内容正文:
合肥一中2026届高三10月份教学质量测评
生物学试题
(考试时间:75分钟;满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将答题卡和答题卷一并上交。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 从某些动物组织中提取的胶原蛋白可以用来制作手术缝合线。术后一段时间,这种缝合线可被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。下列关于胶原蛋白的说法正确的是( )
A. 缝合线被吸收后,在人体细胞中只能用于合成蛋白质
B. 胶原蛋白受高温变性后不能与双缩脲试剂发生颜色反应
C. 敏感体质的病人使用这种缝合线有可能会引发体内产生抗体
D. 缝合线被吸收的过程中离不开酶的调节作用
2. 下图为某植物细胞对蔗糖的运输过程示意图,据图分析,下列说法错误的是( )
A. 蔗糖由细胞外进入液泡依赖于H+浓度差形成的电化学势能
B. 该细胞的细胞外和液泡内的pH均高于细胞质基质
C. 图中各转运蛋白均是载体蛋白,对于维持细胞质基质中H+浓度的相对稳定起重要作用
D. ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶发挥全部功能的过程需要消耗能量
3. 为研究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响,某小组设计了如下操作顺序的实验:
甲组:CuSO4溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
乙组:NaCl溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
丙组:蒸馏水—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
各组试剂量均相同且适宜,下列对该实验方案的评价,不合理的是( )
A. 缓冲液的pH应控制为最适pH
B. 保温的温度应控制在37℃左右
C. 宜选用碘液来检测淀粉的剩余量
D. 设置的对照实验能达成实验目的
4. 糖酵解是指由葡萄糖或果糖转变为丙酮酸的一系列反应,磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是该过程中的2个重要调节酶。使酶活性增加的分子称为正效应物,使酶活性降低的分子称为负效应物。相比无氧条件,有氧条件下ATP、柠檬酸的浓度较高。下图是糖酵解的调节过程,下列说法正确的是( )
A. 糖酵解过程在有氧条件下的速度会快于无氧条件
B. 磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的正效应物完全相同
C. 磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会消耗ATP
D. 正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状
5. 肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在下图所示代谢过程。其中,PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物,进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是( )
A. 图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧
B. 图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜
C. 肿瘤细胞无氧呼吸会减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力
D. 葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有4步会生成[H]
6. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,研究人员设计丙组为实验组,甲、乙均为对照组,其中甲组是正常生长的幼苗,部分实验结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
B. 乙组辣椒幼苗根细胞产生乳酸的速率大于产生乙醇的速率
C. 丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗进行淹水处理
D. 淹水时,Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累
7. 植物体内光系统Ⅰ (PSⅠ) 、细胞色素复合体(Cb6/f) 、光系统Ⅱ(PSⅡ) 等结构能形成如图所示的线性电子传递和环式电子传递两条途径。线性电子传递中,电子经PSII、Cb6/f 和PSI 最终产生 NADPH和ATP。环式电子传递中,电子在PSI 和Cb6/f 间循环, 仅产生ATP 不产生 NADPH。高温胁迫会引发活性氧 ROS (如自由基、H₂O₂等)的积累而造成光抑制。下列说法错误的是( )
A. PSI和PSⅡ具有吸收利用光能, 并进行电子传递的作用
B. 膜两侧H⁺浓度梯度的形成与水的光解、PQ 蛋白的运输及 NADPH的合成密切相关
C. ROS 会催化光系统中的蛋白质水解造成光抑制
D. 与线性电子传递相比,环式电子传递能够提高ATP/NADPH 比例
8. 叶绿体是一种动态的细胞器,随着光照强度的变化,在细胞中的分布和位置也会发生相应改变,称为叶绿体定位。叶绿体中的CHUP1蛋白能与肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合,实现叶绿体定位,用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验,观察到在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是( )
A. 由图结果推测,叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上,因而CHUP1蛋白应该位于叶绿体的内膜上
B. 叶绿体中光合色素可吸收、传递和转化光能,并将吸收的能量储存在ATP和NADPH中
C. 若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常,推测微丝蛋白可能与叶绿体的运动有关
D. 弱光条件下正常叶肉细胞中的叶绿体汇集到细胞顶面,有利于叶肉细胞更充分地吸收光能
9. 农作物产量的提高有很多种途径,下列相关说法中正确的是( )
A. 晴天中午密闭的玻璃温室中作物光合速率仍然较低,二氧化碳浓度较低是一个重要原因
B. 其它种植条件都相同的情况下,晚上温度越高的农田产量往往会越高
C. 杂交水稻因为具有杂种优势,产量较高,每年留一部分收获的种子来年种植,有利于保持较高产量
D. 施有机肥有利于农作物的生长,是因为有机肥能够为植物生长提供充足的物质和能量
10. 某哺乳动物基因型为Dd,已知D、d基因位于2号染色体上。若某细胞在分裂过程中,2号染色体出现了如图所示的变化,即当染色体的端粒断裂后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合,形成染色体桥,融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引,在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂,形成的两条子染色体移到两极。不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A. 染色体桥形成可能发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
B. 该细胞姐妹染色单体上基因的不同是基因突变或基因重组导致的
C. 若该细胞为体细胞,产生的其中一个子细胞的基因型有8种可能性
D. 若为次级卵母细胞,则形成的卵细胞有4种可能
11. 真核生物细胞周期可分为四个时期:DNA复制准备期(G1期)、DNA复制期(S期),细胞分裂准备期(G2期)和有丝分裂期(M期)。在3个培养皿中分别培养处于细胞周期不同阶段的甲、乙、丙三组动物细胞,每个培养皿中均含有DNA复制所需原料A,短时间培养后(培养时间远小于细胞周期的任一时期)测定每组细胞中A的含量和DNA总量,得到下图所示结果。图中丙组细胞所处时期是( )
A. G1期 B. S期 C. G1期或S期 D. G2期或M期
12. 科学家研究秀丽隐杆线虫的个体发育过程,发现EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9是控制秀丽隐杆线虫细胞凋亡的关键基因,调控过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞分化的实质是控制细胞凋亡基因的选择性表达
B. 诱导EGL-1基因突变以便阻止细胞凋亡,有利于秀丽隐杆线虫完成个体发育
C. 正常情况下,发生凋亡的秀丽隐杆线虫细胞中CED-9基因表达最高,CED-4基因则相反
D. 极端的理化因素或严重的病理性刺激引起的细胞死亡,不受细胞凋亡途径控制
13. 科研人员在种植野生型玉米的田间,发现两株隐性矮秆突变体X和Y(X和Y均为单基因突变),为探究两种突变体是否是同一位点基因突变导致,让两种突变体杂交后,F1再自交(不考虑染色体互换),观察并统计F2的表现型及比例,下列分析错误的是( )
A. 若两突变基因为同一位点基因突变导致,则F2均为矮杆
B. 若两突变基因是非同源染色体不同位点的基因,则F2为高秆∶矮秆=9∶7
C. 若两突变基因是一对同源染色体不同位点的基因,则F2为高秆∶矮秆=1∶1
D. 若两突变基因的遗传遵循自由组合定律,则F2植株中矮杆纯合子占3/7。
14. 某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制。为研究上述性状的遗传特性,进行了如下杂交实验。各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒:红花高茎绿粒:紫花矮茎黄粒:红花矮茎绿粒=l:1:1:1
乙
黄粒×绿粒
全部为黄粒
根据实验结果,下列分析正确的是( )
A. 花色和茎高是由一对等位基因控制的
B. 控制茎高和籽粒颜色两对性状的基因遗传遵循自由组合定律
C. 能确定紫花和红花的显隐性关系
D. 甲组F1随机交配,子代中高茎植株占比为7/16
15. 大豆是自花传粉的二倍体植物,其雄性育性由细胞核内等位基因A/a控制(A对a完全显性),同时受另一对基因B/b的影响,B基因会抑制雄性不育基因的表达。某大豆植株自交,产生的F1中雄性可育:雄性不育约为13:3。若以F1雄性不育植株为母本,F1雄性可育植株为父本进行杂交,产生的F2中雄性可育植株占( )
A. 13/16 B. 1/2 C. 6/13 D. 9/13
16. 控制果蝇的长翅(A)与残翅(a)、黑身(B)与黄身(b)的基因,位于一对常染色体上。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生下图所示行为,但雄果蝇均不发生此行为。基因型为AaBb的雌雄个体杂交,后代出现了一定数量的残翅黄身个体,理论上子代残翅黄身个体占比为( )
A. 14% B. 25% C. 21% D. 33.3%
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
17. 科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,这就是信号肽假说,如下图所示。
科学家构建了体外的反应体系,证明了该假说。实验分组及结果见下表。
实验组别
核糖体
信号识别颗粒(SRP)
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
注:“+”和“-”分别代表反应体系中存在或不存在该结构
(1)折叠的蛋白质经内质网后,会被依次运往______(细胞器)、细胞膜,最终分泌至细胞外发挥作用,这一过程依赖于生物膜的______。
(2)对比组别2和3的结果,结合图中信息可知,只有结合了信号序列的SRP 与内质网上的______识别并结合后,肽链的延伸才会继续。
(3)结合图中信息,解释组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因:______。综合实验结果说明内质网具有______功能。
(4)根据信号肽假说,请你推理分析:
①组别2中的肽链______(填“含有”或“不含有”)信号序列。
②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列,游离的核糖体______(填“能”或“不能”)附着于内质网上。
18. 为研究光合作用中碳的同化与去向,1946--1953年美国的卡尔文、本森、巴沙姆等人利用单细胞小球藻为材料进行一系列实验,揭示了光合作用暗反应的过程。
(1)卡尔文设计如下图所示实验流程:向密闭容器中通入14CO2,经过不同时间的照光后,将小球藻放入沸乙醇中杀死细胞,使小球藻中的暗反应停留在某一阶段,样品经浓缩后再点样进行双向纸层析,使标记化合物分离。
本实验用14CO2的原因有_______(答出2点)。
(2)巴沙姆对实验进行了改进,尤其是对光照时间的精确控制,进一步细化了时间梯度,从更短的毫秒级到稍长的秒级,这样能更精准地捕捉暗反应中间产物的生成顺序和变化情况。实验结果如下:
以上实验结果说明_______。
(3)某同学基于卡尔文的实验思路提出假设:“光照强度会影响14C在光合产物中的积累速率”。请设计实验验证该假设,简要写出实验思路:_______。
(4)以下为卡尔文循环示意图:
①在卡尔文循环持续平稳进行时,用于再生C5(磷酸酮糖)的磷酸甘油醛(C3)与离开卡尔文循环的磷酸甘油醛(C3)的比例关系为______。
②在有光条件下,停止供给CO2时,二磷酸核酮糖的浓度变化为下图中的______;磷酸甘油酸的浓度变化为下图中的______。
19. 下图1表示某基因型为AaBb的高等动物体内相关细胞分裂过程中染色体数目变化曲线。图2是该动物精细胞的形成过程图,该过程中发生一次异常。据图回答下列问题:
(1)基因的自由组合定律发生在图1中的_______(填数字)阶段,④过程中染色体数目出现变化的原因是_______。
(2)用荧光标记图2中的精原细胞,等位基因A、a分别被标记为红色、黄色,等位基因B、b分别被标记为蓝色、绿色,在荧光显微镜下进行观察。若不考虑基因突变和互换,则图2所示的Ⅱ细胞中向两极移动的荧光点颜色情况分别是_______、________(写出每极的荧光颜色及每种颜色的个数)。
(3)遗传的多样性有利于生物适应多变的环境,为自然选择提供更多原材料,体现了有性生殖的优越性。从减数分裂和受精作用过程分析子代遗传多样性产生的原因有________。
20. 某种昆虫(性别决定为XY型)的红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由基因A(a)、B(b)控制,且存在两对隐性基因纯合致死现象。一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体交配,F1雌性个体中有红眼和无眼,雄性个体全为红眼。让F1雌雄个体随机交配得F2,F2的表型及比例如下表。回答下列问题:
红眼
朱红眼
无眼
雌性个体
15/61
5/61
9/61
雄性个体
24/61
8/61
0
(1)控制红眼与朱红眼的A(a)基因位于_______染色体上,理由是_______。
(2)有眼和无眼中显性性状是_______,控制该对性状的B(b)基因位于_______染色体上。
(3)亲本个体的基因型为_______。
(4)F2红眼雄性个体有_______种基因型,让其与F2红眼雌性个体随机交配,产生的F3中红眼雌性个体所占的比例为_______。
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合肥一中2026届高三10月份教学质量测评
生物学试题
(考试时间:75分钟;满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将答题卡和答题卷一并上交。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 从某些动物组织中提取的胶原蛋白可以用来制作手术缝合线。术后一段时间,这种缝合线可被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。下列关于胶原蛋白的说法正确的是( )
A. 缝合线被吸收后,在人体细胞中只能用于合成蛋白质
B. 胶原蛋白受高温变性后不能与双缩脲试剂发生颜色反应
C. 敏感体质的病人使用这种缝合线有可能会引发体内产生抗体
D. 缝合线被吸收的过程中离不开酶的调节作用
【答案】C
【解析】
【分析】胶原蛋白是动物体内普遍存在的一种蛋白质,属于大分子化合物,经人体消化分解成小分子氨基酸后才能被吸收。胶原蛋白的组成单体是氨基酸,在核糖体上氨基酸通过脱水缩合形成多肽,没有生物活性,多肽经加工折叠成具有一定空间的蛋白质才有活性。
【详解】A、缝合线被分解称为氨基酸被细胞吸收后在人体细胞中可用于合成蛋白质,也可被氧化分解,A错误;
B、变性后的蛋白质破坏的是空间结构,肽键没有断裂,依然可以与双缩脲试剂发生颜色反应,B错误;
C、敏感体质的病人使用这种缝合线时,有可能会引发体内产生免疫反应,进而产生抗体,C正确;
D、缝合线被吸收的过程中离不开酶的催化作用,没不具有调节作用,D错误。
故选C。
2. 下图为某植物细胞对蔗糖的运输过程示意图,据图分析,下列说法错误的是( )
A. 蔗糖由细胞外进入液泡依赖于H+浓度差形成的电化学势能
B. 该细胞的细胞外和液泡内的pH均高于细胞质基质
C. 图中各转运蛋白均是载体蛋白,对于维持细胞质基质中H+浓度的相对稳定起重要作用
D. ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶发挥全部功能的过程需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、蔗糖由细胞外进入液泡是通过与H+协同转运方式,依赖于H+浓度差形成的电化学势能来驱动蔗糖的运输,A正确;
B、H+从细胞质基质进入细胞外和液泡都需要消耗ATP水解释放的能量,并需要转运蛋白的参与,说明H+从细胞质基质进入细胞外和液泡都是主动运输,主动运输是逆浓度梯度的,说明细胞外和液泡内的H+浓度高于细胞质基质,所以细胞外和液泡内的pH均低于细胞质基质,B错误;
C、蔗糖—H+共转运体和蔗糖-H+逆向转运体分别利用细胞膜、液泡膜两侧H+浓度差,主动运输蔗糖;液泡膜焦磷酸化酶、液泡膜ATP酶和质膜ATP酶都可以主动运输H+,主动运输需要载体蛋白的参与,所以图中的5种蛋白质都属于载体蛋白。图中各种载体蛋白都能运输H+,对于维持细胞质基质中H+浓度的相对稳定起重要作用,C正确;
D、质膜ATP酶、液泡膜ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶这三种酶既有催化作用,又有逆浓度梯度运输H+的作用,主动运输需要消耗能量,所以ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶发挥全部功能的过程需要消耗能量,D正确。
故选B。
3. 为研究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响,某小组设计了如下操作顺序的实验:
甲组:CuSO4溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
乙组:NaCl溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
丙组:蒸馏水—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
各组试剂量均相同且适宜,下列对该实验方案的评价,不合理的是( )
A. 缓冲液的pH应控制为最适pH
B. 保温的温度应控制在37℃左右
C. 宜选用碘液来检测淀粉的剩余量
D. 设置的对照实验能达成实验目的
【答案】D
【解析】
【分析】实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,该实验的目的是探究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响,因此自变量是离子的种类,因变量是唾液淀粉酶活性,除此之外,其他条件都要相同且适宜。
【详解】A、缓冲液的pH是无关变量,无关变量应保持适宜,A正确;
B、温度是无关变量,无关变量应该保持适宜,唾液淀粉酶的最适宜温度是37℃左右,B正确;
C、淀粉遇碘变蓝色,淀粉水解后遇碘不变蓝色,因此可以用碘液来检测淀粉的剩余量,C正确;
D、设置的对照实验中应该加入硫酸钠才能达成实验目的,以排除SO42-、Na+对唾液淀粉酶活性的影响,D错误。
故选D。
4. 糖酵解是指由葡萄糖或果糖转变为丙酮酸的一系列反应,磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是该过程中的2个重要调节酶。使酶活性增加的分子称为正效应物,使酶活性降低的分子称为负效应物。相比无氧条件,有氧条件下ATP、柠檬酸的浓度较高。下图是糖酵解的调节过程,下列说法正确的是( )
A. 糖酵解过程在有氧条件下的速度会快于无氧条件
B. 磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的正效应物完全相同
C. 磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会消耗ATP
D. 正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题干可知,有氧条件下ATP、柠檬酸浓度较高,而ATP、柠檬酸是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的负效应物,会使酶活性降低,所以糖酵解过程在有氧条件下的速度会慢于无氧条件,A错误;
B、磷酸果糖激酶的正效应物是K+、Mg2+、Pi,丙酮酸激酶的正效应物是K+、Mg2+、ADP,不完全相同,B错误;
C、根据糖酵解过程的知识以及图中的信息,磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会伴有ATP的合成,C错误;
D、正效应物能增加磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性,加快糖酵解过程,而在缺氧条件下细胞需要加快糖酵解来提供能量,所以正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状,D正确。
故选D。
5. 肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在下图所示代谢过程。其中,PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物,进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是( )
A. 图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧
B. 图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜
C. 肿瘤细胞无氧呼吸会减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力
D. 葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有4步会生成[H]
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,图中三羧酸循环的代谢反应无直接需氧环节,A错误;
B、草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质,B错误;
C、由题意可知,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制,而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量,从而抑制PC酶活性,减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力,C正确;
D、葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H],分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4步,D错误。
故选C。
6. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,研究人员设计丙组为实验组,甲、乙均为对照组,其中甲组是正常生长的幼苗,部分实验结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
B. 乙组辣椒幼苗根细胞产生乳酸的速率大于产生乙醇的速率
C. 丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗进行淹水处理
D. 淹水时,Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累
【答案】D
【解析】
【详解】A、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程属于无氧呼吸第二阶段,无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,A错误;
B、观察图2乙组,ADH活性约为70U·g-1FW,LDH活性约为3U·g-1FW,ADH活性远大于LDH活性,故产生乙醇的速率远大于产生乳酸的速率,B错误;
C、丙组为实验组,要添加Ca2+,故处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗进行淹水处理,并添加Ca2+,C错误;
D、与乙组相比,丙组ADH活性较高,会消耗更多乙醛,LDH活性稍低,会产生较少乳酸,所以淹水条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞无氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累,D正确。
故选D。
7. 植物体内光系统Ⅰ (PSⅠ) 、细胞色素复合体(Cb6/f) 、光系统Ⅱ(PSⅡ) 等结构能形成如图所示的线性电子传递和环式电子传递两条途径。线性电子传递中,电子经PSII、Cb6/f 和PSI 最终产生 NADPH和ATP。环式电子传递中,电子在PSI 和Cb6/f 间循环, 仅产生ATP 不产生 NADPH。高温胁迫会引发活性氧 ROS (如自由基、H₂O₂等)的积累而造成光抑制。下列说法错误的是( )
A. PSI和PSⅡ具有吸收利用光能, 并进行电子传递的作用
B. 膜两侧H⁺浓度梯度的形成与水的光解、PQ 蛋白的运输及 NADPH的合成密切相关
C. ROS 会催化光系统中的蛋白质水解造成光抑制
D. 与线性电子传递相比,环式电子传递能够提高ATP/NADPH 比例
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用的过程十分复杂,它包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学反应可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行,这个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有两方面用途:一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与NADP+结合生成NADPH,NADPH作为活泼还原剂,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;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP,这样光能转化为储存在ATP中的化学能。暗反应阶段有光无光都能进行,这一阶段是在叶绿体的基质中进行的,CO2被利用,经过一系列反应后生成糖类。
【详解】A、观察图可知PSI 和 PSⅡ具有吸收利用光能,并进行电子传递的作用,这是它们的正常功能,A正确;
B 、膜两侧 H⁺浓度梯度的形成与水的光解产生 H⁺、PQ 蛋白对 H⁺的运输以及 NADPH 的合成过程中的 H⁺转移密切相关,B正确;
C 、ROS 本身不是催化剂,高温胁迫下积累的 ROS 会损伤光系统中的蛋白质从而造成光抑制,而不是催化蛋白质水解造成光抑制,C错误;
D 、线性电子传递产生 NADPH 和 ATP,环式电子传递仅产生 ATP 不产生 NADPH,所以与线性电子传递相比,环式电子传递能够提高 ATP/NADPH 比例,D正确。
故选C。
8. 叶绿体是一种动态的细胞器,随着光照强度的变化,在细胞中的分布和位置也会发生相应改变,称为叶绿体定位。叶绿体中的CHUP1蛋白能与肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合,实现叶绿体定位,用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验,观察到在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是( )
A. 由图结果推测,叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上,因而CHUP1蛋白应该位于叶绿体的内膜上
B. 叶绿体中光合色素可吸收、传递和转化光能,并将吸收的能量储存在ATP和NADPH中
C. 若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常,推测微丝蛋白可能与叶绿体的运动有关
D. 弱光条件下正常叶肉细胞中的叶绿体汇集到细胞顶面,有利于叶肉细胞更充分地吸收光能
【答案】A
【解析】
【分析】1、光合作用的光反应阶段(叶绿体的类囊体薄膜上):水的光解、NADPH的形成、ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成葡萄糖;
2、在强光下,叶绿体以其侧面对着光源,以避免强光的灼伤;弱光下,叶绿体会较多地聚集在向光一侧,可以接受更多的光。
【详解】A、根据图结果推测叶绿体通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上,并不能直接得出CHUP1蛋白位于叶绿体的内膜上,A错误;
B、叶绿体中的光合色素可吸收、传递和转化光能,其中能量可以转化为NADPH和ATP中活跃的化学能,B正确;
C、细胞骨架与细胞运动、分类、分化以及物质的运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,若破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,可知叶绿体的定位与微丝蛋白有关,C正确;
D、据图1可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,能最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用,D正确。
故选A。
9. 农作物产量的提高有很多种途径,下列相关说法中正确的是( )
A. 晴天中午密闭的玻璃温室中作物光合速率仍然较低,二氧化碳浓度较低是一个重要原因
B. 其它种植条件都相同的情况下,晚上温度越高的农田产量往往会越高
C. 杂交水稻因为具有杂种优势,产量较高,每年留一部分收获的种子来年种植,有利于保持较高产量
D. 施有机肥有利于农作物的生长,是因为有机肥能够为植物生长提供充足的物质和能量
【答案】A
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
1、光照强度:在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强;但光照增强到一定程度时,光合作用强度就不再增加。
2、CO2浓度:CO2是植物进行光合作用的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用。
3、温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用;在一定范围内随温度的提高,光合作用加强;温度过高时也会影响酶的活性,使光合作用强度减弱。
【详解】A、晴天在密闭条件下,温度适宜,温室内作物不断进行的光合作用消耗了CO2,空气不与外界流通,CO2不能得到及时的补给,导致浓度下降,光合速率较低,A正确;
B、其它种植条件都相同的情况下,晚上温度越高,则消耗的有机物越多,不利于有机物的积累,产量降低,B错误;
C、杂交水稻因为具有杂种优势,产量较高,但保存种子会发生性状分离,导致产量降低,C错误;
D、植物不能直接利用有机物,给农作物增施有机肥的目的增加大棚内的二氧化碳浓度,原因是有机肥被微生物分解产生二氧化碳,给植物提供光合作用的原料,但是增施有机肥不能给植物生长提供更充足的能量,D错误。
故选A。
10. 某哺乳动物基因型为Dd,已知D、d基因位于2号染色体上。若某细胞在分裂过程中,2号染色体出现了如图所示的变化,即当染色体的端粒断裂后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合,形成染色体桥,融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引,在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂,形成的两条子染色体移到两极。不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A. 染色体桥形成可能发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
B. 该细胞姐妹染色单体上基因的不同是基因突变或基因重组导致的
C. 若该细胞为体细胞,产生的其中一个子细胞的基因型有8种可能性
D. 若为次级卵母细胞,则形成的卵细胞有4种可能
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂过程染色体复制一次,细胞分裂一次,产生的子细胞与亲代的染色体数目相同;减数分裂过程染色体复制一次,细胞分裂两次,产生的子细胞染色体数目是亲代的半。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括自由组合型和互换型,发生在减数分裂过程。
【详解】A、染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥,因此,染色体桥形成可能发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,A正确;
B、该细胞的基因型为Dd,基因重组或基因突变均可能导致姐妹染色单体上出现等位基因,B正确;
C、若该细胞为体细胞,进行有丝分裂,产生的子代基因型有DD和Dd、dd和Dd、DDd和DO、Ddd和dO,即该细胞产的子细胞的基因型有7种可能性,C错误;
D、若为次级卵母细胞,则形成的卵细胞有D,d,Dd和O,4种可能,D错误。
故选C。
11. 真核生物细胞周期可分为四个时期:DNA复制准备期(G1期)、DNA复制期(S期),细胞分裂准备期(G2期)和有丝分裂期(M期)。在3个培养皿中分别培养处于细胞周期不同阶段的甲、乙、丙三组动物细胞,每个培养皿中均含有DNA复制所需原料A,短时间培养后(培养时间远小于细胞周期的任一时期)测定每组细胞中A的含量和DNA总量,得到下图所示结果。图中丙组细胞所处时期是( )
A. G1期 B. S期 C. G1期或S期 D. G2期或M期
【答案】D
【解析】
【分析】图中DNA总量以乙组细胞的平均值为1个计量单位,而丙组细胞的DNA总量在2左右,其DNA含量是乙组的二倍,推测丙组的DNA已经过复制;甲组细胞的DNA总量介于1—2之间,且其细胞中DNA复制所需的原料A的含量远高于乙组和丙组,推测甲组细胞应处于正在进行DNA复制的S期,而乙组为G1期或末期结束之后的状态(DNA未复制之前),丙组为DNA复制之后的G2期或M期。
【详解】ABCD、根据题意“DNA复制准备期(G1期)、DNA复制期(S期),细胞分裂准备期(G2期)和有丝分裂期(M期)”,并分析题图:乙组细胞的DNA总量在1左右,而丙组细胞的DNA总量在2左右,其DNA含量是乙组的二倍,推测丙组的DNA已经过复制;甲组细胞的DNA总量介于1—2之间,且其细胞中DNA复制所需的原料A的含量远高于乙组和丙组,推测甲组细胞应处于正在进行DNA复制的S期,而乙组为G1期或分裂末期结束之后的状态(DNA未复制之前),丙组为DNA复制完成之后的G2期或M期(前期、中期、后期以及末期未完全结束之前),ABC错误,D正确。
故选D。
12. 科学家研究秀丽隐杆线虫的个体发育过程,发现EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9是控制秀丽隐杆线虫细胞凋亡的关键基因,调控过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞分化的实质是控制细胞凋亡基因的选择性表达
B. 诱导EGL-1基因突变以便阻止细胞凋亡,有利于秀丽隐杆线虫完成个体发育
C. 正常情况下,发生凋亡的秀丽隐杆线虫细胞中CED-9基因表达最高,CED-4基因则相反
D. 极端的理化因素或严重的病理性刺激引起的细胞死亡,不受细胞凋亡途径控制
【答案】D
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,它对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程中。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,并非只是控制细胞凋亡基因的选择性表达,A错误;
B、CED-9可抑制CED-4,EGL-1可解除CED-9对CED-4的抑制,诱导EGL-1基因突变不能解除CED-9对CED-4的抑制,CED-4少,对CED-3的促进作用减弱,不利于细胞凋亡,不利于秀丽隐杆线虫完成个体发育,B错误;
C、CED-3和CED-4基因表达量增加,有利于细胞凋亡,CED-9可抑制CED-4,因此CED-9基因表达量低,有利于细胞凋亡,EGL-1可解除CED-9对CED-4的抑制,因此CED-4基因表达量高,有利于细胞凋亡,C错误;
D、极端的理化因素或病理性刺激对机体会造成伤害,可能引起细胞坏死,细胞坏死不受基因控制,因此极端的理化因素或严重的病理性刺激引起的细胞死亡,不受细胞凋亡途径控制,D正确。
故选D。
13. 科研人员在种植野生型玉米的田间,发现两株隐性矮秆突变体X和Y(X和Y均为单基因突变),为探究两种突变体是否是同一位点基因突变导致,让两种突变体杂交后,F1再自交(不考虑染色体互换),观察并统计F2的表现型及比例,下列分析错误的是( )
A. 若两突变基因为同一位点基因突变导致,则F2均为矮杆
B. 若两突变基因是非同源染色体不同位点的基因,则F2为高秆∶矮秆=9∶7
C. 若两突变基因是一对同源染色体不同位点的基因,则F2为高秆∶矮秆=1∶1
D. 若两突变基因的遗传遵循自由组合定律,则F2植株中矮杆纯合子占3/7。
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质:(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;(2)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。
【详解】A、若两突变基因为同一位点基因突变导致的,突变体X和Y可设为a1a1和a2a2,让两种突变体杂交后,F1(基因型为a1a2)自交,则F2均为矮秆,A正确;
BD、如果两种突变体是由非同源染色体上的非等位基因突变所致,即符合自由组合定律,假设突变体X基因型为aaBB,突变体Y基因型为AAbb,则X和Y杂交F1基因型为AaBb,F1自交,F2基因型为A-B-∶(A-bb+aaB-+aabb)=9∶7,即F2高秆∶矮秆=9∶7,F2植株中矮秆纯合子(AAbb、aaBB、aabb)占3/16,B正确,D错误;
C、如果两突变基因是同源染色体上的非等位基因突变所致,假设突变体X基因型为aaBB,突变体Y基因型为AAbb,则X和Y杂交F1为AaBb,由于两对基因在同源染色体上,所以F1产生的配子为Ab和aB,则F1自交产生的F2基因型为2AaBb∶AAbb∶aaBB=2∶1∶1,表型为高秆∶矮秆≈1∶1,C正确。
故选D。
14. 某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制。为研究上述性状的遗传特性,进行了如下杂交实验。各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒:红花高茎绿粒:紫花矮茎黄粒:红花矮茎绿粒=l:1:1:1
乙
黄粒×绿粒
全部为黄粒
根据实验结果,下列分析正确的是( )
A. 花色和茎高是由一对等位基因控制的
B. 控制茎高和籽粒颜色两对性状的基因遗传遵循自由组合定律
C. 能确定紫花和红花的显隐性关系
D. 甲组F1随机交配,子代中高茎植株占比为7/16
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲组的子代中,花色和茎高的性状发生了重新组合,说明花色和茎高分别至少受一对等位基因控制,A错误;
B、根据乙组杂交结果可知,黄粒是显性性状,用D表示,设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性,则甲组亲本的基因型组合为:Eedd×eeDd,E/e和D/d可能位于一对或两对同源染色体上,B错误;
C、甲组紫花黄粒和红花绿粒连在一起进行遗传,说明花色和粒色是受一对等基因控制的,根据乙组杂交结果可知,黄粒对绿粒为显性,因而推测甲组亲本紫花为杂合子,因此能确定紫花对红花为显性,C正确;
D、F1中茎高相关的基因型及比例为Ee∶ee=1∶1,F1随机交配,子代中EE∶Ee∶ee=1∶6∶9,若高茎为显性,高茎植株占比为7/16。若高茎为隐性性状,子代中高茎植株占比为9/16,D错误。
故选C。
15. 大豆是自花传粉的二倍体植物,其雄性育性由细胞核内等位基因A/a控制(A对a完全显性),同时受另一对基因B/b的影响,B基因会抑制雄性不育基因的表达。某大豆植株自交,产生的F1中雄性可育:雄性不育约为13:3。若以F1雄性不育植株为母本,F1雄性可育植株为父本进行杂交,产生的F2中雄性可育植株占( )
A. 13/16 B. 1/2 C. 6/13 D. 9/13
【答案】D
【解析】
【详解】F1可育株:雄性不育株=13:3,说明A/a、B/b独立遗传,中可育株的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育株的基因型为A_bb,所以亲本的基因型为AaBb。若以F1雄性不育植株为母本,F1雄性可育植株为父本进行杂交,F1中:雄性不育植株(母本):AAbb(占1/3)、Aabb(占2/3);雄性可育植株(父本):A_B_(9/13)、aaB _(3/13)、aabb(1/13)。计算F2中雄性可育的比例,只需计算雄性不育的基因型(A_bb)的比例,再用1减去即可得到可育比例。母本配子类型及比例AAbb(占1/3)):仅产生Ab配子;Aabb(2/3):产生Ab(1/2)和ab(1/2)配子;因此,母本配子中Ab占2/3,ab占1/3。父本配子中Ab占2/13,ab占3/13。不育基因型(A_bb)的比例母本Ab与父本Ab结合:AAbb,比例(2/3)×(2/13)=4/39;母本Ab与父本ab结合:Aabb,比例(2/3)×(3/13)=6/39;母本ab与父本Ab结合:Aabb,比例(1/3)×(2/13)=2/39;不育总比例为4/39+6/39+2/39=12/39=4/13。可育基因型的比例F2中雄性可育比例为1−4/13=9/13,D正确,ABC错误。
故选D。
16. 控制果蝇的长翅(A)与残翅(a)、黑身(B)与黄身(b)的基因,位于一对常染色体上。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生下图所示行为,但雄果蝇均不发生此行为。基因型为AaBb的雌雄个体杂交,后代出现了一定数量的残翅黄身个体,理论上子代残翅黄身个体占比为( )
A. 14% B. 25% C. 21% D. 33.3%
【答案】C
【解析】
【详解】题意显示,基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生了交叉互换,因此该雌果蝇可产生的卵细胞除AB和ab外,还产生了Ab和aB两种重组类型的卵细胞,假设有100个初级卵母细胞,有32%的初级卵母细胞发生了交叉互换,由于每个初级卵母细胞减数分裂只产生一个卵细胞,因此100×32%=32个初级卵母细胞,经过减数分裂可产生32个卵细胞,其基因型的比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,故每种类型的卵细胞数为8个,剩余的68%初级卵母细胞减数分裂时未发生互换,产生的68个卵细胞是两种数量相等的卵细胞,即基因型为AB和ab的卵细胞各有34个,即所有初级卵母细胞减数分裂产生的卵细胞基因型和比例为:AB∶Ab∶aB∶ab=42∶8∶8∶42,基因型为ab的卵细胞占42/100,基因型为AaBb的雄果蝇在减数分裂时,不发生交叉互换,只能产生AB和ab两种类型的精子,雄配子中基因型为ab的精子占1/2,AB的占1/2,因此基因型为AaBb的雌雄个体杂交,后代出现残翅黄身(aabb)个体占比为42/100×1/2=21%,即C正确,ABD错误。
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
17. 科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,这就是信号肽假说,如下图所示。
科学家构建了体外的反应体系,证明了该假说。实验分组及结果见下表。
实验组别
核糖体
信号识别颗粒(SRP)
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
注:“+”和“-”分别代表反应体系中存在或不存在该结构
(1)折叠的蛋白质经内质网后,会被依次运往______(细胞器)、细胞膜,最终分泌至细胞外发挥作用,这一过程依赖于生物膜的______。
(2)对比组别2和3的结果,结合图中信息可知,只有结合了信号序列的SRP 与内质网上的______识别并结合后,肽链的延伸才会继续。
(3)结合图中信息,解释组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因:______。综合实验结果说明内质网具有______功能。
(4)根据信号肽假说,请你推理分析:
①组别2中的肽链______(填“含有”或“不含有”)信号序列。
②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列,游离的核糖体______(填“能”或“不能”)附着于内质网上。
【答案】 ①. 高尔基体 ②. 流动性 ③. DP(SRP受体) ④. 信号序列不能被SRP识别,无法引导核糖体附着至内质网上,信号序列不能被切除 ⑤. 加工蛋白质 ⑥. ①含有 ⑦. ②不能
【解析】
【分析】据图分析,图示为信号肽假说,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,然后与内质网上的SRP受体结合,引导核糖体附着于内质网上,再将信号肽序列切除,最后肽链折叠形成正常的肽链。
根据表格分析,组1没有SRP和内质网,合成的多肽链比正常多一段;组2没有内质网,合成的多肽链比正常多一段;与组1、组2相比,组3说明合成正常的肽链需要SRP和内质网的参与。
【详解】(1)根据分泌蛋白的合成与分泌的过程分析可知,经过内质网初步加工的多肽将被运往高尔基体进行进一步加工,最后通过细胞膜分泌到细胞外发挥作用,整个过程依赖于生物膜的流动性。
(2)根据图形和表格分析可知,只有结合了信号序列的SRP 与内质网上的DP(SRP受体)识别并结合后,肽链的延伸才会继续。
(3)组别1中合成的肽链比正常肽链多一段,结合图形分析可知,其原因可能是信号序列不能被SRP识别,无法引导核糖体附着至内质网上,导致信号序列不能被切除;综合实验结果说明内质网具有加工蛋白质功能。
(4)①组别2中,反应体系中没有内质网,不能将信号序列切除,因此形成的肽链含有信号序列。
②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列,则不能与DP结合,因此游离的核糖体将不能附着于内质网上。
【点睛】解答本题的关键是掌握分泌蛋白的合成与分泌过程,明确分泌蛋白需要内质网和高尔基体的加工,能够分析图形弄清楚分泌蛋白合成后在内质网中初步加工的过程,还要能够利用对照性原则分析表格结果,得出相应的结论。
18. 为研究光合作用中碳的同化与去向,1946--1953年美国的卡尔文、本森、巴沙姆等人利用单细胞小球藻为材料进行一系列实验,揭示了光合作用暗反应的过程。
(1)卡尔文设计如下图所示实验流程:向密闭容器中通入14CO2,经过不同时间的照光后,将小球藻放入沸乙醇中杀死细胞,使小球藻中的暗反应停留在某一阶段,样品经浓缩后再点样进行双向纸层析,使标记化合物分离。
本实验用14CO2的原因有_______(答出2点)。
(2)巴沙姆对实验进行了改进,尤其是对光照时间的精确控制,进一步细化了时间梯度,从更短的毫秒级到稍长的秒级,这样能更精准地捕捉暗反应中间产物的生成顺序和变化情况。实验结果如下:
以上实验结果说明_______。
(3)某同学基于卡尔文的实验思路提出假设:“光照强度会影响14C在光合产物中的积累速率”。请设计实验验证该假设,简要写出实验思路:_______。
(4)以下为卡尔文循环示意图:
①在卡尔文循环持续平稳进行时,用于再生C5(磷酸酮糖)的磷酸甘油醛(C3)与离开卡尔文循环的磷酸甘油醛(C3)的比例关系为______。
②在有光条件下,停止供给CO2时,二磷酸核酮糖的浓度变化为下图中的______;磷酸甘油酸的浓度变化为下图中的______。
【答案】(1)CO2是光合作用的原料且14C放射性能被检测
(2)CO2固定的最初产物是PGA,然后由PGA转变为其他物质
(3)取等量小球藻分为两组,分别置于相同温度、相同14CO2浓度的密闭容器中,一组给予低光照强度处理,另一组给予高光照强度处理,在相同时间点取样,通过纸层析法和放射自显影技术检测两组光合产物中放射性的强度
(4) ①. 5:1 ②. D ③. C
【解析】
【分析】1.光合作用的光反应阶段:光反应阶段的特征是在光驱动下水分子氧化释放的电子通过类似于线粒体呼吸电子传递链那样的电子传递系统传递给NADP+,使它还原为NADPH。电子传递的另一结果是基质中质子被泵送到类囊体腔中,形成的跨膜质子梯度驱动ADP磷酸化生成ATP。
2.光合作用的暗反应阶段:暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用,使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【小问1详解】
卡尔文设计实验中,之所以向密闭容器中通入14CO2,是由于:①CO2是光合作用的原料,②14C具有放射性,容易被检测。
【小问2详解】
让小球藻使用14CO2同化0.5s后,只有产物PGA,同化5s、30s后,中间产物更多,所以上述结果表明CO2固定的最初产物是PGA,然后由PGA转变为其他物质。
【小问3详解】
首先基于提出的假设,可知,实验的自变量为光照强度,同时14C具有放射性,所以因变量为光合作用后光合产物的放射性强度,温度、CO2浓度等为无关变量,应保持相同,故实验设计思路为:取等量小球藻分为两组,分别置于相同温度、相同14CO2浓度的密闭容器中,一组给予低光照强度处理,另一组给予高光照强度处理,在相同时间点取样,通过纸层析法和放射自显影技术检测两组光合产物中放射性的强度。
【小问4详解】
①依据磷酸酮糖的分子式和离开卡尔文循环的方式(CH2O)中的C原子数量可知,用于再生C5(磷酸酮糖)的磷酸甘油醛(C3)与离开卡尔文循环的磷酸甘油醛(C3)的比例关系为5:1。
②在有光条件下,停止供给CO2时,由于CO2固定不能进行,所以二磷酸核酮糖只能生成,没有消耗,所以其浓度升高,对应于图D;而此时光反应照常进行,产生的[H]和ATP,如果突然停止CO2供应,则不会影响磷酸甘油酸的还原,磷酸甘油酸只有消耗,没有生成,所以磷酸甘油酸的浓度会降低,对应于图C。
19. 下图1表示某基因型为AaBb的高等动物体内相关细胞分裂过程中染色体数目变化曲线。图2是该动物精细胞的形成过程图,该过程中发生一次异常。据图回答下列问题:
(1)基因的自由组合定律发生在图1中的_______(填数字)阶段,④过程中染色体数目出现变化的原因是_______。
(2)用荧光标记图2中的精原细胞,等位基因A、a分别被标记为红色、黄色,等位基因B、b分别被标记为蓝色、绿色,在荧光显微镜下进行观察。若不考虑基因突变和互换,则图2所示的Ⅱ细胞中向两极移动的荧光点颜色情况分别是_______、________(写出每极的荧光颜色及每种颜色的个数)。
(3)遗传的多样性有利于生物适应多变的环境,为自然选择提供更多原材料,体现了有性生殖的优越性。从减数分裂和受精作用过程分析子代遗传多样性产生的原因有________。
【答案】(1) ①. ① ②. 受精作用
(2) ①. 黄色2个 ②. 红色2个、蓝色2个和绿色2个
(3)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段互换或减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合,产生多种配子,受精时精子和卵细胞之间随机结合
【解析】
【分析】图1中,a段染色体数目减半,表示减数分裂;b段染色体数目恢复,表示受精作用;c段表示有丝分裂。
【小问1详解】
基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,分析图1可知,a表示减数分裂,其中①表示减数第一次分裂时期,故基因的自由组合定律发生在图1中的①阶段。图1中b段染色体数目恢复,表示受精作用,故④过程中染色体数目出现变化的原因是受精作用。
【小问2详解】
分析图2可知,Ⅱ细胞向细胞两极移动是因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,而Ⅱ细胞中含有姐妹染色单体,且由图示中精细胞所含染色体可知,形成该精细胞的初级精母细胞中存在B和b所在的同源染色体没有分离,即移到了细胞的同一极,若不考虑基因突变和互换,则图2所示的Ⅱ细胞中向两极移动的荧光点颜色情况:细胞的一极为2个黄色荧光点(a),细胞另一极为2个红色荧光点、2个蓝色荧光点和2个绿色荧光点。
【小问3详解】
有性生殖后代具有多样性,这是因为减数分裂时减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换或者减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合,产生了多种多样的配子;受精时卵细胞和精子随机结合,产生了多种多样的后代,故每一种生物在繁衍过程中会表现出遗传的多样性。
20. 某种昆虫(性别决定为XY型)的红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由基因A(a)、B(b)控制,且存在两对隐性基因纯合致死现象。一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体交配,F1雌性个体中有红眼和无眼,雄性个体全为红眼。让F1雌雄个体随机交配得F2,F2的表型及比例如下表。回答下列问题:
红眼
朱红眼
无眼
雌性个体
15/61
5/61
9/61
雄性个体
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(1)控制红眼与朱红眼的A(a)基因位于_______染色体上,理由是_______。
(2)有眼和无眼中显性性状是_______,控制该对性状的B(b)基因位于_______染色体上。
(3)亲本个体的基因型为_______。
(4)F2红眼雄性个体有_______种基因型,让其与F2红眼雌性个体随机交配,产生的F3中红眼雌性个体所占的比例为_______。
【答案】(1) ①. 常 ②. F2该对性状在雌雄个体中表现相同(若基因位于性染色体上,则F2雌雄个体该对性状表现不同)
(2) ①. 有眼 ②. X和Y
(3)AAXBXb、aaXbYB
(4) ①. 4 ②. 56/177
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
分析表格数据可知,F2该对性状在雌雄个体中表现相同,由此可知,控制红眼与朱红眼的A(a)基因位于常染色体上。
【小问2详解】
由题干“一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体交配,F1雌性个体中有红眼和无眼,雄性个体全为红眼”信息,即亲代有眼杂交产生无眼,得出无眼性状为隐性,有眼为显性;根据F1和表格F2可知雄性无眼均为0,由此推测该性状一定在X染色体上,但是在X染色体上,还是X和Y染色体上都有呢?(绝对不可能只在Y,否则雌性不可能出现无眼和有眼的性状);若只在X染色体上(非同源区段),则F1代雌性不能出现无眼,该假设不成立。若X和Y染色体上都有,则亲代雄性X上必为b,才可能出现XbXb无眼雌性,所以控制有眼与无眼的B(b)基因位于X、Y染色体的同源区段上。
【小问3详解】
由(1)(2)可知,亲本红眼雌性果蝇的基因型为AAXBXb,雄性个体的基因型为aaXbYB。
【小问4详解】
由(1)(2)可知,亲本红眼雌性果蝇的基因型为AAXBXb,雄性个体的基因型为aaXbYB,故F1的基因型为AaXBXb,AaXBYB,AaXbXb,AaXbYB,让F1雌雄个体随机交配得F2,F2中红眼雄个体的基因型有AAXBYB、AaXBYB、AAXbYB、AaXbYB,共4种基因型,分别考虑两对基因:AA:Aa=1:2,产生的配子的基因型及比例为2/3A,1/3a,XBYB:XbYB=1:3,产生的配子的基因型及比例为1/8XB,4/8YB,3/8Xb;F2中红眼雌个体的基因型有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb,分别考虑每对基因:AA:Aa=1:2, 产生的配子的基因型及比例为2/3A,1/3a,XBXB:XBXb=1:4,产生的配子的基因型及比例为3/5XB,2/5Xb。F3的致死个体占的比例为2/3×2/3×1/4×3/4×4/5×1/4=1/60,存活个体所占比例为1-1/60=59/60;红眼雌性个体所占比例为(2/3×2/3+2/3×1/3×2)×(1/8+3/8×3/5)=14/45,故F3中红眼雌性个体所占比例为14/45÷59/60=56/177。
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