内容正文:
哈九中2024级高三8月份阶段性考试生物试卷
(满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题包括25小题,每题只有一个选项符合题意,1~20小题每题1.5分,21~25小题每题2分,合计40分)
1. 东北特色美食众多,如完达山牛奶、东北酸菜、红烧肉、牛轧糖等。从细胞中的元素和化合物角度分析,下列叙述正确的是( )
A. 完达山牛奶中富含蛋白质,加热可破坏肽键,促进蛋白质的消化
B. 东北酸菜在腌制过程中,植物细胞内结合水比值升高,细胞抗逆性增强
C. 红烧肉的主要原料五花肉中含有的脂肪,能被人体肠道细胞直接吸收
D. 牛轧糖的成分之一是蔗糖,该糖不能与斐林试剂发生颜色反应
2. 发菜是一种光合生物,其体内的异形胞具有固氮酶,能将空气中的氮转化为可利用的氮素,供发菜吸收利用,参与蛋白质的合成,其蛋白质含量约为鸡蛋的1.5倍。下列有关发菜的叙述正确的是( )
A. 发菜是一种重要的固氮生物,可以为其他土壤微生物提供可利用的氮源
B. 发菜的蛋白质含量是鸡蛋的1.5倍,可能与发菜细胞的核仁大,形成的核糖体数量多有关
C. 发菜细胞没有叶绿体,但可以进行光合作用的原因是其具有与植物细胞相同的光合色素
D. 发菜细胞的细胞壁与植物细胞的细胞壁组成成分不同,DNA是发菜的主要遗传物质
3. 色氨酸是一种必需氨基酸,可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素,血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子,最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是( )
A. 色氨酸中至少含四种大量元素,在人体内可由其他氨基酸转化而来
B. 如果食物中色氨酸的含量较高,则产生饱腹感时需摄入的食物更多
C. 血液中色氨酸含量较多的动物肠道中,产生色氨酸的微生物可能更多
D. 人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸含量上升
4. 细胞膜流动镶嵌模型由辛格和尼科尔森提出,其结构模型如图所示。下列有关细胞膜结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
B. 细胞膜控制物质进出的功能与物质③有关,与物质②无关
C. 所有物质②和物质③都能自由运动是细胞膜具有流动性的主要原因
D. 物质①为糖被,受精时离不开物质①的识别作用
5. 图示模型为某种细胞器X利用物质a合成物质b的相关过程,下列叙述错误的是( )
A. 若a是ADP,b是ATP,则X为双层膜结构的细胞器
B. 若a是脂肪酸,b是磷脂,则X为细胞内的交通枢纽
C. 若a是氨基酸,b是多肽,则X可能不具有生物膜结构
D. 若a是核苷酸,b是DNA,则X不可能存在于原核细胞
6. 核纤层是分布于内核膜与染色质之间紧贴内核膜的一层蛋白质网络结构。一般认为核纤层为核膜及染色质提供了结构支架,同时其可逆性的磷酸化和去磷酸化可介导核膜的解体和重建。下列叙述正确的是( )
A. 结构①是核质间DNA与蛋白质等物质运输及信息交流的通道
B. 结构②是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的中心
C. 结构③是与某种RNA的合成及核糖体的形成有关的细胞器
D. 有丝分裂前期核纤层蛋白磷酸化可导致核膜消失,染色体出现
7. 将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入KNO₃溶液中,其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. t₀~t₁时段,细胞液浓度逐渐增大,细胞吸水能力逐渐增强
B. t₁~t₂时段,细胞的吸水和失水处于动态平衡
C. t₂时细胞开始吸收K⁺和NO₃⁻
D. t₃时刻比t₀时刻的细胞体积明显变大
8. 为了探究酶的特性,某同学进行了下列实验设计,其中最合理的是( )
A. 在比较H₂O₂在不同条件下的分解实验中,通过对比对照组和肝脏研磨液组来验证酶的高效性
B. 可用淀粉、蔗糖和淀粉酶溶液来探究酶的专一性,选用碘液检测实验结果
C. 探究温度对酶活性的影响时,酶与底物混合后迅速放入不同温度的恒温水浴锅中
D. 探究pH对酶活性的影响时,选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,观察气泡产生速率
9. 多酚氧化酶催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶活性的大小,同学们设计了相关实验,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验的自变量是温度和酶的种类,多酚氧化酶用量是因变量
B. 相同温度条件下,酶A降低活化能的作用更显著
C. 酶A和酶B的最适温度有可能相同
D. 如果要进一步探究酶B最适温度,应在40℃~50℃之间设置多个温度梯度进行实验
10. 萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称,其腹部末端下方有发光器,能发黄绿色光,由于大部分的能量都转化为光能,只有少部分转化为热能,所以称之为冷光。发光器的发光机理如图所示,下列说法错误的是( )
A. 荧光素转化为荧光素酰腺苷酸是一个放能反应
B. ATP是细胞中的能量货币,含量很少但更新速度很快
C. 可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的有无
D. 图中ATP蕴含的能量来自萤火虫细胞呼吸释放的化学能
11. 某生物小组利用下图a~d所示装置(a和d装置中含等量的酵母菌培养液,其他条件适宜)进行实验。下列相关分析错误的是( )
A. 将d封口放置一段时间后排气,再连接d→b,b中澄清石灰水变浑浊,可证明酵母菌无氧呼吸产生了CO2
B. 连接c→a→b,并从c左侧通气,b中澄清石灰水变浑浊,说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2
C. 可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,根据溶液是否由蓝变绿再变黄,判断酵母菌的细胞呼吸方式
D. 检测酒精时,由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化,应将酵母菌培养时间适当延长
12. 正常情况下金鱼通过鳃获取氧气,当环境溶氧低于“临界溶氧值”时,金鱼会启动无氧呼吸,把葡萄糖分解为酒精获取少量能量,维持最基础的生命活动。金鱼细胞呼吸的部分过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ①③过程发生在细胞质基质中,②④过程发生在线粒体中
B. 有氧条件下,机体中①②④过程正常进行,③过程不能进行
C. a表示丙酮酸,b表示CO2,c表示还原型辅酶Ⅰ,d表示酒精
D. 细胞中①②过程会释放少量能量,③过程不释放能量
13. 将等量萌发的小麦种子放入如图所示的甲、乙两个装置中,观察液滴的移动情况。下列相关叙述错误的是( )
A. 若装置甲中液滴右移,装置乙中液滴左移,则该萌发种子只进行有氧呼吸
B. 若装置甲中液滴右移,装置乙中液滴不动,则葡萄糖中碳的转移途径可能为:葡萄糖→丙酮酸→酒精和CO2
C. 装置乙液滴向左移动的体积可表示细胞呼吸消耗O2的体积
D. 为了使实验更严密,可以增设等量煮熟的小麦种子,其他条件与甲相同的一组实验
14. 如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列叙述错误的是( )
A. O2浓度低于20%时,30℃和35℃的条件下有氧呼吸速率相同
B. C点限制有氧呼吸速率的因素只有O2浓度
C. 与A点对比,B点影响有氧呼吸速率的主要因素是温度
D. 可将洋葱置于零上低温、低湿、低氧环境中储存
15. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类,某兴趣小组做了如下的色素分离实验:将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离,然后再置于蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示,图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是( )
A. 色素1、2、3、4易溶于有机溶剂,色素5易溶于水
B. 色素1、2、3、4可能分布在叶绿体中,色素5可能存在于液泡中
C. 色素1、2的含量较多,缺Mg会影响色素1和2的含量
D. 色素1在层析液中的溶解度最大,色素4在层析液中溶解度最小
16. 研究发现,叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化,在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。如图为绿叶中色素的吸收光谱,其中②表示叶绿素b,③表示叶绿素a。下列叙述错误的是( )
A. 叶片在640~660 nm波长光下释放氧气与叶绿素参与光合作用有关
B. 由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,短时间内叶绿体中C₃的量增加
C. 利用纸层析法分离色素时,②对应的条带离画线处最近
D. 弱光下③的相对含量降低可能有利于植物对弱光的利用
17. 以CO₂吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。图乙中,实验开始时,针筒的读数是0.2 mL,毛细管内的水滴在位置X。30分钟后,针筒的容量需要调至0.6 mL的读数才能使水滴仍维持在X的位置。据此下列分析正确的是( )
A. 光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B. 图乙中该植物的净光合速率是0.4 mL/h
C. 如果该植物原重mg,置于暗处4 h后重(m-1)g,然后光照4h后重(m+2)g,则总光合速率为3/4 g/h
D. 若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水,则在黑暗条件下可测得曲线
18. 下列关于光合作用探究历程的叙述,错误的是( )
A. 恩格尔曼的实验直接证明叶绿体是光合作用的场所
B. 英国植物学家希尔的实验中,铁盐或其他氧化剂相当于光反应中的NADP+
C. 阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D. 卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中的碳的途径
19. 细胞分裂是重要的生命活动。下列叙述错误的是( )
A. 蛙的红细胞通过无丝分裂增殖,其过程中没有纺锤体和染色体的出现,也无遗传物质复制
B. 细胞周期是连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止
C. 动植物细胞有丝分裂的区别体现在前期纺锤体的形成方式和末期细胞质分裂方式
D. 细胞体积越大,表面积与体积的比值越小,细胞的物质运输效率就越低
20. 某同学利用洋葱根尖组织制作临时装片,高倍显微镜下观察部分细胞如图所示。①~④表示处于不同分裂时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A. ①所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
B. ②中染色体与核数目都是伸长区细胞的两倍
C. ③处于分裂间期,细胞核内主要进行蛋白质的合成和的复制
D. ④处于分裂前期,细胞内染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体
21. 海水稻的诞生为解决全球粮食问题带来了新的希望,海水稻细胞中部分物质运输的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
注:SOS1和NHX为膜上两种蛋白质
A. 水通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞
B. 图中pH大小为细胞膜外>细胞质基质>细胞液
C. SOS1排出Na+和NHX运进Na+均需消耗能量
D. 海水稻细胞可以通过主动运输将H+跨膜运输到细胞外,以中和周围环境中过多的碱
22. 进行细胞呼吸时,NADH等物质产生的电子经线粒体电子传递链传递给氧并生成H2O,同时利用电子传递过程中释放的能量来建立线粒体内膜两侧的H+高浓度差用于驱动合成ATP。将完整的离体线粒体放在缓冲液中,加入不同物质后检测O2消耗速率和ATP合成速率,结果如图所示。已知氰化物可以阻断电子的传递。下列分析错误的是( )
A. 仅加入ADP和Pi时,ATP合成速率低可能是由于缺乏NADH
B. 丙酮酸在线粒体基质氧化分解,生成NADH、CO2等,释放能量主要以热能形式散失
C. 加入丙酮酸后,线粒体基质和内膜的ATP合成速率快速增大
D. 氰化物通过抑制电子传递直接抑制ATP合成
23. 植物的光合作用可受多种环境的影响。下图表示A、B两种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线,不考虑温度变化。下列叙述错误的是( )
A. 据图分析,在较长时间连续阴雨的环境中,生长受影响更显著的是植物B
B. c点后限制植物A光合作用的内因可能是酶
C. 图中c点的光照强度下,若黑夜和白天时间相等,植物A生长更慢
D. 若适当提高CO2浓度,d点将向右下移动
24. 玉米称为C4植物,其光合作用的暗反应过程如图所示,酶1为PEP羧化酶,可固定低浓度的CO2形成C4,酶2为RuBP羧化酶。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程,固定CO2的能力较C4植物弱,称为C3植物。下列说法错误的是( )
A. 酶1固定CO2的能力比酶2强
B. 叶肉细胞中吸收光能的色素位于类囊体薄膜上
C. 玉米的CO2补偿点比小麦高
D. 与小麦相比,玉米更能适应高温、干旱的环境
25. 取某二倍体动物精巢中的细胞制成装片,观察到细胞中的染色体、染色单体和核DNA数量的部分图解如图,甲、乙、丙、丁为四种处于相关时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A. 图中①、②、③依次表示染色体、染色单体和核DNA
B. 图中的甲、丙可表示精原细胞有丝分裂过程中的细胞
C. 若表示减数分裂,则同源染色体的分离发生在甲所示的细胞
D. 若表示减数分裂,图中细胞的分裂次序依次为甲→丙→乙→丁
二、不定项选择题(本题共5小题,每题3分,共15分。每题有一个或多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分)
26. 研究人员将绿色荧光蛋白(GFP)基因与病毒糖蛋白(VSVG)基因连接后导入到相应细胞中,再用荧光显微镜观察病毒糖蛋白的运动过程,确定了VSVG-GFP在每个细胞结构中的驻留时间。如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 据图分析,VSVG会在内质网、高尔基体和细胞膜三种细胞结构之间依次转移
B. 如果将VSVG基因改为核糖体蛋白基因,将出现类似的曲线变化趋势
C. VSVG-GFP在线粒体中的驻留时间曲线与在高尔基体中的驻留时间曲线变化相似
D. 荧光总量下降的原因可能是部分VSVG-GFP被溶酶体降解
27. 图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲图中a可表示自由扩散,b可表示协助扩散
B. 乙图中的胞吞和胞吐过程可说明细胞膜具有流动性
C. 甲图中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量
D. 乙图中的胞吐和胞吞过程不需要蛋白质的参与
28. 光合作用和呼吸作用的原理在农业生产中应用广泛。下列关于生产措施与其对应原理和目的的描述,不合理的是( )
选项
生产措施
原理和目的
A
中耕松土
增加土壤氧气含量;促进根系有氧呼吸,避免马铃薯块茎因无氧呼吸产生酒精而受到毒害
B
果树环剥
阻断筛管运输有机物;让更多有机物积累在果实中实现增产
C
间作套种
充分利用空间和资源;通过提高植株对光能的利用率,提高作物产量
D
大棚夜间适当降温
降低植物的呼吸作用强度;通过减少有机物的消耗来提高作物产量
A. A B. B C. C D. D
29. 将玉米的P基因导入水稻后,测得不同光照强度下转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 转入的P基因可以提高水稻的气孔导度
B. 光照强度为4时,气孔导度是限制原种水稻光合速率的主要因素
C. 光照强度为8时,两种水稻的真正光合速率约为25 μmol·m-2·s-1
D. 原种水稻比转基因水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中
30. 图1为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线,图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图。下列分析正确的是( )
A. 图1曲线不可以表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化
B. 若图1曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=23
C. 若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1
D. 图2所示为同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,相应变化可发生在图1中的b时期
三、非选择题(共4道题,合计45分)
31. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐()等形式存在,某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。机体生长也需要Ca2+,Ca2+在细胞外可参与细胞间的信号传递,细胞通常会把细胞内的Ca2+运到细胞外。
(1)由于细胞膜在功能上具有_____________性,无法自由通过,需要借助膜上_____________进出细胞。
(2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。
组号
处理条件
的吸收速率(nmol/109个细胞)
Ⅰ
将细菌H放入液体培养基(对照)
5
Ⅱ
将部分I组细菌放入含AgNO3(水通道蛋白抑制剂)的液体培养基中
1.1
Ⅲ
将部分I组细菌放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基中
4.9
Ⅳ
将部分I组细菌放入含亚硫酸盐()的液体培养基中
<0.5
比较Ⅲ组和Ⅰ组,推测主要以_____________方式进入细菌H。Ⅰ和Ⅳ组结果表明_______________________________________________________。
(3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收过程中的功能,科学家对水通道蛋白A基因进行改造,得到下图所示结果,推测A蛋白在细菌H吸收中起关键作用。此推测的依据是:__________________________________________________________________________________________。
(4)下图是Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的模式图。在运输Ca2+时,载体蛋白通常被_____________,该过程由ATP的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合形成,载体蛋白的空间结构__________________(选填“发生”或“未发生”)改变;该载体蛋白的功能是______________________________________。
32. 水稻是我国重要的粮食作物,水和无机盐等因素对水稻生长能产生重要影响,科学家为探究其影响机制进行了一系列实验。
I、为探究Mg2+对水稻光合作用的影响,科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给(+Mg2+)、缺乏(-Mg2+)条件,测定了水稻光合作用中叶绿体中Mg2+的相对含量、最大CO2固定速率等指标。
II、水资源短缺限制水稻的生长发育,严重影响水稻的产量。科研人员利用激光照射水稻种子,获得了水稻突变体。将野生型水稻和突变体水稻种植在同样干旱、温度相同且适宜的条件下,检测二者叶肉细胞的各项指标,所得结果如图1、图2、图3所示。回答下列问题:
(1)该实验中+Mg2+组为____________(填“实验组”或“对照组”)。
(2)根据测定结果表明,叶肉细胞叶绿体中的Mg2+相对含量和CO2固定速率都存在“光照下高、黑暗下低”的节律性波动;进一步测定上述过程中酶R的活性(RuBP羧化酶,催化C5与CO2的反应),发现在Mg2+正常供给(+Mg2+)时活性远高于缺乏(-Mg2+)条件,请你结合测定结果及已学知识,阐明Mg2+对水稻光合作用影响的机理:_________;________。(答出两点)
(3)图1中,当光照强度为100μmol·m-2·s-1时,野生型水稻植株的干重变化是_________(填“增加”或“减小”),理由是_________。
(4)根据图2、图3分析,在干旱条件下,突变型叶肉细胞的光合作用速率_____(填“大于”或“小于”)野生型叶肉细胞的光合作用速率,判断理由是________(答出两点)。
33. 图甲、图乙分别是某动物细胞的细胞分裂图像及分裂过程中同源染色体对数的数量变化曲线图;图丙为该动物体内进行的三个连续生理过程中细胞内染色体数目的变化,请分析并回答以下问题:
(1)该动物性别为______________(填“雌”或“雄”)性,判断依据是______________。
(2)图甲中细胞①分裂产生的子细胞是______________(填名称);处于图乙中HI时期的是______________(填图甲中序号),图甲中细胞③处于图乙的______________段。
(3)图丙中Ⅰ和Ⅱ两个生理过程的名称分别是______________和______________,它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。若从过程Ⅰ和Ⅱ的角度分析,小鼠后代具有多样性的原因是过程Ⅰ______________和过程Ⅱ______________。
34. 人参作为名贵中药材,素有“百草之王”的美誉,其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培,不仅生长周期漫长,还易受病虫害侵扰。为解决这些问题,科研人员制定的研究方案如下图。
(1)过程①使外植体(人参或胡萝卜的组织、细胞)转变为愈伤组织,该过程称为______________。与完整的人参植株相比,愈伤组织细胞的全能性______________(填“更高”“更低”或“相同”)。
(2)原生质体融合的原理______________,③过程细胞两两融合时,可出现______________种融合细胞。过程③常用一定浓度的PEG诱导融合,融合成功的标志是______________。除了使用PEG诱导,常用的化学方法还有______________。
(3)过程⑤和⑥体现了______________。过程⑤和⑥两个培养基的主要区别在于______________。人参皂苷属于人参的______________(填“初生”或“次生”)代谢物。与传统人工栽培提取模式相比,通过筛选和培养高产细胞来生产人参皂苷的优点有______________(答出1点)。
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哈九中2024级高三8月份阶段性考试生物试卷
(满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题包括25小题,每题只有一个选项符合题意,1~20小题每题1.5分,21~25小题每题2分,合计40分)
1. 东北特色美食众多,如完达山牛奶、东北酸菜、红烧肉、牛轧糖等。从细胞中的元素和化合物角度分析,下列叙述正确的是( )
A. 完达山牛奶中富含蛋白质,加热可破坏肽键,促进蛋白质的消化
B. 东北酸菜在腌制过程中,植物细胞内结合水比值升高,细胞抗逆性增强
C. 红烧肉的主要原料五花肉中含有的脂肪,能被人体肠道细胞直接吸收
D. 牛轧糖的成分之一是蔗糖,该糖不能与斐林试剂发生颜色反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、加热使蛋白质发生变性,仅破坏蛋白质的空间结构,不会破坏肽键,A错误;
B、酸菜腌制过程中外界盐溶液浓度极高,植物细胞会因过度失水死亡,不存在活细胞中结合水比值升高、抗逆性增强的生理过程,B错误;
C、脂肪需要在消化道中被分解为甘油和脂肪酸后,才能被人体肠道细胞吸收,无法直接被吸收,C错误;
D、蔗糖属于非还原糖,斐林试剂仅能与还原糖在水浴加热条件下产生砖红色沉淀,因此蔗糖不能与斐林试剂发生颜色反应,D正确。
2. 发菜是一种光合生物,其体内的异形胞具有固氮酶,能将空气中的氮转化为可利用的氮素,供发菜吸收利用,参与蛋白质的合成,其蛋白质含量约为鸡蛋的1.5倍。下列有关发菜的叙述正确的是( )
A. 发菜是一种重要的固氮生物,可以为其他土壤微生物提供可利用的氮源
B. 发菜的蛋白质含量是鸡蛋的1.5倍,可能与发菜细胞的核仁大,形成的核糖体数量多有关
C. 发菜细胞没有叶绿体,但可以进行光合作用的原因是其具有与植物细胞相同的光合色素
D. 发菜细胞的细胞壁与植物细胞的细胞壁组成成分不同,DNA是发菜的主要遗传物质
【答案】A
【解析】
【详解】A、发菜的异形胞可通过固氮酶将空气中的氮转化为可利用的氮素,属于固氮生物,固定的氮素除自身利用外,还可释放到环境中,为其他土壤微生物提供可利用的氮源,A正确;
B、发菜是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,不存在核仁结构,其核糖体形成与核仁无关,B错误;
C、发菜属于蓝细菌,光合色素为叶绿素和藻蓝素,而植物细胞的光合色素为叶绿素和类胡萝卜素,二者光合色素种类并不完全相同,C错误;
D、发菜是有细胞结构的生物,其遗传物质就是DNA,不存在“主要遗传物质”的说法(“DNA是主要的遗传物质”是针对整个生物界的总结),D错误。
3. 色氨酸是一种必需氨基酸,可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素,血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子,最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是( )
A. 色氨酸中至少含四种大量元素,在人体内可由其他氨基酸转化而来
B. 如果食物中色氨酸的含量较高,则产生饱腹感时需摄入的食物更多
C. 血液中色氨酸含量较多的动物肠道中,产生色氨酸的微生物可能更多
D. 人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸含量上升
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞中的氨基酸有21种,根据是否能在人体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸,不能在人体内合成,必须从外界获取。
2、色氨酸是必需氨基酸,不能由其他物质转化而来。
【详解】A、根据氨基酸的结构通式可知,色氨酸中一定含有C、H、O、N四种大量元素,但色氨酸是必需氨基酸,不能在人体内合成,A错误;
B、如果食物中色氨酸的含量较高,色氨酸转化为血清素,机体产生饱腹感,食物摄取量减少,B错误;
C、色氨酸是一种必需氨基酸,可由动物肠道微生物产生,故血液中色氨酸含量较多的动物,其肠道中产生色氨酸的微生物可能更多,C正确;
D、由题意可知,人在吃饱后产生困倦的直接原因是血液中褪黑素的含量增加,D错误。
故选C。
4. 细胞膜流动镶嵌模型由辛格和尼科尔森提出,其结构模型如图所示。下列有关细胞膜结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
B. 细胞膜控制物质进出的功能与物质③有关,与物质②无关
C. 所有物质②和物质③都能自由运动是细胞膜具有流动性的主要原因
D. 物质①为糖被,受精时离不开物质①的识别作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞间的信息交流不一定需要细胞膜上的受体,例如植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流,不需要受体,A错误;
B、细胞膜控制物质进出的功能与膜上的蛋白质(物质③)和磷脂(物质②)都有关系,B错误;
C、细胞膜具有流动性的主要原因是构成细胞膜的磷脂分子(物质②)和大多数蛋白质分子(物质③)是可以运动的,而不是自由运动,C错误;
D、物质①为糖被,与蛋白质结合形成糖蛋白,精子与卵细胞进行受精时离不开糖蛋白的识别作用,D正确。
故选D。
5. 图示模型为某种细胞器X利用物质a合成物质b的相关过程,下列叙述错误的是( )
A. 若a是ADP,b是ATP,则X为双层膜结构的细胞器
B. 若a是脂肪酸,b是磷脂,则X为细胞内的交通枢纽
C. 若a是氨基酸,b是多肽,则X可能不具有生物膜结构
D. 若a是核苷酸,b是DNA,则X不可能存在于原核细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、能合成ATP的细胞器是线粒体和叶绿体,二者都具有双层膜结构,因此若a是ADP、b是ATP,X为双层膜结构的细胞器,A正确;
B、磷脂属于脂质,脂质的合成场所是内质网,而细胞内的交通枢纽是高尔基体,因此若a是脂肪酸、b是磷脂,X是内质网,不是细胞内的交通枢纽,B错误;
C、氨基酸脱水缩合形成多肽的场所是核糖体,核糖体不具有生物膜结构,因此X可能不具有生物膜,C正确;
D、以核苷酸为原料合成DNA的过程是DNA复制,能发生DNA复制的细胞器为线粒体、叶绿体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,核糖体不能合成DNA,原核细胞的DNA复制发生在拟核(不属于细胞器),因此X不可能存在于原核细胞,D正确。
6. 核纤层是分布于内核膜与染色质之间紧贴内核膜的一层蛋白质网络结构。一般认为核纤层为核膜及染色质提供了结构支架,同时其可逆性的磷酸化和去磷酸化可介导核膜的解体和重建。下列叙述正确的是( )
A. 结构①是核质间DNA与蛋白质等物质运输及信息交流的通道
B. 结构②是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的中心
C. 结构③是与某种RNA的合成及核糖体的形成有关的细胞器
D. 有丝分裂前期核纤层蛋白磷酸化可导致核膜消失,染色体出现
【答案】D
【解析】
【详解】A、结构①是核孔,核孔具有选择透过性,细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质,因此其不能运输DNA,A错误;
B、结构②是染色质,细胞核才是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,且细胞代谢的中心是细胞质基质,B错误;
C、结构③是核仁,核仁确实与某种RNA(rRNA)的合成及核糖体的形成有关,但核仁是细胞核的内部结构,不属于细胞器,C错误;
D、题干表明核纤层的磷酸化可介导核膜解体,有丝分裂前期核膜消失、染色质高度螺旋化为染色体,该过程与核纤层蛋白磷酸化的作用一致,D正确。
7. 将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入KNO₃溶液中,其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. t₀~t₁时段,细胞液浓度逐渐增大,细胞吸水能力逐渐增强
B. t₁~t₂时段,细胞的吸水和失水处于动态平衡
C. t₂时细胞开始吸收K⁺和NO₃⁻
D. t₃时刻比t₀时刻的细胞体积明显变大
【答案】A
【解析】
【详解】A、~时段原生质层对细胞壁的压力逐渐下降至0,说明细胞不断失水发生质壁分离,细胞液浓度随失水逐渐升高,细胞吸水能力和细胞液浓度正相关,因此吸水能力逐渐增强,A正确;
B、~时段压力始终为0,说明细胞仍处于质壁分离状态,该时段细胞先继续失水,后因吸收、使细胞液浓度升高,逐渐转为吸水,并非吸水和失水平衡,B错误;
C、细胞从放入溶液开始就主动吸收和,并非才开始,是细胞液浓度超过外界溶液浓度,细胞吸水使原生质层重新接触细胞壁的时间点,C错误;
D、细胞壁的伸缩性很小,时细胞在清水中已处于膨胀状态,时细胞虽吸水复原,但受细胞壁限制,细胞体积不会明显变大,D错误。
8. 为了探究酶的特性,某同学进行了下列实验设计,其中最合理的是( )
A. 在比较H₂O₂在不同条件下的分解实验中,通过对比对照组和肝脏研磨液组来验证酶的高效性
B. 可用淀粉、蔗糖和淀粉酶溶液来探究酶的专一性,选用碘液检测实验结果
C. 探究温度对酶活性的影响时,酶与底物混合后迅速放入不同温度的恒温水浴锅中
D. 探究pH对酶活性的影响时,选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,观察气泡产生速率
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的高效性是指酶的催化效率远高于无机催化剂,验证高效性需对比肝脏研磨液组和无机催化剂(如FeCl₃)组,仅对比空白对照组和肝脏研磨液组只能验证酶具有催化作用,A错误;
B、蔗糖及其水解产物均不与碘液发生显色反应,无法检测蔗糖是否被淀粉酶水解,该实验应选用斐林试剂检测,B错误;
C、探究温度对酶活性的影响时,应先将酶和底物分别在预设温度下保温一段时间后再混合,若先混合再放入水浴,在温度达到预设值前酶已催化底物反应,会干扰实验结果,C错误;
D、肝脏研磨液中的过氧化氢酶可催化H₂O₂分解,无关变量温度控制适宜时,可通过观察不同pH条件下气泡产生速率判断酶活性,实验设计合理,D正确。
9. 多酚氧化酶催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶活性的大小,同学们设计了相关实验,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验的自变量是温度和酶的种类,多酚氧化酶用量是因变量
B. 相同温度条件下,酶A降低活化能的作用更显著
C. 酶A和酶B的最适温度有可能相同
D. 如果要进一步探究酶B最适温度,应在40℃~50℃之间设置多个温度梯度进行实验
【答案】C
【解析】
【详解】A、该实验的自变量是温度和酶的种类,多酚氧化酶用量属于无关变量,因变量是酚剩余量(或多酚氧化酶活性),A错误;
B、酚剩余量越少说明酶催化效率越高、活性越强,相同温度下酶A组酚剩余量更高,说明酶A活性更低,是酶B降低活化能的作用更显著,B错误;
C、本实验设置的温度梯度较大,酶A和酶B的最适温度都可能处于30℃~50℃的区间内,存在最适温度相同的可能性,C正确;
D、酶B在40℃时酚剩余量最少、活性最高,30℃和50℃时活性都低于40℃,因此探究酶B的最适温度应在30℃~50℃之间设置多个温度梯度,D错误。
10. 萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称,其腹部末端下方有发光器,能发黄绿色光,由于大部分的能量都转化为光能,只有少部分转化为热能,所以称之为冷光。发光器的发光机理如图所示,下列说法错误的是( )
A. 荧光素转化为荧光素酰腺苷酸是一个放能反应
B. ATP是细胞中的能量货币,含量很少但更新速度很快
C. 可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的有无
D. 图中ATP蕴含的能量来自萤火虫细胞呼吸释放的化学能
【答案】A
【解析】
【详解】A、荧光素转化为荧光素酰腺苷酸的过程需要消耗ATP水解释放的能量,属于吸能反应,并非放能反应,A错误;
B、ATP是细胞中的“能量货币”,细胞内ATP含量很少,但ATP与ADP的相互转化速率极快,可源源不断为生命活动供能,B正确;
C、由图可知萤火虫发光过程需要O₂参与,若密闭容器无O₂则无法产生荧光,因此可利用该原理检测O₂的有无,C正确;
D、萤火虫为异养生物,不能进行光合作用合成有机物,其细胞内ATP的能量全部来自细胞呼吸分解有机物释放的化学能,D正确。
11. 某生物小组利用下图a~d所示装置(a和d装置中含等量的酵母菌培养液,其他条件适宜)进行实验。下列相关分析错误的是( )
A. 将d封口放置一段时间后排气,再连接d→b,b中澄清石灰水变浑浊,可证明酵母菌无氧呼吸产生了CO2
B. 连接c→a→b,并从c左侧通气,b中澄清石灰水变浑浊,说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2
C. 可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,根据溶液是否由蓝变绿再变黄,判断酵母菌的细胞呼吸方式
D. 检测酒精时,由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化,应将酵母菌培养时间适当延长
【答案】C
【解析】
【详解】A、将d封口放置一段时间,酵母菌会先消耗尽装置内的O₂,排出原有气体后再连接b,此时b中澄清石灰水变浑浊,可证明浑浊是酵母菌无氧呼吸产生的CO₂导致的,A正确;
B、c中10%NaOH溶液可吸收通入空气中的CO₂,排除空气中CO₂对实验的干扰,连接c→a→b通气后b中澄清石灰水变浑浊,可说明酵母菌有氧呼吸的产物包含CO₂,B正确;
C、溴麝香草酚蓝溶液是CO₂的检测试剂,酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO₂,都能使溶液由蓝变绿再变黄,因此无法通过该现象判断酵母菌的细胞呼吸方式,C错误;
D、葡萄糖属于还原糖,也可与酸性重铬酸钾发生颜色反应,会干扰酒精的检测,适当延长培养时间可耗尽培养液中的葡萄糖,排除该干扰,D正确。
12. 正常情况下金鱼通过鳃获取氧气,当环境溶氧低于“临界溶氧值”时,金鱼会启动无氧呼吸,把葡萄糖分解为酒精获取少量能量,维持最基础的生命活动。金鱼细胞呼吸的部分过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ①③过程发生在细胞质基质中,②④过程发生在线粒体中
B. 有氧条件下,机体中①②④过程正常进行,③过程不能进行
C. a表示丙酮酸,b表示CO2,c表示还原型辅酶Ⅰ,d表示酒精
D. 细胞中①②过程会释放少量能量,③过程不释放能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、①是细胞呼吸第一阶段、③是产酒精的无氧呼吸第二阶段,二者都发生在细胞质基质中;②是有氧呼吸第二阶段(发生在线粒体基质)、④是有氧呼吸第三阶段(发生在线粒体内膜),二者都发生在线粒体中,A正确;
B、“有氧条件”不等于氧气充足,若为低氧的有氧条件(溶氧低于临界值),金鱼仍会启动无氧呼吸,③过程可以进行,B错误;
C、由细胞呼吸过程可知,a是葡萄糖分解的产物丙酮酸,b是有氧呼吸第二阶段和酒精发酵都产生的CO2,c是还原型辅酶Ⅰ(NADH/[H]),d是金鱼无氧呼吸的产物酒精,C正确;
D、①是细胞呼吸第一阶段、②是有氧呼吸第二阶段,二者都释放少量能量;③是无氧呼吸第二阶段,没有能量释放,D正确。
13. 将等量萌发的小麦种子放入如图所示的甲、乙两个装置中,观察液滴的移动情况。下列相关叙述错误的是( )
A. 若装置甲中液滴右移,装置乙中液滴左移,则该萌发种子只进行有氧呼吸
B. 若装置甲中液滴右移,装置乙中液滴不动,则葡萄糖中碳的转移途径可能为:葡萄糖→丙酮酸→酒精和CO2
C. 装置乙液滴向左移动的体积可表示细胞呼吸消耗O2的体积
D. 为了使实验更严密,可以增设等量煮熟的小麦种子,其他条件与甲相同的一组实验
【答案】A
【解析】
【详解】A、若萌发种子只进行有氧呼吸,以葡萄糖为底物时,有氧呼吸消耗O2的量等于释放CO2的量,装置甲中清水不吸收CO2,瓶内气体总量不变,液滴应不动;若装置甲液滴右移、乙液滴左移,说明CO2释放量大于O2消耗量,种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,A错误;
B、装置乙液滴不动说明细胞不消耗O2,即只进行无氧呼吸,小麦种子无氧呼吸产生酒精和CO2,碳的转移途径为葡萄糖→丙酮酸→酒精和CO2,B正确;
C、装置乙中NaOH溶液可吸收细胞呼吸产生的CO2,瓶内气体减少量仅为有氧呼吸消耗O2的量,故液滴左移体积可表示细胞呼吸消耗O2的体积,C正确;
D、增设等量煮熟的小麦种子的对照组,可排除微生物呼吸、温度气压变化等无关变量对实验结果的干扰,使实验更严密,D正确。
14. 如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列叙述错误的是( )
A. O2浓度低于20%时,30℃和35℃的条件下有氧呼吸速率相同
B. C点限制有氧呼吸速率的因素只有O2浓度
C. 与A点对比,B点影响有氧呼吸速率的主要因素是温度
D. 可将洋葱置于零上低温、低湿、低氧环境中储存
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,O2浓度低于20%时,30℃和35℃对应的有氧呼吸速率曲线完全重合,说明该区间内两个温度条件下有氧呼吸速率相同,A正确;
B、C点时,升高O2浓度,15℃条件下有氧呼吸速率会上升;升高温度,相同O2浓度下有氧呼吸速率也会上升,因此C点限制有氧呼吸速率的因素包括O2浓度和温度,并非只有O2浓度,B错误;
C、A点和B点的O2浓度均为60%,均达到对应温度下有氧呼吸的O2饱和点,二者速率差异主要由温度不同导致,C正确;
D、零上低温可避免细胞冻伤,低氧可降低细胞呼吸强度减少有机物消耗,低湿可减少微生物繁殖和水分散失,适合洋葱储存,D正确。
15. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类,某兴趣小组做了如下的色素分离实验:将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离,然后再置于蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示,图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是( )
A. 色素1、2、3、4易溶于有机溶剂,色素5易溶于水
B. 色素1、2、3、4可能分布在叶绿体中,色素5可能存在于液泡中
C. 色素1、2的含量较多,缺Mg会影响色素1和2的含量
D. 色素1在层析液中的溶解度最大,色素4在层析液中溶解度最小
【答案】C
【解析】
【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快,反之则慢。
【详解】AB、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度,推测是光合色素,光合色素易溶于有机溶剂,分布在叶绿体中;根据在蒸馏水中的层析结果说明,色素5可以溶解在蒸馏水中,推测其可能是存在于植物液泡中的色素,色素5易溶于水,A、B正确;
C、色素1、2、3、4是光合色素,依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,色素1和2即胡萝卜素和叶黄素含量较少,色素3和4即叶绿素a和叶绿素b含量较多,另外镁只参与构成叶绿素,故缺Mg会影响色素3和4的含量,C错误;
D、根据层析的结果,色素1距离起点最远,说明色素1在层析液中的溶解度最大,而色素4距离起点最近,说明色素4在层析液中的溶解度最小,D正确。
故选C。
16. 研究发现,叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化,在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。如图为绿叶中色素的吸收光谱,其中②表示叶绿素b,③表示叶绿素a。下列叙述错误的是( )
A. 叶片在640~660 nm波长光下释放氧气与叶绿素参与光合作用有关
B. 由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,短时间内叶绿体中C₃的量增加
C. 利用纸层析法分离色素时,②对应的条带离画线处最近
D. 弱光下③的相对含量降低可能有利于植物对弱光的利用
【答案】B
【解析】
【详解】A、640~660 nm属于红光波长,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,吸收的该波段光能可用于光合作用光反应阶段,驱动水的光解释放氧气,因此该波长下叶片释放氧气与叶绿素参与光合作用有关,A正确;
B、由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿素吸收的光能增多,光反应产生的ATP和NADPH增多,的还原速率加快,短时间内的生成速率不变,因此叶绿体中的量减少,B错误;
C、②是叶绿素b,纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度越小扩散速率越慢,叶绿素b溶解度最小,因此对应的条带离画线处最近,C正确;
D、由题干可知,在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境,弱光下叶绿素a/叶绿素b的值降低,即③叶绿素a相对含量降低,叶绿素b相对含量升高,可提高植物对弱光的吸收利用能力,适应弱光环境,D正确。
17. 以CO₂吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。图乙中,实验开始时,针筒的读数是0.2 mL,毛细管内的水滴在位置X。30分钟后,针筒的容量需要调至0.6 mL的读数才能使水滴仍维持在X的位置。据此下列分析正确的是( )
A. 光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B. 图乙中该植物的净光合速率是0.4 mL/h
C. 如果该植物原重mg,置于暗处4 h后重(m-1)g,然后光照4h后重(m+2)g,则总光合速率为3/4 g/h
D. 若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水,则在黑暗条件下可测得曲线
【答案】A
【解析】
【详解】A、30℃时总光合速率=3.5mg/h+3.0mg/h=6.5mg/h,35℃时总光合速率=3.0mg/h+3.5mg/h=6.5mg/h,二者总光合速率相等,光照相同时间制造的有机物量相等,A正确;
B、30分钟内装置O₂释放量为0.6mL-0.2mL=0.4mL,净光合速率为0.4mL÷0.5h=0.8mL/h,不是0.4mL/h,B错误;
C、暗处4h重量减少1g,说明呼吸速率为1/4 g/h;光照4h重量从(m-1)g变为(m+2)g,说明光照4h净积累有机物3g,净光合速率为3/4 g/h,总光合速率=3/4 g/h+1/4 g/h=1g/h,不是3/4 g/h,C错误;
D、若将NaHCO₃换成蒸馏水,黑暗下植物有氧呼吸消耗的O₂和释放的CO₂体积相等,且CO₂可溶于蒸馏水,气体体积无明显变化,无法测得代表呼吸速率的B曲线,测呼吸速率需用NaOH溶液吸收CO₂,D错误。
18. 下列关于光合作用探究历程的叙述,错误的是( )
A. 恩格尔曼的实验直接证明叶绿体是光合作用的场所
B. 英国植物学家希尔的实验中,铁盐或其他氧化剂相当于光反应中的NADP+
C. 阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D. 卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中的碳的途径
【答案】A
【解析】
【详解】A、恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光 合作用放氧;结合其他的实验证据,科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论,A错误;
B、希尔实验中,铁盐或其他氧化剂作为水光解产生的氢(电子)的受体,其功能和光反应中作为氢(电子)受体的类似,B正确;
C、阿尔农发现在光照下,叶绿体可以合成ATP,并且叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随,C正确;
D、卡尔文用标记,追踪放射性的转移路径,探明了中的碳转化为有机物中碳的卡尔文循环途径,D正确。
19. 细胞分裂是重要的生命活动。下列叙述错误的是( )
A. 蛙的红细胞通过无丝分裂增殖,其过程中没有纺锤体和染色体的出现,也无遗传物质复制
B. 细胞周期是连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止
C. 动植物细胞有丝分裂的区别体现在前期纺锤体的形成方式和末期细胞质分裂方式
D. 细胞体积越大,表面积与体积的比值越小,细胞的物质运输效率就越低
【答案】A
【解析】
【详解】A、蛙的红细胞通过无丝分裂增殖,过程中确实没有纺锤体和染色体的出现,但存在遗传物质的复制,才能保证子细胞获得与亲代一致的遗传信息,A错误;
B、细胞周期的定义为连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,B正确;
C、动植物细胞有丝分裂的区别主要在两个时期:前期纺锤体形成方式不同,动物细胞靠中心体发出星射线形成纺锤体,高等植物细胞靠细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;末期细胞质分裂方式不同,动物细胞通过细胞膜向内凹陷缢裂为两个子细胞,植物细胞通过细胞板扩展形成细胞壁分割细胞质,C正确;
D、细胞体积越大,表面积与体积的比值(相对表面积)越小,细胞与外界进行物质交换的效率就越低,这是细胞不能无限长大的原因之一,D正确。
20. 某同学利用洋葱根尖组织制作临时装片,高倍显微镜下观察部分细胞如图所示。①~④表示处于不同分裂时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A. ①所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
B. ②中染色体与核数目都是伸长区细胞的两倍
C. ③处于分裂间期,细胞核内主要进行蛋白质的合成和的复制
D. ④处于分裂前期,细胞内染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体
【答案】C
【解析】
【详解】A、①处于有丝分裂中期,该时期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,A正确;
B、②为有丝分裂后期,着丝粒分裂使染色体数目加倍,且核DNA在间期已完成复制加倍;伸长区细胞高度分化、不进行分裂,染色体和核DNA均为体细胞水平,因此②中染色体与核DNA数目都是伸长区细胞的两倍,B正确;
C、蛋白质的合成场所为细胞质中的核糖体,细胞核内无法进行蛋白质合成,C错误;
D、④处于有丝分裂前期,该时期的特征之一是染色质丝螺旋缠绕、缩短变粗成为染色体,D正确。
21. 海水稻的诞生为解决全球粮食问题带来了新的希望,海水稻细胞中部分物质运输的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
注:SOS1和NHX为膜上两种蛋白质
A. 水通过自由扩散和协助扩散进入海水稻细胞
B. 图中pH大小为细胞膜外>细胞质基质>细胞液
C. SOS1排出Na+和NHX运进Na+均需消耗能量
D. 海水稻细胞可以通过主动运输将H+跨膜运输到细胞外,以中和周围环境中过多的碱
【答案】B
【解析】
【详解】A、水既可以通过细胞膜的磷脂双分子层进行自由扩散,也可以通过水通道蛋白进行协助扩散进入海水稻细胞,A正确;
B、pH与H⁺浓度呈负相关,H⁺浓度越高pH越低。由图可知,H⁺顺浓度梯度从细胞膜外进入细胞质基质,说明细胞膜外H⁺浓度高于细胞质基质,即pH:细胞膜外<细胞质基质;H⁺顺浓度梯度从细胞液(液泡内)进入细胞质基质,说明细胞液H⁺浓度高于细胞质基质,即pH:细胞液<细胞质基质,B错误;
C、SOS1排出Na⁺、NHX运进Na⁺均为逆浓度梯度运输,依赖H⁺的电化学梯度提供能量,属于主动运输,二者均需要消耗能量,C正确;
D、细胞膜上的载体蛋白甲消耗ATP,通过主动运输将H⁺运到细胞外,H⁺可与外界环境中的OH⁻结合,中和周围过多的碱,D正确。
22. 进行细胞呼吸时,NADH等物质产生的电子经线粒体电子传递链传递给氧并生成H2O,同时利用电子传递过程中释放的能量来建立线粒体内膜两侧的H+高浓度差用于驱动合成ATP。将完整的离体线粒体放在缓冲液中,加入不同物质后检测O2消耗速率和ATP合成速率,结果如图所示。已知氰化物可以阻断电子的传递。下列分析错误的是( )
A. 仅加入ADP和Pi时,ATP合成速率低可能是由于缺乏NADH
B. 丙酮酸在线粒体基质氧化分解,生成NADH、CO2等,释放能量主要以热能形式散失
C. 加入丙酮酸后,线粒体基质和内膜的ATP合成速率快速增大
D. 氰化物通过抑制电子传递直接抑制ATP合成
【答案】D
【解析】
【详解】A、进行细胞呼吸时,NADH等物质产生的电子经线粒体电子传递链传递给氧并生成H2O,同时利用电子传递过程中释放的能量建立线粒体内膜两侧的H+浓度差用于驱动合成ATP。仅加入ADP和Pi时,由于没有NADH提供电子,电子传递链不能正常进行,也就无法有效地建立线粒体内膜两侧的H+浓度差来驱动ATP合成,所以ATP合成速率低,A正确;
B、丙酮酸的氧化分解发生在线粒体基质中,其过程包括丙酮酸和水反应生成NADH、CO2等,释放能量大多数以热能的形式散失,少部分用于合成ATP,B正确;
C、加入丙酮酸后,丙酮酸可在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三阶段。第二阶段在线粒体基质中进行,产生NADH等,第三阶段在线粒体内膜上进行,NADH等物质产生的电子经线粒体电子传递链传递,释放能量建立线粒体内膜两侧的H+浓度差,用于驱动ATP合成,所以线粒体基质和内膜的ATP合成速率会快速增大,C正确;
D、已知氰化物可以阻断电子的传递。加入氰化物后,电子传递无法正常进行,也就不能利用电子传递过程释放的能量建立线粒体内膜两侧的H+浓度差,进而抑制了ATP合成,并非直接抑制,D错误。
故选D。
23. 植物的光合作用可受多种环境的影响。下图表示A、B两种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线,不考虑温度变化。下列叙述错误的是( )
A. 据图分析,在较长时间连续阴雨的环境中,生长受影响更显著的是植物B
B. c点后限制植物A光合作用的内因可能是酶
C. 图中c点的光照强度下,若黑夜和白天时间相等,植物A生长更慢
D. 若适当提高CO2浓度,d点将向右下移动
【答案】C
【解析】
【详解】A、据图可知植物A的光补偿点和光饱和点均低于植物B,说明植物A更适于在弱光环境中生长,因此在较长时间连续阴雨的环境中,生长受影响更显著的是植物B,A正确;
B 、c点在植物A的光饱和点之后,c点后光照强度增加但光合速率不再提高,限制光合的内因可能是光合酶的数量或活性、色素含量等,B正确;
C、c点时,植物A与植物B的净光合速率相等,若黑夜和白天时间相等,植物A在白天积累有机物等于植物B;植物A的呼吸速率小于植物B的呼吸速率,植物A在黑夜消耗的有机物少,所以总体来说植物A积累的有机物相对多,生长会更快,C错误;
D、适当提高CO2浓度后,植物B在b点对应光照强度下的光合速率增大,为使其光合速率重新等于呼吸速率,需降低光照强度,故b点(光补偿点)向左移动;同时,CO2浓度升高使暗反应增强,需要更强的光反应提供NADPH和ATP,最大光合速率增大,因此d点向右下移动,D正确。
24. 玉米称为C4植物,其光合作用的暗反应过程如图所示,酶1为PEP羧化酶,可固定低浓度的CO2形成C4,酶2为RuBP羧化酶。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程,固定CO2的能力较C4植物弱,称为C3植物。下列说法错误的是( )
A. 酶1固定CO2的能力比酶2强
B. 叶肉细胞中吸收光能的色素位于类囊体薄膜上
C. 玉米的CO2补偿点比小麦高
D. 与小麦相比,玉米更能适应高温、干旱的环境
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题干信息可知,酶1为PEP羧化酶,可固定低浓度的CO₂,小麦仅有酶2、固定CO₂的能力比C4植物弱,说明酶1固定CO₂的能力比酶2强,A正确;
B、吸收光能的光合色素参与光反应过程,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,因此叶肉细胞中吸收光能的色素位于类囊体薄膜上,B正确;
C、CO₂补偿点是指光合作用速率与呼吸作用速率相等时的外界CO₂浓度。玉米可固定低浓度的CO₂,在更低的CO₂浓度下即可实现光合速率等于呼吸速率,因此玉米的CO₂补偿点比小麦低,C错误;
D、高温、干旱环境下植物为减少水分散失会关闭气孔,导致吸收的CO₂减少,玉米能固定低浓度的CO₂,因此与小麦相比更能适应高温、干旱环境,D正确。
25. 取某二倍体动物精巢中的细胞制成装片,观察到细胞中的染色体、染色单体和核DNA数量的部分图解如图,甲、乙、丙、丁为四种处于相关时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A. 图中①、②、③依次表示染色体、染色单体和核DNA
B. 图中的甲、丙可表示精原细胞有丝分裂过程中的细胞
C. 若表示减数分裂,则同源染色体的分离发生在甲所示的细胞
D. 若表示减数分裂,图中细胞的分裂次序依次为甲→丙→乙→丁
【答案】B
【解析】
【分析】分析图可知,染色单体在细胞分裂的某些时期会消失,因此②表示染色单体,当一条染色体复制后核DNA分子数为染色体数目的二倍,因此①、③依次表示染色体和核DNA。
【详解】A、分析图可知,染色单体在细胞分裂的某些时期会消失,因此②表示染色单体,当一条染色体复制后核DNA分子数为染色体数目的二倍,因此①、③依次表示染色体和核DNA,A正确;
B、图中甲可表示处于有丝分裂过程的前期、中期和减数分裂Ⅰ的细胞,丙表示处于减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞,B错误;
C、同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ的后期,即甲所示的细胞,C正确;
D、乙表示处于减数分裂Ⅱ后期和末期的细胞,丁表示分裂后产生的精细胞,因此若表示减数分裂,图中细胞的分裂次序依次为甲→丙→乙→丁,D正确。
故选B。
二、不定项选择题(本题共5小题,每题3分,共15分。每题有一个或多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分)
26. 研究人员将绿色荧光蛋白(GFP)基因与病毒糖蛋白(VSVG)基因连接后导入到相应细胞中,再用荧光显微镜观察病毒糖蛋白的运动过程,确定了VSVG-GFP在每个细胞结构中的驻留时间。如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 据图分析,VSVG会在内质网、高尔基体和细胞膜三种细胞结构之间依次转移
B. 如果将VSVG基因改为核糖体蛋白基因,将出现类似的曲线变化趋势
C. VSVG-GFP在线粒体中的驻留时间曲线与在高尔基体中的驻留时间曲线变化相似
D. 荧光总量下降的原因可能是部分VSVG-GFP被溶酶体降解
【答案】BC
【解析】
【详解】A、由曲线变化规律可知,内质网中VSVG-GFP含量先下降,随后高尔基体中含量先升后降,最终细胞膜中含量逐渐升高,说明VSVG会在内质网、高尔基体和细胞膜三种结构间依次转移,A正确;
B、核糖体蛋白属于胞内蛋白,不需要经过内质网、高尔基体加工后运输到细胞膜,不会出现类似的曲线变化趋势,B错误;
C、VSVG属于分泌运输途径的蛋白,不会进入线粒体,且题图未给出线粒体相关的驻留曲线,不可能与高尔基体的曲线变化相似,C错误;
D、溶酶体可以降解细胞内异常、多余的蛋白质,若部分VSVG-GFP被溶酶体降解,会导致荧光总量下降,该推测合理,D正确。
27. 图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲图中a可表示自由扩散,b可表示协助扩散
B. 乙图中的胞吞和胞吐过程可说明细胞膜具有流动性
C. 甲图中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量
D. 乙图中的胞吐和胞吞过程不需要蛋白质的参与
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、甲图中a的转运速率仅与被转运物质的浓度呈正相关,符合自由扩散的特点;b的转运速率在升高到一定程度后保持稳定,存在饱和现象,说明需要转运蛋白协助,可表示协助扩散(也可表示主动运输),A正确;
B、胞吞时细胞膜内陷形成囊泡、胞吐时囊泡与细胞膜融合,都依赖细胞膜的流动性,可说明细胞膜具有流动性,B正确;
C、b曲线对应的运输方式需要转运蛋白参与,达到最大转运速率后,转运蛋白的数量有限,可能是其限制因素(若为主动运输,能量也可能是限制因素),C正确;
D、胞吞过程需要细胞膜上的蛋白质识别被转运的大分子,需要蛋白质的参与,D错误。
28. 光合作用和呼吸作用的原理在农业生产中应用广泛。下列关于生产措施与其对应原理和目的的描述,不合理的是( )
选项
生产措施
原理和目的
A
中耕松土
增加土壤氧气含量;促进根系有氧呼吸,避免马铃薯块茎因无氧呼吸产生酒精而受到毒害
B
果树环剥
阻断筛管运输有机物;让更多有机物积累在果实中实现增产
C
间作套种
充分利用空间和资源;通过提高植株对光能的利用率,提高作物产量
D
大棚夜间适当降温
降低植物的呼吸作用强度;通过减少有机物的消耗来提高作物产量
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、马铃薯块茎无氧呼吸的产物为乳酸,不会产生酒精,A不合理;
B、筛管位于植物韧皮部,功能是运输有机物,果树环剥会阻断筛管向根部运输有机物,让更多有机物积累在果实中实现增产,B合理;
C、间作套种可通过搭配不同生长特性的作物,充分利用空间、光能等资源,提高植株对光能的利用率,进而提高作物产量,C合理;
D、夜间植物不进行光合作用,只通过呼吸作用消耗有机物,适当降温可降低呼吸酶活性,减弱呼吸作用强度,减少有机物消耗,最终提高作物产量,D合理。
29. 将玉米的P基因导入水稻后,测得不同光照强度下转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 转入的P基因可以提高水稻的气孔导度
B. 光照强度为4时,气孔导度是限制原种水稻光合速率的主要因素
C. 光照强度为8时,两种水稻的真正光合速率约为25 μmol·m-2·s-1
D. 原种水稻比转基因水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中
【答案】BD
【解析】
【详解】A、由图1可知,各光照强度下转基因水稻的气孔导度均高于原种水稻,说明转入的P基因可以提高水稻的气孔导度,A正确;
B、光照强度为4时,原种水稻的光合速率随光照强度升高仍呈上升趋势,说明此时限制原种水稻光合速率的主要因素是光照强度,不是气孔导度,B错误;
C、图2中纵坐标为净光合速率,光照强度为0时的CO₂释放速率代表呼吸速率,约为,光照强度为8时两种水稻净光合速率均为,真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,即,C正确;
D、光照强度大于8后,原种水稻光合速率不再升高,转基因水稻光合速率仍继续上升,说明转基因水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中,D错误。
30. 图1为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线,图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图。下列分析正确的是( )
A. 图1曲线不可以表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化
B. 若图1曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=23
C. 若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1
D. 图2所示为同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,相应变化可发生在图1中的b时期
【答案】AC
【解析】
【详解】A、有丝分裂过程中,染色单体在间期形成,前期、中期数目为92,后期着丝粒分裂,染色单体数目直接降为0,不存在从2n下降到n的变化,因此图1曲线不可以表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化,A正确;
B、人体细胞有丝分裂过程中,染色体数目在后期为92,末期结束后子细胞中染色体数目为46,若图1表示有丝分裂染色体数目变化的部分曲线,则n=46,B错误;
C、每条染色体上的DNA分子数只能为1或2,当着丝粒分裂时,每条染色体上DNA数由2变为1,因此若图1表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1,C正确;
D、图2所示为同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂前期,该时期对应图1中的a时期(物质数量为2n的阶段),并非b时期,D错误。
三、非选择题(共4道题,合计45分)
31. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐()等形式存在,某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。机体生长也需要Ca2+,Ca2+在细胞外可参与细胞间的信号传递,细胞通常会把细胞内的Ca2+运到细胞外。
(1)由于细胞膜在功能上具有_____________性,无法自由通过,需要借助膜上_____________进出细胞。
(2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。
组号
处理条件
的吸收速率(nmol/109个细胞)
Ⅰ
将细菌H放入液体培养基(对照)
5
Ⅱ
将部分I组细菌放入含AgNO3(水通道蛋白抑制剂)的液体培养基中
1.1
Ⅲ
将部分I组细菌放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基中
4.9
Ⅳ
将部分I组细菌放入含亚硫酸盐()的液体培养基中
<0.5
比较Ⅲ组和Ⅰ组,推测主要以_____________方式进入细菌H。Ⅰ和Ⅳ组结果表明_______________________________________________________。
(3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收过程中的功能,科学家对水通道蛋白A基因进行改造,得到下图所示结果,推测A蛋白在细菌H吸收中起关键作用。此推测的依据是:__________________________________________________________________________________________。
(4)下图是Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜运输的模式图。在运输Ca2+时,载体蛋白通常被_____________,该过程由ATP的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合形成,载体蛋白的空间结构__________________(选填“发生”或“未发生”)改变;该载体蛋白的功能是______________________________________。
【答案】(1) ①. 选择透过 ②. 转运蛋白
(2) ①. 协助扩散 ②. 对的跨膜运输具有抑制作用
(3)A基因突变的细菌H(菌株2)吸收的速率显著低于正常细菌H(菌株1)、转入正常A基因的细菌H突变体(菌株3)完全恢复的吸收能力(高于菌株2,与菌株1接近)
(4) ①. 磷酸化 ②. 发生 ③. 运输(钙离子)、催化(ATP的水解)
【解析】
【小问1详解】
细胞膜的功能特点为具有选择透过性,故由于细胞膜在功能上具有选择透过性,SeO32-无法自由通过,需要借助膜上的转运蛋白进出细胞。
【小问2详解】
与I组相比,Ⅱ组加入水通道蛋白抑制剂后,SeO32-的吸收速率大幅度下降,表明SeO32-吸收需要通道蛋白;比较Ⅲ组和Ⅰ组,加入细胞呼吸抑制剂的实验组的SeO32-的吸收速率与对照组的吸收速率差别不大,基本相等,说明SeO32-吸收不消耗能量,综上所述可知,SeO32-吸收为协助扩散。Ⅳ组的处理是将部分I组细菌放入含亚硫酸盐(SO32-)的液体培养基中,结果SeO32-的吸收速率大大降低,Ⅰ和Ⅳ组结果表明亚硫酸盐SO32-对SeO32-的跨膜运输具有抑制作用。
【小问3详解】
分析题图:A基因突变的细菌H(菌株2)的SeO32-吸收速率显著低于正常的细菌H(菌株1);转入正常A基因的细菌H突变体(菌株3)完全恢复SeO32-吸收能力(高于菌株2,与菌株1接近),故推测A 蛋白在细菌H 吸收SeO32-中起着关键作用。
【小问4详解】
Ca2+通过载体蛋白跨细胞膜的过程是:在运输Ca2+时,载体蛋白通常被磷酸化,该过程由ATP 的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合形成,载体蛋白的空间结构发生改变; 该载体蛋白的功能除了运输Ca2+外,同时还有催化ATP水解的功能。
32. 水稻是我国重要的粮食作物,水和无机盐等因素对水稻生长能产生重要影响,科学家为探究其影响机制进行了一系列实验。
I、为探究Mg2+对水稻光合作用的影响,科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给(+Mg2+)、缺乏(-Mg2+)条件,测定了水稻光合作用中叶绿体中Mg2+的相对含量、最大CO2固定速率等指标。
II、水资源短缺限制水稻的生长发育,严重影响水稻的产量。科研人员利用激光照射水稻种子,获得了水稻突变体。将野生型水稻和突变体水稻种植在同样干旱、温度相同且适宜的条件下,检测二者叶肉细胞的各项指标,所得结果如图1、图2、图3所示。回答下列问题:
(1)该实验中+Mg2+组为____________(填“实验组”或“对照组”)。
(2)根据测定结果表明,叶肉细胞叶绿体中的Mg2+相对含量和CO2固定速率都存在“光照下高、黑暗下低”的节律性波动;进一步测定上述过程中酶R的活性(RuBP羧化酶,催化C5与CO2的反应),发现在Mg2+正常供给(+Mg2+)时活性远高于缺乏(-Mg2+)条件,请你结合测定结果及已学知识,阐明Mg2+对水稻光合作用影响的机理:_________;________。(答出两点)
(3)图1中,当光照强度为100μmol·m-2·s-1时,野生型水稻植株的干重变化是_________(填“增加”或“减小”),理由是_________。
(4)根据图2、图3分析,在干旱条件下,突变型叶肉细胞的光合作用速率_____(填“大于”或“小于”)野生型叶肉细胞的光合作用速率,判断理由是________(答出两点)。
【答案】(1)对照组 (2) ①. Mg2+参与叶绿素的合成,促进光反应 ②. Mg2+可通过提高酶R的活性,从而提高CO2的固定速率,促进暗反应
(3) ①. 减小 ②. 光照强度为100μmol·m-2·s-1时,叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率,但由于存在只进行呼吸作用的细胞,野生型水稻植株的光合作用速率小于呼吸作用速率
(4) ①. 大于 ②. 与野生型叶肉细胞相比,突变型叶肉细胞的叶绿素含量高,光反应速率快;RuBP羧化酶含量高,气孔导度大,胞间CO2浓度低,说明CO2固定的多,暗反应速率快
【解析】
【小问1详解】
本实验的目的是探究Mg2+对光合作用的影响,实验的自变量为Mg2+的有无,因变量为光合作用速率的变化,自然条件Mg2+正常供给(+Mg2+)作为对照组,缺乏(-Mg2+)条件作为实验组。
【小问2详解】
Mg2+是叶绿素的组成成分:Mg2+充足时,叶绿体中叶绿素相对含量更高,光反应能力增强,可产生更多ATP和NADPH;而ATP和NADPH是暗反应中C3还原的关键能量和还原剂,最终提高CO2固定速率;Mg2+可提高RuBP羧化酶(酶R)的活性:酶R是催化暗反应中CO2固定的关键酶;题干显示+Mg2+条件下酶R活性远高于-Mg2+组,酶活性升高可直接加速CO2固定过程,提升CO2固定速率,即Mg2+对水稻光合作用影响的机理,一方面通过提高叶绿素含量促进光反应过程,另一方面通过提高RuBP羧化酶的活性来提高暗反应速率,进而提高光合作用强度。
【小问3详解】
图1中,光照强度为100μmol·m-2·s-1时,叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率,但由于植物体中存在只进行呼吸作用的细胞和光合作用较弱的细胞,此时野生型水稻植株的光合作用速率小于呼吸作用速率,所以野生型水稻植株的干重减少。
【小问4详解】
分析图2、图3可知,与野生型水稻叶肉细胞相比,突变型水稻叶肉细胞的叶绿素含量高,光反应速率快;RuBP羧化酶含量高,气孔导度大,胞间CO2浓度低,说明CO2固定的多,暗反应速率也快,因此突变型叶肉细胞的光合作用速率大于野生型叶肉细胞的光合作用速率。
33. 图甲、图乙分别是某动物细胞的细胞分裂图像及分裂过程中同源染色体对数的数量变化曲线图;图丙为该动物体内进行的三个连续生理过程中细胞内染色体数目的变化,请分析并回答以下问题:
(1)该动物性别为______________(填“雌”或“雄”)性,判断依据是______________。
(2)图甲中细胞①分裂产生的子细胞是______________(填名称);处于图乙中HI时期的是______________(填图甲中序号),图甲中细胞③处于图乙的______________段。
(3)图丙中Ⅰ和Ⅱ两个生理过程的名称分别是______________和______________,它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。若从过程Ⅰ和Ⅱ的角度分析,小鼠后代具有多样性的原因是过程Ⅰ______________和过程Ⅱ______________。
【答案】(1) ①. 雌 ②. 细胞①②分裂不均等
(2) ①. 次级卵母细胞和(第一)极体 ②. ② ③. CD
(3) ①. 减数分裂 ②. 受精作用 ③. 过程Ⅰ(减数分裂)形成的配子,染色体组合具有多样性 ④. 过程Ⅱ(受精过程)中,精子与卵细胞结合具有随机性
【解析】
【小问1详解】
细胞①同源染色体分离为减数第一次分裂后期,细胞②没有同源染色体,着丝粒分裂为减数第二次分裂后期,两个细胞的细胞质均为不均等分裂,所以该动物性别为雌性。
【小问2详解】
细胞①同源染色体分离,细胞不均等分裂,所以该细胞为初级卵母细胞,该细胞处于减数分裂Ⅰ后期,分裂产生的子细胞是次级卵母细胞和极体。图乙中HI同源染色体对数为0表示减数分裂Ⅱ,因此对应于图甲中的②,图甲中细胞③有同源染色体,着丝粒分裂处于有丝分裂后期,对应于图乙的CD段(同源染色体对数是正常细胞的2倍)。
【小问3详解】
图丙中Ⅰ过程染色体数从2N最终变为N,是减数分裂;Ⅱ过程染色体数从N恢复为2N,是受精作用。 小鼠后代多样性的两个来源:过程Ⅰ(减数分裂)形成的配子,染色体组合具有多样性,让配子的染色体组合高度多样;过程Ⅱ(受精过程)中,精子与卵细胞结合具有随机性,进一步增加了后代的遗传多样性。
34. 人参作为名贵中药材,素有“百草之王”的美誉,其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培,不仅生长周期漫长,还易受病虫害侵扰。为解决这些问题,科研人员制定的研究方案如下图。
(1)过程①使外植体(人参或胡萝卜的组织、细胞)转变为愈伤组织,该过程称为______________。与完整的人参植株相比,愈伤组织细胞的全能性______________(填“更高”“更低”或“相同”)。
(2)原生质体融合的原理______________,③过程细胞两两融合时,可出现______________种融合细胞。过程③常用一定浓度的PEG诱导融合,融合成功的标志是______________。除了使用PEG诱导,常用的化学方法还有______________。
(3)过程⑤和⑥体现了______________。过程⑤和⑥两个培养基的主要区别在于______________。人参皂苷属于人参的______________(填“初生”或“次生”)代谢物。与传统人工栽培提取模式相比,通过筛选和培养高产细胞来生产人参皂苷的优点有______________(答出1点)。
【答案】(1) ①. 脱分化 ②. 更高
(2) ①. 细胞膜具有一定的流动性 ②. 3##三 ③. 杂种细胞再生出细胞壁 ④. 高Ca2+-高pH融合法
(3) ①. 植物细胞的全能性 ②. 培养基中激素的含量和比例不同 ③. 次生 ④. 保护野生人参资源、不占用土地、不受季节和天气限制、产量稳定、生产周期短
【解析】
【小问1详解】
外植体失去原有分化状态,转变为未分化愈伤组织的过程叫作脱分化。与完整植株相比,愈伤组织细胞分化程度低,全能性更高,因为它更容易发育成完整的个体。
【小问2详解】
原生质体融合的原理是细胞膜具有一定的流动性,③过程细胞两两融合时,可出现3种融合细胞,分别是杂种细胞、人参-人参融合细胞、胡萝卜-胡萝卜融合细胞。过程③常用一定浓度的PEG诱导融合,融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁。除了使用PEG诱导,常用的化学方法还有高Ca2+-高pH融合法。
【小问3详解】
杂种细胞能够发育成完整植株体现了植物细胞的全能性,过程⑤和⑥为脱分化和再分化,两个过程中培养基中激素的含量和比例不同。人参皂苷并非细胞基本生命活动所必需的代谢物,是次生代谢物;与传统人工栽培提取模式相比,植物细胞大规模培养具有保护野生人参资源、不占用土地、不受季节和天气限制、产量稳定、生产周期短的优点。
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