内容正文:
广西钦州市第四中学2026春季学期高一学考模拟考试生物试卷(四)
(考试时间:60分钟,赋分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题( 本题共25小题,每小题3分,共75分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 下图为某动物细胞膜上离子跨膜运输的示意图,其中-ATP酶可利用ATP水解释放的能量将逆浓度梯度泵出细胞,逆向转运蛋白可借助顺浓度梯度跨膜运输的势能,将逆浓度梯度运出细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 通过-ATP酶运出细胞的方式为主动运输
B. 通过逆向转运蛋白运出细胞的过程不直接消耗ATP
C. 细胞外的浓度高于细胞内,浓度低于细胞内
D. -ATP酶和逆向转运蛋白均具有特异性
2. 我国科研团队发现,溶酶体通过其膜上的V-ATP酶、H+外流通道蛋白(TMEM175)、H+转运蛋白(SLC7A11)维持其内部酸性环境、外部的酸性层;约21纳米酸性层的H+浓度高出细胞质基质2~5倍,直接调控着溶酶体在细胞内的位置。敲除TMEM175基因并抑制V-ATP酶活性后,溶酶体腔pH仍会逐渐升高,酸性纳米层几乎消失,而过表达TMEM175则酸性层厚度增加,说明溶酶体膜存在H+“慢泄漏”。下列分析判断,错误的是( )
A. V-ATP酶具有转运H+和催化ATP水解的功能
B. H+“慢泄漏”可能与SLC7A11有关,胱氨酸与谷氨酸的区别只在于R基不同
C. 酸性纳米层的维持主要是H+“慢泄漏”造成的
D. 敲除TMEM175、抑制V-ATP酶的活性采用了自变量控制中的减法原理
3. 耐盐植物碱蓬根细胞中的基因NHX能编码Na+-H+逆向转运蛋白,液泡膜上的Na+-H+逆向转运蛋白将H+顺浓度梯度运出液泡的同时,能将细胞质基质中的Na+运输到液泡。下列叙述错误的是( )
A. 碱蓬的根细胞吸收无机盐有利于促进根细胞吸收水分
B. 细胞质基质中的Na+运输到液泡不需要直接消耗ATP
C. Na+和H+跨膜运输不需要与Na+-H+逆向转运蛋白结合
D. 细胞质基质中的Na+运输到液泡能减少Na+对根细胞的损伤
4. 结合细胞呼吸原理分析,下列日常生活中做法不合理的是( )
A. 以乳酸菌制作酸奶时,先通气后密封
B. 定期给花盆中的土壤松土
C. 鼓励慢跑等有氧运动方式进行日常锻炼
D. 包扎伤口选用透气的创可贴
5. 图1为美花石斛茎尖细胞有丝分裂的显微照片,图2为美花石斛分裂指数(分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值)变化。下列叙述错误的是( )
A. 美花石斛茎尖细胞分裂旺盛,是较为理想的实验材料
B. 图1中,细胞分裂的过程依次是⑤→④→②→①→③
C. 取材观察美花石斛茎尖细胞有丝分裂的最佳时间是9:00
D. 美花石斛茎尖细胞还可用于观察低温诱导染色体数目变化的实验
6. 细胞主动吸收或排出一些离子时,常见的运输方式包括由ATP直接供能的原发性主动运输和由ATP间接供能的继发性主动运输。研究发现,钠钾泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能反向运输Na+和K+,对Na+和K+的循环转运依赖其磷酸化和去磷酸化过程。下列推测不合理的是( )
A. 钠钾泵反向运输Na+和K+属于原发性主动运输
B. 钠钾泵能与Na+和K+特异性结合,可体现其特异性
C. 钠钾泵发生磷酸化前,其Na+结合位点处于未暴露状态
D. 某细胞上钠钾泵功能受损,可能影响其他物质的主动运输
7. 淀粉酶是一个庞大的“酶家族”,包括α-淀粉酶(最适温度范围较大,哺乳动物体内的为37℃,工业耐高温菌体内的可达95℃以上)、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶等。某生物兴趣小组进行了“探究温度对淀粉酶甲和淀粉酶乙活性的影响”实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 淀粉酶乙可能是α-淀粉酶,但淀粉酶甲不可能是α-淀粉酶
B. 在实验温度范围内,淀粉酶甲的活性随温度的升高而下降
C. 进行该实验时,每组的pH、酶的用量等无关变量相同即可
D. 该实验条件下,淀粉酶乙在30℃和50℃时,催化效率基本相同
8. 金属蛋白酶是一大类依赖金属离子(如Zn2+、Ca2+等)作为辅助因子来发挥催化活性的蛋白酶,其最显著的特征是在纯化过程中始终保留着定量的金属离子,这些离子是维持其三维结构和催化功能的核心。研究发现,若使用螯合剂(如EDTA)移除这些金属离子,金属蛋白酶就会失活;只有重新补充相应的离子,该酶的活性才能恢复。下列叙述正确的是( )
A. 每一种金属蛋白酶都同时含有大量元素和微量元素
B. 经EDTA处理后,金属蛋白酶的空间结构被不可逆破坏
C. 金属蛋白酶活性的丧失,均源于其所含金属元素被移除
D. 纯化金属蛋白酶时,通常酶所含金属离子的量维持不变
9. 研究小组为探究镁对水稻光合作用的影响,将正常培养38天的水稻分别转移到缺镁培养液(-Mg2+)和正常培养液(+Mg2+)中培养12天后,每3h检测一次Vcmax(催化CO2固定的关键酶的最大羧化速率,反映碳固定的潜在能力)的变化,持续跟踪48h,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 缺镁条件下,水稻叶片的Vcmax在全天24h内均显著低于正常组
B. 光照条件下,镁对水稻叶片Vcmax的影响比黑暗条件下更显著
C. 光照下+Mg2+组Vcmax持续上升,说明光照越强碳固定速率越快
D. 生产实践中,提供适宜光照和Mg2+不利于增产
10. 为探究温度对酶活性的影响,研究人员分别使用α-淀粉酶和唾液淀粉酶,开展其在不同温度下催化淀粉水解的实验,反应后加入二硝基水杨酸(DNS)与还原糖反应,测定光密度值(OD值)。OD值越高,表示还原糖含量越多。实验结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 两实验中都需先将酶和淀粉在对应温度下保温后再混合
B. 图甲为α-淀粉酶测试结果,图乙为唾液淀粉酶测试结果
C. 两种酶的最适温度差异较大,这说明酶活性受温度影响
D. 两实验中酶的作用机理相同,均为降低化学反应的活化能
11. 科学家发现一种耐盐植物根部细胞膜上存在Na+/H+逆向转运蛋白(SOS1),它能将胞外H+顺浓度梯度运入细胞;同时借助胞内外H+浓度梯度,将胞内Na+逆浓度梯度运出细胞。下列分析错误的是( )
A. SOS1转运Na+的过程,体现了细胞膜具有选择透过性
B. 细胞外较高的H+浓度的维持可能依赖消耗ATP的主动运输
C. SOS1蛋白能同时转运H+和Na+,说明该转运蛋白不具特异性
D. H+借助SOS1载体蛋白被转入细胞的过程属于协助扩散
12. 我国科学家近期发现,血管内皮细胞表面的特定受体蛋白能感知血流产生的机械力。该蛋白受力后构象改变,促进转录因子Casz1(一类调控基因转录的蛋白质)与DNA结合以调控基因表达,在胚胎发育阶段决定血管发育为动脉或静脉。下列叙述正确的是( )
A. 该受体蛋白合成时产生的水中的氢均来自氨基酸的氨基
B. 该受体蛋白结构是其感知机械力并传递信号的基础
C. 该受体蛋白和Casz1都需经内质网和高尔基体的加工才具有活性
D. 动脉与静脉内皮细胞蛋白质种类不同的根本原因是基因种类不同
13. 下列是教材中的四个实验与对应的实验结果,相关叙述正确的是( )
选项
实验
实验结果
A
高倍显微镜观察细胞质的流动
可直接观察到细胞质明显在流动
B
探究植物细胞的吸水和失水
细胞失水时,原生质层和细胞壁有一定程度的分离,液泡体积变大
C
绿叶中色素的提取和分离
色素带从上往下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
D
探究光照强度对光合作用强度的影响
烧杯中圆形小叶片浮起的数量,随烧杯与光源距离的缩短而不断增多
A. A B. B C. C D. D
14. 强光会引发植物相关保护性反应,已发现M基因在该过程发挥重要作用,研究人员构建了某作物的M基因过表达植株,以野生型(SR1)作为对照,研究不同光照条件对植株生长的影响,如图1、2所示。下列叙述不合理的是( )
A. 高光强时,野生型的类囊体膜结构可能出现损伤
B. 强光下,M基因过表达可能通过保护类囊体来维持光合色素含量
C. 高光强时,M基因过表达植株的光饱和点低于野生型植株
D. 该实验结果可为生产中培育耐强光作物新品种提供新思路
15. 秀丽隐杆线虫是遗传学的常用材料。研究发现,秀丽隐杆线虫的DNA大概含有9.7×108个碱基对,共1.9×104个基因,平均每个基因含1.8×104个碱基对。下列叙述正确的是( )
A. 秀丽隐杆线虫的DNA全分布在细胞核的染色体上
B. 秀丽隐杆线虫核DNA加倍与染色体加倍发生在同一时期
C. 秀丽隐杆线虫所有基因的碱基总数少于DNA的碱基总数
D. 秀丽隐杆线虫DNA的特异性体现在A +G与T+C的比值上
16. 某实验小组同学用标记的T2噬菌体模拟噬菌体侵染大肠杆菌实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 不能用含的培养基直接培养T2噬菌体
B. 实验结果表明T2噬菌体的DNA进入了大肠杆菌
C. 如果延长保温时间,可使上清液的放射性升高
D. 大肠杆菌裂解后释放的子代噬菌体中大部分有放射性
17. 一个mRNA上可结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,称为多聚核糖体。下列说法正确的是( )
A. 翻译时,核糖体沿mRNA的5′→3′移动
B. 核糖体与启动子结合后会形成tRNA的结合位点
C. 反密码子与终止密码子互补配对是翻译结束的信号
D. 多聚核糖体缩短了单条肽链的合成时间
18. 小鼠P基因表达产生的ASP蛋白会使酪氨酸酶活性下降,导致黑色素生成减少、褐色素生成增多,从而使小鼠的毛色显黄色;而P基因甲基化的小鼠毛色显黑色。下列叙述正确的是( )
A. P基因甲基化导致其表达的蛋白质氨基酸序列发生改变
B. P基因甲基化导致小鼠毛色的改变不会遗传给子代
C. 抑制小鼠P基因的甲基化,小鼠黑色素生成增多
D. 该事例表明基因与生物的性状不是一一对应的关系
19. 人类腺病毒是一种双链DNA病毒,其病毒DNA常用于各种致病机制研究。下列关于人类腺病毒DNA的叙述,正确的是( )
A. 其外侧是由磷酸和核糖交替连接形成的基本骨架
B. 内侧中的碱基通过磷酸二酯键形成碱基对
C. 编码病毒蛋白质的遗传信息储存在核苷酸的排列顺序中
D. DNA分子的每条链都含有两个游离的磷酸基团
20. 拟南芥是自花传粉、闭花受粉植物,是常用的遗传学材料。其茎生叶的披针形对倒卵形为完全显性,欲判断一株披针形拟南芥是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A. 与杂合披针形拟南芥杂交 B. 与倒卵形拟南芥杂交
C. 取其花粉观察其形态 D. 让该拟南芥自交
21. 孟德尔通过一对相对性状的豌豆杂交实验发现了遗传的分离定律。下列属于一对相对性状的是( )
A. 某种狗的长毛与卷毛 B. 豌豆花的顶生与腋生
C. 水稻的抗倒伏与玉米的高秆 D. 果蝇的灰身与红眼
22. 某雌(XX)雄(XY)异株植物,其叶型有阔叶和窄叶两种,由一对等位基因A、a控制(不考虑该基因位于X、Y同源区段的情况)。现有三组杂交实验,结果如下表。对表中有关数据的分析,正确的是( )
杂交实验
亲代表型
子代表型及株数
组合
父本
母本
雌株
雄株
1
阔叶
阔叶
阔叶234
阔叶119、窄叶122
2
窄叶
阔叶
阔叶83、窄叶78
阔叶79、窄叶80
3
阔叶
窄叶
阔叶131
窄叶127
A. 根据第2组实验,可以判断两种叶型的显隐性关系
B. 根据第1组或第3组实验可以确定叶型基因位于X染色体上
C. 用第3组的子代阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代基因型比例为1:2:1
D. 用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交,后代中窄叶植株占1/8
23. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXAY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B. 乙细胞中有2对同源染色体
C. XA与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D. 甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
24. 下列关于遗传学实验研究材料、方法及结论的叙述中,错误的是( )
A. 豌豆是自花、闭花授粉植物,自然状态下一般是纯种
B. 孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说—演绎法中的“实验验证”
C. 萨顿利用蝗虫为材料,证明基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的
D. 摩尔根等人绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图
25. 下列与豌豆、玉米的遗传特性和杂交育种有关的叙述,正确的是( )
A. 进行豌豆人工杂交实验时,须将所有个体在花蕾期进行去雄处理
B. 纯合的高茎玉米与矮茎玉米杂交过程中,不需去雄处理
C. 植物杂交育种获得F2后,从中选出所需类型即为新品种
D. 哺乳动物杂交育种获得F2后,可采用自交法鉴别出纯合个体
第II卷(非选择题)
二、综合题(3大题,共25分,请考生按要求作答)
26. 我国科学家将新鲜菠菜叶绿体中的类囊体(TK)与某种化合物(主要成分是CdTe+)进行结合,构建Tk-CdTe杂化能量模块,如图1所示。将Tk-CdTe、相关酶、底物、缓冲液等封装成人工光合作用细胞,以获得定制化产物。请回答下列问题:
(1)图1中步骤①为了获取类囊体,首先将菠菜叶肉细胞破碎后,通过______法获得叶绿体,再在4℃条件下用低渗缓冲溶液处理叶绿体释放出类囊体。类囊体活性与叶绿素含量呈正相关,可用分光光度计测定类囊体对______光的吸光度来计算叶绿素含量。
(2)据图1分析,在适宜条件下Tk-CdTe杂化能量模块中电子(e-)的来源有_______,进行相关生化反应产生的还原型辅酶有______。
(3)图1中ATP合成酶的作用是_______。合成ATP依赖于类囊体膜两侧H⁺浓度差,图1中使类囊体膜两侧H⁺浓度差增加的过程有____________。(至少答出两点)
(4)将相关物质封装在油包水微滴中形成如图2所示的人工光合作用细胞。从结构分析,人工光合作用细胞的膜由____层磷脂分子构成。与菠菜叶肉细胞相比,在同等条件下该人工细胞能积累更多有机物的原因有____________。
27. 图1表示玉米根细胞在氧气充足时的细胞呼吸过程,A~D表示物质,①~③表示过程。玉米根细胞在缺氧期间,其无氧呼吸类型会随细胞质基质pH的变化而发生转变,相关机理如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中,物质C是_____,过程③发生的具体场所是_____。
(2)溴麝香草酚蓝溶液与图1中物质B反应的颜色变化是_____。若用18O标记图1中的物质D,一段时间后_____(填“能”或“不能”)在物质B中检测到18O,理由是_____。
(3)图2中果糖进入细胞后的磷酸化过程属于_____(填“吸能”或“放能”)反应。缺氧条件下,玉米根细胞产生一定量的乳酸后会进行产酒精的无氧呼吸,是因为_____。与乳酸相比,酒精能通过_____方式排出细胞,从而减轻对细胞的毒害。
28. 果蝇的眼型和翅型是遗传学中常用的两对相对性状,现有正常眼和星眼(用A、a表示),正常翅和小翅(用B、b表示)。为进行遗传学研究,现以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如下图。
(1)果蝇可以作为遗传学研究材料的原因有_____(至少答出两点)。
(2)考虑A、a和B、b两对基因,它们的遗传符合_____定律,杂交组合一中母本的基因型为_____。
(3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体,群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生F1,F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200,则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占_____。
(4)现需研究正常眼与无眼这一对相对性状的遗传机制,以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
①据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是_____和_____。
②用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果_____(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是_____。
③若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是_____。
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广西钦州市第四中学2026春季学期高一学考模拟考试生物试卷(四)
(考试时间:60分钟,赋分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题( 本题共25小题,每小题3分,共75分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 下图为某动物细胞膜上离子跨膜运输的示意图,其中-ATP酶可利用ATP水解释放的能量将逆浓度梯度泵出细胞,逆向转运蛋白可借助顺浓度梯度跨膜运输的势能,将逆浓度梯度运出细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 通过-ATP酶运出细胞的方式为主动运输
B. 通过逆向转运蛋白运出细胞的过程不直接消耗ATP
C. 细胞外的浓度高于细胞内,浓度低于细胞内
D. -ATP酶和逆向转运蛋白均具有特异性
【答案】C
【解析】
【详解】A、H+通过H+-ATP酶运出细胞时为逆浓度梯度运输,且消耗ATP水解释放的能量,运输方式为主动运输,A正确;
B、根据题干信息,Na+通过Na+-H+逆向转运蛋白运出细胞的能量来自H+顺浓度梯度跨膜运输的势能,不直接消耗ATP,B正确;
C、H+逆浓度梯度被泵出细胞,说明细胞外H+浓度高于细胞内;Na+逆浓度梯度运出细胞,逆浓度梯度运输是从低浓度向高浓度运输,说明细胞外Na+浓度高于细胞内,C错误;
D、载体蛋白只能特异性结合并运输特定的物质,具有特异性,因此H+-ATP酶和Na+-H+逆向转运蛋白均具有特异性,D正确。
2. 我国科研团队发现,溶酶体通过其膜上的V-ATP酶、H+外流通道蛋白(TMEM175)、H+转运蛋白(SLC7A11)维持其内部酸性环境、外部的酸性层;约21纳米酸性层的H+浓度高出细胞质基质2~5倍,直接调控着溶酶体在细胞内的位置。敲除TMEM175基因并抑制V-ATP酶活性后,溶酶体腔pH仍会逐渐升高,酸性纳米层几乎消失,而过表达TMEM175则酸性层厚度增加,说明溶酶体膜存在H+“慢泄漏”。下列分析判断,错误的是( )
A. V-ATP酶具有转运H+和催化ATP水解的功能
B. H+“慢泄漏”可能与SLC7A11有关,胱氨酸与谷氨酸的区别只在于R基不同
C. 酸性纳米层的维持主要是H+“慢泄漏”造成的
D. 敲除TMEM175、抑制V-ATP酶的活性采用了自变量控制中的减法原理
【答案】C
【解析】
【详解】A、V-ATP酶催化ATP水解,并利用释放的能量主动转运H+,A正确;
B、敲除TMEM175基因并抑制V-ATP酶活性后,溶酶体腔pH仍会逐渐升高,说明存在其他机制,导致H+“慢泄漏”,推测可能与SLC7A11有关,不同氨基酸结构差异在于其R基,B正确;
C、敲除TMEM175并抑制V-ATP酶活性后,酸性纳米层几乎消失,而过表达TMEM175则酸性层厚度增加,说明酸性纳米层的维持与TMEM175的功能有关,C错误;
D、敲除TMEM175基因使其不表达,抑制V-ATP酶活性使其不能正常发挥作用,这都是在实验中去除了相应的因素,该项研究采用了自变量控制中的减法原理,D正确。
3. 耐盐植物碱蓬根细胞中的基因NHX能编码Na+-H+逆向转运蛋白,液泡膜上的Na+-H+逆向转运蛋白将H+顺浓度梯度运出液泡的同时,能将细胞质基质中的Na+运输到液泡。下列叙述错误的是( )
A. 碱蓬的根细胞吸收无机盐有利于促进根细胞吸收水分
B. 细胞质基质中的Na+运输到液泡不需要直接消耗ATP
C. Na+和H+跨膜运输不需要与Na+-H+逆向转运蛋白结合
D. 细胞质基质中的Na+运输到液泡能减少Na+对根细胞的损伤
【答案】C
【解析】
【详解】A、碱蓬根细胞吸收无机盐会提高细胞液的渗透压,增大细胞液与外界溶液的浓度差,有利于根细胞通过渗透作用吸收水分,A正确;
B、题干表明H+是顺浓度梯度运出液泡,该过程释放的势能为Na+逆浓度梯度运入液泡提供能量,属于协同运输,不需要直接消耗ATP,B正确;
C、Na+-H+逆向转运蛋白属于载体蛋白,载体蛋白运输物质时需要与被转运的离子特异性结合,通过自身构象改变完成运输过程,C错误;
D、将细胞质基质中的Na+运输到液泡内,可降低细胞质基质中Na+的浓度,避免高浓度Na+对细胞内代谢活动的破坏,减少Na+对根细胞的损伤,D正确。
4. 结合细胞呼吸原理分析,下列日常生活中做法不合理的是( )
A. 以乳酸菌制作酸奶时,先通气后密封
B. 定期给花盆中的土壤松土
C. 鼓励慢跑等有氧运动方式进行日常锻炼
D. 包扎伤口选用透气的创可贴
【答案】A
【解析】
【详解】A、乳酸菌是严格厌氧型生物,只能在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸,通气会抑制乳酸菌的代谢甚至导致其死亡,制作酸奶应全程密封,该做法不合理,A符合题意;
B、定期给花盆土壤松土可提高土壤含氧量,促进植物根细胞的有氧呼吸,为根主动运输吸收矿质元素提供更多能量,同时避免根无氧呼吸产生酒精导致烂根,做法合理,B不符合题意;
C、慢跑属于有氧运动,可避免人体因剧烈运动缺氧,肌细胞无氧呼吸积累大量乳酸引发肌肉酸胀,做法合理,C不符合题意;
D、透气的创可贴能提高伤口处的氧气含量,抑制破伤风杆菌等厌氧型致病菌的无氧呼吸,防止其大量繁殖引发感染,做法合理,D不符合题意。
5. 图1为美花石斛茎尖细胞有丝分裂的显微照片,图2为美花石斛分裂指数(分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值)变化。下列叙述错误的是( )
A. 美花石斛茎尖细胞分裂旺盛,是较为理想的实验材料
B. 图1中,细胞分裂的过程依次是⑤→④→②→①→③
C. 取材观察美花石斛茎尖细胞有丝分裂的最佳时间是9:00
D. 美花石斛茎尖细胞还可用于观察低温诱导染色体数目变化的实验
【答案】B
【解析】
【详解】A、美花石斛茎尖的分生区细胞分裂能力强,易找到处于分裂期的细胞,是观察有丝分裂的理想实验材料,A正确;
B、有丝分裂分裂期的顺序为前期→中期→后期→末期,图中⑤为前期(染色体散乱分布)、④为中期(染色体着丝点排列在赤道板上)、①为后期(着丝点分裂,染色体移向细胞两极)、②为末期(染色体到达两极,核膜重建)、③为子细胞,因此分裂过程的正确顺序为⑤→④→①→②→③,B错误;
C、由图2可知,9:00时美花石斛茎尖细胞分裂指数最高,处于分裂期的细胞数量最多,是取材观察有丝分裂的最佳时间,C正确;
D、美花石斛茎尖细胞分裂旺盛,低温可抑制其分裂前期纺锤体的形成,从而诱导染色体数目加倍,因此可用于观察低温诱导染色体数目变化的实验,D正确。
6. 细胞主动吸收或排出一些离子时,常见的运输方式包括由ATP直接供能的原发性主动运输和由ATP间接供能的继发性主动运输。研究发现,钠钾泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能反向运输Na+和K+,对Na+和K+的循环转运依赖其磷酸化和去磷酸化过程。下列推测不合理的是( )
A. 钠钾泵反向运输Na+和K+属于原发性主动运输
B. 钠钾泵能与Na+和K+特异性结合,可体现其特异性
C. 钠钾泵发生磷酸化前,其Na+结合位点处于未暴露状态
D. 某细胞上钠钾泵功能受损,可能影响其他物质的主动运输
【答案】C
【解析】
【详解】A、原发性主动运输是ATP直接供能的主动运输,钠钾泵具有ATP水解酶活性,可直接水解ATP为Na+、K+的反向运输供能,属于原发性主动运输,A正确;
B、载体蛋白具有特异性,只能与特定运输物质特异性结合,钠钾泵可特异性识别结合Na+和K+,体现了其特异性,B正确;
C、钠钾泵的工作过程为:磷酸化前其Na+结合位点暴露在细胞膜内侧,结合Na+后才会发生磷酸化、构象改变,将Na+转运到细胞外,因此磷酸化前Na+结合位点处于暴露状态,C错误;
D、许多物质的继发性主动运输依赖钠钾泵维持的细胞膜内外Na+浓度差,若钠钾泵功能受损,Na+浓度梯度无法维持,会影响这些依赖该梯度的主动运输过程,D正确。
7. 淀粉酶是一个庞大的“酶家族”,包括α-淀粉酶(最适温度范围较大,哺乳动物体内的为37℃,工业耐高温菌体内的可达95℃以上)、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶等。某生物兴趣小组进行了“探究温度对淀粉酶甲和淀粉酶乙活性的影响”实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 淀粉酶乙可能是α-淀粉酶,但淀粉酶甲不可能是α-淀粉酶
B. 在实验温度范围内,淀粉酶甲的活性随温度的升高而下降
C. 进行该实验时,每组的pH、酶的用量等无关变量相同即可
D. 该实验条件下,淀粉酶乙在30℃和50℃时,催化效率基本相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、α-淀粉酶包括最适温度约37℃的哺乳动物来源类型,以及最适温度95℃以上的耐高温菌来源类型。淀粉酶乙的最适温度在40℃左右,可能是哺乳动物来源的α-淀粉酶;淀粉酶甲在20~50℃范围内活性随温度升高逐渐升高,未达到最适温度,有可能是耐高温的α-淀粉酶,A错误;
B、淀粉剩余量越少,说明酶活性越高,淀粉酶甲的淀粉剩余量随温度升高逐渐减少,说明其分解的淀粉更多,活性随温度升高而升高,并非下降,B错误;
C、本实验自变量为温度和淀粉酶种类,因变量为淀粉剩余量的相对值,每组的pH、酶的用量是无关变量,但无关变量除了要相同外,还需要保持适宜,避免无关变量不适宜抑制酶活性,干扰实验结果,C错误;
D、淀粉酶乙在30℃和50℃时淀粉剩余量的相对值相同,说明相同条件下分解的淀粉量相同,催化效率基本相同,D正确。
8. 金属蛋白酶是一大类依赖金属离子(如Zn2+、Ca2+等)作为辅助因子来发挥催化活性的蛋白酶,其最显著的特征是在纯化过程中始终保留着定量的金属离子,这些离子是维持其三维结构和催化功能的核心。研究发现,若使用螯合剂(如EDTA)移除这些金属离子,金属蛋白酶就会失活;只有重新补充相应的离子,该酶的活性才能恢复。下列叙述正确的是( )
A. 每一种金属蛋白酶都同时含有大量元素和微量元素
B. 经EDTA处理后,金属蛋白酶的空间结构被不可逆破坏
C. 金属蛋白酶活性的丧失,均源于其所含金属元素被移除
D. 纯化金属蛋白酶时,通常酶所含金属离子的量维持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、金属蛋白酶依赖的辅助因子可能仅为Ca2+(大量元素),也可能仅为Zn2+(微量元素),并非每一种金属蛋白酶都同时含有大量元素和微量元素,A错误;
B、题干明确说明EDTA处理失活的金属蛋白酶,补充相应离子后活性可恢复,说明其空间结构未被不可逆破坏,B错误;
C、高温、过酸、过碱等条件均会破坏酶的空间结构导致金属蛋白酶活性丧失,因此活性丧失不都源于金属元素被移除,C错误;
D、题干明确指出金属蛋白酶最显著的特征是纯化过程中始终保留定量的金属离子,即纯化时酶所含金属离子的量维持不变,D正确。
9. 研究小组为探究镁对水稻光合作用的影响,将正常培养38天的水稻分别转移到缺镁培养液(-Mg2+)和正常培养液(+Mg2+)中培养12天后,每3h检测一次Vcmax(催化CO2固定的关键酶的最大羧化速率,反映碳固定的潜在能力)的变化,持续跟踪48h,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 缺镁条件下,水稻叶片的Vcmax在全天24h内均显著低于正常组
B. 光照条件下,镁对水稻叶片Vcmax的影响比黑暗条件下更显著
C. 光照下+Mg2+组Vcmax持续上升,说明光照越强碳固定速率越快
D. 生产实践中,提供适宜光照和Mg2+不利于增产
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察曲线可知,黑暗条件下缺镁组和正常组水稻的Vcmax差值很小,并非全天24h缺镁组都显著低于正常组,A错误;
B.光照条件下两组的Vcmax差值明显大于黑暗条件下的差值,说明光照时镁对水稻叶片Vcmax的影响比黑暗条件下更显著,B正确;
C.光照下Mg2+组的Vcmax先升高后降低,并非持续上升,且实验未探究不同光照强度的影响,无法得出光照越强碳固定速率越快的结论,C错误;
D.适宜光照和充足Mg2+可提高Vcmax,促进暗反应CO2固定,增加有机物积累,有利于增产,D错误。
10. 为探究温度对酶活性的影响,研究人员分别使用α-淀粉酶和唾液淀粉酶,开展其在不同温度下催化淀粉水解的实验,反应后加入二硝基水杨酸(DNS)与还原糖反应,测定光密度值(OD值)。OD值越高,表示还原糖含量越多。实验结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 两实验中都需先将酶和淀粉在对应温度下保温后再混合
B. 图甲为α-淀粉酶测试结果,图乙为唾液淀粉酶测试结果
C. 两种酶的最适温度差异较大,这说明酶活性受温度影响
D. 两实验中酶的作用机理相同,均为降低化学反应的活化能
【答案】C
【解析】
【详解】A、探究温度对酶活性的影响时,应先将酶和底物在对应温度下保温后再混合,可避免混合过程中温度改变影响实验结果,以保证反应在预设温度下进行,A正确;
B、唾液淀粉酶是人体消化酶,最适温度约37℃,高温下易失活,图乙峰值在37℃,且65℃时酶已完全失活,符合唾液淀粉酶的特点;α-淀粉酶最适温度较高、耐热性强,图甲峰值在50~65℃区间,65℃时仍有较高活性,符合α-淀粉酶的特点,因此图甲为α-淀粉酶测试结果,图乙为唾液淀粉酶测试结果,B正确;
C、两种酶的最适温度差异较大,说明不同酶的最适温度不同,酶的作用条件存在差异;而酶活性受温度影响是针对同一种酶,其活性随温度改变而变化,不能通过不同酶最适温度的差异得出该结论,C错误;
D、酶的作用机理都是降低化学反应的活化能,两种淀粉酶的作用机理相同,D正确。
11. 科学家发现一种耐盐植物根部细胞膜上存在Na+/H+逆向转运蛋白(SOS1),它能将胞外H+顺浓度梯度运入细胞;同时借助胞内外H+浓度梯度,将胞内Na+逆浓度梯度运出细胞。下列分析错误的是( )
A. SOS1转运Na+的过程,体现了细胞膜具有选择透过性
B. 细胞外较高的H+浓度的维持可能依赖消耗ATP的主动运输
C. SOS1蛋白能同时转运H+和Na+,说明该转运蛋白不具特异性
D. H+借助SOS1载体蛋白被转入细胞的过程属于协助扩散
【答案】C
【解析】
【详解】A.细胞膜的选择透过性是指细胞膜允许部分物质通过、阻挡其他物质通过的特性,SOS1可特异性转运Na⁺,体现了细胞膜对Na⁺的通过具有选择性,因此体现了细胞膜的选择透过性,A正确;
B.由题干可知H⁺胞外浓度高于胞内,若要维持该浓度差,需要将胞内的H⁺逆浓度梯度运到胞外,该过程为主动运输,需要消耗ATP,B正确;
C.转运蛋白的特异性是指其仅能转运特定的一种或一类物质,SOS1仅能特异性转运H⁺和Na⁺,不能转运其他离子,仍具有特异性,“不具特异性”的表述错误,C错误;
D.H⁺借助SOS1顺浓度梯度进入细胞,需要载体蛋白协助、不消耗能量,属于协助扩散,D正确。
12. 我国科学家近期发现,血管内皮细胞表面的特定受体蛋白能感知血流产生的机械力。该蛋白受力后构象改变,促进转录因子Casz1(一类调控基因转录的蛋白质)与DNA结合以调控基因表达,在胚胎发育阶段决定血管发育为动脉或静脉。下列叙述正确的是( )
A. 该受体蛋白合成时产生的水中的氢均来自氨基酸的氨基
B. 该受体蛋白结构是其感知机械力并传递信号的基础
C. 该受体蛋白和Casz1都需经内质网和高尔基体的加工才具有活性
D. 动脉与静脉内皮细胞蛋白质种类不同的根本原因是基因种类不同
【答案】B
【解析】
【详解】A、氨基酸脱水缩合形成蛋白质时,生成的水分子中的氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基,A错误;
B、蛋白质的结构决定功能,该受体蛋白感知机械力、构象改变后传递信号的功能依赖其特定的结构,B正确;
C、Casz1是在细胞核内发挥作用的转录因子,属于胞内蛋白,不需要经过高尔基体加工,C错误;
D、动脉与静脉内皮细胞均由受精卵分裂分化而来,所含基因种类相同,蛋白质种类不同的根本原因是基因的选择性表达,D错误。
13. 下列是教材中的四个实验与对应的实验结果,相关叙述正确的是( )
选项
实验
实验结果
A
高倍显微镜观察细胞质的流动
可直接观察到细胞质明显在流动
B
探究植物细胞的吸水和失水
细胞失水时,原生质层和细胞壁有一定程度的分离,液泡体积变大
C
绿叶中色素的提取和分离
色素带从上往下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
D
探究光照强度对光合作用强度的影响
烧杯中圆形小叶片浮起的数量,随烧杯与光源距离的缩短而不断增多
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、高倍显微镜下不能直接观察到细胞质有明显的流动现象,需借助参照物进行观察,A错误;
B、细胞失水时,液泡体积变小,B错误;
C、各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关,C正确;
D、随着烧杯与光源的距离变近,烧杯中圆形小叶片浮起的数量变多,最终达到稳定,不会不断增多,D错误。
14. 强光会引发植物相关保护性反应,已发现M基因在该过程发挥重要作用,研究人员构建了某作物的M基因过表达植株,以野生型(SR1)作为对照,研究不同光照条件对植株生长的影响,如图1、2所示。下列叙述不合理的是( )
A. 高光强时,野生型的类囊体膜结构可能出现损伤
B. 强光下,M基因过表达可能通过保护类囊体来维持光合色素含量
C. 高光强时,M基因过表达植株的光饱和点低于野生型植株
D. 该实验结果可为生产中培育耐强光作物新品种提供新思路
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,野生型在强光下叶绿素和类胡萝卜素的含量均下降,说明类囊体可能出现了损伤,A正确;
B、由图可知,M基因过表达植株的叶绿素和类胡萝卜素(光合色素)均高于野生型,说明 M基因过表达可能通过保护类囊体来维持光合色素含量,B正确;
C、M基因过表达植株的叶绿素和类胡萝卜素(光合色素)含量均高于野生型,因此光饱和点(达到最大净光合速率时的最小光照强度)也应高于野生型,C错误;
D、强光下,M基因过表达植株叶绿素和类胡萝卜素(光合色素)含量高于野生型植株,光合效率更高,可为培育耐强光作物新品种提供新思路,如提高在强光下生长的植株M基因的表达量,D正确。
15. 秀丽隐杆线虫是遗传学的常用材料。研究发现,秀丽隐杆线虫的DNA大概含有9.7×108个碱基对,共1.9×104个基因,平均每个基因含1.8×104个碱基对。下列叙述正确的是( )
A. 秀丽隐杆线虫的DNA全分布在细胞核的染色体上
B. 秀丽隐杆线虫核DNA加倍与染色体加倍发生在同一时期
C. 秀丽隐杆线虫所有基因的碱基总数少于DNA的碱基总数
D. 秀丽隐杆线虫DNA的特异性体现在A +G与T+C的比值上
【答案】C
【解析】
【详解】A、秀丽隐杆线虫是真核生物,DNA主要分布在细胞核的染色体上,线粒体中也含有少量DNA,A错误;
B、核DNA加倍发生在细胞分裂前的间期,染色体加倍发生在着丝粒分裂时期(有丝分裂后期或减数第二次分裂后期),二者发生时期不同,B错误;
C、经计算,秀丽隐杆线虫所有基因的总碱基对数为1.9×104×1.8×104=3.42×108,远小于DNA总碱基对数9.7×108,同时真核生物DNA上除基因外还存在大量非基因片段,因此所有基因的碱基总数少于DNA的碱基总数,C正确;
D、双链DNA遵循碱基互补配对原则,A=T、G=C,因此所有双链DNA的A+G/(T+C)比值均为1,不能体现DNA的特异性,DNA的特异性体现在特定的碱基排列顺序中,D错误。
16. 某实验小组同学用标记的T2噬菌体模拟噬菌体侵染大肠杆菌实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 不能用含的培养基直接培养T2噬菌体
B. 实验结果表明T2噬菌体的DNA进入了大肠杆菌
C. 如果延长保温时间,可使上清液的放射性升高
D. 大肠杆菌裂解后释放的子代噬菌体中大部分有放射性
【答案】D
【解析】
【详解】A、T2噬菌体属于病毒,无细胞结构,只能寄生在活细胞中完成增殖,因此不能用含32P的培养基直接培养,A正确;
B、32P是DNA的特征标记元素,本实验中沉淀物(含大肠杆菌)放射性很高、上清液放射性很低,说明T2噬菌体的DNA进入了大肠杆菌,B正确;
C、若延长保温时间,大肠杆菌会裂解,释放出的子代噬菌体分布在上清液中,可使上清液的放射性升高,C正确;
D、本实验中大肠杆菌未被标记,子代噬菌体合成DNA的原料均来自未标记的大肠杆菌,结合DNA半保留复制的特点,只有少数子代噬菌体含有亲代的32P
标记链,大部分子代噬菌体无放射性,D错误。
17. 一个mRNA上可结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,称为多聚核糖体。下列说法正确的是( )
A. 翻译时,核糖体沿mRNA的5′→3′移动
B. 核糖体与启动子结合后会形成tRNA的结合位点
C. 反密码子与终止密码子互补配对是翻译结束的信号
D. 多聚核糖体缩短了单条肽链的合成时间
【答案】A
【解析】
【详解】A、翻译时,核糖体读取密码子的顺序是从mRNA的5'端向3'端移动,因此核糖体沿mRNA的5′→3′方向移动,A正确;
B、启动子是位于DNA上的RNA聚合酶结合位点,属于转录的调控序列,核糖体是与mRNA的起始密码子附近区域结合后形成tRNA的结合位点,B错误;
C、终止密码子不存在对应的反密码子,没有tRNA能与终止密码子互补配对,当核糖体读取到终止密码子时,翻译即终止,C错误;
D、多聚核糖体可同时合成多条相同的肽链,提高了翻译的整体效率,但单条肽链的合成时间并没有缩短,D错误。
18. 小鼠P基因表达产生的ASP蛋白会使酪氨酸酶活性下降,导致黑色素生成减少、褐色素生成增多,从而使小鼠的毛色显黄色;而P基因甲基化的小鼠毛色显黑色。下列叙述正确的是( )
A. P基因甲基化导致其表达的蛋白质氨基酸序列发生改变
B. P基因甲基化导致小鼠毛色的改变不会遗传给子代
C. 抑制小鼠P基因的甲基化,小鼠黑色素生成增多
D. 该事例表明基因与生物的性状不是一一对应的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因甲基化属于表观遗传修饰,仅会抑制基因的表达,因此其表达的蛋白质氨基酸序列不会发生改变,A错误;
B、表观遗传的特点是基因碱基序列不变,但产生的性状改变可以遗传给子代,B错误;
C、抑制P基因的甲基化,则P基因可正常表达产生ASP蛋白,使酪氨酸酶活性下降,黑色素生成减少,C错误;
D、该事例中小鼠毛色不仅受P基因的序列控制,还受P基因甲基化修饰的影响,且P基因通过调控酪氨酸酶活性间接控制毛色,说明基因与生物的性状不是简单的一一对应的关系,D正确。
19. 人类腺病毒是一种双链DNA病毒,其病毒DNA常用于各种致病机制研究。下列关于人类腺病毒DNA的叙述,正确的是( )
A. 其外侧是由磷酸和核糖交替连接形成的基本骨架
B. 内侧中的碱基通过磷酸二酯键形成碱基对
C. 编码病毒蛋白质的遗传信息储存在核苷酸的排列顺序中
D. DNA分子的每条链都含有两个游离的磷酸基团
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成,核糖是RNA的组成成分,不是DNA的组分,A错误;
B、DNA内侧的碱基通过氢键连接形成碱基对,磷酸二酯键是连接相邻两个核苷酸的化学键,B错误;
C、遗传信息的本质就是DNA中核苷酸的排列顺序,编码病毒蛋白质的遗传信息确实储存在核苷酸的排列顺序中,C正确;
D、DNA分子的每条链仅5'端含有1个游离的磷酸基团,整个双链DNA共含有2个游离的磷酸基团,D错误。
20. 拟南芥是自花传粉、闭花受粉植物,是常用的遗传学材料。其茎生叶的披针形对倒卵形为完全显性,欲判断一株披针形拟南芥是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A. 与杂合披针形拟南芥杂交 B. 与倒卵形拟南芥杂交
C. 取其花粉观察其形态 D. 让该拟南芥自交
【答案】C
【解析】
【详解】A、假设控制披针形的基因为A,倒卵形为a,若待测植株为纯合子(AA),与杂合披针形(Aa)杂交后代全为披针形;若为杂合子(Aa),杂交后代会出现倒卵形个体,发生性状分离,可判断是否为纯合子,A正确;
B、与倒卵形(隐性纯合子aa)测交,若待测植株为AA,后代全为披针形;若为Aa,后代会出现性状分离,可判断是否为纯合子,B正确;
C、控制叶形的基因在植株体细胞中选择性表达,花粉中不表达叶形相关性状,花粉形态与该植株的叶形基因型无关联,无法通过观察花粉形态判断其是否为纯合子,C错误;
D、拟南芥为自花传粉、闭花受粉植物,自交时若待测植株为AA,后代全为披针形;若为Aa,后代会出现性状分离,可判断是否为纯合子,D正确。
21. 孟德尔通过一对相对性状的豌豆杂交实验发现了遗传的分离定律。下列属于一对相对性状的是( )
A. 某种狗的长毛与卷毛 B. 豌豆花的顶生与腋生
C. 水稻的抗倒伏与玉米的高秆 D. 果蝇的灰身与红眼
【答案】B
【解析】
【详解】A、狗的长毛描述的是毛的长度性状,卷毛描述的是毛的形态性状,二者不属于同一性状,不符合相对性状的定义,A错误;
B、豌豆花的顶生与腋生都是豌豆花的着生位置这一性状的不同表现类型,满足同种生物、同一性状、不同表现类型的要求,属于相对性状,B正确;
C、水稻和玉米属于不同物种,不满足“同种生物”的要求,不符合相对性状的定义,C错误;
D、果蝇的灰身描述的是体色性状,红眼描述的是眼色性状,二者不属于同一性状,不符合相对性状的定义,D错误。
22. 某雌(XX)雄(XY)异株植物,其叶型有阔叶和窄叶两种,由一对等位基因A、a控制(不考虑该基因位于X、Y同源区段的情况)。现有三组杂交实验,结果如下表。对表中有关数据的分析,正确的是( )
杂交实验
亲代表型
子代表型及株数
组合
父本
母本
雌株
雄株
1
阔叶
阔叶
阔叶234
阔叶119、窄叶122
2
窄叶
阔叶
阔叶83、窄叶78
阔叶79、窄叶80
3
阔叶
窄叶
阔叶131
窄叶127
A. 根据第2组实验,可以判断两种叶型的显隐性关系
B. 根据第1组或第3组实验可以确定叶型基因位于X染色体上
C. 用第3组的子代阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代基因型比例为1:2:1
D. 用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交,后代中窄叶植株占1/8
【答案】B
【解析】
【详解】A、第2组杂交的亲本为窄叶父本、阔叶母本,子代雌雄株均同时存在阔叶和窄叶,无法判断显隐性(若窄叶为显性、阔叶为隐性,也可出现该杂交结果),A错误;
B、第1组:亲本均为阔叶,子代仅雄株出现窄叶,说明性状与性别相关联,可确定基因位于X染色体上;第3组:父本阔叶、母本窄叶,子代雌株全为阔叶、雄株全为窄叶,符合伴X染色体遗传的交叉遗传特点,也可确定基因位于X染色体上,B正确;
C、第3组亲本为XAY(阔叶父本)、XaXa(窄叶母本),子代阔叶雌株为XAXa,窄叶雄株为XaY,二者杂交后代基因型为XAXa:XaXa:XAY:XaY=1:1:1:1,C错误;
D、第2组父本为XaY(窄叶),子代雄株有阔叶和窄叶,说明母本为XAXa,子代阔叶雌株为XAXa,阔叶雄株为XAY,二者杂交后代仅XaY为窄叶,占比为1/4,D错误。
23. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXAY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B. 乙细胞中有2对同源染色体
C. XA与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D. 甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,但此时细胞还未完成细胞质分裂,染色体数目尚未减半,染色体数目减半发生在减数第一次分裂结束,A错误;
B、乙细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂使染色体数目加倍,此时细胞内有4对同源染色体,B错误;
C、甲为减数第一次分裂后期,随非同源染色体自由组合,非同源上的非等位基因可发生分离,XA与b可分别随着所在的非同源染色体分离到细胞两极;B与B是姐妹染色单体上的复制产生的相同基因,姐妹染色单体分离可发生在有丝分裂后期(乙细胞),因此B与B的分离可在乙细胞中发生,C正确;
D、由图可知,甲细胞只能产生两种次级精母细胞,所以只能产生4个两种精细胞,若产生BY,则另一种为bXD,即甲细胞若产生BY,则产生的精细胞中基因型为BY的占1/2,也有可能不产生BY,乙细胞有丝分裂产生的子细胞基因型相同,D错误。
24. 下列关于遗传学实验研究材料、方法及结论的叙述中,错误的是( )
A. 豌豆是自花、闭花授粉植物,自然状态下一般是纯种
B. 孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说—演绎法中的“实验验证”
C. 萨顿利用蝗虫为材料,证明基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的
D. 摩尔根等人绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图
【答案】C
【解析】
【详解】A、豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下只能进行自交,因此一般都是纯种,是良好的遗传学研究材料,A正确;
B.假说-演绎法包含提出问题、作出假说、演绎推理、实验验证、得出结论几个环节,孟德尔实施测交实验并统计结果属于对假说的验证环节,B正确;
C.萨顿以蝗虫为材料,通过类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说,并没有证明该结论,证明基因位于染色体上的是摩尔根的果蝇杂交实验,C错误;
D.摩尔根等人通过果蝇杂交实验证实基因在染色体上后,进一步研究绘制了第一幅果蝇多种基因在染色体上的相对位置图,D正确。
25. 下列与豌豆、玉米的遗传特性和杂交育种有关的叙述,正确的是( )
A. 进行豌豆人工杂交实验时,须将所有个体在花蕾期进行去雄处理
B. 纯合的高茎玉米与矮茎玉米杂交过程中,不需去雄处理
C. 植物杂交育种获得F2后,从中选出所需类型即为新品种
D. 哺乳动物杂交育种获得F2后,可采用自交法鉴别出纯合个体
【答案】B
【解析】
【详解】A、豌豆是两性花,人工杂交时仅需对母本在花蕾期去雄,父本用于提供花粉无需去雄,A错误;
B、玉米是单性花、雌雄同株异花,雌花本身不含雄蕊,杂交时母本仅需在雌花未成熟时套袋即可,不需要进行去雄处理,B正确;
C、杂交育种获得F2后,若筛选出的所需类型为显性性状,其可能是杂合子,还需要连续自交直至不发生性状分离,获得稳定遗传的个体才是新品种,C错误;
D、哺乳动物为雌雄异体,无法进行自交,鉴别纯合个体应采用测交法,D错误。
第II卷(非选择题)
二、综合题(3大题,共25分,请考生按要求作答)
26. 我国科学家将新鲜菠菜叶绿体中的类囊体(TK)与某种化合物(主要成分是CdTe+)进行结合,构建Tk-CdTe杂化能量模块,如图1所示。将Tk-CdTe、相关酶、底物、缓冲液等封装成人工光合作用细胞,以获得定制化产物。请回答下列问题:
(1)图1中步骤①为了获取类囊体,首先将菠菜叶肉细胞破碎后,通过______法获得叶绿体,再在4℃条件下用低渗缓冲溶液处理叶绿体释放出类囊体。类囊体活性与叶绿素含量呈正相关,可用分光光度计测定类囊体对______光的吸光度来计算叶绿素含量。
(2)据图1分析,在适宜条件下Tk-CdTe杂化能量模块中电子(e-)的来源有_______,进行相关生化反应产生的还原型辅酶有______。
(3)图1中ATP合成酶的作用是_______。合成ATP依赖于类囊体膜两侧H⁺浓度差,图1中使类囊体膜两侧H⁺浓度差增加的过程有____________。(至少答出两点)
(4)将相关物质封装在油包水微滴中形成如图2所示的人工光合作用细胞。从结构分析,人工光合作用细胞的膜由____层磷脂分子构成。与菠菜叶肉细胞相比,在同等条件下该人工细胞能积累更多有机物的原因有____________。
【答案】(1) ①. 差速离心 ②. 红
(2) ①. CdTe+产生,(PSⅡ上)H2O在光下分解产生 ②. NADPH和NADH
(3) ①. 运输H+和催化ATP合成 ②. 水的光解产生H⁺;PQ运输H⁺;合成NADPH和NADH消耗H⁺
(4) ①. 1/一 ②. 人工细胞无呼吸作用,不会消耗生成的有机物,且Tk-CdTe对光能利用率更高,合成更多有机物
【解析】
【小问1详解】
分离获取不同细胞器的常用方法是差速离心法,低渗溶液中,叶绿体渗透吸水涨破,可释放出类囊体。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素也吸收蓝紫光,因此可通过测定对红光的吸光度计算叶绿素含量。
【小问2详解】
根据图1所示电子流向,CdTe+可以吸收光能,并释放电子传递给类囊体光系统,为光反应提供电子,且水的光解可提供电子。从图1可直接看出,该过程将NADP+还原为NADPH、NAD+还原为NADH,因此产生的还原型辅酶为NADPH和NADH;
【小问3详解】
从图1可知,图1中ATP合成酶的作用是运输H⁺、催化ATP的合成。图中水光解产生H⁺,使类囊体腔内H⁺浓度升高;而H⁺在类囊体薄膜上与NADP+结合生成NADPH、与NAD+结合生成NADH,使类囊体腔外的H⁺浓度降低,同时还可以将H⁺通过PQ运回到类囊体腔内,这样就使类囊体膜两侧H⁺浓度差增加。
【小问4详解】
该人工细胞是油包水结构:内侧是水、外侧是油,磷脂分子亲水头部朝向内侧水,疏水尾部朝向外侧油,因此膜仅由1层磷脂分子构成;和天然叶肉细胞相比,人工细胞没有线粒体等结构,不能进行细胞呼吸消耗有机物,同时杂化模块对光能利用率更高,因此能积累更多有机物。
27. 图1表示玉米根细胞在氧气充足时的细胞呼吸过程,A~D表示物质,①~③表示过程。玉米根细胞在缺氧期间,其无氧呼吸类型会随细胞质基质pH的变化而发生转变,相关机理如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中,物质C是_____,过程③发生的具体场所是_____。
(2)溴麝香草酚蓝溶液与图1中物质B反应的颜色变化是_____。若用18O标记图1中的物质D,一段时间后_____(填“能”或“不能”)在物质B中检测到18O,理由是_____。
(3)图2中果糖进入细胞后的磷酸化过程属于_____(填“吸能”或“放能”)反应。缺氧条件下,玉米根细胞产生一定量的乳酸后会进行产酒精的无氧呼吸,是因为_____。与乳酸相比,酒精能通过_____方式排出细胞,从而减轻对细胞的毒害。
【答案】(1) ①. [H](或还原型辅酶Ⅰ或NADH) ②. 线粒体基质
(2) ①. 由蓝变绿再变黄 ②. 能 ③. 物质D是O2,O2→H2O→CO2,因此18O会转移到物质B中(合理即可)
(3) ①. 吸能 ②. 乳酸堆积会使pH降低,从而抑制丙酮酸转化为乳酸的过程,并促进丙酮酸转化为乙醛的过程 ③. 自由扩散
【解析】
【小问1详解】
在有氧呼吸过程中,葡萄糖分解为丙酮酸和[H](或还原型辅酶Ⅰ/NADH),丙酮酸进一步分解的过程中也会产生[H],因此物质C是[H];过程③是有氧呼吸第二阶段,发生的具体场所是线粒体基质。
【小问2详解】
物质B是细胞呼吸产生的CO2,溴麝香草酚蓝溶液遇CO2会发生由蓝变绿再变黄的颜色变化;物质D是O2,用 18O标记O2后,O2会参与有氧呼吸第三阶段生成H218O,H218O再参与有氧呼吸第二阶段与丙酮酸反应生成 C18O2,因此一段时间后能在物质 B(CO2)中检测到18O。
【小问3详解】
果糖进入细胞后的磷酸化过程需要消耗ATP,吸能反应通常伴随ATP水解供能,因此该过程属于吸能反应;在缺氧条件下,玉米根细胞产生一定量的乳酸后,乳酸堆积会使细胞质基质pH降低,从而抑制乳酸脱氢酶的活性,抑制丙酮酸转化为乳酸的过程,同时促进丙酮酸脱羧酶的活性,促进丙酮酸转化为乙醛,从而进行产酒精的无氧呼吸;酒精是小分子脂溶性物质,能通过自由扩散的方式排出细胞,从而减轻对细胞的毒害。
28. 果蝇的眼型和翅型是遗传学中常用的两对相对性状,现有正常眼和星眼(用A、a表示),正常翅和小翅(用B、b表示)。为进行遗传学研究,现以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如下图。
(1)果蝇可以作为遗传学研究材料的原因有_____(至少答出两点)。
(2)考虑A、a和B、b两对基因,它们的遗传符合_____定律,杂交组合一中母本的基因型为_____。
(3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体,群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生F1,F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200,则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占_____。
(4)现需研究正常眼与无眼这一对相对性状的遗传机制,以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
①据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是_____和_____。
②用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果_____(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是_____。
③若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是_____。
【答案】(1)有多对易于区分的相对性状,生长周期短,子代较多,染色体数目少等
(2) ①. 自由组合定律 ②. AAXBXB
(3)7/10 (4) ①. 伴X染色体显性遗传 ②. 伴Y染色体遗传 ③. 不能 ④. 无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1:1 ⑤. 3/8
【解析】
【小问1详解】
果蝇作为遗传学材料的优势:具有多对易于区分的相对性状,方便观察和研究;繁殖速度快,生长周期短,能在短时间内产生大量后代,便于进行统计学分析;染色体数目少,只有4对,便于进行染色体行为的研究等。
【小问2详解】
杂交组合一、二组中星眼与正常眼杂交,子代全为星眼,说明星眼为显性,且与性别无关,A、a基因位于常染色体上,杂交组合一中雌性正常翅与雄性小翅杂交,子代全为正常翅,杂交组合二中雌性小翅与雄性正常翅杂交,子代中雌性为正常翅,雄性为小翅,说明该性状与性别相关联,B、b基因位于X染色体上,且正常翅为显性,则两对基因分别位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循自由组合定律;杂交组合一母本为纯合星眼正常翅,则杂交组合一中母本的基因型为AAXBXB。
【小问3详解】
设亲本雄果蝇中星眼正常翅(纯合AAXBY)比例为p,则正常眼小翅(aaXbY)为1−p,设亲本雌果蝇中星眼正常翅(AAXBXB)比例为q,正常眼小翅(aaXbXb)为 1−q,F1正常眼小翅雌果蝇(aaXbXb):需要母本提供aXb、父本提供aXb,概率为 1/2( 1−�� ) ( 1−�� ) =21/200 ,F1星眼小翅雄果蝇(AaXbY):需要母本提供aXb、父本提供AY,概率为1 /2�� ( 1−�� ) =49/200 ,两式相除解得p=7/10。
【小问4详解】
若无眼为伴Y遗传,则图中无眼雄果蝇的子代雄果蝇应为无眼,所以排除伴Y遗传;若无眼为伴X显性遗传,则图中无眼雄果蝇的子代雌果蝇全为无眼,所以排除伴X显性遗传。设相关基因为A、a,讨论三种可能的遗传方式:若正常眼为伴X显遗传,亲本雄果蝇I-2基因型为XaY,Ⅱ-1基因型为XAXa,两者杂交子代果蝇基因型为XAXa(正常眼)、XaXa(无眼)、XAY(正常眼)、XaY(无眼),无论雌雄正常眼:无眼=1:1,若正常眼为常染色体隐性遗传,亲本雄果蝇I-2基因型为AA,Ⅱ-1基因型为Aa,两者杂交子代果蝇基因型为Aa(无眼)、aa(正常眼),比例为1:1,若正常眼为常染色体显性遗传,亲本雄果蝇I-2基因型为aa,Ⅱ-1基因型为Aa,两者杂交子代果蝇基因型为Aa(正常眼)、aa(无眼),比例为1:1 ,所以无论正常眼性状是伴X染色体显遗传、常染色体隐性遗传还是常染色体显性遗传,Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交后,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1:1,所以不能确定果蝇正常眼性状的显隐性;若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1基因型为XAY,Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-2产生的卵细胞中XA的概率为1/2×1+1/2×1/2=3/4,Xa的概为1/2×1/2=1/4,Ⅲ-1产生的精子中XA的概率为1/2,Y的概率为1/2,子代中正常眼雄果蝇(XAY)的概率为3/4×1/2=3/8。
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