精品解析:天津市和平区天津市第二十中学2025-2026学年高三上学期11月期中生物试题
2025-12-01
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内容正文:
2025-2026第一学期高三年级生物学科期中考试试卷
1. 我国科考人员在北极水样中新发现若干种单细胞生物。有关这些单细胞及其相关物质的说法正确的是( )
A. 细胞中普遍存在核酸与蛋白质的复合体
B. 组成细胞膜上的物质都是生物大分子
C. 细胞中能运输氨基酸的物质都是蛋白质
D. 这些单细胞的研究用归纳法可以得出:细胞是所有生物生命活动的结构和功能单位
2. 关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A. 细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B. 同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C. 细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D. 植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
3. 如图曲线a和b不能用于表示( )
A. 曲线a和b分别代表在低氧环境中酵母菌无氧呼吸CO2释放量和O2浓度的变化量
B. 细胞分裂次数与端粒长度的变化
C. 动物细胞体积与细胞物质运输效率的变化
D. 曲线a和b分别代表晴朗冬季中午初开大棚时蔬菜叶肉细胞中NADPH和C3含量的变化
4. 下列关于高中生物学实验的叙述,错误的是( )
A. “用高倍显微镜观察叶绿体”实验中,利用藓类叶片为材料对于制作临时装片十分有利
B. “探究温度对酶活性的影响”实验中,将淀粉和淀粉酶先置于不同温度处理后再混合
C. 可用层析液提取和分离黑藻叶绿体中的色素
D. “用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接实验”不能得出结论:伞藻帽形的建成主要与细胞核有关
5. 土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。研究发现,在拟南芥中SOS信号转导途径可介导盐胁迫下细胞外排Na+,维持 Na+/K+平衡。盐胁迫出现后,磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,致使SOS2接触激活 Na+-H+转运蛋白SOS1,并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如下图所示。下列说法错误的是( )
A. SOS1转运Na+不直接消耗 ATP
B. 盐胁迫时,植物细胞可能通过降低细胞质基质中的H+浓度来加速Na+的外排
C. 钠离子通过 HKT1 进入细胞时,不需要与其结合
D. 盐胁迫下,磷酸化的 SCaBP8 减缓了对AKT1的抑制作用,升高了细胞内 Na+/K+比值
6. 2019年诺贝尔生理学或医学奖授予发现细胞缺氧诱导因子HIF1α的科学家,他们的研究揭示了细胞缺氧会引发包括细胞周期改变、线粒体自噬等诸多效应,进一步研究发现高浓度ATP也会影响细胞周期(如图所示:AMPK、p21、p27、p53表示相关蛋白质)。下列叙述正确的是( )
A. 据图推测p27作用机理抑制同源染色体的分离
B. 据图推测细胞缺氧和高浓度ATP均可促进p21的形成,并作用于分裂间期
C. 4N→2N时期是含有细胞内染色体数目最多的时期
D. 4N→2N时期同源染色体上的等位基因会发生分离
阅读下列材料。回答下面小题
在细胞中,细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分,在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因,并可以在其中表达,因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体,这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构,当细胞分裂完成后,重新组装。经合成加工后,高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡,与前溶酶体融合,产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境,构成溶酶体。
7. 衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶,则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是①。某种抗生素对衣原体核糖体有损伤作用,大量摄入会危害人体,其最有可能危害人类细胞的细胞器是②。以下对于①和②描述正确的是( )
A. ①ATP②线粒体
B. ①葡萄糖②线粒体
C. ①ATP②细胞质核糖体
D. ①葡萄糖②细胞质核糖体
8. 下列说法或推断,正确的是( )
A. 叶绿体基质只能合成有机物,线粒体基质只能分解有机物
B. 经游离核糖体合成后,溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体,形成溶酶体
C. 叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D. 细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
9. 某哺乳动物基因型为Dd,已知D、d基因位于2号染色体上。图1是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。若某细胞在形成细胞⑦的过程中,2号染色体出现了如图2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. 图1中肯定含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥
B. 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
C. 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
D. 基因型为Dd的该细胞产生的其中一个子细胞的基因型有7种可能性
10. 某男性的基因型为AABb,两对等位基因的相对位置如图1所示,图2~图5分别表示该男性产生的几种精细胞的基因型。不考虑除图示外的其他突变。下列相关叙述错误的是( )
A. 图2精细胞的出现是减数分裂Ⅰ前期发生交换的结果
B. 图3精细胞中因基因突变产生的a基因可能与A基因的碱基数目不同
C. 图4、图5精细胞的出现可能是发生了染色体结构变异
D. 产生图3精细胞的次级精母细胞同时产生的另一个精细胞的基因型可能为AB
11. 垂体侏儒症受一对等位基因D/d控制,在人群中的患病率为1/10000。某家族关于该病的遗传系谱图如图1。科研人员提取了部分成员的DNA,用PCR扩增了与基因D/d相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,所得结果如图2。基因D、d长度相同,bp表示碱基对,不考虑突变。下列说法不正确的是( )
A. 结合图1和图2可知,该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-5的基因型一定为DD
B. 由图2可知,D和d分别含有1和2个酶切位点
C. Ⅱ-2与人群中表现正常的男性婚配,生出一个患病孩子的概率为1/202
D. 垂体侏儒症常表现为隔代遗传、男女患病概率相等等特征
12. 人某条染色体上D、H、K三个基因紧密排列,且不发生互换。这三个基因各有多个复等位基因(例如:D1~Dn)。某家庭成员基因组成如下表所示,下列分析正确的是( )
家庭成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
D8D11H7H25K1K6
D20D25H8H32K9K18
D8D20H7H8K1K9
D11D25H25H32K6K18
A. 基因H和K在遗传过程中符合分离定律
B. 基因D、H、K不可能位于性染色体上
C. 父亲的其中一条染色体上基因组成是D11H7K8
D. 此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/8或1/4
13. 脂滴是细胞内贮存脂质的一种细胞器,当机体营养匮乏时,脂滴储存的脂肪可为机体供能。脂滴还与细胞中的多种细胞器相互作用,如图所示。回答下列问题:
(1)溶酶体膜、内质网膜、高尔基体膜等细胞器膜和________(答出两种)等结构之间相互联系共同构成生物膜系统。图中脂质在内质网合成后,以“出芽”形式与内质网分离,继而成为成熟脂滴,推测脂滴膜是由_______(填“单层”或“双层”)磷脂组成,在显微镜下可使用_______(填试剂)对脂滴进行检测。
(2)据图分析,机体营养匮乏时,脂滴通过膜接触位点与线粒体连接后,脂肪进入线粒体氧化分解供能,其中膜接触位点的功能是________。
(3)由图可知,机体营养匮乏时,脂滴还会通过与溶酶体融合产生脂肪酸进而供能。为验证该问题,有人利用小鼠成纤维细胞、无机盐缓冲液、3-MA(一种自噬抑制剂)等为材料设计实验。
①实验中使用无机盐缓冲液的目的是__________;
②将对照组和实验组的小鼠成纤维细胞分别置于________中培养,一段时间后观察并比较细胞中脂滴的数量,进而得出结论。
14. 农作物主要以、的形式吸收和利用氮元素,相关离子的转运机制如图所示。铵肥(NH4NO3)施用过量时,会导致土壤酸化从而抑制植物的生长。回答下列问题:
(1)据图分析,NRT1.1运输的方式是________。图中体现了细胞膜控制物质进出的功能;这种细胞膜功能特点的结构基础是__________。
(2)在农作物的栽培过程中,如果铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起农作物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。结合以上信息分析,如果要想缓解铵毒,一方面可以调用NRT1.1蛋白,降低胞外H+浓度;另一方面还需要_______,从而有助于NRT1.1转运H+,降低胞外H+浓度。由于农作物本身抑制根周围酸化的能力有限,也可通过人工施加________(填“铵态氮肥”或“硝态氮肥”)来缓解铵毒。
15. 水稻生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。图1是水稻叶肉细胞光合作用和呼吸作用部分过程示意图。
下表是水稻的早衰型品种和持绿型品种在相应实验条件下测得的光合作用指标。
生长时期
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
光饱和点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率CO2(μmol·m-2·s-1)
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
抽穗期
63
46
1936
2000
23.13
26.98
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
(1)图1中④过程发生的场所是________。①—④过程中能产生ATP的有________。
(2)进入蜡熟期后,早衰型品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种出现“叶青籽黄”的现象。用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验,根据上表数据分析,在滤纸条上,由上到下第三条色素带较宽的是品系________(填“甲”或“乙”)。
(3)科学家从水稻叶肉细胞中分离出类囊体用磷脂分子包裹形成下图1所示的“油包水液滴”结构,在其中加入足量NADP+、ADP等物质,并对该结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH([H])的量,结果如下图2所示,说明“油包水液滴”内的人工光反应系统构建成功。原因是________。
(4)进一步将相关酶等物质加入“油包水液滴”内,通入充足的________作为原料,形成化学反应循环。用该体系A组明暗(1秒光照,1秒黑暗)交替进行了60分钟,B组持续进行了30分钟光照,测定有机物含量,则A组________(填“>”“<”或“=”)B组。在暗转明初期,C3含量________。
(5)将四组相同的水稻培养在密闭的装置中,控制不同的温度条件,若12小时光照,12小时黑暗,依据图4的数据,t1与t4比较,哪个温度更适于水稻生长________。
16. 二倍体野生型圆叶风铃草花瓣呈蓝色,研究人员发现三个纯种白花隐性突变品系,其突变基因及基因型如表。为确定突变基因在染色体上的位置关系,进行如下杂交实验(不考虑其他突变和互换),请回答下列问题。
突变品系
突变基因
基因型
甲
w1
w1w1/++/++
乙
w2
++/w2w2/++
丙
w3
++/++/w3w3
(1)圆叶风铃草花瓣细胞中蓝色色素存在于________(细胞器)中。
(2)杂交实验说明w1、w2的位置关系是位于________(一对,两对)同源染色体上,w1,w3的位置关系是位于________(一对/两对)同源染色体上。请在如图中画出杂交实验二中F1的余下基因位置:________。
(3)若将突变品系乙、丙杂交,F1的表型为________,F1自交,F2的表型及比例为________。若将杂交一、二中的F1相互杂交,后代出现白花的概率是________。
(4)另有一白色突变品系丁,由隐性基因w4决定,甲和丁杂交,F1全为白色,F1自交后代均为白色,可推测w1和w4基因位于染色体的________(填“同一”或“不同”)位点。
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2025-2026第一学期高三年级生物学科期中考试试卷
1. 我国科考人员在北极水样中新发现若干种单细胞生物。有关这些单细胞及其相关物质的说法正确的是( )
A. 细胞中普遍存在核酸与蛋白质的复合体
B. 组成细胞膜上的物质都是生物大分子
C. 细胞中能运输氨基酸的物质都是蛋白质
D. 这些单细胞的研究用归纳法可以得出:细胞是所有生物生命活动的结构和功能单位
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞中,核酸与蛋白质可形成复合体,如核糖体(由RNA和蛋白质组成),这种复合体在细胞中普遍存在,A正确;
B、细胞膜上的物质有蛋白质、脂质(如磷脂)等,其中脂质不属于生物大分子,B错误;
C、细胞中能运输氨基酸的物质除了蛋白质(如载体蛋白),还有tRNA,tRNA不是蛋白质,C错误;
D、病毒没有细胞结构,其生命活动也离不开细胞,但不能说细胞是所有生物(包括病毒)生命活动的结构和功能单位,D错误。
故选A。
2. 关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A. 细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B. 同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C. 细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D. 植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
【答案】D
【解析】
【详解】A、双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,若细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有蛋白质,而非糖类,A错误;
B、固醇类物质能穿过细胞膜,是因为细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据“相似相容”原理,固醇类(脂质)易通过,不能据此表明细胞膜含有胆固醇,B错误;
C、荧光标记蛋白均匀分散体现细胞膜的流动性(结构特点),与信息传递功能无关,C错误;
D、植物细胞能发生质壁分离和复原,是因为细胞膜允许水分子自由通过,而对蔗糖等物质的通过具有选择性,这表明细胞膜具有选择透过性(功能特性),D正确。
故选D。
3. 如图曲线a和b不能用于表示( )
A. 曲线a和b分别代表在低氧环境中酵母菌无氧呼吸CO2释放量和O2浓度的变化量
B. 细胞分裂次数与端粒长度的变化
C. 动物细胞体积与细胞物质运输效率的变化
D. 曲线a和b分别代表晴朗冬季中午初开大棚时蔬菜叶肉细胞中NADPH和C3含量的变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、在低氧环境中,随着O2浓度升高(曲线a可表示O2浓度变化),酵母菌无氧呼吸受抑制,无氧呼吸CO2释放量减少(曲线b可表示无氧呼吸CO2释放量变化),A正确;
B、随着端粒长度缩短(曲线b),细胞分裂次数减少,而细胞分裂次数增加时端粒长度缩短,曲线a可表示细胞分裂次数,曲线b可表示端粒长度,B正确;
C、动物细胞体积增大(曲线a)时,相对表面积减小,细胞物质运输效率降低(曲线b),C正确;
D、晴朗冬季中午初开大棚时应主要是二氧化碳浓度增加,引起C3增加,NADPH减少的变化,D错误。
故选D。
4. 下列关于高中生物学实验的叙述,错误的是( )
A. “用高倍显微镜观察叶绿体”实验中,利用藓类叶片为材料对于制作临时装片十分有利
B. “探究温度对酶活性的影响”实验中,将淀粉和淀粉酶先置于不同温度处理后再混合
C. 可用层析液提取和分离黑藻叶绿体中的色素
D. “用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接实验”不能得出结论:伞藻帽形的建成主要与细胞核有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、藓类叶片薄而小,叶肉细胞中叶绿体大且少,无需切片即可直接制作临时装片,便于观察,A正确;
B、探究温度对酶活性的影响时,需先将酶和底物分别在不同温度下保温,以消除初始温度对反应的干扰,再混合进行反应,B正确;
C、层析液用于色素的分离,而提取叶绿体色素需使用无水乙醇(溶解色素),C错误;
D、伞藻嫁接实验中,新长出的帽形由假根中的细胞核控制,但该实验未直接操作细胞核,需进一步核移植实验才能明确结论,D正确。
故选C。
5. 土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。研究发现,在拟南芥中SOS信号转导途径可介导盐胁迫下细胞外排Na+,维持 Na+/K+平衡。盐胁迫出现后,磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,致使SOS2接触激活 Na+-H+转运蛋白SOS1,并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如下图所示。下列说法错误的是( )
A. SOS1转运Na+不直接消耗 ATP
B. 盐胁迫时,植物细胞可能通过降低细胞质基质中的H+浓度来加速Na+的外排
C. 钠离子通过 HKT1 进入细胞时,不需要与其结合
D. 盐胁迫下,磷酸化的 SCaBP8 减缓了对AKT1的抑制作用,升高了细胞内 Na+/K+比值
【答案】D
【解析】
【详解】A、识图分析可知,盐胁迫条件下,周围环境的Na+通过HKT1(Na+通道蛋白)以协助扩散的方式顺浓度梯度大量进入根部细胞,Na+运出细胞,为逆浓度梯度运输,所以,SOS1利用H+浓度差形成的化学势能,把Na+以主动运输的方式运出细胞,不直接消耗ATP,A正确;
B、盐胁迫时, 植物细胞可能通过降低细胞质基质的H+浓度,增加了细胞内外的H+浓度梯度差,为SOSI排出Na+提供更多的能量,从而加速Na+的外排,B正确;
C、钠离子通过HKT1(Na+通道蛋白) 进入细胞时,不需要与通道蛋白结合,C正确;
D、盐胁迫下,磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,使得细胞内K+浓度增加,Na+/K+比值降低,D错误。
故选D。
6. 2019年诺贝尔生理学或医学奖授予发现细胞缺氧诱导因子HIF1α的科学家,他们的研究揭示了细胞缺氧会引发包括细胞周期改变、线粒体自噬等诸多效应,进一步研究发现高浓度ATP也会影响细胞周期(如图所示:AMPK、p21、p27、p53表示相关蛋白质)。下列叙述正确的是( )
A. 据图推测p27作用机理抑制同源染色体的分离
B. 据图推测细胞缺氧和高浓度ATP均可促进p21的形成,并作用于分裂间期
C. 4N→2N时期是含有细胞内染色体数目最多的时期
D. 4N→2N时期同源染色体上的等位基因会发生分离
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知,细胞缺氧,激活HIF1α活性,HIF1α再激活p27、p21,p27抑制细胞分裂的分裂期、p21抑制细胞分裂的分裂间期DNA分子复制,进而抑制细胞分裂,阻断细胞增殖;AMPK具有激活p53的作用,p53能激活p21,因此AMPK具有抑制细胞增殖的作用,而高浓度的ATP通过抑制AMPK而促进细胞增殖。
【详解】A、同源染色体的分离是纺锤丝牵引的结果,p27抑制细胞分裂的分裂期,不一定作用纺锤体的结果,A 错误;
B、细胞缺氧激活HIF1α活性,HIF1α再激活p21,p21抑制细胞分裂的分裂间期DNA分子复制,AMPK具有激活p53的作用,p53能激活p21,高浓度的ATP通过作用AMPK从而影响p21的形成,B错误;
C、据图分析,该细胞DNA数目最多为4N,染色体数目最多也是4N,DNA分子数从4N变为2N发生在有丝分裂后期→末期,此时细胞内染色体数目最多,C正确;
D、图中4N→2N发生在有丝分裂后期→末期,有丝分裂过程中等位基因不会分离,等位基因发生在减数分裂过程中,D错误。
故选C。
阅读下列材料。回答下面小题
在细胞中,细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分,在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因,并可以在其中表达,因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体,这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构,当细胞分裂完成后,重新组装。经合成加工后,高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡,与前溶酶体融合,产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境,构成溶酶体。
7. 衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶,则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是①。某种抗生素对衣原体核糖体有损伤作用,大量摄入会危害人体,其最有可能危害人类细胞的细胞器是②。以下对于①和②描述正确的是( )
A. ①ATP②线粒体
B. ①葡萄糖②线粒体
C. ①ATP②细胞质核糖体
D. ①葡萄糖②细胞质核糖体
8. 下列说法或推断,正确的是( )
A. 叶绿体基质只能合成有机物,线粒体基质只能分解有机物
B. 经游离核糖体合成后,溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体,形成溶酶体
C. 叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D. 细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
【答案】7. A 8. C
【解析】
【7题详解】
衣原体属于原核生物,缺乏细胞呼吸所需的酶,说明衣原体不能分解有机物获得直接能源物质,因此,其需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP。某种抗生素对衣原体核糖体有损伤作用,大量摄入会危害人体,线粒体、叶绿体同样含有核糖体,这类核糖体与原核生物核糖体较为相似,人类细胞无叶绿体,故抗生素可能损伤②线粒体功能。即A正确,BCD错误。
故选A。
【8题详解】
A、叶绿体基质可分解ATP,合成糖类、蛋白质、DNA、RNA等有机物;线粒体基质可分解丙酮酸,可以合成蛋白质、DNA、RNA等有机物,故叶绿体基质和线粒体基质能合成有机物和分解有机物,A错误;
B、经游离核糖体合成一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,经过内质网和高尔基体的加工,高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡,与前溶酶体融合,产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境,构成溶酶体,B错误;
C、叶绿体和线粒体都属于半自主性细胞器,两者都含有基因,其基因表达包括转录和翻译过程,都遵循中心法则,C正确;
D、内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构,据此推测细胞分裂中期不可以观察到高尔基体,D错误。
故选C。
9. 某哺乳动物基因型为Dd,已知D、d基因位于2号染色体上。图1是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。若某细胞在形成细胞⑦的过程中,2号染色体出现了如图2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. 图1中肯定含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥
B. 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
C. 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
D. 基因型为Dd的该细胞产生的其中一个子细胞的基因型有7种可能性
【答案】C
【解析】
【详解】A、含有2个染色体组的细胞中染色体数应为2n,由图2可知,③④⑤⑥符合条件,A正确;
B、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,B正确;
C、图示为某细胞在形成细胞⑦的过程中发生的变化,细胞⑦中的染色体为4n,为有丝分裂后期的细胞,因此该过程进行的是有丝分裂,在有丝分裂过程中不会出现基因重组过程,即该细胞姐妹染色单体上基因的不同是基因突变导致的,C错误;
D、图示2号染色体发生了基因突变,其在有丝分裂后期,该染色体发生随机断裂,该染色体断裂产生的类型有D和d、Dd和O,而另一个2号染色体上的基因可能是D或d,因此基因型为Dd的该细胞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,D正确。
故选C。
10. 某男性的基因型为AABb,两对等位基因的相对位置如图1所示,图2~图5分别表示该男性产生的几种精细胞的基因型。不考虑除图示外的其他突变。下列相关叙述错误的是( )
A. 图2精细胞的出现是减数分裂Ⅰ前期发生交换的结果
B. 图3精细胞中因基因突变产生的a基因可能与A基因的碱基数目不同
C. 图4、图5精细胞的出现可能是发生了染色体结构变异
D. 产生图3精细胞的次级精母细胞同时产生的另一个精细胞的基因型可能为AB
【答案】A
【解析】
【分析】基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换引起的,导致基因结构发生变化的过程。
【详解】A、正常情况下,该男性的精原细胞进行减数分裂时,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,最终产生的精细胞基因型只有两种,分别为AB、Ab;A/a、B/b基因位于非同源染色体上,无论减数分裂Ⅰ前期是否发生了交换,最终都可以产生图2所示的精细胞,A错误;
B、基因突变是碱基对的增添、缺失或替换引起的,基因突变产生的等位基因之间的碱基数目可能不同,B正确;
C、图4中2号染色体上A基因缺失,图5中4号染色体上b基因重复,即都发生了染色体结构变异,C正确;
D、图3精细胞中的a基因是由基因突变引起的,由于减数分裂过程中,细胞只在分裂前的间期进行一次DNA复制,且不考虑除图示外的其他突变,产生图3精细胞的次级精母细胞分裂产生的两个精细胞基因型分别为AB、aB,D正确。
故选A。
11. 垂体侏儒症受一对等位基因D/d控制,在人群中的患病率为1/10000。某家族关于该病的遗传系谱图如图1。科研人员提取了部分成员的DNA,用PCR扩增了与基因D/d相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,所得结果如图2。基因D、d长度相同,bp表示碱基对,不考虑突变。下列说法不正确的是( )
A. 结合图1和图2可知,该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-5的基因型一定为DD
B. 由图2可知,D和d分别含有1和2个酶切位点
C. Ⅱ-2与人群中表现正常的男性婚配,生出一个患病孩子的概率为1/202
D. 垂体侏儒症常表现为隔代遗传、男女患病概率相等等特征
【答案】C
【解析】
【分析】图1显示:Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,但生下了患病的女儿Ⅱ-2,所以垂体侏儒症是常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都是Dd,Ⅱ-2的基因型为dd。由图2可知:Ⅰ-1和Ⅱ-3的电泳图相同,但与Ⅱ-5的不同,所以Ⅱ-3的基因型是Dd,表型正常的Ⅱ-5的基因型是DD。
【详解】AB、由图1可知,Ⅰ-1和Ⅰ-2均正常,但生出了患病女儿Ⅱ-2,说明垂体侏儒症为常染色体隐性遗传病;由图2可知,I-1和Ⅱ-5的基因型不同,故Ⅱ-5的基因型为DD,基因D上存在1个酶切位点,被切割成长度为310bp和118bp的两个片段。Ⅰ-1和Ⅱ-3的电泳条带相同,说明两者基因型均为Dd。由题意可知,基因D、d长度相等,故基因d长度为428bp,基因d上存在2个酶切位点,被切割成长度为217bp、118bp和93bp的三个片段,AB正确;
C、垂体侏儒症患者的基因型为dd,在人群中的患病率为1/10000,据此可推知:d的基因频率为1/100,D的基因频率为1-1/100=99/100,则正常人群中DD∶Dd=(99/100)2∶ (2×99/100×1/100)=99∶2,即正常人群中基因型为DD、Dd的个体所占比例分别为99/101、2/101。Ⅱ-2的基因型为dd,让其与人群中表现正常的男性婚配,生出一个患病孩子的概率为2/101×1/2=1/101,C错误;
D、垂体侏儒症为常染色体隐性遗传病,常表现为隔代遗传,且男女患病概率无差别等特征,D正确。
故选C。
12. 人某条染色体上D、H、K三个基因紧密排列,且不发生互换。这三个基因各有多个复等位基因(例如:D1~Dn)。某家庭成员基因组成如下表所示,下列分析正确的是( )
家庭成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
D8D11H7H25K1K6
D20D25H8H32K9K18
D8D20H7H8K1K9
D11D25H25H32K6K18
A. 基因H和K在遗传过程中符合分离定律
B. 基因D、H、K不可能位于性染色体上
C. 父亲的其中一条染色体上基因组成是D11H7K8
D. 此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/8或1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、分离定律适用于同源染色体上的等位基因分离,而H和K是位于同一染色体上的不同基因,属于连锁基因,其遗传遵循连锁定律而非分离定律,A错误;
B、若这三个基因位于性染色体(如X和Y的同源区段),如父亲的Y染色体需携带D8、H7、K1,而X染色体携带D11、H25、K16,这三个基因必须位于常染色体上,父亲的性染色体基因型需与子女的基因组成匹配,B错误;
C、父亲的基因型为D8D11 H2H25 K1K6,其两条染色体应为D8H2K1和D11H25K6,H7和K8均未出现在父亲的基因组成中,C错误;
D、若H7、K1位于同一条常染色体上,H32、K18位于同一条常染色体上,此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/8,若H7、K1位于Y染色体上,H32、K18位于X染色体上,此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/4,D正确。
故选D。
13. 脂滴是细胞内贮存脂质的一种细胞器,当机体营养匮乏时,脂滴储存的脂肪可为机体供能。脂滴还与细胞中的多种细胞器相互作用,如图所示。回答下列问题:
(1)溶酶体膜、内质网膜、高尔基体膜等细胞器膜和________(答出两种)等结构之间相互联系共同构成生物膜系统。图中脂质在内质网合成后,以“出芽”形式与内质网分离,继而成为成熟脂滴,推测脂滴膜是由_______(填“单层”或“双层”)磷脂组成,在显微镜下可使用_______(填试剂)对脂滴进行检测。
(2)据图分析,机体营养匮乏时,脂滴通过膜接触位点与线粒体连接后,脂肪进入线粒体氧化分解供能,其中膜接触位点的功能是________。
(3)由图可知,机体营养匮乏时,脂滴还会通过与溶酶体融合产生脂肪酸进而供能。为验证该问题,有人利用小鼠成纤维细胞、无机盐缓冲液、3-MA(一种自噬抑制剂)等为材料设计实验。
①实验中使用无机盐缓冲液的目的是__________;
②将对照组和实验组的小鼠成纤维细胞分别置于________中培养,一段时间后观察并比较细胞中脂滴的数量,进而得出结论。
【答案】(1) ①. 核膜、细胞膜 ②. 单层 ③. 苏丹Ⅲ染液
(2)物质运输、信息传递
(3) ①. 使细胞处于营养匮乏状态,动员脂肪为细胞供能 ②. 不含有3-MA的无机盐缓冲液、含有3-MA的无机盐缓冲液
【解析】
【分析】1、脂肪是良好的储能物质;细胞核是遗传和代谢的控制中心;溶酶体内含有多种水解酶;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
2、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。因此,细胞骨架在细胞中扮演着至关重要的角色,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化以及信息传递等生命活动密切相关。
【小问1详解】
溶酶体膜、内质网膜、高尔基体膜等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构之间相互联系共同构成了生物膜系统;中性脂在内质网膜内合成后,在磷脂双分子层中间聚集以“出芽”形式与内质网膜分离,继而成为成熟脂滴,脂滴内含有脂肪,根据相似相溶原理可推测,脂滴的膜是由磷脂单分子层组成,头部在外侧,尾部在内侧,苏丹Ⅲ染液可将脂肪染色,因此在显微镜下可以观察到被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的脂滴。
【小问2详解】
机体营养匮乏时,脂滴中的脂肪可通过脂噬途径被分解。脂噬过程中脂滴形成自噬小体后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,该过程依赖膜的流动性实现,其内的酸性脂肪酶催化脂肪水解,脂肪可分解成甘油和脂肪酸,进而被利用。依据图形信息, 线粒体与多种细胞器间通过膜接触位点实现连接,脂噬的产物可通过该结构进入线粒体氧化分解。膜接触位点中还存在受体蛋白,因此,该结构能够实现不同细胞器之间的物质运输、信息交流。
【小问3详解】
①根据题意,可知机体营养匮乏时,脂滴还会通过与溶酶体融合产生脂肪酸进而供能,实验目的即该实验结论,细胞应处于营养匮乏状态,因此实验中使用无机盐缓冲液的目的是使细胞处于营养匮乏状态,动员脂肪为细胞供能;
②实验的目的是验证机体营养匮乏时,脂滴还会通过与溶酶体融合产生脂肪酸进而供能,自变量是3-MA(一种自噬抑制剂)有无,因此将对照组和实验组的小鼠成纤维细胞分别置于不含有3-MA的无机盐缓冲液、含有3-MA的无机盐缓冲液
14. 农作物主要以、的形式吸收和利用氮元素,相关离子的转运机制如图所示。铵肥(NH4NO3)施用过量时,会导致土壤酸化从而抑制植物的生长。回答下列问题:
(1)据图分析,NRT1.1运输的方式是________。图中体现了细胞膜控制物质进出的功能;这种细胞膜功能特点的结构基础是__________。
(2)在农作物的栽培过程中,如果铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起农作物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。结合以上信息分析,如果要想缓解铵毒,一方面可以调用NRT1.1蛋白,降低胞外H+浓度;另一方面还需要_______,从而有助于NRT1.1转运H+,降低胞外H+浓度。由于农作物本身抑制根周围酸化的能力有限,也可通过人工施加________(填“铵态氮肥”或“硝态氮肥”)来缓解铵毒。
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. 细胞膜上转运蛋白的种类和数量
(2) ①. 增加供应,消耗H+的梯度势能实现的转运 ②. 硝态氮肥
【解析】
【分析】主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗能量,这种方式叫做主动运输。
【小问1详解】
分析题图可知,NRT1.1运输NO3-,利用H+的浓度差形成的势能与H+同向转运从低浓度向高浓度的运输,即运输NO3-时需要载体蛋白且消耗ATP,属于主动运输。由图可知,NH4+和NO3-的运输都要经过细胞膜上的蛋白质的协助,这体现了细胞膜控制物质进出的功能,其结构基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量(或转运蛋白空间结构的变化)。
【小问2详解】
NRT1.1会同向转运H+和NO3-,如果要想缓解铵毒,一方面可以调用NRT1.1蛋白,降低胞外H+浓度;另一方面还需要增加NO3-供应,消耗H+的梯度势能实现NO3-的转运,从而有助于NRT1.1转运H+,降低胞外H+浓度,由此可知可通过人工施加硝态氮肥来缓解铵毒。
15. 水稻生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。图1是水稻叶肉细胞光合作用和呼吸作用部分过程示意图。
下表是水稻的早衰型品种和持绿型品种在相应实验条件下测得的光合作用指标。
生长时期
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
光饱和点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率CO2(μmol·m-2·s-1)
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
抽穗期
63
46
1936
2000
23.13
26.98
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
(1)图1中④过程发生的场所是________。①—④过程中能产生ATP的有________。
(2)进入蜡熟期后,早衰型品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种出现“叶青籽黄”的现象。用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验,根据上表数据分析,在滤纸条上,由上到下第三条色素带较宽的是品系________(填“甲”或“乙”)。
(3)科学家从水稻叶肉细胞中分离出类囊体用磷脂分子包裹形成下图1所示的“油包水液滴”结构,在其中加入足量NADP+、ADP等物质,并对该结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH([H])的量,结果如下图2所示,说明“油包水液滴”内的人工光反应系统构建成功。原因是________。
(4)进一步将相关酶等物质加入“油包水液滴”内,通入充足的________作为原料,形成化学反应循环。用该体系A组明暗(1秒光照,1秒黑暗)交替进行了60分钟,B组持续进行了30分钟光照,测定有机物含量,则A组________(填“>”“<”或“=”)B组。在暗转明初期,C3含量________。
(5)将四组相同的水稻培养在密闭的装置中,控制不同的温度条件,若12小时光照,12小时黑暗,依据图4的数据,t1与t4比较,哪个温度更适于水稻生长________。
【答案】(1) ①. 细胞质基质和线粒体基质 ②. ①③④
(2)甲 (3)在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH,在暗期NADPH没有生成也没有消耗,其含量保持稳定
(4) ①. CO2 ②. > ③. 减少
(5)t1
【解析】
【分析】图1:①-④依次表示水的光解、暗反应、有氧呼吸第三阶段、有氧呼吸第一二阶段。
第(3)题图1:油包水液滴中只含有磷脂,而磷脂分子的头部是亲水性的,尾部是疏水性的,故形成头部朝向水分子的油包水液滴。
图2:横坐标表示时间,纵坐标表示NADPH的含量,由图可知,NADPH含量明期上升,暗期保持不变,说明在条件适宜的情况下,油包水液滴在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH;在暗期NADPH没有生成也没有消耗,其含量保持稳定。
【小问1详解】
图1中④过程分解葡萄糖形成CO2和[H],则代表有氧呼吸第一二阶段,发生场所在细胞质基质和线粒体基质。①-④依次表示水的光解(产生ATP)、暗反应(消耗ATP)、有氧呼吸第三阶段(产生ATP)、有氧呼吸第一二阶段(产生ATP),所以能产生ATP的过程是①③④。
【小问2详解】
进入蜡熟期后,由于持绿型的叶片中仍含有较多的叶绿素,因此其光合作用速率仍维持较高水平,再结合表中数据可知,品种甲的光饱和点与最大净光合速率,在该时期均高于品种乙,因此可以推测品种甲属于持绿型,用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验,在滤纸条上,由上到下第三条色素带较宽的是品系甲,色素分离的原理是不同种类色素在层析液中的溶解度不同,导致它们在滤纸上的扩散速度不同,溶解度高的色素分子扩散得快,反之则慢。
【小问3详解】
由图可知,在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH,在暗期NADPH没有生成也没有消耗,其含量保持稳定,说明“油包水液滴”内的人工光反应系统构建成功。
【小问4详解】
光合作用暗反应需要二氧化碳及相关酶,而油包水液滴在适宜条件下进行光反应,故明暗交替处理下,通入充足的CO2为原料,在相关酶的作用下可进行暗反应,所以模拟的为暗反应的过程。由于暗反应在无光的条件下也能进行,在明暗交替的情况下,使光下产生的ATP和NADPH能够及时被利用与再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量,暗反应可以为光反应提供原料,光合效率增加,所以A组明暗(1秒光照,1秒黑暗)交替进行了60分钟制造的有机物大于B组持续进行了30分钟光照制造的有机物。光合作用的暗反应的场所是叶绿体基质,将该植物叶片从黑暗下移到光照中,导致光反应产生的ATP和NADPH增加,这将促进暗反应中三碳化合物的还原,从而导致叶绿体中C3化合物含量短时间内将下降。
【小问5详解】
黑暗条件下O2的消耗值表示呼吸速率,光照条件下的O2增加值表示净光合速率,而净光合速率=光合速率-呼吸速率。t1、t2 、t3、t4 温度条件下的净光合速率依次是3mg/h、6mg/h、12.2mg/h和12.0mg/h,呼吸速率依次是2mg/h、4mg/h、8.0mg/h和12.0mg/h,则12小时光照,12小时黑暗,t1与t4比较,t1温度条件下释放的氧气最多,更适于水稻生长。
16. 二倍体野生型圆叶风铃草花瓣呈蓝色,研究人员发现三个纯种白花隐性突变品系,其突变基因及基因型如表。为确定突变基因在染色体上的位置关系,进行如下杂交实验(不考虑其他突变和互换),请回答下列问题。
突变品系
突变基因
基因型
甲
w1
w1w1/++/++
乙
w2
++/w2w2/++
丙
w3
++/++/w3w3
(1)圆叶风铃草花瓣细胞中蓝色色素存在于________(细胞器)中。
(2)杂交实验说明w1、w2的位置关系是位于________(一对,两对)同源染色体上,w1,w3的位置关系是位于________(一对/两对)同源染色体上。请在如图中画出杂交实验二中F1的余下基因位置:________。
(3)若将突变品系乙、丙杂交,F1的表型为________,F1自交,F2的表型及比例为________。若将杂交一、二中的F1相互杂交,后代出现白花的概率是________。
(4)另有一白色突变品系丁,由隐性基因w4决定,甲和丁杂交,F1全为白色,F1自交后代均为白色,可推测w1和w4基因位于染色体的________(填“同一”或“不同”)位点。
【答案】(1)液泡 (2) ①. 两对 ②. 一对 ③.
(3) ①. 蓝色 ②. 蓝:白=9:7 ③. 1/4
(4)同一
【解析】
【分析】自由组合定律:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。
【小问1详解】
液泡中含有的花青素使花、果实呈现不同的颜色,故风铃草花冠细胞中蓝色色素分布于花冠细胞的液泡中。
【小问2详解】
甲的基因型为w1w1/++/++,乙的基因型为++/w2w2/++,杂交一F1全为蓝色,F2出现性状分离,分离比为9:7,为9:3:3:1变式,两对基因独立遗传,故实验结果说明w1、w2的位置关系是位于两对同源染色体上;丙的基因型为++/++/w3w3,杂交二F1全为蓝色,F2性状分离为1:1,符合分离定律的分离比,故w1、w3的位置关系是位于一对同源染色体上;甲为w1w1++,丙为w3w3++,且w1、w3的位置关系是位于一对同源染色体上,杂交二中甲和丙杂交,F1的基因型为w1w3++,F1自交,F2为蓝色:白色=1:1,并未出现全为白花,说明w1和w3位于一对同源染色体上但并非位于等位基因的位置,F1基因的位置图示如下。
【小问3详解】
若将突变品系乙、丙杂交,F1的基因型为++/w2+/w3+,为双杂合子,表型为蓝色;若F1自交,F2的表型及比例为蓝:白=9:7;杂交一的F1(w1+/w2+/++)与杂交二中的F1(w1+/++/w3+)相互杂交,可简写w1w2×w1w3,后代出现白花(w2w3)的概率是1/4。
【小问4详解】
另有一白色突变品系丁,由隐性基因w4决定,甲和丁杂交,F1全为白色,F1自交后代均为白色,说明是同一突变,可推测w1和w4的位置关系是位于染色体的同一位点。
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