内容正文:
福州一中2027届高三第一学期第二次质量检测
生物学科试卷
(完卷75分钟满分100分)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷1-6页,第Ⅱ卷7-11页,共11页。
第Ⅰ卷(选择题)
本卷15题(1-10题每题2分,11-15每题4分)共40分。在下列各题的4个选项中,只有一个选项是正确的,请将正确答案填涂在答题卡上。
1. 下列关于组成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 磷脂分子和ATP分子具有不同的元素组成
B. 辅酶I和辅酶II都能降低化学反应的活化能
C. 几丁质的元素组成是C、H、O,且几丁质只存在于真菌细胞壁
D. 生物大分子和相关单体都以碳链为基本骨架
2. 下列生命活动与细胞骨架无直接关系的是( )
A. 变形虫的运动 B. 染色体着丝粒的分裂
C. 黑藻叶绿体在细胞质中的运动 D. 抗利尿激素的分泌
3. 过量饮用添加果葡糖浆(果糖∶葡萄糖≈1∶1)的饮品,是某些“生活方式疾病”发病率上升的重要原因。研究者利用小鼠进行了相关实验,发现葡萄糖和果糖代谢的部分过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 果糖与葡萄糖均能被有氧或无氧呼吸利用
B. 果糖与葡萄糖均能水解生成ATP
C. ①②发生的场所均为细胞质基质
D. 与葡萄糖相比,果糖更易导致脂肪堆积
4. 如图表示某植物一昼夜之内叶绿体中C3相对含量的变化,下列说法中不正确的是
A. 从B点开始合成光合产物(CH2O)
B. AB段C3含量较高与没有接受光照有关
C. E点时C3含量极低与二氧化碳的供应有关
D. E点时叶绿体中ATP的含量比D点时低
5. 酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示,下列分析错误的是( )
A. 图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e
B. 图1所示为放能反应,图2所示为吸能反应
C. 与①反应相比,②反应所需的条件一般较温和
D. 图2所示反应中酶促反应的活化能为f
6. 剧烈运动过程中,骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是( )
A. 60 s时,肌细胞的无氧呼吸产生乳酸
B. 78.6 s时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C. 肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用
D. 运动后期,供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化
7. 肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下,肌细胞质基质Ca2+浓度极低,此时胞内Ca²+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体,能催化水解ATP实现Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. 该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量
B. E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩
C. 若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常
D. 随着待转运Ca²+浓度的增加,该载体的运输速率先增加后稳定
8. 下图为某植物细胞对蔗糖的运输过程示意图,据图分析,下列说法错误的是( )
A. 蔗糖由细胞外进入液泡依赖于H+浓度差形成的电化学势能
B. 该细胞的细胞外和液泡内的pH均高于细胞质基质
C. 图中各转运蛋白均是载体蛋白,对于维持细胞质基质中H+浓度的相对稳定起重要作用
D. ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶发挥全部功能的过程需要消耗能量
9. 一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,下列叙述错误的是( )
A. 减数第一次分裂中期和减数第二次分裂后期,每个细胞中的染色体数一般相同
B. 若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,可能是因为减数第一次分裂后期发生了非同源染色体自由组合
C. 若在分裂过程中只发生了一次异常产生了一个AAXB的精子,与该精子同时产生的另外3个精子为XB、aY、aY
D. 若基因组成为AAXBXB的细胞中无染色单体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期
10. 如图表示胰岛素在胰岛B细胞内的合成的部分过程,其中信号识别颗粒(SRP)是引导核糖体靶向运输至内质网的关键分子。下列有关叙述正确的是( )
A. 游离核糖体首先结合到胰岛素基因的mRNA的3’端
B. SRP可使游离核糖体转变为附着核糖体
C. B受体与信号肽结合引导肽链进入内质网腔
D. 经信号肽酶处理所得的两条肽链组成成熟胰岛素
11. 科研工作者以烟草悬浮细胞为材料,研究不同质量浓度的聚乙二醇(PEG)对细胞膜通透性的影响,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 高浓度PEG使细胞活力显著下降
B. 随着PEG浓度增加,eATP和iATP总量持续增加
C. iATP相对水平越高,说明细胞膜的通透性越小
D. 在PEG胁迫下,eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关
12. 线粒体呼吸复合体I(简称复合体I)催化NADH氧化,产生质子梯度用于合成ATP。在植物中,复合体I承担了线粒体约40%的ATP生成,其功能异常可导致ATP产量减少。下图表示某植物野生型(WT)和复合体I功能缺失突变体(CMS)的离体线粒体在提供不同底物时的呼吸速率。下列叙述错误的是( )
A. 植物中存在不依赖复合体I的NADH氧化途径
B. 没有复合体I也不影响线粒体中丙酮酸的氧化
C. 线粒体中甘氨酸的氧化大部分依赖于复合体I
D. 线粒体中等量NADH氧化,CMS放热较WT少
13. 线粒体胞吐(MEx)是指线粒体通过进入迁移体(一种囊泡结构)被释放到细胞外的过程。MEx常作为线粒体受损的重要指标。为研究D蛋白和K蛋白在MEx中的作用,用红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,操作及结果如图1和2.下列说法错误的是( )
A. MEx过程体现了生物膜具有一定的流动性
B. 药物C使线粒体受损,此时K蛋白可以显著促进MEx
C. 在MEx过程中,D蛋白和K蛋白的功能具有协同作用
D. MEx过程中迁移体的移动与细胞骨架有关
14. 某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
15. 果蝇(2n=8)卵原细胞减数分裂存在“逆反”减数分裂现象,如图是“逆反”减数分裂过程(MⅠ、MⅡ分别表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ),下列相关叙述错误的是( )
A. “逆反”减数分裂的MⅠ发生非姐妹染色单体的互换和姐妹染色单体分离
B. “逆反”减数分裂的MⅡ不发生同源染色体的分离
C. “逆反”减数分裂的MⅡ过程中核DNA数目和染色体数目都发生减半
D. MⅡ过程重组染色体高概率地进入卵细胞有利于提高子代的变异率
第Ⅱ卷(非选择题)
本卷5题,共60分,请将答案填在答题卷上
16. 在逆境条件下,细胞膜结构会受损,使其通透性增大,导致细胞内大量无机盐外渗,使外部溶液电导率增大。外部溶液电导率已成为衡量细胞膜结构完整性的一个重要指标。渗透胁迫属于逆境条件,是指由于环境因素的变化使植物不能得到充足水分的一种状况。研究者以拟南芥野生型植株(WT)和SUC5基因突变纯合体(HM)为实验材料,研究了叶片在渗透胁迫下外部溶液相对电导率的变化,结果如图所示。回答下列问题:
(1)细胞膜的功能是由它的结构和成分决定的。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的______________就越多,这些蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。
(2)植物细胞能通过渗透作用吸水或失水,原因是______________相当于一层半透膜,且______与外界溶液之间存在浓度差。下列环境变化属于渗透胁迫的是__________________。
A.改变日照时长B.土壤盐碱化C.干旱处理D.相对高温处理
(3)据图分析,拟南芥WT和HM相比,______________更能适应渗透胁迫,依据是__________________________。
(4)由实验结果可推测SUC5基因在渗透胁迫下的作用是__________________。
17. 植物光合作用速率受多种因素影响,研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米,利用其研究了光合作用产物对光合作用速率的反馈调节机制。
(1)玉米叶肉细胞合成的光合作用产物部分用于建造植物体本身和______,传粉后大部分运输到种子中积累、储存。研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度,结果如图1。图1结果说明野生型植株中CST1蛋白能够______(填“促进”或“抑制”)气孔打开,突变体光合速率下降的原因是______。
(2)研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量,图2结果显示A组______,B组CST1基因在连续黑暗处理下持续高水平表达,C组CSTI基因在连续光照处理下持续低水平表达。
(3)由上述结果,研究人员进一步推测CST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控,进而影响气孔开放程度。为验证上述推测,进行了如下实验:在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液,对照组注射等量蒸馏水,48小时后检测叶片气孔开放程度。若实验结果为野生型蔗糖组气孔开放程度明显低于蒸馏水组,且______,______,则可证明上述推测。
(4)结合以上研究结果,请完善光合作用产物对光合作用速率的调节机制模型______(在方框中填文字)。
18. 捕光复合体是叶绿体中捕获光能的关键结构,由光合色素和叶绿素结合蛋白(LHCP)组成,L蛋白与S蛋白等共同参与LHCP向类囊体膜的转运,L蛋白还参与叶绿素合成的调控,相关过程如图(a)。回答下列问题。
(1)用纸层析法分离野生型(WT)和L基因缺失突变体(l)植株的叶绿体色素,滤纸条均出现4条色素带。l组自上而下第三条带对应的色素是___________;与WT相比,该条带的颜色深浅变化是___________。相较于WT植株,l植株叶绿体内中间物1含量___________,l植株叶片暗反应中C3的___________反应过程会受影响。
(2)通过抗原—抗体杂交反应检测WT植株叶绿体基质和类囊体中L蛋白的量,结果如图(b)所示,结构2是___________。
(3)WT、l及s(S基因缺失突变体)植株的表型如图(c)所示,其中l对应的是___________(填“甲”“乙”或“丙”),与WT相比,两突变体表型差异产生的原因是___________。
(4)为进一步验证L蛋白的功能,应在WT、l两种实验材料基础上,再补充两组不同的实验材料,分别为___________。
19. 低温可造成自然越冬的昆虫幼虫发育暂时停滞,称为滞育,这种幼虫的耐寒能力显著高于实验室恒温培养的非滞育幼虫。研究者对相关机制进行了研究。
(1)图1表示有氧呼吸部分阶段。H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运至________(细胞器)膜间隙,形成浓度差,ATP合酶能顺浓度梯度运输H+,降低H+势能,生成ATP。此外,UCP4也可降低H+势能,进而________ATP的合成,促进产热。
(2)H+势能降低能够提高有氧呼吸速率。与非滞育幼虫相比,滞育幼虫有更高的呼吸速率,研究者提出两个假说解释上述现象。假说一:UCP4增多;假说二:ATP合酶增多。用UCP4抑制剂和ATP合酶抑制剂对两种幼虫进行处理,结果支持假说一(如图2),其中_______(填“A”或“B”)为UCP4抑制剂,判断依据是________。
(3)PGC与UCP4同为调节能量代谢的蛋白,且在同一通路上,为探究二者的上下游关系,研究者利用双链RNA(dsRNA)抑制相应基因表达,检测相关蛋白含量,结果如图3。可知UCP4在PGC的________。
(4)C9仅存在于滞育幼虫中,在秋冬季降温时达到峰值,引起PGC与UCP4基因表达的变化,是滞育幼虫耐寒的关键激素。综上所述,完成C9的作用机制:C9与受体结合→________→降低H+势能,促进产热。
20. 下图1表示某个动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体、核DNA和染色单体数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)图1中甲细胞的名称是__________。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式可能是__________。
(2)图2中图例“□”代表__________的数目;图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图2中的__________(用罗马数字和箭头表示);甲细胞→甲细胞的后一时期对应于图2中的__________(用罗马数字和箭头表示)。
(3)初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。为了探索具体的机理,收集了小鼠的初级卵母细胞,在诱导恢复分裂后,用两种特异性药物(药物H和药物F)进行了实验,结果如下图3所示。根据上述结果推测,药物H的影响是__________(选填“促进”或“抑制”)初级卵母细胞完成减数分裂:从对缢缩环的影响角度分析,药物F对减数第一次分裂的影响可能是__________(选填“促进”或“抑制”)缢缩环的形成。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
福州一中2027届高三第一学期第二次质量检测
生物学科试卷
(完卷75分钟满分100分)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷1-6页,第Ⅱ卷7-11页,共11页。
第Ⅰ卷(选择题)
本卷15题(1-10题每题2分,11-15每题4分)共40分。在下列各题的4个选项中,只有一个选项是正确的,请将正确答案填涂在答题卡上。
1. 下列关于组成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 磷脂分子和ATP分子具有不同的元素组成
B. 辅酶I和辅酶II都能降低化学反应的活化能
C. 几丁质的元素组成是C、H、O,且几丁质只存在于真菌细胞壁
D. 生物大分子和相关单体都以碳链为基本骨架
【答案】D
【解析】
【详解】A、磷脂分子的元素组成为C、H、O、N、P,ATP分子的元素组成也是C、H、O、N、P,二者元素组成完全相同,A错误;
B、只有酶能降低化学反应的活化能,辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ是酶的辅助因子,主要功能是传递氢(电子),本身不具备催化活性,不能降低化学反应的活化能,B错误;
C、几丁质属于含氮多糖,元素组成除C、H、O之外,还含有N,且几丁质并非只存在于真菌细胞壁,甲壳类动物的外骨骼中也大量存在几丁质,C错误;
D、组成生物大分子的单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子由单体聚合形成,因此也以碳链为基本骨架,D正确。
2. 下列生命活动与细胞骨架无直接关系的是( )
A. 变形虫的运动 B. 染色体着丝粒的分裂
C. 黑藻叶绿体在细胞质中的运动 D. 抗利尿激素的分泌
【答案】B
【解析】
【详解】A、变形虫的变形运动依赖于细胞骨架的动态变化来实现,A不符合题意;
B、染色体的着丝粒分裂是由相关的酶等因素调控,与细胞骨架没有直接关系,细胞骨架主要参与细胞的运动、物质运输等,,B符合题意;
C、叶绿体在细胞质基质中的运动是通过细胞骨架的牵引等作用完成的,C不符合题意;
D、抗利尿激素属于分泌蛋白,其在分泌的过程中与细胞骨架有关,D不符合题意。
3. 过量饮用添加果葡糖浆(果糖∶葡萄糖≈1∶1)的饮品,是某些“生活方式疾病”发病率上升的重要原因。研究者利用小鼠进行了相关实验,发现葡萄糖和果糖代谢的部分过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 果糖与葡萄糖均能被有氧或无氧呼吸利用
B. 果糖与葡萄糖均能水解生成ATP
C. ①②发生的场所均为细胞质基质
D. 与葡萄糖相比,果糖更易导致脂肪堆积
【答案】B
【解析】
【详解】A、果糖和葡萄糖代谢均可产生3-磷酸甘油醛,可进一步参与有氧呼吸生成CO2和H2O,也可参与无氧呼吸生成乳酸,因此二者均能被有氧或无氧呼吸利用,A正确;
B、果糖和葡萄糖均属于单糖,不能发生水解反应;且二者是通过氧化分解释放能量合成ATP,并非水解生成ATP,B错误;
C、①为葡萄糖分解为3-磷酸甘油醛、②为3-磷酸甘油醛分解为丙酮酸,均属于细胞呼吸的第一阶段,发生场所为细胞质基质,C正确;
D、葡萄糖的分解过程受ATP的负反馈抑制,而果糖代谢无该抑制机制,且果糖可通过生成甘油醛的途径更多合成三酰甘油(脂肪),因此与葡萄糖相比,果糖更易导致脂肪堆积,D正确。
4. 如图表示某植物一昼夜之内叶绿体中C3相对含量的变化,下列说法中不正确的是
A. 从B点开始合成光合产物(CH2O)
B. AB段C3含量较高与没有接受光照有关
C. E点时C3含量极低与二氧化碳的供应有关
D. E点时叶绿体中ATP的含量比D点时低
【答案】D
【解析】
【分析】随着光照强度的增加,光反应生成的[H]和ATP增加,C3还原量增加,C3含量减少,随着光照强度的降低,光反应生成的[H]和ATP减少,C3还原量减少,C3含量升高。
【详解】A、AB段C3含量不变,且是夜间没有光照,所以没有有机物生成,A正确;
B、AB段C3含量不变,对应的时间是0~6点,没有光照,C3含量较高与没有接受光照有关,B正确;
C、E点时,光照过强,温度较高导致气孔部分关闭,二氧化碳供应减少,生成的C3含量极低,C正确;
D、E点时,光照充足,供应较强,叶绿体中光反应产生的ATP的含量较D点高,D错误;
故选D。
5. 酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示,下列分析错误的是( )
A. 图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e
B. 图1所示为放能反应,图2所示为吸能反应
C. 与①反应相比,②反应所需的条件一般较温和
D. 图2所示反应中酶促反应的活化能为f
【答案】D
【解析】
【详解】A、图1中更高的曲线为无机催化剂催化的反应能量变化,更低的曲线为酶催化的反应能量变化,二者所需活化能的差值就是酶比无机催化剂多降低的活化能,对应数值为e,A正确;
B、放能反应的产物能量低于反应物能量,吸能反应的产物能量高于反应物能量,因此图1为放能反应,图2为吸能反应,B正确;
C、①是无机催化剂催化的反应,②是酶促反应,与无机催化剂相比,酶的作用条件一般更温和,需要适宜的温度和pH,C正确;
D、活化能是反应物分子从常态转变为易发生反应的活跃状态所需的能量,即图2中反应物2的能量水平到曲线峰值的能量差,f是②曲线峰值到产物2的能量差,不属于酶促反应的活化能,D错误。
6. 剧烈运动过程中,骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是( )
A. 60 s时,肌细胞的无氧呼吸产生乳酸
B. 78.6 s时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C. 肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用
D. 运动后期,供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化
【答案】B
【解析】
【详解】A、60s时有氧呼吸供能占比不足100%,说明骨骼肌细胞同时进行无氧呼吸,人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸,A正确;
B、78.6s时有氧呼吸供能占比为50%,即有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等,由于消耗等量葡萄糖时有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸,因此此时无氧呼吸消耗的葡萄糖量远多于有氧呼吸,二者消耗葡萄糖量不相等,B错误;
C、细胞中ATP水解生成ADP和Pi并释放能量,ADP和Pi又可在呼吸作用等放能反应中重新合成ATP,因此ADP可循环利用,C正确;
D、运动后期有氧呼吸供能占比升高,说明供氧逐渐充足,氧气参与有氧呼吸第三阶段,可促进线粒体内反应物的彻底氧化分解,D正确。
7. 肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下,肌细胞质基质Ca2+浓度极低,此时胞内Ca²+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体,能催化水解ATP实现Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. 该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量
B. E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩
C. 若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常
D. 随着待转运Ca²+浓度的增加,该载体的运输速率先增加后稳定
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:依题意,钙泵将Ca2+逆浓度运回肌质网腔,则运输钙的方式为主动运输。图示中载体的 E1状态是载体蛋白的磷酸化,通过其空间结构变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输,E2是去磷酸化状态,恢复可以重新结合Ca2+的状态。
【详解】A、根据题干信息,该载体对Ca2+的转运是主动运输方式,利用了ATP水解所释放的能量,A正确;
B、图示中载体的 E1状态是载体蛋白的磷酸化,通过其空间结构变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输,E2是去磷酸化状态,恢复可以重新结合Ca2+的状态,因此这个主动运输过程是把Ca2+向肌质网(其内Ca2+浓度高)中运输,降低了肌细胞质基质中Ca2+浓度,肌细胞由收缩恢复为舒张状态,B错误;
C、肌质网膜上的Ca2+载体数量不足或功能减弱,不利于肌质网回收Ca2+,使肌细胞质基质中Ca2+维持较高浓度,引起肌细胞持续收缩, C正确;
D、在主动运输中,在一定范围内随着待转运Ca2+浓度的增加,该载体的运输速率增大,但受到载体数量等的限制,达到最大速率后保持稳定,D正确。
故选B。
8. 下图为某植物细胞对蔗糖的运输过程示意图,据图分析,下列说法错误的是( )
A. 蔗糖由细胞外进入液泡依赖于H+浓度差形成的电化学势能
B. 该细胞的细胞外和液泡内的pH均高于细胞质基质
C. 图中各转运蛋白均是载体蛋白,对于维持细胞质基质中H+浓度的相对稳定起重要作用
D. ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶发挥全部功能的过程需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、蔗糖由细胞外进入液泡是通过与H+协同转运方式,依赖于H+浓度差形成的电化学势能来驱动蔗糖的运输,A正确;
B、H+从细胞质基质进入细胞外和液泡都需要消耗ATP水解释放的能量,并需要转运蛋白的参与,说明H+从细胞质基质进入细胞外和液泡都是主动运输,主动运输是逆浓度梯度的,说明细胞外和液泡内的H+浓度高于细胞质基质,所以细胞外和液泡内的pH均低于细胞质基质,B错误;
C、蔗糖—H+共转运体和蔗糖-H+逆向转运体分别利用细胞膜、液泡膜两侧H+浓度差,主动运输蔗糖;液泡膜焦磷酸化酶、液泡膜ATP酶和质膜ATP酶都可以主动运输H+,主动运输需要载体蛋白的参与,所以图中的5种蛋白质都属于载体蛋白。图中各种载体蛋白都能运输H+,对于维持细胞质基质中H+浓度的相对稳定起重要作用,C正确;
D、质膜ATP酶、液泡膜ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶这三种酶既有催化作用,又有逆浓度梯度运输H+的作用,主动运输需要消耗能量,所以ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶发挥全部功能的过程需要消耗能量,D正确。
故选B。
9. 一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,下列叙述错误的是( )
A. 减数第一次分裂中期和减数第二次分裂后期,每个细胞中的染色体数一般相同
B. 若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,可能是因为减数第一次分裂后期发生了非同源染色体自由组合
C. 若在分裂过程中只发生了一次异常产生了一个AAXB的精子,与该精子同时产生的另外3个精子为XB、aY、aY
D. 若基因组成为AAXBXB的细胞中无染色单体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期
【答案】B
【解析】
【分析】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:着丝粒分裂,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、减数第一次分裂中期和减数第二次分裂后期(着丝粒分裂,染色体数目加倍),细胞中的染色体数一般相同,都与体细胞的染色体数目相同,A正确;
B、正常情况下产生的精子是AXB:aY=1:1或者AY:aXB=1:1,若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,可能是因为发生了交叉互换或基因突变,B错误;
C、若产生了一个AAXB的精子,则说明XY同源染色体发生分离,而含A基因的染色单体形成子染色体后未分离,故与该精子同时产生的另外3个精子为XB、aY,aY,C正确;
D、减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,无染色单体,染色体数目加倍,因此若基因组成为AAXBXB的细胞中无染色单体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期,D正确。
故选B。
10. 如图表示胰岛素在胰岛B细胞内的合成的部分过程,其中信号识别颗粒(SRP)是引导核糖体靶向运输至内质网的关键分子。下列有关叙述正确的是( )
A. 游离核糖体首先结合到胰岛素基因的mRNA的3’端
B. SRP可使游离核糖体转变为附着核糖体
C. B受体与信号肽结合引导肽链进入内质网腔
D. 经信号肽酶处理所得的两条肽链组成成熟胰岛素
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,分泌蛋白先在游离的核糖体合成,形成一段多肽链后,信号识别颗粒(SRP)识别信号,再与内质网上信号识别受体DP结合,将核糖体-新生肽引导至内质网,SRP脱离,信号引导肽链进入内质网,形成折叠的蛋白质,随后,核糖体脱落。
【详解】A、游离核糖体首先结合到胰岛素基因的 mRNA 的 5' 端,而非 3' 端 。翻译起始时,核糖体小亚基先与 mRNA 的 5' 端结合,然后招募大亚基等开始翻译过程,A错误;
B、由图可知,信号识别颗粒(SRP)能识别信号肽,将正在合成蛋白质的游离核糖体引导至内质网,使游离核糖体转变为附着核糖体 ,B 正确;
C、是信号识别颗粒(SRP) - 信号肽 - 核糖体复合物与 B 受体结合,引导肽链进入内质网腔,并非 B 受体直接与信号肽结合引导,C错误;
D、经信号肽酶处理后得到一条肽链,这条肽链需进一步加工、折叠等才形成成熟胰岛素(含两条肽链,通过二硫键相连),D 错误。
故选B。
11. 科研工作者以烟草悬浮细胞为材料,研究不同质量浓度的聚乙二醇(PEG)对细胞膜通透性的影响,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 高浓度PEG使细胞活力显著下降
B. 随着PEG浓度增加,eATP和iATP总量持续增加
C. iATP相对水平越高,说明细胞膜的通透性越小
D. 在PEG胁迫下,eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜的功能:作为细胞边界,将细胞与外界环境分开,保持细胞内部环境的相对稳定;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息传递。
【详解】A、分析题意,吸光值OD值越小,表示细胞膜通透性越小,由图可知,高浓度PEG时,OD值增大,即细胞膜通透性增大,细胞活力下降,A正确;
B、据图可知,随着PEG浓度增加,iATP减小,故eATP和iATP总量并非持续增加,B错误;
C、吸光值OD值越小,表示细胞膜通透性越小,由图示可知,iATP相对水平越高,OD值越小,说明细胞膜通透性越小,C正确;
D、从图中可观察到在PEG胁迫下,eATP相对水平升高,而iATP相对水平降低,故二者呈负相关,D正确。
故选B。
12. 线粒体呼吸复合体I(简称复合体I)催化NADH氧化,产生质子梯度用于合成ATP。在植物中,复合体I承担了线粒体约40%的ATP生成,其功能异常可导致ATP产量减少。下图表示某植物野生型(WT)和复合体I功能缺失突变体(CMS)的离体线粒体在提供不同底物时的呼吸速率。下列叙述错误的是( )
A. 植物中存在不依赖复合体I的NADH氧化途径
B. 没有复合体I也不影响线粒体中丙酮酸的氧化
C. 线粒体中甘氨酸的氧化大部分依赖于复合体I
D. 线粒体中等量NADH氧化,CMS放热较WT少
【答案】D
【解析】
【详解】A、CMS为复合体I功能缺失突变体,以NADH为底物时CMS仍具有较高的呼吸速率,说明植物中存在不依赖复合体I的NADH氧化途径,A正确;
B、以丙酮酸为底物时,野生型WT和突变体CMS的呼吸速率差异很小,说明复合体I缺失不影响线粒体中丙酮酸的氧化,B正确;
C、以甘氨酸为底物时,CMS的呼吸速率远低于WT,说明甘氨酸的氧化大部分依赖复合体I,C正确;
D、复合体I可将NADH氧化释放的能量用于建立质子梯度合成ATP,CMS复合体I功能缺失,等量NADH氧化时,转化为ATP的能量减少,更多能量以热能形式散失,因此CMS放热较WT多,D错误。
13. 线粒体胞吐(MEx)是指线粒体通过进入迁移体(一种囊泡结构)被释放到细胞外的过程。MEx常作为线粒体受损的重要指标。为研究D蛋白和K蛋白在MEx中的作用,用红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,操作及结果如图1和2.下列说法错误的是( )
A. MEx过程体现了生物膜具有一定的流动性
B. 药物C使线粒体受损,此时K蛋白可以显著促进MEx
C. 在MEx过程中,D蛋白和K蛋白的功能具有协同作用
D. MEx过程中迁移体的移动与细胞骨架有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体胞吐(MEx)是指线粒体通过进入迁移体(一种囊泡结构)被释放到细胞外的过程,体现了生物膜具有一定的流动性的特点,A正确;
B、分析图可知,未敲除K基因并用药物C处理时,荧光相对值大,而敲除该基因并用药物C处理时,相对值小,说明K基因或其表达产物可在线粒体受损时促进“线粒体胞吐”,B正确;
C、敲除D基因后,MEx水平反而显著升高;同时敲除D和K基因后,MEx又回落至低水平,说明D蛋白的作用是抑制MEx,K蛋白的作用是促进MEx,二者功能相反,并非协同作用,C错误;
D、真核细胞内的细胞骨架的作用是锚定并支撑着细胞器,与细胞器在细胞内的运输有关,因此MEx过程中迁移体的移动与细胞骨架有关,D正确。
14. 某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
【答案】C
【解析】
【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养,进行一次有丝分裂后,产生的每个细胞的每条DNA都有一条链含有32P,继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂,完成复制后,8条染色单体中有4条含有32P,减数第一次分裂完成后,理论上,每个细胞中有2条染色体,四条染色单体,其中有2条单体含有32P。
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的,据图所示,这些细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞2次DNA复制,1次着丝粒分裂,A错误;
B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成,因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期,且均含有一个染色体组,B错误;
C、精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P,减数分裂完成复制后,每条染色体上有1个单体含有32P,另一个单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四个染色单体,其中有两个单体含有放射性,但乙细胞含有3个染色单体含有放射性,原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换,C正确;
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞,乙细胞有3个单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P,D错误。
故选C。
15. 果蝇(2n=8)卵原细胞减数分裂存在“逆反”减数分裂现象,如图是“逆反”减数分裂过程(MⅠ、MⅡ分别表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ),下列相关叙述错误的是( )
A. “逆反”减数分裂的MⅠ发生非姐妹染色单体的互换和姐妹染色单体分离
B. “逆反”减数分裂的MⅡ不发生同源染色体的分离
C. “逆反”减数分裂的MⅡ过程中核DNA数目和染色体数目都发生减半
D. MⅡ过程重组染色体高概率地进入卵细胞有利于提高子代的变异率
【答案】B
【解析】
【详解】A、题图分析:常规减数分裂过程中,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期;逆反减数分裂中,着丝粒分裂发生在减数第一次分裂后期,同源染色体的分离发生在减数第二次分裂后期。由图可知,“逆反”减数分裂的MⅠ发生同源染色体的非姐妹染色单体的互换和着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,A正确;
B、由图可知,逆反减数分裂中,同源染色体的分离发生在减数第二次分裂后期,B错误;
C、“逆反”减数分裂的MⅡ过程中DNA和染色体均分到两个子细胞中,核DNA数目和染色体数目都发生减半,C正确;
D、MⅡ过程重组染色体高概率地进入卵细胞,通过卵细胞传给子代,有利于提高子代的变异率,D正确。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题)
本卷5题,共60分,请将答案填在答题卷上
16. 在逆境条件下,细胞膜结构会受损,使其通透性增大,导致细胞内大量无机盐外渗,使外部溶液电导率增大。外部溶液电导率已成为衡量细胞膜结构完整性的一个重要指标。渗透胁迫属于逆境条件,是指由于环境因素的变化使植物不能得到充足水分的一种状况。研究者以拟南芥野生型植株(WT)和SUC5基因突变纯合体(HM)为实验材料,研究了叶片在渗透胁迫下外部溶液相对电导率的变化,结果如图所示。回答下列问题:
(1)细胞膜的功能是由它的结构和成分决定的。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的______________就越多,这些蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。
(2)植物细胞能通过渗透作用吸水或失水,原因是______________相当于一层半透膜,且______与外界溶液之间存在浓度差。下列环境变化属于渗透胁迫的是__________________。
A.改变日照时长B.土壤盐碱化C.干旱处理D.相对高温处理
(3)据图分析,拟南芥WT和HM相比,______________更能适应渗透胁迫,依据是__________________________。
(4)由实验结果可推测SUC5基因在渗透胁迫下的作用是__________________。
【答案】(1)种类和数量
(2) ①. 原生质层 ②. 细胞液 ③. BCD
(3) ①. WT ②. 在受到渗透胁迫后,一定时间内WT的相对电导率低于HM
(4)SUC5基因控制合成的蛋白质可能对逆境下的细胞膜有保护作用
【解析】
【小问1详解】
细胞膜功能的复杂程度与蛋白质的种类和数量有关,功能越复杂,蛋白质种类和数量越多;蛋白质分子以镶嵌的方式存在于磷脂双分子层中。
【小问2详解】
植物细胞的原生质层(细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质)相当于半透膜,且细胞液与外界溶液之间存在浓度差,是渗透作用的条件之一。
A、改变日照时长不直接影响水分的渗透吸收,不属于渗透胁迫,A错误;
B、土壤盐碱化会使外界溶液浓度升高,细胞失水,属于渗透胁迫,B正确;
C、干旱处理会使植物无法得到充足水分,细胞液与外界溶液浓度差改变,属于渗透胁迫,C正确;
D、相对高温处理导致植物失水过多,直接影响水分的渗透吸收,属于渗透胁迫,D正确。
【小问3详解】
在受到渗透胁迫后,一定时间内 WT 的相对电导率低于HM,因此WT更能适应渗透胁迫。
【小问4详解】
HM 是 SUC5 基因突变纯合体,其在渗透胁迫下的相对电导率高于 WT,说明 SUC5 基因正常表达时,能减少细胞膜损伤,增强对渗透胁迫的适应能力。
17. 植物光合作用速率受多种因素影响,研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米,利用其研究了光合作用产物对光合作用速率的反馈调节机制。
(1)玉米叶肉细胞合成的光合作用产物部分用于建造植物体本身和______,传粉后大部分运输到种子中积累、储存。研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度,结果如图1。图1结果说明野生型植株中CST1蛋白能够______(填“促进”或“抑制”)气孔打开,突变体光合速率下降的原因是______。
(2)研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量,图2结果显示A组______,B组CST1基因在连续黑暗处理下持续高水平表达,C组CSTI基因在连续光照处理下持续低水平表达。
(3)由上述结果,研究人员进一步推测CST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控,进而影响气孔开放程度。为验证上述推测,进行了如下实验:在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液,对照组注射等量蒸馏水,48小时后检测叶片气孔开放程度。若实验结果为野生型蔗糖组气孔开放程度明显低于蒸馏水组,且______,______,则可证明上述推测。
(4)结合以上研究结果,请完善光合作用产物对光合作用速率的调节机制模型______(在方框中填文字)。
【答案】(1) ①. 呼吸作用 ②. 促进 ③. CST1基因功能缺失,气孔开放程度下降,CO2吸收量减少,暗反应速率受限,光合作用速率下降
(2)CST1基因表达量在光照时下降,黑暗时上升
(3) ①. 高于突变体的蔗糖组和蒸馏水组 ②. 突变体的蔗糖组和蒸馏水组气孔开放程度相同
(4)
【解析】
【分析】二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。气孔的开放程度将影响CO2的吸收,进而影响光合速率。
【小问1详解】
细胞呼吸消耗的有机物来自光合作用制造的有机物,因此玉米叶肉细胞合成的光合作用产物部分用于建造植物体本身和呼吸作用消耗。野生型气孔开放程度大于突变体,说明野生型植株中CST1蛋白能够促进气孔打开;结合图1可知,与野生型相比,突变体气孔开放程度显著下降,CO2吸收量减少,突变体光合速率下降。
【小问2详解】
由图2可知,B组是连续黑暗处理,CST1基因保持较高的表达水平,而A组在光照时CST1基因表达量下降,在黑暗时CST1基因表达量上升。
【小问3详解】
若CST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控,进而影响气孔开放程度。由于突变型的CST1基因功能缺失,导致不能表达形成相应的产物,因此不会影响气孔开放程度,所以蔗糖处理突变体的组与蒸馏水处理突变体的组气孔开放程度相同,野生型蔗糖组气孔开放程度明显低于蒸馏水组,但高于高于突变体的蔗糖组和蒸馏水组,因而可证明上述推测。
【小问4详解】
结合题干可知及结果可知,光合产物的积累抑制CST1基因的表达,使气孔开放程度下降,CO2减少,从而使光合作用降低。调节机制如下:
。
18. 捕光复合体是叶绿体中捕获光能的关键结构,由光合色素和叶绿素结合蛋白(LHCP)组成,L蛋白与S蛋白等共同参与LHCP向类囊体膜的转运,L蛋白还参与叶绿素合成的调控,相关过程如图(a)。回答下列问题。
(1)用纸层析法分离野生型(WT)和L基因缺失突变体(l)植株的叶绿体色素,滤纸条均出现4条色素带。l组自上而下第三条带对应的色素是___________;与WT相比,该条带的颜色深浅变化是___________。相较于WT植株,l植株叶绿体内中间物1含量___________,l植株叶片暗反应中C3的___________反应过程会受影响。
(2)通过抗原—抗体杂交反应检测WT植株叶绿体基质和类囊体中L蛋白的量,结果如图(b)所示,结构2是___________。
(3)WT、l及s(S基因缺失突变体)植株的表型如图(c)所示,其中l对应的是___________(填“甲”“乙”或“丙”),与WT相比,两突变体表型差异产生的原因是___________。
(4)为进一步验证L蛋白的功能,应在WT、l两种实验材料基础上,再补充两组不同的实验材料,分别为___________。
【答案】(1) ①. 叶绿素a ②. 变浅 ③. 增多 ④. 还原
(2)类囊体 (3) ①. 丙 ②. L蛋白兼具调控叶绿素合成与协助LHCP转运的双重功能,而S蛋白仅参与LHCP的转运
(4)突变体中转入正常的L基因表达载体,让其重新表达L蛋白;向突变体中转入不含L基因的空表达载体
【解析】
【小问1详解】
叶绿体色素分离实验中,滤纸条自上而下四条色素带依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所以第三条带对应的色素是叶绿素a。因为L基因缺失突变体缺乏L蛋白,而L蛋白参与叶绿素合成调控,所以l组叶绿素合成减少,自上而下第三条带(叶绿素a)颜色变浅。由于L蛋白参与叶绿素合成,l植株叶绿素合成受阻,中间物1转化为中间物2减少,所以中间物1含量增加。叶绿素是光反应中吸收、转化光能的重要色素,叶绿素减少会使光反应产生的ATP和NADPH减少,进而影响暗反应中C3的还原过程。
【小问2详解】
图(b)中,完整叶绿体的L蛋白含量最多,结构1次之,结构2不含,结合图(a)中L蛋白存在于叶绿体基质,与S蛋白等共同参与LHCP向类囊体膜的转运,因此结构1是叶绿体基质,结构2是类囊体。
【小问3详解】
l是L基因缺失突变体,L蛋白参与叶绿素合成调控,所以l植株叶绿素合成受影响更显著,表型为严重失绿,对应图(c)中的丙。L蛋白与S蛋白等共同参与LHCP向类囊体膜的转运,L蛋白还参与叶绿素合成的调控,所以与WT相比,两突变体表型差异产生的原因是L蛋白兼具调控叶绿素合成与协助LHCP转运的双重功能,而S蛋白仅参与LHCP的转运。
【小问4详解】
为进一步验证L蛋白的功能,自变量是L蛋白的有无,需要补充突变体中转入正常的L基因表达载体,让其重新表达L蛋白,另一组向突变体中转入不含L基因的空表达载体,排除载体本身对实验的干扰。
19. 低温可造成自然越冬的昆虫幼虫发育暂时停滞,称为滞育,这种幼虫的耐寒能力显著高于实验室恒温培养的非滞育幼虫。研究者对相关机制进行了研究。
(1)图1表示有氧呼吸部分阶段。H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运至________(细胞器)膜间隙,形成浓度差,ATP合酶能顺浓度梯度运输H+,降低H+势能,生成ATP。此外,UCP4也可降低H+势能,进而________ATP的合成,促进产热。
(2)H+势能降低能够提高有氧呼吸速率。与非滞育幼虫相比,滞育幼虫有更高的呼吸速率,研究者提出两个假说解释上述现象。假说一:UCP4增多;假说二:ATP合酶增多。用UCP4抑制剂和ATP合酶抑制剂对两种幼虫进行处理,结果支持假说一(如图2),其中_______(填“A”或“B”)为UCP4抑制剂,判断依据是________。
(3)PGC与UCP4同为调节能量代谢的蛋白,且在同一通路上,为探究二者的上下游关系,研究者利用双链RNA(dsRNA)抑制相应基因表达,检测相关蛋白含量,结果如图3。可知UCP4在PGC的________。
(4)C9仅存在于滞育幼虫中,在秋冬季降温时达到峰值,引起PGC与UCP4基因表达的变化,是滞育幼虫耐寒的关键激素。综上所述,完成C9的作用机制:C9与受体结合→________→降低H+势能,促进产热。
【答案】(1) ①. 线粒体 ②. 减少
(2) ①. B ②. 5与1无差异,6远低于2,3低于1,4低于2,但3、4的差值与1、2接近(5与1无差异,6远低于2)
(3)下游 (4)PGC表达增多, 促进UCP4表达增多
【解析】
【小问1详解】
图1展示的是有氧呼吸第三阶段,该阶段发生在线粒体内膜上。H⁺通过复合体 I、Ⅲ、Ⅳ被运至线粒体膜间隙,形成跨膜H⁺浓度差,为ATP合成提供动力。ATP 合酶利用 H⁺顺浓度梯度回流释放的势能合成 ATP。UCP4 也能降低 H⁺势能,不经过ATP合酶生成ATP,因此会减少ATP 的生成,更多能量以热能形式释放,促进产热。
【小问2详解】
滞育幼虫在B处理下的呼吸速率显著下降,与非滞育幼虫无明显差异(或B处理消除了滞育幼虫与非滞育幼虫的呼吸速率差异) , 假说一认为滞育幼虫呼吸速率高是因为UCP4 增多。 加入UCP4抑制剂后,滞育幼虫的呼吸速率会明显下降,与非滞育幼虫的差异消失。 图2中,B组处理后,滞育幼虫的呼吸速率大幅降低,与非滞育幼虫接近,5与1无差异,6远低于2,3低于1,4低于2,但3、4的差值与1、2接近(5与1无差异,6远低于2),说明B是UCP4抑制剂,实验结果支持假说一。
【小问3详解】
由图3可知:抑制PGC基因表达后,PGC含量减少,同时UCP4含量也显著下降;但抑制UCP4基因表达后,UCP4含量减少,PGC含量不受影响,说明PGC对UCP4的表达起调控作用,因此UCP4在PGC的下游。
【小问4详解】
结合(3)的上下游关系和(1)的产热机制,C9 的作用机制为: C9 与受体结合 → 促进 PGC 表达增多,进而促进 UCP4 表达增多 → UCP4 增多降低 H⁺势能,减少 ATP 合成,促进产热,提高幼虫耐寒能力。
20. 下图1表示某个动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体、核DNA和染色单体数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)图1中甲细胞的名称是__________。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式可能是__________。
(2)图2中图例“□”代表__________的数目;图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图2中的__________(用罗马数字和箭头表示);甲细胞→甲细胞的后一时期对应于图2中的__________(用罗马数字和箭头表示)。
(3)初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。为了探索具体的机理,收集了小鼠的初级卵母细胞,在诱导恢复分裂后,用两种特异性药物(药物H和药物F)进行了实验,结果如下图3所示。根据上述结果推测,药物H的影响是__________(选填“促进”或“抑制”)初级卵母细胞完成减数分裂:从对缢缩环的影响角度分析,药物F对减数第一次分裂的影响可能是__________(选填“促进”或“抑制”)缢缩环的形成。
【答案】(1) ①. 次级精母细胞 ②. 有丝分裂、减数分裂
(2) ①. 染色体 ②. Ⅱ→Ⅰ ③. Ⅲ→Ⅴ
(3) ①. 促进 ②. 抑制
【解析】
【小问1详解】
图1的丙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,同时细胞质均等分裂,所以可以判断该动物是雄性;甲细胞无同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,故甲细胞名称是次级精母细胞;乙细胞处于有丝分裂后期,形成的子细胞是体细胞,可以进行有丝分裂,如果形成的细胞是精原细胞,则可以进行减数分裂,故乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是有丝分裂、减数分裂。
【小问2详解】
图2中阴影柱状图有时有、有时无,其表示染色单体,阴影柱状图存在时和黑色柱状图数量一致,则黑色柱状图表示核DNA,白色柱状图表示染色体,即图2中图例“□”代表染色体;图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程,是有丝分裂中期到后期的过程,中期细胞含有4条染色体,8条单体,而后期由于着丝粒分开,所以有8条染色体,没有单体,对应Ⅱ→Ⅰ的过程;甲细胞是减数第二次分裂后期→甲细胞的后一时期是减数第二次分裂末期对应于图2中的Ⅲ→Ⅴ。
【小问3详解】
从实验结果可知,加入药物H后,初级卵母细胞完成减数第一次分裂数量增加,说明H促进其减数第一次分裂;只加药物F时,会产生两个体积相近的细胞,说明药物F能抑制缢缩环的形成、干扰缢缩环的定位(在卵母细胞上分布的位置)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$