对等位基因控制,下列分析正确的是( )
A. 蓝色显性性状,F1蓝色雌雄树蛙均为纯合子
B. 该树蛙的皮肤性状不遵循孟德尔分离定律
C. 推测子代杂合蓝色皮肤树蛙可能存在胚胎致死现象
D. 将F1蓝色雄蛙进行测交,测交结果可能与F1相同
11. 某基因型为AaXY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。88884444染色体核DNA染色体核DNA甲乙下列叙述不正确的是( )
A. 甲时期细胞中不会出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中正常情况下不会同时存在X染色体和Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
12. 2025年2月,我国科学家的研究成果“体外重构减数分裂DNA双链断裂形成”揭示了减数分裂过程中,DNA双链断裂(DSB)触发同源重组的特殊调控机制。下列对高等动物减数分裂以及受精作用的叙述,正确的是( )
A. 精子形成过程中不同时期的细胞内Y染色体的数量至少为1条
B. DNA双链断裂(DSB)触发同源染色体之间片段的交换,增加了后代的遗传多样性
C. 受精作用体现了细胞膜的流动性,受精卵中的DNA一半来自父方,一半来自母方
D. 1个精原细胞经减数分裂总能形成4种精细胞,而1个卵原细胞经减数分裂只能形成1种卵细胞
13. 某病毒具有蛋白质外壳,其遗传物质的碱基含量如表所示,下列叙述正确的是( )
碱基种类
A
C
G
T
U
含量(%)
31.2
20.8
28.0
0
20.0
A. 该病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
B. 该病毒复制合成的互补链中G+C含量为51.2%
C. 病毒增殖需要的蛋白质外壳在自身核糖体上合成
D. 该病毒的基因是指具有遗传效应的DNA片段
14. 克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图,Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因,导致该患儿染色体异常最可能的原因是( )
A. 母亲的初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ时性染色体不分离
B. 母亲次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时性染色体不分离
C. 父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ时性染色体不分离
D. 父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ时性染色体不分离
15. 下列关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A. 摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上的理论
B. 赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术分别研究DNA和蛋白质各自的效应,证明了DNA是遗传物质
C. 沃森和克里克以DNA分子为研究材料,采用X射线衍射的方法,破译了全部密码子
D. 调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
16. 环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是( )
A. ①可能引起DNA的碱基序列改变,从而改变基因种类
B. ②可调节③水平的高低,②引起的变异能为生物进化提供原材料
C. ③以DNA的一条链为模板,需要解旋酶和DNA聚合酶催化完成
D. ④可直接或间接引起蛋白质结构或功能的改变进而改变生物性状
17. 白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遗传病,前者不能由酪氨酸合成黑色素,后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸,排出的尿液因含有尿黑酸,遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的一系列生化过程,据图分析下列叙述不正确的是( )
A. 并非人体所有的细胞都含有酶B
B. 囊性纤维病和黑尿病,都说明基因通过控制酶的合成间接控制生物性状
C. 若一个胚胎干细胞控制酶D合成的基因发生突变,可能会导致黑尿病
D. 图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状,一个性状也可受多个基因控制
18. 多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物,其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组,每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是( )
A. 多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条
B. F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子
C. 利用秋水仙素或低温处理F1幼苗,可获得可育的丘园报春
D. 对丘园报春的基因组进行测序,需要检测18条染色体上的DNA碱基序列
19. 下图所示的遗传系谱中甲病为威尔逊氏症(基因为A、a),是以铜代谢障碍为特征的遗传病,以肝损伤为主要特征。乙病为先天性夜盲症(基因为B、b),患者在夜晚视力或暗环境下很差或完全看不见东西,行动困难。甲、乙两种病其中一种为伴性遗传病,且Ⅱ-9只携带一种致病基因。下列叙述错误的是( )
A. 由图判断,先天性夜盲症的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
B. 威尔逊氏症为隐性遗传,且Ⅲ-11的致病基因可能来自于I-1
C. 若只考虑乙病,如果Ⅲ-14和一个正常男性结婚,从后代健康的角度考虑,应生女孩
D. Ⅱ-8为纯合子的概率为1/4
20. 屠呦呦等科学家发现青蒿素,为全球疟疾治疗做出突出贡献。随着时间推移。发现疟原虫对单方青蒿素出现了一定抗药性,为了解决该问题,我国科学家继续研发出高效的青蒿素联合疗法并广泛应用。下列说法错误的是( )
A. 疟原虫出现抗药性,说明疟原虫种群在进化
B 受单方青蒿素刺激,疟原虫产生了抗药性变异
C 若一直使用单方青蒿素,疟原虫种群抗药性基因频率会上升
D. 青蒿素联合疗法,可以有效地杀灭感染人体的抗药性疟原虫
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、非选择题(本大题包括4题,共40分)
21. 由人的受精卵发育为个体的过程中,某些组织细胞的形成过程如图甲所示,肠上皮细胞亚显微结构模式图如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)全能干细胞数目的增多通过______(选填“有丝分裂”或“减数分裂”)实现,该分裂方式在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的______。造血干细胞的子细胞在形态、结构和功能上出现稳定性差异的过程称为________,其根本原因是______。
(2)部分肠上皮细胞具有增殖能力,在其增殖过程中,核DNA的复制发生在细胞周期的_______期。图乙中所表示的细胞器______(填图中序号)在细胞分裂过程中发出纺锤丝(星射线)形成纺锤体。多数肠上皮细胞成熟后1~2天会自主有序地死亡,该过程称为______。若肠上皮细胞发生癌变,细胞周期失控导致其______增殖。
(3)肠上皮细胞的_______(填图乙中序号)较多,可为吸收营养物质提供充足的能量,细胞膜褶皱形成微绒毛,扩大吸收面积;成熟红细胞呈两面凹的圆饼状,有利于氧气的交换和运输。上述事实体现了________相适应的观点。
22. 植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光:蓝光=1:2)、B组(红光:蓝光=3:2)、C组(红光:蓝光=2:1),每组输出的功率相同。
请回答下列问题:
(1)光为生菜的光合作用提供________,捕获光能的色素分子分布于生菜细胞_______。若要提取生菜叶中的色素用于分离实验,向研钵内加入碳酸钙的作用是______。
(2)由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,原因是______。由图甲、图乙可知,选用不同光质配比情况为红光:蓝光=_________时,最有利于生菜产量的提高,原因是_______。进一步探究在不同温度条件下,增施CO2对生菜光合速率的影响,结果如图丙所示。由图可知,在_____时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以______,使光合速率进一步提高。
23. 放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡引起的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。请回答下列问题:
(1)心肌细胞中P基因与肌红蛋白基因的本质区别是______。
(2)细胞内合成前体mRNA的过程中,需要模板、________、四种游离的核糖核苷酸和能量等。前体mRNA可被剪切成circRNA等多种RNA,circRNA和P基因mRNA在细胞质中通过对________的竞争性结合,调节基因表达。
(3)合成P蛋白的过程中,可能出现多个________相继与一个mRNA分子结合,沿mRNA分子滑动同时合成多条肽链的现象,其意义是_______。原核细胞中基因表达的特点是_______。
(4)据图分析circRNA_______(填“促进”或“抑制”)细胞凋亡,其作用机理是______。
24. 有一种植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,有色基因B对白色基因b为显性,基因I存在时抑制基因B的作用,使花色表现为白色,基因i不影响基因B和b的作用。现用甲乙丙三种纯合体为材料做了以下3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
(1)甲和丙的基因型分别是_______。
(2)组别①的F2中有色花植株有_______种基因型。若F2中有色花植株随机传粉,后代中白色花植株比例为______。
(3)组别②的F1白色花植株自交产生F2的现象称为______。
(4)组别③的F1自交,后代表型及比例为______。组别③的F1与乙杂交,后代表型及比例为______。
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凉山州2024-2025学年度下期期末统一检测高一年级试题
生物
全卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上,并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔涂在答题卡对应题目标号的位置上;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
3.考试结束后,将答题卡收回。
第I卷(选择题,共60分)
一、选择题(本大题包括20题,每题3分,共60分,每题只有一个选项符合题意)
1. 幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌,可导致胃溃疡,并通过分泌脲酶水解尿素产生氨。下列叙述正确的是( )
A. 幽门螺杆菌通过无丝分裂进行繁殖
B. 幽门螺杆菌核糖体合成脲酶所需ATP来自细胞质基质和线粒体
C. 抗病毒药物无法治疗幽门螺杆菌感染
D. 临床检测幽门螺杆菌前应口服抗生素以杀死杂菌
【答案】C
【解析】
【详解】A、幽门螺杆菌属于原核生物,其繁殖方式为二分裂,而无丝分裂是真核生物的细胞分裂方式,A错误;
B、幽门螺杆菌为原核生物,无线粒体,其ATP仅来自细胞质基质,B错误;
C、抗病毒药物针对病毒特异性结构(如包膜、逆转录酶等),而幽门螺杆菌是细菌,其结构与病毒差异显著,抗病毒药物对其无效,C正确;
D、口服抗生素可能杀死幽门螺杆菌,导致检测结果假阴性,因此检测前不应使用抗生素,D错误。
故选C。
2. 海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A. 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B. DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C. 染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D. DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
【答案】D
【解析】
【分析】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,它们含有C、H、O、N、P五种元素。
【详解】A、不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P,不含S,A错误;
B、DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成,B错误;
C、染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中,有少部分存在于细胞质,C错误;
D、不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同,DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同,D正确。
故选D。
3. 我国科研工作者利用病毒衣壳蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,构建了高效、易调控的蛋白类纳米酶。关于该纳米酶的说法,错误的是( )
A. 催化效率受pH、温度影响
B. 可在细胞内发挥作用
C. 显著降低反应的活化能
D. 可催化肽键的断裂
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活),据此分析解答。
【详解】A、酶对化学反应的催化效率,受温度、pH等影响,需要温和的作用条件,A正确;
B、适宜条件下酶在细胞内和细胞外都能发挥作用,B正确;
C、纳米酶是利用病毒衣亮蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,因此会显著降低反应的活化能,C正确;
D、纳米酶是利用病毒衣亮蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,因此不可以催化肽键的断裂,D错误。
故选D。
4. 高胆固醇血症是高脂血症的一种类型,表现为血浆胆固醇含量高于正常范围。胆固醇包括低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C,俗称“坏”胆固醇)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C,俗称“好”胆固醇)。LDL-C主要将胆固醇从肝脏经血管运输到体内各组织;HDL-C则是将胆固醇从动脉壁运输回肝脏。胆固醇过高易导致中风、心脏病等。下列关于胆固醇的叙述,错误的是( )
A. 胆固醇不溶于水,与性激素和维生素D的组成元素不同
B. “坏”胆固醇在高浓度时会使胆固醇沉积在血管壁上,导致血管硬化
C. 保持LDL-C和HDL-C的平衡对于维护人体心血管健康至关重要
D. 胆固醇可分布于动物细胞膜
【答案】A
【解析】
【分析】脂质包括磷脂、脂肪和固醇。固醇又分为胆固醇、性激素和维生素D.。
【详解】A、胆固醇属于脂质中的固醇类,其组成元素为C、H、O;性激素和维生素D也属于固醇类,组成元素同样为C、H、O,因此三者组成元素相同,A错误;
B、LDL-C(“坏”胆固醇)浓度过高时,胆固醇易沉积在血管壁形成斑块,导致动脉硬化,B正确;
C、LDL-C将胆固醇运出肝脏,HDL-C将其运回肝脏,两者平衡可维持胆固醇代谢正常,避免心血管疾病,C正确;
D、胆固醇是动物细胞膜的重要成分,可分布于动物细胞膜,D正确。
故选A。
5. 血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
选项
通过血脑屏障生物膜体系的物质
运输方式
A
神经生长因子蛋白
胞吞、胞吐
B
葡萄糖
协助扩散
C
谷氨酸
自由扩散
D
钙离子
主动运输
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体蛋白和能量,常见的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白协助,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体蛋白和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A、神经生长因子蛋白是生物大分子,通过胞吞胞吐通过生物膜细胞,与生物膜的流动性有关,A正确;
B、葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式为协助扩散,故血脑屏障生物膜体系可能为协助扩散,B正确;
C、谷氨酸跨膜运输需要载体蛋白的协助,不能为自由扩散,当谷氨酸作为神经递质出细胞时为胞吐,也不是自由扩散,C错误;
D、钙离子通过生物膜需要载体蛋白,方式可能为主动运输,D正确。
故选C。
6. 细胞代谢是指细胞内每时每刻都进行的化学反应,下列过程与场所对应关系错误的是( )
A. 氨基酸的脱水缩合——核糖体
B. 真核生物中某种RNA的合成以及核糖体的形成——核仁
C. 蛋白质、RNA和DNA这些大分子物质进出细胞核——核孔
D. 分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒——溶酶体
【答案】C
【解析】
【详解】A、氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程发生在核糖体,A正确;
B、真核生物中核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B正确;
C、DNA不会通过核孔进出细胞核(DNA主要存在于核内,复制也在核内完成),而RNA和蛋白质可通过核孔运输,C错误;
D、溶酶体含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒,D正确。
故选C。
7. 某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 实验过程中叶肉细胞处于失活状态
B. 与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
C. ①与②的分离,与①的选择透过性无关
D. 与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞吸水和失水的原理是:细胞外部溶液的浓度大于细胞内部细胞液浓度时,细胞失水;细胞外部溶液的浓度小于细胞内部细胞液浓度时,细胞吸水。
【详解】A、“观察叶绿体和细胞质流动”和“观察质壁分离”,均需保持细胞活性,A错误;
B、与图甲相比,图乙细胞处于失水状态,细胞液渗透压升高,吸水能力更强,B正确;
C、①与②的分离,与①的选择透过性有关,其原因就是因为蔗糖可通过全透性的细胞壁,但不能通过具有选择透过性的细胞膜,C错误;
D、植物细胞体积大小主要依据细胞壁边界,故与图甲相比,图乙细胞体积几乎不变,D错误。
故选B。
8. 如图表示有氧呼吸过程简图,其中①~④表示过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①发生在线粒体基质中
B. 线粒体外膜上有转运葡萄糖的载体
C. 图中的O2和CO2都顺浓度梯度跨膜运输
D. 有氧呼吸三个阶段都可以产生ATP和NADH
【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NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是氧气和NADH反应生成水,合成大量ATP;
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。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A.过程①是细胞呼吸第一阶段的反应,发生在细胞质基质中,A错误;
B.线粒体膜上无转运葡萄糖的载体,B错误;
C.气体的运输方式是自由扩散,图中的O2和CO2都是顺浓度梯度跨膜运输,C正确;
D.有氧呼吸第三阶段是NADH与O2结合生成水,释放大量能量过程,这一过程消耗NADH,不产生NADH,D错误。
故选C。
9. 假说—演绎法肯定了理性和演绎在科学中的作用,强调了由假说—演绎得出的结论必须用实验来检验,孟德尔运用假说—演绎法发现了分离定律。下列有关孟德尔一对相对性状的杂交实验叙述正确的是( )
A. “F2中既有高茎又有矮茎,性状分离比接近3:1”属于孟德尔对豌豆的性状分离现象作出的解释
B. F1产生显性遗传因子的雌配子与隐性遗传因子的雄配子的数量比为1:1
C. F1测交实验产生了两种表型的子代且比例接近1:1,是对演绎的验证
D. 控制同一性状的遗传因子在配子形成的过程中分离,控制不同性状的遗传因子在雌雄配子随机结合的过程中自由组合
【答案】C
【解析】
【分析】假说-演绎法的基本步骤:观察现象,提出问题、做出假说、演绎推理和实验验证。
【详解】A、 “F2中既有高茎又有矮茎,性状分离比接近3:1”是孟德尔观察到的实验现象,而不是对性状分离现象作出的解释,A错误;
B、 F1产生的雄配子数量远远多于雌配子数量,且F1产生含显性遗传因子的雌配子与含隐性遗传因子的雌配子的数量比为1:1,含显性遗传因子的雄配子与含隐性遗传因子的雄配子的数量比为1:1,B错误;
C、F1测交实验产生了两种表型的子代且比例接近1:1,这与孟德尔演绎推理的结果一致,是对演绎的验证,C正确;
D、控制同一性状的遗传因子在配子形成的过程中分离,控制不同性状的遗传因子在形成配子时自由组合,而不是在雌雄配子随机结合的过程中自由组合,D错误。
故选C。
10. 某自然保护区的生物学家发现,一种稀有树蛙的皮肤在正常情况下呈绿色,但偶尔会出现罕见的蓝色变异个体。研究人员将多对蓝色雌雄树蛙亲本进行相互交配,发现F1皮肤性状总是约50%为蓝色,50%为绿色。已知该性状由一对等位基因控制,下列分析正确的是( )
A. 蓝色为显性性状,F1蓝色雌雄树蛙均为纯合子
B. 该树蛙的皮肤性状不遵循孟德尔分离定律
C. 推测子代杂合蓝色皮肤树蛙可能存在胚胎致死现象
D. 将F1蓝色雄蛙进行测交,测交结果可能与F1相同
【答案】D
【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】A、根据多对蓝色雌雄蛙亲本相互交配,子代出现绿色,说明蓝色为显性性状,但是由于后代并未出现3 : 1的性状分离比,推测亲代中含蓝色基因的雄配子或雌配子致死,那么子代蓝色雌雄蛙应该均为Aa,A错误;
B、树蛙的皮肤由一对等位基因控制,遵循孟德尔分离定律,B错误;
C、根据A选项推测,应该存在配子致死现象,若蓝色杂合子致死,亲本就只能是蓝色纯合子,相互交配不会出现性状分离,C错误;
D、将F1蓝色雄蛙进行测交,若是含蓝色基因的雌配子致死,那么蓝色雄蛙就能正常产生1 : 1的配子,测交后代应该也为50%为蓝色,50%为绿色,与F1相同,D正确。
故选D。
11. 某基因型为AaXY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。88884444染色体核DNA染色体核DNA甲乙下列叙述不正确的是( )
A. 甲时期细胞中不会出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中正常情况下不会同时存在X染色体和Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲时期染色体数为 4、DNA 数为 8,细胞处于减数第二次分裂前期或中期,无同源染色体,不会两两配对,A正确;
B、乙时期染色体数为 8、DNA 数为 8,细胞处于减数第二次分裂后期,该动物为雄性(XY ),后期可能含 X 或 Y,不会同时含 X 和 Y,B正确;
C、甲时期染色体数 4、DNA 数为 8,4 条染色体,每条含 2 条单体,染色单体数为 8;乙时期着丝粒分裂,无染色单体,C错误;
D、初级精母细胞发生 A/a 互换,减数分裂产生 4 个精细胞,基因型为 AX、aX、AY、aY(或类似组合 ),均不同,D正确。
故选C。
12. 2025年2月,我国科学家的研究成果“体外重构减数分裂DNA双链断裂形成”揭示了减数分裂过程中,DNA双链断裂(DSB)触发同源重组的特殊调控机制。下列对高等动物减数分裂以及受精作用的叙述,正确的是( )
A. 精子形成过程中不同时期的细胞内Y染色体的数量至少为1条
B. DNA双链断裂(DSB)触发同源染色体之间片段的交换,增加了后代的遗传多样性
C. 受精作用体现了细胞膜的流动性,受精卵中的DNA一半来自父方,一半来自母方
D. 1个精原细胞经减数分裂总能形成4种精细胞,而1个卵原细胞经减数分裂只能形成1种卵细胞
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目,因此对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于遗传和变异都很重要。
【详解】A、精子形成过程中,在减数第一次分裂时同源染色体分离,次级精母细胞可能含有0或1条Y染色体。例如,形成X精子的次级精母细胞不含Y染色体,因此Y染色体数量最少可为0条,A错误;
B、DNA双链断裂(DSB)触发同源染色体的交叉互换(基因重组),导致染色体片段交换,增加了配子的遗传多样性,B正确;
C、受精作用经过了雌雄配子的融合过程,该过程依赖细胞膜的流动性实现,受精卵的核DNA一半来自父方和母方,但细胞质DNA(如线粒体DNA)几乎全部来自母方,C错误;
D、1个精原细胞经减数分裂通常形成4个精子,但若未发生交叉互换,则仅形成2种精细胞;而1个卵原细胞只能形成1种卵细胞(其余为极体),D错误。
故选B。
13. 某病毒具有蛋白质外壳,其遗传物质的碱基含量如表所示,下列叙述正确的是( )
碱基种类
A
C
G
T
U
含量(%)
31.2
20.8
28.0
0
20.0
A. 该病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
B. 该病毒复制合成的互补链中G+C含量为51.2%
C. 病毒增殖需要的蛋白质外壳在自身核糖体上合成
D. 该病毒的基因是指具有遗传效应的DNA片段
【答案】A
【解析】
【详解】A、若该病毒为逆转录病毒(如HIV),其RNA进入宿主细胞后逆转录为DNA并整合到宿主DNA中,可能引起宿主DNA变异,A正确;
B、原RNA链中G+C含量为28.0%+20.8%=48.8%,互补链中G+C含量与原链相同(互补链的C对应原链G,G对应原链C),故应为48.8%,B错误;
C、病毒无核糖体,蛋白质外壳需利用宿主细胞的核糖体合成,C错误;
D、该病毒的遗传物质是RNA,其基因应为具有遗传效应的RNA片段,D错误。
故选A。
14. 克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图,Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因,导致该患儿染色体异常最可能的原因是( )
A. 母亲的初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ时性染色体不分离
B. 母亲次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时性染色体不分离
C. 父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ时性染色体不分离
D. 父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ时性染色体不分离
【答案】C
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变;染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型;染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】根据题图可知,父亲的基因型是XXg1Y,母亲的基因型是XXg2XXg2,患儿的基因型是XXg1XXg2Y,其病因是母亲产生正常卵细胞,其基因型为XXg2,而父亲产生异常精子,其基因型是XXg1Y,异常精子产生的原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离,C正确,ABD错误。
故选C
15. 下列关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A. 摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上的理论
B. 赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术分别研究DNA和蛋白质各自的效应,证明了DNA是遗传物质
C. 沃森和克里克以DNA分子为研究材料,采用X射线衍射方法,破译了全部密码子
D. 调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
【答案】C
【解析】
【详解】A、摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,发现该性状与性别相关联,认同了基因位于染色体上的理论,A正确;
B、赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术分别研究DNA和蛋白质各自的效应,证明了DNA是遗传物质,B正确;
C、沃森和克里克通过X射线衍射数据构建了DNA双螺旋结构模型,但破译密码子的是其他科学家,C错误;
D、单基因遗传病因遗传关系明确,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式,D正确。
故选C。
16. 环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是( )
A. ①可能引起DNA的碱基序列改变,从而改变基因种类
B. ②可调节③水平的高低,②引起的变异能为生物进化提供原材料
C. ③以DNA的一条链为模板,需要解旋酶和DNA聚合酶催化完成
D. ④可直接或间接引起蛋白质结构或功能的改变进而改变生物性状
【答案】C
【解析】
【分析】甲基化是指在DNA某些区域的碱基上结合一个甲基基团,故不会发生碱基对的缺失、增加或减少,甲基化不同于基因突变;DNA甲基化后会抑制基因表达,可能会造成性状改变,DNA甲基化后可以遗传给后代。
【详解】A、①诱变可引起DNA的碱基序列改变,产生新基因,即改变基因种类,A正确;
B、②甲基化修饰DNA的启动子,RNA聚合酶不能结合在启动子,使③转录过程无法进行,故②可调节③水平的高低,②甲基化修饰属于表观遗传,是可遗传变异,故能为生物进化提供原材料,B正确;
C、③转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要RNA聚合酶催化完成,C错误;
D、④环境因素如温度、pH可影响蛋白质空间结构,结构决定功能,功能也会随之改变,从而改变生物性状,D正确。
故选C。
17. 白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遗传病,前者不能由酪氨酸合成黑色素,后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸,排出的尿液因含有尿黑酸,遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的一系列生化过程,据图分析下列叙述不正确的是( )
A. 并非人体所有的细胞都含有酶B
B. 囊性纤维病和黑尿病,都说明基因通过控制酶的合成间接控制生物性状
C. 若一个胚胎干细胞控制酶D合成的基因发生突变,可能会导致黑尿病
D. 图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状,一个性状也可受多个基因控制
【答案】B
【解析】
【分析】基因与性状的关系:(1)基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状,细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的;(2)基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系:①一个性状可以受多个基因的影响;②一个基因也可以影响多个性状;③生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响。
【详解】A、不同细胞中基因的表达情况不同,因此人体中并非所有细胞都含酶B,A正确;
B、囊性纤维病是致病基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,B错误;
C、据图可知,控制酶D合成的基因发生改变,尿黑酸不能转化为乙酰乙酸,从而会导致患黑尿病,而胚胎干细胞可分裂分化成各种组织和细胞,故其控制酶D合成的基因若发生突变,可能会导致黑尿病,C正确;
D、据图中代谢过程可知酶A缺乏可影响多个性状,即一个基因可影响多个性状,同时尿黑酸的合成受多个基因控制,即一个性状也可受多个基因控制,D正确。
故选B。
18. 多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物,其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组,每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是( )
A. 多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条
B. F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子
C. 利用秋水仙素或低温处理F1幼苗,可获得可育的丘园报春
D. 对丘园报春的基因组进行测序,需要检测18条染色体上的DNA碱基序列
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变;染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型;染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、据题干信息“A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组,每个染色体组均含9条染色体”可知,多花报春AA体细胞含有2×9=18条染色体,其芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为18×2=36条,A正确;
B、A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组,F1植株中含有9对异源染色体,即不存在同源染色体,高度不育,不能产生正常的配子,B错误;
C、利用秋水仙素或低温处理F1幼苗,均可使其染色体加倍,获得的丘园报春(AABB),为异源四倍体,是可育的,C正确;
D、丘园报春(AABB)为异源四倍体,对其基因组进行测序时,需要检测A和B共18条染色体上的DNA碱基序列,D正确。
故选B。
19. 下图所示的遗传系谱中甲病为威尔逊氏症(基因为A、a),是以铜代谢障碍为特征的遗传病,以肝损伤为主要特征。乙病为先天性夜盲症(基因为B、b),患者在夜晚视力或暗环境下很差或完全看不见东西,行动困难。甲、乙两种病其中一种为伴性遗传病,且Ⅱ-9只携带一种致病基因。下列叙述错误的是( )
A. 由图判断,先天性夜盲症的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
B. 威尔逊氏症为隐性遗传,且Ⅲ-11的致病基因可能来自于I-1
C. 若只考虑乙病,如果Ⅲ-14和一个正常男性结婚,从后代健康的角度考虑,应生女孩
D. Ⅱ-8为纯合子的概率为1/4
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、伴性遗传是指位于性染色体上基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联的现象。例如,人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病和血友病等。
【详解】A、据图可知,Ⅱ-5和Ⅱ-6不患甲病,但生有一个患甲病的女儿Ⅲ-11,据此可判断,甲病为常染色体隐性遗传病,已知甲、乙两种病其中一种为伴性遗传病,因此,乙病(先天性夜盲症)为伴性遗传病,据图可知,Ⅱ-8 为乙病患者,其女儿Ⅱ-13表现正常,因此,控制乙病的致病基因不可能是显性基因,而是隐性基因,故乙病(先天性夜盲症)为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、据图可知,Ⅱ-5和Ⅱ-6不患甲病,但生有一个患甲病的女儿Ⅲ-11,据此可判断,甲病(威尔逊氏症)为常染色体隐性遗传病,Ⅲ-11的致病基因来自于Ⅱ-5和Ⅱ-6,I-1和I-2不患甲病,但生有一个患甲病的Ⅱ-7,说明I-1和I-2基因型均为Aa,故Ⅱ-6的致病基因可能来自于I-1或I-2,所以Ⅲ-11的致病基因可能来自于I-1,B正确;
C、 据A项解析可知,乙病(先天性夜盲症)为伴X染色体隐性遗传病,故Ⅲ-14的基因型为XbXb,与一个正常男性(XBY)结婚,所生孩子中,男孩(XbY)均患乙病,女孩(XBXb)均不患乙病,故从后代健康的角度考虑,应生女孩,C正确;
D、据图可知,Ⅱ-8不患甲病,患乙病,其基因型可表示为A_XbY,为纯合子(AAXbY)的概率为1/3,D错误。
故选D。
20. 屠呦呦等科学家发现青蒿素,为全球疟疾治疗做出突出贡献。随着时间推移。发现疟原虫对单方青蒿素出现了一定抗药性,为了解决该问题,我国科学家继续研发出高效的青蒿素联合疗法并广泛应用。下列说法错误的是( )
A. 疟原虫出现抗药性,说明疟原虫种群在进化
B. 受单方青蒿素刺激,疟原虫产生了抗药性变异
C. 若一直使用单方青蒿素,疟原虫种群抗药性基因频率会上升
D. 青蒿素联合疗法,可以有效地杀灭感染人体的抗药性疟原虫
【答案】B
【解析】
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
【详解】A、疟原虫出现抗药性,说明在青蒿素的选择压力下,疟原虫种群中抗药基因的基因频率在升高,这是生物进化的标志,A正确;
B、使用单方青蒿素治疗疟疾时,单方青蒿素对疟原虫种群进行了选择,使得具有抗药性的疟原虫得以生存和繁殖,该过程单方青蒿素不起诱导变异的作用,B错误;
C、若一直使用单方青蒿素,由于青蒿素对疟原虫的选择作用,具有抗药性的疟原虫将更容易生存和繁殖,从而导致疟原虫种群中抗药性基因的频率逐渐上升,C正确;
D、青蒿素联合疗法是通过使用多种药物来共同作用于疟原虫,从而有效地杀灭感染人体的抗药性疟原虫。这种方法可以克服单方青蒿素因长期使用而产生的抗药性问题,D正确。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、非选择题(本大题包括4题,共40分)
21. 由人的受精卵发育为个体的过程中,某些组织细胞的形成过程如图甲所示,肠上皮细胞亚显微结构模式图如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)全能干细胞数目的增多通过______(选填“有丝分裂”或“减数分裂”)实现,该分裂方式在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的______。造血干细胞的子细胞在形态、结构和功能上出现稳定性差异的过程称为________,其根本原因是______。
(2)部分肠上皮细胞具有增殖能力,在其增殖过程中,核DNA的复制发生在细胞周期的_______期。图乙中所表示的细胞器______(填图中序号)在细胞分裂过程中发出纺锤丝(星射线)形成纺锤体。多数肠上皮细胞成熟后1~2天会自主有序地死亡,该过程称为______。若肠上皮细胞发生癌变,细胞周期失控导致其______增殖。
(3)肠上皮细胞的_______(填图乙中序号)较多,可为吸收营养物质提供充足的能量,细胞膜褶皱形成微绒毛,扩大吸收面积;成熟红细胞呈两面凹的圆饼状,有利于氧气的交换和运输。上述事实体现了________相适应的观点。
【答案】(1) ①. 有丝分裂 ②. 稳定性 ③. 细胞分化 ④. 基因的选择性表达
(2) ①. 分裂间 ②. ② ③. 细胞凋亡 ④. 无限
(3) ①. ③ ②. 结构与功能
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,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。
【小问1详解】
有丝分裂能使细胞数目增多,全能干细胞通过有丝分裂增加数目,而减数分裂是产生生殖细胞的分裂方式,不会使全能干细胞数目增多。有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。细胞分化是指在个体发育中,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。造血干细胞的子细胞出现形态、结构和功能上的稳定性差异,这个过程就是细胞分化;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,即不同细胞中遗传信息的执行情况不同。
【小问2详解】
在细胞周期中,核DNA的复制发生在细胞周期的间期;在动物细胞分裂过程中,中心体(图乙中的②)会发出星射线形成纺锤体;由基因决定的细胞自动结束生命的过程,叫做细胞凋亡。多数肠上皮细胞成熟后1 - 2天会自主有序地死亡,这是由基因控制的,属于细胞凋亡;癌细胞不受机体控制,能够无限增殖。若肠上皮细胞发生癌变,细胞周期失控,就会导致其无限增殖。
【小问3详解】
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,能为细胞生命活动提供能量。肠上皮细胞吸收营养物质需要能量,其线粒体(图乙中的③)较多;肠上皮细胞线粒体多利于供能、细胞膜褶皱形成微绒毛扩大吸收面积,成熟红细胞呈两面凹的圆饼状利于氧气交换和运输,这些都体现了细胞的结构与功能相适应的观点。
22. 植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光:蓝光=1:2)、B组(红光:蓝光=3:2)、C组(红光:蓝光=2:1),每组输出的功率相同。
请回答下列问题:
(1)光为生菜的光合作用提供________,捕获光能的色素分子分布于生菜细胞_______。若要提取生菜叶中的色素用于分离实验,向研钵内加入碳酸钙的作用是______。
(2)由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,原因是______。由图甲、图乙可知,选用不同光质配比情况为红光:蓝光=_________时,最有利于生菜产量的提高,原因是_______。进一步探究在不同温度条件下,增施CO2对生菜光合速率的影响,结果如图丙所示。由图可知,在_____时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以______,使光合速率进一步提高。
【答案】(1) ①. 能量 ②. 叶绿体类囊体薄膜 ③. 防止研磨中色素被破坏
(2) ①. 光合色素主要吸收红光和蓝紫光 ②. 3:2 ③. 叶绿素和含氮物质的量最高,光合作用最强 ④. 25℃ ⑤. 升高温度
【解析】
【分析】影响光合作用的因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、叶绿素的含量,酶的含量和活性等。
【小问1详解】
物进行光合作用需要在光照下进行,光为生菜的光合作用提供能量。捕获光能的色素分子分布于生菜细胞叶绿体类囊体薄膜,碳酸钙的作用是防止研磨中色素被破坏。
【小问2详解】
分析图乙可知,与CK组相比,A、B、C组的干重都较高。结合题意可知,CK组使用的是白光照射,而A、B、C组使用的是红光和蓝紫光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光,故A、B、C组吸收的光更充分,光合作用速率更高,积累的有机物含量更高,植物干重更高。由图乙可知,当光质配比为B组(红光:蓝光=3:2)时,植物的干重最高;结合图甲可知,B组植物叶绿素和氮含量都比A组(红光:蓝光=1:2)、C组(红光:蓝光=2:1)高,有利于植物充分吸收光能用于光合作用,即B组植物的光合作用速率大于A组(红光:蓝光=1:2)、C组(红光:蓝光=2:1)两组,有机物积累量最高,植物干重最大,最有利于生菜产量的增加。由图丙可知,在25℃时,高CO2浓度时光合速率最大且增加值最高,因此,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以升高温度,使光合作用有关的酶活性更高,使光合速率进一步提高。
23. 放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡引起的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。请回答下列问题:
(1)心肌细胞中P基因与肌红蛋白基因的本质区别是______。
(2)细胞内合成前体mRNA的过程中,需要模板、________、四种游离的核糖核苷酸和能量等。前体mRNA可被剪切成circRNA等多种RNA,circRNA和P基因mRNA在细胞质中通过对________的竞争性结合,调节基因表达。
(3)合成P蛋白的过程中,可能出现多个________相继与一个mRNA分子结合,沿mRNA分子滑动同时合成多条肽链的现象,其意义是_______。原核细胞中基因表达的特点是_______。
(4)据图分析circRNA_______(填“促进”或“抑制”)细胞凋亡,其作用机理是______。
【答案】(1)基因中脱氧核苷酸的排列顺序的差别,即碱基序列不同
(2) ①. RNA聚合酶 ②. miRNA
(3) ①. 核糖体 ②. 少量的mRNA分子可以迅速产生大量蛋白质 ③. 转录和翻译同时进行
(4) ①. 抑制 ②. circRNA可靶向结合miRNA使其不能与P基因mRNA结合,从而提高P基因mRNA的翻译水平,产生P蛋白,P蛋白抑制细胞凋亡
【解析】
【分析】结合题意分析题图可知,miRNA能与mRNA结合,使其降解,降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时,就不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
【小问1详解】
基因是有遗传效应的DNA片段,心肌细胞中P基因与肌红蛋白基因的本质区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序的差别,即碱基序列不同。
【小问2详解】
mRNA的合成都需要以DNA的一条链为模板,该过程称为转录。转录过程中,需要DNA模板、RNA聚合酶、核糖核苷酸和能量等条件。由图可知,circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节基因表达。
【小问3详解】
合成P蛋白的过程中,可能出现多个核糖体相继与一个mRNA分子结合,相继形成多个相同的多肽链,这样少量的mRNA分子可以迅速产生大量蛋白质,提高翻译的效率。原核细胞因为没有以核膜为界限的细胞核,所以原核细胞中基因可以边转录边翻译。
【小问4详解】
图中可以分析,circRNA可靶向结合miRNA使其不能与P基因mRNA结合,从而提高P基因mRNA的翻译水平,产生P蛋白,P蛋白抑制细胞凋亡。
24. 有一种植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,有色基因B对白色基因b为显性,基因I存在时抑制基因B的作用,使花色表现为白色,基因i不影响基因B和b的作用。现用甲乙丙三种纯合体为材料做了以下3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
(1)甲和丙的基因型分别是_______。
(2)组别①的F2中有色花植株有_______种基因型。若F2中有色花植株随机传粉,后代中白色花植株比例为______。
(3)组别②的F1白色花植株自交产生F2的现象称为______。
(4)组别③的F1自交,后代表型及比例为______。组别③的F1与乙杂交,后代表型及比例为______。
【答案】(1)iiBB、IIBB
(2) ①. 2 ②. 1/9
(3)性状分离 (4) ①. 白色:有色=13:3 ②. 白色:有色=3:1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
分析题干,二倍体花颜色受常染色体上两对独立遗传的基因控制,其中有色基因B对白色基因b为显性,基因I对基因B有抑制作用,则有色基因型是iiB_,白色基因型是I_B_、I_bb、iibb,组别②中甲(有色)×丙(白色),F1都是白色,自交后白色:有色=3:1,说明F1是单杂合子,F2白色花植株的基因型为I_BB,说明F1的基因型是IiBB,据此可推知甲的基因型应是iiBB,丙的基因型是IIBB。
【小问2详解】
组别①中甲(iiBB)×乙(白色),F1都是白色,自交后有色:白色=3:1,说明F1是单杂合子,F2白色花植株的基因型为iiB_,说明F1的基因型是iiBb,乙的基因型是iibb。F1自交后F2有色花的基因型有2种,包括iiBB和iiBb;F2有色花的基因型及比例是1/3iiBB、2/3iiBb,产生的配子iB:ib=2:1,随机传粉,后代中白色花植株iibb的比例=1/3×1/3=1/9。
【小问3详解】
组别②的F1白色花植株自交产生的F2中既有白色,又有有色植株,这种现象叫做性状分离。
【小问4详解】
组别③乙(iibb)×丙(IIBB),F1是BbIi (配子及比例是BI:Bi:bI:bi=1:1:1:1),F1自交,后代基因型及其比例为I_B_:iiB_:I_bb:iibb=9:3:3:1,所以后代表型及比例为白色:有色=13:3;组别③中F1与乙(iibb)杂交,后代基因型及其比例为IiBb:iiBb:Iibb:iibb=1:1:1:1,所以后代表型及比例为白色:有色=3:1。
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