本試卷共8頁,21小題,滿分100分,考試用時75分鐘。
注意事項:
1.答卷前,考生務必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的姓名和考生號、試室號、座位號填寫在答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型和考生號填涂在答題卡相應位置上。
2.選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應的題目選項的答案信息點涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再填涂其他答案。答案不能答在試卷上。
3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案,不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答的答案無效。
4.作答選做題時,請先用2B鉛筆填涂選做題的題組號的信息點,再作答。漏涂、錯涂、多涂的,答案無效。
5.考生必須保持答題卡的整潔。
一、選擇題:16小題,共40分。第1~12小題,每小題2分;第13~16小題,每小題4分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1. 細胞是生物體最基本的結構和功能單位,既具有統(tǒng)一性又具有多樣性。下列關于細胞中的元素和化合物的敘述,正確的是( )
A. 細胞中一些微量元素作用不大,可被其他元素代替
B. 含C、H、O三種元素的生物大分子都含有S或P
C. 大多數(shù)動物脂肪含不飽和脂肪酸,在常溫下呈固態(tài)
D. 不同種類的細胞其組成元素和化合物的含量不同可以反映細胞的多樣性
【答案】D
【解析】
【分析】細胞中常見的化學元素中,含量較多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,稱為大量元素,組成細胞的各種元素大多以化合物形式存在。
A、微量元素在細胞中含量很少,但是作用很大,不可被其他元素代替,A錯誤;
B、生物大分子糖原只含有C、H、O,不含S或P,B錯誤;
C、大多數(shù)動物脂肪含飽和脂肪酸,在常溫下呈固態(tài),C錯誤;
D、不同種類的細胞其組成元素和化合物種類基本相同,但含量又往往有一定差異,這既體現(xiàn)了細胞的統(tǒng)一性,又反映了細胞的多樣性,D正確。
故選D。
2. 下列關于哺乳動物成熟紅細胞結構與功能的相關敘述,錯誤的是( )
①血漿是該細胞生存的直接環(huán)境②不存在胰島素合成基因③血紅蛋白位于該細胞的細胞膜上④細胞膜上的蛋白質在不斷流動和更新中⑤通過無氧呼吸產生能量⑥衰老后控制其凋亡的基因開始表達
A. ①②⑤B. ②③④C. ③④⑥D. ④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【分析】哺乳動物成熟的紅細胞,沒有細胞核和各種細胞器。血紅蛋白是紅細胞的主要成分。
①血漿是紅細胞生存的直接環(huán)境,①正確;
②哺乳動物成熟紅細胞中無細胞核,不存在胰島素合成基因,②正確;
③血紅蛋白位于該細胞的細胞質中,③錯誤;
④哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核和細胞器,不能合成新的蛋白質,細胞膜上的蛋白質無法更新,④錯誤;
⑤紅細胞沒有線粒體,通過無氧呼吸產生能量,⑤正確;
⑥哺乳動物成熟紅細胞無細胞核,不存在控制其凋亡的基因,⑥錯誤。
綜上所述,C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
3. 種子萌發(fā)形成幼苗離不開糖類等能源物質,也離不開水和無機鹽。下列敘述正確的是()
A. 種子吸收的水與多糖等物質結合后,水仍具有溶解性
B. 種子萌發(fā)過程中糖類含量逐漸下降,有機物種類不變
C. 幼苗細胞中的無機鹽可參與細胞構建,水不參與
D. 幼苗中的水可參與形成NADPH,也可參與形成NADH
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜。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生成二氧化碳和[ H ],合成少量 ATP ;第三階段是氧氣和[ H ]反應生成水,合成大量 ATP 。
2、光合作用:①光反應場所在葉綠體類囊體薄膜,發(fā)生水的光解、 ATP 和 NADPH 的生成;②暗反應場所在葉綠體的基質,發(fā)生CO2的固定和C3的還原,消耗 ATP 和 NADPH 。
A、種子吸收的水與多糖等物質結合后,這部分水為結合水,失去了溶解性,A錯誤;
B、種子萌發(fā)過程中糖類含量逐漸下降,有機物種類增加,B錯誤;
C、水也參與細胞構成,如結合水是細胞的重要組成成分,C錯誤;
D、幼苗中的水可參與光合作用形成NADPH,也可通過有氧呼吸第二階段丙酮酸和水生成NADH,D正確。
故選D。
4. 洋蔥是常用的生物實驗材料,取洋蔥不同組織器官進行實驗。下列敘述錯誤的是()
A. 觀察細胞質壁分離實驗,可用洋蔥紫色鱗片葉表皮為材料
B. 光合色素的提取與分離實驗,可用洋蔥管狀綠葉為材料
C. 觀察細胞有絲分裂實驗,可用洋蔥葉肉細胞制成臨時裝片
D. 檢測生物組織中的糖類實驗,可用洋蔥鱗片葉組織制成勻漿
【答案】C
【解析】
【分析】紫色洋蔥的葉片分兩種,一種是管狀葉,綠色,這種葉片可用于提取和分離葉綠體中的色素;紫色洋蔥的另一種葉片是鱗片葉,其內外表皮都由一層細胞構成,適于顯微鏡觀察;其中外表皮紫色,適于觀察質壁分離復原;觀察有絲分裂的最佳材料是根尖,一是色淺,無其他色素干擾;二是此處細胞處于分裂周期中,能找到進行分裂的細胞。
A、取紫色洋蔥鱗片葉外表皮制成裝片,由于含有紫色的液泡,能形成顏色對比,故可用于觀察植物細胞質壁分離和復原,A正確;
B、光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素,光合色素的提取與分離實驗,可用洋蔥管狀綠葉為材料,B正確;
C、洋蔥葉肉細胞是成熟的細胞,不能進行有絲分裂,C錯誤;
D、檢測生物組織中的糖類實驗,可用洋蔥鱗片葉組織制成勻漿,用斐林試劑水浴加熱后觀察,D正確。
故選C。
5. 真核細胞中核糖體處于游離態(tài)還是膜結合態(tài),取決于它們結合的mRNA在起始密碼子之后是否有“內質網靶向信號序列”,有該序列的mRNA指導合成的多肽,在肽鏈延伸約80個氨基酸后,核糖體隨之附著到內質網等生物膜上。下列相關敘述正確的是( )
A. 細胞中核糖體形成都與核仁有關
B. 胰島素等分泌蛋白的合成不需游離核糖體參與
C. 核糖體也可能結合在核膜的外膜或線粒體外膜上
D. 溶酶體所含酶的mRNA沒有“內質網靶向信號序列”
【答案】C
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成與分泌過程:附著在內質網上的核糖體合成蛋白質→內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜,整個過程還需要線粒體提供能量。
A、原核細胞沒有細胞核,但有核糖體,故原核細胞中核糖體的形成與核仁無關,A錯誤;
B、胰島素等分泌蛋白的合成首先在游離核糖體上進行,B錯誤;
C、核糖體作為細胞內蛋白質合成的場所,其分布并不僅限于細胞質基質中,它們也可能結合在特定的細胞器膜上,如核膜的外膜或線粒體外膜,C正確;
D、溶酶體所含酶需要經過內質網的加工,結合題意可知,溶酶體所含酶的mRNA有“內質網靶向信號序列”,D錯誤。
故選C。
6. 研究細胞內各種細胞器的結構和功能時,需將這些細胞器從細胞勻漿中分離出來。下圖的甲、乙、丙是從某細胞中分離得到的3種細胞器亞顯微結構模式圖。下列敘述正確的是()
A. 分離出甲、乙、丙細胞器的方法可選用密度梯度離心
B. 該細胞可能是洋蔥根尖分生區(qū)細胞
C. 甲~丙都具有磷脂雙分子層結構
D. 為研究甲~丙內部結構,可利用高倍光學顯微鏡觀察
【答案】C
【解析】
【分析】據圖可知,甲是葉綠體,乙是內質網,丙是線粒體。
A、分離細胞器可選用差速離心法,A錯誤;
B、該細胞有葉綠體,不可能是洋蔥根尖分生區(qū)細胞,B錯誤;
C、甲乙丙都有生物膜,生物膜是磷脂雙分子層結構,C正確;
D、如果需要觀測細胞內大部分細胞器及更小的結構,只能借助電子顯微鏡,D錯誤。
故選C。
7. 溶酶體膜上存在一種Ca2+激活的鉀離子通道(BK),BK的激活需要細胞質基質中較高濃度的Ca2+。研究發(fā)現(xiàn),K+通道和Ca2+通道(TRPML)在功能上關聯(lián)。如圖表示BK和TRPML參與物質運輸?shù)倪^程。下列敘述正確的是( )
A. 溶酶體中的K+濃度高于細胞質基質
B. TRPML作用的結果會促進BK的激活
C. BK運輸K+過程中K+與BK發(fā)生特異性結合
D. Ca2+通過TRPML的過程依賴于ATP的水解供能
【答案】B
【解析】
【分析】轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型,載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過,而且每次轉運時都會發(fā)生自身構象的改變;通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過,分子或離子通過通道蛋白時,不需要與通道蛋白結合。
A、通道蛋白介導物質的運輸方向為順濃度梯度的運輸,由于BK能介導K+從細胞質基質進入溶酶體,因此溶酶體中的鉀離子濃度低于細胞質基質,A錯誤;
B、根據圖示可知,TRPML作用的結果會提高細胞質基質中的Ca2+濃度,從而促進BK的激活,B正確;
C、通道蛋白在運輸物質的過程中不會發(fā)生空間構象的改變,C錯誤;
D、通道蛋白介導物質運輸?shù)姆绞綄儆趨f(xié)助擴散,協(xié)助擴散不會消耗ATP,D錯誤。
故選B。
8. 下列有關生物學史的敘述,不正確的是( )
A. 孟德爾用統(tǒng)計學方法分析實驗結果,發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律
B. 卡爾文用同位素標記法探明了光合作用的暗反應過程
C. 巴斯德用顯微鏡觀察后提出釀酒發(fā)酵是酵母菌引起的
D. 科學家通過傘藻嫁接實驗,說明傘藻的形態(tài)結構特點取決于細胞核
【答案】D
【解析】
【分析】同位素標記法:借助同位素原子追蹤物質運行和變化過程。
A、孟德爾用統(tǒng)計學方法分析實驗結果,發(fā)現(xiàn)了一對相對性狀和兩對相對性狀雜交實驗中存在特殊的分離比,最后發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律,A正確;
B、卡爾文等用14C標記CO2供小球藻進行光合作用,最終探明了光合作用的暗反應過程,B正確;
C、巴斯德通過顯微鏡觀察提出釀酒中發(fā)酵是由酵母菌細胞的存在所致,沒有活細胞參與,糖類是不可能變成酒精的,C正確;
D、科學家通過傘藻嫁接實驗和核移植實驗,說明傘藻的形態(tài)結構特點取決于細胞核,D錯誤。
故選D。
9. Gabija細菌防御系統(tǒng)具有抗病毒作用,其防御作用與 GajA 酶有關。正常濃度的 ATP 會抑制 GajA 酶的活性,病毒侵入后高強度的轉錄會激活 GajA 酶,激活的 GajA 酶能對外來病毒的核酸進行切割,從而抵抗病毒的感染。下列有關敘述錯誤的是( )
A. 激活的 GajA 酶能破壞病毒核酸分子的磷酸二酯鍵
B. GajA 酶被激活的原因是高強度的轉錄消耗大量 ATP
C. 病毒的入侵會顯著降低細菌細胞中 ADP/ATP 的值
D. 病毒入侵后,激活的GajA酶的空間結構會發(fā)生改變
【答案】C
【解析】
【分析】酶具有專一性,限制酶可識別特定序列,切割特定位點。
A、依據題干信息,激活的 GajA 酶能對外來病毒的核酸進行切割,核苷酸之間通過磷酸二酯鍵進行連接,故激活的 GajA 酶能破壞病毒核酸分子的磷酸二酯鍵,A正確;
B、依據題干信息,正常濃度的 ATP 會抑制 GajA 酶的活性,當高強度的轉錄消耗大量 ATP,會導致ATP低于正常水平,激活 GajA 酶,B正確;
C、病毒的入侵會導致ATP消耗增多,故會提高細菌細胞中 ADP/ATP 的值,C錯誤;
D、病毒入侵后, GajA 酶被激活,既由抑制狀態(tài)變?yōu)榧せ顮顟B(tài),激活的GajA酶的空間結構會發(fā)生改變,D正確。
故選C。
10. 我國科學家“讓關節(jié)炎小鼠衰老的軟骨細胞進行‘光合作用’并重回青春”的研究已經取得階段性成果。他們提取菠菜的類囊體,制成納米級類囊體單元(NTUs),再用小鼠軟骨細胞膜(CM)進行封裝,制備出CM-NTUs,注射到患骨關節(jié)炎小鼠的膝關節(jié)腔中。對該部位進行光照后,發(fā)現(xiàn)衰老的軟骨細胞代謝得到改善,活力得到恢復。下列分析錯誤的是()
A. 軟骨細胞缺乏ATP和還原劑,可能是其患骨關節(jié)炎的病因
B. CM-NTUs進入衰老軟骨細胞方式體現(xiàn)了生物膜的流動性
C. 對CM-NTUs進行光照后,可以相繼發(fā)生光反應和暗反應
D. 用CM對NTUs進行封裝,能夠避免NTUs被免疫系統(tǒng)清除
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用過程分為光反應階段和暗反應階段,光反應階段是水光解形成氧氣和還原氫的過程,該過程中光能轉變成活躍的化學能儲存在ATP中;暗反應階段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原,二氧化碳固定是二氧化碳與1分子五碳化合物結合形成2分子三碳化合物的過程,三碳化合物還原是三碳化合物在光反應產生的還原氫和ATP的作用下形成有機物和五碳化合物的過程。
AC、分析題意,光照小鼠注射部位后,由于該部位含有納米級類囊體單元,因而可以進行光合作用的光反應,進而合成了ATP和NADPH,因此癥狀顯著緩解,即在細胞內的納米級類囊體單元上合成了ATP和NADPH,據此推測患者關節(jié)內軟骨細胞缺乏ATP和還原劑,可能是其患骨關節(jié)炎的病因,A正確、C錯誤 ;
B、通過融合將CM-NTUs導入軟骨關節(jié)炎小鼠的軟骨細胞,依賴細胞膜的結構特點——具有一定的流動性,B正確;
D、研究人員把CM-NTUs不是NTUs注入患病小鼠的膝關節(jié),這是因為用小鼠軟骨細胞膜對NTUs進行封裝后,一方面為類囊體發(fā)生作用提供了合適的內部環(huán)境,另一方面也對NTUs起到了保護作用,避免被免疫系統(tǒng)清除,D正確。
故選C。
11. 在光照恒定、光合作用溫度最適條件下,某研究小組用圖1的實驗裝置測量一小時內密閉容器中CO2的變化量,繪成曲線如圖2所示。下列敘述正確的是( )
A. 若第10min時突然黑暗,葉綠體基質中C3的含量在短時間內將下降
B. 該綠色植物前30分鐘真正光合速率平均為64ppm CO2/min
C. 適當提高溫度進行實驗,該植物光合作用的光飽和點將增大
D. a~b段,葉綠體中ATP從基質向類囊體膜運輸
【答案】B
【解析】
【分析】題圖分析,圖中實驗裝置測量一小時內密閉容器中CO2的變化量,可以用于測定呼吸作用強度或凈光合作用強度,即光下測定的是凈光合速率,黑暗處測定的是呼吸速率。
A、若第10 min時突然黑暗,導致光反應產生的ATP和NADPH含量下降,抑制暗反應中C3的還原,導致葉綠體基質中C3的含量在短時間內將增加,A錯誤;
B、真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,由ab段可以計算出凈光合速率=(1680?180)/30=50ppm CO2/min,由bc段可以計算出呼吸速率=(600?180)/30=14ppm CO2/min,因此真光合速率平均為64ppm CO2/min,B正確;
C、題干中提出,該實驗在最適溫度條件下進行,因此適當提高溫度進行實驗,光合速率下降,導致該植物光合作用的光飽和點將下降,C錯誤;
D、a~b段二氧化碳含量在下降,說明植物的光合作用大于呼吸作用,且二氧化碳在暗反應中被用于合成三碳化合物,因此葉綠體中ATP從類囊體膜向基質運輸,D錯誤。
故選B。
12. 蝌蚪長出四肢,尾巴消失,發(fā)育成蛙。下列敘述正確的是()
A. 四肢的細胞分裂時會發(fā)生同源染色體分離
B. 體細胞增殖形成四肢的組織
C. 蝌蚪尾巴逐漸消失是細胞凋亡的結果
D. 蝌蚪發(fā)育成蛙是遺傳物質改變的結果
【答案】C
【解析】
【分析】在“蝌蚪長出四肢,尾巴消失,發(fā)育成蛙”的過程中,涉及到細胞的增殖、凋亡、分化。
A、四肢細胞分裂屬于有絲分裂,不會發(fā)生同源染色體分離,同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,A錯誤;
B、動物和人體內仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞,這些細胞叫作干細胞,四肢的組織細胞是來自于干細胞的增殖分化,B錯誤;
C、蝌蚪尾巴逐漸消失是細胞凋亡的結果,細胞凋亡是正常的生命現(xiàn)象,C正確;
D、蝌蚪發(fā)育成蛙是細胞分化的結果,細胞分化是細胞中基因選擇性表達,而不是遺傳物質改變,D錯誤。
故選C。
13. ADH(乙醇脫氫酶)和LDH(乳酸脫氫酶) 是厭氧呼吸的關鍵酶,其催化代謝途徑如圖甲所示。Ca2+對淹水脅迫的辣椒幼苗根厭氧呼吸的影響實驗結果,如圖乙所示。下列敘述正確的是( )
A. 酶E和LDH都能催化丙酮酸,說明LDH不具有專一性
B. 丙酮酸生成乳酸或酒精的過程中,底物中的大部分能量以熱能形式散失
C. Ca2+影響ADH、LDH 的活性,能減少乙醛和乳酸積累造成的傷害
D. 與對照組相比,淹水組第6天時乙醇代謝增幅明顯大于乳酸代謝增幅
【答案】C
【解析】
【分析】酶的特性:①高效性:酶的催化效率大約是無機催化劑的107~1013倍。②專一性:每一種酶只能催化一種或者一類化學反應。 ③酶的作用條件較溫和:在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高;溫度和pH偏高或偏低,酶的活性都會明顯降低。
A、酶具有專一性,酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學反應,A錯誤;
B、丙酮酸生成乳酸或酒精的過程是無氧呼吸第二階段,沒有產生能量,能量儲存在乳酸或酒精中,B錯誤;
C、由圖乙可知,Ca2+能減弱LDH的活性,增強ADH的活性,結合甲圖可知,LDH能催化乳酸生成,ADH能催化乙醛生成乙醇,故Ca2+影響ADH、LDH 的活性,能減少乙醛和乳酸積累造成的傷害,C正確;
D、與對照組相比,淹水組第6天時,乙醇脫氫酶(ADH)、乳酸脫氫酶(LDH)活性都升高,且活性都增加了一倍,據此可推測淹水組第6天時乙醇代謝增幅等于乳酸代謝增幅,D錯誤。
故選C。
14. 如果將植物培養(yǎng)在只含一種鹽分的溶液中,植物不久將會呈現(xiàn)不正常狀態(tài),最后死亡,這種現(xiàn)象即為單鹽毒害。下表是利用0.12ml/L NaCl、0.12ml/L CaCl2、0.12ml/L KCl溶液進行實驗時,小麥根的生長情況:
注:3、4組為溶液的等體積混和
下列說法正確的是()
A. 單鹽毒害現(xiàn)象可能與外界鹽溶液濃度太高導致植物細胞滲透失水有關
B. 將海藻放在和海水NaCl濃度相同的NaCl溶液中,不會發(fā)生單鹽毒害
C. 若植物細胞在2組溶液中發(fā)生質壁分離,在1組溶液中也會發(fā)生質壁分離
D. 1、2組實驗說明,單鹽毒害程度可能與單鹽的類型有關
【答案】D
【解析】
【分析】1、滲透作用:(1)定義:滲透作用指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散;(2)發(fā)生條件:①具有半透膜;②膜兩側具有濃度差;(3)滲透方向:水分子從水的相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透。
2、質壁分離現(xiàn)象:①外因:外界溶液濃度>細胞液濃度;②內因:原生質層相當于一層半透膜,細胞壁的伸縮性小于原生質層;③表現(xiàn):液泡體積變小,細胞液顏色變深,原生質層與細胞壁分離。
A、分析圖表可知,植物培養(yǎng)在濃度不變的混合溶液中時,單鹽毒害現(xiàn)象會減弱,這說明單鹽毒害與外界鹽溶液濃度太高導致植物細胞滲透失水無關,A錯誤;
B、海水中含有多種鹽,而氯化鈉溶液中只含有一種鹽,故將海藻放在和海水NaCl濃度相同的NaCl溶液中,會發(fā)生單鹽毒害,B錯誤;
C、由于0. 12ml/LCaCl2溶液中離子濃度是0. 36ml/L,0. 12ml/LNaCl中離子濃度為0.24ml/L,所以若植物細胞在2 組溶液中發(fā)生質壁分離,在1 組溶液中不一定發(fā)生質壁分離,C錯誤;
D、1、2 組實驗的自變量是鹽種類的不同,結果根的總長度有差異,說明單鹽毒害程度可能與單鹽的類型有關,D正確。
故選D。
15. 某植物為二倍體雌雄同株同花植物,自然狀態(tài)下可以自花受粉或異花受粉。其花色受A(紅色)、a1(斑紅色)、a2(條紅色)、a3(白色)4個復等位基因控制,4個復等位基因顯隱性關系為A>a1>a2>a3。a2是一種“自私基因”,在產生配子時會導致同株一定比例的其他花粉死亡,使其有更多的機會遺傳下去?;蛐蜑閍2a3的植株自交,F(xiàn)1中條紅色:白色=5:1.下列敘述正確的是()
A. 花色基因的遺傳遵循孟德爾自由組合定律
B. 兩株花色不同植株雜交,子代花色最多有4種
C. 等比例的Aa1與a2a3植株隨機交配,F(xiàn)1中含“自私基因”的植株所占比例為15/28
D. 基因型為a2a3的植株自交,F(xiàn)1條紅色植株中能穩(wěn)定遺傳的占2/5
【答案】D
【解析】
【分析】題干分析,植物的花色受4個復等位基因控制,遵循基因的分離定律,a2a3的植株自交,F(xiàn)1中條紅色∶白色=5∶1。a3a3所占的比例為1/6=1/2×1/3,說明a2能使1/2a的花粉致死。
A、由題意可知,花色的遺傳受4個復等位基因控制,遵循基因的分離定律,A錯誤;
B、這4個復等位基因之間是完全顯性的關系,則兩株花色不同的植株雜交,子代花色最多有3種,B錯誤;
C、a2a3的植株自交,F(xiàn)1中條紅色∶白色=5∶1。a3a3所占的比例為1/6=1/2×1/3,說明a2能使1/2a3的花粉致死。故等比例的Aa1與a2a3植株隨機交配,產生的雌配子為1/4A、1/4a1、1/4a2、1/4a3,產生的雄配子為 2/7A、2/7a1、2/7a2、1/7a3,則含有a2植株比例為1/4+2/7-1/4×2/7=13/28,C錯誤;
D、基因型為a2a3的植株自交,F(xiàn)1中條紅色∶白色=5∶1。白色所占的比例為1/6=1/2×1/3,說明a2能使1/2a3的花粉致死,所以產生的雄配子比例為a2:a3=2:1,雌配子的種類和比例為a2:a3=1:1,后代的基因型及比例為a2a2:a2a3:a2a3:a3a3=2:2:1:1,則F1條紅色植株中能穩(wěn)定遺傳的占2/5,D正確。
故選D。
16. 圖1是某動物卵巢一個正常分裂細胞示意圖,圖2中①~⑦是該動物體內細胞增殖不同時期的細胞中染色數(shù)與核DNA分子數(shù)的關系圖,下列敘述正確的是()
A. 圖1細胞的名稱是次級精母細胞或極體
B. 圖2中含有兩個染色體組的細胞是③④⑤⑥
C. 圖2中⑦最可能處于減數(shù)第二次分裂后期
D. 圖2中可能發(fā)生聯(lián)會的細胞是③
【答案】B
【解析】
【分析】1、圖1細胞沒有同源染色體,處于減數(shù)第二次分裂前期。
2、圖2中①③⑦為不含有姐妹染色單體細胞,其中③是減數(shù)第二次分裂后期,⑦為有絲分裂后期;④⑤為正在DNA復制的細胞。
A、由圖1可得該細胞不存在同源染色體,而且染色體著絲點(著絲粒)未斷裂,染色體排列混亂所以該細胞處于減數(shù)第二次分裂前期,由于該動物為雌性,因此為次級卵母細胞或極體,A錯誤;
B、含有2個染色體組的細胞中染色體數(shù)應為2n,由圖2可知,③④⑤⑥符合條件,B正確;
C、圖2中⑦染色體和核DNA數(shù)目都是4n,最可能處于有絲分裂后期,C錯誤;
D、聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,染色體數(shù)目和體細胞相同,即2n,DNA數(shù)目是體細胞的二倍,即4n,最可能是⑥,D錯誤。
故選B。
二、非選擇題:5小題,共60分。
17. 鹽漬土是限制蘋果樹生長的環(huán)境因素之一,研究者通過實驗探究蘋果耐鹽機制。
(1)糖類是植物主要______物質,也可作為信號調節(jié)植物對鹽脅迫的響應。糖類在蘋果果肉細胞中主要存在于______,該細胞器的功能是______。
(2)己糖激酶K是葡萄糖感受器。為驗證葡萄糖通過己糖激酶K提高蘋果幼苗耐鹽性,用不同試劑處理蘋果幼苗,14天后檢測葉片脂質過氧化物MDA的含量(細胞損傷指標),1、2組結果如圖1,在圖1中補充3、4組結果以支持該結論______。
(3)H是位于蘋果細胞液泡膜上的Na+轉運蛋白。己糖激酶K可與H蛋白相互作用,推測己糖激酶K在蘋果耐鹽性中的作用部分依賴H蛋白。為驗證該推測,研究者做了如下實驗,請將實驗方案補充完整并預測實驗結果:
①將高表達己糖激酶K的蘋果愈傷組織分為兩組,其中一組抑制細胞內H蛋白的表達,另一組作為______(填實驗組或對照組);
②______,檢測MDA含量。預期結果:______。
(4)研究表明己糖激酶K響應糖信號后,催化H蛋白的磷酸化提高其活性,H蛋白將Na+______,以保證高鹽環(huán)境下蘋果細胞質滲透壓的相對穩(wěn)定。依據本研究,提出一個提高蘋果幼苗耐鹽性的思路______。
【答案】(1) ①. 能源 ②. 液泡 ③. 調節(jié)植物細胞內的環(huán)境,保持植物細胞堅挺
(2)(3) ①. 對照組 ②. 將各組置于高鹽培養(yǎng)基中培養(yǎng)相同時間,其他條件相同且適宜 ③. 實驗組愈傷組織MDA含量顯著高于對照組
(4) ①. 轉運進液泡 ②. 提高H的表達量、提高蘋果己糖激酶K的表達量、促進蛋白質H的磷酸化
【解析】
【分析】實驗組:接受自變量處理的組;對照組:沒有經過自變量處理的組。
【小問1】
組成細胞的有機物中,糖類是植物主要能源物質,也可作為信號調節(jié)植物對鹽脅迫的響應。糖類在蘋果果肉細胞中主要存在于液泡,液泡可以調節(jié)植物細胞內的環(huán)境,保持植物細胞堅挺。
【小問2】
由圖可知,2、3、4組的自變量不同,3組加入了200mMNaCl、4%葡萄糖,4組加入了200mMNaCl、4%葡萄糖以及己糖激酶K抑制劑,由于實驗結論為葡萄糖通過己糖激酶K提高蘋果功苗耐鹽性,3組有己糖激酶K,其MDA含量低于4組,而2組只加了200mMNaCl,細胞損傷最大,故2組的MDA含量最高,1組沒有做任何處理,其MDA含量最低,故14天后檢測葉片脂質過氧化物MDA的含量為2組>4組>3組>1組。
【小問3】
由題干可知:己糖激酶K可與H蛋白相互作用,推測己糖激酶K在蘋果耐鹽性中的作用部分依賴H蛋白。實驗可將高表達己糖激酶K的蘋果愈傷組織分為兩組,其中一組抑制細胞內H蛋白的表達,另一組作為對照組,將各組置于高鹽培養(yǎng)基中培養(yǎng)相同時間,其他條件相同且適宜;預期結果:實驗組愈傷組織MDA含量顯著高于對照組。
【小問4】
H蛋白將Na+轉運進液泡,提高細胞液滲透壓,以保證高鹽環(huán)境下蘋果細胞質滲透壓的相對穩(wěn)定;由此可推知耐鹽蘋果的育種思路:提高蘋果己糖激酶K的表達量、促進蛋白質H的磷酸化等。
18. 當光照強度大于光飽和點時,常引起光抑制或光損傷。科研人員探究了小球藻對光照強度的生理響應變化及機制。光反應過程中的光合電子傳遞鏈主要由光系統(tǒng)等光合復合體組成,如下圖所示。
(1)位于類囊體薄膜上的光系統(tǒng)是由蛋白質和______組成的復合物。適宜環(huán)境下,光反應過程中H2O裂解釋放的電子(e-)經過一系列傳遞,最終被______接受,產生的NADPH在暗反應中的作用是______。
(2)強光會造成葉綠體內電子積累導致活性氧(ROS,一種自由基)大量增加,請用自由基學說解釋強光下小球藻光合作用降低的原因______。
(3)強光下,圖示中e-的轉移途徑為e-→NADP+→______,從而解除了光抑制。
【答案】(1) ①. 光合色素 ②. NADP+ ③. 作為活潑的還原劑,提供能量
(2)強光下產生的活性氧(ROS)攻擊磷脂、蛋白質等,造成類囊體破壞、光合作用相關酶活性下降
(3)鐵氰化鉀
【解析】
【分析】光合作用的過程及場所:光反應發(fā)生在類囊體薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成兩個過程;暗反應發(fā)生在葉綠體基質中,主要包括CO2的固定和C3的還原兩個過程。
【小問1】
位于類囊體薄膜上的光系統(tǒng)是由蛋白質和光合色素組成的復合物。由圖示可知,光反應H2O裂解釋放的電子經過一系列傳遞,最終被NADP+接受,該過程產生的ATP和NADPH用于卡爾文循環(huán)中的C3的還原,NADPH作為活潑的還原劑、提供能量。
小問2】
強光下小球藻光合作用降低的原因是因為強光下產生的活性氧(ROS)攻擊磷脂、蛋白質等生物大分子,造成類囊體破壞、光合作用相關酶活性下降。
【小問3】
強光下,圖示中e-的轉移途徑為e-→NADP+→鐵氰化鉀,鐵氰化鉀被還原為亞鐵氰化鉀的過程吸收了外溢電子的能量,將部分太陽能轉化為化學能,從而解除了光抑制。
19. 氣孔是由一對保衛(wèi)細胞圍成的孔隙,保衛(wèi)細胞含葉綠體。大多數(shù)植物的氣孔白天打開,晚上則保持很小的開度。但在干旱條件下,氣孔會以數(shù)十分鐘為周期進行周期性的開放和閉合,稱為“氣孔振蕩”。
(1)“氣孔振蕩”是植物對干旱條件的一種適應性反應,有利于植物生理活動的正常進行,原因是:氣孔關閉,可以______;氣孔打開,可以______。
(2)關于氣孔開閉的假說之一是:在光下,保衛(wèi)細胞由于______,導致細胞中CO2濃度下降,引起pH升高,促進酶促反應淀粉轉化為葡萄糖,細胞中葡萄糖濃度增高,保衛(wèi)細胞______(填“吸水”或“失水”)導致氣孔開放。黑暗時,保衛(wèi)細胞里葡萄糖濃度低,氣孔關閉。
(3)關于上述假說的機理,研究者利用擬南芥開展了進一步的研究。
①研究人員欲研究蛋白質TOR激酶在氣孔開閉中的作用及機理,以光照12h與黑暗12h為光照周期進行實驗,結果如下圖1、圖2所示:
結合圖1、圖2所示的結果,可得出TOR激酶在氣孔開閉中的作用原理是______。
②研究發(fā)現(xiàn),蔗糖也能促進氣孔打開,為確定蔗糖和TOR激酶之間的關系,將野生型擬南芥分為4組開展實驗,檢測光照后各組中淀粉降解酶BAMI的相對表達量。
注:“+”分別表示“有/無”添加,“*”越多表示表達量越高。
實驗處理及結果如表所示,則蔗糖、TOR激酶、BAMI、氣孔開閉之間的調控關系是:_______( )→_______( )→_______( )→氣孔打開。[括號里填“+”(表示促進)或“-”(表示抑制),橫線上選填“TOR激酶”、“BAM1”、或“蔗糖”]。
【答案】(1) ①. 降低蒸騰作用,避免失水過多 ②. 保證CO2供應,使光合作用正常進行
(2) ①. 進行光合作用,且光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量 ②. 吸水
(3) ①. TOR激酶促進光照下保衛(wèi)細胞中淀粉的迅速降解,保衛(wèi)細胞滲透壓升高吸水,使氣孔打開 ②. 蔗糖 ③. + ④. TOR激酶 ⑤. + ⑥. BAMI ⑦. +
【解析】
【分析】光合作用的過程及場所:光反應發(fā)生在類囊體薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成兩個過程;暗反應發(fā)生在葉綠體基質中,主要包括CO2的固定和C3的還原兩個過程。
【小問1】
“氣孔振蕩”是植物對干旱條件的一種適應性反應,這種適應性體現(xiàn)在,植物面臨干旱條件時,氣孔關閉既能降低蒸騰作用強度,避免失水過多;氣孔打開能保證二氧化碳供應,使光合作用正常進行。
【小問2】
在光下,保衛(wèi)細胞進行光合作用,吸收CO2,且光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量,導致CO2濃度下降,引起pH升高,淀粉轉化為葡萄糖,細胞中葡萄糖濃度增高,保衛(wèi)細胞吸水導致氣孔開放;黑暗時只進行呼吸作用,由于呼吸作用釋放CO2,使pH降低,葡萄糖轉化為淀粉,保衛(wèi)細胞里葡萄糖濃度低,改變了水分擴散方向,氣孔關閉。
【小問3】
①在圖1中,野生型植株保衛(wèi)細胞中的淀粉在開始光照后1h內迅速降解,隨后又開始積累,達到峰值又開始緩慢降解。圖2中,開始光照時,對照組和抑制劑處理組保衛(wèi)細胞氣孔開閉情況一致,光照1h和3h后,對照組保衛(wèi)細胞氣孔增大,抑制劑處理組保衛(wèi)細胞氣孔打開程度基本無明顯變化,結合圖1、2所示的結果,可得出的結論是TOR激酶促進光照下保衛(wèi)細胞中淀粉的迅速降解,細胞中葡萄糖濃度增高,保衛(wèi)細胞滲透壓升高吸水,使氣孔打開。
②從實驗結果來看,當有蔗糖且無TOR激酶抑制劑時,淀粉降解酶BAMI的相對表達量高,說明蔗糖能促進BAMI的表達。當有TOR激酶抑制劑時,BAMI的表達量降低,說明TOR激酶對BAMI的表達有促進作用。當有TOR激酶抑制劑和蔗糖時,BAMI的表達也不高,可知蔗糖要通過TOR激酶促進BAMI的表達,因此蔗糖、TOR激酶、BAMI、氣孔開閉之間的調控關系是:蔗糖TOR激酶BAMI氣孔打開。
20. 孟德爾用高莖豌豆和矮莖豌豆做了一對相對性狀的遺傳實驗,下圖為實驗過程圖解,回答下列問題:
(1)在該實驗的親本中,母本是______。操作①叫______,為了確保雜交實驗成功,①的操作應注意時間在______之前;操作②處理后必需用紙袋對母本進行______,其目的是______。
(2)有人突然發(fā)現(xiàn)在本來開白花的豌豆中出現(xiàn)了開紫花的植株,第二年將紫花植株的種子種下去,發(fā)現(xiàn)長出的145株新植株中,有36株開白花。若想獲得更多開紫花的純種植株,請你設計一種最簡捷的實驗方案______。
(3)已知豌豆種子中子葉的黃色與綠色由一對等位基因Y、y控制,現(xiàn)用豌豆進行以下遺傳實驗:
實驗一中黃色子葉丙與實驗二中黃色子葉戊雜交,所獲得的子代中,綠色子葉占______,黃色子葉個體中不能穩(wěn)定遺傳的占______。
【答案】(1) ①. 高莖豌豆 ②. 去雄 ③. 花粉(未)成熟 ④. 套袋 ⑤. 避免其他花粉干擾
(2)取紫花植株連續(xù)自交直至不再出現(xiàn)性狀分離
(3) ①. 1/6 ②. 3/5
【解析】
【分析】基因分離定律:在生物體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中。
【小問1】
由圖中高莖豌豆去雄(操作①)可知,高莖豌豆充當母本,矮莖豌豆充當父本。因為豌豆為自花傳粉植物,因此為了確保雜交實驗成功,應在花粉成熟前進行去雄。為了防止其他花粉干擾,去雄后必需用紙袋對母本進行套袋。
【小問2】
紫花植株的種子種下去,發(fā)現(xiàn)長出的145株新植株中,有36株開白花,即出現(xiàn)性狀分離,故可以推測紫花為顯性性狀,且為雜合子,若要獲得更多開紫色豌豆花的純種植株,最簡捷的辦法就是讓紫花植株連續(xù)自交,由于自交一代,雜合子占比為1/2,則隨自交代數(shù)(設為n代)增加,則雜合子紫花占比為(1/2)n,n越大,雜合子紫花的比例越小,故開紫色豌豆花的純種植株比例就會越來越高,直至不再出現(xiàn)性狀分離。
【小問3】
根據實驗二,黃色子葉自交產生綠色子葉可知,黃色為顯性性狀,綠色為隱性性狀,根據后代的性狀分離比可知丁基因型為Yy,戊為1/3YY、2/3Yy。實驗一中甲和乙后代黃色:綠色=1:1,則可知甲為Yy,丙也為Yy,實驗一中黃色子葉丙與實驗二中黃色子葉戊雜交,所獲得的子代中,綠色子葉占2/3×1/4=1/6,黃色子葉個體中不能穩(wěn)定遺傳的(Yy)占(1/3×1/2+2/3×1/2)÷(1-1/6)=3/5。
21. 近年來的研究發(fā)現(xiàn),雌性個體中,細胞減數(shù)分裂時,基因為了進入卵細胞,會發(fā)生“相互競爭”的現(xiàn)象,最終導致的結果是等位基因進入卵細胞的機會不同,因此會影響后代基因庫中等位基因的頻率。這項研究結果對揭示生物種群的進化原因有很大輔助作用。回答下列問題:
(1)紡錘體是由大量的微管蛋白組成的,在動物細胞中,它的組裝與______(填細胞器)有關。該細胞器在______期倍增,該時期的特點是______。
(2)有研究表明,在雌性減數(shù)分裂過程中,不同等位基因最終進入卵細胞的概率大小,與其所在染色體的著絲粒大小、細胞中紡錘體的結構這兩個因素有很強的相關性,具體關系如下圖所示:
結合圖中信息推測,如果某基因在自然有性生殖種群中頻率較高,則該基因所在的染色體著絲粒一般______(較大/較小),這種染色體易與酪氨酸化程度______(大/?。┑募忓N絲結合。
(3)若這種“基因競爭”現(xiàn)象發(fā)生在雄性減數(shù)分裂的過程中,一般就不會對后代基因庫中等位基因的頻率造成影響,原因是:______。
(4)減數(shù)分裂和受精作用保證了每種生物前后代______,維持了生物遺傳的______。
【答案】(1) ①. 中心體 ②. 間 ③. DNA分子的復制和有關蛋白質的合成,細胞有適度生長
(2) ①. 較大 ②. 小
(3)不同等位基因最終進入精細胞的概率相等
(4) ①. 染色體數(shù)目的恒定 ②. 穩(wěn)定性
【解析】
【分析】減數(shù)分裂是有性生殖的生物產生生殖細胞時,從原始生殖細胞發(fā)展到成熟生殖細胞的過程。這個過程中DNA復制一次,細胞分裂兩次,產生的生殖細胞中染色體數(shù)目是本物種體細胞中染色體數(shù)目的一半。減數(shù)分裂過程:
(1)減數(shù)第一次分裂前的間期:染色體的復制。
(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會,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:細胞質分裂。
(3)減數(shù)第二次分裂:①前期:染色體散亂的排布與細胞內;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】
中心體主要由微管蛋白組成,紡錘體是由大量的微管蛋白組成的,在動物細胞中,它的組裝與中心體有關。該細胞器在間期倍增,該時期的特點是DNA分子的復制和有關蛋白質的合成,細胞有適度生長
【小問2】
由圖可知,不同等位基因所在染色體的著絲點越大,紡錘絲酪氨酸化程度越小,最終進入卵細胞的概率越大,由此可知,如果某基因在自然有性生殖種群中頻率較高,說明該基因進入卵細胞的概率較高,則該基因所在的染色體著絲點一般較大,這種染色體易與酪氨酸化程度小的紡錘絲結合。
【小問3】
一個精原細胞減數(shù)分裂形成的4個精子受精機會均等,因此若這種“基因競爭”現(xiàn)象發(fā)生在雄性減數(shù)分裂的過程中,一般就不會對后代基因庫中等位基因的頻率造成影響。
【小問4】
減數(shù)分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定,維持了生物遺傳的穩(wěn)定性。組別
1組
2組
3組
4組
溶液
NaCl
CaCl2
NaCl+CaCl2
NaCl+CaCl2+KCl
根的總長度(mm)
59
70
254
324
組別
1
2
3
4
蔗糖
-
+
-
+
TOR激酶抑制劑
-
-
+
+
光照后淀粉降解酶BAMI的相對表達量
**
***
*
*

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