内容正文:
定远育才学校2025-2026学年高三(上)期中检测生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 安徽省石台县的土壤中硒元素含量颇为丰富,被称为“中国生态硒都”。硒元素能够参与谷胱甘肽过氧化物酶(一种蛋白质)的合成,此酶可保护细胞免受氧化损伤。硒元素发挥着抗肿瘤、提升人体免疫力和延缓细胞衰老等重要作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 硒元素位于硒代半胱氨酸的羧基上
B. 硒元素在富硒大米的细胞内都以化合物形式存在
C. 石台县的富硒大米中含有丰富的钙、磷、硒等大量元素
D. 硒元素延缓细胞衰老,可能是通过减少细胞内自由基的产生实现的
2. 磷脂酸(PA)是一种常见的磷脂,在组成细胞膜脂质中的占比约为0.25%。盐胁迫时(膜外Na+浓度显著高于膜内浓度),PA在质膜迅速聚集并与蛋白激酶SOS2结合,使钙结合蛋白(SCBP8)磷酸化而解除对K+通道(AKT1)的抑制,同时还能激活钠氢转运蛋白(SOS1),具体调节机制如下图所示。据此推测下列相关说法错误的是( )
A. HKT1活性增强时,AKT1活性减弱
B. 盐胁迫下,Na+通过主动运输转运至细胞外
C SOSl能同时转运H+和Na+,但仍具有专一性
D. 钠离子通过HKT1进入细胞时,需要与其结合
3. 线粒体疾病是线粒体功能异常导致的一类疾病,患者往往会出现肌无力、呼吸困难等症状。某科研单位对正常组与疾病组相关生化指标进行检测,结果如表所示。FGF21是调节细胞呼吸的关键因子,体外有氧条件下培养正常的成肌细胞,检测FGF21刺激对细胞内ATP的影响,其结果如图所示。下列相关推测不合理的是( )
正常组
疾病组
乳酸/()
1.1
1.5
丙酮酸/()
0.09
0.1
FGF21/()
82.5
617.4
A. 线粒体疾病患者肌细胞有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强
B. 据图可知,FGF21对细胞呼吸的调节是促进无氧呼吸
C. 细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D. 图中对照组和FGF21组ATP主要来自成肌细胞线粒体内膜
4. 在最适温度下,研究人员测得的某植物叶肉细胞光合速率随光照强度的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 若适当升高温度重新进行测定,d点将下移
B. c点光照强度下该植物光合速率和呼吸速率相等
C. 限制de段的主要环境因素可能是CO2浓度和光照强度
D. 一天光照12h,该叶肉细胞一昼夜积累的有机物量为0
5. 单基因遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟表型正常。下列分析错误的是( )
A. 该病为隐性遗传病,未突变P基因的位点②碱基对为A-T
B. 患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子
C. 患者弟弟与一表型正常的女性婚配,后代可能会患病
D. ①和②位点的突变均会导致P基因结构的改变,但其功能没有改变
6. 以下甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化(假设细胞呼吸底物只有葡萄糖)。下列相关叙述不正确的是( )
A. 甲图中O2浓度为a时的情况对应乙图中的A点
B. 甲图中O2浓度为b时细胞中有酒精产生
C. 甲图中O2浓度超过d后细胞有氧呼吸速率不再增加
D. 乙图中C点对应的O2浓度是最适合苹果储藏的浓度
7. 20世纪40年代,科学家艾弗里和他的同事在实验室里,将加热杀死的S型细菌破碎后,除去了大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物进行实验,实验结果如下表所示,下列有关此实验的分析,错误的是( )
组别
实验处理
实验现象
第1组
细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落、S型菌落
第2组
蛋白醇+细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落、S型菌落
第3组
RNA醇+细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落、S型菌落
第4组
酯醇+细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落、S型菌落
第5组
DNA醇+细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落
A. 对第1组实验的分析必须以其他四组实验为参照
B. 本实验结果证明R型肺炎链球菌发生了基因重组
C. 经蛋白酶、RNA酶和酯酶处理后,细胞提取物仍然具有生物活性
D. 本实验可以证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
8. 研究发现,辣椒素可使人产生灼烧感,这与细胞膜上一种名叫Piezo的受体有关。Piezo受体是由三个相同的Piezo蛋白组成的“螺旋桨状”三聚体,其能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞(见下图)。下列叙述不正确的是( )
A. Piezo受体具信息交流和识别功能,可用双缩脲试剂检测
B. Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,含有水溶性部分和脂溶性部分
C. Piezo蛋白不是分泌蛋白,故不需要内质网和高尔基体的加工
D. Piezo受体一定含C、H、O、N,其介导阳离子进入细胞不直接消耗ATP
9. 真核生物细胞核DNA复制时,在引物的引导下,以dNTP(dATP、dGTP、dCTP和dTTP)水解两个磷酸基团后生成的脱氧核糖核苷酸为原料,合成DNA子代分子,核DNA复制时的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 该过程可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间的时期
B. 该DNA复制时先解旋后复制,且可能存在多起点复制
C. 解旋酶和DNA聚合酶催化化学反应时都需要消耗能量
D. 子链合成方向是从引物的5'端开始合成两条子链且合成方向相同
10. 温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述错误的是( )
A. 随着温度升高,底物分子具有的能量逐渐升高
B. t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同
C. t1~t2条件下酶活性相对较高,但该条件不适合保存酶制剂
D. 酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
11. 如图所示某植物的花色受两对等位基因控制,其中酶1由A、a中的一个基因控制,酶2由B、b中的一个基因控制,且两对独立遗传的等位基因均表现为完全显性。下列叙述错误的是( )
前体物质(白色)中间产物(蓝色)终产物(红色)
A. 从该植物的花色遗传可以看出,基因可通过控制酶的合成间接控制生物的性状
B. 若基因型为AaBb的植株开红花,则控制酶1和酶2合成的基因分别是A和B
C. 若对基因型为AaBb的植株进行测交,子代可能出现3种花色的植株
D. 若基因型为AaBb植株自交,子代的性状分离比不可能是12:3:1
12. 图1为某家系中某种单基因遗传病(相关基因用A、a表示)的遗传系谱图,图2为此家系中部分个体相关基因经某种限制酶处理后的电泳图。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. 据图1和图2分析可知,该病遗传方式是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-3和Ⅱ-4不会生出患病女孩,他们再生一个患病男孩的概率是1/4
C. 若Ⅲ-5为正常女孩,则Ⅲ-5的相关基因经过酶切、电泳后有2个条带
D. 推测图2中的X可能是图1中Ⅱ-1个体的电泳结果
13. 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
14. 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
15. 细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如下图所示),内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( )
A. 外泌体的形成体现了细胞膜的功能特点
B. 外泌体是由内、外两层膜包被囊泡
C. 和野生型小鼠相比,DRAM基因缺失型小鼠血浆中外泌体的含量更高
D. 可以利用差速离心法提取细胞内多囊体,进一步分析外泌体的结构和成分
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16. 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:蓝光每组输出的功率相同。
回答下列问题:
(1)光为生菜的光合作用提供______,又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求,若营养液中的离子浓度过高,根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。
(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,选用红、蓝光配比为______,最有利于生菜产量的提高,原因是______。
(3)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25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳,判断依据是______。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,从农业生态工程角度分析,优点还有______。
17. 某种植物的花色表现为白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)一对相对性状,由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制,生化机制如图甲所示。两对基因独立遗传。为探究该种植物花色的遗传规律,进行了杂交实验,结果如图乙所示:
(1)图甲说明基因与性状的关系是基因通过______,进而控制生物的性状。
(2)图乙杂交实验的亲本中,开黄花植株的基因型为______。
(3)图乙中F2开白花植株中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍为白花,这样的个体在F2代开白花植株中的比例为______;还有部分个体自交后代会发生性状分离,它们的基因型是______。
(4)如果继续将F2中所有的杂合的开白花植株进行自交,所得后代的表现型比例为白色:黄色=______。
18. 当光照过强,植物吸收的光能超过植物所需时,会导致光合速率下降,这种现象称为光抑制。强光条件下,叶肉细胞内因NADP⁺不足、O2浓度过高,会生成一系列光有毒产物,若这些物质不能及时清理,会攻击叶绿素和PSII反应中心(参与光反应阶段)中的D1蛋白,从而损伤光合结构。类胡萝卜素能清除光有毒产物。部分过程如图所示。
(1)强光条件下,限制光合速率的主要是________反应阶段,此时叶肉细胞内O2浓度过高,从O2的来源分析原因是________;从O2的去路分析是因为此时植物细胞呼吸作用消耗O2较少,且气孔开放程度低,叶肉细胞释放的O2量减少。
(2)据图可知,Rubisco是一个双功能酶,光照条件下,它既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2,又能催化________反应进行光呼吸,CO2和O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点。结合以上信息,光呼吸对解除光抑制的积极意义是_______。
(3)纸层析法分离类胡萝卜素缺失突变体植株叶片的色素,滤纸上可见______(填颜色)的条带。与正常植株相比,该突变体植株在强光下的光合速率________(选填"较高"或"较低"),原因是_______。
19. 某昆虫(XY型)体色绿色对黄色为显性,相关基因用G、g表示。研究发现,该昆虫群体中绿色雌虫多于绿色雄虫。对此,研究人员提出了下列假设:
假设一:G、g基因仅位于X染色体上;
假设二:G、g基因位于XY同源区段,且存在YG配子部分致死现象;
假设三:G、g基因位于常染色体上,但杂合个体的表型受性别影响。
回答下列问题:
(1)若假设一成立,则群体中绿色雄虫的基因型为______。将表型为________的亲本杂交,可根据体色判断F的性别:绿色为_______(填“雌虫”或“雄虫”)。将F1的雌虫、雄虫相互交配,F2中黄色雌虫占________。
(2)若假设二成立,XGXg、XgYG的杂交子代中绿色雄虫:绿色雌虫:黄色雌虫=1:1:1,则含Y配子的致死率为_______;若含YG配子的致死率为2/3,则XgXg、XGYG的杂交子代表型及比例为______。
(3)若假设三成立,则基因型为Gg的雌虫、雄虫分别表现为____。依此推理,将雌性黄色昆虫与雄性绿色昆虫杂交,F1的表型及比例为_______。将F1的雌虫、雄虫相互交配,F2的表型及比例为________。
(4)现利用带荧光标记的g基因作探针,与黄色雄虫细胞装片中各细胞内染色体上的基因杂交,在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到_________个荧光点,则说明假设一成立;若观察到4个荧光点,则_______(填“能”或“不能”)确定体色基因位于常染色体上,理由是________。
20. 囊性纤维化患者由于细胞核内的CFTR基因的碱基序列发生改变,导致其控制合成的CFTR蛋白结构发生变化,使CFTR蛋白转运功能异常,进而出现相关病症。下图为囊性纤维化的病因概念图,图中X、Y表示相关物质,甲~戊表示相关细胞器或细胞结构。分析图示,回答下列相关问题:
(1)图中含有核酸的细胞器有_____(填序号),图中CFTR蛋白的空间结构异常,此空间结构是在图中_____(填序号)细胞器内形成的。图中戊能为CFTR蛋白合成提供大部分能量的原因是_____。图示甲~丁表示的过程说明细胞生物膜可通过_____进行转化。
(2)图中X、Y表示的物质依次为_____,图中CFTR蛋白结构异常的根本原因是_____。在CFTR基因表达的过程中,在甲结构上发生的过程称为_____,该过程的实质是_____。依中心法则分析,图中遗传信息的流向为_____(用相关文字及“→”表示)。
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定远育才学校2025-2026学年高三(上)期中检测生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 安徽省石台县的土壤中硒元素含量颇为丰富,被称为“中国生态硒都”。硒元素能够参与谷胱甘肽过氧化物酶(一种蛋白质)的合成,此酶可保护细胞免受氧化损伤。硒元素发挥着抗肿瘤、提升人体免疫力和延缓细胞衰老等重要作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 硒元素位于硒代半胱氨酸的羧基上
B. 硒元素在富硒大米的细胞内都以化合物形式存在
C. 石台县的富硒大米中含有丰富的钙、磷、硒等大量元素
D. 硒元素延缓细胞衰老,可能是通过减少细胞内自由基的产生实现的
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据氨基酸的通式可知,硒元素位于硒代半胱氨酸的R基上,A错误;
B、细胞中的元素大多数以化合物形式存在,但部分元素(如无机盐中的离子)以游离形式存在,硒元素可能以离子形式或结合在有机物中,B错误;
C、大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,而硒属于微量元素,C错误;
D、硒元素能够参与谷胱甘肽过氧化物酶(一种蛋白质)的合成,此酶可保护细胞免受氧化损伤,可能是减少自由基对细胞的损伤,从而延缓细胞衰老,D正确。
故选D。
2. 磷脂酸(PA)是一种常见的磷脂,在组成细胞膜脂质中的占比约为0.25%。盐胁迫时(膜外Na+浓度显著高于膜内浓度),PA在质膜迅速聚集并与蛋白激酶SOS2结合,使钙结合蛋白(SCBP8)磷酸化而解除对K+通道(AKT1)的抑制,同时还能激活钠氢转运蛋白(SOS1),具体调节机制如下图所示。据此推测下列相关说法错误的是( )
A. HKT1活性增强时,AKT1活性减弱
B. 盐胁迫下,Na+通过主动运输转运至细胞外
C. SOSl能同时转运H+和Na+,但仍具有专一性
D. 钠离子通过HKT1进入细胞时,需要与其结合
【答案】D
【解析】
【详解】A、HKT1活性增强时,Na+会抑制AKT1活性,A正确;
B、钠离子通过HKT1(Na+通道蛋白)顺浓度进入细胞,为协助扩散,则 Na+逆浓度梯度运出细胞的方式为主动运输,B 正确;
C、转运蛋白 SOS1能同时转运 H+和Na+,而不能转运其它离子,说明其具有特异性,C正确;
D、钠离子通过HKT1(Na+通道蛋白)顺浓度进入细胞,为协助扩散,不需要结合通道蛋白,D错误。
故选D。
3. 线粒体疾病是线粒体功能异常导致的一类疾病,患者往往会出现肌无力、呼吸困难等症状。某科研单位对正常组与疾病组相关生化指标进行检测,结果如表所示。FGF21是调节细胞呼吸的关键因子,体外有氧条件下培养正常的成肌细胞,检测FGF21刺激对细胞内ATP的影响,其结果如图所示。下列相关推测不合理的是( )
正常组
疾病组
乳酸/()
1.1
1.5
丙酮酸/()
0.09
0.1
FGF21/()
82.5
617.4
A. 线粒体疾病患者肌细胞有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强
B. 据图可知,FGF21对细胞呼吸的调节是促进无氧呼吸
C. 细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D. 图中对照组和FGF21组ATP主要来自成肌细胞线粒体内膜
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸是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。
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,线粒体功能异常会导致有氧呼吸减弱,再结合表中疾病组乳酸含量高于正常组判断无氧呼吸增强,A合理;
B、据图可知,FGF21组ATP含量高,而ATP主要来自有氧呼吸,说明FGF21可促进有氧呼吸,B不合理;
C、细胞有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同,都会产生丙酮酸,C合理;
D、细胞有氧呼吸过程中,有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多,而第三阶段在线粒体内膜上发生,D合理。
故选B。
4. 在最适温度下,研究人员测得的某植物叶肉细胞光合速率随光照强度的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 若适当升高温度重新进行测定,d点将下移
B. c点光照强度下该植物光合速率和呼吸速率相等
C. 限制de段的主要环境因素可能是CO2浓度和光照强度
D. 一天光照12h,该叶肉细胞一昼夜积累的有机物量为0
【答案】A
【解析】
【详解】A、图中数据是在最适温度下测定的,升高温度会使与光合作用有关的酶活性下降,导致d点下移,A正确;
B、c点光照强度下,该植物叶肉细胞光合速率和呼吸速率相等,整个植物中还有根细胞等不进行光合作用,故该植物在c点光照强度下,光合速率小于呼吸速率,B错误;
C、限制de段的主要环境因素可能是二氧化碳浓度,光照强度已不是限制光合速率的因素,C错误;
D、叶肉细胞一昼夜有机物积累量=光照12h总光合产生量-一昼夜(24h)呼吸消耗量。呼吸速率(a点)为6(单位),一昼夜呼吸消耗总量为6×24。若仅光照12h,且假设光照时总光合速率为d点的18(12+6=18)(单位),则总光合产生量为12×18,此时积累量为12×18 -6×24=72,积累量大于0。但题目未说明光照强度是“光饱和点强度”,且叶肉细胞在光照强度较低时(如光补偿点),总光合产生量会小于呼吸消耗量,积累量不为0,因此无法确定一昼夜积累量一定为0,D错误。
故选A。
5. 单基因遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟表型正常。下列分析错误的是( )
A. 该病为隐性遗传病,未突变P基因的位点②碱基对为A-T
B. 患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子
C. 患者弟弟与一表型正常的女性婚配,后代可能会患病
D. ①和②位点的突变均会导致P基因结构的改变,但其功能没有改变
【答案】D
【解析】
【详解】A、该病是单基因遗传病且患者父母均含有致病基因但不患病,说明该病为隐性遗传病,由题干及图示信息可判断,父亲位点②没有突变,均为A,所以该位点未突变时的碱基对应为A-T,A正确;
B、患者P基因的①和②两个突变位点分别位于两条同源染色体上,在减数分裂时,同源染色体非姐妹染色单体的交换可能会发生在①和②位点间,使得一个P基因同时具有①和②突变位点,另一个P基因完全正常,从而使患者可形成含有正常P基因的配子,B正确;
C、患者弟弟可能是携带者,可能会产生含有突变P基因的配子,表型正常的女性可能是携带者,也有可能产生含有突变P基因的配子,故婚配后产生的后代可能会患病,C正确;
D、患者的两个P基因分别有①和②突变位点,①和②位点的突变均导致各自所在的P基因功能异常才会使其患病,故①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变,D错误。
故选D。
6. 以下甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化(假设细胞呼吸底物只有葡萄糖)。下列相关叙述不正确的是( )
A. 甲图中O2浓度为a时的情况对应乙图中的A点
B. 甲图中O2浓度为b时细胞中有酒精产生
C. 甲图中O2浓度超过d后细胞有氧呼吸速率不再增加
D. 乙图中C点对应的O2浓度是最适合苹果储藏的浓度
【答案】C
【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、甲图中O2浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细胞只进行产生酒精的无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;
B、甲图中O2浓度为b时,CO2释放量大于O2吸收量,说明有无氧呼吸,则此时有酒精的产生,B正确:
C、从甲图可看出,在 d 所示的浓度下,CO₂ 释放量等于 O₂ 吸收量,说明只进行有氧呼吸,在一定范围内O2浓度超过d后细胞有氧呼吸速率增加,C错误;
D、乙图中C点对应的O2浓度下CO2释放量最少,是最适合苹果储藏的O2浓度,D正确。
故选C。
7. 20世纪40年代,科学家艾弗里和他的同事在实验室里,将加热杀死的S型细菌破碎后,除去了大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物进行实验,实验结果如下表所示,下列有关此实验的分析,错误的是( )
组别
实验处理
实验现象
第1组
细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落、S型菌落
第2组
蛋白醇+细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落、S型菌落
第3组
RNA醇+细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落、S型菌落
第4组
酯醇+细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落、S型菌落
第5组
DNA醇+细胞提取物+R型细菌培养液
R型菌落
A. 对第1组实验的分析必须以其他四组实验为参照
B 本实验结果证明R型肺炎链球菌发生了基因重组
C. 经蛋白酶、RNA酶和酯酶处理后,细胞提取物仍然具有生物活性
D. 本实验可以证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
【答案】B
【解析】
【分析】在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用,另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
【详解】A、分析实验可知:第1组实验与第2~4组实验对比,说明提取物中有DNA但没有蛋白质、RNA或脂质均能将R型细菌转化为S型细菌;第1组实验与第5组实验对比,说明DNA的水解产物不能将R型细菌转化为S型细菌,五组实验相对比才能得出实验结论,利用的是减法原理,A正确;
B、本实验结果表明少数R型细菌可转化为S型细菌,但不能证明R型肺炎链球菌发生了基因重组,B错误;
CD、依上述分析,经蛋白酶、RNA酶和酯酶处理后,细胞提取物仍然具有生物活性,同时本实验可以证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,CD正确。
故选B。
8. 研究发现,辣椒素可使人产生灼烧感,这与细胞膜上一种名叫Piezo的受体有关。Piezo受体是由三个相同的Piezo蛋白组成的“螺旋桨状”三聚体,其能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞(见下图)。下列叙述不正确的是( )
A. Piezo受体具信息交流和识别功能,可用双缩脲试剂检测
B. Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,含有水溶性部分和脂溶性部分
C. Piezo蛋白不是分泌蛋白,故不需要内质网和高尔基体的加工
D. Piezo受体一定含C、H、O、N,其介导阳离子进入细胞不直接消耗ATP
【答案】C
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、Piezo受体能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞,具有信息交流和识别功能,蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,Piezo受体的化学本质是蛋白质,可用双缩脲试剂检测,A正确;
B、细胞膜的表面为亲水,内部为疏水,Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,其两端应该是水溶性部分,中间是脂溶性部分,B正确;
C、Piezo蛋白属于膜蛋白,需要在核糖体上合成,并在内质网和高尔基体的加工和运输至细胞膜,C错误;
D、Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,蛋白质的基本单位是氨基酸,一定含有元素C、H、O、N,在机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开,离子内流,故Piezo蛋白介导阳离子进入细胞,不直接消耗ATP,D正确。
故选C。
9. 真核生物细胞核DNA复制时,在引物的引导下,以dNTP(dATP、dGTP、dCTP和dTTP)水解两个磷酸基团后生成的脱氧核糖核苷酸为原料,合成DNA子代分子,核DNA复制时的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 该过程可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间的时期
B. 该DNA复制时先解旋后复制,且可能存在多起点复制
C. 解旋酶和DNA聚合酶催化化学反应时都需要消耗能量
D. 子链合成方向是从引物的5'端开始合成两条子链且合成方向相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA分子复制的场所:细胞核、线粒体和叶绿体。
2、DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
3、DNA分子复制的时间:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
【详解】A、DNA复制可发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间不会发生DNA分子复制,A错误;
B、真核生物核DNA复制时是边解旋边复制的,B错误;
C、分析题图信息可知,解旋酶起作用时需要ATP水解供能,DNA聚合酶起作用时,dNTP水解掉两个磷酸基团时会释放能量用于子链的合成,C正确;
D、子链从引物的3'端开始合成,由于两条母链的方向相反,因此两条子链合成方向也相反,D错误。
故选C。
10. 温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述错误的是( )
A. 随着温度升高,底物分子具有的能量逐渐升高
B. t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同
C. t1~t2条件下酶活性相对较高,但该条件不适合保存酶制剂
D. 酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
【答案】B
【解析】
【分析】温度能影响酶促反应速率,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;到达最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢。另外,低温不会导致酶变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、由图可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量增加,A正确;
B、曲线c中t1、t2位点酶促反应速率相同,但温度不同,活化能不同,酶分子活性不一定相同,B错误;
C、由曲线b可知,温度越低酶的空间结构越稳定,因此保存酶制剂一般选择低温条件, C正确;
D、其他因素相同的情况下,底物分子的能量越多,活化能就越小,酶促反应速率就越快,酶的空间结构影响酶的活性,进而影响酶促反应速率,因此酶促反应的速率是底物分子的能量和酶的空间结构共同作用的结果,D正确。
故选B。
11. 如图所示某植物的花色受两对等位基因控制,其中酶1由A、a中的一个基因控制,酶2由B、b中的一个基因控制,且两对独立遗传的等位基因均表现为完全显性。下列叙述错误的是( )
前体物质(白色)中间产物(蓝色)终产物(红色)
A. 从该植物的花色遗传可以看出,基因可通过控制酶的合成间接控制生物的性状
B. 若基因型为AaBb的植株开红花,则控制酶1和酶2合成的基因分别是A和B
C. 若对基因型为AaBb的植株进行测交,子代可能出现3种花色的植株
D. 若基因型为AaBb的植株自交,子代的性状分离比不可能是12:3:1
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,即基因间接控制生物的性状;植物的花色(白色、蓝色、红色)受两对等位基因A、a,B、b控制;两对基因独立遗传,遵循自由合定律,且两对等位基因均表现为完全显性,完全显性是具有相对性状的纯合体亲本杂交后,F1只表现一个亲本性状的现象。即外显率为100%,称作完全显性。测交是让F1与隐性纯合子杂交。
【详解】A、从该植物的花色遗传可以看出,基因通过控制酶的合成间接控制生物的性状。A正确;
B、 若基因型为AaBb的植株开红花,则控制酶1和酶2合成的基因分别是A和B,B正确;
C、若对基因型为AaBb的植株进行测交,子代的基因型有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,若酶1和酶2合成的基因分别是A和B,AaBb(红色)、Aabb(蓝色)、aaBb(白色)、aabb(白色),C正确;
D、若a控制酶1的合成,b控制酶2的合成,则基因型为AaBb的植株自交,子代的性状分离比为白色∶蓝色∶红色=12∶3∶1,D错误。
故选D。
【点睛】识记并理解基因自由组合定律,基因对性状的控制是解答本题的关键。
12. 图1为某家系中某种单基因遗传病(相关基因用A、a表示)的遗传系谱图,图2为此家系中部分个体相关基因经某种限制酶处理后的电泳图。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. 据图1和图2分析可知,该病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-3和Ⅱ-4不会生出患病女孩,他们再生一个患病男孩的概率是1/4
C. 若Ⅲ-5为正常女孩,则Ⅲ-5相关基因经过酶切、电泳后有2个条带
D. 推测图2中的X可能是图1中Ⅱ-1个体的电泳结果
【答案】B
【解析】
【分析】图1中I-1和I-2为正常个体,子女中Ⅱ-2为患者,所以该病为隐性遗传病,结合图2可知,I-2不含该病致病基因,即图中致病基因对应的条带为12.2kb条带,7.4kb和4.8kb条带对应正常基因被酶切后的两个片段,因此该遗传病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、图1中I-1和I-2为正常个体,子女中Ⅱ-2为患者,所以该病为隐性遗传病,结合图2可知,I-2不含该病致病基因,即图中致病基因对应的条带为12.2kb条带,7.4kb和4.8kb条带对应正常基因被酶切后的两个片段,因此该遗传病为伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型分别为XAXa和XAY,二者婚配不会生出患病女孩,他们再生一个患病男孩的概率是1/4,B正确;
C、II-3和Ⅱ-4的基因型分别为XAXa和XAY,若Ⅲ-5为正常女孩,则该女孩的基因型可能为XAXA或XAXa,酶切后电泳将产生2个或3个条带,C错误;
D、据电泳条带可知,X个体只含12.2kb条带,说明只含有致病基因,应表现为患病,因此推测X可能是图1中Ⅱ-2个体的电泳结果,D错误。
故选B。
13. 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。
14. 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。
15. 细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如下图所示),内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( )
A. 外泌体的形成体现了细胞膜的功能特点
B. 外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡
C. 和野生型小鼠相比,DRAM基因缺失型小鼠血浆中外泌体的含量更高
D. 可以利用差速离心法提取细胞内多囊体,进一步分析外泌体的结构和成分
【答案】D
【解析】
【分析】外泌体是由细胞释放的,内含脂质、蛋白质、mRNA以及非编码RNA等物质的“分子运输车”,其携带的物质可起到信息传递的作用,外泌体携带者信息分子直接与靶细胞接触释放内容物质,进而完成信息传递。
【详解】A、外泌体的形成体现了细胞膜的结构特点—流动性,A错误;
B、外泌体是由单层膜包被的囊泡,B错误;
C、溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能,DRAM基因缺失型小鼠溶酶体的水解功能较强,血浆中外泌体的含量更低,C错误;
D、利用差速离心将外泌体分离出来,然后进一步分析,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16. 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:蓝光每组输出的功率相同。
回答下列问题:
(1)光为生菜的光合作用提供______,又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求,若营养液中的离子浓度过高,根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。
(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,选用红、蓝光配比为______,最有利于生菜产量的提高,原因是______。
(3)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25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳,判断依据是______。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,从农业生态工程角度分析,优点还有______。
【答案】(1) ①. 能量 ②. 渗透
(2) ①. 光合色素主要吸收红光和蓝紫光 ②. 红光:蓝光=3:2 ③. 叶绿素和含氮物质的含量最高,光合作用最强
(3) ①. 光合速率最大且增加值最高 ②. 升高温度 ③. 减少环境污染,实现能量多级利用和物质循环再生
【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】
植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,又能作为信号调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求,若营养液中的离子浓度过高,造成外界溶液浓度高于细胞液浓度,根细胞会因渗透作用失水使植物细胞发生质壁分离,造成生菜萎蔫。
【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。
【小问3详解】
由图可知,在25℃时,提高CO2浓度时光合速率增幅最高,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。从农业生态工程角度分析,优点还有减少环境污染,实现能量多级利用和物质循环再生等。
17. 某种植物的花色表现为白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)一对相对性状,由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制,生化机制如图甲所示。两对基因独立遗传。为探究该种植物花色的遗传规律,进行了杂交实验,结果如图乙所示:
(1)图甲说明基因与性状的关系是基因通过______,进而控制生物的性状。
(2)图乙杂交实验的亲本中,开黄花植株的基因型为______。
(3)图乙中F2开白花植株中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍为白花,这样的个体在F2代开白花植株中的比例为______;还有部分个体自交后代会发生性状分离,它们的基因型是______。
(4)如果继续将F2中所有的杂合的开白花植株进行自交,所得后代的表现型比例为白色:黄色=______。
【答案】(1)控制酶的合成来控制代谢过程
(2)AAbb (3) ①. 7/13 ②. AABb和AaBb
(4)7:1
【解析】
【分析】题图分析:图甲为基因A与B的作用机制,其中基因A能控制某种酶的合成,这种酶能促进白色素合成黄色素,但基因B抑制基因A的作用,因此黄色报春花的基因型为A_bb,其余基因型均为白色,即开白色报春花植株的基因型为A_B_、aaB_、aabb。
【小问1详解】
图甲为基因A与B的作用机制,其中基因A能控制某种酶的合成,这种酶能促进白色素合成黄色素,说明基因是通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物的性状。
【小问2详解】
据图乙中F2中白色:黄色=364:8413:3,可推断F1为AaBb。据图甲可知,黄色报春花的基因型为A_bb,结合F1基因型AaBb,可推断开黄花植株的基因型为AAbb,开白亲本基因型为aaBB。
【小问3详解】
据图甲可知,黄色报春花的基因型为A_bb,开白色报春花植株的基因型为A_B_、aaB_、aabb。据图乙可知,F2中白色:黄色=364:84 13:3,可知,F2中开白色花植株基因型及比例为9A_B_:3aaB_:aabb。只要自交不出现A_bb基因型的子代,则子代仍表现为白花。综合以上分析,可知,F2中自交后代仍开白花的基因型及比例为1AABB:2AaBB:3aaB_:aabb,自交后代会发生性状分离的基因型及比例为:2AABb:4AaBb。故无论自交多少代,其后代表现型仍为白花的个体在F2代开白花植株中的比例为。
【小问4详解】
F2中杂合开白花植株的基因型及比例为1AABb:2AaBb:1AaBB:1aaBb,则基因型为AABb和AaBb的个体自交子代开共黄花,开黄花的比例为:,开白花的比例为:1-1/8=7/8,故如果继续将F2中所有的杂合的开白花植株进行自交,所得后代的表现型比例为白色:黄色=7:1。
18. 当光照过强,植物吸收的光能超过植物所需时,会导致光合速率下降,这种现象称为光抑制。强光条件下,叶肉细胞内因NADP⁺不足、O2浓度过高,会生成一系列光有毒产物,若这些物质不能及时清理,会攻击叶绿素和PSII反应中心(参与光反应阶段)中的D1蛋白,从而损伤光合结构。类胡萝卜素能清除光有毒产物。部分过程如图所示。
(1)强光条件下,限制光合速率的主要是________反应阶段,此时叶肉细胞内O2浓度过高,从O2的来源分析原因是________;从O2的去路分析是因为此时植物细胞呼吸作用消耗O2较少,且气孔开放程度低,叶肉细胞释放的O2量减少。
(2)据图可知,Rubisco是一个双功能酶,光照条件下,它既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2,又能催化________反应进行光呼吸,CO2和O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点。结合以上信息,光呼吸对解除光抑制的积极意义是_______。
(3)纸层析法分离类胡萝卜素缺失突变体植株叶片的色素,滤纸上可见______(填颜色)的条带。与正常植株相比,该突变体植株在强光下的光合速率________(选填"较高"或"较低"),原因是_______。
【答案】(1) ①. 暗 ②. 强光条件下叶肉细胞光反应增强,产生更多的O2
(2) ①. C5与O2发生 ②. 强光条件下,叶肉细胞中O2浓度升高,而光呼吸可以消耗一部分O2,降低叶肉细胞中的O2浓度,减少光有毒产物的产生,减少对光合结构的损伤
(3) ①. 蓝绿色和黄绿色 ②. 较低 ③. 由于类胡萝卜素能清除光有毒产物,在强光条件下,该突变体植株中的光有毒物质无法有效清除,导致光合结构损伤较正常植物严重,光合速率较正常植物低
【解析】
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段。光反应的场所是叶绿体类的囊体薄膜,发生的物质变化有水的光解、ATP和NADPH的生成;暗反应的场所是叶绿体基质,发生的物质变化有CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
强光条件下,植物吸收光能较多,光反应较快,此时限制光合速率的主要是暗反应阶段,暗反应又称为碳反应。强光条件下,由于叶肉细胞光反应增强,产生更多的O2,而此时植物气孔关闭,叶肉细胞释放的O2量减少,所以叶肉细胞内O2浓度会过高。
【小问2详解】
据图可知,Rubisco能催化C5与 O2反应进行光呼吸。强光条件下,叶肉细胞中O2浓度过高,在竞争性结合Rubisco的同一活性位点时O2占据优势,植物进行光呼吸,而光呼吸可以消耗一部分O2,降低叶肉细胞中的O2浓度,减少光有毒产物的产生,减少对光合结构的损伤,所以可以在一定程度上解除光抑制。
【小问3详解】
植物中光合色素有叶绿素和类胡萝卜素两大类,用纸层析法分离缺乏类胡萝卜素的突变体植株叶片的色素,在滤纸上可见蓝绿色的叶绿素a条带和黄绿色的叶绿素b条带。与正常植株相比,该突变体植株在强光下的光合速率较低,因为类胡萝卜素能清除光有毒产物,而该突变体中不含类胡萝卜素,在强光条件下,该突变体植株中的光有毒物质无法有效清除,导致光合结构损伤较正常植物严重,光合速率较正常植物低。
19. 某昆虫(XY型)的体色绿色对黄色为显性,相关基因用G、g表示。研究发现,该昆虫群体中绿色雌虫多于绿色雄虫。对此,研究人员提出了下列假设:
假设一:G、g基因仅位于X染色体上;
假设二:G、g基因位于XY同源区段,且存在YG配子部分致死现象;
假设三:G、g基因位于常染色体上,但杂合个体的表型受性别影响。
回答下列问题:
(1)若假设一成立,则群体中绿色雄虫的基因型为______。将表型为________的亲本杂交,可根据体色判断F的性别:绿色为_______(填“雌虫”或“雄虫”)。将F1的雌虫、雄虫相互交配,F2中黄色雌虫占________。
(2)若假设二成立,XGXg、XgYG的杂交子代中绿色雄虫:绿色雌虫:黄色雌虫=1:1:1,则含Y配子的致死率为_______;若含YG配子的致死率为2/3,则XgXg、XGYG的杂交子代表型及比例为______。
(3)若假设三成立,则基因型为Gg的雌虫、雄虫分别表现为____。依此推理,将雌性黄色昆虫与雄性绿色昆虫杂交,F1的表型及比例为_______。将F1的雌虫、雄虫相互交配,F2的表型及比例为________。
(4)现利用带荧光标记的g基因作探针,与黄色雄虫细胞装片中各细胞内染色体上的基因杂交,在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到_________个荧光点,则说明假设一成立;若观察到4个荧光点,则_______(填“能”或“不能”)确定体色基因位于常染色体上,理由是________。
【答案】(1) ①. XGY ②. 黄色雌虫与绿色雄虫 ③. 雌虫 ④. 1/4##25%
(2) ①. 1/2##50% ②. 绿色雄虫:绿色雌虫=1:3
(3) ①. 绿色、黄色 ②. 绿色雌虫:黄色雄虫=1:1 ③. 绿色雄虫:黄色雄虫:绿色雌虫:黄色雌虫=1:3:3:1
(4) ①. 2##二##两 ②. 不能 ③. 若黄色雄虫的基因型为XY或gg,则其处于有丝分裂后期的细胞都有4个荧光点
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中,位于同源染色体上的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,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
假设一:G、g基因仅位于X染色体上。若假设一成立,则群体中绿色雄虫的基因型为XGY。将表型为黄色雌虫(XgXg)与绿色雄虫(XGY)的亲本杂交,F1为XGXg(绿色雌虫)、XgY(黄色雄虫),可根据体色判断F1的性别。将F1的雌虫、雄虫相互交配,即XGXg×XgY,F2中黄色雌虫(XgXg)占1/4。
【小问2详解】
假设二:G、g基因位于XY同源区段,且存在YG配子部分致死现象。若假设二成立,设含YG配子的致死率为a,XGXg产生的雌配子为XG:Xg=1:1,XgYG产生的雄配子为Xg:YG=1:(1-a),因此杂交子代中绿色雄虫(X_YG):绿色雌虫(XGXg):黄色雌虫(XgXg)=(1-a)×2:1:1,根据题干信息可知,,XGXg、XgYG的杂交子代中绿色雄虫:绿色雌虫:黄色雌虫=1:1:1,即(1-a)×2=1,a=1/2。若含YG配子的致死率为2/3,则XgXg、XGYG的杂交子代的表型及比例为绿色雄虫(XgYG):绿色雌虫(XGXg)=1:3。
【小问3详解】
假设三:G、g基因位于常染色体上,但杂合个体的表型受性别影响。若假设三成立,则基因型为Gg的雌虫、雄虫分别表现为绿色、黄色。依此推理,将雌性黄色昆虫(gg)与雄性绿色昆虫(GG)杂交,F1的表型及比例为绿色雌虫(Gg):黄色雄虫(Gg)=1:1。将F1的雌虫、雄虫相互交配,F2中绿色雄虫:黄色雄虫:绿色雌虫:黄色雌虫=1:3:3:1。
【小问4详解】
现有带荧光标记的g基因作探针,与黄色雄虫细胞装片中各细胞内染色体上的基因杂交,在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到2个荧光点,则说明假设一成立;若观察到4个荧光点,则不能确定体色基因位于常染色体上,因此黄色雄虫的基因型为XgYg或gg时,其处于有丝分裂后期的细胞都有4个荧光点。
20. 囊性纤维化患者由于细胞核内CFTR基因的碱基序列发生改变,导致其控制合成的CFTR蛋白结构发生变化,使CFTR蛋白转运功能异常,进而出现相关病症。下图为囊性纤维化的病因概念图,图中X、Y表示相关物质,甲~戊表示相关细胞器或细胞结构。分析图示,回答下列相关问题:
(1)图中含有核酸的细胞器有_____(填序号),图中CFTR蛋白的空间结构异常,此空间结构是在图中_____(填序号)细胞器内形成的。图中戊能为CFTR蛋白合成提供大部分能量的原因是_____。图示甲~丁表示的过程说明细胞生物膜可通过_____进行转化。
(2)图中X、Y表示的物质依次为_____,图中CFTR蛋白结构异常的根本原因是_____。在CFTR基因表达的过程中,在甲结构上发生的过程称为_____,该过程的实质是_____。依中心法则分析,图中遗传信息的流向为_____(用相关文字及“→”表示)。
【答案】(1) ①. 甲、戊 ②. 乙、丙 ③. 戊是有氧呼吸的主要场所 ④. 囊泡
(2) ①. 蛋白质、DNA ②. CFTR基因发生了突变(或“CFTR基因的碱基序列发生改变”) ③. 翻译 ④. 将RNA(或mRNA)的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列 ⑤.
【解析】
【分析】分析可知:图中甲~戊依次表示核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。
【小问1详解】
图中甲~戊依次表示核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体,其中含有核酸的细胞器有甲(核糖体)、戊(线粒体)。蛋白质的空间结构是在内质网(乙)和高尔基体(丙)中形成的。戊是线粒体,而线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸过程中可释放较多的能量,从而为蛋白质合成过程提供能量。图示甲~丁表示的过程说明细胞生物膜可通过囊泡进行转化。
【小问2详解】
图中X、Y组成细胞核中的染色质,染色质主要由蛋白质和DNA组成,根据Y上存在CFTR基因,判断Y为DNA,故X为蛋白质。图中CFTR蛋白结构异常的根本原因是图中CFTR基因发生了突变,或用题干中“CFTR基因的碱基序列发生改变”作答。在CFTR基因表达过程中,核糖体上发生的过程称为翻译,翻译的实质是将RNA(或mRNA)的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。根据中心法则分析,图中遗传信息的流向为
DNA(CFTR基因)−−转录→RNA(或mRNA)−翻译−→蛋白质。
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