2019届江苏省盐城市伍佑中学高三上学期期中模拟考试生物试题(解析版)
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盐城市伍佑中学
2019届髙三期中考试生物模拟试题
一、单项选择题
1.下列叙述与生物学史实相符的是
A. 鲁宾、卡门和卡尔文都采用了放射性同位素标记法研究光合作用的光反应
B. 查哥夫和富兰克林都采用了物理方法研究DNA的碱基配对和螺旋结构
C. 萨顿和摩尔根都以果蝇为研宄材料分别提出和证明了基因在染色体上
D. 达尔文和温特都利用胚芽鞘进行实验来研究植物的向光性
【答案】D
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对光合作用的探究历程、DNA双螺旋结构模型的构建、基因在染色体上、生长素的发现等相关知识的识记和理解能力。
【详解】鲁宾和卡门用同位素标记法研究光合作用的光反应,证明了光合作用释放的氧全部来自水,卡尔文等用同位素标记法研究光合作用的暗反应,最终探明了CO2中碳元素在光合作用中转化为有机物中的碳的转移途径,A错误;沃森和克里克都采用了物理方法研究DNA的碱基配对和螺旋结构,B错误;萨顿以蝗虫为研究材料提出了基因在染色体上的假说,摩尔根以果蝇为研究材料证明了基因在染色体上,C错误;达尔文和温特都利用胚芽鞘进行实验来研究植物的向光性,D正确。
2.下列有关人体内酶、激素和神经递质的叙述中,正确的一共有几项
①它们都是有机大分子 ②它们都在血浆、组织液和淋巴中大量存在
③前两者在细胞膜上可能存在受体 ④后两者在细胞膜上可能存在受体
⑤能产生酶的细胞都能产生激素 ⑥能产生激素的细胞都能产生神经递质
⑦有的酶可以催化分解激素 ⑧有的激素可以促进产生酶
A. 三项正确 B. 四项正确 C. 五项正确. D. 六项正确
【答案】A
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对酶的产生和作用及本质、激素的产生部位和本质与作用特点、兴奋在神经细胞间传递等相关知识的识记和理解能力。
【详解】酶是有机大分子(蛋白质或RNA),有的激素(如胰岛素)是有机大分子,但有的激素(如甲状腺激素)是有机小分子,神经递质的种类很多,其中的肾上腺素等为有机小分子,①错误;激素是微量的有机物,酶主要存在于细胞内,神经递质存在于组织液中,②错误;后两者在细胞膜上可能存在受体,③错误,④正确;酶是活细胞产生的,激素是由内分泌细胞或神经分泌细胞产生的,神经递质是由神经细胞产生的,因此,能产生酶的细胞不一定都能产生激素,能产生激素的细胞不一定都能产生神经递质,⑤⑥错误;有的酶可以催化分解激素,如蛋白酶可以催化分解胰岛素,⑦正确;绝大多数酶是蛋白质,有的激素可以促进蛋白质的合成,⑧正确。综上分析,A正确,B、C、D均错误。
3.下列关于动植物细胞器的描述错误的一共有几项
①溶酶体内含有多种水解酶,只有衰老细胞中的溶酶体会释放水解酶
②有的动物细胞可能有4个中心粒,有的动物细胞却没有中心粒。
③高等植物细胞都有叶绿体,但并不是高等动物细胞都有线粒体
④大多数酶在核糖体上合成,经内质网、高尔基体分泌到细胞外起作用,例如限制酶
⑤植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,一般通过研磨去除细胞壁得到原生质体
⑥破坏植物细胞的高尔基体和秋水仙素处理分裂着的植物细胞都可促使细胞形成双核细胞
A. 三项错误 B. 四项错误 C. 五项错误 D. 六项错误
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对细胞器的功能和分布、动植物细胞的有丝分裂等相关知识的识记和理解能力。
【详解】溶酶体内含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,因此受损的细胞中的溶酶体也会释放水解酶,①错误;处于有丝分裂前期的动物细胞有4个中心粒,哺乳动物成熟的红细胞没有中心粒,②正确;高等植物的根细胞没有叶绿体,但并不是高等动物细胞都有线粒体,如哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体,③错误;大多数酶的化学本质是蛋白质,在核糖体上合成,分泌蛋白在核糖体上合成后,经内质网、高尔基体分泌到细胞外起作用,例如消化酶,④错误;植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,一般用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁得到原生质体,⑤错误;在植物细胞有丝分裂的末期,高尔基体与细胞壁的形成有关,因此破坏植物细胞的高尔基体可导致子细胞的形成受阻,促使细胞形成双核细胞,秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,导致细胞中的染色体数目加倍,所以秋水仙素处理分裂着的植物细胞可促使细胞中的染色体数目加倍,⑥错误。综上分析,C正确,A、B、D均错误。
4.如图所示,一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号),下列分析错误的是
A. 1分子胰岛素原在核糖体中转变成1分子胰岛素,断开了2 个肽键,产生2分子水
B. 胰岛素原和胰岛素分子至少分别含有1个和2个游离的氨基
C. 沸水浴时二硫键断裂会导致胰岛素生物活性的丧失
D. 理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能
【答案】A
【解析】
【分析】
本题以“胰岛素原剪切为胰岛素”的过程示意图为情境,综合考查学生对氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程的理解和相关的计算能力以及提取信息的能力。
【详解】由题意和图示分析可知:由1条肽链组成的1分子胰岛素原经剪切而成的由2条肽链组成的1分子胰岛素,断开了 2 个肽键,消耗2分子水,此过程不是发生在核糖体中,A错误;每条肽链至少含有一个游离的氨基,胰岛素原和胰岛素分子分别由1条和2条肽链组成,所以至少分别含有1个和2个游离的氨基,B正确;沸水浴时二硫键断裂,胰岛素的空间结构遭到破坏,致使其生物活性丧失,C正确;1分子的胰岛素原切去C肽后可转变成1分子的胰岛素,所以,理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能,D正确。
【点睛】理解蛋白质分子合成过程及其脱去水分子数、肽键数、氨基酸数和肽链数的数量关系是解题的基础。解题的关键是从图示中提取有效信息:一条肽链被剪切为分别含有21、30个氨基酸的A、B两条肽链,据此以题意中“一分子的胰岛素原切去C肽可转变成一分子的胰岛素”为切入点,对各选项进行分析判断。
5.下列关于探索DNA是遗传物质实验的叙述,正确的是
A. 格里菲思的肺炎双球菌转化实验的设计思路是将DNA和蛋白质分开
B. 研究各自作用,噬菌体侵染细菌实验通过标记DNA和蛋白质,证明了 DNA是转化因子
C. 噬菌体侵染细菌实验中,标记T2噬菌体要先用32P和35S分别标记大肠杆菌
D. 艾弗里的肺炎双球菌转化实验中,S菌的DNA发生了染色体易位,从而使R菌发生了转化
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验的原理和过程以及分析实验现象等相关知识的识记和理解能力。
【详解】格里菲思的转化实验过程是:分别将①无毒R型活细菌、②有毒S型活细菌、③加热后杀死的S型细菌、④无毒R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,结果小鼠不死亡、死亡、不死亡、死亡,而且从④组死亡的小鼠体内检测出S型活细菌,可见,格里菲思的转化实验并没有将DNA和蛋白质分开,A错误;噬菌体侵染细菌的实验,采用放射性同位素标记法将噬菌体的DNA和蛋白质分开,即用35S标记一部分噬菌体的蛋白质、用32P标记另一部分噬菌体的DNA,让这两类噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,经过短时间保温、搅拌和离心后,检测上清液和沉淀物中的放射性强度,最终证明了噬菌体的DNA是遗传物质,B错误;在噬菌体侵染细菌的实验中,先用分别含35S、32P的培养基培养大肠杆菌,以获得分别用35S和32P标记大肠杆菌,再分别用这两类大肠杆菌培养未标记的T2噬菌体,以获得分别用35S和32P的标记的T2噬菌体,C正确;肺炎双球菌为原核生物,其细胞中没有染色体,D错误。
6.花菜可以作为提取DNA的实验材料,下列有关“花菜细胞中DNA的粗提取”实验的叙述,正确的是
A. 实验过程中需要大量加入蒸馏水使细胞涨破
B. 实验过程中需要加入洗涤剂来瓦解细胞壁
C. 用滤纸过滤而得到的滤液中除了DNA,还有部分杂质
D. 可以在滤液中加入冷酒精来溶解杂质
【答案】D
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对“DNA的粗提取与鉴定”的实验原理、过程等相关知识的识记和理解能力。
【详解】花菜细胞有细胞壁,因细胞壁的支持和保护作用,若实验过程中加入大量的蒸馏水,不会使细胞涨破,A错误;实验过程中需要加入洗涤剂来瓦解细胞膜,B错误;实验过程中应用纱布过滤,C错误;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质可溶于酒精溶液,因此可以在滤液中加入冷酒精来溶解杂质,D正确。
7.下列关于染色试剂的叙述,正确的是
A. 龙胆紫可以将洋葱根尖活细胞中的染色体染成深色
B. 吡罗红可将细胞核染成红色,甲基绿可将细胞质染成绿色
C. 健那绿可进入活细胞内将线粒体染成蓝绿色
D. 台盼蓝进入活酵母细胞从而将细胞染成蓝色
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂、观察DNA和RNA在细胞中的分布、用高倍显微镜观察线粒体的实验原理、过程等相关知识的识记和理解能力,考查学生对细胞膜的功能特性的识记和理解能力。
【详解】龙胆紫为碱性染料,对细胞有害,具有选择透过性的活细胞的细胞膜会阻止龙胆紫进入细胞,因此龙胆紫不能将洋葱根尖活细胞中的染色体染成深色,A错误;甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色,而DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,因此吡罗红可将细胞质染成红色,甲基绿可将细胞核染成绿色,B错误;健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,C正确;活酵母细胞的细胞膜具有选择透过性,所以台盼蓝不能进入活酵母细胞,不能将其染成蓝色,D错误。
8.下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是
A. 衰老细胞的DNA聚合酶活性会降低
B. 被病原体感染的细胞中溶酶体的活性会增强
C. 造血干细胞分化过程中RNA聚合酶的活性会增强
D. 恶性肿瘤细胞在增殖过程中,表面的糖蛋白会减少
【答案】D
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对细胞分化、衰老、凋亡与癌变的相关知识的识记和理解能力,
【详解】细胞会随着分裂次数的增多而衰老,衰老细胞的DNA聚合酶活性会降低,A正确;被病原体感染的细胞中,溶酶体酶的活性会增强,有利于细胞凋亡,B正确;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,而基因的表达包括转录和翻译两个过程,RNA聚合酶参与转录过程的催化,所以造血干细胞分化过程中RNA聚合酶的活性会增强,C正确;恶性肿瘤细胞在形成过程中,即细胞在癌变过程中,表面的糖蛋白会减少,D错误。
9.初夏,在密闭透明薄膜的大棚内,一天中的光照强度与棚内植物制造的有机物的量分别如图中曲线Ⅰ、曲线Ⅱ所示。在采取某项措施后,棚内植物制造有机物的量如图中曲线Ⅲ所示,采取的这项措施是
A. 适当增加昼夜温差 B. 提高温度
C. 增加CO2浓度 D. 增加O2浓度
【答案】C
【解析】
【分析】
本题采用图文结合的形式,考查学生对光合作用过程及其影响光合作用的因素的相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力
【详解】曲线Ⅰ表示大棚内一天中的光照强度的变化,曲线Ⅱ表示棚内植物一天中制造的有机物的量。对比分析曲线Ⅰ、Ⅱ可知,在密闭透明薄膜大棚内,随着光合作用的不断进行,会使棚内CO2浓度逐渐降低;当棚内CO2浓度过低时限制了光合作用暗反应的进行,导致8h之后植物制造的有机物的量快速下降。由此可见,导致棚内植物制造有机物的量如曲线Ⅲ所示的措施是增加CO2浓度,A、B、D均错误,C正确。
【点睛】解答本题的关键是抓住问题的实质:密闭透明薄膜大棚内,空气不流通;在白天,光合作用强度大于呼吸作用强度,导致棚内CO2浓度逐渐降低。在此基础上,结合题意并对比分析三条曲线的变化趋势,即可做出准确的判断。
10. 玉米花药培养的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株,下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是:
A. a-b过程中细胞不会发生基因变化
B. c-d过程中细胞内发生了染色体数加倍
C. c点后细胞内各染色体组的基因组成相同
D. f-g过程中同源染色体分离,染色体数减半
【答案】D
【解析】
a-b过程处于细胞分裂期,不会发生基因突变;c-d过程处于分裂期,发生了染色体数目加倍;秋水仙素处理单倍体形成二倍体植株,属于纯合子,c点后细胞内各染色体组的基因组成均相同;该细胞进行有丝分裂,不会发生同源染色体分离的现象,f-g段DNA含量减半的原因是细胞一分为二。
11.果蝇的体细胞含有8条染色体,现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32p的培养基中培养,使其连续分裂,那么以下分析正确的是
A. 第一次分裂中期有8条被标记的染色单体
B. 第一次分裂后期有8条被标记的染色体
C. 第二次分裂后期有8条被标记的染色体
D. 第三次分裂后期有8条被标记的染色体
【答案】C
【解析】
【分析】
本题综合考查学生对有丝分裂的掌握情况以及对DNA分子半保留复制特点的理解能力。
【详解】每条染色体的DNA双链都被32P标记的一个果蝇体细胞,放在不含32p的培养基中培养。依据DNA分子的半保留复制,在第一次有丝分裂间期DNA完成复制后,每个亲代DNA分子经过复制形成的2个子代DNA分子都有1条链被32P标记、另一条链不含有32P,这两个DNA分子分别存在于同1条染色体所含有的2条姐妹染色单体上,因此第一次分裂中期有16条被标记的染色单体,A错误;第一次分裂后期,着丝点分裂,同1条染色体所含有的2条姐妹染色单体分开成为2条子染色体,导致细胞中有16条被标记的染色体,B错误;第一次分裂结束后,每个子细胞中含有的每条染色体上的DNA分子均为1条链被32P标记、另一条链不含有32P,在第二次有丝分裂间期DNA完成复制后,位于同1条染色体的2条染色单体上的DNA分子,其中有1个DNA分子的2条链都不含32P,另一个DNA分子只有1条链被32P标记,所以第二次分裂后期有8条被标记的染色体,C正确;在第二次有丝分裂后期,由于子染色体移向细胞的哪一极是随机的,所以第二次有丝分裂结束后得到的子细胞,含有被32P标记的染色体数在0~8之间,因而第三次分裂后期,细胞被标记的染色体数不一定有8条,D错误。
【点睛】正确解答本题的关键是:熟记并理解有丝分裂不同时期的特点,掌握染色体和DNA含量的变化规律;此外,还需与DNA分子复制建立联系。
12.用基因型为Aa的小麦分别进行①连续自交,②随机交配,③连续自交并逐代淘汰隐性个体,④随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是
A. ①是曲线Ⅳ,各子代间A和a的基因频率始终相等
B. ②是曲线Ⅰ,各子代间的AA、Aa和aa的基因型频率始终相等
C. ③是曲线Ⅲ,F2中Aa基因型频率为0.4
D. ④是曲线Ⅱ,F3中Aa基因型频率为0.375
【答案】D
【解析】
【分析】
本题以曲线图为情境,综合考查学生对基因的分离定律的实质及其应用、基因频率的相关计算等知识的识记和理解能力,以及综合分析能力。
【详解】已知小麦的基因型为Aa。若①连续自交,则F1中的各基因型频率为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F2中的为3/8AA、1/4Aa、3/8aa,F3中的为7/16AA、1/8Aa、7/16aa,F4中的为15/32AA、1/16Aa、15/32aa,F5中的为31/64AA、1/32Aa、31/64aa,依据“1个等位基因的频率=它的纯合子的频率+1/2杂合子的频率”可推知:各子代间A和a的基因频率始终相等,均为1/2,与曲线Ⅳ相对应,A正确;②若随机交配,则F1中的各基因型频率为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,产生的配子所占比例为1/2A与1/2a,F1随机交配所得F2中的各基因型频率为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,产生的配子所占比例为1/2A与1/2a,依此类推:各子代间的AA、Aa和aa的基因型频率始终相等,与曲线Ⅰ相符,B正确;③连续自交并逐代淘汰隐性个体,则F1中的各基因型频率为1/3AA、2/3Aa,F2中的为3/5AA、2/5Aa=0.4,F3中的为7/9AA、2/9Aa,F4中的为15/17AA、2/17Aa,F5中的为31/33AA、2/33Aa,与曲线Ⅲ相符,C 正确;若④随机交配并逐代淘汰隐性个体,则子代F1中的各基因型频率为1/3AA、2/3Aa,产生的配子所占比例为2/3A与1/3a,F1随机交配并淘汰隐性个体后所得F2中的各基因型频率为1/2AA、1/2Aa,产生的配子所占比例为3/4A与1/4a,F2随机交配并淘汰隐性个体后所得F3中的各基因型频率为9/15AA、6/15Aa=0.4,对应于曲线Ⅱ,D错误。
【点睛】解答此题的关键是掌握遗传平衡定律和基因分离定律的实质,据此明辨图中四条曲线分别与题干中的哪种情况相对应,进而对各选项进行分析判断。
13.果蝇的R基因和G基因位于X染色体上,B基因位于常染色体上,它们都跟红眼性状有关,其中任何一个基因的隐性基因表达都会导致白眼。现有一对白眼的雌雄果蝇,他们所有的后代雌雄果蝇都是红眼,那么由此可推测,亲本雌果蝇基因型为
A. BBXRGXrg B. BBXRgXRg或BBXrGXRg
C. bbXRGXRG D. bbXRgXrG
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对基因的自由组合定律、伴性遗传等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息分析问题的能力。
【详解】依题意可知:白眼雌果蝇为bbX_X_或B_XrgXrg,白眼雄果蝇为bbX_Y或B_XrgY。现有一对白眼的雌雄果蝇杂交,所有的后代雌果蝇都是红眼(B_ XRGX_),雄果蝇也都是红眼(B_ XRGY),说明双亲均为纯合子,而且亲本雌果蝇一定含有XRG,进而推知亲本雌果蝇基因型为bbXRGXRG, A、B、D均错误,C正确。
14.鸡的k基因是伴性遗传的隐性致死基因,含k基因的雄鸡与正常的雌鸡交配,并孵化出120只小鸡。请问这120只鸡中雌雄的比例是多少(鸡的性别决定为ZW型)?
A. 雌:雄=80:40 B. 雄:雌=80:40
C. 雌:雄=60:60 D. 雄:雌=90:30
【答案】B
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对伴性遗传的相关知识的识记和理解能力,以及获取信息分析问题的能力。
【详解】依题意可知:含k基因的雄鸡的基因型为ZKZk,正常雌鸡的基因型为ZKW,二者交配,子代的基因型及其比例为ZKZK∶ZKZk∶ZKW∶ZkW=1∶1∶1∶1。因ZkW个体致死,所以子代雌雄的比例是1∶2,即子代120只小鸡中,雄∶雌=80∶40,A、C、D均错误,B正确。
【点睛】鸡的性别决定方式为ZW型,即雄性的性染色体组成为同型的ZZ,雌性的性染色体组成为异型的ZW。据此,依据题意明辨双亲的基因型:雄鸡为ZKZk、为ZKW,进而推知子代的基因型及其比例并去除隐性致死的个体,答案即可呼之欲出。
15.无名指和食指的长度是由单基因决定的常染色体遗传性状,且食指比无名指短在男性中为显性性状,而在女性中则为隐性性状。在一个理想群体中,男性食指比无名指短所占比例为51%,在女性中该性状的比例为:
A. 9% B. 49% C. 51% D. 91%
【答案】A
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对基因频率的计算等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息分析问题的能力。
【详解】依题意可知:在男性中食指比无名指长的个体所占比例为1-51%=49%,控制食指比无名指长的基因频率=7/10,控制食指比无名指短的基因频率=1-7/10=3/10,进而推知在女性中食指比无名指短的比例为3/10×3/10=9%,A正确,B、C、D均错误。
16.图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化的相关曲线,下列分析错误的是
A. 若曲线表示减数第一次分裂中核DNA分子数目变化的部分曲线,则n可能为23
B. 若曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n 等于46
C. 若曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n等于1
D. 若曲线表示减数分裂中染色体组数目变化的部分曲线,则n等于1
【答案】A
【解析】
【分析】
本题以图文结合的形式综合考查学生对有丝分裂、减数分裂、染色体组的相关知识的理解和掌握情况。正确解答此题的关键是识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,理解染色体组的含义,掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体数目和DNA数目的变化规律。
【详解】人体细胞含有46条染色体。在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期染色体完成复制后,每条染色体由原来的含有1个DNA分子增至含有2个DNA分子,因此细胞中的核DNA分子数目加倍,但染色体数目不变。若曲线表示减数第一次分裂中核DNA分子数目变化的部分曲线,则此时1条染色体含有2个DNA分子,所以n可能为46,A错误;若曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则2n等于92,所以 n 等于46,B正确;若曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,因1条染色体含有1个(复制前)或2个DNA分子(复制后),所以n等于1,C正确;若曲线表示减数分裂中染色体组数目变化的部分曲线,在减数第一次分裂和减数第二次分裂后期与末期的细胞中含有2个染色体组,在减数第二次分裂前期和中期的细胞中含有1个染色体组,所以n等于1,D正确。
17.在某一精母细胞中,有一对染色体中一个单体的基因顺序为1234 5678,另一个为1265 4378 (中间的“”表示着丝粒)。如果在减数分裂时在3和4之间发生了一次交换,在它所形成的四个配子中,这个染色体的构成分别是:
A. 1234 5678、1256 3421、 8734 5678、1265 4321
B. 1234 5678、1256 4378、 8734 5612、 1256 4321
C. 1234 5678、1265 4321、 8734 5678、 1265 4378
D. 1234 5678、1265 4321、 1234 5678、 8765 4387
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对减数分裂等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】依题意可知:在减数第一次分裂的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生一次交换,导致组成一条染色体的两条姐妹染色单体上的基因顺序分别为1234 5678、8734 5678,导致组成另一条染色体的两条姐妹染色单体上的基因顺序分别1265 4321、1265 4378。可见,在它所形成的四个配子中,这个染色体的构成分别是为1234 5678、1265 4321、 8734 5678、 1265 4378,A、B、D均错误,C正确。
18.下图是利用玉米(2N=20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析错误的是
A. 幼苗1和2都可由胚状体发育而来
B. ①②③的原理分别是植物细胞的全能性、基因重组、细胞增殖等
C. 植株A、B、C分别为二倍体、二倍体、单倍体
D. 植株A、B、C相关基因纯合的概率分别是0、25%、0
【答案】D
【解析】
【分析】
本题以图文结合为情境,考查学生对植物组织培养技术、单倍体育种与多倍体育种的方法、过程、原理等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】幼苗1和2的培育均采用了植物组织培养技术,均经过脱分化形成愈伤组织、再分化形成胚状体的阶段,所以幼苗1和2都可由胚状体发育而成,A正确;①表示植物组织培养,其原理是植物细胞的全能性,②过程发生了减数分裂,其原理是基因重组,③过程的原理是细胞增殖,B正确;植株A是由芽尖细胞(基因型BbTt)经过植物组织培养技术培育而成,植株B是由花药离体培养形成的单倍体幼苗2再经过秋水仙素诱导细胞中的染色体数目加倍培育而成,植株C是由花药离体培养形成的单倍体幼苗2再经过正常培育而成,因此植株A、B、C分别为二倍体、二倍体、单倍体,C正确;植株A的基因型为BbTt,植株B的基因型为BBTT、BBtt、bbTT、bbtt,植株的C基因型为BT、Bt、bT、bt可见,植株A、B、C相关基因纯合的概率分别是0、100%、0,D错误。
19.小白鼠体细胞内的6号染色体上有基因P和基因Q,它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图,起始密码子均为AUG。下列叙述正确的是
A. 基因P和基因Q转录时都以a链为模板合成mRNA
B. 若箭头处的碱基对C-G突变为T-A,则对应反密码子变为UAG
C. 若基因P缺失,则此基因突变不一定会引起的小鼠性状的改变
D. 上图中基因P序列属于启动子部分,外显子部分并没有显示
【答案】B
【解析】
【分析】
本题以图文结合为情境,考查学生对基因的表达、基因突变与染色体变异等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】基因P和基因Q所编码的蛋白质的起始密码子均为AUG,而组成起始密码子的3个碱基能够与模板链上相应的碱基互补配对,据此可推知:基因P转录时的模板链为b链,基因Q转录时以a链为模板,A错误;若箭头处的碱基对C-G突变为T-A,则对应的密码子变为AUC,进而推知对应的反密码子变为UAG,B正确;基因P缺失属于染色体结构变异,不属于基因突变,C错误;启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA,但它本身并不被转录,因此上图中基因P序列不属于启动子部分,而应属于外显子部分,D错误。
20.某含有1000个碱基对的环状DNA分子,其中含腺嘌呤300个,该DNA分子复制时,首先 1链被断开形成3′、5′ 端口,接着5′ 剪切端与2链发生分离,随后DNA分子以2链为模板,通过滚动从1链的3′ 端开始延伸子链,同时还会以分离出来的5′ 端单链为模板合成另一条子链,其过程如下图所示。下列相关叙述错误的是
A. 该DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连
B. 外链充当了 1链延伸时的引物,需要DNA聚合酶的催化作用
C. 以1链为模板合成的子链的延伸是连续的,另外一条子链的延伸则是不连续的
D. 若该DNA连续复刺3次,则第三次复制需要鸟嘌呤2800个
【答案】C
【解析】
【分析】
本题以图文结合的形式,综合考查学生对DNA分子的复制过程及其方式等相关知识的理解和掌握情况以及获取信息的能力。
【详解】该DNA分子为环状双链DNA分子,两条链中的每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连,A正确;DNA分子以2链为模板,通过滚动从1链的3′ 端开始延伸子链,外链充当1链延伸时的引物,这一过程需要DNA聚合酶的催化作用,B正确;DNA的合成方向总是从子链的5′ 端向3′ 端延伸,据此分析图示可知:以1链为模板合成的子链的延伸是不连续的,另外一条子链的延伸则是连续的,C错误;依据碱基互补配对原则可推知:含有1000个碱基对的环状DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶均为300个,胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个,则第三次复制需要鸟嘌呤(23-1)×700-(22-1)×700=2800个,D正确。
二、多项选择题
21.下列关于细胞内含氮化合物的叙述,错误的是
A. 脂肪、蛋白质、核酸都属于细胞中的含氮化合物
B. 中心体、染色体和纺锤体中都有含氮化合物
C. 二苯胺试剂在60℃水浴环境中可用于鉴定细胞中的某种含氮化合物
D. 一种含氮化合物不可能同时兼有运输和催化的作用
【答案】ACD
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对细胞内的有机化合物的元素组成、细胞的结构等相关知识的识记和理解能力。
【详解】脂肪由C、H、O组成,蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N四种,核酸是由C、H、O、N、P五种元素组成,可见,脂肪不属于细胞中的含氮化合物,A错误;中心体、染色体和纺锤体中都含有蛋白质,因此都有含氮化合物,B正确;二苯胺试剂在沸水浴环境中可用于鉴定细胞中的某种含氮化合物(DNA),C错误;一种含氮化合物可能同时兼有运输和催化的作用,例如钠钾泵是一种特殊的载体蛋白,该蛋白既可催化ATP水解和合成,又能促进Na+、K+的转运,D错误。
22.细胞与细胞之间可以通过信号物质进行信息传递(如图)。下列说法错误的是
A. 若信号物质是神经递质,则作用于突解后膜后使下一个神经细胞兴奋
B. 若信号物质是淋巴因子,则其作为信号物质可作用于B细胞,可促使其增殖、分化
C. 若信号物质是胰岛素,则其可在靶细胞内催化合成糖原,从而降低血糖浓度
D. 若信号物质是甲状腺激素,则其受体分布于细胞膜上,说明细胞膜参与细胞间信息交流的作用
【答案】ACD
【解析】
【分析】
本题以图文结合的形式,综合考查学生对兴奋在神经细胞间的传递、体液免疫、血糖调节等相关知识的识记和理解能力以及获取信息的能力。
【详解】若信号物质是神经递质,则作用于突解后膜后使下一个神经细胞兴奋或抑制,A错误;淋巴因子可促进B细胞的增殖、分化,B正确;若信号物质是胰岛素,则其可促进靶细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度,C错误;甲状腺激素的化学本质是氨基酸的衍生物,若信号物质是甲状腺激素,则其受体分布在细胞内,D错误。
23.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和 C02的量如下表所示。通过对表中数据分析可以得出的结论是:
A. a浓度时酵母菌细胞内产生ATP的场所只有细胞质基质
B. b浓度时酵母菌消耗葡萄糖的量最低
C. c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D. d浓度时酵母菌呼吸作用释放的二氧化碳来自细胞质基质和线粒体
【答案】AB
【解析】
【分析】
本题以表格信息为载体,考查学生对有氧呼吸与无氧呼吸的相关知识的识记和理解能力,以及获取信息的能力。
【详解】在a浓度时,CO2和酒精的产生量相等,说明酵母菌只进行无氧呼吸,此时酵母菌细胞内产生ATP的场所只有细胞质基质,A正确;在b和c浓度时,CO2的产生量均大于酒精的产生量,说明酵母菌的有氧呼吸与无氧呼吸同时进行,在d浓度时,没有酒精产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸,依据表中信息和有氧呼吸与酒精发酵的反应式可推知:在a、b、c、d浓度时,酵母菌消耗葡萄糖的量依次为4.5mol、4mol(其中有氧呼吸消耗1mol、无氧呼吸消耗3mol)、4.5mol(其中有氧呼吸消耗1.5mol、无氧呼吸消耗3mol)、5mol,可见,b浓度时酵母菌消耗葡萄糖的量最低,B正确;综上分析,c浓度时有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵,C错误;d浓度时酵母菌呼吸作用释放的二氧化碳来自线粒体,D错误。
【点睛】解答本题的关键是抓住问题的实质:在有氧呼吸的过程中,每消耗1mol的葡萄糖就会消耗6molO2,同时释放6molCO2;在进行无氧呼吸时,不消耗O2,每消耗1mol的葡萄糖,会产生2molCO2,同时产生2molC2H5OH;若有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,则CO2的产生量大于酒精的产生量。据此采取对比法,找出表中代表 “不同氧浓度条件下CO2的产生量与酒精的产生量”的数据的变化规律,并将“变化规律”与“所学知识”有效地联系起来,进行知识的整合和迁移。
24.下列关于实验的误差分析正确的是
A. “探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”的实验中,若经取样并适度稀释后直接显微计数,统计结果比实际值偏大
B. 稀释涂布平板法用于微生物的分离计数,统计结果比实际值可能偏小
C. 实验室腐乳制作时,若酒的浓度偏大,则发酵时间会缩短
D. DNA的粗提取与鉴定实验中,提取时若搅拌速度过快,鉴定时蓝色会偏浅
【答案】ABD
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对探究培养液中酵母菌种群数量动态变化、实验室中微生物的纯化培养、腐乳的制作、DNA的粗提取与鉴定的实验的相关知识的识记和理解能力。
【详解】“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”的实验中,若经取样并适度稀释后直接显微计数,而没有在计数前用台盼蓝对酵母菌染色,则计数的酵母菌中包含有死亡的菌体,从而导致统计结果比实际值偏大,A正确;稀释涂布平板法用于微生物的分离计数时,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,因此统计结果比实际值可能偏小,B正确;实验室腐乳制作时,若酒的浓度偏大,则对蛋白酶的抑制作用增大,发酵时间会延长,C错误;DNA的粗提取与鉴定实验中,提取时若搅拌速度过快,则会导致DNA断裂,提取的DNA减少,因此鉴定时蓝色会偏浅,D正确。
25.三叶草的野生型能够产生氰酸,用两个无法产生氰酸的纯合品系(突变株1和突变株2) 及野生型进行杂交实验,得到下表所示结果。据此得出结论,以下判断正确的是
A. 氰酸生成至少受两对基因控制,且突变株1和2有关基因都是纯合的
B. 组合一 F2有氰酸的群体中纯合体占1/3
C. 若组合二 F2无氰酸的群体a自由交配,后代中杂合体占4/9
D. 若表中的a和b杂交,则后代的无氰酸:有氰酸=3:1
【答案】ABC
【解析】
【分析】
本题以表格信息为载体,考查学生对基因的自由组合定律的相关知识的识记和理解能力,以及综合运用能力。以表中呈现的F2性状分离比为切入点是分析解答此题的关键。
【详解】组合三中的突变株1与突变株2杂交, F1均为无氰酸,F1自交所得F2中,无氰酸∶有氰酸=1220∶280 ≈13∶3,说明氰酸生成至少受两对基因控制,且突变株1和2有关基因都是纯合的,若相应的两对基因分别用A和a、B和b表示,则无氰酸的植株有A_B_、aaB_或A_bb、aabb,有氰酸的植株为A_bb或 aaB_,A正确;组合一的突变株1与野生型杂交,F1均为有氰酸,并且F2中的无氰酸∶有氰酸=240∶780 ≈1∶3,说明突变株1的基因型为aabb,野生型(有氰酸)的基因型为AAbb或aaBB,因此组合一的F1的基因型为Aabb或aaBb,F2有氰酸的个体的基因型及其比例为AAbb∶Aabb=1∶2或aaBB∶aaBb=1∶2,可见,F2有氰酸的群体中纯合体占1/3,B正确;[为了便于理解,以下分析只考虑野生型(有氰酸)的基因型为AAbb的这一种情况]结合以上分析可推知,突变株2的基因型为AABB,组合二的突变株2与野生型(AAbb)杂交,F1的基因型是AABb,F2无氰酸的群体a的基因型为1/3AABB和2/3AABb,产生的配子为2/3AB与1/3Ab,因此F2无氰酸的群体a自由交配,后代中杂合体占1-(2/3AB×2/3AB+1/3Ab×1/3Ab)=4/9,C正确;表中a的基因型为1/3AABB和2/3AABb,产生的配子为2/3AB与1/3Ab,由组合三“F1的基因型为AaBb”可推知:b(有氰酸)的基因型为1/3AAbb和2/3Aabb,产生的配子为2/3Ab与1/3ab,因此a和b杂交,后代的无氰酸∶有氰酸=(2/3AB×2/3Ab+2/3 AB×1/3ab)∶(1/3Ab×2/3Ab+1/3 Ab×1/3ab)=2∶1,D错误。
三、非选择题
26.下图为动植物细胞的亚显微结构模式图。据图回答下列问题:
(1)在图1、图2所示细胞中,含有RNA的细胞器有_________(填序号)。
(2)图1中能够产生ATP的场所有_______ (填序号)。图2细胞进行细胞呼吸产生C02的场所有_______(填序号)。动植物细胞有丝分裂过程的差异性主要与图中的_______(填序号) 等细胞器的功能有关。
(3)图2中构成细胞生物膜系统的结构有_______ (填序号)。若该细胞为浆细胞,将3H标记的亮氨酸注入该细胞,则抗体合成分泌过程中可检测到放射性的细胞结构依次有___________(用箭头和序号表示)。
(4)图1中,有关④和⑨两种细胞器比较的叙述,正确的有( )。
A.所含酶种类均不同 B.都与能量代谢有关 C.都存在于所有真核细胞中
D.增大内部膜面积的方式相同 E.都能发生A—U配对
(5)蓝藻细胞与图1、图2所示细胞在结构上的最主要区别是____________。
【答案】 (1). ④⑦⑨ (2). ④⑥⑨ (3). ④ (4). ②⑧ (5). ①②③④⑤ (6). ⑦→⑤→②→① (7). BE (8). 无核膜包被的细胞核
【解析】
【分析】
据题文描述和分析图示可知,该题考查学生对细胞的结构与功能、ATP形成的途径、细胞呼吸、有丝分裂、生物膜系统等相关知识的识记和理解能力,以及提取信息的能力。
【详解】(1) [④]线粒体、[⑦]核糖体与[⑨]叶绿体都含有RNA。
(2)ATP形成的途径是光合作用和呼吸作用。在图1中,光合作用的场所是[⑨]叶绿体,呼吸作用的场所是[⑥]细胞质基质和[④]线粒体,即图1中能够产生ATP的场所有④⑥⑨。动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生C02,有氧呼吸的产物是C02和H20,C02产生于在线粒体基质中进行的有氧呼吸的第二阶段,因此图2所示的动物细胞进行细胞呼吸产生C02的场所有[④]线粒体。动植物细胞有丝分裂过程的差异表现在:一是前期纺锤体的形成方式不同,植物细胞由两极发出的纺锤丝构成纺锤体,动物细胞由中心粒周围发出的星射线形成纺锤体;二是末期子细胞的形成方式不同,植物细胞在赤道板的位置形成细胞板,细胞板向周围扩展形成细胞壁,动物细胞的细胞膜从细胞的中部向内凹陷,将细胞缢裂成两个子细胞。可见,动植物细胞有丝分裂过程的差异性主要与图中的[②]高尔基体(与植物细胞壁的形成有关)和[⑧]中心体(每个中心体是由2个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成)等细胞器的功能有关。
(3) 细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统,因此图2中构成细胞生物膜系统的结构有[①]细胞膜、[②]高尔基体、[③]细胞核的核膜、[④]线粒体、[⑤]内质网。抗体属于分泌蛋白,分泌蛋白的合成和分泌过程,依次通过的细胞结构是:[⑦]核糖体→[⑤]内质网→[②]高尔基体→[①]细胞膜,整个过程需要线粒体提供能量。
(4) 图1中的④和⑨分别表示线粒体叶绿体,二者所含酶的种类不完全相同,但都与能量代谢有关,A错误,B正确;植物的根尖细胞不含叶绿体,蛔虫的细胞中不含线粒体,C错误;二者增大内部膜面积的方式不同,线粒体的内膜向内腔折叠形成嵴,使内膜的表面积增大,叶绿体由类囊体堆叠成基粒,以增大内膜面积,D错误;二者都含有少量的DNA,都能发生转录,在转录过程中会发生A—U配对,E正确。
(5) 蓝藻细胞为原核细胞,图1、图2所示细胞均为真核细胞,可见,蓝藻细胞与图1、图2所示细胞在结构上的最主要区别是无核膜包被的细胞核。
【点睛】解答此题的技巧是:一是明辨各种细胞结构,正确识别各种细胞器;二是准确掌握各种细胞器的功能、分布及特点,并与有丝分裂、ATP形成的途径、细胞呼吸、生物膜系统的组成等相关知识建立联系,在此基础上对相关问题进行解答。
27.紫色洋葱是生物学中常用的实验材料。它的叶分两种:管状叶伸展于空中,进行光合作用;鳞片叶层层包裹形成鳞茎,富含营养物质。以洋葱为材料进行如下实验:
可选用材料包括:①根尖分生区细胞 ②鳞片叶外表皮 ③鳞片叶内表皮 ④管状叶
(1)若提取和分离叶绿体中的色素,选材部位是_______(填数字)。分离色素依据的实验原理是_________。
(2)若观察植物细胞的质壁分离和复原所用的最佳选材部位是_________(填数字)。
(3)若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况,最佳选材部位是________(填数字),原因________________________________。
(4)若观察有丝分裂,常用的选材部位是________(填数字),简要的写出实验操作流程___________________________。
(5)若要进行低温处理得到多倍体洋葱的实验,则图示植物不适合作为实验材料,原因是_______________________________。
【答案】 (1). ④ (2). 各种色素在层析液中的溶解度不同 (3). ② (4). ③ (5). 没有色素干扰,细胞大,便于观察 (6). ① (7). 解离、漂洗、染色、制片 (8). 需要对幼苗进行低温诱导,图示植物己经分化完全,分裂能力弱
【解析】
【分析】
本题考查学生对绿叶中色素的提取与分离、观察植物细胞的质壁分离和复原、观察DNA和RNA在细胞中的分布、观察植物分生组织细胞的有丝分裂等生物实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。
【详解】(1)依题意可知:洋葱管状叶能进行光合作用,说明其细胞含有叶绿体,因此若提取和分离叶绿体中的色素,选材部位是④管状叶。分离色素的原理是:绿叶中的各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,因而不同色素分子会随层析液在滤纸上通过扩散而分离开。
(2) ②洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体,但其液泡呈现紫色,因此是观察植物细胞的质壁分离和复原所用的最佳选材部位。
(3) 甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。观察DNA和RNA在细胞中的分布,需用甲基绿吡罗红的混合染色剂将细胞染色,使得细胞核成绿色,细胞质成红色,而③洋葱鳞片叶内表皮细胞没有色素,不会对实验产生干扰,而且细胞大,便于观察,所以是最佳选材部位。
(4) ①洋葱根尖分生区细胞具有分裂能力,是观察植物细胞有丝分裂的常用的选材部位,其实验是操作流程是:解离、漂洗、染色、制片。
(5) 低温作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。若要进行低温处理得到多倍体洋葱的实验,需要对幼苗进行低温诱导,而图示植物己经分化完全,分裂能力弱,所以图示植物不适合作为实验材料。
【点睛】理解相关实验的目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,是解答此题的关键,这需要学生在平时学习时注意积累,以达到举一反三。
28.研究者选取南瓜幼苗进行了无土栽培实验,图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图。请分析回答相关问题:
(1)A点时叶肉细胞中02的移动方向是__________________,有氧呼吸过程中,葡萄糖中氧在分子间的转移途径是_____________________________。
(2)据图分析,光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度_________;温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为_______℃。
(3)限制AB段C02吸收速率的主要因素 ______。图中C点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的 _________倍。
(4)研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。一段时间后,测得用12%的氧气处理的植株的干重显著低于另一组,原因是_______________________。例如,____________等无机盐含量低,从而导致植物体光合色素含量减少。
【答案】 (1). 从叶绿体移向线粒体 (2). 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 (3). 高 (4). 20 (5). 温度 (6). 2.5 (7). 根部供氧速率下降,产生的能量少,影响根细胞通过主动运输的方式对无机盐的吸收 (8). Mg2+或 NO3-
【解析】
【分析】
本题采用图文结合的形式考查学生对光合作用过程及其影响的环境因素、有氧呼吸过程等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】(1) 图中实线所示的从空气中吸收的CO2量表示净光合速率,净光合速率=实际光合速率-呼吸速率。A点时叶肉细胞的净光合速率等于零,此时光合速率与呼吸速率相等,叶肉细胞中O2的移动方向是从叶绿体移向线粒体。有氧呼吸过程概括地分为三个阶段:第一阶段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量的[H],并释放少量的能量;第二阶段是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O,并释放大量的能量。可见,在有氧呼吸过程中,葡萄糖中氧在分子间的转移途径是:葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。
(2) 分析图示可知,光合作用达到最大值时所对应的最低温度比呼吸作用达到最大值时所对应的最低温度低,说明光合酶的最适温度低于呼吸酶的最适温度,所以光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高。20℃是植物从空气中吸收CO2量达到最大值时所需要的最低温度,此时植物的净光合速率最大,积累的有机物最多,最有利于植物生长,因此温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为20℃。
(3) 随着温度升高,AB段从空气中吸收的CO2量逐渐增多,说明限制AB段C02吸收速率的主要因素是温度。图中C点,净光合速率(从空气中吸收的CO2量)为30,呼吸速率(呼吸作用O2消耗量)为20,因此实际光合速率=30+20=50,可见,光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的50÷20=2.5倍。
(4)与用22%的氧气对幼苗的根系进行持续供氧的实验组相比,用12%的氧气对幼苗的根系进行持续供氧的实验组,因根部供氧速率下降,产生的能量少,影响根部细胞通过主动运输的方式吸收无机盐,从而导致植物体光合作用速率下降,因此一段时间后,用12%的氧气处理的植株的干重显著低于用22%的氧气处理的另一组。例如Mg2+或 NO3-等无机盐含量低,从而导致植物体光合色素含量减少。
【点睛】解答此题,需明确从空气中吸收的CO2量表示净光合速率,而净光合速率=实际光合速率—呼吸速率,而且净光合速率越大,积累的有机物越多,越有利于植物的生长;在此基础上,结合题意并从图示中提取信息,重点分析曲线的起点、拐点、交点、落点这“四点”以及把握曲线走势,围绕有氧呼吸的过程和光合作用的过程及其影响因素等相关知识,对相应问题进行解答。
29.野生型大肠杆菌通过一系列的生化反应合成生长所必需的各种物质,从而能在基本培养基上生长,但如果发生基因突变,导致生化反应的某一步骤不能进行,而致使某些必需物质不能合成,它就无法在基本培养基上生长。某科学家利用紫外线处理野生型大肠杆菌后,得到4种不能在基本培养基上生长的突变体,向基本培养基中分别加入A、B、C、D、E五种物质(其中E是基本培养基已有的成分),这4种突变体和野生型共5个品系的生长情况如下表。
注:“+”表示只加入该物质后,大肠杆菌能在基本培养基上生长;“-”表示只加入该物质后,大肠杆菌不能在基本培养基上生长。
分析并回答下列问题:
(1)为什么某个基因发生了突变,就会导致生化反应的某一步骤不能进行?__________。由此可说明,基因可以通过控制___________来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
(2)上述实验结果说明品系__________是野生型,理由是___________________。
(3)根据实验结果,野生型大肠杆菌体内A、B、C、D、E五种物质合成的先后顺序是:________ (用字母和箭头表示)。
(4)运用所学知识写出两种利用突变体获得野生型大肠杆菌的方法:①_______________;②___________________。这两种方法的原理分别是______________。
【答案】 (1). 基因突变导致不能合成某生化反应所需要的酶 (2). 酶的合成 (3). 3 (4). 该品系能在基本培养基中正常生长(或向基本培养基加入A、B、C、D、E中的任何一种物质,品系3都能正常生长) (5). E→A→C→B→D (6). 将不同突变体混合培养,通过细菌转化使突变体恢复为野生型 (7). 通过基因工程(或转基因)技术使突变体恢复为野生型(或对突变体进行诱变处理,使其恢复为野生型) (8). 基因重组、基因重组(或基因突变)
【解析】
【分析】
本题以表格信息为情境,考查学生对基因突变、基因控制生物性状的途径等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】(1)细胞代谢离不开酶的催化作用。依题意可知:发生基因突变后,导致不能合成某生化反应所需要的酶,致使与之有关的生化反应的某一步骤不能进行,由此可说明,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
(2) 野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长,E是基本培养基已有的成分,据此分析表中信息可知,品系3能在基本培养基中正常生长(或向基本培养基加入A、B、C、D、E中的任何一种物质,品系3都能正常生长),由此说明:品系3是野生型。
(3) 在一系列连锁反应的代谢途径中,越是控制最后生成的物质的基因发生突变,对菌体生长的影响就越小(或使最多数目的突变体生长),越是控制最先生成的物质的基因发生突变,对菌体生长的影响就越大(或使最少数目的突变体生长),据此分析表中信息可推知,野生型大肠杆菌体内五种物质合成的先后顺序是:E→A→C→B→D。
(4) 利用突变体获得野生型大肠杆菌,其方法有:①运用基因重组的原理,将不同突变体混合培养,通过细菌转化使突变体恢复为野生型。②运用基因重组的原理,通过基因工程(或转基因)技术,使突变体恢复为野生型(或对突变体进行诱变处理,使其恢复为野生型)。
【点睛】理清基因突变、基因控制生物性状的途径等相关知识要点。在此基础上从题意和表格中提取关键信息,进而对各问题情境进行解答。
30.科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题:
(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代,经__________方法培育而成,还可用植物细胞工程中____________方法进行培育。
(2)杂交后代①染色体组的组成为_____________,属于______倍体。进行减数分裂时形成________个四分体,体细胞中含有________条染色体。
(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体_________。
(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异为______________。
(5)可以通过___________的方法使题中“含抗病基因的小麦”后代性状在短时间内稳定下来。
【答案】 (1). 秋水仙素诱导染色体数目加倍 (2). 植物体细胞杂交 (3). AABBCD (4). 六 (5). 14 (6). 42 (7). 无同源染色体配对 (8). 染色体结构变异 (9). 单倍体育种
【解析】
【分析】
本题采用图文结合的形式,考查学生对染色体数目变异及其在育种实践中的应用等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】(1) 两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代为ABC,是不育的,需经秋水仙素诱导染色体数目加倍后,才能成为可育的异源多倍体AABBCC。借助植物细胞工程中的植物体细胞杂交的方法,将两种植物AABB和CC的体细胞进行杂交,也能获得可育的异源多倍体AABBCC。
(2) 异源多倍体产生的配子为ABC,普通小麦产生的配子为ABD,因此杂交后代①的染色体组的组成为AABBCD,因含有6个染色体组,所以属于六倍体。在进行减数分裂时,A A染色体组中的7对同源染色体联会、形成7个四分体,BB染色体组中的7对同源染色体也联会、形成7个四分体,因此共形成14个四分体。因体细胞中含有6个染色体组,每个染色体组含有7条染色体,所以体细胞含有42条染色体。
(3) 杂交后代②中来自C组的染色体数目是随机的,在减数分裂过程中无同源染色体配对,因此杂交后代②中C组的染色体在减数分裂时易丢失。
(4) 将含抗病基因的染色体片段转接到非同源的小麦染色体上,这种变异属于染色体结构变异。
(5) 一般而言,采用单倍体育种得到的后代都是纯合子,自交后代不会发生性状分离,因此能明显缩短育种年限,所以欲使题中“含抗病基因的小麦”后代性状在短时间内稳定下来,可以采用单倍体育种的方法。
【点睛】以题意信息“A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体”和图示中的“箭头指向和文字信息”为切入点,据此围绕“染色体数目变异”等相关知识,对各问题情境进行分析解答。
31.下图为肺炎双球菌转化过程示意图,据图回答:
(1)过程①中60℃-100℃高温使DNA的 _________断裂,双链解开。
(2)肺炎双球菌的转化实验是基因工程技术的先导。基因工程中常用________溶液处理大肠杆菌,使其处于类似于图中受体R型菌的状态。
(3)某dsDNA经过②过程,一条链被降解,另一条链保留下来形成ssDNA。若ssDNA分子中 A+G/T+C=a,那么 dsDNA 中A+G/T+C为_________。
(4)③过程中ssDNA进入R型菌体内与拟核DNA的同源区段配对,再经过④过程切除并替换拟核DNA中的一段单链,形成一个局部杂合的新DNA。该细菌经过n次分裂,子代中S型菌所占的比值为_________。若要将两种菌分离,可采用的方法有_____________(两种)。
(5)图示由R型菌转化为S型菌的变异类型是__________。自然条件下,由于荚膜的存在,外源DNA很难进入S型菌体内,但在人工培养基上培养S型菌,发现光滑的菌落周围偶尔出现粗糙的菌落,这种变异最可能是____________。
【答案】 (1). 氢键 (2). CaCl2 (3). 1/a (4). 50% (5). 平板划线法、稀释涂布平板法 (6). 基因重组 (7). 基因突变
【解析】
【分析】
本题以“肺炎双球菌转化过程示意图”为情境,考查学生对DNA分子的结构特点及其复制、肺炎双球菌的转化实验、基因工程等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】(1) DNA分子是由两条反向平行的双链连接而成的双螺旋结构,DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。过程①中的60℃-100℃高温可使DNA的氢键断裂,双链解开。
(2) 基因工程中常用CaCl2溶液处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞。
(3) 某dsDNA经过②过程,一条链被降解,另一条链保留下来形成ssDNA。若ssDNA分子中A+G/T+C=a,因A与T互补配对、G与C互补配对,所以dsDNA中A+G/T+C为1/a。
(4) ③过程中ssDNA进入R型菌体内与拟核DNA的同源区段配对,再经过④过程切除并替换拟核DNA中的一段单链,形成一个局部杂合的新DNA。该细菌经过n次分裂,由于DNA分子是双链结构,且复制方式为半保留复制,所以子代中S型菌所占的比值为50%。若要将两种菌分离,可采用平板划线法或稀释涂布平板法进行纯化培养。
(5) R型肺炎双球菌在培养基上形成的菌落表面粗糙,菌体的外面没有荚膜,S型肺炎双球菌在培养基上形成的菌落表面光滑,菌体的外面有荚膜。图示由R型菌转化为S型菌的变异类型是基因重组。由于自然条件下外源DNA很难进入有荚膜的S型菌体内,所以在人工培养基上培养S型菌,在其光滑的菌落周围偶尔出现粗糙的菌落,这种变异最可能是基因突变。
【点睛】理清DNA分子的结构特点及其复制、肺炎双球菌的转化实验、基因工程操作的基本程序等相关知识。在此基础上,以图示中的“箭头指向和文字信息”为切入点并结合题意,对各问题情境进行分析解答。
32.以下是关于减数分裂的相关研究,请回答下列问题:
Ⅰ 图1中的甲、乙、丙、丁是某同学在研究某个二倍体动物性腺细胞分裂时,绘制的几个特定时期的细胞示意图。图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。
(1)图l中甲、乙、丙、丁细胞中同源染色体的对数分别是_______。图1中细胞乙的名称是 ______。
(2)图1丙细胞中染色体组的数目是_____。图1中的甲、乙、丙、丁细胞分别对应于图2中的____________。
(3)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有_____ (用图中字母和箭头表述)。
Ⅱ 另一同学在研究某种植物减数分裂时,发现处于某一时期的细胞(仅研究两对染色体)大多数如图3所示,少数出现了如图4所示的“十字形”图像(注:图中每条染色体只表示出了一条染色单体)。
(4)图3所示细胞能产生的配子基因型为_______________。
(5)图4中发生的变异是染色体变异中的__________。研究发现,该植物配子中出现基因缺失时不能存活;若不考虑交叉互换,则图4所示细胞可能产生的配子基因型为__________。
【答案】 (1). 1、0、2、1 (2). 次级精母细胞 (3). 4 (4). b、c、a、b (5). b→a、d→c (6). DYNR和DyNr或DYNr和DyNR (7). 易位 (8). DYNR和DyNr
【解析】
【分析】
本题以图文结合的形式,综合考查学生对有丝分裂、减数分裂、染色体变异等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、综合运用知识的能力。
【详解】Ⅰ(1)依题意和图1各细胞的染色体行为特点可推知:甲、乙、丙、丁细胞分别处于减数第一次分裂中期、减数第二次分裂后期、有丝分裂后期和减数第一次分裂后期,它们含有的同源染色体的对数分别是1、0、2、1。依据丁细胞进行均等分裂可推知:图1细胞为雄性动物的细胞,所以细胞乙的名称是次级精母细胞。
(2) 图1丙细胞处于有丝分裂后期,含有4个染色体组。分析图2可知,a与c细胞无染色单体,但a细胞中的染色体数目(4n)是c细胞中的二倍,说明a细胞处于有丝分裂后期,c细胞可能处于减数第二次分裂后期;b与d细胞均有染色单体,但b细胞中的染色体数目(2n)是d细胞中的二倍,说明b细胞处于减数第一次分裂,d细胞处于减数第二次分裂的前期或中期。可见,图1中的甲、乙、丙、丁细胞分别对应图2中的b、c、a、b。
(3) 着丝点分裂发生在有丝分裂的后期与减数第二次分裂的后期,其结果导致细胞中的染色体数目暂时加倍、DNA分子数目不变,据此分析图2可知:着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有b→a、d→c。
Ⅱ(4) 图3所示细胞中,D和Y连锁,D和y连锁,N和R连锁,N和r连锁,因此能产生的配子基因型为DYNR和DyNr或DYNr和DyNR。
(5) 图4中发生非同源染色体片断间的移接,此种变异为染色体结构变异中的易位。若该植物配子中出现基因缺失时不能存活(若不考虑交叉互换),则图4所示细胞产生的配子因型有2种,即DYNR和DyNr。
【点睛】解答Ⅰ题的关键是识记并理解细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体和DNA含量变化规律,准确判断图示细胞所处的时期,再结合所学的知识答题。解答Ⅱ题应以图示呈现的染色体与基因的位置关系等信息为切入点,围绕“减数分裂与染色体变异”的相关知识对各问题进行分析解答。
33.下图表示某XY型性别决定方式的昆虫,其肤色受两对等位基因(A和a、B和b) 的控制关系。利用四种基因型不同的纯种昆虫杂交所得后代体色情况如下表。请分析回答下列问题(不考虑基因突变和交叉互换的可能性):
(1)若将组合1产生的F1中雌雄昆虫杂交,己知F2中未出现黄色昆虫,则可判断基因 A、a与B、b分别位子___________染色体上。
(2)己知组合1的F1雌雄昆虫杂交所得F2中未出现黄色昆虫,则绿色雌虫甲、黄色雄虫丁的基因型分别是_______、_______。组合1所得的 F2的表现型及比例为__________。
(3)若将组合1产生的F1中雌雄昆虫杂交,己知F2中出现黄色昆虫,则可判断基因A、 a与B、b分别位子___________染色体上。
(4)己知组合1的F1雌雄昆虫杂交所得F2中未出现黄色昆虫,则白色雄虫乙、白色雌虫丙的基因型分别是__________、_________。
(5)若将组合1所得的F1中绿色雄虫与组合2所得的F1中绿色雌虫杂交,所得F2中的雌雄虫自由交配,F3雌虫中出现纯合白色、杂合白色的比例分别为__________、________。
【答案】 (1). X染色体上、X染色体上 (2). XABXAB (3). XaBY (4). 绿色雌虫∶绿色雄虫∶白色雄虫=2∶1∶1 (5). 常染色体上、X染色体上 (6). aaXbY (7). AAXbXb (8). 1/8或1/32 (9). 0或1/16
【解析】
【分析】
本题以图文结合为情境,综合考查学生对伴性遗传、基因的自由组合定律等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、综合运用知识的能力。
【详解】(1)由图示信息可知:绿色为A_B_,黄色为aaB_,白色为aabb或A_bb。表中信息显示:组合2的亲本白色雌虫丙与黄色雄虫丁杂交,F1绿色雌虫与白色雄虫的比例为1∶1,说明至少有一对基因位于X染色体上,亲本白色雌虫丙一定含有A与b基因,而且b基因一定在X染色体上,A基因可能在常染色体上,也可能在X染色体上。若A基因在常染色体上,则组合1的亲本绿色雌虫甲的基因型为AAXBXB, 白色雄虫乙的基因型为AAXbY或aaXbY,F1的基因型为AAXBXb、AAXBY或AaXBXb、AaXBY;当F1中雌雄昆虫的基因型分别为AaXBXb、AaXBY时,二者杂交,F2中会出现黄色昆虫,与题意不符。若A基因在X染色体上,则组合1的亲本绿色雌虫甲的基因型为XABXAB, 白色雄虫乙的基因型为XAbY或XabY, F1的基因型为XABXAb、XABY或XABXab、XABY;再将F1中雌雄昆虫杂交,F2中不会出现黄色昆虫,与题意相符。可见,若将组合1产生的F1中雌雄昆虫杂交,己知F2中未出现黄色昆虫,则可判断基因 A、a与B、b分别位于X染色体上、X染色体上。
(2)结合对(1)的分析可知:绿色雌虫甲的基因型为XABXAB,黄色雄虫丁的基因型是XaBY。组合1 中F1的基因型为XABXAb、XABY或XABXab、XABY,所得F2的基因型及其比例为XABXAB∶XABXAb∶XABY∶XAbY=1∶1∶1∶1或XABXAB∶XABXab∶XABY∶XabY=1∶1∶1∶1,表现型及比例为绿色雌虫∶绿色雄虫∶白色雄虫=2∶1∶1。
(3) 结合对(1)的分析可知:若将组合1产生的F1中雌雄昆虫杂交,己知F2中出现黄色昆虫,则可判断基因A、a与B、b分别位于常染色体上与X染色体上。
(4) 结合对(1)的分析可知: 白色雄虫乙的基因型是aaXbY,白色雌虫丙的基因型是AAXbXb。
(5) 综上分析,若组合1的F1雌雄昆虫杂交所得F2中未出现黄色昆虫,则组合1的F1中绿色雄虫的基因型为XABY,组合2的F1中绿色雌虫的基因型为XAbXaB,杂交所得F2中,雌虫的基因型为1/2XABXAb、1/2XABXaB,产生的雌配子及其比例为XAB∶XAb∶XaB=2∶1∶1,雄虫的基因型为1/2XAbY、1/2XaBY,产生的雄配子及其比例为Y∶XAb∶XaB=2∶1∶1,因此F2中的雌雄虫自由交配,F3雌虫中出现纯合白色的比例为1/4XAb×1/2XAb=1/8,出现杂合白色的比例为0。若组合1的F1雌雄昆虫杂交所得F2中出现黄色昆虫,则组合1的F1中绿色雄虫的基因型为AaXBY,组合2的F1中绿色雌虫的基因型为AaXBXb,二者杂交所得F2中,1/4AA、1/2Aa、1/4aa,产生的配子为1/2A、1/2a,雌虫的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,产生的雌配子为3/4XB、1/4Xb,雄虫的基因型为1/2XbY、1/2XBY,产生的雄配子为1/2Y、1/4XB、1/4Xb,因此F2中的雌雄虫自由交配,F3雌虫中出现纯合白色的比例为1/4aa×(1/4Xb×1/4Xb÷1/2XX)=1/32,出现杂合白色的比例为1/2Aa×(1/4Xb×1/4Xb÷1/2XX)=1/16。
【点睛】解答此题的关键是依据“两对等位基因(A和a、B和b) 控制肤色的关系图”,准确定位表现型与基因组成的关系,即绿色为A_B_,黄色为aaB_,白色为aabb或A_bb。据此以表中组合2呈现的亲代与F1的表现型及其比例为切入点,明辨B和b基因一定位于X染色体上,A和a基因可能在常染色体上,也可能在X染色体上。在此基础上,从各问题情境中提取有效信息,对相关问题进行解答。