天津市河北区2024-2025学年高三上学期11月期中质量检测生物试卷(解析版)
展开第Ⅰ卷
本卷共12题,每题4分,共48分,每小题给出的4个选项中,只有一项是最符合题目要求的
1.2023年9月3日消息称,近日来自国际知名研究机构的科学家们在全球范围内广泛开展的病毒监测中意外发现了一个全新的病毒家族,被命名为Exvirus,因其具有异于传统病毒的特征和传播途径而备受关注。初步研究表明,Exvirus属于单股正链RNA病毒。下列有关Exvirus的说法正确的是( )
A.Exvirus能利用宿主细胞内的氨基酸合成自身蛋白质
B.Exvirus结构简单,仅含核糖体一种细胞器
C.Exvirus遗传物质的基本单位是脱氧核苷酸
D.Exvirus的生命活动可以离开细胞
【答案】A
【分析】生物体内遗传信息传递的一般规律是中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制。(2)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,后来,中心法则又补充了遗传信息RNA流向RNA和RNA流向DNA两条途径。
【详解】A、病毒没有细胞结构,只能利用宿主细胞的原料合成蛋白质,所以Exvirus能利用宿主细胞内的氨基酸合成自身蛋白质,A正确;
B、Exvirus结构简单,没有细胞结构,所以不含核糖体,B错误;
C、Exvirus是RNA病毒,所以遗传物质的基本单位是核糖核苷酸,C错误;
D、Exvirus只能寄生在活细胞内,其生命活动不可以离开细胞,D错误。
故选A。
2.《中国居民膳食指南(2022)》提出“东方健康膳食模式”,其主要特点是清淡少盐、食物多样、营养均衡,并且拥有较高的身体活动水平。下列叙述错误的是( )
A.Ca2+摄入过多, 机体会出现抽搐症状
B.“食物多样”一般不会缺乏必需氨基酸
C.“清淡少盐”可减少高血压等心血管疾病的发生
D.“拥有较高的身体活动水平”可以减少糖类在体内转化成脂肪的比例
【答案】A
【分析】无机盐在生物体内含量较少,但有重要作用,如人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,因此,当大量出汗排出过多的无机盐后,应多喝淡盐水。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状。
【详解】A、血液中Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状,A错误;
B、豆制品、鱼虾、奶类中含有较多的蛋白质,人类摄入后可将蛋白质分解后获得机体所需的必需氨基酸,所以“食物多样”一般不会缺乏必需氨基酸,B正确;
C、摄入的脂肪过多,会导致肥胖、心血管疾病等的发生,高盐会导致高血压的发生。饮食清淡少盐,可以减少脂肪在体内积累和高血压、心血管疾病的发生,C正确;
D、“拥有较高的身体活动水平”可以通过活动消耗体内的糖类,减少糖在体内转化成脂肪的比例,避免肥胖,D正确。
故选A。
3.烫发与构成头发角蛋白的两条肽链的结合和重构有关,原理如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.烫发过程中,肽键数目未发生改变
B.构成角蛋白的氨基酸不一定有21种
C.构成头发的角蛋白中只含有2个游离的氨基
D.二硫键使肽链形成了复杂的空间结构
【答案】C
【分析】蛋白质结构多样性的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
【详解】A、烫发过程中蛋白质空间结构被破坏,二硫键断裂,氨基酸的排列顺序没有改变,肽键没有断裂,故肽键数目没变,A正确;
B、细胞内构成蛋白质的氨基酸一共有21种,但构成角蛋白的氨基酸不一定有21种,B正确;
C、构成头发的角蛋白含有两条肽链,每个肽链至少含有一个游离的氨基(R基上也可能含有氨基),因此构成头发的角蛋白中至少含有2个游离的氨基,C错误;
D、据图可知,烫发前后,二硫键的断裂和重新形成,使角蛋白的空间结构发生变化,故二硫键使肽链形成了复杂的空间结构,D正确。
故选C。
4.性腺细胞的内质网是合成性激素的场所。在一定条件下,部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解,从而调节了性激素的分泌量。细胞器X是( )
A.溶酶体B.中心体
C.线粒体D.高尔基体
【答案】A
【分析】溶酶体内含有多种水解酶;中心体与细胞有丝分裂有关;线粒体是有氧呼吸的主要场所,与能量转换有关;高尔基体与动物细胞分泌蛋白的加工和运输有关,与植物细胞的细胞壁形成有关。
【详解】根据题意“部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解”,可推测细胞器X内含有水解酶,是细胞内的消化车间,故可知细胞器X是溶酶体,A正确,BCD错误。
故选A。
5.马铃薯削皮后置于空气中一段时间后表面会变成黑色或褐色,这种现象被称为“酶促褐化反应”。科学家研究发现,该反应主要是因为马铃薯中的儿茶酚氧化酶可催化儿茶酚和氧气反应生成褐色的对羟基醌。下表是某实验小组探究温度对儿茶酚氧化酶活性影响的实验结果。下列相关叙述正确的是( )
A.实验结束时15℃下溶液颜色最深,45℃下溶液颜色最浅
B.将8组恒温箱均置于摇床上振荡,可提高氧气的消耗速率和酶活性
C.据实验结果推测儿茶酚氧化酶的最适温度在15~20℃之间
D.实验中将儿茶酚和儿茶酚氧化酶混匀后调整温度,置于对应恒温箱中保存
【答案】A
【分析】根据题意可知,该实验为探究温度对儿茶酚氧化酶活性的影响,应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间,再将相同温度下的酶和底物混合,不然,因为酶具有高效性,若先将酶和底物混合,再放于不同的温度条件下,会得不到实验效果。
【详解】A、实验结束时15℃下耗氧量最多,生成的褐色物质最多,溶液颜色最深,45℃下则恰恰相反,A正确;
B、振荡可提高溶液中溶氧量,进而提高氧气的消耗速率,但酶活性是酶本身的特性不会因振荡而发生改变,B错误;
C、据实验结果推测儿茶酚氧化酶的最适温度在10~20℃之间,C错误;
D、实验中应先将8组儿茶酚和8组儿茶酚酶分开放入对应温度恒温箱中一段时间后再将相同温度下的两种物质混合,再将混合物置于对应恒温箱中保存,D错误。
故选A。
6.将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1℃的冷库内,另一份则直接贮藏在 1℃的冷库内。从采摘后算起每10天定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.若实验在光照条件下进行则对实验结果会产生显著影响
B.第10天时, 对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
C.第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少
D.本实验的自变量是贮藏天数,因变量是CO2和O2的比值
【答案】C
【分析】题图分析,当储藏天数小于等于10天时,两组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,说明都只进行有氧呼吸;当储藏天数大于10天时,对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸;当储藏天数大于20天时,处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸。
【详解】A、新鲜蓝莓几乎没有光合色素,不能进行光合作用,因此如果实验在光照条件下进行,不会对实验结果产生显著影响,A错误;
B、第10天时,对照组和CO2处理组的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,只能说明此时两组蓝莓只进行有氧呼吸,但不能说明两组蓝莓的呼吸强度相同,B错误;
C、第40天,对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2,由于有氧呼吸消耗1个葡萄糖同时产生6个CO2,而无氧呼吸消耗一个葡萄糖会产生2个CO2,设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x,无氧呼吸消耗的葡萄糖为y,则有关系式(6x+2y)÷6x=2,解得x∶y=1∶3,即无氧呼吸消耗的葡萄糖多,C正确;
D、结合图示可知,该实验的自变量是贮藏天数和是否用高浓度的CO2处理,D错误。
故选C。
7.图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA 数的变化,AD表示分裂间期; 图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是( )
A.动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图2和3所示时期
B.图1中BC段和EF 段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA 数加倍
C.图2细胞的下一时期,细胞中染色体数:核DNA数=1:1,且不存在染色单体
D.图3中结构H为赤道板,与结构H的形成密切相关的细胞器是高尔基体
【答案】C
【分析】分析图1:BC段形成的原因是DNA复制;AD表示有丝分裂间期;DE段每条染色体上含有2个DNA,表示有丝分裂前期和中期;EF段形成的原因是着丝粒分裂,代表有丝分裂后期;FG段每条染色体上含有1个DNA,表示有丝分裂末期;分析图2:该细胞处于有丝分裂中期; 分析图3:该细胞处于有丝分裂末期,结构H为细胞板。
【详解】A、高等动物甲、高等植物乙有丝分裂过程存在的显著差异是:①有丝分裂前期:动物细胞的纺锤体由中心体发出的星射线形成,而植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成:②图3为有丝分裂末期,在植物细胞有丝分裂末期,细胞板由细胞的中央向四周扩展,将细胞一分为二,最终形成新的细胞壁,动物细胞有丝分裂末期细胞膜向内凹陷,将细胞一分为二,因此动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是前期和图3所示的末期,而图2是中期,A错误;
B、图1中BC段为分裂间期的S期,DNA加倍形成的主要原因是DNA的复制,EF段形成的原因是着丝粒分裂,染色体数目加倍,而核DNA没有加倍,B错误;
C、图2中有纺锤体和染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,图2细胞的下一时期为有丝分裂后期,此时没有姐妹染色单体,细胞中染色体数∶核DNA数=1∶1,C正确;
D、结构H为细胞板,该细胞处于有丝分裂末期,结构H最终形成子细胞的细胞壁,与其形成密切相关的细胞器是高尔基体,D错误。
故选C。
8.摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,下图为果蝇X染色体上的一些基因的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.染色体上的所有基因均会同时表达
B.短硬毛性状只会出现在雌性果蝇中
C.该图说明基因在染色体上呈线性排列
D.朱红眼和白眼基因的遗传遵循分离定律
【答案】C
【分析】一、基因与染色体之间的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
二、等位基因是指位于同源染色体上相同位置,控制相对性状的基因。
【详解】A、由于基因的选择性表达,染色体上的所有基因并不会同时表达,A错误;
B、图为果蝇X染色体上的一些基因的示意图,由于雄性果蝇的性染色体组成为XY,故短硬毛性状也会出现在雄性果蝇中,B错误;
C、该图显示果蝇多种基因在一条染色体上,说明基因在染色体上呈线性排列,C正确;
D、控制白眼和朱红眼的基因位于同一条染色体的不同位置上,二者不是等位基因,不遵循分离定律,D错误。
故选C。
9.牙齿因缺少珐琅质而呈棕色是一种伴性遗传病,若某患病男性与正常女性婚配,生出的女儿一定是棕色牙齿。下列相关叙述正确的是( )
A.该病为伴X染色体隐性遗传病
B.该遗传病患者中男性多于女性
C.其儿子与正常女性结婚,后代患病的概率为1/2
D.其女儿与正常男子结婚,后代子女都可能患病
【答案】D
【分析】伴性遗传:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。如图为人类X、Y染色体的结构模式图,
Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。同源区段上基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但在特殊情况下也有差别。Ⅱ-1区段为Y染色体上的非同源区段,其上的遗传为伴Y染色体遗传;Ⅱ-2区段为X染色体上的非同源区段,其上的遗传为伴X染色体遗传。
【详解】A、因父亲患病,母亲正常,生出的女儿一定患病,故该病为伴X染色体显性遗传病,A错误;
B、该病为伴X染色体显性遗传病,该病患者中女性多于男性,B错误;
C、若用A、a表示相关基因,其儿子的基因型为XaY,与正常女性(XaXa)结婚,后代患病的概率为0,C错误;
D、其女儿的基因型为XAXa,正常男子的基因型为XaY,其女儿与正常男子结婚,后代患病的概率为1/2,子女都可能患病,D正确。
故选D。
10.下图表示 DNA 半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA 甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( )
A.DNA 甲基化不改变碱基的排列顺序和生物个体表型
B.酶E的作用是催化 DNM 复制,并不会改变碱基种类和排列顺序
C.DNA 甲基化不会影响DNA 的半保留复制,甲基是 DNA 半保留复制的原料之一
D.环境可能是引起DNA 甲基化差异的重要因素
【答案】D
【分析】甲基化是指在DNA某些区域的碱基上结合一个甲基基团,故不会发生碱基对的缺失、增加或减少,甲基化不同于基因突变。DNA甲基化后会控制基因表达,可能会造成性状改变,DNA甲基化后可以遗传给后代。
【详解】A、DNA甲基化不改变基因中碱基的序列,但会改变基因的表达和生物个体的表型,A错误;
B、据图可知,酶E的作用是增加DNA甲基化,不会改变碱基种类和排列顺序,B错误;
C、DNA甲基化不会影响基因的碱基序列,不影响DNA的半保留复制,但甲基不是DNA半保留复制的原料之一,DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸,C错误;
D、研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA 甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。说明环境可能是引起DNA 甲基化差异的重要因素,D正确。
故选D。
阅读下列材料,回答下列问小题:
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒,它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的,在头部内含有一个DNA分子。噬菌体侵染细菌后,利用细菌细胞内的物质合成自身的DNA和蛋白质进行增殖,导致细菌裂解,释放出大量子代噬菌体。
11.T2噬菌体侵染细菌的部分实验如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.35S标记在蛋白质分子的氨基上
B.培养时间过长或过短,对实验结果有明显影响
C.实验结果是上清液中放射性高,沉淀物中几乎没有放射性
D.实验结果可说明噬菌体的遗传物质是DNA
12.若T2噬菌体的DNA中含10000个碱基对,其中一条链中胞嘧啶和鸟嘌呤之和占该链的60%。用T2噬菌体侵染细菌,其DNA在细胞中复制3次,共需要消耗腺嘌呤脱氧核糖核苷酸( )
A.32000个B.28000 个
C.16000 个D.14000 个
【答案】11.C 12.B
【分析】噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。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。
【11题详解】A、35S标记在蛋白质分子的R基上,A错误;
B、由于35S在噬菌体蛋白质外壳上,不进入细菌,培养时间过长或过短,对实验结果没有明显影响,B错误;
C、T2噬菌体的DNA进去大肠杆菌,蛋白质外壳留在外面,所以实验结果是上清液中放射性高,沉淀物中几乎没有放射性,C 正确;
D、缺少对照,实验结果不能说明噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
故选C。
【12题详解】A、DNA含10000个碱基对,其中一条链中胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)之和占该链的60%,则该链中腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)之和该链的1-60%=40%。互补碱基在单链、双链中所占比例相等,则双链中腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)之和占整个DNA分子的40%,由于A与T碱基互补配对,则DNA分子中A=T=20%×10000×2=4000个,复制3次,需要腺嘌呤脱氧核糖核苷酸4000×(23-1)=28000个,B 正确,A、C、D错误。
故选 B。
第II卷
本卷共5题,共52分
13.接种流感疫苗是预防流感病毒感染的有效途径。已知流感病毒为RNA病毒,如图甲为某人接种流感疫苗后体内某细胞分泌流感病毒抗体(免疫球蛋白) 的过程,图乙为该细胞通过囊泡向细胞外运输、分泌抗体的过程。
(1)图甲所示结构中,参与生物膜系统构成的有________________(填写序号),从化学成分角度分析,流感病毒与图甲中结构_____(填写序号) 的化学组成最相似。
(2)利用放射性同位素标记法研究分泌蛋白的合成和运输过程,可以用下列哪些元素标记亮氨酸? 。
A.32PB.14CC.3H
(3)抗体分泌前后几分钟内,膜面积可能发生改变的是___________(填写序号),请写出具体的变化_______________________。
(4)据图乙分析,运输着抗体的囊泡能定向、精确地转移到细胞膜的特定部位,其原因是囊泡膜上的_______(填图乙中的名称) 具有特异性识别能力。囊泡与细胞膜的融合体现了生物膜具有______________的结构特点。不同的生物膜成分与结构相似,生物膜功能上的差异取决于____________________。
【答案】(1)①.①、③、④、⑤、⑦ ②.②
(2)BC
(3)①.①③⑦ ②.内质网的膜面积会降低,细胞膜面积变大,而高尔基体先增大后减少
(4)①.蛋白质A ②.(一定的)流动性 ③.蛋白质的种类和数量
【分析】分析题图,图甲中①是细胞膜,②是核糖体,③是内质网,④是细胞核,⑤是线粒体,⑥是中心体,⑦是高尔基体;图乙为分泌蛋白的分泌过程,囊泡上的蛋白A和细胞膜上的蛋白B结合,将抗体排出细胞外。
【小问1详解】生物膜系统是由细胞膜、核膜和具膜细胞器构成的,因此图甲所示结构中,参与生物膜系统构成的有①细胞膜、③内质网、④细胞核(具有核膜)、⑤线粒体、⑦高尔基体。流感病毒是由RNA和蛋白质组成的,核糖体也是由RNA和蛋白质组成的,因此从化学成分角度分析,流感病毒与图甲中结构②的化学组成最相似。
【小问2详解】亮氨酸的组成元素为C、H、O、N,不含P,且14C和3H都有放射性,因此利用放射性同位素标记法研究分泌蛋白的合成和运输过程,可以用14C或3H标记亮氨酸。
【小问3详解】抗体属于分泌蛋白,在分泌蛋白合成和分泌过程中会经过内质网产生囊泡转移到高尔基体上,而后高尔基体产生的囊泡携带者成熟的分泌蛋白转运至细胞膜上,通过胞吐过程释放到细胞外,可见分泌蛋白分泌前后③内质网的膜面积会因为囊泡的产生而降低,⑦高尔基体因为接受囊泡,同时产生囊泡的过程实现膜面积先增大而后减少,最终保持不变的状态,①细胞膜的膜面积因为接受囊泡而增加,即在抗体分泌前后内质网的膜面积会降低,细胞膜的膜面积会变大,而高尔基体膜面积先增大后减少。
【小问4详解】据图所示,由于囊泡膜上具有蛋白A具有特异性识别细胞膜上的蛋白质B的能力,所以囊泡能定向精确地转移到细胞膜的特定部位;囊泡与细胞膜的融合依赖于生物膜的结构特点是生物膜具有流动性;不同的生物膜成分与结构相似,都主要是由磷脂和蛋白质组成的,生物膜功能上的差异取决于蛋白质的种类和数量,一般而言,功能越复杂,蛋白质的种类和数量越多。
14.成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。某生物兴趣小组为研究渗透吸水做了相关实验,该实验的简易装置如图甲所示。图乙为将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸入质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中所处的一种状态(此时细胞有活性)。请据图回答下列问题:
(1)图甲中漏斗内液面先上升,后达到稳定,由此可知实验初始时半透膜两侧S1溶液浓度___(大于/小于/等于)S2溶液浓度。
(2)图乙细胞结构中的___(填序号)构成的原生质层,相当于图甲中___。结构④与①之间充满的液体是___。
(3)若将图乙状态的细胞浸入清水中,可观察到②的紫色变浅,体积变___,这是由于细胞___(吸水/失水)发生了___现象。
(4)图丙中A表示的运输方式是哪种?___。
(5)图丙中B表示的方式若是协助扩散,那么bc段的限制因素是什么?___。
【答案】(1)大于
(2)①.①③⑤ ②.半透膜 ③.蔗糖溶液
(3)①.大 ②.吸水 ③.质壁分离复原
(4)自由扩散
(5)载体(转运)蛋白的数量
【分析】题图分析,图甲为渗透装置,图中漏斗内的液面高于烧杯中的液面,说明S1溶液的浓度高于S2;图乙中为植物细胞模式图,图中①为细胞膜、②为液泡、③为细胞质、④为细胞壁、⑤为液泡膜,其中①③⑤称为原生质层,根据题意:图乙为将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸入质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中所处的一种状态,即图示细胞处于质壁分离状态。
【小问1详解】图甲中漏斗液面上升而后稳定,根据渗透作用的原理可知,水是又低浓度向高浓度扩散的,故实验初始时半透膜两侧S1溶液浓度大于S2溶液浓度。
【小问2详解】图乙中为植物细胞模式图,图中①为细胞膜、②为液泡、③为细胞质、④为细胞壁、⑤为液泡膜,图乙细胞结构中的①③⑤构成的原生质层,相当于图甲中的半透膜结构,由于细胞壁具有全透性,④细胞壁与①细胞膜之间充满的液体是蔗糖溶液。
【小问3详解】若将图乙状态的细胞浸入清水中,由于此时的细胞有活性,则细胞会发生质壁分离复原现象,可观察到②液泡的紫色变浅,体积变大,这是由于细胞液浓度高于外界,进而表现为细胞发生渗透吸水的结果。
【小问4详解】分析图丙中A,被运输物质的浓度与运输速率成正比,可知A表示自由扩散。
【小问5详解】协助扩散是高浓度到低浓度,且需要转运蛋白转运,图丙中B表示的方式若是协助扩散,那么bc段的限制因素是载体(转运)蛋白的数量。
15.研究人员对某植物的幼苗和成年树木的光合特性与结构特征进行了比较分析,探究其在不同生长发育阶段叶片光合能力的差异,相关实验结果如下图所示。回答下列问题:
注:气孔导度和气孔开放程度呈正相关
(1)据图分析,当光照强度为0~500μml·m⁻2s⁻1时,幼苗和成年树木的净光合速率均快速上升,原因是_______________,此时类囊体上可以产生更多的___________供暗反应合成有机物。而当光照强度大于800μml·m2s⁻1以后,幼苗和成年树木的净光合速率均呈下降趋势,原因可能是_______________。
(2)成年树木的叶绿素a、b含量均显著高于幼苗,用___________(填试剂) 分别提取两者等量绿叶中的光合色素后,通过纸层析法进行分离,滤纸条从上至下第三、四条色素带较宽的是来自___________(填“成年树木”或“幼苗”) 的光合色素。
(3)成年树木和幼苗的下表皮存在大量的气孔组织,推测成年树木的气孔密度_________(填“高于”或“低于”) 幼苗。保卫细胞吸水体积膨大时气孔开放,反之关闭,当保卫细胞内可溶性糖含量高时,可导致气孔___________(填“关闭”或“开放”)。
【答案】(1)①.光照强度增大,光反应速率不断升高 ②.ATP与NADPH ③.光照过强,使幼苗和成年树木的部分气孔关闭,CO2供应减少,抑制了暗反应
(2)①.无水乙醇(或体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠) ②.成年树木
(3)①.高于 ②.开放
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】据图1分析,当光照强度为0∼500μml⋅m-2⋅s-1时,幼苗和成年树木的净光合速率均快速上升,其原因是光照强度增大,光反应速率不断升高,此时类囊体上可以产生更多的ATP与NADPH供暗反应合成有机物;而当光照强度大于800μml⋅m-2⋅s-1以后,根据图2可知,由于光照过强,导致幼苗和成年树木的部分气孔关闭,CO₂供应减少,抑制了暗反应,因此幼苗和成年树木的净光合速率呈下降趋势。
【小问2详解】光合色素易溶于有机溶剂,因此提取光合色素常用有机溶剂无水乙醇。色素带的宽窄表示色素的含量多少,滤纸条从上至下第三、四条色素带分别为叶绿素a和叶绿素b,由于成年树木的叶片合成叶绿素的能力大于幼苗,因此滤纸条从上至下第三、四条色素带较宽的是来自成年树木的光合色素。
【小问3详解】根据图2可知成年树木的气孔导度大于幼苗,因此可推测成年树木的气孔密度高于幼苗。当保卫细胞内可溶性糖含量高时,保卫细胞吸水能力增强,导致气孔开放。
16.鹦鹉(ZW型性别决定)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中有一对等位基因只位于Z染色体上,相关作用机理如下图所示。研究人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两个杂交实验。
杂交实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉(♂)→F1:黄色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1;
杂交实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉(♂)→F1:绿色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1。
回答下列问题:
(1)该实例体现了基因表达产物和性状的关系是______________。
(2)鹦鹉的次级精母细胞中有_____条Z染色体。杂交实验一中,F1雌鹦鹉的基因型是______,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为____________________;不考虑性别)。
(3)杂交实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雄性鹦鹉的基因型共有______种。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只__________(填表型) 杂交,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为________。
【答案】(1)基因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)①.1或2 ②.BbZaW ③.绿色鹦鹉∶黄色鹦鹉∶蓝色鹦鹉∶白色鹦鹉=3∶3∶1∶1
(3)①.4 ②.白色(雌性)鹦鹉 ③.BBZAZa
【分析】据图可知,基因A可控制酶1的合成,从而使白色物质变为蓝色,基因B可控制酶2的合成,从而使白色物质变为黄色,若蓝色物质和黄色物质同时存在,则为绿色。因此,若鹦鹉体内同时含有A和B基因,毛色为绿色;若鹦鹉体内含A基因,但不含B基因,毛色为蓝色;若鹦鹉体内含B基因,但不含A基因,毛色为黄色。根据杂交实验一和二可判断,A和a基因在Z染色体上,B和b基因在常染色体上。
【小问1详解】鹦鹉毛色体现了基因表达产物和性状的关系是基因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。
【小问2详解】鹦鹉为ZW型性别决定的生物,性染色体组成为ZZ的为雄性,减数分裂时同源染色体分离,因此次级精母细胞中有1(减数分裂Ⅱ前、中期)或2(减数分裂Ⅱ后、末期)条Z染色体。
根据图示可知,若鹦鹉体内同时含有A和B基因,毛色为绿色;若鹦鹉体内含A基因,但不含B基因,毛色为蓝色;若鹦鹉体内含B基因,但不含A基因,毛色为黄色。
根据实验一蓝色雌性鹦鹉(含A基因不含B基因,且性染色体组成为ZW)与黄色雄性鹦鹉(含B基因不含A基因,且性染色体组成为ZZ)杂交,子代雌性鹦鹉为黄色,说明子代雌性不含A基因,因此可判断A和a基因在Z染色体上,B和b基因在常染色体上。杂交实验一中,亲本基因型为bbZAW×BBZaZa,子一代雌性基因型是BbZaW,雄性基因型为BbZAZa,F1雌雄鹦鹉随机交配,得到F2的表型及比例为绿色鹦鹉(B_ZA_)∶黄色鹦鹉(B_Za Za、B_ZaW)∶蓝色鹦鹉(bbZA_)∶白色鹦鹉(bbZaZa、bbZaW)=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3∶3∶1∶1。
【小问3详解】杂交实验二中,亲本基因型为BBZaW×bbZAZA,F1雌雄鹦鹉的基因型分别是BbZAW和BbZAZa,其随机交配得到的F2中,绿色雄性鹦鹉(B_ZAZ_)的基因型共有2×2=4种。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉(B_ZAZ_)的基因型,可让其与多只白色雌性鹦鹉(bbZaW)杂交,若后代只出现绿色(B-ZA-)和黄色(B-Za-)鹦鹉,说明亲本不会产生bb,且子代出现了a基因的隐性性状,故可判断亲本基因型为BBZAZa。
17.图甲是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图,图乙是图甲中②过程的局部放大图,回答下列问题。
(1)图甲①过程发生的场所是________,该过程中需要________酶的参与。图甲②过程所需的原料是________。
(2)图甲②过程中核糖体在mRNA上的移动方向是________(选填“从左向右”、“从右向左”或“随意的”);图甲中1个mRNA上结合了3个核糖体的意义是________,这3个核糖体上最终合成的肽链结构________(填“相同”或“不同”)。
(3)图乙中mRNA分子的碱基序列是5′—UGGACUACAGGG—3′,则合成该mRNA分子的模板连的碱基序列是5′—________—3′,图乙中苏氨酸对应的密码子是________。
【答案】(1)①.胰岛B细胞的细胞核 ②.RNA聚合 ③.氨基酸
(2)①.从左向右 ②.少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质 ③.相同
(3)①.CCCTGTAGTCCA ②.ACU
【分析】题图分析,图甲表示的是转录和翻译的过程,①代表的是转录,②代表的是翻译。图乙表示翻译的过程。翻译过程发生在细胞质基质的核糖体上。
【小问1详解】 图甲中过程①以DNA为模板,产物是mRNA,故该过程是胰岛素基因的转录过程,发生场所是胰岛B细胞的细胞核,该过程需要RNA聚合酶的参与。过程②表示翻译,以mRNA为模板,合成蛋白质的过程,所需的原料是氨基酸。
【小问2详解】 图甲中mRNA有三个核糖体,根据核糖体上多肽链的长短,判断图甲中核糖体在mRNA上的移动方向是从左到右。一条mRNA上同时结合了多个核糖体,其生物学意义是少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译效率。这3个核糖体结合的模板mRNA是相同的,因此最终合成的肽链结构相同。
【小问3详解】 转录时,DNA模板链与形成的mRNA链方向相反,两条链的碱基遵循碱基互补配对,图乙中mRNA分子的碱基序列是5′—UGGACUACAGGG—3′,则合成该mRNA分子的模板连的碱基序列是5′—CCCTGTAGTCCA—3′。根据图乙中tRNA携带氨基酸的情况可知图乙核糖体移动方向为由左往右,已知携带苏氨酸的tRNA上的反密码子为UGA,由于密码子和反密码子能碱基互补配对,故苏氨酸的密码子是ACU。
温度/℃
10
15
20
25
30
35
40
45
耗氧量/mL
28.6
43.2
36.3
29.2
21.1
10.0
4.1
0.7
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