江苏省南通市2023-2024学年高一下学期3月月考生物试题(原卷版+解析版)
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一、单项选择题:本题包括 14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于人体细胞内化学物质的说法,正确的是( )
A. 葡萄糖能为大脑细胞直接提供能量
B. 构成细胞膜结构支架的主要成分是脂肪
C. 结合水是细胞内的良好溶剂
D. 蛋白质是生命活动的主要体现者
【答案】D
【解析】
【分析】细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,约占细胞内全部水分的95%,可以自由流动,称为自由水,自由水功能有:①细胞内良好的溶剂,②参与生化反应,③为细胞提供液体环境,④运送营养物质和代谢废物;少数与细胞内的其他物质相结合的水,约占细胞内全部水分的4.5%,称为结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分。
【详解】A.葡萄糖是细胞中的主要能源物种,被称为生命的燃料,能为大脑细胞直接提供能量的是ATP,A错误;
B.构成细胞膜结构支架的主要成分是磷脂,B错误;
C.水在细胞内主要以自由水的形式存在,少数以结合水的形式存在,自由是细胞内的良好溶剂, C错误;
D.蛋白质是生命活动的主要体现者,是生物性状的表达者,D正确。
故答案为D。
2. 细胞结构与功能是密切相关的,下列相关说法中正确的是( )
A. 叶绿体中堆叠的类囊体,增加了膜面积,有利于捕获更多的光能
B. 蓝细菌属于原核生物,没有线粒体,不能进行有氧呼吸
C. 溶酶体能合成多种水解酶,参与吞噬小泡中物质的分解
D. 人体内保持旺盛分裂能力的细胞内,中心体数量很多
【答案】A
【解析】
【分析】细胞器是悬浮在细胞质基质中的具有特定结构功能的微小构造。细胞器分为:线粒体;叶绿体;内质网;高尔基体;溶酶体;液泡,核糖体,中心体。其中,叶绿体只存在于植物细胞,液泡只存在于植物细胞和低等动物,中心体只存在于低等植物细胞和动物细胞。另外,细胞核不是细胞器。
【详解】A、叶绿体中的类囊体堆叠形成基粒,增加了膜面积,有利于捕获更多的光能,A正确;
B、蓝细菌属于原核生物,没有线粒体,但是含有有氧呼吸需要的酶,能进行有氧呼吸,B错误;
C、溶酶体含有多种水解酶,参与吞噬小泡中物质的分解,水解酶在核糖体上合成,C错误;
D、人体内保持旺盛分裂能力的细胞内,中心体会在分裂间期加倍,但是不会数量很多,D错误。
故答案为:A。
3. 如图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图,其中是Na+进入液泡的方式为( )
A. 自由扩散B. 协助扩散C. 主动运输D. 胞吞
【答案】C
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】根据图示可知,①过程为氢离子进入到液泡中的过程,该过程中消耗ATP,说明液泡中含有较多的氢离子,过程②中氢离子顺浓度梯度由液泡进入到细胞质基质中,该过程中没有ATP的合成,同时钠离子进入到液泡中,据此可推测钠离子进入液泡的过程中消耗了氢离子的梯度势能,因此钠离子进入到液泡的方式为主动运输,C正确,ABD错误。
故选C。
4. 如图表示ATP的结构简式,图中①②为两个特殊的化学键,③④为碱基和核糖,下列相关说法错误的是( )
A. ②比①更易断裂,为生命活动提供能量
B. ③是腺嘌呤
C. ④中的元素是C、H、O
D. ATP在细胞中含量很多
【答案】D
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A-P~P~P,其中A代表腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成),P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
【详解】A、ATP中远离A的特殊的化学键最不稳定,最容易断裂,断裂之后释放大量能量,可以为生命活动提供能量,A正确;
B、分析题图和题意可知,③是腺嘌呤,B正确;
C、④是核糖,其组成元素是C、H、O,C正确;
D、细胞内ATP的含量很少,但ATP和ADP转化迅速,所以可以作为直接的供能物质,D错误。
故选D。
5. 已知洋葱细胞染色体数为16,处于细胞有丝分裂中期的细胞中染色体数为( )
A. 8B. 16C. 32D. 64
【答案】B
【解析】
【分析】有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA变化特点 (体细胞染色体为2N):(1)染色体变化:后期加倍(4N),平时不变(2N);(2)DNA变化:间期加倍(2N→4N),末期还原(2N);(3)染色单体变化:间期出现(0→4N),后期消失(4N→0),存在时数目同DNA。
【详解】由于洋葱体细胞的染色体数是16条,经过间期DNA复制后,DNA加倍,但染色体数不变,在有丝分裂的中期,每一条染色体含有2条染色单体,所以有丝分裂的中期染色体的数目是16条,B符合题意。
故答案为:B。
6. 牵牛花的花色由一对等位基因控制,红花为显性,白花为隐性。现有一群红花植株,其中杂合子占2/7,让它们自由交配,F1中红花植株所占比例为( )
A. 1/49B. 48/49C. 1/7D. 6/7
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。
【详解】牵牛花的花色由一对等位基因控制,红花为显性,白花为隐性。现有一群红花植株,其中杂合子占2/7,则纯合子占5/7,用A/a表示相关基因型、则设基因型为5/7AA、2/7Aa,产生的配子概率为A=6/7,a=1/7,它们自由交配,F1白花aa的概率为1/7×1/7=1/49,则F1中红花植株所占比例为48/49,B符合题意。
故选B。
7. 某科研小组进一步完善了格里非思的肺炎双球菌的转化实验,其过程如下图所示,下列相关说法中错误的是( )
A. 活菌甲细胞表面无多糖类荚膜
B. 加热未破坏活菌乙中的转化物质
C. 鼠2的血液中只能分离出活菌乙
D. 鼠5死亡的原因是鼠2的血液中分离的活菌乙有毒
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,且S型菌的DNA会是R型菌转化为S型菌。因此图中活菌甲为R型细菌,菌乙为S型细菌。
【详解】A、分析题图:只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,且S型菌的DNA会是R型菌转化为S型菌。因此图中活菌甲为R型细菌,菌乙为S型细菌,即活菌甲细胞表面无多糖类荚膜,A正确;
B、由于实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙,由此可知,加热未破坏活菌乙中的转化物质,B正确;
C、实验②过程中R型菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内,少数R型菌能转化为S型活菌,小鼠体内仍存在R型菌,所以从小鼠血液中能分离出两种菌,其中R型菌不能使小鼠死亡,C错误;
D、实验⑤过程中,R型死菌与S型活菌混合后注射到小鼠体内,鼠5死亡的原因是鼠2的血液中分离的活菌乙有毒,D正确。
故选C。
8. 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,下列关于DNA和基因的说法中正确的是( )
A. DNA分子一条链的相邻两个基本单位A和T通过氢键相连
B. DNA分子中,每个脱氧核糖都连着两个磷酸基团和一个碱基
C. 基因碱基排列顺序的多样性决定了基因的多样性
D. 基因在染色体上呈线性排列,大肠杆菌无染色体就无基因
【答案】C
【解析】
【分析】基因是具有遗传效应的DNA片段(或RNA段),是决定生物性状的基本单位。基因和染色体的关系是,基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。DNA的结构特点是,①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、在DNA分子中,相邻的两个碱基由脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接,A错误;
B、环状DNA分子中,每个脱氧核糖都连着两个磷酸基团和一个碱基;链状DNA分子中,3’末端的脱氧核糖只连接了一个磷酸基团和一个碱基,B错误;
C、一个基因含有许多个脱氧核苷酸,不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同,这决定了基因的多样性性,C正确;
D、基因在染色体上呈线性排列,大肠杆菌无染色体,但是有基因,D错误。
故选C。
9. 生物科学发展史既包括科学家对生命现象的研究过程,又包括科学家研究生命现象时持有的观点和态度。下列有关生物科学发展的说法中,正确的是( )
A. 萨顿利用蝗虫通过类比推理的方法,证明基因位于染色体上
B. 艾弗里利用“加法原理”证明DNA是遗传物质,蛋白质等其它不是遗传物质
C. 赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明DNA是主要遗传物质
D. 富兰克林获得高质量的DNA图谱,沃森和克里克构建出DNA呈双螺旋结构
【答案】D
【解析】
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。
【详解】A.萨顿根据蝗虫体细胞形成生殖细胞这一过程,通过类比推理的方法,提出基因位于染色体上的假说,A错误;
B.艾弗里利用“减法原理”证明DNA是遗传物质,蛋白质等其它不是遗传物质,B错误;
C.赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明DNA是遗传物质,C错误;
D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了构建物理模型的方法,沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱提出DNA分子呈双螺旋结构,D正确。
故选D。
10. 下图表示“中心法则”。其中需要RNA 聚合酶催化的过程有( )
A. ①②⑤B. ③④⑤⑥C. ②③④⑤⑥D. ③④⑤⑥⑦
【答案】B
【解析】
【分析】中心法则的证内容:信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。 但是,遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质,也不能从蛋白质流向RNA或DNA。中心法则的后续补充有:遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。
【详解】图中①为DNA复制过程;②为逆转录过程,③④为转录过程,该过程需要RNA聚合酶的参与,过程⑤为RNA复制,该过程合成的产物是RNA,因而也需要RNA聚合酶;⑥过程的产物也是RNA,也需要RNA聚合酶的催化;⑦过程为翻译过程,该过程不需要RNA聚合酶,即图中需要RNA聚合酶的过程有③④⑤⑥,B正确,ACD错误。
故选B。
11. DNA甲基化是在DNA甲基化转移酶的作用下产生的。下列有关叙述错误的是( )
A. DNA甲基化引起的性状改变属于表观遗传
B. DNA甲基化会影响相关基因的表达
C. DNA甲基化引起的性状不能遗传给后代
D. DNA甲基化后基因的碱基序列未发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传机制在特定的时间通过调控特定基因的表达而影响细胞分裂、分化以及代谢等生命活动。研究发现,组成染色体的DNA发生甲基化和去甲基化修饰,可使相关基因处于“关闭”或“打开”的状态,从而影响其对性状的控制。
【详解】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象,如发生在生殖细胞中可能遗传给子代,DNA甲基化引起的性状改变属于表观遗传,可使相关基因处于“关闭”或“打开”的状态,从而影响其对性状的控制,C错误,ABD正确。
故选C。
12. 某种先天性耳聋是由基因突变引起的一种单基因遗传病。对该种先天性耳聋患者小红(女)进行家系调查,结果如下表。下列有关分析正确的是( )
A. 先天性耳聋是受单个基因控制的一种遗传病
B. B超可检测胎儿是否患有该先天性耳聋
C. 小红的哥哥和嫂嫂生一个女儿正常的概率是8/9
D. 要计算该遗传病的发病率,需要在小红家系中找更多人来调查
【答案】C
【解析】
【分析】若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
【详解】A、分析题意,某种先天性耳聋是由基因突变引起的一种单基因遗传病,由此可知,先天性耳聋是受一对基因控制的一种遗传病,A错误;
B、小红患病,但其父母表现正常,由“无中生有”可知该病为隐性遗传病,又由于小红患该病但她的父亲正常,可判断该病为常染色体上的隐性遗传病,用基因检测可以确定胎儿是否患先天性耳聋,但B超无法检测,B错误;
C、通过表格可知小红的双亲均正常,小红患病说明先天性耳聋是常染色体隐性遗传病,设控制该病的基因用A、a表示,由题意可推出小红的哥哥和嫂嫂的基因型均有两种可能性:1/3AA、2/3Aa,配子2/3A、1/3a,因此他们生一个女儿正常的概率为1-1/3×1/3=8/9,C正确;
D、若要计算该遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,D错误。
故选C。
13. 下列关于染色体结构变异的叙述,正确的是( )
A. 染色体结构的变异通常能在光学显微镜下观察到
B. 染色体结构变异对生物个体的生存都是不利的
C. 染色体结构变异不影响生物产生配子的过程
D. 染色体结构变异不会导致基因数量的改变
【答案】A
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、染色体结构的变异通常能在光学显微镜下观察到,A正确;
B、染色体结构变异对生物不一定都是不利的,有利或有害是由环境决定的,B错误;
C、染色体结构变异可能会影响染色体的分离,从而影响生物产生配子的过程,C错误;
D、染色体片段的缺失或重复会导致基因数量的改变,D错误。
故选A。
14. 粳稻和籼稻是水稻的两个常见品种,研究表明粳稻的bZIP73基因中有1个碱基对与籼稻不同,导致两种水稻中该基因表达的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异,增强粳稻对低温的耐受性。下列有关分析不合理的是( )
A. 粳稻和籼稻的bZIP73基因不同是基因突变造成的
B. 粳稻对低温的耐受性,扩大了水稻的种植范围
C. bZIP73基因碱基对的改变,导致了翻译过程提前结束
D. 上述事实说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
【答案】C
【解析】
【分析】根据“与粳稻相比,籼稻的bZIP73基因中有一个碱基对不同,导致两种水稻相应蛋白质存在一个氨基酸差异”可知,粳稻和籼稻的差异是基因突变的结果。
【详解】A、根据题干信息“与粳稻相比,籼稻的bZIP73基因中有1个碱基对不同”,说明籼稻发生了基因突变,由于突变的结果仅是“存在1个氨基酸的差异”,所以是发生了碱基对的替换,即粳稻和籼稻的bZIP73基因不同是基因突变的结果,A正确;
B、粳稻对低温的耐受性,使得它能适应多变的环境,扩大了水稻的种植范围,B正确;
C、bZIP73基因碱基对的改变导致该基因表达的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异,说明改变后的碱基对应的密码子仍能翻译为氨基酸,并不是导致mRNA上的终止密码提前出现,C错误;
D、基因表达的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异,增强粳稻对低温的耐受性,说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,D正确。
故选C。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计 12分。每题有不止一个选项符合题意每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 下列关于果蝇的减数分裂的叙述,正确的是( )
A. 在次级卵母细胞中存在同源染色体
B. 着丝粒在第二次分裂后期一分为二
C. 同源染色体分离,导致染色体数目减半
D. 联会后染色体复制,形成四分体
【答案】BC
【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、减数第一次分裂同源染色体分离,所以在次级卵母细胞中不存在同源染色体,A错误;
B、减数第二次分裂后期着丝粒分裂,B正确;
C、减数第一次分裂同源染色体分离,形成的子细胞染色体数目减半,C正确;
D、减数第一次分裂间期染色体的复制,减数第一次分裂前期联会形成四分体,D错误。
故选BC。
16. 研究小组利用胃蛋白酶和蛋清液进行“不同pH对酶活性影响”的探究实验,结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 应先将酶与蛋清液分别置于不同pH条件下,再充分混合
B. 应设计多组实验,每组实验的反应温度都应该设定为37℃
C. 可向试管中加入双缩脲试剂以检测蛋清液是否彻底水解
D. 若将C点对应的试管中的pH逐渐降低到B点,则反应速率能增大
【答案】CD
【解析】
【分析】细胞代谢的进行离不开酶,酶的活性又受温度、 pH 等因素的影响。只有温度、 pH 等都在适宜的范围内,酶才能正常地发挥催化作用。
【详解】A.由于酶的作用具有高效性,所以应先将酶与蛋清液分别置于不同pH条件下,再充分混合,A正确;
B.本实验中温度是无关变量,需要设置适宜的温度,并各组都相同,所以应设计多组实验,每组实验的反应温度都应该设定为37℃,B正确;
C.胃蛋白酶的化学本质也是蛋白质,因此不能用双缩脲试剂以检测蛋清液是否彻底水解,C错误;
D.C点对应的试管中的pH较高,酶失去活性,空间结构被破坏,逐渐降低到B点,反应速率不会升高,则反应速率不能增大,D错误。
故答案为:CD。
17. 果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述正确的是( )
A. 亲本雄果蝇的基因型为 BbXrY
B. F1出现残翅雌果蝇的概率为3/16
C. 亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
D. 白眼残翅雌果蝇能形成 bbXrXr类型的次级卵母细胞
【答案】ACD
【解析】
【分析】题意分析,长翅果蝇交配后代出现残翅果蝇,说明亲本都是杂合子,基因型为Bb,子代中残翅果蝇的概率是bb=1/4,又因为F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅,因此F1代的白眼果蝇的概率是1/2,所以亲代雌果蝇是杂合子,基因型为XRXr,即亲本中红眼长翅果蝇的基因型为BbXRXr,白眼长翅果蝇BbXrY。
【详解】A、题意显示,F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅(bbXrY),再结合亲本的表现型可知,亲本红眼长翅果蝇的基因型为BbXRXr,白眼长翅果蝇的基因型为BbXrY,A正确;
B、亲本雌果蝇的基因型为BbXRXr,雄果蝇的基因型为BbXrY,根据基因的自由组合定律可推测,F1出现残翅雌果蝇的概率为1/4×1/2=1/8,B错误;
C、亲本的基因型为BbXRXr和BbXrY,二者均能产生四种比例均等的配子,即两亲本产生的配子中含Xr的配子均占1/2,C正确;
D、白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,在减数分裂过程中能形成 bbXrXr类型的次级卵母细胞,D正确。
故选ACD。
18. 下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验的相关说法,正确的是( )
A. 低温处理材料能抑制纺锤体形成,阻止着丝粒被纺锤丝拉断
B. 洋葱需放入冰箱冷冻室(-18℃)环境下处理一周,等长出1cm的根待用
C. 卡诺氏液中的作用是固定细胞形态,以利于实验中能观察到完整的细胞
D. 该实验需通过:解离、漂洗、染色、制片等实验步骤才能用于观察
【答案】CD
【解析】
【分析】1、“低温诱导染色体数目加倍”实验方法步骤:
(1)将蒜(或洋葱)在冰箱冷藏室内( 4℃)放置一周。取出后,将蒜放在装满清水的容器上方,让蒜的底部接触水面,于室温(约25℃)进行培养。待蒜长出约1 cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱冷藏室内,诱导培养48~72 h。
(2)剪取诱导处理的根尖0.5~1 cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
(3)制作装片,包括:解离、漂洗、染色和制片4个步骤,具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同。
(4)先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。
2、用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
【详解】A、用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,A错误;
B、洋葱需放入冰箱冷藏室(4℃)环境下处理一周,B错误;
C、卡诺氏液中的作用是固定细胞形态,以利于实验中能观察到完整的细胞,C正确;
D、该实验制作装片,包括:解离、漂洗、染色和制片4个步骤,具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同,D正确。
故选CD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 水稻最主要的粮食作物。下图是水稻光合作用和有呼吸过程示意图,A、B、C、D 代表生理过程,①、②、③、④代表物质。请据图回答下列问题:
(1)B过程进行的场所是__________,D过程进行的场所是________,能产生 ATP 的过程有_________(填字母,2分)。
(2)在光照充足、温度适宜、CO,供应充足的情况下,光照突然停止,短时间内④的量会____________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)用H218O给水稻浇灌,以下物质中能检测到18O的有________。
A. O2B. CO2C. (CH2O)D. NADPH
(4)镍是植物必需的微量元素,H2O2是一种活性氧分子,具有很强的氧化性,其积累会产生大量自由基,对生物体造成不良影响。CAT是一种能分解H2O2的酶。科研人员探究了硝酸镍对水稻叶片中H2O2,含量的影响,实验结果如图所示:
①图1实验的自变量是__________。
②图1实验表明,硝酸镍能使水稻叶片中的H2O2含量__________。结合图2结果,说明硝酸镍处理对H2O2含量造成影响的原因可能是_______________________。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 线粒体 ③. ACD
(2)降低 (3)ABC
(4) ①. 是否经硝酸镍处理和处理时间 ②. 增加 ③. 硝酸镍抑制CAT酶活性,抑制H2O2的分解
【解析】
【分析】题图分析:图1是水稻光合作用和有氧呼吸过程示意图,其中A、B、C、D分别表示光合作用的光反应阶段、光合作用暗反应阶段、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸二三阶段。
【小问1详解】
B过程为光合作用的暗反应阶段,该过程进行的场所是叶绿体基质,D过程为有氧呼吸的第二和三阶段,该过程进行的场所是线粒体,图中能产生 ATP 的过程有ACD,即光合作用的光反应阶段和有氧呼吸过程中均有ATP的生成。
【小问2详解】
在光照充足、温度适宜、CO2供应充足的情况下,光照突然停止,则光反应停止,无法为暗反应提供ATP和NADPH,则C3还原速率下降,因而短时间内生成的C5,即④的量减少,而二氧化碳的固定过程基本不变,因此,C5的含量会降低。
【小问3详解】
用H218O给水稻浇灌,则水参与光合作用的光反应过程会产生18O2,同时水参与有氧呼吸的第二阶段,会产生C18O2,而后经过光合作用进入到有机物(CH2O)中,ABC正确,D错误。
故选ABC。
【小问4详解】
题意显示,H2O2是一种活性氧分子,具有很强氧化性,其积累会产生大量自由基,对生物体造成不良影响。CAT是一种能分解H2O2的酶,即该酶能避免H2O2的积累。本实验的目的是探究了硝酸镍对水稻叶片中H2O2,含量的影响,则实验的自变量是是否用硝酸镍处理水稻和处理时间,因变量是水稻叶片中H2O2含量的变化;其他无关变量的处理应该相同且适宜,实验结果如图所示:
①结合实验处理数据可推知,本实验的自变量是是否经硝酸镍处理和处理时间。
②图1实验表明,硝酸镍处理导致水稻中H2O2含量上升,且随着处理时间的延长表现为过氧化氢含量增加更加明显而后有所下降的趋势。同时图2结果显示,硝酸镍处理导致CAT活性下降,据此可推测硝酸镍是通过抑制CAT酶活性,进而抑制H2O2的分解导致H2O2含量上升。
20. 蜜蜂为社会性昆虫,由蜂王(2n=32)、雄蜂(n=16)、工蜂(2n=32)等个体组成。蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。雄蜂产生精子的过程中会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如下图所示,其中①~⑤代表过程,a~e代表细胞。请回答下列问题:
(1)决定蜜蜂性别的是细胞中的__________ ,工蜂体细胞细胞周期中中心体的倍增发生在__________ 。
(2)①过程中,细胞内形成四分体个数为__________ ,a细胞与正常蜂王的初级卵母细胞相比较,a细胞中不会发生__________ ,与峰王体细胞有丝分裂后期相比,a细胞不会发生__________ 。
(3)蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a)。一只白眼的雄蜂与正常眼色蜂王杂交部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼。则__________ 性状受隐性基因控制,蜂王的基因型是__________ 。
(4)蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,而以花粉、花蜜为食的幼虫则发育成工蜂,幼虫发育成蜂王的机理如图所示。Dnmt3 蛋白是Dnmt3 基因表达的一种 DNA 甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团。
①DNA的甲基化会影响基因表达,这是因为甲基化后会影响_________ 酶与该部位结合,从而影响了基因表达过程中的_________ 过程。这种现象被称为_________ 遗传。
②Dnmt3 基因控制生物性状的方式,说明基因可以通过控制_________ 的合成,影响生物的性状。
③如果通过技术手段敲除蜂王受精卵中的Dnmt3基因,该受精卵发育成的幼虫食用花粉、花蜜,最终会发育成_________ 。
【答案】(1) ①. 染色体数目##染色体倍数 ②. 间期
(2) ①. 0 ②. 同源染色体分离 ③. 着丝粒分裂
(3) ①. 正常眼 ②. aa
(4) ①. RNA聚合 ②. 转录 ③. 表观 ④. 酶 ⑤. 蜂王
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【小问1详解】
蜂王(2n=32)、雄蜂(n=16),说明决定蜜蜂性别的是细胞中的染色体数目(染色体倍数)。工蜂体细胞细胞周期中中心体的倍增发生在有丝分裂前的间期。
【小问2详解】
图中①过程为减数分裂做准备,但是还没有进行减数分裂,并且雄峰没有同源染色体,所以细胞内形成四分体个数为0,由于雄峰细胞内没有同源染色体,蜂王细胞内有同源染色体,所以a细胞与正常蜂王的初级卵母细胞相比较,a细胞中不会发生同源染色体分离。峰王体细胞有丝分裂后期发生着丝粒的分裂,a细胞不会发生着丝粒的分裂。
【小问3详解】
蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a)。一只白眼的雄蜂与正常眼色蜂王杂交部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼,由于雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来,工蜂有受精卵发育而来,工蜂全是白眼,则说明白眼为显性,正常眼为隐性,蜂王的基因型为aa。
【小问4详解】
①DNA的甲基化会影响基因表达,是因为甲基化后会影响RNA聚合酶与该部位结合,从而影响了基因表达过程中的转录过程,从而影响了表现型,由于没有改变基因的碱基序列,这种现象被称为表观遗传。
②Dnmt3 蛋白是Dnmt3 基因表达的一种 DNA 甲基化转移酶,所以Dnmt3 基因控制生物性状的方式,说明基因可以通过控制酶的合成,影响生物的性状。
③如果通过技术手段敲除蜂王受精卵中的Dnmt3基因,则DNA 甲基化减少,该受精卵发育成的幼虫食用花粉、花蜜,最终也会发育成蜂王。
21. 三系法杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成,水稻的花粉是否可育受细胞质基因(N、S)和细胞核基因(R、r)共同控制,其中N和R表示可育基因,S和r表示不育基因。细胞质基因只通过卵细胞向后代传递。只有基因型为S(rr)的水稻表现为雄性不育,其余基因型均表现为雄性可育。下图表示杂交种培育的过程,请回答下列问题:
(1)水稻雄性可育的个体基因型共有_________种。雄性不育系的获得,大大提高了杂交育种的工作效率,这是因为_________。育种过程中,不育系A作为_________(填父本或母本)。
(2)保持系B的基因型为_________,恢复系C的基因型有_________。
(3)一株基因型为S(rr)的雄性不育系水稻,与基因型为N(RR)的水稻杂交,F1自交,后代可育个体的基因型为_________,比例是_________。
(4)现有几株含有两个R基因的植株,发现中R基因在染色体上的三种情况如下图。图中_________所示的植株与不育系S(rr)杂交后,后代均为可育的杂种水稻。
【答案】(1) ①. 5 ②. 免去育种过程中的人工去雄 ③. 母本
(2) ①. N(rr) ②. S(RR)、N(RR)
(3) ①. S(RR)、S(Rr) ②. 1:2
(4)I
【解析】
【分析】题意分析,等位基因是指位于一对同源染色体上的相同位置,控制一对相对性状的一对基因。雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,基因型包括:N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr),由于“基因R能够抑制基因S的表达,当细胞质中有基因N时,植株都表现为雄性可育“,因此只有S(rr)表现雄性不育,其它均为可育。
【小问1详解】
根据题意可知,水稻雄性可育的基因型为N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)共有5种基因型。利用雄性不育系进行育种的优点是免去育种过程中人工去雄的繁琐操作,因而能提高工作效率。在杂交育种过程中不育系A作为母本可提高工作效率。
小问2详解】
为了持续获得雄性不育系水稻,应使用雄性不育系S(rr)与N(rr)保持系进行杂交,恢复系C的基因型有N(RR)、S(RR),二者与不育系杂交可使育性恢复。
【小问3详解】
一株水稻雄性不育系植株S(rr),用育性恢复基因N(RR)是纯合的花粉杂交,由于细胞质基因来自母本,则后产生的F1的基因型和表现型为S(Rr)雄性可育,子一代自交得到的后代中表现为可育个体的基因型为S(RR)和S(Rr),二者的比例为1:2。
【小问4详解】
图I中的两个R基因位于一对同源染色体不同位置上,相当于是纯合子,其与不育系S(rr)杂交后,产生的子代的基因型为S(Rr),均表现为可育;
图II若两个R位于一条染色体上,该植株产生配子为RR、O,其与不育系S(rr)杂交后,产生的子代的基因型为S(RRr)和S(rO)即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1。
图III若两个R位于非同源染色体上,其产生配子为RR:RO:OO=1:2:1,其与不育系S(rr)杂交后,不育系植株所结种子的基因型为RRr
:RrO:rOO=1:2:1,即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3。则图中I与不育系S(rr)杂交后,后代均为可育杂种水稻。
22. 科学家研究发现KLF5(是一类蛋白质)能诱导乳腺癌细胞IGFL2-AS1基因和IGFLI基因的转录。同时,在炎症因子TNFα刺激下,KLF5和IGFL2-AS1可以共同诱导IGFLI的表达,促进乳腺癌细胞增殖,作用机制如图所示,①~⑦代表相关生理过程miRNA 是一种小分子RNA,可以与RISC结合形成复合物。请回下列问题:
(1)转录因子KLF5通过________入细胞核,在RNA 聚合酶的作用下,启动________(填图中序号)过程。
(2)①~⑦生理过程中,与①过程碱基配对方式不完全相同的过程是________,①特有的碱基配对方式是________。由⑤过程可以看出,一个mRNA分子上可以结合多个核糖体其意义是______
(3)RISC-miRNA复合物中存在有核酸酶。IGFLI基因转录产生的mRNA能与RISC-miRNA 结合,核酸酶能将其分解。如果促进⑦过程进行,对⑤过程具有________(促进/抑制)作用,从而可以________(促进/抑制)乳腺癌细胞的增殖。
(4)1GFL2-AS1基因转录的产物既可以与miRNA 结合,又可以与RISC-miRNA 复合物结合。如果提高IGFL2-AS1基因转录水平,对⑦过程具有________(促进/抑制)作用,进而对乳腺癌细胞增殖有________作用。
【答案】(1) ①. 核孔 ②. ①②
(2) ①. ③⑤⑦ ②. T-A ③. 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
(3) ①. 抑制 ②. 抑制
(4) ①. 抑制 ②. 促进
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【小问1详解】
结合图示可知,转录因子KLF5通过核孔进入细胞核后能特异性识别基因的启动子,并与RNA聚合酶结合,启动①②过程,即相关基因的转录过程。
【小问2详解】
基因表达指基因指导蛋白质合成的过程,包括转录和翻译两个过程。①过程为转录过程,与该过程中碱基配对方式不完全相同的过程是③⑤⑦过程,这些过程的碱基互补配对发生在RNA之间,而转录过程的碱基互补配对发生在DNA和RNA之间,①特有的碱基配对方式是T-A;⑤翻译过程中,一个mRNA分子上可以结合多个核糖体同时进行多条相同肽链的合成过程,因此,实现了少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质,提高了蛋白质合成的效率。
【小问3详解】
RISC-miRNA复合物中存在有核酸酶。IGFLI基因转录产生的mRNA能与RISC-miRNA 结合,核酸酶能将其分解。如果促进⑦过程进行,则核酸酶使靶mRNA降解,从而抑制翻译过程,即对⑤过程具有抑制作用,从而使蛋白质的合成受阻,进而抑制乳腺癌细胞的增殖。
【小问4详解】
IGFL2-AS1基因转录的RNA既可以与miRNA 结合,又可以与RISC-miRNA 复合物结合,如果提高IGFL2-AS1基因转录水平,则会抑制IGFLI基因转录产生的mRNA能与RISC-miRNA 结合,即表现为对⑦的抑制作用,进而使IGFL1的表达量提高,表现为对乳腺癌细胞增殖有促进作用。
23. 鹦鹉的性别决定为 ZW 型,其毛色由两对等位基因决定,其中一对位于性染色体上,决定机制如图。让一只绿色雌性鹦鹉(甲)先后与乙、丙杂交,结果如表所示。请回答相关问题:
(1)控制毛色的两对等位基因遵循_______定律,理由是___________。
(2)绿色个体甲的基因型为_______;黄色个体乙的基因型为_______;蓝色个体丙的基因型为_______。
(3)杂交实验一中,子代雌性中黄色和白色之比为_______;雄性中绿色和蓝色之比为_______
(4)如果选择杂交实验一的子代中的黄色雌鹦鹉和绿色雄鹦鹉杂交,后代中出现白色鹦鹉的几率为_______。
(5)若白色雌鹦鹉和绿色雄鹦鹉杂交,F,代中白色鹦鹉占 1/4,则亲本绿色雄鹦鹉的基因型为_______,F1代中鹦鹉毛色绿色:黄色:蓝色:白色为_______。
【答案】(1) ①. 基因自由组合 ②. 两对基因分别位于两对同源染色体上
(2) ①. BbZAW ②. BbZaZa ③. bbZAZA
(3) ①. 3∶1 ②. 3∶1
(4)1/18 (5) ①. BbZAZa ②. 1∶1∶1∶1
【解析】
【分析】题图分析:绿色需要A和B基因的参与,甲是绿色雌性鹦鹉,其基因型可表示为B_ZAW,又因为甲和乙的后代中有白色出现,白色雌是bbZaW,故甲的基因型是BbZAW。
【小问1详解】
题意显示,A基因位于Z染色体,B基因位于常染色体上,即这两对基因位于不同对的同源染色体上,故其遗传符合自由组合定律。
【小问2详解】
由第一组子代有黄色雌性(B_ZaW)、白色雌性(bbZaW)、绿色雄性(B_ZAZ_)、蓝色雄性(B_ZaZa),则甲的基因型为BbZAW,又乙为黄色,其基因型中含b不含A,所以乙的基因型为BbZaZa。由第二组子代有绿色雌性(B_ZAW)、蓝色雌性(bbZAW)、绿色雄性(B_ZAZ_)、蓝色雄性(B_ZaZa),甲的基因型为BbZAW,则丙中含有b和A,所以丙的基因型为bbZAZA。
【小问3详解】
杂交实验一中,亲本的基因型为BbZAW、BbZaZa,则子代雌性的基因型和表现型为(3B_、1bb)ZaW,可见黄色和白色之比为3∶1;子代雄性个体的基因型和表现型为(3B_、1bb)ZAZa,可见绿色和蓝色之比为3∶1。
【小问4详解】
杂交实验一子代中的黄色雌鹦鹉的基因型为(1/3BB、2/3Bb)ZaW,子代中绿色雄鹦鹉的基因型为(1/3BB、2/3Bb)ZAZa,二者杂交,后代中出现白色鹦鹉(bbZaW和bbZaZa)的几率为2/3×2/3×1/4×1/2=1/18。
【小问5详解】
若白色雌鹦鹉(bbZaW)和绿色雄鹦鹉(B_ZAZ_)杂交,F1代中白色鹦鹉占 1/4=1/2×1/2,j即亲本为两组测交,则亲本绿色雄鹦鹉的基因型为BbZAZa,F1代中鹦鹉毛色绿色(BbZAZa、BbZAW)∶黄色(BbZaZa、BbZaW)∶蓝色(bbZAZa、bbZAW)∶白色(bbZaZa、bbZaW)=1∶1∶1∶1。成员
小红家庭成员
小红嫂嫂家庭成员
父亲
母亲
哥哥
嫂嫂
父亲
母亲
哥哥
表现
正常
正常
正常
正常
正常
正常
患病
组别
亲代
子代
雌
雄
一
甲(绿)×乙(黄)
黄色、白色
绿色、蓝色
二
甲(绿×丙(蓝)
绿色、蓝色
绿色、蓝色
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