精品解析:宁夏回族自治区石嘴山市平罗县平罗中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测生物试题
2026-10-18
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内容正文:
平罗中学2026-2027学年度第一学期第一次月考
高三生物试卷
一、单选题
1. 2026年7月,科学家在北极冻土中发现了一种新型大肠杆菌噬菌体。它是一种双链DNA病毒,能感染有多重耐药性的“超级细菌”,被认为是开发新型抗菌药物的理想候选材料。下列说法正确的是( )
A. 噬菌体和大肠杆菌结构上的区别在于有无细胞核
B. 一个噬菌体属于生命系统层次中的个体层次
C. 大肠杆菌噬菌体以DNA为主要的遗传物质
D. 大肠杆菌没有线粒体,但能进行有氧呼吸
2. “人间烟火气,最抚凡人心。”邵阳人的一天从一碗邵阳米粉开始,邵阳米粉以大米为原料,烹制时添加红油与牛肉臊子,仅观其外观便令人垂涎。下列叙述正确的是( )
A. 糖类和脂肪在人体内可相互大量转化
B. 红油是以植物油为原料烹制而成,富含饱和脂肪酸,熔点较低
C. 生物大分子物质蛋白质、淀粉和脂肪均以碳链为基本骨架构成
D. 米粉中的淀粉和红油中的脂肪组成元素相同,但淀粉中氧元素的含量更高
3. 囊泡运输是细胞内物质转运的重要方式,涉及多种细胞结构的协调配合。科研人员利用荧光标记技术追踪了囊泡在细胞内的移动路径,并观察了细胞骨架在其中的作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 所有生物均有核糖体,核糖体与蛋白质的合成有关
B. 细胞骨架是由纤维素组成的网架结构,与细胞运动、物质运输等生命活动密切相关
C. 生物膜系统和细胞骨架都与物质运输、能量转换和信息传递有关
D. 囊泡在细胞中移动并融合的过程,体现了细胞膜的功能特点
4. 科学家研究发现,发育期线粒体产生的低浓度活性氧(自由基)可作为保护性信号分子,通过抑制胞内脂质代谢的关键调控因子SBP-1,减少多不饱和脂肪酸的合成,从而抑制脂质过氧化的发生,维护核膜完整性,延缓细胞衰老。下列叙述正确的是( )
A. 活性氧作为信号分子发挥作用,体现了细胞膜的细胞间信息交流功能
B. 核膜内折、染色质固缩、细胞核体积变大,是细胞衰老的重要特征
C. 核膜由双层磷脂分子构成,主要成分为脂质与蛋白质
D. 为延缓细胞衰老,应大量促进细胞内自由基的产生
5. 黏蛋白肾病(MKD)是一种遗传病,患者细胞内M蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积,导致细胞结构和功能异常,过程如图所示,正常人细胞中产生的错误折叠蛋白被含T9受体的囊泡运输至溶酶体降解,MKD患者细胞内异常M蛋白与T9受体结合,使其失去识别功能。下列叙述不正确的是( )
A. 正常人细胞中错误折叠蛋白被运输至溶酶体中被水解再利用
B. 异常M蛋白从内质网释放,其可能含有肽键、二硫键等化学键
C. MKD患者细胞内错误折叠蛋白堆积的原因是高尔基体功能丧失
D. MKD患者细胞中错误折叠的蛋白会堆积在内质网和高尔基体之间
6. 土壤盐化后,胞外的Na+通过转运蛋白A顺浓度梯度大量进入细胞,影响植物细胞的代谢。某耐盐植物可通过Ca2+来减少Na+在细胞内的积累,相关机制如图所示。下列说法错误的是( )
注意:箭头上的“+”表示促进
A. 使用Na+受体抑制剂会降低植物的抗盐胁迫能力
B. H+泵是一种载体蛋白,也能催化ATP水解
C. Ca2+通过促进转运蛋白A和转运蛋白C的作用提高植物耐盐性
D. H+与Na+经转运蛋白C跨膜运输时都需要与其结合
7. 虚拟仿真实验平台提供了①新鲜的马铃薯块、②煮熟的马铃薯块、③蒸馏水、④体积分数为3%的过氧化氢溶液、⑤带火星的木条等实验材料。为验证新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶,某同学利用AI工具设计实验并在该平台得到结果(见下表)。下列叙述正确的是( )
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
设计
①+③
①+④
②+③
②+④
④
⑤
结果
⑤不复燃
⑤复燃
⑤不复燃
⑤不复燃
⑤不复燃
A. 过氧化氢和马铃薯块是本实验的自变量
B. Ⅱ能证明新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶
C. 无需设计Ⅰ和Ⅲ即可达到实验目的
D. 上述实验设计可验证过氧化氢酶的专一性
8. 鸟苷三磷酸(GTP)、尿苷三磷酸(UTP)和胞苷三磷酸(CTP),它们与腺苷三磷酸(ATP)一起构成了NTP家族,它们的结构只是碱基不同。下列叙述错误的是( )
A. ATP的水解常与细胞内的吸能反应相联系
B. GTP彻底水解可得到3种小分子有机物
C. CTP断裂两个特殊化学键后可作为转录的原料
D. UTP可为细胞中某些生命活动提供能量
9. 某植物具有一定的水淹耐性,但长时间水淹会导致根系细胞中酶Ⅱ和酶Ⅲ的活性显著降低,酶Ⅴ的活性显著增加。下图为该植物根系中不同途径的细胞呼吸过程,下列相关叙述错误的是( )
注:①②③④⑤⑥表示过程。
A. 酶Ⅴ活性增加可能有利于其适应长时间水淹的环境
B. ④场所是线粒体基质,物质甲为还原性辅酶Ⅱ
C. ①⑤⑥代表无氧呼吸,无氧呼吸只有①释放少量能量
D. 细胞呼吸除了为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽
10. 生物学中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 运动员短跑时,其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值小于1
B. 光照强度突然增大时,短时间内植物的叶肉细胞中C₃/ C₅的值可能不变
C. 在细胞增殖的物质准备阶段,细胞的表面积/体积的值变小
D. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞,原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大
11. 植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是( )
A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C. 弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,不利于对光能的捕获
D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
12. 关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,下列叙述错误的是( )
A. 用化学传感器监测光照时的浓度变化,可计算出实际光合作用强度
B. 调节LED 灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以进行对比实验
C. 用打孔器打出叶圆片时,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉
D. 同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,可能与其接受的光照强度不同有关
13. 2025年7月15日,最新一批“太空快递”随天舟九号抵达中国空间站,其中有3项新的细胞学实验样本:①骨髓间质干细胞;②来自心衰心脏中的细胞;③人源化血管类器官模型。下列叙述错误的是( )
A. ①在微重力环境下更易分化为脂肪细胞而非成骨细胞,说明细胞分化受环境影响
B. ②在太空环境中基因表达发生改变,说明已分化的细胞仍会发生某些基因的选择性表达
C. ③是由干细胞发育成的具有特定功能的血管组织,说明干细胞在特定条件下能表现出全能性
D. 三类细胞或器官在形态、结构和生理功能上出现差异的过程中,细胞的遗传物质并未发生改变
14. 核仁应激是一种由内外刺激破坏核仁结构和功能而引起的细胞应激反应,在细胞自噬中起着关键作用,核仁应激调控细胞自噬有P53依赖途径和非p53依赖途径如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 肿瘤的发生可能与细胞自噬发生障碍有关
B. 核糖体合成因子下降会促进细胞自噬的发生
C. 抑制RPL5/RPL11与MDM2结合会抑制P53入核而抑制细胞自噬
D. 细胞自噬需要溶酶体的参与,自噬产生的物质都会排出细胞
15. 肌酐是人体肌肉代谢的产物。在肌肉中,肌酸主要通过不可逆的非酶脱水反应形成肌酐,再释放到血液中,最后由肾小球随尿全部排出且不被重吸收。下列相关叙述正确的是( )
A. 肌肉细胞中的肌酐进入血浆需要通过组织液
B. 血浆中的肌酐等化学成分保持动态平衡能说明内环境处于稳态
C. 血浆中的成分除了肌酐,还有激素、抗体、胃蛋白酶等
D. 肾功能出现障碍时,血浆中的肌酐含量会下降
16. 真核细胞分裂中,姐妹染色单体通过粘连蛋白相互粘附而不能分离。分离酶(SEP)可水解粘连蛋白,其活性受两种蛋白调控:SCR蛋白与SEP结合抑制其活性,而APC蛋白可催化SCR蛋白水解。下图甲、乙和丙依次表示细胞分裂先后时期。下列叙述正确的是( )
A. 姐妹染色单体的分离是纺锤丝牵引的结果
B. 图乙时期APC的合成量增加,促进SEP水解粘连蛋白
C. 图丙时期可能是有丝分裂后期或减数第一次分裂后期
D. 秋水仙素通过促进SEP水解粘连蛋白,导致染色体数目加倍
二、非选择题
17. 小肠上皮细胞的主要功能之一是营养物质的吸收,它可以通过不同的转运蛋白吸收葡萄糖,如SGLT1、GLUT2等。图1是小肠上皮细胞吸收转运葡萄糖的示意图,图2是葡萄糖转运速率随肠腔葡萄糖浓度的变化曲线图。回答下列问题:
(1)空腹时,小肠肠腔中葡萄糖浓度较低,此时,小肠上皮细胞会利用转运蛋白________,以________的方式吸收葡萄糖。
(2)进食一段时间后,小肠肠腔中的葡萄糖浓度升高,此时两种转运蛋白均开始工作,其中起主要运输作用的是________。
(3)转运蛋白SGLT1可同时转运葡萄糖和Na+,转运Na+的方式为________。
(4)食物经胃的初步消化才会进入小肠。胃液存在于胃腔中,主要成分是盐酸。若胃液中盐酸含量过高,则会出现“烧心”的症状;若胃液中盐酸含量过低,则会使胃的消化能力减弱。胃壁细胞中部分离子的运输机制如图3所示。若胃壁细胞的呼吸作用减弱,则胃的消化能力会减弱,原因是________________________________________________。若某药物不影响ATP的正常供能,也可在一定程度上缓解“烧心”症状,则推测该药物的作用机制可能是________________________。
18. 我国有近一亿公顷的盐碱地,大部分植物无法在此生存,而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现,其表皮有许多盐泡细胞,该细胞里面没有叶绿体,其内储存大量Na+和Cl-。请回答问题。
(1)根据信息推测,藜麦的耐盐作用机制:将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的_______(细胞器)中储存起来,从而避免高盐对其他细胞的影响。
(2)如表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中___________(填字母)更可能是藜麦。判断依据是_________________________________。
项目
A
B
C
D
Na+载体蛋白
8
12
5
11
Cl-载体蛋白
2
6
4
6
葡萄糖转运蛋白
38
28
66
68
(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输?有同学设计实验进行了探究。
①实验步骤:a.取甲、乙两组生长发育状况基本相同的藜麦幼苗植株,放入适宜浓度的含有Na+、Cl-的溶液中。b.甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组加入_____________。c.一段时间后_____________。
②预测实验结果及结论:若乙组_____________,说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。
19. 为探究水和氮对光合作用的影响,将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组,在限制水肥的条件下做如下处理:(1)对照组;(2)氮组,补充尿素(12g.m-2)(3)水+氮组,补充尿素(12g.m-2)同时补水。检测相关生理指标,结果见下表。
生理指标
对照组
施氮组
施水+氮组
气孔导度/(mmol˙m-2˙s-1)
85
65
196
叶绿素含量/(mg˙g-1)
9.8
11.8
12.6
RuBP羧化酶活性/(mol˙h-1˙g-1)
316
640
716
光合速率/(µmol˙m-2˙s-1)
6.5
8.5
11.4
注:气孔导度反映气孔开放程度,RuBP羧化酶指催化CO2固定的酶
(1)为比较各组叶绿素含量,需要先用______________(试剂)提取,再用______________法分离。
(2)光照条件下,玉米根尖细胞中合成ATP的场所包括____________________________。
(3)氮元素被玉米吸收以后可用于合成叶绿素、酶等可参与光合作用的物质,松土有利于玉米对氮元素的吸收,分析其原因主要是____________________________________。
(4)据实验结果分析,水+氮组光合速率高于对照组的原因是____________________________。(答出2点)
(5)某研究小组以强光下的玉米植株为实验材料对“间隙光”进行了研究,每次光照20 s、黑暗20 s,交替进行12小时,并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的含量变化,实验结果如图所示。CD段两曲线重叠,此时玉米叶肉细胞中光合作用强度______________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度
20. 某动物(2n=4)的基因型为DdEE,图1表示其体内处于不同分裂时期的细胞图像。图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答问题:
(1)该动物的性别是雌性还是雄性,并说明判断依据:____________________________________________。
(2)图1中,含有同源染色体的细胞是______;乙图产生的子细胞名称为_________________。
(3)图2中,姐妹染色单体分离发生在________(填图2中序号)阶段;B过程的意义是____________________________________________,从而维持生物遗传的稳定性。
(4)丙图细胞中出现d基因的原因是____________________________________________。(丙图中d基因所在染色体片段为黑色)。
(5)若该动物减数分裂后产生了基因型为DdE的异常配子,其原因可能是_________________。
21. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
Ⅰ、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有_______________________。(至少答两点)
(2)该小组采用______法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有______。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是______。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数______(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的______(“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在______(“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为3.5×1010个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数______,原因是_______________________。
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平罗中学2026-2027学年度第一学期第一次月考
高三生物试卷
一、单选题
1. 2026年7月,科学家在北极冻土中发现了一种新型大肠杆菌噬菌体。它是一种双链DNA病毒,能感染有多重耐药性的“超级细菌”,被认为是开发新型抗菌药物的理想候选材料。下列说法正确的是( )
A. 噬菌体和大肠杆菌结构上的区别在于有无细胞核
B. 一个噬菌体属于生命系统层次中的个体层次
C. 大肠杆菌噬菌体以DNA为主要的遗传物质
D. 大肠杆菌没有线粒体,但能进行有氧呼吸
【答案】D
【解析】
【详解】A、噬菌体是DNA病毒,无细胞结构,大肠杆菌是原核生物,无核膜包被的细胞核,二者结构的根本区别是有无细胞结构,A错误;
B、生命系统最基本的层次是细胞,病毒无细胞结构,不属于生命系统的任何层次,B错误;
C、一种生物的遗传物质是固定的,大肠杆菌噬菌体是DNA病毒,遗传物质就是DNA,C错误;
D、大肠杆菌是原核生物,仅含核糖体一种细胞器,无线粒体,但细胞中含有与有氧呼吸相关的酶,可进行有氧呼吸,D正确。
2. “人间烟火气,最抚凡人心。”邵阳人的一天从一碗邵阳米粉开始,邵阳米粉以大米为原料,烹制时添加红油与牛肉臊子,仅观其外观便令人垂涎。下列叙述正确的是( )
A. 糖类和脂肪在人体内可相互大量转化
B. 红油是以植物油为原料烹制而成,富含饱和脂肪酸,熔点较低
C. 生物大分子物质蛋白质、淀粉和脂肪均以碳链为基本骨架构成
D. 米粉中的淀粉和红油中的脂肪组成元素相同,但淀粉中氧元素的含量更高
【答案】D
【解析】
【详解】A、糖类在供应充足时可大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,二者无法实现相互大量转化,A错误;
B、植物油富含不饱和脂肪酸,熔点较低,常温下多为液态,饱和脂肪酸含量高、熔点高的是动物脂肪,B错误;
C、生物大分子是由单体聚合形成的多聚体,包括蛋白质、多糖、核酸等,脂肪相对分子质量较小,不属于生物大分子,C错误;
D、淀粉和脂肪的组成元素均为C、H、O,与脂肪相比,淀粉中C、H比例更低,氧元素的含量更高,D正确。
3. 囊泡运输是细胞内物质转运的重要方式,涉及多种细胞结构的协调配合。科研人员利用荧光标记技术追踪了囊泡在细胞内的移动路径,并观察了细胞骨架在其中的作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 所有生物均有核糖体,核糖体与蛋白质的合成有关
B. 细胞骨架是由纤维素组成的网架结构,与细胞运动、物质运输等生命活动密切相关
C. 生物膜系统和细胞骨架都与物质运输、能量转换和信息传递有关
D. 囊泡在细胞中移动并融合的过程,体现了细胞膜的功能特点
【答案】C
【解析】
【详解】A、病毒属于生物,但无细胞结构,不含核糖体,A错误;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,B错误;
C、生物膜系统在细胞的物质运输、能量转换、信息传递过程中发挥重要作用;细胞骨架也与细胞的物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,C正确;
D、囊泡与膜融合的过程依赖膜的流动性,体现了细胞膜的结构特点,细胞膜的功能特点是选择透过性,D错误。
4. 科学家研究发现,发育期线粒体产生的低浓度活性氧(自由基)可作为保护性信号分子,通过抑制胞内脂质代谢的关键调控因子SBP-1,减少多不饱和脂肪酸的合成,从而抑制脂质过氧化的发生,维护核膜完整性,延缓细胞衰老。下列叙述正确的是( )
A. 活性氧作为信号分子发挥作用,体现了细胞膜的细胞间信息交流功能
B. 核膜内折、染色质固缩、细胞核体积变大,是细胞衰老的重要特征
C. 核膜由双层磷脂分子构成,主要成分为脂质与蛋白质
D. 为延缓细胞衰老,应大量促进细胞内自由基的产生
【答案】B
【解析】
【详解】A、活性氧是线粒体产生后在同一细胞内发挥作用的胞内信号分子,细胞间信息交流是不同细胞之间的信息传递过程,因此该过程未体现细胞膜的细胞间信息交流功能,A错误;
B、细胞衰老的细胞核层面特征包括核膜内折、染色质固缩、染色加深、细胞核体积变大等,B正确;
C、核膜是双层生物膜结构,每层生物膜的基本支架为磷脂双分子层,因此核膜共由4层磷脂分子构成,C错误;
D、题干明确只有低浓度活性氧可发挥保护性作用延缓衰老,大量自由基会攻击细胞内蛋白质、DNA等结构,反而会加速细胞衰老,因此不能大量促进细胞内自由基产生,D错误。
5. 黏蛋白肾病(MKD)是一种遗传病,患者细胞内M蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积,导致细胞结构和功能异常,过程如图所示,正常人细胞中产生的错误折叠蛋白被含T9受体的囊泡运输至溶酶体降解,MKD患者细胞内异常M蛋白与T9受体结合,使其失去识别功能。下列叙述不正确的是( )
A. 正常人细胞中错误折叠蛋白被运输至溶酶体中被水解再利用
B. 异常M蛋白从内质网释放,其可能含有肽键、二硫键等化学键
C. MKD患者细胞内错误折叠蛋白堆积的原因是高尔基体功能丧失
D. MKD患者细胞中错误折叠的蛋白会堆积在内质网和高尔基体之间
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶酶体中含有多种水解酶,可将错误折叠的蛋白质水解为氨基酸,水解产物能够被细胞重新利用,A正确;
B、蛋白质的肽链之间通过肽键连接,内质网对蛋白质进行加工时可形成二硫键等化学键,因此异常M蛋白可能含有肽键、二硫键,B正确;
C、根据题干信息,MKD患者细胞内错误折叠蛋白堆积的原因是异常M蛋白与T9受体结合,使T9受体失去识别功能,并非高尔基体功能丧失,C错误;
D、结合题图可知,MKD患者细胞中携带错误折叠蛋白的囊泡无法被正常识别运输,会堆积在内质网和高尔基体之间,D正确。
6. 土壤盐化后,胞外的Na+通过转运蛋白A顺浓度梯度大量进入细胞,影响植物细胞的代谢。某耐盐植物可通过Ca2+来减少Na+在细胞内的积累,相关机制如图所示。下列说法错误的是( )
注意:箭头上的“+”表示促进
A. 使用Na+受体抑制剂会降低植物的抗盐胁迫能力
B. H+泵是一种载体蛋白,也能催化ATP水解
C. Ca2+通过促进转运蛋白A和转运蛋白C的作用提高植物耐盐性
D. H+与Na+经转运蛋白C跨膜运输时都需要与其结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、胞外Na+与受体结合后会促进H2O2增多,进而促进转运蛋白B介导的Ca2+内流,最终减少Na+在细胞内的积累。使用Na+受体抑制剂会阻断该信号通路,使胞内Ca2+含量下降,Na+外排减少,植物抗盐胁迫能力降低,A正确;
B、H+泵是载体蛋白,可转运H+,同时能催化ATP水解供能,兼具载体和酶的功能,B正确;
C、由图可知,胞内Ca2+增多会促进转运蛋白C将Na+转运出细胞,从而减少Na+在细胞内的积累,提高植物耐盐性,而胞外Ca2+的作用是抑制转运蛋白A介导的Na+内流,C错误;
D、转运蛋白C是协同转运蛋白,同时结合H+和Na+,借助H+的顺浓度梯度势能将Na+逆浓度梯度转运出细胞,两种离子跨膜运输时都需要与转运蛋白C结合,D正确。
7. 虚拟仿真实验平台提供了①新鲜的马铃薯块、②煮熟的马铃薯块、③蒸馏水、④体积分数为3%的过氧化氢溶液、⑤带火星的木条等实验材料。为验证新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶,某同学利用AI工具设计实验并在该平台得到结果(见下表)。下列叙述正确的是( )
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
设计
①+③
①+④
②+③
②+④
④
⑤
结果
⑤不复燃
⑤复燃
⑤不复燃
⑤不复燃
⑤不复燃
A. 过氧化氢和马铃薯块是本实验的自变量
B. Ⅱ能证明新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶
C. 无需设计Ⅰ和Ⅲ即可达到实验目的
D. 上述实验设计可验证过氧化氢酶的专一性
【答案】C
【解析】
【详解】A、本实验的目的是验证新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶,过氧化氢是反应底物,马铃薯块的不同处理才是自变量的组成部分,A错误;
B、仅Ⅱ组无法证明新鲜马铃薯中含有过氧化氢酶,需和Ⅴ组(仅过氧化氢)、Ⅳ组(煮熟马铃薯+过氧化氢)等对照,才能说明氧气的产生是新鲜马铃薯中活性物质催化过氧化氢分解的结果,B错误;
C、本实验中组别Ⅴ可排除过氧化氢自然分解产生氧气的可能,组别Ⅳ可证明煮熟失活的马铃薯无法促进过氧化氢分解,二者和组别Ⅱ对照,就可以说明新鲜马铃薯中的活性物质(过氧化氢酶)促进了过氧化氢分解,Ⅰ和Ⅲ是马铃薯+蒸馏水的空白对照,没有过氧化氢作为反应底物,本身不会产生氧气,无需设置也能达成实验目的,C正确;
D、验证酶的专一性需要设置同一种酶作用不同底物、或不同酶作用同一底物的对照,本实验的底物只有过氧化氢,没有相关对照设计,无法验证过氧化氢酶的专一性,D错误。
8. 鸟苷三磷酸(GTP)、尿苷三磷酸(UTP)和胞苷三磷酸(CTP),它们与腺苷三磷酸(ATP)一起构成了NTP家族,它们的结构只是碱基不同。下列叙述错误的是( )
A. ATP的水解常与细胞内的吸能反应相联系
B. GTP彻底水解可得到3种小分子有机物
C. CTP断裂两个特殊化学键后可作为转录的原料
D. UTP可为细胞中某些生命活动提供能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP能为生命活动直接提供能量,因此ATP的水解常与细胞内的吸能反应相联系,A正确;
B、GTP彻底水解可得到磷酸、核糖、鸟嘌呤,其中磷酸是无机物,因此只能得到2种小分子有机物,B错误;
C、CTP断裂两个特殊化学键后为胞嘧啶核糖核苷酸,可作为转录的原料,C正确;
D、UTP和ATP结构类似,含有特殊的化学键,断裂特殊化学键时可以释放能量,能为细胞内某些特定生命活动供能,D正确。
9. 某植物具有一定的水淹耐性,但长时间水淹会导致根系细胞中酶Ⅱ和酶Ⅲ的活性显著降低,酶Ⅴ的活性显著增加。下图为该植物根系中不同途径的细胞呼吸过程,下列相关叙述错误的是( )
注:①②③④⑤⑥表示过程。
A. 酶Ⅴ活性增加可能有利于其适应长时间水淹的环境
B. ④场所是线粒体基质,物质甲为还原性辅酶Ⅱ
C. ①⑤⑥代表无氧呼吸,无氧呼吸只有①释放少量能量
D. 细胞呼吸除了为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽
【答案】B
【解析】
【详解】A、长时间水淹环境中氧气不足,有氧呼吸受抑制,酶Ⅴ参与无氧呼吸第二阶段,其活性增加可保证无氧呼吸顺利进行,为生命活动提供少量能量,同时避免乙醛积累毒害细胞,有利于植物适应水淹环境,A正确;
B、过程④是有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜;物质甲是NADH,即还原性辅酶Ⅰ,还原性辅酶Ⅱ(NADPH)是光合作用的特有产物,B错误;
C、①是无氧呼吸第一阶段,⑤⑥是产酒精的无氧呼吸第二阶段,无氧呼吸仅在第一阶段释放少量能量,第二阶段无能量释放,C正确;
D、细胞呼吸除为生物体提供能量外,其产生的中间产物可作为糖类、脂质、氨基酸等物质转化的枢纽,是生物体代谢的枢纽,D正确。
10. 生物学中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 运动员短跑时,其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值小于1
B. 光照强度突然增大时,短时间内植物的叶肉细胞中C₃/ C₅的值可能不变
C. 在细胞增殖的物质准备阶段,细胞的表面积/体积的值变小
D. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞,原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大
【答案】A
【解析】
【详解】A、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸,不产生CO₂,细胞产生的CO₂全部来自有氧呼吸,而有氧呼吸中消耗O₂的量等于产生CO₂的量,因此无论是否发生无氧呼吸,运动员呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值都等于1,不会小于1,A错误;
B、若增大光照强度前,光照强度已经达到光饱和点,继续增大光照强度光合速率不会发生变化,短时间内叶肉细胞中C₃和C₅的含量保持稳定,C₃/ C₅的值不变,B正确;
C、细胞增殖的物质准备阶段为分裂间期,间期细胞会适度生长,体积增大,细胞的相对表面积(表面积/体积)随细胞体积增大而减小,因此该比值变小,C正确;
D、初始时KNO3溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水发生质壁分离,原生质体体积减小,细胞壁伸缩性小,细胞体积几乎不变,因此原生质体体积/细胞体积的比值变小;后续K+和NO3-通过主动运输进入细胞,细胞液浓度升高,细胞吸水发生质壁分离复原,原生质体体积增大,该比值变大,D正确。
11. 植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是( )
A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C. 弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,不利于对光能的捕获
D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离,弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,来改变对光能的捕获强度。
【详解】A、叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,LHCⅡ与PSⅡ分离减少,PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强,A正确;
B、Mg2+是叶绿素的组成成分,其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少,导致对光能的捕获减弱 ,B正确;
C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,增强对光能的捕获,C错误;
D、PSⅡ光复合体能吸收光能,并分解水,水的光解产生H+、电子和O2,D正确。
故选C。
12. 关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,下列叙述错误的是( )
A. 用化学传感器监测光照时的浓度变化,可计算出实际光合作用强度
B. 调节LED 灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以进行对比实验
C. 用打孔器打出叶圆片时,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉
D. 同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,可能与其接受的光照强度不同有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、光照时监测到的O2浓度变化是净光合作用强度(实际光合强度-呼吸作用强度),要计算实际光合作用强度,还需要测定黑暗条件下的呼吸作用强度,A错误;
B、调节LED灯与烧杯的距离,可以改变光照强度(距离越远,光照越弱),以此设置不同的光照强度组(均为实验组)来做对比实验,B正确;
C、叶脉为输导组织,用打孔器打孔时避开大叶脉,能保证圆叶片的大小、叶肉细胞量相对一致,C正确;
D、同一烧杯中不同圆叶片可能存在位置差异,接受的光照强度不同,导致光合作用产生的O2量不同,所以浮起的快慢不同,D正确。
13. 2025年7月15日,最新一批“太空快递”随天舟九号抵达中国空间站,其中有3项新的细胞学实验样本:①骨髓间质干细胞;②来自心衰心脏中的细胞;③人源化血管类器官模型。下列叙述错误的是( )
A. ①在微重力环境下更易分化为脂肪细胞而非成骨细胞,说明细胞分化受环境影响
B. ②在太空环境中基因表达发生改变,说明已分化的细胞仍会发生某些基因的选择性表达
C. ③是由干细胞发育成的具有特定功能的血管组织,说明干细胞在特定条件下能表现出全能性
D. 三类细胞或器官在形态、结构和生理功能上出现差异的过程中,细胞的遗传物质并未发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、骨髓间质干细胞在微重力环境下分化为脂肪细胞而非成骨细胞,说明环境因素(如重力)可影响细胞分化的方向,体现了细胞分化受环境调控,A正确;
B、心衰心脏细胞在太空环境中基因表达改变,说明已分化的细胞仍能通过基因的选择性表达来适应环境变化,B正确;
C、人源化血管类器官模型是由干细胞发育成的血管组织,但“组织”层次未形成完整个体,不符合全能性(未形成完整个体,也没有表现出分化成其他各种细胞的潜能),故不能说明干细胞表现出全能性,C错误;
D、三类样本在分化过程中形态、功能差异源于基因的选择性表达,但细胞遗传物质(DNA)未改变,D正确。
故选C。
14. 核仁应激是一种由内外刺激破坏核仁结构和功能而引起的细胞应激反应,在细胞自噬中起着关键作用,核仁应激调控细胞自噬有P53依赖途径和非p53依赖途径如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 肿瘤的发生可能与细胞自噬发生障碍有关
B. 核糖体合成因子下降会促进细胞自噬的发生
C. 抑制RPL5/RPL11与MDM2结合会抑制P53入核而抑制细胞自噬
D. 细胞自噬需要溶酶体的参与,自噬产生的物质都会排出细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞自噬可以清除细胞内受损、异常的结构或物质,若自噬发生障碍,突变、受损的细胞无法被及时清理,可能导致肿瘤发生,A正确;
B、根据图示,核糖体合成因子下降会促进LKB1/AMPK的作用,进而抑制mTORC1的功能,而mTORC1会抑制细胞自噬,因此核糖体合成因子下降最终会促进细胞自噬发生,B正确;
C、在P53依赖途径中,RPL5/RPL11与MDM2结合是后续P53入核、启动细胞自噬的必要环节;若抑制二者结合,会阻断该通路,抑制P53入核,最终抑制细胞自噬,C正确;
D、溶酶体是细胞自噬的关键参与结构,但自噬分解产生的有用物质(如氨基酸、核苷酸等)可以被细胞回收再利用,并非全部排出细胞,D错误。
15. 肌酐是人体肌肉代谢的产物。在肌肉中,肌酸主要通过不可逆的非酶脱水反应形成肌酐,再释放到血液中,最后由肾小球随尿全部排出且不被重吸收。下列相关叙述正确的是( )
A. 肌肉细胞中的肌酐进入血浆需要通过组织液
B. 血浆中的肌酐等化学成分保持动态平衡能说明内环境处于稳态
C. 血浆中的成分除了肌酐,还有激素、抗体、胃蛋白酶等
D. 肾功能出现障碍时,血浆中的肌酐含量会下降
【答案】A
【解析】
【详解】A、肌肉细胞的直接生活环境是组织液,肌肉细胞产生的肌酐先释放到组织液中,再通过毛细血管壁进入血浆,A正确;
B、内环境稳态指的是内环境的各种化学成分和理化性质(渗透压、pH、温度等)都保持相对稳定,仅部分化学成分保持动态平衡不能说明内环境处于稳态,B错误;
C、胃蛋白酶是存在于消化道中的消化酶,消化道属于外界环境,不属于内环境组成,因此胃蛋白酶不是血浆的成分,C错误;
D、肌酐通过肾小球滤过随尿液排出,肾功能出现障碍时,肌酐无法正常排出,会在血浆中积累,血浆中肌酐含量升高,D错误。
16. 真核细胞分裂中,姐妹染色单体通过粘连蛋白相互粘附而不能分离。分离酶(SEP)可水解粘连蛋白,其活性受两种蛋白调控:SCR蛋白与SEP结合抑制其活性,而APC蛋白可催化SCR蛋白水解。下图甲、乙和丙依次表示细胞分裂先后时期。下列叙述正确的是( )
A. 姐妹染色单体的分离是纺锤丝牵引的结果
B. 图乙时期APC的合成量增加,促进SEP水解粘连蛋白
C. 图丙时期可能是有丝分裂后期或减数第一次分裂后期
D. 秋水仙素通过促进SEP水解粘连蛋白,导致染色体数目加倍
【答案】B
【解析】
【详解】A、姐妹染色单体分离的直接原因是SEP水解粘连蛋白,纺锤丝仅负责牵引分离后的染色体移向细胞两极,不介导姐妹染色单体的分离,A错误;
B、APC可催化SCR水解,解除SCR对SEP的抑制,使SEP发挥水解粘连蛋白的功能。图乙时期APC蛋白浓度明显升高,说明其合成量增加,可促进SEP水解粘连蛋白,B正确;
C、图丙时期姐妹染色单体已经分离,对应时期为有丝分裂后期或减数第二次分裂后期;减数第一次分裂后期仅发生同源染色体分离,姐妹染色单体未分离,C错误;
D、秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,导致姐妹染色单体分离后无法被牵引移向两极,细胞不能完成分裂,最终染色体数目加倍,其作用与SEP水解粘连蛋白的过程无关,D错误。
二、非选择题
17. 小肠上皮细胞的主要功能之一是营养物质的吸收,它可以通过不同的转运蛋白吸收葡萄糖,如SGLT1、GLUT2等。图1是小肠上皮细胞吸收转运葡萄糖的示意图,图2是葡萄糖转运速率随肠腔葡萄糖浓度的变化曲线图。回答下列问题:
(1)空腹时,小肠肠腔中葡萄糖浓度较低,此时,小肠上皮细胞会利用转运蛋白________,以________的方式吸收葡萄糖。
(2)进食一段时间后,小肠肠腔中的葡萄糖浓度升高,此时两种转运蛋白均开始工作,其中起主要运输作用的是________。
(3)转运蛋白SGLT1可同时转运葡萄糖和Na+,转运Na+的方式为________。
(4)食物经胃的初步消化才会进入小肠。胃液存在于胃腔中,主要成分是盐酸。若胃液中盐酸含量过高,则会出现“烧心”的症状;若胃液中盐酸含量过低,则会使胃的消化能力减弱。胃壁细胞中部分离子的运输机制如图3所示。若胃壁细胞的呼吸作用减弱,则胃的消化能力会减弱,原因是________________________________________________。若某药物不影响ATP的正常供能,也可在一定程度上缓解“烧心”症状,则推测该药物的作用机制可能是________________________。
【答案】(1) ①. SGLT1 ②. 主动运输
(2)GLUT2 (3)协助扩散
(4) ①. 胃壁细胞的呼吸作用减弱,ATP供应不足,导致胃壁细胞运输至胃腔中的H+减少,胃液中盐酸(H+)含量下降 ②. 抑制了质子泵运输H+的功能##抑制质子泵的活性
【解析】
【小问1详解】
空腹时,小肠肠腔葡萄糖浓度较低,由图2可知,低浓度条件下,SGLT1起作用,据图1可知,SGLT1逆浓度转运葡萄糖,方式为主动运输。
【小问2详解】
进食一段时间后,小肠肠腔中葡萄糖浓度增大,此时,两种转运蛋白均开始工作,据图2可知,起主要作用的是GLUT2。
【小问3详解】
转运蛋白SGLT1可同时转运葡萄糖和Na+,其中Na+为顺浓度进行的,为协助扩散。
【小问4详解】
若胃壁细胞的呼吸作用减弱,ATP供应不足,导致胃壁细胞运输至胃腔中的H+减少,胃液中盐酸含量下降,则胃的消化能力会减弱。某药物不影响ATP的正常供能,也可在一定程度上缓解“烧心”症状,“烧心”是因为胃液中盐酸含量过高,而盐酸中的H+是通过质子泵运输到胃腔的,所以该药物的作用机制可能是抑制质子泵的运输功能,减少H+进入胃腔,降低胃液中盐酸的含量。
18. 我国有近一亿公顷的盐碱地,大部分植物无法在此生存,而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现,其表皮有许多盐泡细胞,该细胞里面没有叶绿体,其内储存大量Na+和Cl-。请回答问题。
(1)根据信息推测,藜麦的耐盐作用机制:将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的_______(细胞器)中储存起来,从而避免高盐对其他细胞的影响。
(2)如表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中___________(填字母)更可能是藜麦。判断依据是_________________________________。
项目
A
B
C
D
Na+载体蛋白
8
12
5
11
Cl-载体蛋白
2
6
4
6
葡萄糖转运蛋白
38
28
66
68
(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输?有同学设计实验进行了探究。
①实验步骤:a.取甲、乙两组生长发育状况基本相同的藜麦幼苗植株,放入适宜浓度的含有Na+、Cl-的溶液中。b.甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组加入_____________。c.一段时间后_____________。
②预测实验结果及结论:若乙组_____________,说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。
【答案】(1)液泡 (2) ①. D ②. 藜麦盐泡细胞需大量转运Na+、Cl-进入细胞,对应载体表达量高;无叶绿体不能合成葡萄糖,需大量转运葡萄糖进入细胞,葡萄糖转运蛋白表达量高
(3) ①. 呼吸抑制剂 ②. 测定两组培养液(或细胞内)中Na⁺的浓度(吸收量) ③. 乙组Na⁺吸收量明显小于甲组
【解析】
【小问1详解】
植物细胞的液泡是储存无机盐、色素等物质的主要细胞器,将盐分储存在液泡中可避免高浓度离子干扰细胞质基质的正常代谢,因此该细胞器为液泡。
【小问2详解】
结合题干信息推导藜麦盐泡细胞的蛋白表达特点:需大量转运Na+、Cl-进入细胞,对应载体表达量高;无叶绿体不能合成葡萄糖,需大量转运葡萄糖进入细胞,葡萄糖转运蛋白表达量高。对比表格数据,仅D组三种蛋白的表达量均符合上述特征,因此选D。
【小问3详解】
主动运输和被动运输的核心差异为是否消耗能量(ATP),细胞呼吸是ATP的主要来源,因此实验自变量为是否抑制细胞呼吸。①b:乙组为实验组,需加入呼吸抑制剂阻断能量供应;①c:实验因变量为离子吸收效率,因此需要测定两组培养液(或细胞内)中Na⁺的浓度(吸收量);②若为主动运输,乙组能量供应被抑制,离子转运缺少能量,因此乙组Na⁺吸收量明显小于甲组。
19. 为探究水和氮对光合作用的影响,将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组,在限制水肥的条件下做如下处理:(1)对照组;(2)氮组,补充尿素(12g.m-2)(3)水+氮组,补充尿素(12g.m-2)同时补水。检测相关生理指标,结果见下表。
生理指标
对照组
施氮组
施水+氮组
气孔导度/(mmol˙m-2˙s-1)
85
65
196
叶绿素含量/(mg˙g-1)
9.8
11.8
12.6
RuBP羧化酶活性/(mol˙h-1˙g-1)
316
640
716
光合速率/(µmol˙m-2˙s-1)
6.5
8.5
11.4
注:气孔导度反映气孔开放程度,RuBP羧化酶指催化CO2固定的酶
(1)为比较各组叶绿素含量,需要先用______________(试剂)提取,再用______________法分离。
(2)光照条件下,玉米根尖细胞中合成ATP的场所包括____________________________。
(3)氮元素被玉米吸收以后可用于合成叶绿素、酶等可参与光合作用的物质,松土有利于玉米对氮元素的吸收,分析其原因主要是____________________________________。
(4)据实验结果分析,水+氮组光合速率高于对照组的原因是____________________________。(答出2点)
(5)某研究小组以强光下的玉米植株为实验材料对“间隙光”进行了研究,每次光照20 s、黑暗20 s,交替进行12小时,并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的含量变化,实验结果如图所示。CD段两曲线重叠,此时玉米叶肉细胞中光合作用强度______________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 纸层析
(2)细胞质基质和线粒体
(3)松土可促进根的有氧呼吸,产生更多ATP,为根主动吸收N(氮)提供能量。
(4)气孔导度大、CO₂供应充足;叶绿素含量高(或RuBP羧化酶增多),光反应和暗反应速率加快。
(5)大于
【解析】
【小问1详解】
光合色素提取的原理是色素易溶于有机溶剂,常用无水乙醇作为提取剂;分离不同溶解度的光合色素的标准方法是纸层析法。
【小问2详解】
玉米根尖细胞没有叶绿体,光照下也不能进行光合作用,仅通过细胞呼吸合成ATP,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
【小问3详解】
松土能增大土壤空隙的含氧量,促进根系有氧呼吸,为主动运输N(氮)提供更多能量,从而促进氮的吸收。
【小问4详解】
结合表格指标对比水+氮组和对照组:气孔导度大、CO2供应充足;施氮提升了叶绿素含量、RuBP羧化酶活性,光反应和暗反应速率加快,光合速率提高。
【小问5详解】
CD段整株玉米的O2释放速率等于CO2吸收速率,说明整株植株的总光合速率等于整株的呼吸速率;但玉米存在大量不能进行光合作用的非光合细胞(如根、茎部分细胞),这些细胞只进行呼吸作用消耗有机物,因此叶肉细胞的光合作用强度必须大于自身和其他细胞的总呼吸强度,才能满足整株的光合呼吸平衡。
20. 某动物(2n=4)的基因型为DdEE,图1表示其体内处于不同分裂时期的细胞图像。图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答问题:
(1)该动物的性别是雌性还是雄性,并说明判断依据:____________________________________________。
(2)图1中,含有同源染色体的细胞是______;乙图产生的子细胞名称为_________________。
(3)图2中,姐妹染色单体分离发生在________(填图2中序号)阶段;B过程的意义是____________________________________________,从而维持生物遗传的稳定性。
(4)丙图细胞中出现d基因的原因是____________________________________________。(丙图中d基因所在染色体片段为黑色)。
(5)若该动物减数分裂后产生了基因型为DdE的异常配子,其原因可能是_________________。
【答案】(1)雌性,乙图细胞处于减数分裂I后期,细胞质不均等分裂
(2) ①. 甲、乙 ②. 次级卵母细胞和第一极体
(3) ①. ③和⑥ ②. 受精作用使受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目,维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
(4)减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换
(5)减数第一次分裂后期,含D、d的一对同源染色体未分离,一起进入同一细胞
【解析】
【小问1详解】
乙细胞为减Ⅰ后期,同源染色体分离,细胞质不均等分裂是初级卵母细胞的特征;初级精母细胞减Ⅰ后期细胞质均等分裂,因此该动物为雌性。
【小问2详解】
甲图为有丝分裂后期,存在同源染色体;乙图为减数第一次分裂后期,同源染色体正在分离,仍含同源染色体;丙图为减数第二次分裂中期,无同源染色体;因此含同源染色体的是甲、乙。乙是初级卵母细胞,减Ⅰ不均等分裂,产生大的次级卵母细胞、小的第一极体。
【小问3详解】
图2曲线分析,A减数分裂、B受精作用、C有丝分裂;①减Ⅰ、②减Ⅱ前期中期、③减Ⅱ后期(着丝粒分裂,姐妹染色单体分开);④受精、⑤有丝前中期、⑥有丝后期(着丝粒分裂,姐妹染色单体分开)。姐妹染色单体分离 = 着丝粒分裂,发生在③、⑥;B为受精作用,配子染色体数n,雌雄配子结合恢复体细胞2n,维持亲子代染色体数目恒定。
【小问4详解】
该动物基因型DdEE,本身携带D、d,丙为减Ⅱ后期,一条染色体姐妹染色单体同时出现D、d(题干提示d基因所在片段为黑色,暗示发生了片段交换),这说明减 Ⅰ 前期同源染色体联会,四分体中非姐妹染色单体互换。
【小问5详解】
该动物的基因型为DdEE。正常减数分裂后,产生的配子基因型应为DE或dE。现在产生了DdE的异常配子,说明等位基因D和d没有分离,同时出现在了同一个配子中。等位基因D和d位于一对同源染色体上,它们的分离发生在减数第一次分裂后期。因此,产生该异常配子的原因是,在减数第一次分裂后期,含有D和d基因的那对同源染色体没有分离,而是进入了同一个子细胞,并最终形成了异常的配子。
21. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
Ⅰ、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有_______________________。(至少答两点)
(2)该小组采用______法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有______。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是______。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数______(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的______(“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在______(“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为3.5×1010个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数______,原因是_______________________。
【答案】(1)碳源、氮源(和无机盐)
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. ①③④
(3) ①. 灭菌后(不接种的空白)培养基在适宜条件下培养一段时间,观察有无菌落出现 ②. 小于
(4) ①. 皿底 ②. 30~37℃
(5) ①. 少 ②. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【小问1详解】
虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。
【小问2详解】
据图可知,接种后平板上培养出了菌落,且菌落可用于计数,故接种方法为稀释涂布平板法。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,故需要用到①酒精灯、③培养皿、④涂布器。
【小问3详解】
将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1-2天,检验是否有菌落产生,用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新配制培养基。选择培养基允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长,故同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
【小问4详解】
本实验使用的平板较多,为了避免混淆,最好使用前在培养皿上做好标记,由于培养基倒置培养,所以皿底上标记号组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。为了防止培养时间不足导致菌落遗漏,在30~37℃恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果。
【小问5详解】
稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数少,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
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