内容正文:
2025-2026 学年度第一学期高二生物摸底考试卷
(本试卷满分 100 分, 60 分钟完成。答案一律写在答题纸上)
一、脂肪细胞
1. 人体具有储存脂肪的细胞——脂肪细胞。脂肪细胞按照形态一般分为单泡脂肪细胞(白色脂肪细胞)和多泡脂肪细胞 (棕色脂肪细胞)。图为两种脂肪细胞的结构模式图。
(1)人体细胞中的脂质有______。(编号选填)
①磷脂 ②胆固醇 ③纤维素 ④脂肪
(2)脂肪与糖类在结构上共有的特点为____,在功能上共有的特点为____。若要鉴定脂滴中的脂肪,可选择的实验试剂为___。(编号选填)
①都以碳链为分子骨架 ②都由 C、H、O三种元素组成③都可作为细胞的能源物质 ④都参与细胞质膜的构成⑤班氏试剂 ⑥苏丹Ⅳ染液
(3)现有研究表明,适当的运动、寒冷刺激等可促进机体内的单泡脂肪细胞往多泡脂肪细胞转化,据图推测转化过程中细胞会发生的变化可能有______。(多选)
A. 细胞核数量增多
B. 脂滴数量增多
C. 线粒体数量增多
D. 有机物氧化分解增强
(4)脂滴是由膜包裹脂质形成,据图推测,与单泡脂肪细胞相比,多泡脂肪细胞内所含磷脂分子的量___。
A. 较多 B. 较少 C. 相同 D. 无法确定
(5)脂滴是由膜包裹脂质形成,请推测包裹脂滴的膜中磷脂分子的排布方式及原因,判断下列说法是否正确,选出正确的选项______。(编号选填)
①脂滴膜外侧细胞质主要成分是水,内侧包裹的主要成分是脂质
②脂滴膜外侧细胞质主要成分是脂质,内侧包裹的主要成分是水
③脂滴膜外侧细胞质及内侧包裹主要成分均是水
④磷脂分子头部亲水,尾部疏水
⑤磷脂分子尾部亲水,头部疏水
⑥磷脂分子双层排列,头对头位于中间,一侧尾部朝向细胞质,另一侧尾部朝向内侧,稳定存在于细胞中
⑦磷脂分子双层排列,尾对尾位于中间,一侧头部朝向细胞质,另一侧头部朝向内侧,稳定存在于细胞中
⑧磷脂分子头部朝向细胞质,尾部朝向脂滴内,构成单层分子结构,稳定存在于细胞中
脂肪细胞可合成并分泌瘦素(一种蛋白质类的激素),瘦素通过参与调节机体的食欲、减少能量的摄取、抑制脂肪的合成等使体重减轻。
(6)下列选项中不可作为瘦素的合成原料的是_____。
A. B.
C. D.
(7)据题意可知,脂肪细胞分泌瘦素的方式属于_____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吐
(8)脂肪细胞合成及分泌瘦素的生命活动需要由以下结构发挥作用合作完成_____。(编号选填)
①核糖体合成
②高尔基体修饰
③囊泡运输
④内质网加工
⑤细胞核相关基因转录
⑥线粒体分解有机物供能
二、类囊体酸化
2. 莱茵衣藻不仅能进行光合作用,还能有氧呼吸和无氧呼吸,是科学家研究三者之间相互作用理想模式生物,其细胞结构和部分代谢过程如图所示。
(1)据图和所学知识判断,下列细胞结构与莱茵衣藻最为相似的是________。
A. 脂肪细胞
B. 蓝细菌
C. 黑藻的叶肉细胞
D. 洋葱鳞片叶表皮细胞
(2)图中,生理过程X发生的场所、物质Y分别是________。
A. 细胞质基质和丙酮酸
B. 细胞质基质和乙酰辅酶A
C. 叶绿体基质和丙酮酸
D. 叶绿体基质和乙酰辅酶A
(3)在光照适宜且氧气充足的条件下,莱茵衣藻细胞内存在的能量转换有________。(编号选填)
①葡萄糖分子中稳定的化学能转换成热能
②光能转换成ATP和NADPH 分子中活跃的化学能
③ATP和NADPH分子活跃的化学能转换成糖分子中稳定的化学能
④葡萄糖分子中稳定的化学能转换成ATP和NADH中活跃的化学能
(4)若探究莱茵衣藻细胞内光合色素种类与绿色植物差异,下列操作合理的是__________。(多选)
A. 用 95%乙醇提取光合色素
B. 用聚酰胺薄膜层析分离光合色素
C. 取双缩脲试剂与光合色素混合
D. 用分光光度计测定665nm波长处的吸光值
(5)图中发生的光能吸收和转换过程中能产生H+,后者来自于________。
A. 水的光解
B. NADPH分解
C. ATP的水解
D. 叶绿素a释放电子
莱茵衣藻无氧呼吸会产生有机小分子弱酸(HA),后者能跨膜进入类囊体,并在类囊体内释放出H+。过量H+在类囊体腔中的积累导致类囊体酸化,进而影响光合作用正常进行。
(6)图中HA从产生部位进入类囊体,需要跨越的生物膜层数为______层。
(7)研究人员用适宜浓度的HCl和HA 分别处理莱茵衣藻,发现HA处理可造成莱茵衣藻类囊体酸化,而HCl处则不会,可能的原因是______。(多选)
A. HA呈弱酸性 B. HA不带电荷 C. HA是小分子 D. HCl全部电离
莱茵衣藻白天进行有氧呼吸,而夜间则依靠无氧呼吸维持能量供应。为进一步研究莱茵衣藻无氧呼吸对其新陈代谢的影响,研究人员开展下列实验:(1)在光照适宜且氧气充足的条件下测定莱茵衣藻类囊体膜上的电子传递速率(如图)。(2)在氧气充足的条件下,测定不同环境 pH下莱茵衣藻的O2消耗速率,发现随环境 pH 下降,莱茵衣藻单位时间内 O2消耗速率逐渐下降。
(8)据上述实验结果推断,莱茵衣藻无氧呼吸对光合作用和有氧呼吸的影响分别是______。
A. 促进、促进 B. 促进、抑制 C. 抑制、促进 D. 抑制、抑制
三、果蝇的遗传
3. 科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。
实验一:用灰体正常眼与黑檀体粗糙眼杂交,F1全为灰体正常眼,对 F1进行测交,测交后代出现灰体正常眼:黑檀体粗糙眼为1:1.
(1)据此分析,关于果蝇体色和眼型这两对相对性状中属于显性性状的是______。(多选)
A. 灰体
B. 黑檀体
C. 正常眼
D. 粗糙眼
(2)控制体色和眼的两对等位基因在染色体上的位置关系为_________。
A. 在非同源染色体上能自由组合
B. 在非同源染色体上不能自由组合
C. 在同一对同源染色体上能交叉互换
D. 在同一对同源染色体上不能交叉互换
实验二:果蝇甲、乙、丙为关于眼色的3种不同隐性突变体品系(突变基因位于第2号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
亲本组合
甲×乙
乙×丙
甲×丙
F1
野生型
突变型
野生型
(3)在图 4中标注 F1中突变型个体细胞中的眼色相关基因的相对位置_______(甲、乙、丙的隐性突变基因分别用 a1、a2、a3 表示,野生型基因用“+”表示)。
实验三:果蝇的正常刚毛(D)对截刚毛(d)为显性,这对等位基因位于性染色体同源区段上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如图.
(4)据此分析,亲本的基因型分别为________,F1中雌性个体的基因型有___种。
实验四:果蝇(2n=8)的精原细胞要经过精确的四次有丝分裂之后,方能启动减数分裂形成初级精母细胞。科研团队致力于研究有丝分裂向减数分裂转化的调控机制,用EMS诱变筛选,发现一株果蝇tut突变体,其精原细胞不能停止有丝分裂,而出现精原细胞过度增殖的表型。
(5)显微观察野生型果蝇精巢,发现有15%的细胞是16条染色体、55%的细胞是8条染色体、30%的细胞是4条染色体。细胞中____条染色体的出现可能与减数分裂有关。(编号选填)①4 ②8 ③16
为探究tut突变体的遗传特性,研究人员做了杂交实验,结果如图.
(6)根据杂交实验结果可知,过度增殖为隐性性状。推测它们的遗传遵循基因的____定律。若F1与tut突变体杂交后代的性状及其分离比为________,则说明上述推测正确。
(7)研究人员将tut突变体与一系列缺失突变体果蝇做杂交,发现tut突变体与编号为BL7591、BL24400、BL26830、BL8065的果蝇缺失突变体杂交后代表型均有过度增殖,tut突变体的突变基因应该位于这些染色体缺失区域的______区域。
A. 交集 B. 并集 C. 补集 D. 以上均可
四、尼安德特人
4. 研究表明,现代人类的多种疾病基因可能来自尼安德特人 (已灭绝人种)。科学家从尼安德特人化石中发现了线粒体 DNA(mtDNA),并进行了测序。图1表示现代人与不同地区现代人、尼安德特人、黑猩猩之间 mtDNA 特定序列的碱基对差异。
(1)图1的结果,属于进化证据中的________。
A. 化石证据
B. 比较解剖学证据
C. 胚胎学证据
D. 分子生物学证据
(2)图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间的进化关系图,依据图1信息,图2中A表示________。(编号选填)
①现代人
②黑猩猩
③尼安德特人
(3)进一步研究发现,结直肠癌致病基因的产生与尼安德特人有关。尼安德特人通过基因交流向现代人祖先转移基因。图3为结直肠癌多步发展的过程。
检测发现多个结直肠癌患者体细胞的 K-ras 蛋白的第12号氨基酸改变。推测这种蛋白产生的原因是正常 K-ras 基因发生_______。
A. 碱基缺失 B. 碱基插入 C. 碱基替换 D. 碱基重复
(4)分析图3可知,导致结直肠癌的分子机制有______。(多选)
A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体变异 D. 表观遗传机制
(5)尼安德特人产生的变异增加多种疾病的患病概率,这些疾病增加尼安德特人灭绝的风险,最终尼安德特人惨遭灭绝。综合上述信息,下列关于人类进化的叙述正确的是_______。(多选)
A. 尼安德特人变异是环境定向诱导的
B. 尼安德特人和现代人具有共同祖先
C. 现代人祖先比尼安德特人更适应环境
D. 现代人祖先与尼安德特人是不同物种
(6)结合已有知识分析,尼安德特人的灭绝______。(多选)
A. 为新物种提供生存空间
B. 增加了新物种的食物来源
C. 是一种正常的自然现象
D. 是自然选择的结果
五、痛风与多囊肾病
5. 人体血液中尿酸含量过高可能引起痛风。人体生成的尿酸主要由肾脏经尿液排出,图1为肾小管上皮细胞部分转运尿酸途径,箭头方向代表转运方向。痛风在男性中患病概率显著高于女性,可能与雌激素相关,研究人员用不同浓度雌二醇(一种雌激素)处理人肾小管上皮细胞,结果如图2.
(1)尿酸转运蛋白从合成到融合至肾小管上皮细胞质膜上依次需______(选择编号并排序)
①内质网加工
②细胞核相关基因转录
③溶酶体运输
④高尔基体加工转运
⑤核糖体合成
(2)图1所示尿酸的各种转移途径需依次经过内环境各成分,以下尿酸的内环境转移途径正确的是______。
A. 血浆→组织液→尿液
B. 尿液→组织液→血浆
C. 组织液→血浆
D. 细胞内液→组织液→血浆
(3)雌二醇是一种小分子亲脂性激素,能进入肾小管上皮细胞发挥作用,说明肾小管上皮细胞有雌二醇的______。(编号选填)
①载体 ②受体 ③抗体
(4)结合图1和图2,说明男性痛风患病概率显著高于女性的原因_________。
6. 多囊肾病 (PKD) 是常见的单基因遗传病之一,主要病理特征是双侧肾脏形成多个大小不等的液性囊肿,进行性增大,破坏肾脏的结构和功能,常伴肝囊肿,50%病人发展成肾功能衰竭。图1是一多囊肾病家族遗传系谱图。
(1)据图 1分析,该家族的多囊肾病遗传方式为______。
(2)若相关基因用A/a表示,则II - 3的基因型为______,II - 3与II - 4再生一个正常女孩的概率是______。
(3)图2表示该家族一个体内某细胞减数分裂过程中部分染色体以及该病相关基因的图像,则该细胞可能出现在该家族下列个体中______。(编号选填)
①I - 2 ②II - 2 ③II - 3 ④III - 3
(4)经分析该家族多囊肾病是由基因 PKD1突变导致的,编码 PKD1的基因中某个碱基对被替换,表达产物酶X变为酶Y,表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况,对这四种状况出现的原因判断正确的是______。(多选)
比较指标
①
②
③
④
酶Y活性/酶X活性
100%
50%
10%
150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数
1
1
小于 1
大于 1
A. 状况①不一定发生氨基酸序列变化
B. 状况②一定是氨基酸种类减少50%
C. 状况③可能是因为突变导致tRNA的种类减少
D. 状况④可能是因为突变导致终止密码位置变化
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2025-2026 学年度第一学期高二生物摸底考试卷
(本试卷满分 100 分, 60 分钟完成。答案一律写在答题纸上)
一、脂肪细胞
1. 人体具有储存脂肪的细胞——脂肪细胞。脂肪细胞按照形态一般分为单泡脂肪细胞(白色脂肪细胞)和多泡脂肪细胞 (棕色脂肪细胞)。图为两种脂肪细胞的结构模式图。
(1)人体细胞中的脂质有______。(编号选填)
①磷脂 ②胆固醇 ③纤维素 ④脂肪
(2)脂肪与糖类在结构上共有的特点为____,在功能上共有的特点为____。若要鉴定脂滴中的脂肪,可选择的实验试剂为___。(编号选填)
①都以碳链为分子骨架 ②都由 C、H、O三种元素组成③都可作为细胞的能源物质 ④都参与细胞质膜的构成⑤班氏试剂 ⑥苏丹Ⅳ染液
(3)现有研究表明,适当的运动、寒冷刺激等可促进机体内的单泡脂肪细胞往多泡脂肪细胞转化,据图推测转化过程中细胞会发生的变化可能有______。(多选)
A. 细胞核数量增多
B. 脂滴数量增多
C. 线粒体数量增多
D. 有机物氧化分解增强
(4)脂滴是由膜包裹脂质形成,据图推测,与单泡脂肪细胞相比,多泡脂肪细胞内所含磷脂分子的量___。
A. 较多 B. 较少 C. 相同 D. 无法确定
(5)脂滴是由膜包裹脂质形成,请推测包裹脂滴的膜中磷脂分子的排布方式及原因,判断下列说法是否正确,选出正确的选项______。(编号选填)
①脂滴膜外侧细胞质主要成分是水,内侧包裹的主要成分是脂质
②脂滴膜外侧细胞质主要成分是脂质,内侧包裹的主要成分是水
③脂滴膜外侧细胞质及内侧包裹的主要成分均是水
④磷脂分子头部亲水,尾部疏水
⑤磷脂分子尾部亲水,头部疏水
⑥磷脂分子双层排列,头对头位于中间,一侧尾部朝向细胞质,另一侧尾部朝向内侧,稳定存在于细胞中
⑦磷脂分子双层排列,尾对尾位于中间,一侧头部朝向细胞质,另一侧头部朝向内侧,稳定存在于细胞中
⑧磷脂分子头部朝向细胞质,尾部朝向脂滴内,构成单层分子结构,稳定存在于细胞中
脂肪细胞可合成并分泌瘦素(一种蛋白质类激素),瘦素通过参与调节机体的食欲、减少能量的摄取、抑制脂肪的合成等使体重减轻。
(6)下列选项中不可作为瘦素的合成原料的是_____。
A. B.
C. D.
(7)据题意可知,脂肪细胞分泌瘦素的方式属于_____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吐
(8)脂肪细胞合成及分泌瘦素的生命活动需要由以下结构发挥作用合作完成_____。(编号选填)
①核糖体合成
②高尔基体修饰
③囊泡运输
④内质网加工
⑤细胞核相关基因转录
⑥线粒体分解有机物供能
【答案】(1)①②④ (2) ① ①② ②. ③ ③. ⑥ (3)BCD (4)A (5)①④⑧ (6)C (7)D (8)①②③④⑤⑥
【解析】
【分析】1、化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S等;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素一般为C、H、O。
2、脂质是人体需要的重要营养素之一,供给机体所需的能量、提供机体所需的必需脂肪酸,是人体细胞组织的组成成分。脂肪用于储藏能量,缓冲压力,减少摩擦和起到保温作用。
【小问1详解】
人体细胞中的脂质有①磷脂、 ②胆固醇、 ④脂肪,其中磷脂是组成细胞膜的主要成分、胆固醇参与人体细胞膜的组成,脂肪是细胞内良好的储能物质,即①②④正确。
故选①②④。
【小问2详解】
脂肪与糖类在结构上共有的特点是①都以碳链为分子骨架②都主要由C、H、O三种元素组成,脂肪与糖类在功能上共有的特点为③都可作为细胞的能源物质;脂肪的鉴定可选择⑥苏丹IV染液,脂肪可被染成红色。
【小问3详解】
据图1分析,单泡脂肪细胞与多泡脂肪细胞比较,单泡脂肪细胞往多泡脂肪细胞转化过程中,细胞核数量不变,脂滴数量增多,线粒体数量增多,因此有机物氧化分解增强,BCD正确。
故选BCD。
【小问4详解】
脂滴是由膜包裹脂质形成,据图1推测,与单泡脂肪细胞相比,多泡脂肪细胞脂滴数量增多,因此内膜系统的相对面积会增大,因此,多泡脂肪细胞内所含磷脂分子的量较多,A正确。
故选A。
【小问5详解】
脂滴是由膜包裹脂质形成,结合题图信息以及磷脂分子的特点推测,脂滴膜外侧细胞质主要成分是水,而内侧包裹的主要成分是脂质,由于磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以磷脂分子头部朝向细胞质尾部朝向脂滴内,构成紧密的单层分子的膜结构即可稳定存在于细胞中,即①④⑧正确。
【小问6详解】
据题意可知,瘦素是一种蛋白类激素,蛋白类基本单位氨基酸,氨基酸结构通式的特点:每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,一个氨基和一个羧基同时连在同一个碳原子上,图示ABD符合氨基酸结构可作为瘦素的合成原料;C不符合氨基酸结构,不可作为瘦素的合成原料。
故选C。
【小问7详解】
瘦素是一种蛋白类激素,因此瘦素分泌出脂肪细胞的方式属于胞吐,ABC错误,D正确。
故选D。
【小问8详解】
瘦素是一种蛋白类激素,属于分泌蛋白,因此脂肪细胞合成分泌瘦素的生命活动需要⑤细胞核相关基因转录,而后进入细胞质基质的①核糖体上合成多肽链、④内质网加工、②高尔基体修饰③囊泡运输,而后通过细胞膜胞吐到细胞外,该过程需要⑥线粒体分解有机物供能。需要的过程包括①②③④⑤⑥。
二、类囊体酸化
2. 莱茵衣藻不仅能进行光合作用,还能有氧呼吸和无氧呼吸,是科学家研究三者之间相互作用的理想模式生物,其细胞结构和部分代谢过程如图所示。
(1)据图和所学知识判断,下列细胞结构与莱茵衣藻最为相似的是________。
A. 脂肪细胞
B. 蓝细菌
C. 黑藻的叶肉细胞
D. 洋葱鳞片叶表皮细胞
(2)图中,生理过程X发生的场所、物质Y分别是________。
A. 细胞质基质和丙酮酸
B. 细胞质基质和乙酰辅酶A
C. 叶绿体基质和丙酮酸
D. 叶绿体基质和乙酰辅酶A
(3)在光照适宜且氧气充足的条件下,莱茵衣藻细胞内存在的能量转换有________。(编号选填)
①葡萄糖分子中稳定的化学能转换成热能
②光能转换成ATP和NADPH 分子中活跃的化学能
③ATP和NADPH分子活跃的化学能转换成糖分子中稳定的化学能
④葡萄糖分子中稳定的化学能转换成ATP和NADH中活跃的化学能
(4)若探究莱茵衣藻细胞内光合色素种类与绿色植物的差异,下列操作合理的是__________。(多选)
A. 用 95%乙醇提取光合色素
B. 用聚酰胺薄膜层析分离光合色素
C. 取双缩脲试剂与光合色素混合
D. 用分光光度计测定665nm波长处的吸光值
(5)图中发生的光能吸收和转换过程中能产生H+,后者来自于________。
A. 水的光解
B. NADPH的分解
C. ATP的水解
D. 叶绿素a释放电子
莱茵衣藻无氧呼吸会产生有机小分子弱酸(HA),后者能跨膜进入类囊体,并在类囊体内释放出H+。过量H+在类囊体腔中的积累导致类囊体酸化,进而影响光合作用正常进行。
(6)图中HA从产生部位进入类囊体,需要跨越的生物膜层数为______层。
(7)研究人员用适宜浓度的HCl和HA 分别处理莱茵衣藻,发现HA处理可造成莱茵衣藻类囊体酸化,而HCl处则不会,可能的原因是______。(多选)
A. HA呈弱酸性 B. HA不带电荷 C. HA是小分子 D. HCl全部电离
莱茵衣藻白天进行有氧呼吸,而夜间则依靠无氧呼吸维持能量供应。为进一步研究莱茵衣藻无氧呼吸对其新陈代谢的影响,研究人员开展下列实验:(1)在光照适宜且氧气充足的条件下测定莱茵衣藻类囊体膜上的电子传递速率(如图)。(2)在氧气充足的条件下,测定不同环境 pH下莱茵衣藻的O2消耗速率,发现随环境 pH 下降,莱茵衣藻单位时间内 O2消耗速率逐渐下降。
(8)据上述实验结果推断,莱茵衣藻无氧呼吸对光合作用和有氧呼吸的影响分别是______。
A. 促进、促进 B. 促进、抑制 C. 抑制、促进 D. 抑制、抑制
【答案】(1)C (2)B (3)①②③④ (4)AB (5)A (6)3 (7)ABD (8)D
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。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,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
A、莱茵衣藻是真核生物,具有叶绿体和线粒体等细胞器,脂肪细胞属于动物细胞,没有叶绿体,与莱茵衣藻结构差异较大,A错误;
B、蓝细菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,也没有复杂的细胞器,与莱茵衣藻结构不同,B错误;
C、黑藻的叶肉细胞是真核植物细胞,含有叶绿体和线粒体等细胞器,与莱茵衣藻结构最为相似,C正确;
D、洋葱鳞片叶表皮细胞是植物细胞,但没有叶绿体,与莱茵衣藻结构有差异,D错误。
故选C。
【小问2详解】
葡萄糖在细胞中首先进行呼吸作用第一阶段的反应,即葡萄糖分解产生PYR(丙酮酸)和少量能量,该过程发生在细胞质基质中,葡萄糖经过呼吸作用第一阶段产生的PYR(丙酮酸)进一步反应生成Y(乙酰辅酶A),然后进入线粒体参与有氧呼吸的后续过程,所以生理过程X(葡萄糖分解产生丙酮酸以及丙酮酸转化为乙酰辅酶A的过程)发生的场所是细胞质基质,物质Y是乙酰辅酶A,B正确。
故选B。
【小问3详解】
①葡萄糖分子中稳定的化学能转换成热能,,即细胞呼吸过程,可以发生在莱茵衣藻细胞内,①正确;
②在光照适宜且氧气充足的条件下,莱茵衣藻可以进行光合作用,在光反应阶段,光能转换成ATP和NADPH分子中活跃的化学能,②正确;
③在暗反应阶段,ATP和NADPH分子活跃的化学能转换成糖分子中稳定的化学能,该过程可以发生在莱茵衣藻细胞内,③正确;
④莱茵衣藻细胞内可以进行有氧呼吸,在有氧呼吸过程中,葡萄糖分子中稳定的化学能转换成热能以及ATP和NADH中活跃的化学能,④正确。
故选①②③④。
【小问4详解】
A、光合色素能溶解在有机溶剂中,95%乙醇可以作为提取光合色素的有机溶剂,所以用95%乙醇提取光合色素是合理的,A正确;
B、聚酰胺薄膜层析法是分离光合色素的常用方法之一,不同的光合色素在聚酰胺薄膜上的吸附-解吸附能力不同,从而实现分离,B正确;
C、双缩脲试剂是用来检测蛋白质的,光合色素不是蛋白质,不能用双缩脲试剂与光合色素混合,C错误;
D、在665nm波长处主要吸收红光,对应的色素是叶绿素(叶绿素a和叶绿素b),而莱茵衣藻细胞和绿色植物都含有叶绿素,所以不能用分光光度计测定665nm波长处的吸光值来探究莱茵衣藻细胞内光合色素种类与绿色植物的差异,D错误。
故选AB。
【小问5详解】
在光合作用的光反应中,水在光下分解产生氧气和H+,这是光反应中H+的来源,而NADPH的分解、ATP的水解、叶绿素a释放电子都不是光反应中产生H+的过程,所以在光能吸收和转换过程中产生的H+来自于水的光解,A正确。
故选A。
【小问6详解】
莱茵衣藻无氧呼吸产生HA的场所是细胞质基质,类囊体是叶绿体中的结构,叶绿体有双层膜,HA从细胞质基质进入类囊体需要跨越叶绿体的两层膜以及类囊体膜1层,共3层生物膜。
【小问7详解】
A、HCl是强酸,可能会破坏类囊体膜的结构,使其失去相应的功能,而HA呈弱酸性,能跨膜进入类囊体,并在类囊体内释放出H+,过量H+在类囊体腔中的积累导致类囊体酸化,A正确;
B、HA不带电荷,这使得它能够更容易地跨膜进入类囊体,而HCl在溶液中会电离出H+和Cl-,带电粒子跨膜相对困难,所以HA能进入类囊体释放H⁺导致酸化,而HCl不能,B正确;
C、HA是小分子不是其能造成类囊体酸化而HCl不能的关键因素,小分子不一定就能跨膜进入类囊体并产生酸化效果,C错误;
D、HCl会电离产生的H+和Cl-,由于带电难以跨膜进入类囊体,所以不会造成类囊体酸化,D正确。
故选ABD。
【小问8详解】
从图2可以看出,HA处理(模拟无氧呼吸产生HA的情况)后类囊体膜上的电子传递速率降低,说明无氧呼吸对光合作用有抑制作用;从“在氧气充足的条件下,测定不同环境pH下莱茵衣藻的O2消耗速率,发现随环境pH下降,莱茵衣藻单位时间内O2消耗速率逐渐下降”可知,无氧呼吸对有氧呼吸有抑制作用,所以莱茵衣藻无氧呼吸对光合作用和有氧呼吸的影响都是抑制,D正确。
故选D。
三、果蝇的遗传
3. 科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。
实验一:用灰体正常眼与黑檀体粗糙眼杂交,F1全为灰体正常眼,对 F1进行测交,测交后代出现灰体正常眼:黑檀体粗糙眼为1:1.
(1)据此分析,关于果蝇体色和眼型这两对相对性状中属于显性性状的是______。(多选)
A. 灰体
B. 黑檀体
C. 正常眼
D. 粗糙眼
(2)控制体色和眼的两对等位基因在染色体上的位置关系为_________。
A. 在非同源染色体上能自由组合
B. 在非同源染色体上不能自由组合
C. 在同一对同源染色体上能交叉互换
D. 在同一对同源染色体上不能交叉互换
实验二:果蝇甲、乙、丙为关于眼色的3种不同隐性突变体品系(突变基因位于第2号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
亲本组合
甲×乙
乙×丙
甲×丙
F1
野生型
突变型
野生型
(3)在图 4中标注 F1中突变型个体细胞中的眼色相关基因的相对位置_______(甲、乙、丙的隐性突变基因分别用 a1、a2、a3 表示,野生型基因用“+”表示)。
实验三:果蝇的正常刚毛(D)对截刚毛(d)为显性,这对等位基因位于性染色体同源区段上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如图.
(4)据此分析,亲本的基因型分别为________,F1中雌性个体的基因型有___种。
实验四:果蝇(2n=8)的精原细胞要经过精确的四次有丝分裂之后,方能启动减数分裂形成初级精母细胞。科研团队致力于研究有丝分裂向减数分裂转化的调控机制,用EMS诱变筛选,发现一株果蝇tut突变体,其精原细胞不能停止有丝分裂,而出现精原细胞过度增殖的表型。
(5)显微观察野生型果蝇精巢,发现有15%的细胞是16条染色体、55%的细胞是8条染色体、30%的细胞是4条染色体。细胞中____条染色体的出现可能与减数分裂有关。(编号选填)①4 ②8 ③16
为探究tut突变体的遗传特性,研究人员做了杂交实验,结果如图.
(6)根据杂交实验结果可知,过度增殖为隐性性状。推测它们的遗传遵循基因的____定律。若F1与tut突变体杂交后代的性状及其分离比为________,则说明上述推测正确。
(7)研究人员将tut突变体与一系列缺失突变体果蝇做杂交,发现tut突变体与编号为BL7591、BL24400、BL26830、BL8065的果蝇缺失突变体杂交后代表型均有过度增殖,tut突变体的突变基因应该位于这些染色体缺失区域的______区域。
A. 交集 B. 并集 C. 补集 D. 以上均可
【答案】(1)AC (2)D
(3) (4) ①. TtXdXd、TtXdYD ②. 2 (5)①②
(6) ①. 分离 ②. 正常有丝分裂:过度增殖=1:1 (7)A
【解析】
【分析】1、具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代表现出来的性状为显性性状,子一代未表现出来的性状为隐性性状。
2、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】
用灰体正常眼与黑檀体粗糙眼杂交,F1全为灰体正常眼,说明果蝇的灰体对黑檀体为显性,正常眼对粗糙眼为显性,AC正确,BD错误。
故选AC。
【小问2详解】
用灰体正常眼与黑檀体粗糙眼杂交,F1全为灰体正常眼,说明亲本都是纯合子,F1是双杂合子,F1测交后代出现两种表型且比例为1:1,说明F1产生了两种配子且比例为1:1,因此控制体色和眼的两对等位基因在染色体上的位置关系为:在同一对同源染色体上不能交叉互换,D正确,ABC错误。
故选D。
【小问3详解】
野生型基因型为++,甲基因型为a1a1,乙的基因型为a2a2,甲乙杂交,子代全为野生型,说明a1a2是不同位点的突变,丙的基因型为a3a3,乙和丙杂交子代全为突变型,说明a2a3是同一位点的突变。乙的基因型为,丙的基因型为,二者杂交后代突变型的基因型为。
【小问4详解】
由题干信息可知,果蝇的正常刚毛(D)对截刚毛(d)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。截刚毛♀和正常刚毛♂杂交,截刚毛♀:截刚毛♂(tt引起的XX个体成为不育雄性个体):正常刚毛♂=3:1:4,即不考虑tt影响的情况下,雌性全截毛、雄性全正常刚毛,则D和d基因位于X和Y的同源区段,且亲本基因型为XdXd、XdYD,截毛♀:截毛♂=3:1,说明子代中,T_:tt=3:1,则亲代相关基因型组合为Tt、Tt。综上所述,亲本基因型为TtXdXd、TtXdYD。F1中雌性个体的基因型有2种,TTXdXd:TtXdXd=1:2。
【小问5详解】
含8条染色体的精原细胞经减数分裂形成含4条染色体的细胞;含16条染色体的细胞应处于有丝分裂的后期。因此,细胞中4条染色体、8条染色体的出现可能与有丝分裂有关,①②正确,③错误。
故选①②。
【小问6详解】
F1中雌雄果蝇杂交,F2中正常有丝分裂:过度增殖=3:1,表明过度增殖为隐性性状,且符合基因的分离定律。假设显性基因为A,隐性基因为a,若上述推测正确的话,则F1的基因型为Aa,tut突变体的基因型为aa,则F1与tut突变体杂交后代的性状及其分离比为正常有丝分裂:过度增殖=1:1。
【小问7详解】
tut突变体与一系列缺失突变体果蝇做杂交,发现tut突变体与编号为BL7591、BL24400、BL26830、BL8065的果蝇缺失突变体杂交后代表型均有过度增殖,tut突变体的突变基因应该位于染色体缺失区域的交集区域,A正确,BCD错误。
故选A。
四、尼安德特人
4. 研究表明,现代人类的多种疾病基因可能来自尼安德特人 (已灭绝人种)。科学家从尼安德特人化石中发现了线粒体 DNA(mtDNA),并进行了测序。图1表示现代人与不同地区现代人、尼安德特人、黑猩猩之间 mtDNA 特定序列的碱基对差异。
(1)图1的结果,属于进化证据中的________。
A. 化石证据
B. 比较解剖学证据
C. 胚胎学证据
D. 分子生物学证据
(2)图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间的进化关系图,依据图1信息,图2中A表示________。(编号选填)
①现代人
②黑猩猩
③尼安德特人
(3)进一步研究发现,结直肠癌致病基因的产生与尼安德特人有关。尼安德特人通过基因交流向现代人祖先转移基因。图3为结直肠癌多步发展的过程。
检测发现多个结直肠癌患者体细胞的 K-ras 蛋白的第12号氨基酸改变。推测这种蛋白产生的原因是正常 K-ras 基因发生_______。
A. 碱基缺失 B. 碱基插入 C. 碱基替换 D. 碱基重复
(4)分析图3可知,导致结直肠癌的分子机制有______。(多选)
A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体变异 D. 表观遗传机制
(5)尼安德特人产生的变异增加多种疾病的患病概率,这些疾病增加尼安德特人灭绝的风险,最终尼安德特人惨遭灭绝。综合上述信息,下列关于人类进化的叙述正确的是_______。(多选)
A. 尼安德特人变异是环境定向诱导的
B. 尼安德特人和现代人具有共同祖先
C. 现代人祖先比尼安德特人更适应环境
D. 现代人祖先与尼安德特人是不同物种
(6)结合已有知识分析,尼安德特人的灭绝______。(多选)
A. 为新物种提供生存空间
B. 增加了新物种的食物来源
C. 是一种正常的自然现象
D. 是自然选择的结果
【答案】(1)D (2)② (3)C (4)ACD (5)BC (6)ABCD
【解析】
【分析】进化证据包括化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据和分子生物学证据等。分子生物学证据是通过对生物大分子(如 DNA、蛋白质等)的结构和功能进行研究,来揭示生物进化的关系。
【小问1详解】
A、化石证据是指保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹,是研究生物进化最直接、最重要的证据,不符合题意,A 错误;
B、比较解剖学证据是通过比较不同生物的解剖结构来推断进化关系,不符合题意,B 错误;
C、胚胎学证据是研究不同生物胚胎发育过程中的相似性和差异性,不符合题意,C 错误;
D、图示信息是对 DNA 进行研究的结果,所以属于分子生物学证据,D正确。
故选D。
小问2详解】
观察图 1 可知,现代人与尼安德特人之间的碱基对差异相对较小,而现代人与黑猩猩之间的碱基对差异较大。 在图 2 中,A 与另外两个分支的亲缘关系相对较远,根据图 1 的信息,尼安德特人与现代人的亲缘关系相对较近,所以 B和C可表示现代人与尼安德特人 ,A表示黑猩猩,即②。
【小问3详解】
若发生碱基缺失、插入、重复,可能会导致缺失位点之后的密码子全部发生改变,从而引起多个氨基酸的改变,而题目中仅提到第 12 号氨基酸改变,不是多个氨基酸改变。发生碱基替换时,可能会使原本编码某一氨基酸的密码子变成编码另一种氨基酸的密码子 。在这种情况下,有可能只改变一个氨基酸,恰好符合题目中 “K - ras 蛋白的第 12 号氨基酸改变” 的描述,ABD错误,C正确。
故选C。
【小问4详解】
正常K-ras基因发生基因突变,使得K-ras蛋白活化;图中提到 DNA 高甲基化,DNA 甲基化属于表观遗传修饰的一种,表观遗传机制可以在不改变 DNA 序列的情况下影响基因的表达,从而影响细胞的功能和命运,与结直肠癌的发生有关;某个基因的缺失属于染色体变异,图中没有涉及到基因重组,ACD正确。
故选ACD 。
【小问5详解】
A、变异是不定向的,环境起选择作用,而不是定向诱导变异,A 错误;
B、根据人类进化的相关知识,尼安德特人和现代人在进化历程中有共同的祖先,B 正确;
C、尼安德特人在进化过程中灭绝了,现代人祖先在进化中得以发展,从结果看可以说现代人祖先比尼安德特人更适应环境,C 正确;
D、根据题干信息,不能推测出现代人祖先与尼安德特人存在生殖隔离,因为生殖隔离的产生是衡量新物种形成的标志,D错误。
故选BC。
【小问6详解】
A、尼安德特人的灭绝,其他物种有更多的生存资源,增加了新物种的食物来源,并为其他新物种提供生存空间,B正确;
B、尼安德特人的灭绝,其他物种有更多的生存资源,因而增加了新物种的食物来源,B正确;
C、在生物进化过程中,物种的灭绝是较为常见的现象,C正确;
D、尼安德特人在与其他人类种群的竞争等过程中,由于自身不适应环境变化等原因,逐渐被淘汰,这是自然选择的结果,D正确。
故选ABCD。
五、痛风与多囊肾病
5. 人体血液中尿酸含量过高可能引起痛风。人体生成的尿酸主要由肾脏经尿液排出,图1为肾小管上皮细胞部分转运尿酸途径,箭头方向代表转运方向。痛风在男性中患病概率显著高于女性,可能与雌激素相关,研究人员用不同浓度雌二醇(一种雌激素)处理人肾小管上皮细胞,结果如图2.
(1)尿酸转运蛋白从合成到融合至肾小管上皮细胞质膜上依次需______。(选择编号并排序)
①内质网加工
②细胞核相关基因转录
③溶酶体运输
④高尔基体加工转运
⑤核糖体合成
(2)图1所示尿酸的各种转移途径需依次经过内环境各成分,以下尿酸的内环境转移途径正确的是______。
A. 血浆→组织液→尿液
B. 尿液→组织液→血浆
C. 组织液→血浆
D. 细胞内液→组织液→血浆
(3)雌二醇是一种小分子亲脂性激素,能进入肾小管上皮细胞发挥作用,说明肾小管上皮细胞有雌二醇的______。(编号选填)
①载体 ②受体 ③抗体
(4)结合图1和图2,说明男性痛风患病概率显著高于女性的原因_________。
【答案】(1)②⑤①④
(2)C (3)②
(4)男性体内雌激素水平低于女性,ABCG2和NPT4蛋白表达低于女性,经两种蛋白转运至尿液的尿酸少,但GLUT9蛋白表达水平高于女性,经该蛋白从尿液转运至血液的尿酸多,二者综合使得血液中尿酸含量高于女性,引起痛风的概率高
【解析】
【分析】分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质。内质网可以“出芽”,也就是鼓出由膜形成的囊泡,包裹着要运输的蛋白质,离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分,高尔基体还能对蛋白质做进一步的加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡移动到细胞膜与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
【小问1详解】
尿酸转运蛋白属于膜上的蛋白质,其合成和加工过程类似分泌蛋白,蛋白质的合成受基因的控制,需要细胞核内的基因转录形成mRNA进入细胞质的核糖体上翻译,核糖体上通过脱水缩合形成肽链,肽链通过内质网和高尔基体加工和运输,最终运输到细胞膜上,因此尿酸转运蛋白从合成到融合至肾小管上皮细胞质膜上依次需②细胞核相关基因转录、⑤核糖体合成、①内质网加工、④高尔基体加工转运。
【小问2详解】
细胞内产生的尿酸首先进入组织液,然后进入血浆,通过血液运输到达肾脏,由肾脏排出,因此尿酸在内环境转移的途径为组织液→血浆,细胞内液和尿液都不属于内环境,C正确,ABD错误。
故选C。
【小问3详解】
激素需要与特异性受体结合才能发挥作用,雌二醇是一种小分子亲脂性激素,能进入肾小管上皮细胞发挥作用,说明肾小管上皮细胞中有雌二醇的②受体。
【小问4详解】
根据图2可知,随着雌激素浓度的增加,ABCG2和NPT4蛋白表达水平升高,GLUT9蛋白表达水平下降,男性雌激素水平低于女性,因此ABCG2和NPT4蛋白表达低于女性,ABCG2和NPT4蛋白可将尿酸运至尿液,因此经两种蛋白转运至尿液的尿酸少,但GLUT9蛋白表达水平高于女性,经该蛋白从尿液转运至血液的尿酸多,二者综合使得血液中尿酸含量高于女性,引起痛风的概率高。
6. 多囊肾病 (PKD) 是常见的单基因遗传病之一,主要病理特征是双侧肾脏形成多个大小不等的液性囊肿,进行性增大,破坏肾脏的结构和功能,常伴肝囊肿,50%病人发展成肾功能衰竭。图1是一多囊肾病家族遗传系谱图。
(1)据图 1分析,该家族的多囊肾病遗传方式为______。
(2)若相关基因用A/a表示,则II - 3的基因型为______,II - 3与II - 4再生一个正常女孩的概率是______。
(3)图2表示该家族一个体内某细胞减数分裂过程中部分染色体以及该病相关基因的图像,则该细胞可能出现在该家族下列个体中______。(编号选填)
①I - 2 ②II - 2 ③II - 3 ④III - 3
(4)经分析该家族多囊肾病是由基因 PKD1突变导致的,编码 PKD1的基因中某个碱基对被替换,表达产物酶X变为酶Y,表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况,对这四种状况出现的原因判断正确的是______。(多选)
比较指标
①
②
③
④
酶Y活性/酶X活性
100%
50%
10%
150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数
1
1
小于 1
大于 1
A. 状况①不一定发生氨基酸序列变化
B. 状况②一定是氨基酸种类减少50%
C. 状况③可能是因为突变导致tRNA的种类减少
D. 状况④可能是因为突变导致终止密码位置变化
【答案】(1)常染色体显性遗传
(2) ①. AA或Aa ②. 1/6 (3)①③ (4)AD
【解析】
【分析】常染色体显性遗传病:多指、并指、软骨发育不全,发病特点:患者多,且表现多代连续得病,且与性别无关;常染色体隐性遗传病:白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症;发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续,且与性别无关。
【小问1详解】
系谱图1中显示患病的Ⅰ-1与Ⅰ-2结婚生出了正常的女儿Ⅱ-2,可推知多囊肾病为常染色体显性遗传病。
【小问2详解】
相关基因用A/a表示,图1中患病的Ⅰ-1与Ⅰ-2结婚生出了正常的女儿Ⅱ-2,因此可知Ⅰ-1与Ⅰ-2的基因型为Aa,则患病女儿Ⅱ-3的基因型为1/3AA或2/3Aa,Ⅱ-3与表现型正常的Ⅱ-4(aa)婚配,生一个正常且为女孩的概率是2/3×1/2×1/2=1/6。
【小问3详解】
根据图2细胞质不均等分开的趋势,以及着丝点分裂的行为表现可知,细胞为次级卵母细胞,其中含有A基因,说明该细胞取自女性患者的卵巢内,图中只有Ⅰ-2和Ⅱ-3两个患病女性,即①③符合题意。
故选①③。
【小问4详解】
A、状况①结果是突变后酶X与酶Y的活性一致,其中的氨基酸数目也未发生改变,因此可能基因突变后,由于密码子的兼并性,基因突变后并未引起氨基酸的改变,据此可知改变后不一定发生氨基酸序列变化,A正确;
B、状况②中酶活性降低一半,而两酶的氨基酸数目没有变化,可能是氨基酸种类发生改变,但不一定是氨基酸种类减少一半所致,最可能的原因是酶的空间结构发生变化,B错误;
C、替换后导致转录终止密码位置提前,因此,酶Y的氨基酸数目会大大减少,进而对其活性造成很大的影响,该突变不会导致tRNA的种类的变化,C错误;
D、状况④的变化是酶Y的活性变大,并且其中氨基酸的数目也增多,因此可知突变的结果是引起转录出的mRNA中终止密码错后出现,D正确。
故选AD。
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