一、單選題(共40分)
1. 鈣調(diào)蛋白是廣泛存在于真核細(xì)胞的Ca2+感受器。小鼠鈣調(diào)蛋白兩端有近似對(duì)稱的球形結(jié)構(gòu),每個(gè)球形結(jié)構(gòu)可結(jié)合2個(gè)Ca2+。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 鈣調(diào)蛋白的合成場(chǎng)所是核糖體
B. Ca2+是鈣調(diào)蛋白的基本組成單位
C. 鈣調(diào)蛋白球形結(jié)構(gòu)的形成與氫鍵有關(guān)
D. 鈣調(diào)蛋白結(jié)合Ca2+后,空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所為核糖體,組成蛋白質(zhì)的基本單位為氨基酸,蛋白質(zhì)一定含有的元素為C、H、O、N。
A、鈣調(diào)蛋白的合成場(chǎng)所是核糖體,核糖體是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器,A正確;
B、Ca2+不是鈣調(diào)蛋白的基本組成單位,鈣調(diào)蛋白的基本組成單位是氨基酸,B錯(cuò)誤;
C、氨基酸之間能夠形成氫鍵等,從而使得肽鏈能夠盤曲、折疊,形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子,鈣調(diào)蛋白球形結(jié)構(gòu)的形成與氫鍵有關(guān),C正確;
D、小鼠鈣調(diào)蛋白兩端有近似對(duì)稱的球形結(jié)構(gòu),每個(gè)球形結(jié)構(gòu)可結(jié)合2個(gè)Ca2+,鈣調(diào)蛋白結(jié)合Ca2+后,空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化,D正確。
故選B。
2. 高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,利用顯微鏡觀察到下列現(xiàn)象,其中由取材不當(dāng)引起的是()
A. 觀察蘇丹Ⅲ染色的花生子葉細(xì)胞時(shí),橘黃色顆粒大小不一
B. 觀察黑藻葉肉細(xì)胞的胞質(zhì)流動(dòng)時(shí),只有部分細(xì)胞的葉綠體在運(yùn)動(dòng)
C. 利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí),有些細(xì)胞壓在計(jì)數(shù)室小方格的界線上
D. 觀察根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí),所有細(xì)胞均為長(zhǎng)方形且處于未分裂狀態(tài)
【答案】D
【解析】
【分析】1、觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中,鹽酸和酒精混合液的作用是解離,是細(xì)胞分散開。
2、脂肪小顆粒+蘇丹Ⅲ染液→橘黃色小顆粒。(要顯微鏡觀察)。
A、脂肪能被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色,花生子葉不同部位細(xì)胞中的脂肪含量不同,在觀察蘇丹Ⅲ染色的花生子葉細(xì)胞時(shí),橘黃色顆粒大小不一是由細(xì)胞中的脂肪含量不同引起的,不是取材不當(dāng)引起,A不符合題意;
B、觀察黑藻葉肉細(xì)胞的胞質(zhì)流動(dòng)時(shí),材料中應(yīng)該含有葉綠體,以此作為參照物來觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng),因此只有部分細(xì)胞的葉綠體在運(yùn)動(dòng),不是取材不當(dāng)引起的,出現(xiàn)此情況可能是部分細(xì)胞代謝低引起的,B不符合題意;
C、利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí),有些細(xì)胞壓在計(jì)數(shù)室小方格的界線上,不是取材不當(dāng),可能因稀釋度不夠?qū)е录?xì)胞數(shù)較多引起的,C不符合題意;
D、觀察根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí),所有細(xì)胞均為長(zhǎng)方形且處于未分裂狀態(tài),可知取材為伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞,此實(shí)驗(yàn)應(yīng)取分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行觀察,出現(xiàn)此情況是由取材不當(dāng)引起的,D符合題意。
故選D。
3. 大豆是我國(guó)重要的糧食作物。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 大豆油含有不飽和脂肪酸,熔點(diǎn)較低,室溫時(shí)呈液態(tài)
B. 大豆的蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉可在人體內(nèi)分解產(chǎn)生能量
C. 大豆中的蛋白質(zhì)含有人體細(xì)胞不能合成的必需氨基酸
D. 大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氫、氧、磷4種元素
【答案】D
【解析】
【分析】1、脂肪:是由三分子脂肪酸與一分子甘油發(fā)生反應(yīng)而形成的。
2、磷脂:構(gòu)成膜(細(xì)胞膜、核膜、細(xì)胞器膜)結(jié)構(gòu)的重要成分。
3、固醇:維持新陳代謝和生殖起重要調(diào)節(jié)作用,分為膽固醇、性激素、維生素D等。
A、植物脂肪大多含有不飽和脂肪酸,在室溫下呈液態(tài),動(dòng)物脂肪大多含有飽和脂肪酸,在室溫下呈固態(tài),A正確;
B、蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉可在人體內(nèi)分解產(chǎn)生能量,B正確;
C、必需氨基酸是人體細(xì)胞不能合成必須從外界獲取的氨基酸,因此大豆中的蛋白質(zhì)含有人體細(xì)胞不能合成的必需氨基酸,C正確;
D、脂肪的組成元素只有C、H、O,D錯(cuò)誤。
故選D。
4. 科學(xué)家將編碼天然蜘蛛絲蛋白的基因?qū)爰倚Q,使其表達(dá)出一種特殊的復(fù)合纖維蛋白,該復(fù)合纖維蛋白的韌性優(yōu)于天然蠶絲蛋白。下列有關(guān)該復(fù)合纖維蛋白的敘述,正確的是()
A. 該蛋白的基本組成單位與天然蜘蛛絲蛋白的不同
B. 該蛋白的肽鏈由氨基酸通過肽鍵連接而成
C. 該蛋白徹底水解的產(chǎn)物可與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)
D. 高溫可改變?cè)摰鞍椎幕瘜W(xué)組成,從而改變其韌性
【答案】B
【解析】
【分析】構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸,其結(jié)構(gòu)通式是 ,即每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基,且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上,這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫和一個(gè)R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
A、該蛋白的基本組成單位是氨基酸,與天然蜘蛛絲蛋白的基本單位相同,A錯(cuò)誤;
B、氨基酸是組成蛋白質(zhì)基本單位,該蛋白的肽鏈由氨基酸經(jīng)過脫水縮合反應(yīng)通過肽鍵連接而成,B正確;
C、該蛋白徹底水解的產(chǎn)物為氨基酸,不能與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色反應(yīng),C錯(cuò)誤;
D、高溫可改變?cè)摰鞍椎目臻g結(jié)構(gòu),從而改變其韌性,但不會(huì)改變其化學(xué)組成,D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 膽固醇等脂質(zhì)被單層磷脂包裹形成球形復(fù)合物,通過血液運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞并被胞吞,形成的囊泡與溶酶體融合后,釋放膽固醇。以下相關(guān)推測(cè)合理的是()
A. 磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于復(fù)合物表面
B. 球形復(fù)合物被胞吞的過程,需要高爾基體直接參與
C. 胞吞形成的囊泡與溶酶體融合,依賴于膜的流動(dòng)性
D. 膽固醇通過胞吞進(jìn)入細(xì)胞,因而屬于生物大分子
【答案】C
【解析】
【分析】溶酶體中含有多種水解酶(水解酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)),能夠分解很多物質(zhì)以及衰老、損傷的細(xì)胞器,清除侵入細(xì)胞的病毒或病菌,被比喻為細(xì)胞內(nèi)的“酶?jìng)}庫”“消化車間”。
A、磷脂分子頭部親水,尾部疏水,所以頭部位于復(fù)合物表面,A錯(cuò)誤;
B、球形復(fù)合物被胞吞的過程中不需要高爾基體直接參與,直接由細(xì)胞膜形成囊泡,然后與溶酶體融合后,釋放膽固醇,B錯(cuò)誤;
C、胞吞形成的囊泡(單層膜)能與溶酶體融合,依賴于膜具有一定的流動(dòng)性,C正確;
D、膽固醇屬于固醇類物質(zhì),是小分子物質(zhì),D錯(cuò)誤。
故選C。
6. 嬰兒的腸道上皮細(xì)胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此過程不涉及()
A. 消耗 ATPB. 受體蛋白識(shí)別C. 載體蛋白協(xié)助D. 細(xì)胞膜流動(dòng)性
【答案】C
【解析】
【分析】小分子的物質(zhì)可以通過主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸來進(jìn)出細(xì)胞,大分子進(jìn)出細(xì)胞是通過內(nèi)吞和外排來完成的。被動(dòng)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力來自細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差,主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力來自ATP。胞吞和胞吐進(jìn)行的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。胞吞和胞吐與主動(dòng)運(yùn)輸一樣也需要能量供應(yīng)。
AD、免疫球蛋白化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),是有機(jī)大分子物質(zhì),吸收方式為胞吞,需要消耗ATP,胞吞體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),AD正確;
BC、免疫球蛋白是有機(jī)大分子物質(zhì),細(xì)胞吸收該物質(zhì),需要受體蛋白的識(shí)別,不需要載體蛋白的協(xié)助,B正確,C錯(cuò)誤。
故選C。
7. 運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如圖顯示在不同強(qiáng)度體育運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對(duì)量。對(duì)這一結(jié)果正確的理解是( )
A. 低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要利用脂肪酸供能
B. 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要供能物質(zhì)是血糖
C. 高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),糖類中的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP
D. 肌糖原在有氧條件下才能氧化分解提供能量
【答案】A
【解析】
【分析】如圖顯示在不同強(qiáng)度體育運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對(duì)量,當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較低時(shí),主要利用脂肪酸供能;當(dāng)中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要供能物質(zhì)是肌糖原,其次是脂肪酸;當(dāng)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要利用肌糖原供能。
A、由圖可知,當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較低時(shí),主要利用脂肪酸供能,A正確;
B、由圖可知,中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要供能物質(zhì)是肌糖原,其次是脂肪酸,B錯(cuò)誤;
C、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),糖類中的能量大部分以熱能的形式散失,少部分轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP,C錯(cuò)誤;
D、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),機(jī)體同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸,肌糖原在有氧條件和無氧條件均能氧化分解提供能量,D錯(cuò)誤。
故選A。
8. 植物可通過呼吸代謝途徑的改變來適應(yīng)缺氧環(huán)境。在無氧條件下,某種植物幼苗的根細(xì)胞經(jīng)呼吸作用釋放CO2的速率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()
A. 在時(shí)間a之前,植物根細(xì)胞無CO2釋放,只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸
B. a~b時(shí)間內(nèi)植物根細(xì)胞存在經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2的過程
C. 每分子葡萄糖經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精時(shí)生成的ATP比產(chǎn)生乳酸時(shí)的多
D. 植物根細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的酒精跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程不需要消耗ATP
【答案】C
【解析】
【分析】1、無氧呼吸分為兩個(gè)階段:第一階段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并釋放少量能量;第二階段丙酮酸在不同酶的作用下轉(zhuǎn)化成乳酸或酒精和二氧化碳,不釋放能量。整個(gè)過程都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
2、有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。
A、植物進(jìn)行有氧呼吸或無氧呼吸產(chǎn)生酒精時(shí)都有二氧化碳釋放,圖示在時(shí)間a之前,植物根細(xì)胞無CO2釋放,分析題意可知,植物可通過呼吸代謝途徑的改變來適應(yīng)缺氧環(huán)境,據(jù)此推知在時(shí)間a之前,只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,A正確;
B、a階段無二氧化碳產(chǎn)生,b階段二氧化碳釋放較多,a~b時(shí)間內(nèi)植物根細(xì)胞存在經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2的過程,是植物通過呼吸途徑改變來適應(yīng)缺氧環(huán)境的體現(xiàn),B正確;
C、無論是產(chǎn)生酒精還是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸,都只在第一階段釋放少量能量,第二階段無能量釋放,故每分子葡萄糖經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精時(shí)生成的ATP和產(chǎn)生乳酸時(shí)相同,C錯(cuò)誤;
D、酒精跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散,該過程不需要消耗ATP,D正確。
故選C。
9. 某植物中,T基因的突變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞有絲分裂后期紡錘體伸長(zhǎng)的時(shí)間和長(zhǎng)度都明顯減少,從而影響細(xì)胞的增殖。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是()
A. T基因突變的細(xì)胞在分裂期可形成一個(gè)梭形紡錘體
B. T基因突變導(dǎo)致染色體著絲粒無法在赤道板上排列
C. T基因突變的細(xì)胞在分裂后期染色體數(shù)能正常加倍
DT基因突變影響紡錘絲牽引染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng)
【答案】B
【解析】
【分析】有絲分裂不同時(shí)期的特點(diǎn):(1)間期:進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;(2)前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;(3)中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;(4)后期:著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;(5)末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
A、紡錘體的形成是在前期,T基因的突變影響的是后期紡錘體伸長(zhǎng)的時(shí)間和長(zhǎng)度,因此T基因突變的細(xì)胞在分裂期可形成一個(gè)梭形紡錘體,A正確;
B、染色體著絲粒排列在赤道板上是中期的特點(diǎn),T基因的突變影響的是后期紡錘體伸長(zhǎng)的時(shí)間和長(zhǎng)度,因此T基因突變?nèi)旧w著絲粒可以在赤道板上排列,B錯(cuò)誤;
C、著絲粒是自動(dòng)分裂的,不需要依靠紡錘絲的牽拉,因此T基因突變的細(xì)胞在分裂后期染色體數(shù)能正常加倍,C正確;
D、T基因的突變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞有絲分裂后期紡錘體伸長(zhǎng)的時(shí)間和長(zhǎng)度都明顯減少,進(jìn)而影響紡錘絲牽引染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng),D正確。
故選B。
10. 水稻生殖細(xì)胞形成過程中既發(fā)生減數(shù)分裂,又進(jìn)行有絲分裂,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()
A. 染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ
B. 同源染色體聯(lián)會(huì)和交換發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ
C. 有絲分裂前的間期進(jìn)行DNA復(fù)制
D. 有絲分裂保證細(xì)胞的親代和子代間遺傳的穩(wěn)定性
【答案】B
【解析】
【分析】①有絲分裂前的間期:進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;②有絲分裂前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體; ③有絲分裂中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰; ④有絲分裂后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極; ⑤有絲分裂末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
A、減數(shù)分裂I結(jié)束后一個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)細(xì)胞,單個(gè)細(xì)胞染色體數(shù)目減半,A正確;
B、同源染色體聯(lián)會(huì)和交換發(fā)生在減數(shù)分裂I的前期,B錯(cuò)誤;
C、有絲分裂前的間期進(jìn)行DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,為后面的有絲分裂做準(zhǔn)備,C正確;
D、有絲分裂將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制后,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,因而在生物的親代細(xì)胞和子代細(xì)胞之間保證了遺傳性狀的穩(wěn)定性,D正確。
故選B。
11. 芽殖酵母通過出芽形成芽體進(jìn)行無性繁殖(圖1),出芽與核DNA復(fù)制同時(shí)開始。一個(gè)母體細(xì)胞出芽達(dá)到最大次數(shù)后就會(huì)衰老、死亡??茖W(xué)家探究了不同因素對(duì)芽殖酵母最大分裂次數(shù)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 芽殖酵母進(jìn)入細(xì)胞分裂期時(shí)開始出芽B. 基因和環(huán)境都可影響芽殖酵母的壽命
C. 成熟芽體的染色體數(shù)目與母體細(xì)胞的相同D. 該實(shí)驗(yàn)結(jié)果為延長(zhǎng)細(xì)胞生命周期的研究提供新思路
【答案】A
【解析】
【分析】由圖1可知,芽殖酵母以出芽方式進(jìn)行增殖,其增殖方式是無性增殖,屬于有絲分裂;由圖2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次數(shù),而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次數(shù)。
A、細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期,分裂間期主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,由題干“出芽與核DNA復(fù)制同時(shí)開始”可知,芽殖酵母在細(xì)胞分裂間期開始出芽;A錯(cuò)誤;
B、由圖2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次數(shù),而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次數(shù),而一個(gè)母體細(xì)胞出芽達(dá)到最大次數(shù)后就會(huì)衰老、死亡,因此基因和環(huán)境都可影響芽殖酵母的壽命,B正確;
C、芽殖酵母通過出芽形成芽體進(jìn)行無性繁殖,無性繁殖不會(huì)改變?nèi)旧w的數(shù)目,C正確;
D、一個(gè)母體細(xì)胞出芽達(dá)到最大次數(shù)后就會(huì)衰老、死亡,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次數(shù),因此,該實(shí)驗(yàn)結(jié)果為延長(zhǎng)細(xì)胞生命周期的研究提供新思路,D正確。
故選A。
12. 手術(shù)切除大鼠部分肝臟后,殘留肝細(xì)胞可重新進(jìn)入細(xì)胞周期進(jìn)行增殖;肝臟中的卵圓細(xì)胞發(fā)生分化也可形成新的肝細(xì)胞,使肝臟恢復(fù)到原來體積。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 肝細(xì)胞增殖過程中,需要進(jìn)行DNA復(fù)制
B. 肝細(xì)胞的自然更新伴隨著細(xì)胞凋亡的過程
C. 卵圓細(xì)胞分化過程中會(huì)出現(xiàn)基因的選擇性表達(dá)
D. 卵圓細(xì)胞能形成新的肝細(xì)胞,證明其具有全能性
【答案】D
【解析】
【分析】細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞分裂分裂和分化后,仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。
A、肝細(xì)胞增殖過程中,會(huì)發(fā)生細(xì)胞的分裂使得細(xì)胞數(shù)目增多,需要進(jìn)行DNA復(fù)制,A正確;
B、肝細(xì)胞的自然更新伴隨著細(xì)胞凋亡的過程,有利于維持機(jī)體內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定,B正確;
C、卵圓細(xì)胞分化過程中會(huì)出現(xiàn)基因的選擇性表達(dá),合成承擔(dān)相應(yīng)功能的蛋白質(zhì),C正確;
D、細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞分裂分裂和分化后,仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性,卵圓細(xì)胞能形成新的肝細(xì)胞,未證明其具有全能性,D錯(cuò)誤。
故選D。
13. 某研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),小鼠在禁食一定時(shí)間后,細(xì)胞自噬相關(guān)蛋白被募集到脂質(zhì)小滴上形成自噬體,隨后與溶酶體融合形成自噬溶酶體,最終脂質(zhì)小滴在溶酶體內(nèi)被降解。關(guān)于細(xì)胞自噬,下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 饑餓狀態(tài)下自噬參與了細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)代謝,使細(xì)胞獲得所需的物質(zhì)和能量
B. 當(dāng)細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處在饑餓狀態(tài)時(shí),過度活躍的細(xì)胞自噬可能會(huì)引起細(xì)胞凋亡
C. 溶酶體內(nèi)合成多種水解酶參與了細(xì)胞自噬過程
D. 細(xì)胞自噬是細(xì)胞受環(huán)境因素刺激后的應(yīng)激性反應(yīng)
【答案】C
【解析】
【分析】細(xì)胞自噬是指在一定條件下,細(xì)胞會(huì)將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等,通過溶酶體降解后再利用,這就是細(xì)胞自噬。處于營(yíng)養(yǎng)缺乏條件下的細(xì)胞,通過細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量;在細(xì)胞受到損傷、微生物入侵或細(xì)胞衰老時(shí),通過細(xì)胞自噬,可以清除受損或衰老的細(xì)胞器,以及感染的微生物和毒素,從而維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。有些激烈的細(xì)胞自噬,可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
A、由題干信息可知,小鼠在禁食一定時(shí)間后,細(xì)胞自噬相關(guān)蛋白被募集到脂質(zhì)小滴上形成自噬體,隨后與溶酶體融合形成自噬溶酶體,最終脂質(zhì)小滴在溶酶體內(nèi)被降解,所以在饑餓狀態(tài)下自噬參與了細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)代謝,使細(xì)胞獲得所需的物質(zhì)和能量,來支持基本的生命活動(dòng),A正確;
B、細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處在饑餓狀態(tài)時(shí),細(xì)胞可能無法獲得足夠的能量和營(yíng)養(yǎng)素,細(xì)胞自噬會(huì)過度活躍,導(dǎo)致細(xì)胞功能紊亂,可能會(huì)引起細(xì)胞凋亡,B正確;
C、溶酶體內(nèi)水解酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),其合成場(chǎng)所是核糖體,在溶酶體內(nèi)發(fā)揮作用,參與了細(xì)胞自噬過程,C錯(cuò)誤;
D、細(xì)胞自噬是細(xì)胞感應(yīng)外部環(huán)境刺激后表現(xiàn)出的應(yīng)激性與適應(yīng)性行為,來支持基本的生命活動(dòng),從而維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,D正確。
故選C。
14. 某二倍體動(dòng)物(2n=4)精原細(xì)胞DNA中的P均為32P,精原細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng),其中1個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂和減數(shù)第一次分裂后,產(chǎn)生甲~丁4個(gè)細(xì)胞。這些細(xì)胞的染色體和染色單體情況如下圖所示。
不考慮染色體變異的情況下,下列敘述正確的是()
A. 該精原細(xì)胞經(jīng)歷了2次DNA復(fù)制和2次著絲粒分裂
B. 4個(gè)細(xì)胞均處于減數(shù)第二次分裂前期,且均含有一個(gè)染色體組
C. 形成細(xì)胞乙的過程發(fā)生了同源染色體的配對(duì)和交叉互換
D. 4個(gè)細(xì)胞完成分裂形成8個(gè)細(xì)胞,可能有4個(gè)細(xì)胞不含32P
【答案】C
【解析】
【分析】DNA中的P均為32P的精原細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng),進(jìn)行一次有絲分裂后,產(chǎn)生的每個(gè)細(xì)胞的每條DNA都有一條鏈含有32P,繼續(xù)在不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)進(jìn)行減數(shù)分裂,完成復(fù)制后,8條染色單體中有4條含有32P,減數(shù)第一次分裂完成后,理論上,每個(gè)細(xì)胞中有2條染色體,四條染色單體,其中有2條單體含有32P。
A、圖中的細(xì)胞是一個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂和減數(shù)第一次分裂后產(chǎn)生的,據(jù)圖所示,這些細(xì)胞含有染色單體,說明著絲粒沒有分裂,因此該精原細(xì)胞2次DNA復(fù)制,1次著絲粒分裂,A錯(cuò)誤;
B、題干敘述明確表示減數(shù)第一次分裂已經(jīng)完成,因此只可能處于減數(shù)第二次分裂前期或中期,且均含有一個(gè)染色體組,B錯(cuò)誤;
C、精原細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂后,產(chǎn)生的子細(xì)胞每個(gè)DNA上有一條鏈含有32P,減數(shù)分裂完成復(fù)制后,每條染色體上有1個(gè)單體含有32P,另一個(gè)單體不含32P,減數(shù)第一次分裂結(jié)束,每個(gè)細(xì)胞中應(yīng)該含有2條染色體,四個(gè)染色單體,其中有兩個(gè)單體含有放射性,但乙細(xì)胞含有3個(gè)染色單體含有放射性,原因是形成乙的過程中發(fā)生了同源染色體的配對(duì)和交叉互換,C正確;
D、甲、丙、丁完成減數(shù)第二次分裂至少產(chǎn)生3個(gè)含32P的細(xì)胞,乙細(xì)胞有3個(gè)單體含有32P,完成減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的2個(gè)細(xì)胞都含有32P,因此4個(gè)細(xì)胞完成分裂形成8個(gè)細(xì)胞,至多有3個(gè)細(xì)胞不含32P,D錯(cuò)誤。
故選C。
15. 將玉米種子置于25℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā),每天定時(shí)取相同數(shù)量的萌發(fā)種子,一半直接烘干稱重,另一半取胚乳烘干稱重,計(jì)算每粒的平均干重,結(jié)果如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 曲線I代表種子干重變化,曲線Ⅱ代表胚乳干重變化
B. 玉米種子萌發(fā)過程中,有機(jī)物含量減少、種類增加
C. 隨時(shí)間推移,兩條曲線差值增大是因?yàn)榧?xì)胞呼吸速率加快
D. 黑暗條件開展實(shí)驗(yàn)是為了避免光合作用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
【答案】C
【解析】
【分析】在種子萌發(fā)過程中,胚乳中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被胚細(xì)胞吸收后,一部分轉(zhuǎn)化為胚發(fā)育成幼苗的組成物質(zhì),一部分用于呼吸作用,為生命活動(dòng)提供能量。
A、胚乳中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被胚細(xì)胞吸收后,一部分轉(zhuǎn)化為胚發(fā)育成幼苗的組成物質(zhì),一部分用于呼吸作用,為生命活動(dòng)提供能量,重量變化明顯,因此曲線Ⅱ代表胚乳干重變化,A正確;
B、玉米種子萌發(fā)過程中,大分子物質(zhì)可轉(zhuǎn)化成小分子物質(zhì)用于細(xì)胞呼吸,因此曲線I代表種子干重變化,有機(jī)物含量減少、種類增加,B正確;
C、根據(jù)對(duì)圖中“萌發(fā)種子直接烘干稱重”和“萌發(fā)種子切取胚乳烘干稱重”兩條曲線各時(shí)間段的數(shù)據(jù),可知呼吸速率最大的階段為胚乳干重的減少量最大時(shí)刻,即72~96h,因此隨時(shí)間推移,兩條曲線差值增大不一定是因?yàn)榧?xì)胞呼吸速率加快,C錯(cuò)誤;
D、黑暗條件開展實(shí)驗(yàn)可避免光合作用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,D正確。
故選C。
第II卷(非選擇題)
二、非選擇題(共60分)
16. 獼猴桃在生長(zhǎng)發(fā)育過程中易遭受干旱脅迫的傷害。研究人員將長(zhǎng)勢(shì)一致的獼猴桃分別在干旱處理第6、9天進(jìn)行復(fù)水(恢復(fù)正常灌水,使其土壤含水量達(dá)到對(duì)照處理的水平),測(cè)定其葉片光合作用部分相關(guān)指標(biāo),結(jié)果如圖1和圖2所示。
注:Pn指凈光合速率;Ci指胞間CO2濃度
(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是____。
(2)據(jù)圖1可知Pn可通過測(cè)定____表示。據(jù)圖2可知,與對(duì)照組相比,干旱處理組Ci____,說明葉片固定的CO2____(選填“較多”或“相同”或“較少”)。
(3)根據(jù)圖1和圖2數(shù)據(jù)判斷,干旱處理第____天復(fù)水更有利于獼猴桃恢復(fù)生長(zhǎng),依據(jù)____。
(4)圖3為ABA誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的調(diào)節(jié)機(jī)制示意圖。干旱脅迫時(shí)脫落酸(ABA)可以影響保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平,Ca2+作為信號(hào)分子調(diào)節(jié)相關(guān)離子的轉(zhuǎn)運(yùn),使保衛(wèi)細(xì)胞滲透壓____,最終引起氣孔關(guān)閉。請(qǐng)結(jié)合題干信息及所學(xué)知識(shí)在①②填“+”或“-”。①____②____。
【答案】(1)探究復(fù)水處理對(duì)干旱脅迫下獼猴桃抗旱性的影響/探究干旱和不同復(fù)水時(shí)間對(duì)獼猴桃葉片凈光合速率及胞間CO2濃度的影響
(2) ①. 單位葉面積CO2的吸收速率/單位時(shí)間、單位葉面積CO2的吸收量 ②. 較大 ③. 較少
(3) ①. 6 ②. 第6天復(fù)水處理后葉片的Ci和Pn大于第9天復(fù)水組,且趨近于對(duì)照組
(4) ①. 下降 ②. - ③. +
【解析】
【分析】圖1中,與對(duì)照組相比,干旱脅迫下,凈光合速率下降,并且復(fù)水時(shí)間越提前越有利于凈光合速率的恢復(fù)。圖2中,重度脅迫條件下,胞間CO2濃度上升。
【小問1】
根據(jù)圖1和圖2分析,改實(shí)驗(yàn)的自變量是干旱處理和復(fù)水時(shí)間,因變量為凈光合速率和胞間CO2濃度,因此該實(shí)驗(yàn)的目的是探究干旱和不同復(fù)水時(shí)間對(duì)獼猴桃葉片凈光合速率及胞間CO2濃度的影響。
【小問2】
由圖1的縱坐標(biāo)可知,Pn可通過測(cè)定單位時(shí)間、單位葉面積CO2的吸收量來表示;分析圖2,與對(duì)照組相比,干旱處理組Ci較大,說明葉片固定的CO2較少。
【小問3】
根據(jù)圖1和圖2數(shù)據(jù)判斷,干旱處理第6天復(fù)水組凈光合速率和胞間CO2濃度更接近對(duì)照組,更有利于獼猴桃恢復(fù)生長(zhǎng)。
【小問4】
由圖3可知,脫落酸(ABA)通過調(diào)節(jié)氣孔導(dǎo)度幫助植物抵抗干旱脅迫的機(jī)制為:干旱脅迫下,脫落酸促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞對(duì)Ca2+的吸收,Ca2+離子促進(jìn)液泡中K+往細(xì)胞質(zhì)運(yùn)輸,并通過細(xì)胞膜上的K+向外通道運(yùn)出細(xì)胞,另一方面抑制了K+通過向內(nèi)通道進(jìn)入細(xì)胞,并抑制K+進(jìn)入液泡,兩者共同作用使保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓下降,保衛(wèi)細(xì)胞失水,導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,植物蒸騰作用減弱。
17. 線粒體功能、數(shù)量及形態(tài)的變化受線粒體的融合與分裂調(diào)控。這種調(diào)控在脂肪細(xì)胞代謝中發(fā)揮著重要作用??蒲腥藛T研究發(fā)現(xiàn)肥胖患者的脂肪組織中線粒體存在功能受損。圖1表示細(xì)胞因子RalA、Drpl(Dpl上第637位絲氨酸即Scr637磷酸化導(dǎo)致其活性降低)和Opal調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞線粒體功能的機(jī)制。請(qǐng)回答:
(1)脂肪對(duì)組織細(xì)胞的主要作用是_______。線粒體在脂肪細(xì)胞內(nèi)的功能是_______。
(2)科研人員對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠敲除RalA基因后,在兩種不同的飼喂條件下,檢測(cè)小鼠脂肪細(xì)胞中線粒體基礎(chǔ)耗氧率的變化,結(jié)果如圖2。
結(jié)合圖1、2分析:
①________飲食能增強(qiáng)RalA基因表達(dá)
②高脂飲食易導(dǎo)致小鼠肥胖的機(jī)制是_______。
【答案】(1) ①. 儲(chǔ)能 ②. 有氧呼吸的主要場(chǎng)所或?yàn)榧?xì)胞生命活動(dòng)提供能量或供能
(2) ①. 高脂 ②. 高脂飲食增強(qiáng)RalA基因的表達(dá),導(dǎo)致Drpl去磷酸化,進(jìn)而導(dǎo)致線粒體片段化受損,氧化能力下降,脂肪分解減少,進(jìn)而導(dǎo)致肥胖。
【解析】
【分析】1、脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì),當(dāng)生命活動(dòng)需要時(shí)可以分解利用;脂肪還是一種很好的絕熱體;脂肪還起到保溫的作用;脂肪還具有緩沖和減壓的作用,可以保護(hù)內(nèi)臟器官。
2、線粒體是是真核細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所,通過徹底氧化分解有機(jī)物,釋放能量,合成大量ATP為細(xì)胞代謝提供能量。
【小問1】
脂肪對(duì)組織細(xì)胞的主要作用是作為良好的儲(chǔ)能物質(zhì);線粒體是真核細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所,通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP為細(xì)胞代謝提供能量,因此線粒體在脂肪細(xì)胞內(nèi)的功能是有氧呼吸的主要場(chǎng)所或?yàn)榧?xì)胞生命活動(dòng)提供能量或供能。
【小問2】
①由圖2可知,在普通飲食條件下,RalA基因有無敲除線粒體基礎(chǔ)耗氧速率基本相同,而在高脂飲食條件下,RalA基因敲除后線粒體基礎(chǔ)耗氧速率升高,而圖1可知RalA基因的表達(dá)可導(dǎo)致線粒體片段化受損,氧化能力下降,結(jié)合圖1、圖2分析可知高脂飲食促進(jìn)了RalA基因表達(dá)。
②由圖1可知,RalA蛋白可是Drpl去磷酸化,導(dǎo)致線粒體片段化形成受損的線粒體,細(xì)胞氧化能力降低,有機(jī)物消耗量減少,ATP產(chǎn)生減少;分析圖2 可知高脂飲食促進(jìn)了RalA基因表達(dá)(見結(jié)論①分析),因此可得出高脂飲食易導(dǎo)致小鼠肥胖的機(jī)制是高脂飲食增強(qiáng)RalA基因的表達(dá),導(dǎo)致Drpl去磷酸化,進(jìn)而導(dǎo)致線粒體片段化受損,氧化能力下降,脂肪分解減少,進(jìn)而導(dǎo)致肥胖。
18. 紅尾鴝和棕尾褐鹟都捕食飛蟲,也常常從樹葉及樹冠末梢上啄食昆蟲。在兩種鳥共同生活的地區(qū),紅尾鴝喜歡在疏林和緩坡處活動(dòng),而棕尾褐鹟更喜歡選擇密林和陡坡。如果只有一種鳥存在,那么無論紅尾鴝還是棕尾褐鹟,它們覓食生境的范圍都比共存時(shí)的更大?;卮鹣铝袉栴}:
(1)動(dòng)物的聲音存在個(gè)體差異,成熟個(gè)體的聲音往往可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定,在野外對(duì)某地紅尾鴝的種群數(shù)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)最好用_____________法(填“樣方法”或“標(biāo)記重捕法”或“聲音計(jì)數(shù)法”);應(yīng)用這種方法的優(yōu)點(diǎn)是_____________。
(2)同域共存機(jī)制是指群落內(nèi)存在兩個(gè)生態(tài)位重疊的物種會(huì)向著占有不同的空間、食性、活動(dòng)時(shí)間或其他生態(tài)習(xí)性分化的現(xiàn)象。
①在同域共存機(jī)制下,紅尾鴝和棕尾褐鹟生態(tài)位的重疊度________,其意義是________。
②紅尾鴝的雛鳥和幼鳥以昆蟲幼蟲為食,而成鳥以昆蟲成蟲和幼蟲為食,這__________(填“屬于”或“不屬于”)同域共存機(jī)制,判斷依據(jù)是__________。
(3)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在共存時(shí)鳥的叫聲對(duì)紅尾鴝和棕尾褐鹟的分布起著重要影響。這體現(xiàn)了信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是__________。兩種鳥活動(dòng)空間的不同體現(xiàn)了群落空間結(jié)構(gòu)中的_________結(jié)構(gòu)。
【答案】(1) ①. 聲音計(jì)數(shù)法 ②. 對(duì)鳥類不損傷,低干擾等
(2) ①. 降低 ②. 減少種間競(jìng)爭(zhēng),有利于兩個(gè)物種的共存 ③. 不屬于 ④. 它們的食物種類不完全相同,捕食 對(duì)象存在差異
(3) ①. 調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定 ②. 水平
【解析】
【分析】生態(tài)位:一個(gè)物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置、占用資源的情況、以及與其他物種的關(guān)系等,稱為這個(gè)物種的生態(tài)位。
【小問1】
動(dòng)物的聲音存在個(gè)體差異,成熟個(gè)體的聲音往往可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定,在野外對(duì)某地紅尾鴝的種群數(shù)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)最好用聲音計(jì)數(shù)法;相比于標(biāo)記重捕法(需要對(duì)相應(yīng)的生物進(jìn)行捕捉和標(biāo)記),利用鳴叫計(jì)數(shù)法調(diào)查長(zhǎng)臂猿的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、不損傷、低干擾等;
【小問2】
①在圍城共存機(jī)制下,紅尾鴨和棕尾鵝會(huì)向著占有不同的空間、食物、活動(dòng)時(shí)間或其他生態(tài)習(xí)性分化,因此它們的生態(tài)位重疊度會(huì)降低。這種降低的意義在于減少種間競(jìng)爭(zhēng),有利于兩個(gè)物種的共存;
②紅尾鴨的雛鳥和幼鳥以昆蟲為食,而成鳥以昆蟲和幼蟲為食,這體現(xiàn)了食物鏈的復(fù)雜性, 但它們的捕食對(duì)象并不完全相同,因此不屬于同一捕食機(jī)制。判斷依據(jù)是它們的食物種類不完全相同,捕食對(duì)象存在差異;
【小問3】
調(diào)查發(fā)現(xiàn),在共存對(duì)鳥的叫聲對(duì)紅尾鴨和棕尾鵝的分布起著重要影響。這體現(xiàn)了信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定;兩種鳥活動(dòng)空間的不同體現(xiàn)了群落生物之間在結(jié)構(gòu)中的水平結(jié)構(gòu)。
19. 圖1表示用不同顏色的熒光標(biāo)記某雄性動(dòng)物(2n=8)中兩條染色體的著絲粒(分別用“●”和“○”表示),在熒光顯微鏡下觀察到它們的移動(dòng)路徑如箭頭所示;圖2表示細(xì)胞分裂過程中每條染色體DNA含量變化圖;圖3表示減數(shù)分裂過程中細(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)變化圖;圖4為減數(shù)分裂過程(甲~?。┲械娜旧w數(shù)、染色單體數(shù)和核DNA分子數(shù)的數(shù)量關(guān)系圖。圖5表示某哺乳動(dòng)物的基因型為AaBb,某個(gè)卵原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂的過程,不考慮染色體互換,①②③代表相關(guān)過程,I~IV表示細(xì)胞?;卮鹣铝袉栴}:
(1)圖1中①→②過程發(fā)生在__________時(shí)期,同源染色體出現(xiàn)__________行為:細(xì)胞中③→④過程每條染色體含DNA含量相當(dāng)于圖2中__________段的變化。
(2)圖2中A1B1段上升的原因是細(xì)胞內(nèi)發(fā)生__________,若圖2和圖3表示同一個(gè)細(xì)胞分裂過程,則圖2中發(fā)生C1D1段變化的原因與圖3中__________段的變化原因相同。
(3)非同源染色體的自由組合發(fā)生在圖4的__________時(shí)期(填甲、乙、丙、丁);基因的分離發(fā)生在圖5中的__________(填序號(hào))過程中。
(4)圖5中細(xì)胞Ⅱ的名稱為__________。細(xì)胞中可形成__________個(gè)四分體。若細(xì)胞Ⅲ的基因型是aaBB,則細(xì)胞IV的基因型是___________。
(5)若細(xì)胞IV的基因型為ABb的原因可能是___________。卵細(xì)胞IV與基因型為ab的精子形成的受精卵發(fā)育為雄性個(gè)體,且該雄性個(gè)體減數(shù)分裂時(shí)同源染色體中的兩條分別移向細(xì)胞兩極,另一條隨機(jī)移動(dòng),則其產(chǎn)生基因型為abb的配子的概率是__________。
【答案】(1) ①. 減數(shù)第一次分裂前期 ②. 聯(lián)會(huì) ③. B1C1
(2) ①. DNA的復(fù)制 ②. D2E2
(3) ①. 甲 ②. ①
(4) ①. 次級(jí)卵母細(xì)胞 ②. 0 ③. Ab
(5) ①. 減數(shù)第一次分裂后期,含有B、b的同源染色體沒有分開,移向了細(xì)胞的同一級(jí) ②. 1/12
【解析】
【分析】1、有絲分裂不同時(shí)期的特點(diǎn):(1)間期:進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;(2)前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;(3)中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;(4)后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;(5)末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。2、減數(shù)分裂過程:(1)減數(shù)第一次分裂間期:染色體的復(fù)制。(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會(huì),同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換;②中期:同源染色體成對(duì)的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細(xì)胞質(zhì)分裂。(3)減數(shù)第二次分裂過程:①前期:染色體散亂排布;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
【小問1】
圖1中①→②過程出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會(huì),發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期。細(xì)胞中③→④為同源染色體分離,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,此時(shí)每條染色體上含有2個(gè)DNA分子,對(duì)應(yīng)圖2中B1C1段的變化。
【小問2】
A1B1段發(fā)生DNA的復(fù)制,每條染色體上的DNA數(shù)目加倍。圖3為減數(shù)分裂,則圖2減數(shù)分裂中C1D1表示減數(shù)第二次分裂后期著絲粒斷裂,與圖3中D2E2段變化相同。
【小問3】
非同源染色體的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,對(duì)應(yīng)圖4中的甲時(shí)期。基因的分離定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,對(duì)應(yīng)圖5中的①過程。
【小問4】
圖5中細(xì)胞Ⅱ的名稱為次級(jí)卵母細(xì)胞。Ⅱ細(xì)胞不含有同源染色體,不含有四分體。若細(xì)胞Ⅲ的基因型是aaBB,則細(xì)胞Ⅱ的基因型是AAbb,則細(xì)胞Ⅳ的基因型是Ab。
【小問5】
若細(xì)胞Ⅳ的基因型為ABb,存在等位基因,則最可能的原因是減數(shù)第一次分裂后期,含有B、b這對(duì)等位基因的同源染色體沒有分離。卵細(xì)胞Ⅳ與基因型為ab的精子形成的受精卵的基因型為AaBbb,減數(shù)分裂產(chǎn)生a的概率為1/2,產(chǎn)生bb的概率為1/6,則產(chǎn)生基因型為abb的配子的概率是1/2×1/6=1/12。
20. 某實(shí)驗(yàn)室保存有野生型和一些突變型果蠅,突變型果蠅的部分隱性突變基因及其在染色體上的位置如下圖所示,回答下列問題:
(1)不考慮其他變異,若如圖所示為突變型雄性果蠅(無對(duì)應(yīng)顯性基因)的基因位置,該雄性果蠅能產(chǎn)生______種類型的精子,從該果蠅的精巢中取出一些細(xì)胞,這些細(xì)胞中分別可能有______個(gè)基因r。
(2)不考慮其他變異的發(fā)生,用翅外展黑檀體果蠅與野生純合果蠅雜交,F(xiàn)1雌雄果蠅交配,所得F2的性狀分離比為______。據(jù)圖分析,圖中基因能與菱形眼基因發(fā)生自由組合的是______。
(3)對(duì)突變型果蠅再進(jìn)行誘變處理,研究發(fā)現(xiàn)基因e發(fā)生了突變,對(duì)突變前后同一單鏈片段進(jìn)行測(cè)序,結(jié)果如下圖。突變前后1~80位氨基酸完全相同,第80位為絲氨酸(絲氨酸密碼子為UCU、UCC、UCG、AGC、AGU,終止密碼子為UAA、UGA、UAG)。
①圖中的單鏈______(填“是”或“不是”)該基因轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈,判斷的依據(jù)是______。
②第80位和第82位的氨基酸都為絲氨酸,原因是______,基因e發(fā)生突變后指導(dǎo)合成的肽鏈長(zhǎng)度______(填“變長(zhǎng)”“變短”或“不變”)。
【答案】(1) ①. 2 ②. 0或1或2
(2) ①. 9∶3∶3∶1 ②. 翅外展基因、紫眼基因、粗糙眼基因和黑檀體基因(或dp,pr,ra,e)
(3) ①. 不是 ②. TCC對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)鏈的序列為AGG,AGG轉(zhuǎn)錄形成的UCC決定絲氨酸(TCC轉(zhuǎn)錄形成的AGG不決定絲氨酸) ③. 密碼子的簡(jiǎn)并性 ④. 變短
【解析】
【分析】1、粗糙眼和黑檀體對(duì)應(yīng)的基因均位于3號(hào)染色體上,二者不能進(jìn)行自由組合。位于X染色體、2號(hào)及3號(hào)染色體上的基因可以自由組合。
2、基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)增添、缺失或替換而導(dǎo)致的基因結(jié)構(gòu)的改變。
3、題圖分析:由圖可知,圖中正?;蚝屯蛔兓蛑邢嚓P(guān)區(qū)域所含堿基數(shù)相同,因此該基因突變過程堿基發(fā)生了堿基的替換,其中T、A堿基對(duì)替換為G、C堿基對(duì)。
【小問1】
突變型雄性含XY染色體,能產(chǎn)生2種類型的精子,精巢的細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂,痕翅雄果蠅的基因型為XrY,若進(jìn)行有絲分裂,則細(xì)胞中可能含有1個(gè)或2個(gè)基因r;若進(jìn)行減數(shù)分裂,由于減數(shù)分裂過程中同源染色體分離,則細(xì)胞中可能含有0個(gè)或1個(gè)或2個(gè)基因r。
【小問2】
由圖可知,翅外展黑檀體果蠅的基因型為dpdpee,野生型型純合果蠅的基因型為DpDpEE,二者雜交的F1基因型為DpdpEe,翅外展基因和黑檀體基因位于非同源染色體上,遺傳時(shí)遵循自由組合定律,所以F1自由交配,F(xiàn)2出現(xiàn)9∶3∶3∶1的性狀分離比。非同源染色體上的基因會(huì)發(fā)生自由組合,所以,圖中基因能與菱形眼基因發(fā)生自由組合的是翅外展基因、紫眼基因、粗糙眼基因和黑檀體基因。
【小問3】
①若圖示單鏈?zhǔn)腔騟進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈,則由圖中堿基序列TCC可知,突變前后決定絲氨酸的密碼子應(yīng)為AGG,而由題意可知,絲氨酸的密碼子為UCU、UCC、UCG、UCA、AGU、AGC,不存在AGG,因此可推知圖中所示的單鏈?zhǔn)腔騟進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時(shí)的非模板鏈,模板鏈相應(yīng)位置的堿基序列為AGG,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA上堿基序列為UCC,編碼絲氨酸。
②圖示為基因e進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時(shí)的非模板鏈,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)可知,模板鏈上轉(zhuǎn)錄出的mRNA上決定第80位氨基酸的密碼子為UCC,而決定第82位氨基酸的密碼子為UCU,因此第80位和第82位的密碼子不同,但是都決定絲氨酸,這是由于密碼子的簡(jiǎn)并性導(dǎo)致的,基因e突變后原來編碼第86位氨基酸的密碼子GAA變?yōu)閁AA,由于UAA為終止密碼子,使翻譯提前終止,因此基因e發(fā)生突變后指導(dǎo)合成的肽鏈會(huì)變短。

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