精品解析:广东省东莞市众美中学2026—2027学年高三年级上学期第一次月考生物学试卷
2026-09-24
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内容正文:
东莞市众美中学2026—2027学年
高三年级第一次月考
生物试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡密封线内相应的位置上,用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。
2、选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答,答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上,超出指定区域的答案无效;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~16小题,每题2分,第17~20小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 自然界中的生物形态各异,在结构上既存在多样性,又具有共同的结构基础。如图是几种不同生物或细胞的结构模式图,据此判断下列叙述正确的是( )
A. ABC属于生命系统结构层次中的个体层次
B. ABCD均以DNA作为遗传物质,且ABC中不存在等位基因
C. BC属于原核生物,能发生基因突变且通过无丝分裂快速繁殖
D. CD细胞的叶绿体中有光合色素和相关酶,属于自养生物
2. 下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A. 纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B. 糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D. 多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
3. 某研究小组在25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验,测定大豆种子萌发和生长过程中糖类与蛋白质等相关物质的含量变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 实验过程中,需将大豆种子一直浸没在水中以保持湿润
B. 若在此条件下继续培养,大豆幼苗的干重总量将会减少
C. 本实验分别采用双缩脲试剂和斐林试剂测定蛋白质与还原糖的具体含量
D. 因糖类中不含N元素,故幼苗中蛋白质含量的增加不可能是糖类转化而来的
4. 某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪、淀粉和蛋白质等,下列叙述正确的是( )
A. 若用斐林试剂对该野果组织样液鉴定时出现砖红色沉淀,说明该野果含有葡萄糖
B. 若将双缩脲试剂加入组织样液水浴加热后反应呈紫色,说明该野果含有蛋白质
C. 若用碘液对该野果组织样液进行鉴定时出现橘红色,说明该野果含有淀粉
D. 若用苏丹Ⅲ染液对该野果组织切片进行染色,不可肉眼直接观察是否含有脂肪
5. 实验材料和实验方法的选择都是实验成功的关键。下列与光合作用有关实验的叙述,错误的是( )
A. 水绵的叶绿体呈带状,在恩格尔曼实验中有利于使叶绿体局部受光
B. 卡尔文运用放射性同位素标记法,发现光合作用反应中CO2的固定途径
C. 破坏叶绿体的外膜和内膜,光合色素的排布会变得无序,光反应将不能正常进行
D. “探究光合作用的最适温度”先要设计温度梯度较大的预处理实验来减小实验误差
6. 将用紫色洋葱鳞片叶外表皮制成的临时装片浸润在一定浓度的物质X溶液中,测得其液泡直径的变化情况如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
处理时间(min)
0
2
4
6
8
10
12
液泡直径相对值
1
0.67
0.45
0.72
0.85
1
1
A. 物质X进入细胞的方式一定是主动运输
B. 物质X在4 min之后开始跨膜进入植物细胞
C. 用洋葱根尖分生区替代洋葱鳞片叶外表皮细胞也可以得到类似的结果
D. 0~4 min紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞紫色加深、吸水能力增大
7. 研究发现,拟南芥根毛细胞的细胞膜上存在一种水通道蛋白(PIP2),该蛋白可介导水分子快速跨膜运输。现将拟南芥根毛细胞分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,检测PIP2的活性及细胞形态变化,相关叙述正确的是( )
A. 若蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度,根毛细胞吸水,PIP2活性会持续升高
B. 若蔗糖溶液浓度等于细胞液浓度,细胞形态不变,水分子停止跨膜运输
C. 若蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水,原生质层可与细胞壁分离
D. 当PIP2活性降低时,根毛细胞吸水能力增强,可快速缓解质壁分离状态
8. 细胞中L酶的两个位点与ATP和亮氨酸结合后可催化tRNA与亮氨酸结合(如图1)。科研人员利用野生型细胞分别制备出位点1、位点2构象发生改变的细胞L1、L2,在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度,结果如图2(“+”表示添加)。下列叙述正确的是( )
A. ATP水解释放的磷酸基团可使L酶磷酸化,进而激活L酶的活性
B. tRNA分子中含有氢键,亮氨酸与tRNA的 5' 端结合后转移到核糖体
C. L酶中N主要存在于肽键中,因亮氨酸和ATP都含N,故可用15N标记两者
D. ATP与L酶上的位点1结合后可以促进亮氨酸与L酶上的位点2结合
9. 人工合成DNA常用的原料是dNTP(d表示脱氧),包括dATP、dGTP、dCTP、dTTP,结构与ATP相似。科学研究常用32P标记DNA分子,现用α、β、γ表示ATP或dATP上三个磷酸基团所处的位置,即A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ。下列叙述正确的是( )
A. 可用β位磷酸基团为32P的dATP制备32P标记的DNA片段
B. PCR过程中以dNTP作为原料,不需要额外添加ATP供能
C. 人体剧烈运动时,细胞内ATP的合成速率远大于其分解速率,ATP水解掉“γ”位磷酸基团时可释放出大量的能量
D. 人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP
10. 双硫死亡是转运蛋白SLC7AⅡ高表达癌细胞的新型细胞程序性死亡类型(如图所示),由过量胱氨酸积累引起的二硫化物应激,诱导肌动蛋白二硫键形成、细胞骨架收缩及与细胞质膜的剥离,导致细胞死亡。相关叙述错误的是( )
A. “双硫死亡”是癌细胞生命历程中的必经阶段
B. 胱氨酸大量积累可能与SLC7AⅡ高表达以及NADPH供应不足有关
C. 二硫键含量升高会改变肌动蛋白的空间结构,导致细胞骨架受损
D. 和正常癌细胞相比,SLC7AⅡ缺失突变体的癌细胞的死亡率更低
11. 如图所示为植物细胞内部分葡萄糖的代谢过程,该过程能产生多种中间产物,如丙酮酸、乙酰辅酶A等,这些中间产物又可进一步生成氨基酸和脂肪等。已知乙酰辅酶A必须在有氧的条件下才能合成。下列说法错误的是( )
A. 丙酮酸、乙酰辅酶A作为中间产物,联通了植物体内糖类、脂肪和蛋白质的代谢途径
B. 可用酸性条件下的重铬酸钾溶液鉴定葡萄糖代谢过程中是否产生酒精
C. 图中过程②为有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜
D. 图中合成的氨基酸为非必需氨基酸,细胞呼吸产生的NADH能与O2反应生成H2O
12. MAMs是线粒体和内质网之间的膜接触位点,是两个细胞器之间进行物质交换和信息交流的微区域。MAMs可接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点,以此调控细胞内的代谢。下列说法错误的是( )
A. MAMs存在受体蛋白和转运蛋白
B. 内质网合成的磷脂分子可通过MAMs运输至线粒体参与其膜的更新
C. 分泌蛋白的形成过程中,肽链需要借助MAMs进入内质网进行初步加工
D. 细胞内MAMs的数量与细胞代谢的旺盛程度一般呈正相关
13. 下图为叶绿体中光合作用的过程示意图,其中①—⑨代表不同的物质或结构。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A. 结构①上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光,吸收的光能用于将水分解为②和H+
B. 若突然停止光照,短时间内物质⑧(C3)的含量会下降,物质⑨(C5)的含量会上升
C. 阶段Ⅱ必须在无光条件下才能进行,其发生的场所是叶绿体基质
D. 物质④和⑤分别是NADPH和ADP+Pi,它们均在类囊体薄膜上产生
14. 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
15. 下列关于果蝇细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,正确的是( )
A. 有丝分裂前期和减数分裂I前期的染色体的数量相同
B. 有丝分裂中期和减数分裂I中期的染色体的行为相同
C. 有丝分裂后期和减数分裂II后期染色体组的数量相同
D. 有丝分裂末期和减数分裂II末期均不存在同源染色体
16. 某二倍体动物(2n=4)的基因型为RrMm。下图甲、乙为处于不同分裂期的细胞示意图,其中乙为甲的某一子细胞。乙中位点①代表某基因,仅甲细胞中发生过变异。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞发生了隐性突变,乙中①位点为R或r
B. 甲细胞中进行了2种类型的基因重组
C. 乙细胞为第二极体,之后会退化、消失
D. 甲细胞完成分裂后可产生4种基因型的卵细胞
17. 在细胞生长和分裂的活跃期,线粒体通过中间分裂产生两个子线粒体,中间分裂前后的线粒体生理状态并没有太大的差异(图1)。当细胞处于逆境胁迫下,线粒体内的 Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,通过外周分裂产生大小不一的子线粒体(图2),其中较小的子线粒体不包含复制型 DNA(mtDNA),最终被自噬体吞噬,而较大的子线粒体得以保全。图中 DRP1 是一种参与线粒体分裂调控的关键蛋白。下列表述错误的是( )
A. 当机体代谢旺盛时,心肌细胞中的线粒体会加快外周分裂以满足能量需求
B. 若表达DRP1蛋白的基因突变,线粒体中间分裂和外周分裂均会受到抑制
C. 与成熟红细胞相比,胚胎干细胞中发生中间分裂的线粒体比例更高
D. 逆境胁迫下,线粒体可通过外周分裂缓解较多 ROS和 Ca2+对细胞的损伤
18. 绿色植物光合作用和细胞呼吸之间的能量转换如图所示,图中①~⑥代表物质,下列有关叙述错误的是( )
A. 植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在①和NADPH中
B. NADPH和NADH都具有还原性
C. 给植物提供H218O,短时间内生成的O2和CO2均可含18O
D. 物质④在叶绿体基质中合成,在线粒体基质中分解
19. 细胞培养过程中的细胞多处于不同的细胞周期(G1、S、G2、M期分别为DNA合成前期、DNA复制期、DNA合成后期、细胞裂期)时相中,DNA合成阻断法可实现细胞周期的同步化。TdR是一种DNA合成抑制剂,将过量的TdR加入连续增殖的细胞培养液中,处于S期的细胞立即被抑制,处于其他时期的细胞不受影响。将TdR洗脱后更换培养液,阻断于S期的细胞开始沿细胞周期正常运行(图中箭头表示细胞周期的运转方向),下列叙述正确的是( )
A. 第一次加入过量的TdR,培养(G1+G2+M)时长后,细胞将处于乙状态
B. 第一次更换培养液后,S<培养时长<(G1+M+G2)时,细胞处于甲状态
C. 要实现丙图状态,需在第一次洗脱后培养时长小于(G1+M+G2)时加入TdR
D. 经过至少3次加入TdR后,所有时期的细胞将被同步化在G1/S期
20. 研究发现,MPF(一种促成熟因子)在细胞分裂过程中发挥着重要作用,MPF含量升高,可促进核膜破裂,使染色质浓缩成染色体,当MPF被降解时,染色体则解螺旋。下图表示非洲爪蟾卵母细胞体外成熟的分裂机制,其中DE段为减数第一次分裂和减数第二次分裂之间短暂的间期。下列说法正确的是( )
A. MPF可在有丝分裂和减数分裂中发挥作用,且都有周期性变化
B. AB段为细胞分裂间期,甲、丁蛋白可促进染色体的着丝点断裂
C. CD段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
D. 用丙蛋白的抑制剂处理非洲爪蟾卵母细胞可使其无限增殖
二、非选择题:本大题共4题,共52分。考生根据要求作答。
21. 生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。如图表示某细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系(图1)及局部放大示意图(图2),其中COPI、COPⅡ是具膜小泡,可以介导蛋白质的运输。
(1)生物膜系统包括______等结构。图中囊泡膜和细胞膜能够融合体现生物膜的特性是______。
(2)溶酶体除具有图1中所示的功能外,还具有的功能是______。结合图2的放大图可推测,囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外的原因是______。
(3)图2中的抗体等分泌蛋白和定位于溶酶体的蛋白酶需要通过______(填“COPI”或“COPⅡ”)囊泡发送至高尔基体继续加工;定位于内质网中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工,若这类蛋白被错误发送到高尔基体,则会通过______(填“COPI”或“COPⅡ”)囊泡再“回收”回来。
(4)常用______(方法)来研究分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程。例如可以将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含3H标记的亮氨酸(R基为-C4H9)的培养液中培养,一段时间后可检测出依次出现放射性的结构有_____________________(用结构名称和箭头表示)。
22. 淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物,马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏,红薯叶片合成的有机物主要运向块根储存,下图是其光合作用产物的形成及运输示意图。在一定浓度的CO₂和30℃条件下(呼吸最适温度为30℃,光合最适温度为25℃),测定马铃薯和红薯在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。请分析回答:
光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)
光饱和时光照强度(klx)
光饱和时 吸收量 叶·小时)
黑暗条件下 释放量 叶·小时)
红薯
1
3
11
5.5
马铃薯
3
9
30
15
(1)提取并分离马铃薯下侧叶片叶肉细胞叶绿体中的光合色素,提取液是________化学试剂。
(2)为红薯叶片提供 ,块根中的糖类含18O,请写出元素转移路径_____________________(用相关物质及箭头表示)。
(3)图中②过程需要光反应提供___________将 转变成磷酸丙糖。在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是:______________________________________________________________。
(4)25℃条件下测得马铃薯光补偿点会_______(填“小于”、“大于”或“等于”)3klx;30℃条件下,当光照强度为3klx时,红薯和马铃薯固定 量的差值为___________mg/100叶·小时。
23. 图1表示某一动物(2n=4)个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内核DNA含量、染色体数量和染色单体数量的关系;图2表示该动物在不同时期细胞内染色体数量变化曲线;图3表示该动物细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系;图4表示该生物体内部分细胞分裂图像。
回答下列问题:
(1)图1中①、②、③表示细胞内核DNA含量的是_______。图2中,hi段形成的原因是________________;图3中,CD段形成的原因是__________________。
(2)图4中,细胞乙名称为__________,细胞丙分裂完成后形成的子细胞中①、②、③物质的数量分别为___________,图4中存在同源染色体的细胞是__________。
(3)若该动物的基因组成为AaBb,其减数分裂过程中仅一次分裂异常,产生一个基因组成为 Aab的生殖细胞,则该异常细胞产生的原因是_____________________________________________。
24. 细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA复制期)和G2期(DNA合成后期)。研究证明,细胞周期受到一系列蛋白的精准调控,CDC6蛋白是其中之一,决定细胞能否正常增殖。回答下列问题:
(1)细胞在分裂间期完成__________,为后续的细胞分裂提供物质准备。与G1期相比,G2期核DNA与染色体数量变化分别为__________(填字母)。
A.加倍 B.不变 C.减半
(2)科研人员检测了正常细胞株系(甲)和结直肠癌细胞株系(乙)中CDC6蛋白的含量,发现结直肠癌细胞株系(乙)中CDC6的含量高于正常细胞株系(甲),据此推测CDC6基因属于原癌基因。为进一步探究CDC6基因的功能,科研人员设计实验干扰细胞株系乙中该基因的表达,实验处理如下:
Ⅰ组:细胞株系乙
Ⅱ组:细胞株系乙+无关小RNA
Ⅲ组:细胞株系乙+与CDC6 mRNA互补的小RNA
①Ⅱ组中“无关小RNA”的序列最佳设计为:与Ⅲ组小RNA相比,__________。
②与CDC6 mRNA互补的小RNA能促使mRNA降解从而干扰翻译过程,因此可检测和比较各组中__________的含量以确定干扰是否成功。
(3)科研人员分别统计了以上三组实验中各时期细胞占比情况,并检测了E酶表达量,结果如图2。
CDC6基因与细胞增殖的关系如下图,请完善下面的概念图:
①__________;②__________;③__________。
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东莞市众美中学2026—2027学年
高三年级第一次月考
生物试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡密封线内相应的位置上,用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。
2、选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答,答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上,超出指定区域的答案无效;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~16小题,每题2分,第17~20小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 自然界中的生物形态各异,在结构上既存在多样性,又具有共同的结构基础。如图是几种不同生物或细胞的结构模式图,据此判断下列叙述正确的是( )
A. ABC属于生命系统结构层次中的个体层次
B. ABCD均以DNA作为遗传物质,且ABC中不存在等位基因
C. BC属于原核生物,能发生基因突变且通过无丝分裂快速繁殖
D. CD细胞的叶绿体中有光合色素和相关酶,属于自养生物
【答案】B
【解析】
【详解】A、A为噬菌体(DNA病毒),B为细菌(原核生物),C为蓝细菌(原核生物),D为高等植物细胞(真核生物),生命系统最基本的结构层次是细胞,A是病毒,无细胞结构,不属于生命系统的结构层次,A错误;
B、A是DNA病毒,B、C是原核生物,D是真核生物,四者遗传物质均为DNA;等位基因是位于同源染色体上控制相对性状的基因,A无染色体,B、C为原核生物,不存在染色体和同源染色体,因此ABC均不存在等位基因,B正确;
C、B、C属于原核生物,可发生基因突变,但原核生物的增殖方式为二分裂,无丝分裂是真核细胞的分裂方式,C错误;
D、C是蓝细菌,属于原核生物,无叶绿体,D错误。
2. 下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A. 纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B. 糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D. 多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
【答案】B
【解析】
【详解】糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质。
【分析】A、纤维素属于糖类,元素组成是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,它们都有C、H、O,A正确;
B、糖原是多糖,由葡萄糖单体连接成多聚体,蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体,但脂肪不是多聚体,它是由甘油和脂肪酸组成的,B错误;
C、多肽链中的某些区域可以形成氢键,如α螺旋结构,核酸单链如tRNA,可在链内形成氢键,形成特定的空间结构,C正确;
D、多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分,D正确。
故选B。
3. 某研究小组在25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验,测定大豆种子萌发和生长过程中糖类与蛋白质等相关物质的含量变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 实验过程中,需将大豆种子一直浸没在水中以保持湿润
B. 若在此条件下继续培养,大豆幼苗的干重总量将会减少
C. 本实验分别采用双缩脲试剂和斐林试剂测定蛋白质与还原糖的具体含量
D. 因糖类中不含N元素,故幼苗中蛋白质含量的增加不可能是糖类转化而来的
【答案】B
【解析】
【详解】A、大豆种子萌发需要有氧呼吸提供能量,若一直浸没在水中会导致缺氧,种子无氧呼吸产生的酒精会毒害细胞,使种子无法正常萌发,A错误;
B、实验条件为黑暗,幼苗不能进行光合作用合成有机物,但细胞呼吸会持续消耗有机物,因此继续培养大豆幼苗的干重总量将会减少,B正确;
C、双缩脲试剂和斐林试剂只能定性检测蛋白质和还原糖是否存在,无法测定二者的具体含量,C错误;
D、糖类的代谢中间产物可通过转氨基作用,结合含氮基团合成氨基酸,进一步合成蛋白质,因此蛋白质含量的增加可以由糖类转化而来,D错误。
4. 某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪、淀粉和蛋白质等,下列叙述正确的是( )
A. 若用斐林试剂对该野果组织样液鉴定时出现砖红色沉淀,说明该野果含有葡萄糖
B. 若将双缩脲试剂加入组织样液水浴加热后反应呈紫色,说明该野果含有蛋白质
C. 若用碘液对该野果组织样液进行鉴定时出现橘红色,说明该野果含有淀粉
D. 若用苏丹Ⅲ染液对该野果组织切片进行染色,不可肉眼直接观察是否含有脂肪
【答案】D
【解析】
【详解】A、斐林试剂水浴加热后出现砖红色沉淀仅能说明该野果含有还原糖,还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等多种物质,不能确定一定是葡萄糖,A错误;
B、双缩脲试剂检测蛋白质不需要水浴加热,常温下即可发生紫色反应,B错误;
C、淀粉遇碘液的特征反应是变蓝色,C错误;
D、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,染色后需要先用体积分数为50%的酒精洗去浮色,再借助显微镜才能观察到脂肪颗粒,无法肉眼直接观察,D正确。
5. 实验材料和实验方法的选择都是实验成功的关键。下列与光合作用有关实验的叙述,错误的是( )
A. 水绵的叶绿体呈带状,在恩格尔曼实验中有利于使叶绿体局部受光
B. 卡尔文运用放射性同位素标记法,发现光合作用反应中CO2的固定途径
C. 破坏叶绿体的外膜和内膜,光合色素的排布会变得无序,光反应将不能正常进行
D. “探究光合作用的最适温度”先要设计温度梯度较大的预处理实验来减小实验误差
【答案】C
【解析】
【详解】A、水绵的叶绿体呈带状、体积大,在恩格尔曼实验中既方便控制叶绿体局部受光,也便于观察好氧细菌的聚集位置,A正确;
B、卡尔文利用放射性同位素标记法,用标记的追踪光合作用中碳的转移路径,发现了的固定等卡尔文循环过程,B正确;
C、光合色素排布在类囊体薄膜上,破坏叶绿体的外膜和内膜,光合色素的排布不受影响,光反应仍能正常进行,C错误;
D、探究光合作用最适温度时,设置梯度较大的预实验的作用是摸索最适温度的大致范围,检验实验设计的可行性,避免人力物力的浪费,可减小实验误差,D正确。
6. 将用紫色洋葱鳞片叶外表皮制成的临时装片浸润在一定浓度的物质X溶液中,测得其液泡直径的变化情况如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
处理时间(min)
0
2
4
6
8
10
12
液泡直径相对值
1
0.67
0.45
0.72
0.85
1
1
A. 物质X进入细胞的方式一定是主动运输
B. 物质X在4 min之后开始跨膜进入植物细胞
C. 用洋葱根尖分生区替代洋葱鳞片叶外表皮细胞也可以得到类似的结果
D. 0~4 min紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞紫色加深、吸水能力增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、物质X若为甘油、尿素等脂溶性小分子,可通过自由扩散进入细胞,也能引发质壁分离自动复原,因此其进入细胞的方式不一定是主动运输,A错误;
B、物质X从实验开始就已跨膜进入细胞,4min前细胞失水速率大于吸水速率,液泡持续缩小,4min时细胞液浓度超过外界溶液浓度,细胞开始吸水使液泡变大,并非4min后X才开始进入细胞,B错误;
C、洋葱根尖分生区细胞没有中央大液泡,无法发生明显的质壁分离及复原现象,不能得到类似的结果,C错误;
D、0~4min紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不断失水,液泡中细胞液浓度升高,花青素浓度增大因此紫色加深,细胞液渗透压升高,吸水能力随之增大,D正确。
7. 研究发现,拟南芥根毛细胞的细胞膜上存在一种水通道蛋白(PIP2),该蛋白可介导水分子快速跨膜运输。现将拟南芥根毛细胞分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,检测PIP2的活性及细胞形态变化,相关叙述正确的是( )
A. 若蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度,根毛细胞吸水,PIP2活性会持续升高
B. 若蔗糖溶液浓度等于细胞液浓度,细胞形态不变,水分子停止跨膜运输
C. 若蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水,原生质层可与细胞壁分离
D. 当PIP2活性降低时,根毛细胞吸水能力增强,可快速缓解质壁分离状态
【答案】C
【解析】
【详解】A、当蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度时,根毛细胞吸水,但受细胞壁的限制,细胞吸水到一定程度后不再继续吸水,且细胞会调节相关蛋白活性维持稳态,PIP2活性不会持续升高,A错误;
B、当蔗糖溶液浓度等于细胞液浓度时,细胞内外渗透压平衡,水分子进出细胞的速率相等,并未停止跨膜运输,因此细胞形态不变,B错误;
C、当蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞渗透失水,由于原生质层的伸缩性远大于细胞壁,原生质层会和细胞壁发生分离,即质壁分离现象,C正确;
D、PIP2是介导水分子快速跨膜运输的通道蛋白,其活性降低时,水分子跨膜运输速率减慢,根毛细胞吸水能力减弱,无法快速缓解质壁分离状态,D错误。
8. 细胞中L酶的两个位点与ATP和亮氨酸结合后可催化tRNA与亮氨酸结合(如图1)。科研人员利用野生型细胞分别制备出位点1、位点2构象发生改变的细胞L1、L2,在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度,结果如图2(“+”表示添加)。下列叙述正确的是( )
A. ATP水解释放的磷酸基团可使L酶磷酸化,进而激活L酶的活性
B. tRNA分子中含有氢键,亮氨酸与tRNA的 5' 端结合后转移到核糖体
C. L酶中N主要存在于肽键中,因亮氨酸和ATP都含N,故可用15N标记两者
D. ATP与L酶上的位点1结合后可以促进亮氨酸与L酶上的位点2结合
【答案】A
【解析】
【详解】A、从图中可以看出,在添加亮氨酸和[3H]ATP以及添加ATP和[3H]亮氨酸的情况下,野生型L酶的放射性强度相同,而突变体细胞L1和L2在相应条件下放射性有变化,说明ATP水解释放的磷酸基团可使L酶磷酸化,进而激活L酶的活性,A正确;
B、tRNA分子存在局部双链结构,含有氢键,亮氨酸与tRNA的3'端结合后转移到核糖体参与脱水缩合,而不是5′端,B错误;
C、L酶是蛋白质,N主要存在于“-NH-CO-”中,亮氨酸和ATP都含N,但15N不具有放射性,若用15N标记,无法通过检测L酶的放射性强度来追踪物质的去向,C错误;
D、据图2可知,在添加亮氨酸和[3H]ATP的情况下,突变体细胞L1中检测到的放射性强度与野生型相同,说明位点1突变不影响L酶与ATP结合,而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低,说明位点2突变使L酶与ATP结合降低,故推测ATP与L酶上的位点2结合,则亮氨酸与L酶上的位点1结合。在添加ATP和[3H]亮氨酸的情况下,突变体细胞L1中亮氨酸放射性较野生型降低,但大于突变体细胞L2中亮氨酸放射性,故推测ATP与L酶上的位点2结合可促进亮氨酸与L酶上的位点1结合,D错误。
9. 人工合成DNA常用的原料是dNTP(d表示脱氧),包括dATP、dGTP、dCTP、dTTP,结构与ATP相似。科学研究常用32P标记DNA分子,现用α、β、γ表示ATP或dATP上三个磷酸基团所处的位置,即A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ。下列叙述正确的是( )
A. 可用β位磷酸基团为32P的dATP制备32P标记的DNA片段
B. PCR过程中以dNTP作为原料,不需要额外添加ATP供能
C. 人体剧烈运动时,细胞内ATP的合成速率远大于其分解速率,ATP水解掉“γ”位磷酸基团时可释放出大量的能量
D. 人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA合成过程中,dATP作为原料时会脱去β、γ位的两个磷酸基团,仅α位磷酸参与构成DNA的磷酸二酯键,因此用β位磷酸被³²P标记的dATP无法得到³²P标记的DNA片段,A错误;
B、PCR过程中dNTP既是合成DNA的原料,其水解脱去两个磷酸基团时特殊化学键断裂可释放能量,因此不需要额外添加ATP供能,B正确;
C、人体细胞中ATP的合成速率与分解速率始终处于动态平衡,剧烈运动时两者速率均加快,但不会出现合成速率远大于分解速率的情况,C错误;
D、人体成熟红细胞无线粒体,但可在细胞质基质中通过无氧呼吸产生ATP,D错误。
10. 双硫死亡是转运蛋白SLC7AⅡ高表达癌细胞的新型细胞程序性死亡类型(如图所示),由过量胱氨酸积累引起的二硫化物应激,诱导肌动蛋白二硫键形成、细胞骨架收缩及与细胞质膜的剥离,导致细胞死亡。相关叙述错误的是( )
A. “双硫死亡”是癌细胞生命历程中的必经阶段
B. 胱氨酸大量积累可能与SLC7AⅡ高表达以及NADPH供应不足有关
C. 二硫键含量升高会改变肌动蛋白的空间结构,导致细胞骨架受损
D. 和正常癌细胞相比,SLC7AⅡ缺失突变体的癌细胞的死亡率更低
【答案】A
【解析】
【详解】A、双硫死亡是仅转运蛋白SLC7AⅡ高表达的癌细胞在过量胱氨酸积累等特定条件下才会发生的程序性死亡类型,并非所有癌细胞生命历程的必经阶段,A错误;
B、SLC7AⅡ是转运胱氨酸进入细胞的载体,其高表达会使进入细胞的胱氨酸增多;由图可知胱氨酸转化为半胱氨酸需要消耗NADPH,若NADPH供应不足,胱氨酸无法被转化就会大量积累,B正确;
C、蛋白质的空间结构与二硫键等化学键密切相关,肌动蛋白二硫键含量升高会改变其空间结构,进而导致由肌动蛋白构成的细胞骨架受损,与题干描述一致,C正确;
D、SLC7AⅡ缺失突变体的癌细胞无法正常转运胱氨酸进入细胞,不会发生胱氨酸过量积累引发的双硫死亡,因此和正常癌细胞相比死亡率更低,D正确。
11. 如图所示为植物细胞内部分葡萄糖的代谢过程,该过程能产生多种中间产物,如丙酮酸、乙酰辅酶A等,这些中间产物又可进一步生成氨基酸和脂肪等。已知乙酰辅酶A必须在有氧的条件下才能合成。下列说法错误的是( )
A. 丙酮酸、乙酰辅酶A作为中间产物,联通了植物体内糖类、脂肪和蛋白质的代谢途径
B. 可用酸性条件下的重铬酸钾溶液鉴定葡萄糖代谢过程中是否产生酒精
C. 图中过程②为有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜
D. 图中合成的氨基酸为非必需氨基酸,细胞呼吸产生的NADH能与O2反应生成H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题图可知,丙酮酸可转化为甘油、乙酰辅酶A可转化为脂肪酸,二者还可通过转氨基作用合成氨基酸,因此作为中间产物联通了糖类、脂肪和蛋白质的代谢途径,A正确;
B、酸性条件下的重铬酸钾溶液遇酒精会由橙色变为灰绿色,可用于鉴定葡萄糖代谢(无氧呼吸)是否产生酒精,B正确;
C、过程②是乙酰辅酶A彻底氧化分解生成CO₂和H₂O的过程,包括有氧呼吸第二阶段(场所为线粒体基质,产生CO₂)和第三阶段(场所为线粒体内膜,产生H₂O),并非仅为有氧呼吸第三阶段,C错误;
D、图中氨基酸是细胞利用呼吸作用中间产物自行合成的,属于非必需氨基酸;有氧呼吸产生的NADH会在第三阶段与O₂反应生成H₂O,D正确。
12. MAMs是线粒体和内质网之间的膜接触位点,是两个细胞器之间进行物质交换和信息交流的微区域。MAMs可接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点,以此调控细胞内的代谢。下列说法错误的是( )
A. MAMs存在受体蛋白和转运蛋白
B. 内质网合成的磷脂分子可通过MAMs运输至线粒体参与其膜的更新
C. 分泌蛋白的形成过程中,肽链需要借助MAMs进入内质网进行初步加工
D. 细胞内MAMs的数量与细胞代谢的旺盛程度一般呈正相关
【答案】C
【解析】
【详解】A、MAMs可接收信息,需要受体蛋白识别信号分子;同时作为脂质、Ca2+等物质的运输位点,需要转运蛋白协助物质运输,因此MAMs存在受体蛋白和转运蛋白,A正确;
B、内质网是脂质合成的“车间”,磷脂属于脂质,线粒体膜的主要成分包含磷脂,因此内质网合成的磷脂分子可通过MAMs运输至线粒体,参与线粒体膜的更新,B正确;
C、分泌蛋白形成过程中,游离核糖体合成的肽链在信号肽的引导下,边合成边进入内质网进行初步加工,该过程不涉及内质网和线粒体之间的MAMs结构,C错误;
D、MAMs可调控细胞代谢,细胞代谢越旺盛,内质网和线粒体之间的物质交换、信息交流越频繁,所需MAMs的数量越多,二者一般呈正相关,D正确。
13. 下图为叶绿体中光合作用的过程示意图,其中①—⑨代表不同的物质或结构。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A. 结构①上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光,吸收的光能用于将水分解为②和H+
B. 若突然停止光照,短时间内物质⑧(C3)的含量会下降,物质⑨(C5)的含量会上升
C. 阶段Ⅱ必须在无光条件下才能进行,其发生的场所是叶绿体基质
D. 物质④和⑤分别是NADPH和ADP+Pi,它们均在类囊体薄膜上产生
【答案】A
【解析】
【详解】A、结构①为类囊体薄膜,其上的光合色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,整体光合色素主要吸收红光和蓝紫光,吸收的光能可将水分解为②O2和H+、电子,A正确;
B、突然停止光照,光反应产生的ATP和NADPH减少,C3的还原速率下降,短时间内CO2固定仍正常进行,持续消耗C5生成C3,因此⑨C3含量上升,⑧C5含量下降,B错误;
C、阶段Ⅱ为暗反应,不需要光直接参与,有光、无光条件下都可进行(只要有ATP和NADPH供应即可),发生场所是叶绿体基质,C错误;
D、④是NADPH,⑤是ADP+Pi,NADPH和ATP在类囊体薄膜上产生,而ADP+Pi是暗反应消耗ATP后生成的,产生场所为叶绿体基质,D错误。
14. 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。
15. 下列关于果蝇细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,正确的是( )
A. 有丝分裂前期和减数分裂I前期的染色体的数量相同
B. 有丝分裂中期和减数分裂I中期的染色体的行为相同
C. 有丝分裂后期和减数分裂II后期染色体组的数量相同
D. 有丝分裂末期和减数分裂II末期均不存在同源染色体
【答案】A
【解析】
【详解】A、有丝分裂前期和减数分裂I前期的染色体数量均为体细胞的染色体数目(果蝇为8条),未发生减半,A正确;
B、有丝分裂中期染色体排列在赤道面,而减数分裂I中期同源染色体排列在赤道板两侧,染色体行为不同,B错误;
C、有丝分裂后期染色体组数为4个(16条染色体),减数分裂II后期染色体组数为2个(8条染色体),数量不同,C错误;
D、有丝分裂末期的子细胞仍含同源染色体,而减数分裂II末期的细胞因同源染色体已在减数I分离,不含同源染色体,D错误。
故选A。
16. 某二倍体动物(2n=4)的基因型为RrMm。下图甲、乙为处于不同分裂期的细胞示意图,其中乙为甲的某一子细胞。乙中位点①代表某基因,仅甲细胞中发生过变异。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞发生了隐性突变,乙中①位点为R或r
B. 甲细胞中进行了2种类型的基因重组
C. 乙细胞为第二极体,之后会退化、消失
D. 甲细胞完成分裂后可产生4种基因型的卵细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、原本基因型是 Rr ,一条染色单体R突变成r ,属于隐性突变,乙是甲分裂产生的第一极体分裂而来,①位点只能是 r ,不能是R ,A 错误;
B、两种基因重组: 同源染色体交叉互换(M/m 那对同源染色体); 减数 Ⅰ 后期非同源染色体自由组合(非同源染色体之间自由组合),B正确;
C、甲是初级卵母细胞,减数Ⅰ后期:细胞质大的一极是次级卵母细胞,小的一极是第一极体。乙细胞质均等分裂,是第一极体进行减数Ⅱ后期,不是第二极体,C错误;
D、初级卵母细胞最终只产生1个卵细胞,只能1种基因型,D错误。
17. 在细胞生长和分裂的活跃期,线粒体通过中间分裂产生两个子线粒体,中间分裂前后的线粒体生理状态并没有太大的差异(图1)。当细胞处于逆境胁迫下,线粒体内的 Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,通过外周分裂产生大小不一的子线粒体(图2),其中较小的子线粒体不包含复制型 DNA(mtDNA),最终被自噬体吞噬,而较大的子线粒体得以保全。图中 DRP1 是一种参与线粒体分裂调控的关键蛋白。下列表述错误的是( )
A. 当机体代谢旺盛时,心肌细胞中的线粒体会加快外周分裂以满足能量需求
B. 若表达DRP1蛋白的基因突变,线粒体中间分裂和外周分裂均会受到抑制
C. 与成熟红细胞相比,胚胎干细胞中发生中间分裂的线粒体比例更高
D. 逆境胁迫下,线粒体可通过外周分裂缓解较多 ROS和 Ca2+对细胞的损伤
【答案】A
【解析】
【详解】A、机体代谢旺盛时,心肌细胞需功能稳定的线粒体提供能量。中间分裂产生的子线粒体 “生理状态差异小”,更适合支持活跃代谢;而外周分裂是逆境胁迫下的分裂方式(产生的小线粒体被自噬,大线粒体保全),与 “代谢旺盛” 的需求不符。因此,代谢旺盛时心肌细胞应加快中间分裂,而非 “外周分裂”,A错误;
B、DRP1是 “参与线粒体分裂调控的关键蛋白”,中间分裂和外周分裂均依赖DRP1的调控。若DRP1基因突变,两种分裂方式都会受到抑制,B正确;
C、成熟红细胞无线粒体(无分裂能力);胚胎干细胞代谢活跃,需大量功能稳定的线粒体,因此中间分裂(产生生理状态差异小的子线粒体)的比例更高,C正确;
D、逆境胁迫下,线粒体通过外周分裂产生 “不含mtDNA的小线粒体”,这些小线粒体被自噬体吞噬,可减少细胞内过多的ROS和Ca2+,从而缓解对细胞的损伤,D正确。
故选A。
18. 绿色植物光合作用和细胞呼吸之间的能量转换如图所示,图中①~⑥代表物质,下列有关叙述错误的是( )
A. 植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在①和NADPH中
B. NADPH和NADH都具有还原性
C. 给植物提供H218O,短时间内生成的O2和CO2均可含18O
D. 物质④在叶绿体基质中合成,在线粒体基质中分解
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图可知:①为ATP,②为ADP和Pi,③为O2,④为葡萄糖(糖类有机物)。光反应阶段,太阳能被转化为ATP(即①)和NADPH中活跃的化学能,A正确;
B、NADPH是还原型辅酶Ⅱ,NADH是还原型辅酶Ⅰ,二者都携带还原氢,均具有还原性,B正确;
C、给植物提供H218O,短时间内光反应中水光解产生的O2全部来自水,故O2含18O;同时H218O可参与有氧呼吸第二阶段,与丙酮酸反应生成C18O2,故CO2也可含18O,C正确;
D、物质④为葡萄糖,在叶绿体基质中通过暗反应合成;但葡萄糖的分解发生在细胞质基质,D错误。
19. 细胞培养过程中的细胞多处于不同的细胞周期(G1、S、G2、M期分别为DNA合成前期、DNA复制期、DNA合成后期、细胞裂期)时相中,DNA合成阻断法可实现细胞周期的同步化。TdR是一种DNA合成抑制剂,将过量的TdR加入连续增殖的细胞培养液中,处于S期的细胞立即被抑制,处于其他时期的细胞不受影响。将TdR洗脱后更换培养液,阻断于S期的细胞开始沿细胞周期正常运行(图中箭头表示细胞周期的运转方向),下列叙述正确的是( )
A. 第一次加入过量的TdR,培养(G1+G2+M)时长后,细胞将处于乙状态
B. 第一次更换培养液后,S<培养时长<(G1+M+G2)时,细胞处于甲状态
C. 要实现丙图状态,需在第一次洗脱后培养时长小于(G1+M+G2)时加入TdR
D. 经过至少3次加入TdR后,所有时期的细胞将被同步化在G1/S期
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞周期的概念: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。
2、细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。
【详解】A、第一次加入过量的TdR,S期细胞被阻断,其他时期的细胞不受影响并沿细胞周期运转,培养G1+M+G2时,G2、M、G1期中的细胞将全部运转停滞在G1期与S期的交界处,细胞所处状态如图甲,A 错误;
B、第一次更换培养液后,S<培养时长<(G1+M+G2)时,原来处于S期的细胞完成DNA复制,进入到G1、G2、M期(不会再进入S期),则细胞处于乙图的状态,B错误;
CD、为了实现培养液中所有细胞的同步化,需要2次加入TdR,第一次将过量的TdR加入细胞培养液中培养(G1+G2+M)时长后,所有细胞处于G1/S交界和S期,然后洗脱更换培养液,继续培养时长大于S小于(G1+G2+M),然后第二次加入TdR,所有细胞被阻断在刚进入S期,C正确,D错误。
故选C。
20. 研究发现,MPF(一种促成熟因子)在细胞分裂过程中发挥着重要作用,MPF含量升高,可促进核膜破裂,使染色质浓缩成染色体,当MPF被降解时,染色体则解螺旋。下图表示非洲爪蟾卵母细胞体外成熟的分裂机制,其中DE段为减数第一次分裂和减数第二次分裂之间短暂的间期。下列说法正确的是( )
A. MPF可在有丝分裂和减数分裂中发挥作用,且都有周期性变化
B. AB段为细胞分裂间期,甲、丁蛋白可促进染色体的着丝点断裂
C. CD段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
D. 用丙蛋白的抑制剂处理非洲爪蟾卵母细胞可使其无限增殖
【答案】C
【解析】
【分析】1、减数分裂:特殊的有丝分裂,形成有性生殖细胞。
2、减数分裂的实质:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。
3、减数分裂的结果:新细胞中染色体数减半。
4、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期: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)减数第二次分裂过程:
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】A、由题意可知,MPF含量升高,可促进核膜破裂,使染色质浓缩成染色体,导致细胞进入分裂的前期,当MPF被降解时,染色体则解螺旋,细胞又进入分裂的末期,故AB段为减数第一次分裂前的间期,CD段为减数第一次分裂,DE段为减数第一次分裂和减数第二次分裂之间短暂的间期,EF段处于减数第二次分裂时期,GH段为有丝分裂。MPF可在有丝分裂和减数分裂中发挥作用,但只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,MPF也才能周期性发挥作用,而减数分裂是不具有细胞周期的,A错误;
B、AB段为细胞分裂间期,甲、丁蛋白可促进细胞进入分裂前期,染色体的着丝点不会断裂,B错误;
C、CD段为减数第一次分裂,可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,C正确;
D、用丙蛋白的抑制剂处理非洲爪蟾卵母细胞可使其停留在减数第二次分裂时期,并非无限增殖,D错误。
故选C。
二、非选择题:本大题共4题,共52分。考生根据要求作答。
21. 生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。如图表示某细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系(图1)及局部放大示意图(图2),其中COPI、COPⅡ是具膜小泡,可以介导蛋白质的运输。
(1)生物膜系统包括______等结构。图中囊泡膜和细胞膜能够融合体现生物膜的特性是______。
(2)溶酶体除具有图1中所示的功能外,还具有的功能是______。结合图2的放大图可推测,囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外的原因是______。
(3)图2中的抗体等分泌蛋白和定位于溶酶体的蛋白酶需要通过______(填“COPI”或“COPⅡ”)囊泡发送至高尔基体继续加工;定位于内质网中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工,若这类蛋白被错误发送到高尔基体,则会通过______(填“COPI”或“COPⅡ”)囊泡再“回收”回来。
(4)常用______(方法)来研究分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程。例如可以将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含3H标记的亮氨酸(R基为-C4H9)的培养液中培养,一段时间后可检测出依次出现放射性的结构有_____________________(用结构名称和箭头表示)。
【答案】(1) ①. 细胞膜、细胞器膜和核膜 ②. 具有一定的流动性
(2) ①. 分解衰老、损伤的细胞器 ②. 囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合
(3) ①. COPⅡ ②. COPI
(4) ①. (放射性)同位素标记法(同位素示踪技术) ②. 核糖体→内质网→(囊泡→)高尔基体→(囊泡→)细胞膜
【解析】
【小问1详解】
生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等结构。囊泡膜和细胞膜都是生物膜,具有相似的结构和组成成分;囊泡膜和细胞膜都具有一定的流动性,因此囊泡膜和细胞膜能够融合。
【小问2详解】
溶酶体内有多种水解酶,还具有的功能是分解衰老、损伤的细胞器;结合图2的放大图可推测,囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合,因此囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外。
【小问3详解】
分析题图可知,抗体等分泌蛋白和定位于溶酶体的蛋白酶需要通过COPⅡ囊泡发送至高尔基体继续加工;而定位于内质网中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工,若这类蛋白被错误发送到高尔基体,则会通过COPⅠ囊泡再“回收”回来。
【小问4详解】
研究分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程,常用同位素标记法(同位素示踪技术)。分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成多肽,然后进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,内质网以“出芽”形成囊泡,包裹着要运输的蛋白质到达高尔基体,并实现膜融合,在此时,对蛋白质进一步修饰加工,然后再形成囊泡,移动到细胞膜,再次实现膜融合,并将蛋白质分泌到细胞外,因此将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含3H标记的亮氨酸(R基为-C4H9)的培养液中培养,一段时间后可检测出依次出现放射性的结构有(附着在内质网上的)核糖体→内质网→(囊泡→)高尔基体→(囊泡→)细胞膜。
22. 淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物,马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏,红薯叶片合成的有机物主要运向块根储存,下图是其光合作用产物的形成及运输示意图。在一定浓度的CO₂和30℃条件下(呼吸最适温度为30℃,光合最适温度为25℃),测定马铃薯和红薯在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。请分析回答:
光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)
光饱和时光照强度(klx)
光饱和时 吸收量 叶·小时)
黑暗条件下 释放量 叶·小时)
红薯
1
3
11
5.5
马铃薯
3
9
30
15
(1)提取并分离马铃薯下侧叶片叶肉细胞叶绿体中的光合色素,提取液是________化学试剂。
(2)为红薯叶片提供 ,块根中的糖类含18O,请写出元素转移路径_____________________(用相关物质及箭头表示)。
(3)图中②过程需要光反应提供___________将 转变成磷酸丙糖。在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是:______________________________________________________________。
(4)25℃条件下测得马铃薯光补偿点会_______(填“小于”、“大于”或“等于”)3klx;30℃条件下,当光照强度为3klx时,红薯和马铃薯固定 量的差值为___________mg/100叶·小时。
【答案】(1)无水乙醇
(2)H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→淀粉
(3) ①. NADPH、ATP ②. 颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构
(4) ①. 小于 ②. 1.5
【解析】
【小问1详解】
光合色素易溶于有机溶剂,提取叶绿体中的光合色素常用无水乙醇。
【小问2详解】
为红薯叶片提供H218O,可以参与有氧呼吸第二阶段生成C18O2,再进入光合作用过程暗反应中生成C3,被还原生成葡萄糖,葡萄糖再形成淀粉,即H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→淀粉。
【小问3详解】
图中②过程是暗反应C3的还原,需要光反应提供ATP和NADPH,将C3转变成磷酸丙糖。在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,储存着脂质,脂质是构成生物膜的重要物质,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构。
【小问4详解】
表格中是30℃条件下测定的数据,此时呼吸作用最强,如果将温度降到25℃(光合作用最适温度),则光合作用增强,呼吸作用减弱,光补偿点是指光合速率等于呼吸速率,因此25℃时马铃薯光补偿点小于3klx ;30℃条件下,当光照强度为3klx时,由于总光合作用=净光合作用+呼吸作用,所以红薯固定的CO2为11+5.5=16.5,此时的光照强度为马铃薯的光补偿点,固定的CO2等于黑暗条件下CO2释放量,为15,所以二者相差1.5 mg/100cm2叶·小时。
23. 图1表示某一动物(2n=4)个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内核DNA含量、染色体数量和染色单体数量的关系;图2表示该动物在不同时期细胞内染色体数量变化曲线;图3表示该动物细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系;图4表示该生物体内部分细胞分裂图像。
回答下列问题:
(1)图1中①、②、③表示细胞内核DNA含量的是_______。图2中,hi段形成的原因是________________;图3中,CD段形成的原因是__________________。
(2)图4中,细胞乙名称为__________,细胞丙分裂完成后形成的子细胞中①、②、③物质的数量分别为___________,图4中存在同源染色体的细胞是__________。
(3)若该动物的基因组成为AaBb,其减数分裂过程中仅一次分裂异常,产生一个基因组成为 Aab的生殖细胞,则该异常细胞产生的原因是_____________________________________________。
【答案】(1) ①. ② ②. 受精作用 ③. 着丝粒断裂,姐妹染色单体分离
(2) ①. 初级卵母细胞 ②. 2、2、0 ③. 甲、乙
(3)减数第一次分裂后期,同源染色体A和a未正常分离,进入同一个次级卵母细胞中,最终形成了基因组成为Aab的生殖细胞
【解析】
【小问1详解】
图1中,染色单体的数量只会是0或与核DNA数相等,因此③是染色单体;存在染色单体时,染色体数目为核DNA、染色单体数目的1/2,因此①为染色体,剩余②为核DNA。图2中A段为减数分裂,B段hi段染色体数从减数分裂结束的2恢复为4,因为该时段发生了受精作用。图3中AB段每条染色体的DNA含量从1变为2,是间期DNA复制(染色体复制)的结果;CD段发生的变化是一条染色体含有两个DNA的状态变成了一条染色体含有1个DNA的状态,即该过程形成的原因是着丝粒分裂、姐妹染色单体分离。
【小问2详解】
图4中乙细胞同源染色体分离、细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞。丙细胞无同源染色体、含2条染色体且每条染色体含有2个姐妹染色单体,是减数第二次分裂中期的细胞,分裂后形成的子细胞无染色单体,染色体数为2、核DNA数为2,对应图1的①②③数量为2、2、0。有丝分裂全过程、减数第一次分裂的细胞都存在同源染色体,因此甲(有丝分裂后期)、乙(减数第一次分裂后期)含同源染色体,丙不含同源染色体。
【小问3详解】
正常二倍体配子不含等位基因,该异常生殖细胞同时含A和a,说明减数第一次分裂后期,携带A和a的同源染色体未正常分离,共同进入了同一个次级卵母细胞,后续减数第二次分裂正常进行,最终产生了Aab的异常生殖细胞。
24. 细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA复制期)和G2期(DNA合成后期)。研究证明,细胞周期受到一系列蛋白的精准调控,CDC6蛋白是其中之一,决定细胞能否正常增殖。回答下列问题:
(1)细胞在分裂间期完成__________,为后续的细胞分裂提供物质准备。与G1期相比,G2期核DNA与染色体数量变化分别为__________(填字母)。
A.加倍 B.不变 C.减半
(2)科研人员检测了正常细胞株系(甲)和结直肠癌细胞株系(乙)中CDC6蛋白的含量,发现结直肠癌细胞株系(乙)中CDC6的含量高于正常细胞株系(甲),据此推测CDC6基因属于原癌基因。为进一步探究CDC6基因的功能,科研人员设计实验干扰细胞株系乙中该基因的表达,实验处理如下:
Ⅰ组:细胞株系乙
Ⅱ组:细胞株系乙+无关小RNA
Ⅲ组:细胞株系乙+与CDC6 mRNA互补的小RNA
①Ⅱ组中“无关小RNA”的序列最佳设计为:与Ⅲ组小RNA相比,__________。
②与CDC6 mRNA互补的小RNA能促使mRNA降解从而干扰翻译过程,因此可检测和比较各组中__________的含量以确定干扰是否成功。
(3)科研人员分别统计了以上三组实验中各时期细胞占比情况,并检测了E酶表达量,结果如图2。
CDC6基因与细胞增殖的关系如下图,请完善下面的概念图:
①__________;②__________;③__________。
【答案】(1) ①. DNA的复制和有关蛋白质的合成 ②. A、B
(2) ①. 碱基数目相同,顺序不同 ②. CDC6mRNA和CDC6蛋白
(3) ①. 促进 ②. G1 ③. S
【解析】
【小问1详解】
分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长,为后续的细胞分裂提供物质准备。由于S期完成DNA的复制,因此与G1期相比, G2期核DNA加倍,选A,但染色体数目不变,选B。
【小问2详解】
①为了尽量保证实验的准确性和严谨性,所加入的无关小RNA和与CDC6mRNA互补的小RNA除了碱基序列不同,其他均要相同,即无关小RNA与Ⅲ组小RNA相比,碱基数目相同,顺序不同。
②结合题干“与CDC6 mRNA互补的小RNA能促使mRNA降解从而干扰翻译过程”可知,若干扰成功,则CDC6mRNA和CDC6蛋白的含量均减少,故可检测和比较各组中CDC6mRNA和CDC6蛋白的含量以确定干扰是否成功。
【小问3详解】
分析题图以及题干中相关信息可知:CDC6基因表达可以促进E酶的磷酸化,进一步促进细胞周期中G1向S期过渡,从而启动DNA的复制,促进细胞的增殖。
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