精品解析:湖南省怀化市第三中学2026—2027学年高三上学期10月考试生物试题
2026-10-10
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内容正文:
高 三 生 物 学 二
(范围:必修1~必修2第1章)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题卷和答题卡上。
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。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位,不同生物的生命活动形式各异。下列关于“生命活动离不开细胞”的叙述,正确的是( )
A. 酵母菌酿酒时,葡萄糖的分解和酒精的生成均由细胞中酶的催化完成
B. 变形虫是单细胞动物,其分裂增殖等过程无需细胞结构的参与即可完成
C. 脊髓灰质炎病毒无细胞结构,可离开宿主细胞在培养基中独立繁殖
D. 多细胞生物体内的每个细胞都能脱离其他细胞独立完成各项生命活动
2. 下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是( )
A. 组成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,且两者连在同一个碳原子上
B. 每种氨基酸分子中都含有S元素,这是氨基酸区别于其他化合物的主要特征
C. 必需氨基酸是指人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获取的氨基酸
D. n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链时,脱去的水分子数等于n−1
3. 下表为教材中几个经典实验的选材、操作与结果的描述,其中错误的是( )
选项
实验名称
描述
A
检测生物组织中的还原糖
选用颜色较浅的梨匀浆,加斐林试剂后水浴加热,出现砖红色沉淀
B
绿叶中色素的提取和分离
用无水乙醇提取色素,纸层析法分离,扩散最快的是胡萝卜素
C
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
用甲紫溶液染色,换高倍镜后,视野中所有细胞均可见清晰染色体
D
低温诱导植物染色体数目的变化
用卡诺氏液固定,甲紫溶液染色,视野中少数细胞染色体数目加倍
A. A B. B C. C D. D
4. 下列有关动植物细胞中几种细胞器结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 内质网参与植物细胞有丝分裂时细胞壁的形成
B. 溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,但不会参与细胞的自噬
C. 中心体是动物细胞和高等植物细胞中与有丝分裂有关的细胞器
D. 液泡通过储存无机盐、糖类等溶质调节植物细胞内的环境
5. 食指长于无名指时为长食指,反之为短食指。短食指由遗传因子TS控制,长食指由遗传因子TL控制。已知这对遗传因子的表达受性激素的影响,TS在男性中为显性,TL在女性中为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子中既有长食指又有短食指。下列分析正确的是( )
A. 丈夫和妻子的基因型均为TSTS
B. 该夫妇所生男孩中,长食指与短食指的比例为1∶1
C. 该夫妇所生女孩中,长食指与短食指的比例为1∶2
D. 该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为1/4
6. 2026年3月,某市医院在社区开展“三减控三高”健康宣传活动,向居民讲解“减盐、减油、减糖”知识,并结合“健康体重管理年”活动,倡导科学饮食。下列相关叙述正确的是( )
A. 食盐的主要成分是NaCl,日常饮食中摄入的食盐越多越有利于维持渗透压平衡
B. 若长期摄入的糖类超过机体需要,多余的糖类可在体内转化为脂肪储存,从而引起体重增加
C. 脂肪是细胞的主要能源物质,糖类是细胞的主要储能物质,所以减糖比减油更重要
D. 胆固醇是引起肥胖的主要物质,为了健康应将其完全从日常饮食中去除
7. 胭脂红是一种红色染料,该染料不能透过活细胞的细胞膜。某学习小组以一定浓度的胭脂红溶液作为外界溶液,对洋葱鳞片叶内表皮细胞进行质壁分离与复原实验,显微镜下可见细胞壁与原生质层之间被染成红色。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞壁与原生质层之间呈现红色是因为胭脂红能透过具有全透性的细胞壁
B. 原生质层的伸缩性大于细胞壁,这是该细胞发生质壁分离的内因
C. 质壁分离过程中细胞不断失水,细胞液的渗透压逐渐降低
D. 若质壁分离时间过长导致细胞过度失水死亡,则细胞不再发生质壁分离复原
8. 动物体内少量干细胞可分裂增殖,且能分化为多种细胞(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A. 细胞①分化为细胞⑤的本质,是细胞中部分基因发生了丢失或改变
B. 细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程,且这种差异一般不可逆
C. 细胞⑤为终端分化细胞,分化程度较高,因此其全能性一般低于细胞①
D. 细胞③和细胞⑤所含的蛋白质和RNA种类不完全相同
9. 如图是ATP的结构简式。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞中的高能磷酸化合物不只ATP一种
B. ①断裂后的产物是生命活动的直接能源物质
C. ②不断地合成和断裂,使细胞中ATP和ADP处于动态平衡之中
D. ATP分子中与磷酸基团相连接的化学键不都是特殊的化学键
10. 细胞核是遗传信息库。下列有关细胞核的叙述正确的是( )
A. 图中的核膜属于生物膜系统,而内质网膜不属于
B. 不同的细胞内,核仁的大小和数量都是一定的
C. 细胞核内的核仁被破坏,会影响蛋白质的合成
D. 细胞核与细胞质之间所有的物质交换,都必须依赖核孔完成
11. 科学家对皮肤伤口愈合过程进行研究,发现受伤后伤口边缘细胞中Cdkn1a的表达增强,其编码的蛋白质快速积累,可诱导部分细胞衰老;这些衰老细胞可分泌促炎和促生长因子促进伤口愈合,还可促进远端细胞迁移以闭合伤口;伤口愈合完成后,这些衰老细胞以程序性、有序的方式被清除。下列相关叙述正确的是( )
A. 伤口边缘细胞衰老过程中,细胞膜通透性改变,使物质运输功能增强
B. 伤口愈合后,衰老细胞被清除,说明细胞衰老不利于个体的生命活动
C. 细胞自噬只能发生在衰老细胞中,正常细胞中不会发生细胞自噬
D. 伤口愈合后,皮肤细胞中的衰老细胞被清除,属于细胞凋亡
12. 如图表示樱桃的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。结合图示分析,下列叙述错误的是( )
A. 图中D代表O2,B代表的物质是CO2
B. 图中有氧呼吸的完整过程包括①③④,其中释放能量最多的是过程④
C. 樱桃萌发早期CO2释放量多于O2吸收量,说明其同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
D. 过程①发生的场所在细胞质基质,过程③发生的场所在线粒体内膜
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题备选答案中,有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分,少选得2分,多选、错选、不选得0分。)
13. 细胞周期包括DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。已知5-氨基尿嘧啶(5-AU)可抑制DNA合成。研究者先用5-AU处理离体培养的植物细胞,使细胞同步停滞;洗去药物后继续培养一段时间,加入秋水仙素,由此四倍体细胞的比例大幅提升。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞增殖时,大部分时间处于分裂间期
B. 5-AU通过抑制DNA合成使细胞停滞在G2期
C. 秋水仙素能够抑制着丝粒的分裂,从而使细胞中染色体数目加倍
D. 同步化促使细胞同步进入M期,提高加倍效率
14. 研究发现,溶酶体膜上的CLH-6转运蛋白通过维持溶酶体内Cl-浓度的水平,保证蛋白酶的正常活性,相关机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. H+经载体蛋白进入溶酶体,消耗能量,有利于维持膜内外H+浓度差
B. Cl-经CLH-6转运蛋白逆浓度梯度进入溶酶体,所需能量直接来自ATP
C. CLH-6转运蛋白属于通道蛋白,其转运Cl-时需与Cl-结合并发生自身构象的改变
D. 敲除CLH-6基因后,溶酶体内蛋白酶活性会升高
15. 科研人员将小麦品种南大2419分别种植在上海和青海,在饱和光照强度、0.03%CO2浓度下测量的净光合速率曲线和呼吸速率曲线如下图。
下列相关叙述错误的是( )
A. 该实验中,实验的自变量是温度,植株数量属于无关变量
B. A点限制净光合速率的环境因素可能是温度和光照强度
C. ①②两曲线交点时,上海栽培小麦比青海栽培小麦的实际光合速率低
D. 25℃条件下,适当升高环境中CO2浓度,小麦的净光合速率可能会升高
16. 水稻颖壳颜色由常染色体同一基因座位的4个复等位基因R(黑褐壳)、Rp(棕褐壳)、RT(浅褐壳)、RS(白壳)控制,全部基因型均可存活,配子均可育。做四组杂交实验,结果如下:
①黑褐壳×浅褐壳→子代全部为黑褐壳
②棕褐壳植株自交→子代棕褐壳∶浅褐壳=3∶1
③黑褐壳×棕褐壳→子代黑褐壳∶棕褐壳∶浅褐壳=2∶1∶1
④浅褐壳植株自交→子代浅褐壳∶白壳=3∶1
下列推断错误的是( )
A. 四个等位基因的显隐性大小为:R>Rp>RT>RS
B. 由实验①可判断,黑褐壳亲本不一定为纯合子
C. 杂交③亲本棕褐壳植株的基因型不一定为RpRT
D. 杂交④中浅褐壳亲本与杂交②中棕褐壳亲本杂交,子代会出现4种表型
三、非选择题(共5小题,共60分)
17. 图A为某植物细胞的亚显微结构模式图,图B为某动物细胞分泌蛋白合成和分泌的途径,请据图回答问题:
(1)若图A细胞是紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞,则色素主要存在于_________(填标号);若图A细胞是紫色洋葱的管状叶片叶肉细胞,则色素主要存在于______________(填标号)。图A细胞含有核酸的细胞器是______________(填标号)。
(2)若用含3H标记的氨基酸培养液培养图B细胞,研究分泌蛋白的合成和分泌过程,则使用的研究方法是____________________________。细胞中的分泌蛋白在合成和分泌过程中面积减少和增加的生物膜分别是______________________。
(3)假如具有图B中合成与分泌途径的细胞为动物的浆细胞,其线粒体数量比衰老细胞_______(填“多”或“少”),原因是__________________________________________________________________。
(4)胰岛细胞分泌的胰岛素随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给细胞,体现了细胞膜______________________的功能。
18. 柚苷酶是一种复合酶,主要由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶组成,可将柚子汁中的苦味物质柚皮苷逐步分解为无苦味的柚皮素和葡萄糖,催化过程如下:
回答下列问题:
(1)酶的作用机理是显著降低了化学反应的活化能,活化能是指分子从常态转变为______________________________的活跃状态所需的能量。若以单位时间内普鲁宁的消耗量表示酶活性,该指标反映的是___________________(填酶名称)的活性。
(2)柚子汁加工时若温度过高,脱苦效果会急剧下降。请从酶的结构角度解释其原因:_________________________________________________________________________________________________。
(3)有人认为“柚苷酶能催化两种底物发生反应,因此酶不具有专一性”。请判断该观点是否正确,并说明理由:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)现有柚子汁、柚苷酶溶液、无机催化剂溶液、斐林试剂等材料,请补充完整验证酶的催化作用具有高效性的实验思路:取等量柚子汁均分为甲、乙两组,甲组加入适量柚苷酶溶液,乙组加入___________________,两组置于相同且适宜条件下反应相同时间,检测并比较_____________________________。预期结果为_________________________________________________________。
19. 油菜是我国重要的油料作物,其高产依赖大量氮肥投入,但过度施肥导致氮肥利用率偏低,因此研究人员设计实验探究氮充足(HN)、轻度缺氮(MN)、严重缺氮(LN)三组不同氮肥水平对油菜光合作用及氮分配的影响,结果如图所示。叶片中的氮主要以“光合氮”(参与光合作用)和“储存氮”(可储存多余氮也可分解释放氮元素)两种形式存在。回答以下问题:
(1)植物吸收氮元素之后合成_____________________________(填两种)等重要物质参与光合作用。在光反应阶段,光合色素的作用是______________________________________________________。
(2)据图甲分析,在实验时间范围内,三种氮肥处理下油菜光合速率的变化趋势均为__________。
(3)图乙显示,在叶片扩张生长期(1~8天),MN、LN组储存氮含量随时间__________。叶片扩张阶段需要大量氮元素,而植物能维持光合氮含量基本不变,其原因是植物细胞中_________________________________,以保证光合作用持续进行。
(4)根据甲、乙两图,结合前面实验结论,下列有关氮影响光合速率的叙述正确的是__________。
A. HN组叶片初始光合氮含量更高,光合氮用于合成光合作用相关物质,提升光合速率
B. HN组充足的储存氮储备利于维持较高光合速率
C. 储存氮含量越高,光合速率一定越高,储存氮可以直接参与光反应过程
D. LN组光合氮供给不足,是其光合速率整体低于HN、MN组的重要原因
20. 某二倍体观赏植物,花瓣颜色受两对独立遗传的常染色体上等位基因A/a、B/b控制。基因型与花瓣颜色表型的对应关系为:A_B_表现为紫红色,A_bb表现为粉红色,aaB_表现为橘黄色,aabb表现为奶白色。将纯合粉红色花瓣植株与纯合橘黄色花瓣植株杂交得到F1,F1自交获得F2,F2存活个体表型及比例为紫红色花瓣∶粉红色花瓣∶橘黄色花瓣∶奶白色花瓣=5∶3∶3∶1。回答下列问题:
(1)花瓣颜色受两对独立遗传的等位基因控制,说明这两对等位基因的遗传遵循____________定律。
(2)F2存活个体表型及比例出现5∶3∶3∶1的分离比是由于基因型为__________的雄配子或雌配子发生致死。
(3)F2粉红色花瓣植株中,杂合子所占比例为__________;F2中的粉红色花瓣植株自由交配,所得F3的表型及比例为_________________。
(4)若用F1与奶白色花瓣植株(aabb)测交,则测交后代的表型种类为__________种;若要通过自交法鉴别F2中某橘黄色花瓣植株是否为纯合子,其预期结果是:若该植株为纯合子,则自交后代_________________;若为杂合子,则自交后代_________________。
21. 细胞不能无限长大是生物界的普遍现象,某科研小组通过琼脂块模拟细胞进行物质运输效率的探究实验,结果如下表所示(琼脂块为正方体,内含酚酞,浸泡在NaOH溶液中)。图1表示细胞内染色体与核DNA数目比随细胞周期的变化关系,图2为某高等植物根尖分生区细胞一个细胞周期中部分细胞的模式图。回答下列问题:
琼脂块边长/(cm)
表面积/(cm2)
体积/(cm3)
表面积/体积
NaOH扩散深度/(cm)
着色体积/总体积
1
6
1
6
0.5
1
2
24
8
3
0.5
0.65
3
54
27
2
0.5
0.42
(1)由表中数据分析可知,若将琼脂块边长增大到4 cm,预测其着色体积与总体积的比值将_____________(填“大于”“等于”或“小于”)0.42。综合分析可知,细胞不能无限长大的主要原因之一是_________________________________________________________________。
(2)图1中的cd对应图2中的__________细胞(填序号),图1发生de段变化的原因是__________________________。
(3)图2细胞①中p、q两条染色体是经过___________和着丝粒分裂形成的,一般情况下具有___________(填“相同”或“不相同”)的遗传物质。
(4)某科研小组开展了重铬酸钾溶液对大蒜根尖细胞有丝分裂影响的实验探究。经重铬酸钾溶液处理后,能够观察到“染色体桥”的现象,如图3所示。这是由于一条染色体上的2条姐妹染色单体的末端发生黏合,向两极移动时形成的异常现象。随后在“染色体桥”的两个着丝粒之间的任意位置发生断裂,形成的两条子染色体移向细胞两极。据图3分析,能够观察到染色体桥的时期是_________,图4中可正确表示“染色体桥”现象和断裂位置的图示是_________(填字母)。
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高 三 生 物 学 二
(范围:必修1~必修2第1章)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题卷和答题卡上。
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。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位,不同生物的生命活动形式各异。下列关于“生命活动离不开细胞”的叙述,正确的是( )
A. 酵母菌酿酒时,葡萄糖的分解和酒精的生成均由细胞中酶的催化完成
B. 变形虫是单细胞动物,其分裂增殖等过程无需细胞结构的参与即可完成
C. 脊髓灰质炎病毒无细胞结构,可离开宿主细胞在培养基中独立繁殖
D. 多细胞生物体内的每个细胞都能脱离其他细胞独立完成各项生命活动
【答案】A
【解析】
【详解】A、酵母菌是单细胞真核生物,酿酒的本质是酵母菌的无氧呼吸过程,葡萄糖分解、酒精生成都依赖酵母菌细胞内的呼吸相关酶催化完成,体现了生命活动离不开细胞,A正确;
B、变形虫是单细胞生物,它的分裂增殖等所有生命活动都必须依托完整的细胞结构才能完成,不存在脱离细胞结构就能完成增殖的情况,B错误;
C、病毒无细胞结构,不具备独立代谢和繁殖的能力,脊髓灰质炎病毒必须寄生在活的宿主细胞内才能完成增殖,无法在普通培养基中独立繁殖,C错误;
D、多细胞生物的细胞存在分化,不同细胞分工合作、共同完成生物体的各项生命活动,单个细胞无法脱离其他细胞独立完成所有生命活动,D错误。
2. 下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是( )
A. 组成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,且两者连在同一个碳原子上
B. 每种氨基酸分子中都含有S元素,这是氨基酸区别于其他化合物的主要特征
C. 必需氨基酸是指人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获取的氨基酸
D. n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链时,脱去的水分子数等于n−1
【答案】B
【解析】
【详解】A、符合组成生物体蛋白质的氨基酸的结构通式特点,这类氨基酸至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,A正确;
B、氨基酸的核心组成元素是C、H、O、N,只有部分氨基酸(如半胱氨酸)含有S元素,并非每种氨基酸都含S,氨基酸和其他化合物区分的特征也不是S元素,B错误;
C、人体必需氨基酸的标准定义就是人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获取的氨基酸,C正确;
D、氨基酸脱水缩合形成肽链时,脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数,1条肽链时n个氨基酸脱去n-1个水,D正确。
3. 下表为教材中几个经典实验的选材、操作与结果的描述,其中错误的是( )
选项
实验名称
描述
A
检测生物组织中的还原糖
选用颜色较浅的梨匀浆,加斐林试剂后水浴加热,出现砖红色沉淀
B
绿叶中色素的提取和分离
用无水乙醇提取色素,纸层析法分离,扩散最快的是胡萝卜素
C
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
用甲紫溶液染色,换高倍镜后,视野中所有细胞均可见清晰染色体
D
低温诱导植物染色体数目的变化
用卡诺氏液固定,甲紫溶液染色,视野中少数细胞染色体数目加倍
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、梨匀浆还原糖含量高且颜色浅,不会干扰显色反应,斐林试剂与还原糖水浴加热后会生成砖红色Cu₂O沉淀,A正确;
B、无水乙醇可以溶解绿叶中的光合色素,是提取剂;纸层析法分离色素时,胡萝卜素在层析液中溶解度最高,扩散速度最快,B正确;
C、根尖分生区细胞绝大多数处于分裂间期,该时期细胞中遗传物质以染色质的形式存在,观察不到清晰的染色体,只有处于分裂期的细胞才能看到染色体,并非所有细胞都可见清晰染色体,C错误;
D、卡诺氏液可以固定细胞的形态,甲紫属于碱性染料可对染色体染色;由于绝大多数细胞处于分裂间期,低温诱导作用于分裂前期抑制纺锤体形成,因此只有少数处于分裂期的细胞染色体数目会加倍,D正确。
4. 下列有关动植物细胞中几种细胞器结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 内质网参与植物细胞有丝分裂时细胞壁的形成
B. 溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,但不会参与细胞的自噬
C. 中心体是动物细胞和高等植物细胞中与有丝分裂有关的细胞器
D. 液泡通过储存无机盐、糖类等溶质调节植物细胞内的环境
【答案】D
【解析】
【详解】A、参与植物细胞有丝分裂细胞壁形成的细胞器是高尔基体,并非内质网,A错误;
B、溶酶体既可以分解衰老、损伤的细胞器,也是细胞自噬过程的核心执行结构,会参与细胞自噬,B错误;
C、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,高等植物细胞不含中心体,C错误;
D、植物细胞的液泡内含有细胞液,其中储存了无机盐、糖类、色素等多种溶质,可以通过调节细胞液的渗透压等方式调控植物细胞内的环境,D正确。
5. 食指长于无名指时为长食指,反之为短食指。短食指由遗传因子TS控制,长食指由遗传因子TL控制。已知这对遗传因子的表达受性激素的影响,TS在男性中为显性,TL在女性中为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子中既有长食指又有短食指。下列分析正确的是( )
A. 丈夫和妻子的基因型均为TSTS
B. 该夫妇所生男孩中,长食指与短食指的比例为1∶1
C. 该夫妇所生女孩中,长食指与短食指的比例为1∶2
D. 该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、题干说夫妻俩全是短食指:丈夫是男性,他是短食指,基因型可以是TSTS或者TSTL ,妻子是女性,她是短食指,根据女性的表达规则,只有TSTS这一种可能(只要带TL 女性就会是长食指,不可能短),但他俩生的孩子里既有长食指又有短食指:如果丈夫是TSTS,那所有孩子的基因型全是TSTS,男孩全短、女孩也全短,生不出长食指的娃。所以丈夫只能是TSTL 。 最终确定:丈夫基因型TSTL ,妻子基因型TSTS,A错误;
B、后代的基因型只有两种:TSTS、TSTL ,各占1/2。而男孩里只要带TS就是短食指,这两种基因型的男孩全是短食指,男孩里长食指占比是0,B错误;
C、后代女孩的两种基因型:TSTS是短食指,TSTL是长食指,二者比例是1∶1,不是1∶2,C错误;
D、该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为1/4 对。首先生男孩和生女孩的概率各占1/2:所有男孩全是短食指,不可能是长食指,生女孩的前提下,是长食指的概率是1/2 ,所以总的长食指孩子概率 = 1/2(生女孩的概率) × 1/2(女孩是长食指的概率)= 1/4,D正确。
6. 2026年3月,某市医院在社区开展“三减控三高”健康宣传活动,向居民讲解“减盐、减油、减糖”知识,并结合“健康体重管理年”活动,倡导科学饮食。下列相关叙述正确的是( )
A. 食盐的主要成分是NaCl,日常饮食中摄入的食盐越多越有利于维持渗透压平衡
B. 若长期摄入的糖类超过机体需要,多余的糖类可在体内转化为脂肪储存,从而引起体重增加
C. 脂肪是细胞的主要能源物质,糖类是细胞的主要储能物质,所以减糖比减油更重要
D. 胆固醇是引起肥胖的主要物质,为了健康应将其完全从日常饮食中去除
【答案】B
【解析】
【详解】A、人体渗透压需要维持相对稳定,日常食盐摄入过量会打破水盐平衡,升高细胞外液渗透压,增加肾脏、心血管代谢负担,并非摄入越多越利于维持渗透压平衡,A错误;
B、当机体长期摄入的糖类超过生命活动的能量需求时,多余的糖类可以在体内转化为脂肪等非糖物质储存起来,会导致体重上升,符合“三减控三高”的健康常识,B正确;
C、二者功能描述完全颠倒,糖类是细胞的主要能源物质,脂肪是细胞内良好的主要储能物质,且糖和油的摄入都需要合理控制,不存在“减糖比减油更重要”的绝对说法,C错误;
D、胆固醇是人体细胞膜的重要组成成分,还参与血液中脂质的运输,是人体必需的营养物质,完全从饮食中去除会影响正常生理功能,只需控制合理摄入量即可,并非引起肥胖的主要物质,也不能完全剔除,D错误。
7. 胭脂红是一种红色染料,该染料不能透过活细胞的细胞膜。某学习小组以一定浓度的胭脂红溶液作为外界溶液,对洋葱鳞片叶内表皮细胞进行质壁分离与复原实验,显微镜下可见细胞壁与原生质层之间被染成红色。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞壁与原生质层之间呈现红色是因为胭脂红能透过具有全透性的细胞壁
B. 原生质层的伸缩性大于细胞壁,这是该细胞发生质壁分离的内因
C. 质壁分离过程中细胞不断失水,细胞液的渗透压逐渐降低
D. 若质壁分离时间过长导致细胞过度失水死亡,则细胞不再发生质壁分离复原
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞壁是全透性的,胭脂红可以自由穿过细胞壁进入细胞壁和原生质层的间隙,但无法透过活细胞的原生质层,因此该区域呈现红色,A正确;
B、质壁分离的内因就是原生质层的伸缩性远大于细胞壁的伸缩性,外因是外界溶液浓度高于细胞液浓度,B正确;
C、质壁分离过程中细胞不断失水,细胞液中的溶质浓度相对升高,细胞液的渗透压是逐渐升高的,而非降低,C错误;
D、若细胞过度失水死亡,原生质层会失去选择透过性,细胞也丧失了渗透吸水的能力,无法再发生质壁分离复原,D正确。
8. 动物体内少量干细胞可分裂增殖,且能分化为多种细胞(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A. 细胞①分化为细胞⑤的本质,是细胞中部分基因发生了丢失或改变
B. 细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程,且这种差异一般不可逆
C. 细胞⑤为终端分化细胞,分化程度较高,因此其全能性一般低于细胞①
D. 细胞③和细胞⑤所含的蛋白质和RNA种类不完全相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞分化的本质是基因的选择性表达,分化过程中细胞内的遗传物质不会发生丢失或改变,A错误;
B、细胞分化的定义就是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程,自然状态下细胞分化一般是不可逆的,B正确;
C、通常细胞分化程度越高,全能性越低。细胞①是干细胞,分化程度低、全能性高;细胞⑤是终端分化细胞,分化程度高,全能性一般低于干细胞①,C正确;
D、细胞③和细胞⑤是分化程度有差异的细胞,由于基因的选择性表达,二者转录出的RNA、翻译出的蛋白质种类不完全相同,D正确。
9. 如图是ATP的结构简式。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞中的高能磷酸化合物不只ATP一种
B. ①断裂后的产物是生命活动的直接能源物质
C. ②不断地合成和断裂,使细胞中ATP和ADP处于动态平衡之中
D. ATP分子中与磷酸基团相连接的化学键不都是特殊的化学键
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞中的高能磷酸化合物不只有ATP,还包括GTP、磷酸肌酸等,A正确;
B、①是靠近腺苷的特殊化学键,①断裂后产物为腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和焦磷酸,生命活动的直接能源物质主要是ATP,AMP不属于直接能源物质,B错误;
C、②是特殊化学键不稳定,可以不断地合成和断裂,使细胞中ATP和ADP处于动态平衡之中,C正确;
D、ATP分子中,靠近腺苷的第一个磷酸基团和核糖之间的化学键是普通磷酸酯键,只有磷酸基团之间的两个化学键是特殊的化学键,D正确。
10. 细胞核是遗传信息库。下列有关细胞核的叙述正确的是( )
A. 图中的核膜属于生物膜系统,而内质网膜不属于
B. 不同的细胞内,核仁的大小和数量都是一定的
C. 细胞核内的核仁被破坏,会影响蛋白质的合成
D. 细胞核与细胞质之间所有的物质交换,都必须依赖核孔完成
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞器膜等结构共同构成的,内质网膜属于细胞器膜,因此也属于生物膜系统,A错误;
B、核仁与核糖体的形成有关,蛋白质合成旺盛的细胞中,核仁体积更大、数量也可能更多,因此不同细胞的核仁大小和数量并非固定不变,B错误;
C、核仁是rRNA合成、加工和核糖体亚单位的组装场所,核仁被破坏后,核糖体的形成会受阻,而核糖体是蛋白质合成的场所,因此会影响蛋白质的合成,C正确;
D、核孔是大分子物质进出细胞核的通道,但小分子物质等可以直接穿过核膜完成交换,并非所有核质间的物质交换都依赖核孔,D错误。
11. 科学家对皮肤伤口愈合过程进行研究,发现受伤后伤口边缘细胞中Cdkn1a的表达增强,其编码的蛋白质快速积累,可诱导部分细胞衰老;这些衰老细胞可分泌促炎和促生长因子促进伤口愈合,还可促进远端细胞迁移以闭合伤口;伤口愈合完成后,这些衰老细胞以程序性、有序的方式被清除。下列相关叙述正确的是( )
A. 伤口边缘细胞衰老过程中,细胞膜通透性改变,使物质运输功能增强
B. 伤口愈合后,衰老细胞被清除,说明细胞衰老不利于个体的生命活动
C. 细胞自噬只能发生在衰老细胞中,正常细胞中不会发生细胞自噬
D. 伤口愈合后,皮肤细胞中的衰老细胞被清除,属于细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞衰老的特征是细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,而非增强,A错误;
B、题干明确说明伤口愈合过程中,特定的衰老细胞可分泌相关因子促进伤口愈合,对个体生命活动是有利的,细胞衰老是正常的生命现象,并非都不利于个体生命活动,B错误;
C、细胞自噬普遍存在于大多数正常真核细胞中,可用于降解自身受损的细胞器等物质,并非只发生在衰老细胞中,C错误;
D、题干指出伤口愈合后衰老细胞以程序性、有序的方式被清除,这种由基因调控的、程序性的细胞主动死亡过程属于细胞凋亡,D正确。
12. 如图表示樱桃的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。结合图示分析,下列叙述错误的是( )
A. 图中D代表O2,B代表的物质是CO2
B. 图中有氧呼吸的完整过程包括①③④,其中释放能量最多的是过程④
C. 樱桃萌发早期CO2释放量多于O2吸收量,说明其同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
D. 过程①发生的场所在细胞质基质,过程③发生的场所在线粒体内膜
【答案】D
【解析】
【详解】A、先结合图示梳理樱桃的细胞呼吸过程: ①是细胞呼吸第一阶段(葡萄糖分解为丙酮酸),②是产酒精的无氧呼吸第二阶段,③是有氧呼吸第二阶段,④是有氧呼吸第三阶段;物质A是H₂O,B是CO₂,C是[H],D是O₂,E是酒精。D是有氧呼吸第三阶段的反应物O₂,B是有氧呼吸第二阶段、无氧呼吸第二阶段的共同产物CO₂,A正确;
B、有氧呼吸完整过程包含①(第一阶段)、③(第二阶段)、④(第三阶段),其中有氧呼吸第三阶段④释放的能量最多,B正确;
C、樱桃有氧呼吸中CO₂释放量和O₂吸收量相等,若CO₂释放量多于O₂吸收量,说明额外通过产酒精的无氧呼吸释放了CO₂,即同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,C正确;
D、过程①(细胞呼吸第一阶段)的场所是细胞质基质,但过程③是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质,并非线粒体内膜,D错误。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题备选答案中,有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分,少选得2分,多选、错选、不选得0分。)
13. 细胞周期包括DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。已知5-氨基尿嘧啶(5-AU)可抑制DNA合成。研究者先用5-AU处理离体培养的植物细胞,使细胞同步停滞;洗去药物后继续培养一段时间,加入秋水仙素,由此四倍体细胞的比例大幅提升。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞增殖时,大部分时间处于分裂间期
B. 5-AU通过抑制DNA合成使细胞停滞在G2期
C. 秋水仙素能够抑制着丝粒的分裂,从而使细胞中染色体数目加倍
D. 同步化促使细胞同步进入M期,提高加倍效率
【答案】AD
【解析】
【详解】A、细胞周期中分裂间期(包含G₁、S、G₂期)的时长远长于分裂期(M期),细胞增殖时大部分时间都处于分裂间期,A正确;
B、5-AU抑制DNA合成,而DNA复制发生在S期,因此药物处理会使细胞停滞在G₁/S期的交界处,而非G₂期,B错误;
C、秋水仙素的作用机制是抑制分裂前期纺锤体的形成,并非抑制着丝粒的分裂;着丝粒是正常自主分裂的,无纺锤体牵引的子染色体无法移向细胞两极,最终导致细胞染色体数目加倍,C错误;
D、先用5-AU处理让所有细胞同步停滞在DNA合成前的阶段,洗去药物后细胞会同步启动周期进程、同步进入M期,此时加入秋水仙素可以作用于所有同步进入分裂期的细胞,大幅提升染色体加倍的效率,D正确。
14. 研究发现,溶酶体膜上的CLH-6转运蛋白通过维持溶酶体内Cl-浓度的水平,保证蛋白酶的正常活性,相关机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. H+经载体蛋白进入溶酶体,消耗能量,有利于维持膜内外H+浓度差
B. Cl-经CLH-6转运蛋白逆浓度梯度进入溶酶体,所需能量直接来自ATP
C. CLH-6转运蛋白属于通道蛋白,其转运Cl-时需与Cl-结合并发生自身构象的改变
D. 敲除CLH-6基因后,溶酶体内蛋白酶活性会升高
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、溶酶体内H⁺浓度高于细胞质基质,H⁺从低浓度的细胞质基质逆浓度梯度进入高浓度的溶酶体,属于主动运输,需要消耗能量,该过程可以维持溶酶体内外H⁺的浓度差,A正确;
B、从图中可知,CLH-6转运蛋白同时介导H⁺顺浓度梯度外流、Cl⁻逆浓度梯度内流,Cl⁻转运的动力直接来自H⁺顺浓度梯度回流产生的电化学势能,并非直接来自ATP,B错误;
C、CLH-6属于载体蛋白,并非通道蛋白;通道蛋白转运物质时不需要与底物结合、也不会发生自身构象改变,而载体蛋白转运底物时需要与被转运物质结合并发生构象改变,C错误;
D、题干说明CLH-6通过维持溶酶体内Cl⁻浓度保证蛋白酶正常活性,敲除CLH-6后,溶酶体内Cl⁻浓度无法维持,蛋白酶活性会降低而非升高,D错误。
15. 科研人员将小麦品种南大2419分别种植在上海和青海,在饱和光照强度、0.03%CO2浓度下测量的净光合速率曲线和呼吸速率曲线如下图。
下列相关叙述错误的是( )
A. 该实验中,实验的自变量是温度,植株数量属于无关变量
B. A点限制净光合速率的环境因素可能是温度和光照强度
C. ①②两曲线交点时,上海栽培小麦比青海栽培小麦的实际光合速率低
D. 25℃条件下,适当升高环境中CO2浓度,小麦的净光合速率可能会升高
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、题图可知,实验中温度不同,种植地点不同,可见实验的自变量是温度和种植地点,植株数量属于无关变量,A错误;
B、题干信息:在饱和光照强度、0.03%CO2浓度下测量的净光合速率曲线和呼吸速率曲线,可见A点限制净光合速率的环境因素可能是温度和CO2浓度,B错误;
C、实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,①②两曲线交点时,上海栽培小麦和青海栽培小麦的净光合速率相等,但该交点对应的温度下,上海栽培小麦呼吸速率大于青海栽培小麦呼吸速率,故①②两曲线交点时,上海栽培小麦比青海栽培小麦的实际光合速率高,C错误;
D、影响光合作用的外界因素主要是温度、CO2浓度和光照强度;题图可知,上海栽培小麦最适温度是25℃,青海栽培小麦最适温度高于25℃,而实验在饱和光照强度、0.03%CO2浓度下测量的净光合速率曲线,可见25℃条件下,适当升高环境中CO2浓度,小麦的净光合速率可能会升高,D正确。
16. 水稻颖壳颜色由常染色体同一基因座位的4个复等位基因R(黑褐壳)、Rp(棕褐壳)、RT(浅褐壳)、RS(白壳)控制,全部基因型均可存活,配子均可育。做四组杂交实验,结果如下:
①黑褐壳×浅褐壳→子代全部为黑褐壳
②棕褐壳植株自交→子代棕褐壳∶浅褐壳=3∶1
③黑褐壳×棕褐壳→子代黑褐壳∶棕褐壳∶浅褐壳=2∶1∶1
④浅褐壳植株自交→子代浅褐壳∶白壳=3∶1
下列推断错误的是( )
A. 四个等位基因的显隐性大小为:R>Rp>RT>RS
B. 由实验①可判断,黑褐壳亲本不一定为纯合子
C. 杂交③亲本棕褐壳植株的基因型不一定为RpRT
D. 杂交④中浅褐壳亲本与杂交②中棕褐壳亲本杂交,子代会出现4种表型
【答案】BD
【解析】
【详解】A、实验②棕褐壳自交,子代棕褐壳∶浅褐壳=3:1,得出RP>RT,杂交②棕褐亲本基因型为RPRT;实验④浅褐壳自交,子代浅褐壳∶白壳=3:1,得出RT>RS,杂交④浅褐亲本基因型为RTRS;实验①黑褐壳 × 浅褐壳,子代全黑褐壳,得出R>RT;实验③黑褐壳 × 棕褐壳,子代黑褐壳∶棕褐壳∶浅褐壳=2:1:1,子代出现RTRT,说明双亲都可以产生RT配子,黑褐亲本基因型RRT,推出R>RP。综上显隐性顺序:R>RP>RT>RS,A正确;
B、实验①为黑褐壳 × 浅褐壳,子代全部为黑褐壳。浅褐壳基因型为RTRT或RTRS。若黑褐壳为杂合子(如RRP、RRT、RRS),杂交后代都会出现棕褐壳或者浅褐壳,无法满足子代全部为黑褐壳。只有黑褐壳是纯合子RR,和任意浅褐壳杂交,子代才全部表现黑褐壳。因此黑褐壳亲本一定是纯合子, B错误;
C、杂交③黑褐壳 × 棕褐壳,子代黑褐壳∶棕褐壳∶浅褐壳=2∶1∶1,浅褐壳基因型包含RTRT和RTRS两种。存在两种亲本组合都能得到该比例:①黑褐RRT × 棕褐RPRS;②黑褐RRS × 棕褐RPRT。棕褐亲本既可以是RPRT,也可以是RPRS,C正确;
D、由实验②可知棕褐壳亲本基因型RPRT;实验④浅褐壳亲本基因型RTRS。二者杂交:RPRT×RTRS。子代基因型:RPRT(棕褐壳)、RPRS(棕褐壳)、RTRT(浅褐壳)、RTRS(浅褐壳)。根据显隐性RP>RT>RS,子代只有棕褐壳、浅褐壳2种表型,不是4种 ,D错误。
三、非选择题(共5小题,共60分)
17. 图A为某植物细胞的亚显微结构模式图,图B为某动物细胞分泌蛋白合成和分泌的途径,请据图回答问题:
(1)若图A细胞是紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞,则色素主要存在于_________(填标号);若图A细胞是紫色洋葱的管状叶片叶肉细胞,则色素主要存在于______________(填标号)。图A细胞含有核酸的细胞器是______________(填标号)。
(2)若用含3H标记的氨基酸培养液培养图B细胞,研究分泌蛋白的合成和分泌过程,则使用的研究方法是____________________________。细胞中的分泌蛋白在合成和分泌过程中面积减少和增加的生物膜分别是______________________。
(3)假如具有图B中合成与分泌途径的细胞为动物的浆细胞,其线粒体数量比衰老细胞_______(填“多”或“少”),原因是__________________________________________________________________。
(4)胰岛细胞分泌的胰岛素随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给细胞,体现了细胞膜______________________的功能。
【答案】(1) ①. ⑥ ②. ⑤ ③. ③④⑤
(2) ①. (放射性)同位素标记法 ②. 内质网膜、细胞膜
(3) ①. 多 ②. 浆细胞大量合成分泌蛋白,生命活动比衰老细胞旺盛,需要更多线粒体供能
(4)进行细胞间信息交流
【解析】
【小问1详解】
含色素的细胞器是叶绿体和液泡,图A细胞是紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞,则色素主要存在于⑥液泡;图A细胞是紫色洋葱的管状叶片叶肉细胞,则色素主要存在于⑤叶绿体;含核酸细胞器:③核糖体(RNA)、④线粒体(DNA、RNA)、⑤叶绿体(DNA、RNA)。
【小问2详解】
研究分泌蛋白的合成和分泌过程,则使用的研究方法是同位素标记法;分泌蛋白路径:核糖体→内质网(囊泡脱落,内质网膜面积减少)→囊泡→高尔基体(与囊泡融合,并产生囊泡,高尔基体膜面积先增后减,前后几乎不变)→囊泡→细胞膜(融合囊泡,膜面积增加)。
【小问3详解】
浆细胞需要大量合成并分泌抗体,细胞代谢旺盛,消耗能量多;衰老细胞代谢速率慢,耗能少,所以浆细胞线粒体数量更多。
【小问4详解】
胰岛细胞分泌的胰岛素随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给细胞,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。
18. 柚苷酶是一种复合酶,主要由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶组成,可将柚子汁中的苦味物质柚皮苷逐步分解为无苦味的柚皮素和葡萄糖,催化过程如下:
回答下列问题:
(1)酶的作用机理是显著降低了化学反应的活化能,活化能是指分子从常态转变为______________________________的活跃状态所需的能量。若以单位时间内普鲁宁的消耗量表示酶活性,该指标反映的是___________________(填酶名称)的活性。
(2)柚子汁加工时若温度过高,脱苦效果会急剧下降。请从酶的结构角度解释其原因:_________________________________________________________________________________________________。
(3)有人认为“柚苷酶能催化两种底物发生反应,因此酶不具有专一性”。请判断该观点是否正确,并说明理由:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)现有柚子汁、柚苷酶溶液、无机催化剂溶液、斐林试剂等材料,请补充完整验证酶的催化作用具有高效性的实验思路:取等量柚子汁均分为甲、乙两组,甲组加入适量柚苷酶溶液,乙组加入___________________,两组置于相同且适宜条件下反应相同时间,检测并比较_____________________________。预期结果为_________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 容易发生化学反应 ②. β-D-葡萄糖苷酶
(2)高温破坏酶(蛋白质)的空间结构,使酶变性失活,催化功能丧失,脱苦效果下降
(3)不正确。柚苷酶是复合酶,由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶组成,其中每种酶只能催化特定底物发生特定化学反应,仍体现专一性
(4) ①. 等量无机催化剂溶液 ②. 两组葡萄糖的生成量 ③. 甲组葡萄糖生成量显著高于乙组
【解析】
【小问1详解】
活化能的定义:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。根据图示反应路径,普鲁宁是β-D-葡萄糖苷酶的直接底物,因此单位时间普鲁宁的消耗量反映该酶的活性。
【小问2详解】
柚苷酶的化学本质为蛋白质。酶的催化活性依赖特定的空间结构;高温不会破坏肽键,但会破坏酶的空间结构,造成酶永久变性失活,无法催化柚皮苷分解,脱苦效果急剧下降。
【小问3详解】
酶专一性的定义:一种酶只能催化一种或一类化学反应。柚苷酶不是单一酶,是两种独立酶的复合体;α−L−鼠李糖苷酶只催化柚皮苷分解,β−D−葡萄糖苷酶只催化普鲁宁分解。每一种组分酶都具有专一性,因此题干观点错误。
【小问4详解】
实验目的:验证酶的高效性。酶的高效性指酶的催化效率远高于无机催化剂。实验遵循单一变量原则:自变量为催化剂种类,甲组加入柚苷酶,乙组加入等量无机催化剂溶液;无关变量保持相同且适宜。因变量为催化效果,本实验可检测产物葡萄糖的生成量;预期结果:酶催化效率更高,相同反应时间内甲组葡萄糖生成量显著高于乙组。
19. 油菜是我国重要的油料作物,其高产依赖大量氮肥投入,但过度施肥导致氮肥利用率偏低,因此研究人员设计实验探究氮充足(HN)、轻度缺氮(MN)、严重缺氮(LN)三组不同氮肥水平对油菜光合作用及氮分配的影响,结果如图所示。叶片中的氮主要以“光合氮”(参与光合作用)和“储存氮”(可储存多余氮也可分解释放氮元素)两种形式存在。回答以下问题:
(1)植物吸收氮元素之后合成_____________________________(填两种)等重要物质参与光合作用。在光反应阶段,光合色素的作用是______________________________________________________。
(2)据图甲分析,在实验时间范围内,三种氮肥处理下油菜光合速率的变化趋势均为__________。
(3)图乙显示,在叶片扩张生长期(1~8天),MN、LN组储存氮含量随时间__________。叶片扩张阶段需要大量氮元素,而植物能维持光合氮含量基本不变,其原因是植物细胞中_________________________________,以保证光合作用持续进行。
(4)根据甲、乙两图,结合前面实验结论,下列有关氮影响光合速率的叙述正确的是__________。
A. HN组叶片初始光合氮含量更高,光合氮用于合成光合作用相关物质,提升光合速率
B. HN组充足的储存氮储备利于维持较高光合速率
C. 储存氮含量越高,光合速率一定越高,储存氮可以直接参与光反应过程
D. LN组光合氮供给不足,是其光合速率整体低于HN、MN组的重要原因
【答案】(1) ①. 酶、叶绿素、ATP、NADPH(任选两个) ②. 吸收、传递和转化光能 (2)先升高后降低
(3) ①. 下降##减少 ②. 储存氮分解释放氮元素,用于合成光合氮 (4)ABD
【解析】
【小问1详解】
氮是多种光合相关物质的组成元素,叶绿素(含N、Mg)、光合作用相关酶(蛋白质,含N)、ATP、NADPH都含有氮元素,均可参与光合作用。光合色素在光反应阶段的功能:吸收太阳光能,传递光能,并将一部分光能转化为活跃化学能。
【小问2详解】
观察甲图三条曲线(HN、MN、LN):0~5天光合速率上升,5天达到峰值,5~20天光合速率持续下降。因此三组的光合速率变化趋势均为先升高后降低。
【小问3详解】
对比乙图1天和8天,MN、LN组储存氮含量数值变小,即储存氮含量随时间下降。叶片扩张阶段需要大量氮元素,但是光合氮含量基本不变,依据题干信息“储存氮可储存多余氮也可分解释放氮元素”,说明储存氮可以分解,释放氮用来合成光合氮,保证光合作用持续进行。
【小问4详解】
A、HN组氮充足,叶片初始光合氮含量更高,光合氮参与光合作用相关物质(色素、酶)合成,从而提升光合速率,A正确;
B 、HN组储存氮含量高,储存氮可以分解释放氮,持续供给光合氮合成,利于长时间维持较高光合速率,B正确;
C、储存氮不能直接参与光反应;且“储存氮含量越高,光合速率一定越高”表述绝对,光合速率还受光照、CO2等其他因素限制,C错误;
D 、LN是严重缺氮组,光合氮供给不足,光合色素、光合酶合成受限,因此光合速率整体低于HN、MN组,D正确。
20. 某二倍体观赏植物,花瓣颜色受两对独立遗传的常染色体上等位基因A/a、B/b控制。基因型与花瓣颜色表型的对应关系为:A_B_表现为紫红色,A_bb表现为粉红色,aaB_表现为橘黄色,aabb表现为奶白色。将纯合粉红色花瓣植株与纯合橘黄色花瓣植株杂交得到F1,F1自交获得F2,F2存活个体表型及比例为紫红色花瓣∶粉红色花瓣∶橘黄色花瓣∶奶白色花瓣=5∶3∶3∶1。回答下列问题:
(1)花瓣颜色受两对独立遗传的等位基因控制,说明这两对等位基因的遗传遵循____________定律。
(2)F2存活个体表型及比例出现5∶3∶3∶1的分离比是由于基因型为__________的雄配子或雌配子发生致死。
(3)F2粉红色花瓣植株中,杂合子所占比例为__________;F2中的粉红色花瓣植株自由交配,所得F3的表型及比例为_________________。
(4)若用F1与奶白色花瓣植株(aabb)测交,则测交后代的表型种类为__________种;若要通过自交法鉴别F2中某橘黄色花瓣植株是否为纯合子,其预期结果是:若该植株为纯合子,则自交后代_________________;若为杂合子,则自交后代_________________。
【答案】(1)自由组合
(2)AB (3) ①. 2/3 ②. 粉红色花瓣∶奶白色花瓣=8∶1
(4) ①. 3或4 ②. 全为橘黄色花瓣 ③. 橘黄色花瓣∶奶白色花瓣=3∶1
【解析】
【小问1详解】
题干明确说明两对等位基因位于非同源染色体上、独立遗传,符合基因自由组合定律的适用条件,因此遵循基因的自由组合定律。
【小问2详解】
正常情况下双杂合子F₁(AaBb)自交后代典型比例应为9∶3∶3∶1,本题F₂总份数为5+3+3+1=12,比正常情况少了4份,且缺失的全属于A_B_(紫红色)类群。F₁产生的配子共AB、Ab、aB、ab4种,若基因型为AB的雌配子或雄配子致死,F₁自交时无法形成AABB(1份),且原本由AB配子参与结合形成的4份A_B_个体仅剩余5份,最终就会得到5∶3∶3∶1的分离比。
【小问3详解】
F₂中粉红色花瓣植株的基因型为AAbb(1份)、Aabb(2份),因此杂合子占比为2/3。该群体自由交配时,仅产生Ab、ab两种配子,比例为2∶1,雌雄配子随机结合后,后代中A_bb(粉红色)占8/9,aabb(奶白色)占1/9,表型比例为粉红色花瓣∶奶白色花瓣=8∶1。
【小问4详解】
测交是F₁和奶白色植株(aabb)杂交,aabb只能产生ab一种配子,后代的表型完全由F₁产生的可育配子决定:若让F₁作为产生致死配子的亲本(即AB配子致死的亲本)和aabb杂交:F₁仅能产生Ab、aB、ab3种可育配子,和ab配子结合后,后代基因型为Aabb(粉红色)、aaBb(橘黄色)、aabb(奶白色),共3种表型。若让F₁作为可产生全部4种配子的亲本(即不存在AB配子致死的另一亲本)和aabb杂交:F₁能产生AB、Ab、aB、ab4种可育配子,和ab配子结合后,后代基因型为AaBb(紫红色)、Aabb(粉红色)、aaBb(橘黄色)、aabb(奶白色),共4种表型。 由于题干仅说明“AB的雄配子或雌配子发生致死”,未指定F₁在测交中作为父本还是母本,因此测交后代的表型种类存在3种或4种两种可能。F₂中橘黄色植株基因型为aaBB或aaBb:纯合子aaBB自交后代不发生性状分离,全为橘黄色花瓣;杂合子aaBb自交后代会出现橘黄色花瓣(aaB_)∶奶白色花瓣(aabb)=3∶1的分离比。
21. 细胞不能无限长大是生物界的普遍现象,某科研小组通过琼脂块模拟细胞进行物质运输效率的探究实验,结果如下表所示(琼脂块为正方体,内含酚酞,浸泡在NaOH溶液中)。图1表示细胞内染色体与核DNA数目比随细胞周期的变化关系,图2为某高等植物根尖分生区细胞一个细胞周期中部分细胞的模式图。回答下列问题:
琼脂块边长/(cm)
表面积/(cm2)
体积/(cm3)
表面积/体积
NaOH扩散深度/(cm)
着色体积/总体积
1
6
1
6
0.5
1
2
24
8
3
0.5
0.65
3
54
27
2
0.5
0.42
(1)由表中数据分析可知,若将琼脂块边长增大到4 cm,预测其着色体积与总体积的比值将_____________(填“大于”“等于”或“小于”)0.42。综合分析可知,细胞不能无限长大的主要原因之一是_________________________________________________________________。
(2)图1中的cd对应图2中的__________细胞(填序号),图1发生de段变化的原因是__________________________。
(3)图2细胞①中p、q两条染色体是经过___________和着丝粒分裂形成的,一般情况下具有___________(填“相同”或“不相同”)的遗传物质。
(4)某科研小组开展了重铬酸钾溶液对大蒜根尖细胞有丝分裂影响的实验探究。经重铬酸钾溶液处理后,能够观察到“染色体桥”的现象,如图3所示。这是由于一条染色体上的2条姐妹染色单体的末端发生黏合,向两极移动时形成的异常现象。随后在“染色体桥”的两个着丝粒之间的任意位置发生断裂,形成的两条子染色体移向细胞两极。据图3分析,能够观察到染色体桥的时期是_________,图4中可正确表示“染色体桥”现象和断裂位置的图示是_________(填字母)。
【答案】(1) ①. 小于 ②. 细胞体积越大,其表面积与体积之比(相对表面积)越小,物质运输效率越低
(2) ①. ② ②. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体(染色体数目加倍,染色体与核DNA数目比由1/2恢复为1)
(3) ①. 复制(或“DNA复制”) ②. 相同
(4) ①. 有丝分裂后期(或“后期”) ②. B
【解析】
【小问1详解】
由表格数据可知,随着琼脂块边长增大,表面积/体积(相对表面积)逐渐减小,着色体积/总体积(代表物质运输效率)也逐渐降低。边长3cm时该比值为0.42,边长增大到4cm时,相对表面积进一步下降,因此着色体积与总体积的比值小于0.42。该模拟实验说明细胞不能无限长大的原因之一是:细胞体积越大,相对表面积越小,物质运输效率越低。
【小问2详解】
图1中cd段的染色体与核DNA数目比为0.5,说明每条染色体上有2个DNA分子,对应存在姐妹染色单体的时期,即图2中的②(有丝分裂前期细胞)。de段染色体与核DNA的比值从0.5骤升到1,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,每条染色体上的DNA数从2变为1。
【小问3详解】
图2细胞①是有丝分裂后期细胞,p、q是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体,是染色体先经过DNA复制(染色体复制)、再发生着丝粒分裂形成的,正常情况下二者的DNA完全相同,因此遗传物质相同。
【小问4详解】
染色体桥是姐妹染色单体末端黏合后,随着两个着丝粒分别向细胞两极移动牵拉形成的,该行为发生在有丝分裂后期。根据题干描述,异常的一条染色体的两条姐妹染色单体末端黏合,会形成带有两个着丝粒、姐妹染色单体末端相连的桥状结构,断裂位置在两个着丝粒之间,符合该特征的是图4的B。
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