内容正文:
莆田锦江中学2025-2026学年上学期期中考
高三生物
(考试时间:75 分钟;满分:100 分)
一、单项选择题(本题共 15 小题,其中,1~10 小题,每题 2 分;11~15 小题,每题 4 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)
1. 植物细胞中的多酚氧化酶是一种存在于质体(具有双层生物膜的细胞器)中的含有铜离子的酶,它能催化质体外的多酚类物质形成黑色素或其他色素,从而出现褐变,导致农产品品质下降。下列有关说法错误的是( )
A. 该实例可以说明无机盐是构成细胞中某些化合物的重要成分
B. 多酚氧化酶能够使多酚类物质转变为容易发生化学反应的活跃状态
C. 茶叶细胞中多酚氧化酶活性高,多酚类物质含量多,有利于制作绿茶
D. 生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变
2. 肾上腺脑白质营养不良是患者某染色体DNA上ABCD1基因突变引起,会造成过氧化物酶体功能缺失,于儿童或青少年期起病,最后神经系统出现异常并且肾上腺皮质功能减退。下图表示某家庭该病的图谱及部分成员该对等位基因电泳的结果。下列叙述错误的是( )
A. 该病为伴X染色体隐性遗传,条带②代表致病基因
B. 一般通过DNA测序技术可精确定位突变基因的位置
C. 若Ⅱ1和Ⅱ2再生一个儿子,儿子患该病的概率是1/2
D. 因该病而自然流产的Ⅲ4的性别是男还是女无法确定
3. 绿色植物叶片的气孔是由两个含有叶绿体的保卫细胞组成。研究发现蓝光可调节气孔的开放,为了研究蓝光对气孔的影响,研究人员在饱和红光背景下对鸭趾草离体表皮上的气孔在a点处再进行蓝光处理,其结果变为图中曲线II。红光背景下蓝光刺激离体保卫细胞原生质体(去除细胞壁的保卫细胞)会使其体积膨胀,且悬浮介质pH变得更酸,介质酸化现象可被质子泵H+一ATP酶抑制剂抑制,据此分析不正确的是( )
A. 图中由曲线Ia点变化为曲线IIa’点的内部因素为感光受体的种类
B. 在饱和红光背景下添加蓝光排除了光合作用对气孔开放的影响
C. 蓝光可激活保卫细胞膜上质子泵对H+的吸收,引起细胞吸水
D. 蓝光引起的介质酸化也可被细胞呼吸抑制剂所阻断
4. 科学家在对果蝇刚毛性状进行研究时发现,基因型M+M的部分个体长出了一块扇形的野生型刚毛,其中M是决定细长刚毛的显性基因。这是由于有丝分裂过程中M+/M所在的染色体不分离造成的,过程如下图所示。异常的有丝分裂产生的单体细胞(2n—1),因生长缓慢且不稳定,在后续有丝分裂过程中,经常会失去其他染色体而最后成为一个稳定的单倍体细胞(n),称为单倍体化过程。下列分析合理的是( )
A. 有丝分裂过程中同源染色体是否正常分离是由M+和M基因决定的
B. 若图示过程发生在减数分裂Ⅱ,结果会产生含2个染色体组的配子
C. 与单倍体植株一样,单体细胞生长缓慢且不稳定,单体植株常为高度不育
D. 单倍体化可以用于检测野生型个体发生隐性突变后产生的性状类型
5. 执法人员常使用ATP荧光检测仪检测餐饮行业用具的微生物含量。检测原理是荧光素酶能催化被ATP提供的能量激活的荧光素发生反应,产生氧化荧光素并发出荧光,且荧光强度与ATP含量成正比。下列相关叙述错误的是( )
A. 细菌体内的ATP含量相对稳定,这是该测定方法的重要前提
B. 该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白质进行测定
C. 荧光素在ATP作用下被激活是放能反应,ATP中的化学能转化为光能
D. ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量
6. 在广西的餐桌上经常能看到不同烹饪方式的空心菜。空心菜含有丰富的纤维素、多种维生素以及微量元素。下列相关叙述正确的是( )
A. 空心菜细胞中合成蛋白质的场所为核糖体
B. 空心菜中的维生素都属于生物大分子
C. 空心菜细胞中的遗传物质主要是DNA
D. 空心菜中的各种元素大多以离子形式存在
7. 细胞凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合后,激活与细胞凋亡相关的基因,使细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活。Dnase酶能切割DNA形成DNA片段,Caspase酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽,导致细胞裂解形成凋亡小体,进而被吞噬细胞吞噬清除。下列说法正确的是( )
A. Dnase酶和Caspase酶的作用部位分别是氢键和肽键
B. 细胞凋亡过程中某些蛋白质会发生水解,同时不再合成蛋白质
C. 通过促进癌细胞中控制Caspase酶合成的相关基因的表达可以促进其凋亡
D. Dnase酶和Caspase酶被激活,是不同细胞遗传信息选择性表达的结果
8. 耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B. 低温时,水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外
C. 蛋白M增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向
D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
9. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
10. 对下列关于中学生物学实验的描述错误的是( )
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
②观察植物细胞的质壁分离现象
③探究培养液中酵母菌种群数量的变化
④观察植物细胞的有丝分裂
⑤观察叶绿体和细胞质的流动
⑥DNA的粗提取与鉴定
A. ①⑥通过观察颜色判断实验结果 B. ③⑥均须进行离心操作
C. ②④均可使用洋葱作为实验材料 D. ②⑤实验过程均须保持细胞活性
11. 某生物精原细胞减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体可能分离、也可能不分离。下图表示基因型为AaXbYB的该生物精原细胞经减数分裂产生了4个精细胞,其中精细胞1的基因组成为只有Aa,不考虑基因突变和基因被破坏的情况,下列说法错误的是( )
A. 图示减数分裂Ⅰ时一定发生了互换
B. 由细胞①形成精细胞1的过程中可能是基因A、a所在的姐妹染色单体未分离
C. 精细胞2的基因组成最多有8种可能
D. 若精细胞4的基因组成为AaXbXb,则细胞②的基因组成应为AaXbXb
12. 藜麦是植物界唯一的全蛋白谷物,亚精胺(Spd)是一种广泛存在于植物细胞中的低分子含氮碱,可以调节植物生长,某实验小组以2个藜麦品种为材料,研究Spd对盐胁迫下藜麦种子萌发的影响,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注:CK:蒸馏水;T0:250mmol/LNaCl;T1:250mmol/LNaCl+0.1mmol/LSpd
A. 若藜麦种子长期淹于水中则会腐烂,这与细胞质基质产生的酒精有关
B. 青海1号比青海3号的呼吸速率低,青海1号可能更利于积累有机物
C. 实验中T0组的呼吸速率较低,可能与盐胁迫对细胞造成的渗透压影响有关
D. 实验结果显示一定浓度的Spd可增强NaCl对藜麦种子呼吸速率的抑制作用
13. 细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响,科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养,在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液(不含葡萄糖),并分别添加相应的成分,其中a为足量的葡萄糖,b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂,检测细胞外的酸化速率,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂
B. 低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈
C. ①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸
D. ②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组
14. 某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
15. 某动物初级精母细胞中,一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换,产生了4种精细胞,如图所示。若该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为4%,则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是( )
A. 2% B. 4% C. 8% D. 16%
二、非选择题(本题共 5 小题,共 60 分)
16. 支原体肺炎是一种由支原体引起的呼吸道感染,常见于儿童和青少年。支原体肺炎的临床表现与细菌性肺炎相似,但用药不相同。根据所学知识回答下列问题。
(1)为确诊幼儿患者所患肺炎种类,研究人员用培养基培养分离得到的支原体,一段时间后培养基上出现了由一个支原体繁殖形成“荷包蛋”状的菌落(大量同种支原体),菌落属于生命系统层次中的______。
(2)支原体引起的肺炎常因黏液栓堵住支气管,造成影像学上的“白肺”,这与新冠病毒导致的双肺弥散性病变产生的“白肺”是两个概念。导致这两种“白肺”的病原微生物的主要区别在于______。
(3)经化验,患儿确诊患支原体肺炎,若你是医护工作者,根据下表提供的抗菌药物以及抗菌机制,治疗支原体肺炎最不宜选择的药物是______,原因是______。
A
抗菌药物
抗菌机制
B
阿奇霉素
能与核糖体结合,抑制蛋白质的合成
C
青霉素
破坏病原体的细胞壁
D
利福平
抑制病原体的部分RNA的合成,进而影响蛋白质的合成
(4)肺炎支原体主要通过飞沫、直接接触传播,存在1-3周的潜伏期。专家建议:对病人接触过的物体,可用含75%的酒精消毒,原理是______。
(5)如图所示,其中①②、③④为显微镜的两种镜头,⑤⑥上的横线为载玻片,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像,据图回答:
①观察物像丙时应选用甲中的组合是______。
②显微镜目镜为10×,物镜为10×,视野被彼此相连的64个细胞所填充满。若物镜换为40×,则在视野中可检测到细胞的数目是______。
③在显微镜下观察到的像与实物是倒的,若在显微镜下观察到的物像是顺时针运动,则实际运动方向是______。
17. 黄心菜富含多种人体必需的微量元素,但其生长过程易受土壤盐胁迫。褪黑素广泛分布于植物各个部位,具有提高抗性的功能。为探究不同浓度外源褪黑素对盐胁迫下黄心菜幼苗生长发育的影响,研究者开展相关工作,结果如下。
组别
NaCl浓度 (mol·L⁻¹)
褪黑素浓度 (μmol·L⁻¹)
脯氨酸 (μg·g⁻¹)
SOD活性 (U·g⁻¹)
MDA (μmol·L⁻¹)
对照组
0
0
480
230
21.0
实验组I
0.15
0
700
164
33.5
实验组2
0.15
25
920
192
30.3
实验组3
0.15
50
1100
210
26.1
实验组4
0.15
100
1520
235
23.0
实验组5
0.15
200
1280
215
27.2
注:SOD(超氧化物歧化酶)具有清除自由基的作用;MDA是植物细胞膜系统受到氧化胁迫后的产物,能反映细胞的受损程度。
回答下列问题:
(1)0.15mol·L⁻¹的NaCl溶液处理实验组的目的是________。实验组施加褪黑素后,细胞中脯氨酸含量增加,能________,增强细胞的吸水能力,进而提高黄心菜抗盐胁迫能力。
(2)胁迫下植物细胞内________的含量会明显提高,攻击细胞膜上的磷脂和蛋白质,造成细胞膜损伤。据表分析,缓解盐胁迫的最适褪黑素浓度为________。
(3)现褪黑素能够显著提高黄心菜幼苗对自由基的清除能力,减轻对细胞膜的损伤。研究者结合实验数据提出以下假说:褪黑素通过促进SOD表达来提高黄心菜幼苗抗盐能力。研究者进一步设计了以下实验方案,请在下表中补充完善实验步骤。
组别
实验处理
A
对黄心菜幼苗用0.15mol·L⁻¹NaCl溶液处理
每隔2天,叶面喷施蒸馏水
B
每隔2天,叶面喷施适宜浓度的褪黑素溶液
C
每隔2天,叶面喷施适宜浓度的SOD合成抑制剂和①___
②一段时间后检测各组的MDA含量,若A组________B组(填“”或“<”或“=”),B组________C组(填“”或“<”或“=”), 则假说成立。
18. 光照强度是影响水稻产量的主要因素之一,研究者对水稻适应弱光的调控机制进行了系列研究。
(1)弱光条件下,光反应产生的______减少导致水稻减产。
(2)研究者推测RGA1基因与水稻对光的耐受性有关,用野生型(WT)、RGA1功能缺失突变体(d1)和RGA1过表达(OE)株系进行实验,每天光照和黑暗各12h,第3d测量结果如图1和图2。
①图1实验结果表明,在正常光照下RGA1基因______,在弱光条件下RGA1基因______。
②WT和d1对弱光耐受性的差异可能与能源物质消耗引起“碳饥饿”有关,据图2分析,请判断WT和dl“碳饥饿”程度的高低并说明理由:______。
(3)图3表示线粒体内膜上的电子传递链,电子经一系列蛋白-色素复合体传递,同时H+从线粒体基质运输到内外膜间隙,最后H+通过复合体Ⅴ向内运输驱动ATP合成。在弱光条件下检测 线粒体内膜上的AOX蛋白含量,发现d1高于WT。请分析RGA1基因对呼吸作用的影响机制:______(用关键词和箭头表示)。
19. 我国科学家以不同植物为材料,在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线(图a);比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b),鉴定到突变体发生了PILI5基因的功能缺失,并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。
回答下列问题:
(1)图a中,当胞间CO2浓度在900~1200mol•mol-1范围时,红光下光合速率的限制因子是______,推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是________________。
(2)图b中,突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测其原因是_______。
(3)归纳上述两个研究内容,总结出光影响植物的两条通路(图c)。通路1中,①吸收的光在叶绿体中最终被转化为______。通路2中吸收光的物质②为______。用箭头完成图c中②所介导的通路,并在箭头旁用“(+)”或“(-)”标注前后两者间的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关:光敏色素→( )PILI5 基因→( )脱落酸信号通路→( )气孔开放程度。
(4)根据图c中相关信息,概括出植物利用光的方式:_______________。
20. 在遗传学实验中,常用果蝇(2n=8)作为实验材料,果蝇2号染色体上存在分别控制卷翅D和正常翅d的基因以及分别控制星状眼B和正常眼b的基因,两对基因都存在显性纯合致死效应。某品系果蝇X的表型为卷翅星状眼,其雌雄个体随机交配,子代表型均与亲本相同,不考虑基因突变和互换。
(1)果蝇常作为遗传实验材料原___________(写出2点),其基因组测序需要测定______条染色体。
(2)请在图中画出X品系果蝇2号染色体上的基因(基因组成有几种类型则画几张图)______。
(3)将某正常翅正常眼雄蝇与X品系的雌蝇杂交,F1中卷翅雄蝇的眼型为______。将该卷翅雄蝇再与X品系做单对交配,F2中表型为卷翅星状眼的个体占__________,其基因型__________(均相同/不相同)
(4)将某正常翅正常眼雌蝇进行诱变处理,产生某种常染色体上的隐性突变的黑檀体果蝇Y,为验证该基因不在2号染色体上,请设计验证实验并预期实验结果______________________。
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莆田锦江中学2025-2026学年上学期期中考
高三生物
(考试时间:75 分钟;满分:100 分)
一、单项选择题(本题共 15 小题,其中,1~10 小题,每题 2 分;11~15 小题,每题 4 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)
1. 植物细胞中的多酚氧化酶是一种存在于质体(具有双层生物膜的细胞器)中的含有铜离子的酶,它能催化质体外的多酚类物质形成黑色素或其他色素,从而出现褐变,导致农产品品质下降。下列有关说法错误的是( )
A. 该实例可以说明无机盐是构成细胞中某些化合物的重要成分
B. 多酚氧化酶能够使多酚类物质转变为容易发生化学反应的活跃状态
C. 茶叶细胞中多酚氧化酶活性高,多酚类物质含量多,有利于制作绿茶
D. 生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶具有专一性,每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
2、一般影响酶活性的因素包括:温度、pH等,在高温、过酸、过碱的条件下,酶的空间结构会改变,在低温条件下酶的活性会降低。
3、生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜。生物膜系统的功能之一是:将细胞分隔成小区室,使各种化学反应互不干扰,保证了生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、多酚氧化酶是一种存在于质体中的含有铜离子的酶,说明无机盐是构成细胞中某些化合物的重要成分,A正确;
B、酶的作用是降低化学反应的活化能,所以多酚氧化酶能够使多酚类物质转变为容易发生化学反应的活跃状态,B正确;
C、茶叶细胞中多酚氧化酶活性高,多酚类物质含量多,有利于制作红茶,制作绿茶应该降低多酚氧化酶的活性,防止褐变,C错误;
D、生物膜系统的功能之一是:将细胞分隔成小区室,使各种化学反应互不干扰,保证了生命活动高效、有序地进行,所以生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变,D正确。
故选C。
2. 肾上腺脑白质营养不良是患者某染色体DNA上ABCD1基因突变引起,会造成过氧化物酶体功能缺失,于儿童或青少年期起病,最后神经系统出现异常并且肾上腺皮质功能减退。下图表示某家庭该病的图谱及部分成员该对等位基因电泳的结果。下列叙述错误的是( )
A. 该病为伴X染色体隐性遗传,条带②代表致病基因
B. 一般通过DNA测序技术可精确定位突变基因的位置
C. 若Ⅱ1和Ⅱ2再生一个儿子,儿子患该病的概率是1/2
D. 因该病而自然流产的Ⅲ4的性别是男还是女无法确定
【答案】D
【解析】
【分析】由遗传系谱图可知,Ⅱ1和Ⅱ2正常,生有患病男孩,说明该病为隐性遗传病,由电泳图可知,Ⅱ1为杂合子,Ⅱ2为纯合子,说明Ⅱ2不携带致病基因,可推知该病为伴X染色体隐性遗传,设该病相关的基因为A/a。
【详解】A、根据系谱图中无中生有可知,该病为隐性遗传病,结合电泳图中Ⅱ2为纯合子可知,该病为伴X隐性遗传病,且条带②代表致病基因,A正确;
B、一般通过DNA测序技术可精确定位突变基因的位置,B正确;
C、若Ⅱ1(XAY)和Ⅱ2(XAXa)再生一个儿子,儿子患该病XaY的概率是1/2,C正确;
D、由于Ⅱ4正常即不含致病基因,Ⅲ4只含有条带②,且为患者,说明其性别一定是男性,D错误。
故选D。
3. 绿色植物叶片的气孔是由两个含有叶绿体的保卫细胞组成。研究发现蓝光可调节气孔的开放,为了研究蓝光对气孔的影响,研究人员在饱和红光背景下对鸭趾草离体表皮上的气孔在a点处再进行蓝光处理,其结果变为图中曲线II。红光背景下蓝光刺激离体保卫细胞原生质体(去除细胞壁的保卫细胞)会使其体积膨胀,且悬浮介质pH变得更酸,介质酸化现象可被质子泵H+一ATP酶抑制剂抑制,据此分析不正确的是( )
A. 图中由曲线Ia点变化为曲线IIa’点的内部因素为感光受体的种类
B. 在饱和红光背景下添加蓝光排除了光合作用对气孔开放的影响
C. 蓝光可激活保卫细胞膜上质子泵对H+的吸收,引起细胞吸水
D. 蓝光引起的介质酸化也可被细胞呼吸抑制剂所阻断
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,当用蓝光处理时,红光处理下的气孔开放已达最大值,即气孔开放度达红光饱和点;比较两曲线的变化可知,蓝光可进一步促进气孔开放,且不是保卫细胞光合作用所致。
【详解】A、题意显示,为了研究蓝光对气孔的影响,研究人员在饱和红光背景下对鸭趾草离体表皮上的气孔在a点处再进行蓝光处理,其结果变为图中曲线II,该数据说明,图中由曲线Ia点变化为曲线IIa’点是蓝光刺激导致的,其内部因素为蓝光的感光受体接受蓝光刺激后发生相应的结构改变引起的,A正确;
B、题意中,在饱和红光背景下添加蓝光排除了光合作用对气孔开放的影响,因为此时光合作用达到了最大,不再增加,B正确;
C、题意显示,红光背景下蓝光刺激离体保卫细胞原生质体会使其体积膨胀,且悬浮介质PH变得更酸,且介质酸化现象可被质子泵H+一ATP酶抑制剂抑制,说明蓝光能促进原生质体将H+运出细胞,同时促进K+进入保卫细胞,使保卫细胞吸水,C错误;
D、蓝光引起的介质酸化是通过激活质子泵实现的,质子泵将H+运出需要消耗能量的,因而可被细胞呼吸抑制剂所阻断,D正确。
故选C。
4. 科学家在对果蝇刚毛性状进行研究时发现,基因型M+M的部分个体长出了一块扇形的野生型刚毛,其中M是决定细长刚毛的显性基因。这是由于有丝分裂过程中M+/M所在的染色体不分离造成的,过程如下图所示。异常的有丝分裂产生的单体细胞(2n—1),因生长缓慢且不稳定,在后续有丝分裂过程中,经常会失去其他染色体而最后成为一个稳定的单倍体细胞(n),称为单倍体化过程。下列分析合理的是( )
A. 有丝分裂过程中同源染色体是否正常分离是由M+和M基因决定的
B. 若图示过程发生在减数分裂Ⅱ,结果会产生含2个染色体组的配子
C. 与单倍体植株一样,单体细胞生长缓慢且不稳定,单体植株常为高度不育
D. 单倍体化可以用于检测野生型个体发生隐性突变后产生的性状类型
【答案】D
【解析】
【分析】单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。凡是由配子发育而来的个体,均称为单倍体。体细胞中可以含有1个或几个染色体组,花药离体培养得到的是单倍体,雄蜂也是单倍体,仅有一个染色体组的生物是单倍体。
【详解】A、正常情况下,同源染色体分离发生在减数分裂过程中,并非由M与M⁺这对等位基因决定,A错误;
B、果蝇是二倍体生物,如果在减数分裂Ⅱ中只是一对姐妹染色单体不分离,产生的配子最多是n+1或n−1,而不会直接得到含完整2个染色体组(2n)的配子,B错误;
C、单体细胞只是个别染色体异常,大多数染色体能正常联会、分离,故通常表现为可育,C错误;
D、单倍体化后个体只有一套染色体,任何隐性突变均可直接表现出来,因而可用于检测隐性突变产生的性状类型,D正确。
故选D。
5. 执法人员常使用ATP荧光检测仪检测餐饮行业用具的微生物含量。检测原理是荧光素酶能催化被ATP提供的能量激活的荧光素发生反应,产生氧化荧光素并发出荧光,且荧光强度与ATP含量成正比。下列相关叙述错误的是( )
A. 细菌体内的ATP含量相对稳定,这是该测定方法的重要前提
B. 该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白质进行测定
C. 荧光素在ATP作用下被激活是放能反应,ATP中的化学能转化为光能
D. ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量
【答案】C
【解析】
【分析】ATP和ADP的转化过程中:能量来源不同,ATP水解释放的能量,用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同:ATP水解在细胞的各处;ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
【详解】A、所有生物活细胞中都含有ATP,不同细胞中ATP浓度差异不大,这是以荧光强度反应来检测微生物含量的前提,A正确;
B、该检测仪不能对细菌体内的糖类、蛋白质进行测定,仅检测ATP,不直接测其他有机物,B正确;
C、荧光素在ATP作用下被激活是ATP水解为ADP是吸能反应,荧光素被激活需要化学能,在这个过程中化学能转变为光能,C错误;
D、病毒无ATP合成能力,因此ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量,D正确。
故选C。
6. 在广西的餐桌上经常能看到不同烹饪方式的空心菜。空心菜含有丰富的纤维素、多种维生素以及微量元素。下列相关叙述正确的是( )
A. 空心菜细胞中合成蛋白质的场所为核糖体
B. 空心菜中的维生素都属于生物大分子
C. 空心菜细胞中的遗传物质主要是DNA
D. 空心菜中的各种元素大多以离子形式存在
【答案】A
【解析】
【分析】核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒,主要由RNA(rRNA)和蛋白质构成,其功能是按照mRNA的指令将遗传密码转换成氨基酸序列并从氨基酸单体构建蛋白质聚合物。核糖体又被称为细胞内蛋白质合成的分子机器。
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,A正确;
B、生物大分子均为以碳链为骨架的单体连接而成的多聚体,维生素不属于生物大分子,B错误;
C、空心菜为植物,所有细胞生物中的遗传物质都是DNA,C错误;
D、空心菜细胞中的各种元素大多以化合物形式存在,D错误。
故选A。
7. 细胞凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合后,激活与细胞凋亡相关的基因,使细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活。Dnase酶能切割DNA形成DNA片段,Caspase酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽,导致细胞裂解形成凋亡小体,进而被吞噬细胞吞噬清除。下列说法正确的是( )
A. Dnase酶和Caspase酶的作用部位分别是氢键和肽键
B. 细胞凋亡过程中某些蛋白质会发生水解,同时不再合成蛋白质
C. 通过促进癌细胞中控制Caspase酶合成的相关基因的表达可以促进其凋亡
D. Dnase酶和Caspase酶被激活,是不同细胞遗传信息选择性表达的结果
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡过程受基因控制,通过凋亡基因的表达,使细胞发生程序性死亡,它是一种主动的细胞死亡过程,对生物的生长发育起重要作用。
首先凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合,发出凋亡信息,激活细胞中的凋亡基因,执行细胞凋亡,凋亡细胞最后变成小泡被吞噬细胞吞噬,并在细胞内完成分解。
【详解】A、Dnase酶能切割DNA形成DNA片段,故其作用的是磷酸二酯键,Caspase 酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽,故其作用的是肽键,A错误;
B、细胞凋亡过程,由于基因的选择性表达,细胞内将有新蛋白质的合成以及蛋白质的水解,B错误;
C、依据题干信息,Caspase酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽,导致细胞裂解形成凋亡小体,进而被吞噬细胞吞噬清除,故通过促进癌细胞中控制Caspase酶合成的相关基因的表达可以促进其凋亡,C正确;
D、依据题干信息,细胞凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合细胞凋亡相关的基因Dnase酶和Caspase酶被激活,故Dnase酶和Caspase酶被激活,是细胞凋亡诱导因子与受体发生信息交流后激活凋亡基因表达的结果,凋亡细胞中是相同的,D错误。
故选C。
8. 耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B. 低温时,水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外
C. 蛋白M增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向
D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输,其中协助扩散和主动运输需要转运蛋白的协助,主动运输需要消耗能量。根据题干信息分析,已知水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输,且该过程不需要消耗能量,说明其跨膜运输方式为被动运输中的协助扩散,还可以自由扩散进出细胞。
【详解】A、结合水是与细胞内的其他物质相结合的水,是细胞结构的重要组成成分,细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力,A正确;
B、水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输时,不与通道蛋白相结合,B错误;
C、蛋白M是细胞膜上的水分子通道蛋白,增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向,水的运输方向为水的顺浓度梯度,C正确;
D、水进出细胞的方式有水通道蛋白介导的协助扩散和自由扩散,D正确。
故选B。
9. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
【答案】D
【解析】
【分析】结合图示分析,丙酮酸根的运输速率受MPC数量、H+浓度以及丙酮酸根数量等多种因素的影响。
【详解】A、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体,就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸,从而导致产生更多的乳酸,动物细胞中乳酸积累将会增加,A正确;
B、结合图示可知,丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+,两者共同与MPC结合使MPC构象改变,从而运输丙酮酸根和H+,B正确;
C、结合图示可知,H+会协助丙酮酸根进入线粒体,pH的变化受H+浓度的影响,因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率,C正确;
D、丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白(MPC)的参与,且需要H+电化学梯度(H+浓度差),因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响,也受MPC的数量及H+浓度的影响,因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高,D错误。
故选D。
10. 对下列关于中学生物学实验的描述错误的是( )
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
②观察植物细胞的质壁分离现象
③探究培养液中酵母菌种群数量的变化
④观察植物细胞的有丝分裂
⑤观察叶绿体和细胞质的流动
⑥DNA的粗提取与鉴定
A. ①⑥通过观察颜色判断实验结果 B. ③⑥均须进行离心操作
C. ②④均可使用洋葱作为实验材料 D. ②⑤实验过程均须保持细胞活性
【答案】B
【解析】
【分析】探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验中,最后需要用斐林试剂检测,因此需要水浴加热和根据颜色反应来确定。
【详解】A、淀粉和蔗糖都不是还原糖,不能与斐林试剂反应,淀粉和蔗糖水解产物为还原糖,可以与斐林试剂反应,因此可以用斐林试剂鉴定淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,若淀粉组出现红黄色,蔗糖组没有出现红黄色,说明淀粉酶可以催化淀粉水解不能催化蔗糖水解;⑥中DNA与二苯胺在沸水浴下显蓝色,因此①⑥均通过颜色判断结果,A正确;
B、③通过血球计数板直接计数酵母菌,无需离心;⑥需离心去除杂质以提取DNA,B错误;
C、②可用洋葱紫色外表皮观察质壁分离,④可用洋葱根尖分生区观察有丝分裂,C正确;
D、②活的植物细胞原生质体具有选择透性,可以发生质壁分离现象;⑤活细胞的叶绿体和细胞质才能流动,因此
②⑤实验过程均须保持细胞活性,D正确。
故选B。
11. 某生物精原细胞减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体可能分离、也可能不分离。下图表示基因型为AaXbYB的该生物精原细胞经减数分裂产生了4个精细胞,其中精细胞1的基因组成为只有Aa,不考虑基因突变和基因被破坏的情况,下列说法错误的是( )
A. 图示减数分裂Ⅰ时一定发生了互换
B. 由细胞①形成精细胞1的过程中可能是基因A、a所在的姐妹染色单体未分离
C. 精细胞2的基因组成最多有8种可能
D. 若精细胞4的基因组成为AaXbXb,则细胞②的基因组成应为AaXbXb
【答案】D
【解析】
【分析】 减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】该细胞的基因型是AaXbYB,如果正常进行减数分裂产生的配子是AXb、aYB或AYB和aXb,但精细胞1的基因组成为只有Aa,出现了染色体变异,分以下情况讨论:
1、如果Aa没有互换,含Aa的同源染色体联会,进入细胞①,当进行减数分裂Ⅱ时,细胞①由于有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,则精子1和精子2基因型是AA或aa,与题意不符。
2、先考虑Aa所在的染色体,Aa发生了互换,且Aa所在的同源染色体正常分裂,XY染色体上的基因没有发生交换,同源染色体正常分开,则减数分裂Ⅰ形成的子细胞①基因型是AaXbXb或AaYBYB,进行减数分裂Ⅱ时含Aa的染色体姐妹染色体单体没有分开形成精子1基因型为Aa,则精子2的基因型可以是XbXb或YBYB;
如果XY染色体上的基因发生交换,且同源染色体正常分开,则子细胞①基因型是AaXBXb或AaYBYb,进行减数分裂Ⅱ时含Aa的染色体姐妹染色体单体没有分开形成精子1基因型为Aa,则精子2的基因型可以是XBXb或YBYb。
3、Aa发生了互换,且Aa所在的同源染色体联会异常,含Aa的染色体移向了同一极,XY染色体没有互换,则减数分裂Ⅰ形成的子细胞①基因型是AAaaXbXb或AAaaYBYB,减数分裂Ⅱ时,含Aa的染色体同源染色体分开,X或Y的姐妹染色单体没有分开,则精子1的基因型是Aa,精子2的基因型是AaXbXb或AaYBYB。
如果XY染色体上的基因发生了互换,子细胞①基因型是AAaaXBXb或AAaaYBYb,则精子2的基因型是AaXBXb或AaYBYb。
A、该细胞在减数分裂Ⅰ时含Aa的染色体一定发生了互换,导致一条染色体上同时含有Aa基因,精子1的基因型才可能是Aa,A正确;
B、由于发生了Aa的互换,细胞①基因型可以是AaXBXB,形成精细胞1的过程中可能是基因A、a所在的姐妹染色单体未分离,精子1的基因型是Aa,精子2的基因型是XBXB,B正确;
C、综合各种情况,精子2的基因型可以是XbXb或YBYB、XBXb或YBYb、AaXbXb或AaYBYB、AaXBXb或AaYBYb,共8种情况,C正确;
D、如果精细胞4的基因组成为AaXbXb,且精子1的基因型是Aa,也可能存在XY同源染色体在减数分裂Ⅰ没有分开的情况,即细胞②的基因型为AaXbXbYBYB,减数分裂Ⅱ时,Aa所在姐妹染色单体没有分开,XY同源染色体分开,精子3的基因型是YBYB,D错误。
故选D。
12. 藜麦是植物界唯一的全蛋白谷物,亚精胺(Spd)是一种广泛存在于植物细胞中的低分子含氮碱,可以调节植物生长,某实验小组以2个藜麦品种为材料,研究Spd对盐胁迫下藜麦种子萌发的影响,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注:CK:蒸馏水;T0:250mmol/LNaCl;T1:250mmol/LNaCl+0.1mmol/LSpd
A. 若藜麦种子长期淹于水中则会腐烂,这与细胞质基质产生的酒精有关
B. 青海1号比青海3号的呼吸速率低,青海1号可能更利于积累有机物
C. 实验中T0组的呼吸速率较低,可能与盐胁迫对细胞造成的渗透压影响有关
D. 实验结果显示一定浓度的Spd可增强NaCl对藜麦种子呼吸速率的抑制作用
【答案】D
【解析】
【分析】土壤盐分过多对植物造成的危害成为盐胁迫,该实验的目的是研究Spd对盐胁迫下藜麦种子萌发的影响,分析实验结果图可知,实验分为3组:CK组、T0组、T1组,实验小组以2个藜麦品种为材料,其中CK组的呼吸速率最强,其次是T1组,呼吸速率最慢的是T0组。
【详解】A、若藜麦种子长期淹于水中则会腐烂,这与无氧呼吸细胞质基质产生的酒精有关,酒精具有毒害作用,A正确;
B、三个组别中青海1号比青海3号的呼吸速率都低,呼吸速率是不断消耗有机物的,说明青海1号消耗有机物更少,可能更利于积累有机物,B正确;
C、土壤盐分过多对植物造成的危害成为盐胁迫,盐胁迫会使得植物容易失去水分从而造成细胞渗透压改变,水分减少细胞呼吸速率会降低,C正确;
D、T1组是加入了一定量的Spd,T1组比T0组的呼吸速率更高,可知一定浓度的Spd可缓解NaCl对藜麦种子呼吸速率的抑制作用,D错误。
故选D。
13. 细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响,科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养,在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液(不含葡萄糖),并分别添加相应的成分,其中a为足量的葡萄糖,b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂,检测细胞外的酸化速率,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂
B. 低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈
C. ①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸
D. ②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞外酸化是由无氧呼吸产生的乳酸导致的,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同,加入c试剂对有氧呼吸、无氧呼吸影响一致,试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂,A正确;
B、细胞外酸化速率反映无氧呼吸产生乳酸的速率。添加足量葡萄糖(a)后,低氧组的酸化速率显著高于正常氧组,说明低氧组无氧呼吸更强烈,B正确;
C、①时间段正常氧组的酸化速率不为 0,说明存在无氧呼吸;同时正常氧环境下,细胞也可进行有氧呼吸。因此,①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸,C正确;
D、无氧呼吸的反应式为:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量,即消耗1mol葡萄糖产生2mol乳酸。酸化速率与乳酸产生速率正相关,因此酸化速率越高,消耗的葡萄糖越多。②时间段低氧组的酸化速率高于正常氧组,说明低氧组无氧呼吸消耗的葡萄糖更多,D错误。
故选D。
14. 某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
【答案】C
【解析】
【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养,进行一次有丝分裂后,产生的每个细胞的每条DNA都有一条链含有32P,继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂,完成复制后,8条染色单体中有4条含有32P,减数第一次分裂完成后,理论上,每个细胞中有2条染色体,四条染色单体,其中有2条单体含有32P。
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的,据图所示,这些细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞2次DNA复制,1次着丝粒分裂,A错误;
B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成,因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期,且均含有一个染色体组,B错误;
C、精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P,减数分裂完成复制后,每条染色体上有1个单体含有32P,另一个单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四个染色单体,其中有两个单体含有放射性,但乙细胞含有3个染色单体含有放射性,原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换,C正确;
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞,乙细胞有3个单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P,D错误。
故选C。
15. 某动物初级精母细胞中,一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换,产生了4种精细胞,如图所示。若该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为4%,则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是( )
A. 2% B. 4% C. 8% D. 16%
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂Ⅰ开始不久,初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段。
【详解】从图示可以看出,一个初级精母细胞含有4条染色单体。对于单个细胞来说,当其中两条非姐妹染色单体发生一次交换后,这4条染色单体最终会分离到4个精细胞中。对于任何一个发生了互换的初级精母细胞而言,它产生的后代精细胞中,重组型的比例是 2/4 = 50%。不发生交换的细胞,其后代中重组型配子的比例是 0%。题中给出的“精细胞2占4%,精细胞3占4%”是在所有产生的精细胞(包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的)中的总比例。因此,重组型配子(精细胞2 + 精细胞3)在总配子中所占的总比例为: 总重组比例 = 4% + 4% = 8%。设发生互换的初级精母细胞的比例为X。于是我们可以建立等式: (发生交换的细胞比例) × (这些细胞产生重组配子的比例) = (总的重组配子比例) ,即:X * 50% = 8%。解得X=16%。所以在减数分裂过程中,初级精母细胞发生交换的比例是16%,D正确。
故选D。
二、非选择题(本题共 5 小题,共 60 分)
16. 支原体肺炎是一种由支原体引起的呼吸道感染,常见于儿童和青少年。支原体肺炎的临床表现与细菌性肺炎相似,但用药不相同。根据所学知识回答下列问题。
(1)为确诊幼儿患者所患肺炎种类,研究人员用培养基培养分离得到的支原体,一段时间后培养基上出现了由一个支原体繁殖形成“荷包蛋”状的菌落(大量同种支原体),菌落属于生命系统层次中的______。
(2)支原体引起的肺炎常因黏液栓堵住支气管,造成影像学上的“白肺”,这与新冠病毒导致的双肺弥散性病变产生的“白肺”是两个概念。导致这两种“白肺”的病原微生物的主要区别在于______。
(3)经化验,患儿确诊患支原体肺炎,若你是医护工作者,根据下表提供的抗菌药物以及抗菌机制,治疗支原体肺炎最不宜选择的药物是______,原因是______。
A
抗菌药物
抗菌机制
B
阿奇霉素
能与核糖体结合,抑制蛋白质的合成
C
青霉素
破坏病原体的细胞壁
D
利福平
抑制病原体的部分RNA的合成,进而影响蛋白质的合成
(4)肺炎支原体主要通过飞沫、直接接触传播,存在1-3周的潜伏期。专家建议:对病人接触过的物体,可用含75%的酒精消毒,原理是______。
(5)如图所示,其中①②、③④为显微镜的两种镜头,⑤⑥上的横线为载玻片,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像,据图回答:
①观察物像丙时应选用甲中的组合是______。
②显微镜目镜为10×,物镜为10×,视野被彼此相连的64个细胞所填充满。若物镜换为40×,则在视野中可检测到细胞的数目是______。
③在显微镜下观察到的像与实物是倒的,若在显微镜下观察到的物像是顺时针运动,则实际运动方向是______。
【答案】(1)种群 (2)支原体有细胞结构,新冠病毒无细胞结构
(3) ①. C(青霉素) ②. 支原体没有细胞壁
(4)酒精可引起细菌蛋白质发生变性,进而失活
(5) ①. ②③⑤ ②. 4 ③. 顺时针方向
【解析】
【分析】分析表中可知,阿奇霉素能与细菌细胞中的核糖体结合,进而抑制翻译过程,导致细菌不能合成蛋白质,不能正常的进行生命活动;利福平抑制RNA聚合酶的活性,抑制转录过程,不能合成mRNA,进而影响蛋白质的合成。
【小问1详解】
培养基上由一个支原体繁殖形成“荷包蛋”状的菌落(大量同种支原体)属于生命系统层次中的种群。
【小问2详解】
支原体属于原核生物,具有细胞结构,新冠病毒无细胞结构。
【小问3详解】
据表分析,阿奇霉素能与细菌细胞中的核糖体结合,进而抑制翻译过程,导致细菌不能合成蛋白质,不能正常的进行生命活动,利福平抑制RNA聚合酶的活性,抑制转录过程,不能合成mRNA,进而影响蛋白质的合成,青霉素破坏病原体的细胞壁。而支原体没有细胞壁,所以治疗支原体肺炎最不宜选择C青霉素。
【小问4详解】
酒精可引起细菌蛋白质发生变性,进而失活,因此对病人接触过的物体,可用含75%的酒精消毒。
【小问5详解】
①显微镜的目镜无螺纹(①②),且目镜越短,放大倍数越高;物镜有螺纹(③④),且物镜越长,放大倍数越高。物像丙的细胞更大,说明放大倍数更高,因此需选择短目镜②和长物镜③,组合为 ②③。⑤和⑥应该选⑤,因为物镜距离载玻片越近放大倍数越大,所以观察物像丙时应选用甲中的组合是②③⑤。
②显微镜的放大倍数是目镜放大倍数 × 物镜放大倍数,且视野中细胞数与放大倍数的平方成反比(因为放大的是面积,面积 = 长度 × 宽度)。原放大倍数:10×10=100(倍)新放大倍数:10×40=400(倍)放大倍数扩大倍数:400÷100=4(倍)视野中细胞数:64÷(42)=64÷16=4(个)。
③显微镜下的物像为倒像,但旋转方向与实物一致(仅上下、左右颠倒,旋转方向不变)。因此,若物像顺时针运动,实际运动方向也是顺时针。
17. 黄心菜富含多种人体必需的微量元素,但其生长过程易受土壤盐胁迫。褪黑素广泛分布于植物各个部位,具有提高抗性的功能。为探究不同浓度外源褪黑素对盐胁迫下黄心菜幼苗生长发育的影响,研究者开展相关工作,结果如下。
组别
NaCl浓度 (mol·L⁻¹)
褪黑素浓度 (μmol·L⁻¹)
脯氨酸 (μg·g⁻¹)
SOD活性 (U·g⁻¹)
MDA (μmol·L⁻¹)
对照组
0
0
480
230
21.0
实验组I
0.15
0
700
164
33.5
实验组2
0.15
25
920
192
30.3
实验组3
0.15
50
1100
210
26.1
实验组4
0.15
100
1520
235
23.0
实验组5
0.15
200
1280
215
27.2
注:SOD(超氧化物歧化酶)具有清除自由基的作用;MDA是植物细胞膜系统受到氧化胁迫后的产物,能反映细胞的受损程度。
回答下列问题:
(1)0.15mol·L⁻¹的NaCl溶液处理实验组的目的是________。实验组施加褪黑素后,细胞中脯氨酸含量增加,能________,增强细胞的吸水能力,进而提高黄心菜抗盐胁迫能力。
(2)胁迫下植物细胞内________的含量会明显提高,攻击细胞膜上的磷脂和蛋白质,造成细胞膜损伤。据表分析,缓解盐胁迫的最适褪黑素浓度为________。
(3)现褪黑素能够显著提高黄心菜幼苗对自由基的清除能力,减轻对细胞膜的损伤。研究者结合实验数据提出以下假说:褪黑素通过促进SOD表达来提高黄心菜幼苗抗盐能力。研究者进一步设计了以下实验方案,请在下表中补充完善实验步骤。
组别
实验处理
A
对黄心菜幼苗用0.15mol·L⁻¹NaCl溶液处理
每隔2天,叶面喷施蒸馏水
B
每隔2天,叶面喷施适宜浓度的褪黑素溶液
C
每隔2天,叶面喷施适宜浓度的SOD合成抑制剂和①___
②一段时间后检测各组的MDA含量,若A组________B组(填“”或“<”或“=”),B组________C组(填“”或“<”或“=”), 则假说成立。
【答案】(1) ①. 模拟盐胁迫环境 ②. 提高细胞内的渗透压
(2) ①. 自由基 ②. 100μmol·L-1
(3) ①. 等量适宜(相同)浓度的褪黑素溶液 ②. > ③. <
【解析】
【分析】MDA是植物细胞膜系统受到氧化胁迫后的产物,含量越大说明细胞的受损程度越大。
【小问1详解】
实验的目的是探究不同浓度外源褪黑素对盐胁迫下黄心果幼苗生长发育的影响,用0.15mol·L⁻¹的NaCl溶液处理实验组,是为了模拟盐胁迫环境,这样才能在盐胁迫的条件下研究褪黑素的作用。细胞中脯氨酸含量增加,能提高细胞内的渗透压,使得细胞内外的渗透压差值更大,从而增强细胞的吸水能力,进而提高黄心果抗盐胁迫能力。
【小问2详解】
胁迫下植物细胞内自由基的含量会明显增加,因为自由基会攻击细胞膜上的磷脂和蛋白质,造成细胞膜损伤。分析表格中数据,MDA是植物细胞膜系统受到氧化胁迫后的产物,能反映细胞的受损程度,MDA含量越低说明细胞受损程度越低、盐胁迫缓解效果越好,在实验组4中(褪黑素浓度为 100μmol⋅L−1 ) MDA含量最低,所以缓解盐胁迫的最适褪黑素浓度为100μmol⋅L−1。
【小问3详解】
实验要遵循单一变量原则, A组和B组是对照组和实验组的比较,C组在使用 SOD合成抑制剂的同时,要保证与B组其他条件相同,所以要喷施等量适宜(相同)浓度的褪黑素溶液。若假说成立,即褪黑素通过促进SOD表达来提高黄心果幼苗抗盐能力。A组不做处理,B组喷施褪黑素能促进 SOD表达, SOD具有清除自由基的作用,进而降低MDA含量,所以A组的 MDA含量高于B组,即A组> B组;C组使用了SOD合成抑制剂,即使有褪黑素也不能很好地促进 SOD表达,MDA含量会较高,所以B组<C组。
18. 光照强度是影响水稻产量的主要因素之一,研究者对水稻适应弱光的调控机制进行了系列研究。
(1)弱光条件下,光反应产生的______减少导致水稻减产。
(2)研究者推测RGA1基因与水稻对光的耐受性有关,用野生型(WT)、RGA1功能缺失突变体(d1)和RGA1过表达(OE)株系进行实验,每天光照和黑暗各12h,第3d测量结果如图1和图2。
①图1实验结果表明,在正常光照下RGA1基因______,在弱光条件下RGA1基因______。
②WT和d1对弱光耐受性的差异可能与能源物质消耗引起“碳饥饿”有关,据图2分析,请判断WT和dl“碳饥饿”程度的高低并说明理由:______。
(3)图3表示线粒体内膜上的电子传递链,电子经一系列蛋白-色素复合体传递,同时H+从线粒体基质运输到内外膜间隙,最后H+通过复合体Ⅴ向内运输驱动ATP合成。在弱光条件下检测 线粒体内膜上的AOX蛋白含量,发现d1高于WT。请分析RGA1基因对呼吸作用的影响机制:______(用关键词和箭头表示)。
【答案】(1)ATP和NADPH
(2) ①. 对水稻存活率无显著影响 ②. 可显著提高水稻的存活率 ③. d1“碳饥饿”程度更高,原因是弱光条件下WT和d1净光合速率降幅无显著差异,d1的呼吸速率降低更小
(3)
【解析】
【分析】光合作用是在叶绿体上进行的,分为光反应和暗反应。光反应的场所是类囊体薄膜,光反应中吸ⅡⅡ收光能的是4种色素,可以采用无水乙醇提取,利用纸层析法可以将它们分离;暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应需要光反应提供的ATP和NADPH,暗反应分为CO2的固定和C3的还原。
【小问1详解】
光反应的产物是氧气、ATP和NADPH,而ATP和NADPH用于碳反应的三碳化物的还原,弱光条件下,光反应产生的ATP和NADPH减少导致水稻减产。
【小问2详解】
图1可知,正常光照强度下,野生型、RGA1功能缺失突变体和RGA1过表达三种株系存活率一样,而弱光照强度下,野生型和RGA1过表达株系存活率一致,RGA1功能缺失突变体植株存活率最低;可见在正常光照下RGA1基因对水稻存活率无显著影响,在弱光条件下RGA1基因可显著提高水稻的存活率。
图2可知,正常光照下,野生型净光合速率和RGA1功能缺失突变体植株差不多一致,RGA1功能缺失突变体的呼吸速率略高于野生型植株,可见正常光照下,RGA1功能缺失突变体总光合速率高于野生型植株;弱光照强度下,WT和d1净光合速率降幅无显著差异,d1的呼吸速率降低更小;可见RGA1功能缺失突变体(d1)植株“碳饥饿”程度高。
【小问3详解】
题图可知,AOX蛋白存在,导致e-绕过Ⅲ、Ⅳ,直接传递给O2,将减少一条电子传递路径与O2结合,H+外流降低,H+通过复合体Ⅴ内流降低,导致ATP含量减少,则呼吸作用增强,能源物质消耗增多;题干信息d1植株中AOX蛋白含量高于WT植株,d1植株缺少RGA1基因表达的产物,AOX正常发挥作用,而野生型植株(WT)含有RGA1基因,该基因正常表达抑制AOX蛋白的作用,导致野生型植株呼吸作用低于d1,可见RGA1基因表达的产物可以通过抑制AOX蛋白发挥作用,从而影响呼吸作用(如图所示)。
19. 我国科学家以不同植物为材料,在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线(图a);比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b),鉴定到突变体发生了PILI5基因的功能缺失,并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。
回答下列问题:
(1)图a中,当胞间CO2浓度在900~1200mol•mol-1范围时,红光下光合速率的限制因子是______,推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是________________。
(2)图b中,突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测其原因是_______。
(3)归纳上述两个研究内容,总结出光影响植物的两条通路(图c)。通路1中,①吸收的光在叶绿体中最终被转化为______。通路2中吸收光的物质②为______。用箭头完成图c中②所介导的通路,并在箭头旁用“(+)”或“(-)”标注前后两者间的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关:光敏色素→( )PILI5 基因→( )脱落酸信号通路→( )气孔开放程度。
(4)根据图c中相关信息,概括出植物利用光的方式:_______________。
【答案】(1) ①. 光质 ②. 蓝光能促进光合作用相关酶的活性(或蓝光被光合色素吸收的效率更高等)
(2)突变体中 PILI5 基因功能缺失,阻断了光信号对气孔开放程度的调控,使得气孔开放程度在远红光和红光条件下无明显差异
(3) ①. 有机物中的化学能 ②. 光敏色素 ③. - ④. + ⑤. -
(4)通过叶绿体中的光合色素吸收光能用于光合作用合成有机物;通过光敏色素吸收光信号调控基因表达,影响植物生理过程
【解析】
【分析】植物叶绿体中色素的光吸收特点为:叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光;
光敏色素主要吸收红光和远红光,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【小问1详解】
图a中,当胞间CO2浓度在900−1200μmol⋅mol−1范围时,从图a中红光曲线来看,随着CO2浓度增加,光合速率不再上升,说明此时CO2浓度不是限制因子,而可能是光质因素限制了光合速率(900−1200μmol⋅mol−1范围时,相同二氧化碳浓度下蓝光的净光合速率更高)。对于蓝光下净光合速率更高的原因,可能是蓝光能够促进光合作用中某些关键酶的活性,或者蓝光被光合色素吸收后转化为化学能的效率更高等。
【小问2详解】
图b中,红光下植物的相关反应与白天相似,远红光下植物的相关反应与夜间相似,突变体发生了 PILI5 基因的功能缺失,且该基因参与脱落酸信号通路的调控。在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测原因可能是突变体中 PILI5 基因功能缺失,使得脱落酸信号通路对气孔的调控作用减弱,导致在不同光质(远红光和红光)下气孔开放程度变化不大,从而蒸腾速率接近。
【小问3详解】
通路1中,①为光合色素,吸收的光在叶绿体中最终被转化为化学能(储存在 ATP 和 NADPH 中,最终储存在有机物中)。 通路 2 中吸收光的物质②为光敏色素。 由于突变体发生 PILI5 基因功能缺失后,在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,可推测光敏色素吸收光信号后,通过影响 PILI5 基因的表达,进而影响脱落酸信号通路,对气孔开放程度进行调控。且从图 b 中突变体在远红光和红光下蒸腾速率变化不大,野生型在红光条件下蒸腾速率较大,可推断白天红光情况下,PILI5基因表达是被抑制的,PILI5 基因对脱落酸信号通路是正相关,脱落酸信号通路对气孔开放程度是负相关,即光敏色素→(-)PILI5 基因→(+)脱落酸信号通路→( - )气孔开放程度。
【小问4详解】
根据图 c 中相关信息,植物利用光的方式有:一方面,通过叶绿体中的光合色素吸收光能,将其转化为化学能用于光合作用合成有机物;另一方面,通过光敏色素吸收光信号,调控基因(如PILI5基因)表达,进而影响植物的生理过程(如通过脱落酸信号通路调控气孔开放程度)。
20. 在遗传学实验中,常用果蝇(2n=8)作为实验材料,果蝇2号染色体上存在分别控制卷翅D和正常翅d的基因以及分别控制星状眼B和正常眼b的基因,两对基因都存在显性纯合致死效应。某品系果蝇X的表型为卷翅星状眼,其雌雄个体随机交配,子代表型均与亲本相同,不考虑基因突变和互换。
(1)果蝇常作为遗传实验材料原___________(写出2点),其基因组测序需要测定______条染色体。
(2)请在图中画出X品系果蝇2号染色体上的基因(基因组成有几种类型则画几张图)______。
(3)将某正常翅正常眼雄蝇与X品系的雌蝇杂交,F1中卷翅雄蝇的眼型为______。将该卷翅雄蝇再与X品系做单对交配,F2中表型为卷翅星状眼的个体占__________,其基因型__________(均相同/不相同)
(4)将某正常翅正常眼雌蝇进行诱变处理,产生某种常染色体上的隐性突变的黑檀体果蝇Y,为验证该基因不在2号染色体上,请设计验证实验并预期实验结果______________________。
【答案】(1) ①. 子代多、易饲养、世代时间短、有易于区分相对性状等 ②. 5
(2) (3) ①. 正常眼 ②. 1/3 ③. 相同
(4)将Y与X品系雄蝇杂交,选取F1正常体星状眼果蝇相互交配,若正常体星状眼果蝇:正常体正常眼:黑檀体星状眼:黑檀体正常眼=6:3:2:1,(或选取F1正常体卷翅果蝇相互交配,若正常体卷翅果蝇:正常体正常翅:黑檀体卷翅:黑檀体正常翅=6:3:2:1),则说明该基因不在2号染色体上。
【解析】
【分析】果蝇常作为遗传实验材料的原因有子代多、易饲养、世代时间短、有易于区分相对性状等
【小问1详解】
果蝇常作为遗传实验材料的原因有子代多、易饲养、世代时间短、有易于区分相对性状等。果蝇(2n=8)作为实验材料,其基因组测序需要测定5条(3条常染色体+X+Y)染色体。
【小问2详解】
因为果蝇X的表型为卷翅星状眼(DdBb),其雌雄个体随机交配,子代表型均与亲本相同,且两对基因都存在显性纯合致死效应,同时不考虑基因突变和互换,说明D与b连锁,d与B连锁,基因组成如下图所示:
【小问3详解】
正常翅正常眼雄蝇(ddbb)与X品系(DdBb)的雌蝇杂交,F1中卷翅雄蝇的基因型为Ddbb,眼型为正常眼。 该卷翅雄蝇(Ddbb)再与X品系(DdBb)做单对交配,由于DD和BB致死,Dd× Dd产生Dd:dd=2:1,Bb×bb产生Bb:bb=1:1,所以F2中表型为卷翅星状眼(DdBb)的个体占2/3×1/2=1/3,其基因型相同。
【小问4详解】
为验证该基因不在2号染色体上,将Y与X品系雄蝇杂交,选取F1正常体星状眼果蝇相互交配,若正常体星状眼果蝇:正常体正常眼:黑檀体星状眼:黑檀体正常眼=6:3:2:1,(或选取F1正常体卷翅果蝇相互交配,若正常体卷翅果蝇:正常体正常翅:黑檀体卷翅:黑檀体正常翅=6:3:2:1),则说明该基因不在2号染色体上。
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