海南省海口市第一中学2023-2024学年高三年级下学期四月月考生物试题B卷(原卷版+解析版)
展开四月月考生物试题B卷
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 在活细胞中,蛋白质的主要作用是( )
①免疫功能②各种膜结构的重要成分③主要的能源物质④能组成多种酶⑤性激素的主要成分⑥调节细胞代谢
A. ①③⑤B. ②④⑤C. ①②④⑤D. ①②④⑥
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质功能:①结构蛋白:是构成细胞和生物体结构的重要物质。②催化作用:绝大多数酶。③运输:载体 。④信息传递作用:蛋白质类激素。⑤免疫功能:抗体。
【详解】ABCD、在活细胞中,蛋白质的主要作用是作为结构蛋白、运输物质、催化作用、免疫作用、调节作用,即①免疫功能②各种膜结构的重要成分④能组成多种酶⑥调节细胞代谢,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 洛阳牡丹甲天下。牡丹被牡丹葡萄孢(真菌)感染后会得灰霉病,会在叶尖或叶缘处生近圆形至不规则形水渍状斑,后扩大为圆形或不规则的大斑,病斑呈褐色或紫褐色。下列有关牡丹和牡丹葡萄孢的叙述,正确的是( )
A. 牡丹葡萄孢细胞中不含有染色体
B. 它们具有的生命系统结构层次相同
C. 两种生物的细胞中都具有生物膜系统
D. 两种生物的细胞膜都含有磷脂、蛋白质和胆固醇
【答案】C
【解析】
【分析】生物膜系统指的是细胞内所有生物膜的统称,如:细胞膜、细胞器膜和核膜。
【详解】A、牡丹葡萄孢是真核生物,含有染色体,A错误;
B、牡丹葡萄孢是真菌,不具有组织和器官层次,而牡丹具有,B错误;
C、真核细胞都含有生物膜系统,C正确;
D、两种生物的细胞膜都含有磷脂、蛋白质,动物细胞膜中才含有胆固醇,D错误。
故选C。
3. 研究发现,植物细胞膜上存在①②两种蛋白,①将H+运出细胞,②将H+和蔗糖分子同时运入细胞,过程如图。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞内pH比细胞外高
B. ①既具有催化功能又具有运输功能
C. 蔗糖运入和H+运出细胞都是主动运输
D. 蔗糖的最大运输速率只取决于②的数量
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:利用载体蛋白①把H+运出细胞,导致细胞外H+浓度较高,该过程还消耗能量,属于主动运输;载体蛋白②能够依靠细胞膜两侧的H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞,属于协助扩散。
【详解】A、根据①蛋白需要消耗ATP分析,H+出细胞是耗能的主动运输,细胞内的浓度低于细胞外,细胞内pH比细胞外高,A正确;
B、①蛋白可以催化ATP的水解,获得能量用于转运H+,B正确;
C、蔗糖运入细胞是从低浓度到高浓度的运输,利用了H+浓度差产生的势能,H+ 进入细胞利用了ATP中的能量,都属于主动运输,C正确;
D、蔗糖的运输与转运蛋白的数量有关,也与H+的浓度差有关,D错误。
故选D。
4. 采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验,下列叙述错误的是( )
A. 画滤液细线时应尽量减少样液扩散
B. 研磨时加入CaCO3可以防止叶绿素被破坏
C. 分离色素的原理是色素易溶于有机溶剂
D. 研磨时添加石英砂有助于色素提取
【答案】C
【解析】
【分析】叶绿素的提取和分离实验的原理:无水乙醇能溶解绿叶中的各种光合色素;不同色素在层析液中的溶解度不同,因而在滤纸上随层析液的扩散速度也有差异。
【详解】A、画滤液细线时应尽量减少滤液扩散,要求细、直、齐,才有利于色素均匀地分离,A正确;
B、研磨时需要加入碳酸钙(CaCO3),可防止研磨时色素被细胞中的有机酸破坏,B正确;
C、分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度越大,在层析纸扩散越快,C错误;
D、研磨时加入少许石英砂(SiO2)有助于充分研磨,利于破碎细胞使色素释放,D正确。
故选C。
5. 在卵细胞形成过程中,等位基因的分离、非等位基因的自由组合和四分体中的非姐妹染色单体交换相应片段分别发生在( )
A. 减数分裂Ⅱ、减数分裂Ⅱ、减数分裂Ⅰ
B. 减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ、减数分裂Ⅰ
C. 减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ
D. 减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅰ
【答案】D
【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(交叉)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:着丝点(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】等位基因的分离随同源染色体的分开而分离,发生在减数分裂Ⅰ后期;非等位基因的自由组合随非同源染色体的自由组合而发生,发生在减数分裂Ⅰ后期;非姐妹染色单体交换发生在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会形成四分体时,ABC错误,D正确。
故选D。
6. 生物的生命活动遵循一定的生物学规律来进行,以下关于“生物学规律”的叙述正确的是( )
A. 神经递质都只能由突触前膜释放作用于突触后膜
B. 激素、酶都具有高效性,只能在细胞内发挥作用
C. 记忆细胞出现在抗原刺激后,只能由B细胞增殖分化而来
D. 生态系统中相邻营养级的两种生物能量传递效率只能介于10%~20%
【答案】A
【解析】
【分析】1、特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫,两者产生的记忆B细胞和记忆T细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化为浆细胞或细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应。
2、生态系统的能量在流动过程中逐级递减,输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。一般来说,在输入到某一个营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级。
【详解】A、任何神经递质都只能由突触前膜释放作用于突触后膜,A正确;
B、激素、酶都具有高效性,但酶可在细胞外发挥作用,B错误;
C、记忆细胞除了能由B细胞分化而来,还可以由细胞毒性T细胞和记忆细胞增殖分化而来,C错误;
D、生态系统中相邻两个营养级的能量传递效率一般介于10%~20%,D错误。
故选A。
7. 科学家对斑马鱼的成纤维细胞进行饥饿处理0~48h,统计其细胞周期中各时期细胞总数占总细胞数的比例,如下表所示。下列关于“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最主要的影响的推测,正确的是( )
注:G1期为DNA合成作准备,S期为DNA合成期,G2期为DNA合成后期,M期为细胞分裂期。
A. 促进RNA和蛋白质的合成B. 促进纺锤体的形成
C. 抑制DNA聚合酶的合成D. 使染色体数目加倍
【答案】C
【解析】
【分析】据表分析,随着饥饿处理的时间延长,G1期所占比例逐渐增加,而S期和G2+M期所占比例逐渐减少。
【详解】A、G1期为DNA合成作准备(形成相关蛋白质),S期为DNA合成期(DNA复制),G2期为DNA合成后期(合成相关蛋白质),M期为细胞分裂期。促进RNA和蛋白质的合成会使G1期和G2期变短,处于G1期细胞的比例应减小,A错误;
B、促进纺锤体的形成,会使M期缩短,S期不受影响,B错误;
C、随着饥饿处理时间的延长,成纤维细胞中处于G1期细胞的比例逐步增大,而S期、G2+M期比例下降,其中S期主要进行DNA分子复制,饥饿处理后,细胞进入S期的细胞比例降低,说明“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最主要的影响是抑制DNA复制酶的合成,导致S期DNA分子复制受阻,C正确;
D、使染色体数目加倍会促进后期细胞数量增加,M期所占比例增加,D错误。
故选C。
8. 从生物学角度而言,“惊魂未定”就是人或动物受惊吓刺激,兴奋在反射弧中的突触处发生复杂的变化,产生一种持续增强的突触效应,导致紧张的情绪久久不能平复,其机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 谷氨酸属于抑制性神经递质,能传递信息
B. 谷氨酸通过主动运输的方式到达突触间隙
C. 图中NO通过作用于突触后神经元完成兴奋的传递
D. 突触后神经元Ca2+内流,促进突触后神经元中NO的生成
【答案】D
【解析】
【分析】分析可知:当受到刺激时,在突触前膜内,包裹着的谷氨酸的突触小泡,向突触前膜移动,释放出谷氨酸,谷氨酸和突触后膜上的受体结合,导致钙离子和钠离子大量内流,钙离子内流后促进钙调蛋白合成,促进NO的合成,当NO生成时,会通过反馈调节促进谷氨酸的释放。
【详解】A、分析题图可知,谷氨酸与A受体结合后会引起Na+通道打开,Na+内流,突触后膜从静息电位转变为动作电位,所以谷氨酸属于兴奋性神经递质,A错误;
B、分析题图可知:在突触前膜内,包裹着的谷氨酸的突触小泡,向突触前膜移动,突触小泡与突触前膜融合,使谷氨酸通过胞吐的方式到达突触间隙,B错误;
C、分析题图可知:钙离子内流后促进钙调蛋白合成,促进NO的合成,当NO生成时,会通过反馈调节促进谷氨酸的释放,即NO通过作用于突触前神经元参与兴奋的传递,C错误;
D、分析题图可知:谷氨酸和突触后膜上的受体结合,导致钙离子和钠离子大量内流,钙离子内流后促进钙调蛋白合成,进而促进突触后神经元中NO的生成,D正确。
故选D。
9. 下列关于生长素的叙述,正确的是( )
A. 胚芽鞘能否生长与尖端是否接受光照有关
B. 在微重力环境中,水稻体内生长素的极性运输不消耗能量
C. 单侧光照射会导致胚芽鞘尖端的生长素通过极性运输运至背光侧
D. 植物体的芽、幼嫩的叶和发育中的种子均能合成生长素
【答案】D
【解析】
【分析】1、生长素的产生:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2、生长素的分布:集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。
3、生长素的运输:(1)极性运输:生长素只能由形态学上端运向形态学下端;(2)在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输,非极性运输的方式为主动运输。
【详解】A、胚芽鞘能否生长与是否产生生长素有关,与尖端是否接受光照无关,A错误;
B、水稻体内生长素的极性运输仍需要消耗能量,B错误;
C、单侧光照射下尖端的生长素由向光侧向背光侧运输,为横向运输,C错误;
D、幼嫩的芽、叶和发育中的种子是生长素产生的主要部位,D正确。
故选D。
10. 免疫细胞是指能发挥免疫作用的细胞,下列有关免疫细胞的叙述,错误的是( )
A. 树突状细胞和巨噬细胞都具有吞噬功能
B. 树突状细胞和B细胞都属于抗原呈递细胞
C. 浆细胞、辅助性T细胞都能产生免疫活性物质
D. 细胞毒性T细胞的活化需要靶细胞、辅助性T细胞等免疫细胞参与
【答案】D
【解析】
【分析】免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统。由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。免疫系统具有识别和排除抗原性异物、与机体其他系统相互协调,共同维持机体内环境稳定和生理平衡的功能。
详解】A、树突状细胞和巨噬细胞都属于吞噬细胞,都具有吞噬功能,A正确;
B、B细胞、树突状细胞和巨噬细胞统称抗原呈递细胞,B正确;
C、浆细胞能产生抗体、辅助性T细胞能产生细胞因子,都能产生免疫活性物质,C正确;
D、细胞毒性T细胞的活化需要靶细胞、细胞因子参与,靶细胞不是免疫细胞,D错误。
故选D。
11. 基因的启动子内富含CCG重复序列,该CCG重复序列中的部分胞嘧啶(C)可能被甲基化成为5-甲基胞嘧啶(如图所示),下列有关基因甲基化的叙述,正确的是( )
A. 5-甲基胞嘧啶中的甲基连接在胞嘧啶的R 基上
B. 基因甲基化可能影响RNA 聚合酶与基因的结合
C. 胞嘧啶甲基化后可导致胞嘧啶结构和基因碱基序列发生改变
D. 同卵双胞胎在性状方面的差异与表观遗传有关,与环境无关
【答案】B
【解析】
【分析】生物的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。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。
【详解】A、胞嘧啶不是氨基酸,没有R基,A错误;
B、基因甲基化会抑制基因的表达,因此基因甲基化可能影响RNA聚合酶与基因的结合,进而影响基因的转录,B正确;
C、胞嘧啶甲基化后可导致其结构发生改变,但不会导致基因结构改变(基因碱基顺序不变),C错误;
D、同卵双胞胎在性状方面的差异与表观遗传有关,也可能与环境有关,D错误。
故选B。
12. 对下列图示的生物学实验的叙述正确的是( )
A. 若图①表示将显微镜镜头由a转换成b,则视野中观察到的细胞数目增多
B. 若图②是显微镜下洋葱根尖某视野的图像,则只需向左方移动装片即可观察清楚c细胞的特点
C. 若图③是在显微镜下观察细胞质流动,发现细胞质的流动方向是顺时针,则实际上细胞质的流动方向是逆时针
D. 若图④是在显微镜下目镜为10×,物镜为10×,视野中被相连的 64个分生组织细胞所充满,目镜不变,物镜换成40×时,则视野中可检测到分生组织细胞数为4个
【答案】D
【解析】
【分析】显微镜成像的特点:显微镜成像是倒立的虚像,即上下相反,左右相反,物像的移动方向与标本的移动方向相反,故显微镜下所成的像是倒立放大的虚像,若在视野中看到细胞质顺时针流动,则实际上细胞质就是顺时针流动。
由低倍镜换用高倍镜进行观察的步骤是:移动玻片标本使要观察的某一物像到达视野中央→转动转换器选择高倍镜对准通光孔→调节光圈,换用较大光圈使视野较为明亮→转动细准焦螺旋使物像更加清晰。
【详解】A、由图1观察可知,a、b表示物镜与装片之间的距离,距离越近放大倍数越大,则b的放大倍数大于a,若图①表示将显微镜镜头由a转换成b,是低倍镜转换为高倍镜,则视野中观察到的细胞数目减少,细胞变大,A错误;
B、c细胞位于视野的左方,若图②是低倍显微镜下洋葱根尖细胞图像,若想观察清楚c细胞则需要先将玻片向左方移动,使物像位于视野中央,再换上高倍物镜,调节光圈增加视野亮度,转动细准焦螺旋使视野变清晰,B错误;
C、显微镜下所成的像是倒立放大的虚像,视野中看到的细胞质流动方向与实际细胞质流动方向相同,若图③是在显微镜下观察细胞质流动,发现细胞质的流动方向是顺时针,则实际上细胞质的流动方向是顺时针,C错误;
D、若图④是在显微镜下目镜为10×,物镜为10×,视野中被相连的64个分生组织细胞所充满,目镜不变,物镜换成40×时,放大倍数为原来的4倍,则视野中可检测到分生组织细胞数为64÷42=4个,D正确。
故选D。
13. 如图甲、乙所示是渗透作用装置,其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过,水分子可以自由通过)。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液,实验开始前其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示;一段时间达到平衡后,甲、乙装置中漏斗液面上升高度分别为h1、h2,a、b的浓度分别为M1、M2,则下列判断错误的是( )
A. 若h1 > h2 ,MA = MB ,则Ma < Mb
B. 若Ma = Mb > MA > MB ,则h1 < h2 ,M1 > M2
C. 若MA < Ma ,一段时间达到平衡后,液面上升高度为h1,则MA < Ma
D. 一段时间后,A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等
【答案】A
【解析】
【分析】渗透作用发生的条件是具有半透膜、半透膜两侧具有浓度差,水分子通过渗透作用从浓度低的地方向浓度高的地方运输的速率,高于从浓度高的地方向浓度低的地方运输的速率,因此会导致液面的上升或下降,上升或下降的高度与浓度差的大小有关。
【详解】A、若h1>h2,说明甲吸收水分多于乙,而MA=MB,则说明Ma>Mb,A错误;
B、若Ma=Mb>MA>MB,则甲吸收的水分少于乙,所以h1<h2,M1>M2,B正确;
C、若MA < Ma ,则水分子进入漏斗,一段时间达到平衡后,液面上升高度为h1,由于液面差的存在,MA < Ma ,C正确;
D、一段时间后,当液面不再升高时,水分的进出达到动态平衡,则A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等,D正确。
故选A。
14. 景天科植物有一个很特殊的CO₂同化方式:夜间气孔开放,吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放 CO₂用于光合作用,其部分代谢途径如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 景天科植物固定CO₂的物质分布在叶肉细胞的叶绿体基质和细胞质基质中
B. 在外界0.01%CO₂的浓度条件下,叶肉细胞叶绿体内的C₃的含量比C₅的含量高
C. 将该种植物置于黑暗密闭装置内,装置中CO₂的变化速率不能表示呼吸速率
D. 干旱条件下,白天该种植物正常进行光合作用固定的CO₂来源于苹果酸分解
【答案】D
【解析】
【分析】由题意知:景天科植物夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2和呼吸作用产生的CO2用于光合作用,白天外界CO2对光合作用影响不大。
【详解】A、由图可知:景天科植物固定CO2的物质有磷酸烯醇式丙酮酸和C5,分别分布在细胞质基质中和叶绿体基质,A正确;
B、在外界0.01%CO2的浓度条件下,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放 CO2和线粒体进行有氧呼吸释放的CO2可用于进行正常光合作用,叶肉细胞叶绿体内的C3的含量比C5的含量高,B正确;
C、这种植物在黑暗条件下进行呼吸作用产生CO2的同时也吸收CO2用于合成苹果酸,因此装置中CO2的变化速率不能表示呼吸作用,C正确;
D、根据题图可知,干旱条件下,白天气孔关闭,该种植物进行光合作用固定的CO2来源于苹果酸的分解和线粒体进行有氧呼吸释放的CO2,D错误。
故选D。
二、非选择题(共58分)
15. 中心法则是遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则,遗传信息的转移包括核酸分子间的转移、核酸和蛋白质分子间的转移。如图表示某细胞内遗传信息的传递和表达过程。回答下列问题。
(1)请用示意图的形式表示该细胞内遗传信息的流动过程:____。
(2)图中所示的酶3是____,图中翻译发生的方向是____(填“从左到右”或“从右到左”),该过程中参与的RNA有____种。
(3)若该细胞是酵母菌,则图示过程发生的场所可能是____。某DNA片段含2000个碱基对,若该片段全部作为模板转录,转录出的mRNA中A+U所占的比例为33%,且模板链中的乌嘌呤占28%,则非模板链中的鸟嘌呤所占的比例为____。该DNA片段第三次复制时,共需要消耗胞嘧啶____个。
(4)若已知某基因转录的mRNA的碱基组成是3′-′,将该基因和转录产物彻底水解后的产物有____种。
【答案】(1) (2) ①. RNA聚合酶 ②. 从右到左 ③. 3
(3) ①. 线粒体 ②. 39% ③. 5360
(4)8
【解析】
【分析】据图所知,该细胞体现的特点是细胞正在进行边转录边翻译的过程,这样的过程发生在原核细胞或者真核细胞的线粒体和叶绿体中。
【小问1详解】
图示细胞内进行了DNA复制、转录和翻译过程,所以细胞内的遗传信息传递和表达过程是。
【小问2详解】
酶3结合在DNA单链上,催化mRNA合成,所以是RNA聚合酶。翻译过程形成的长肽链的核糖体是先与mRNA结合的,故根据翻译过程中形成的肽链长短可知,图中翻译发生的方向是从右到左。翻译过程中需要mRNA作为模板、tRNA搬运氨基酸,rRNA构成核糖体,核糖体是翻译的场所,故该过程中参与的RNA有3种。
【小问3详解】
真核生物主要在细胞核内进行转录,细胞质中的核糖体上进行翻译过程,而图中转录和翻译同时进行,因此若该细胞为酵母菌,不会发生在细胞核。由于线粒体中也含有少量DNA,因此图示过程发生的场所可能是线粒体。据题意可知,转录出的mRNA中A+U所占的比例为33%,根据碱基互补配对原则可知,控制该RNA合成的基因中A+T所占比例也为33%,每条链中A+T所占单链碱基的比例也为33%,若模板链中的鸟嘌呤占28%,则模板链中C占1-33%-28%=39%,由于模板链和非模板链的碱基互补,因此非模板链中的鸟嘌呤所占的比例为39%。由于C=G=(1-33%)÷2=33.5%,则 C=G=2000×2×33.5%=1340个,若该DNA片段第三次复制时,共需要消耗胞嘧啶=1340×(23-1)=5360个。
【小问4详解】
基因是DNA上有遗传效应的片段,其基本组成单位是脱氧核苷酸,根据转录的mRNA上的碱基可知基因中的碱基有A、T、G、C,所以其彻底水解后的产物有有A、T、G、C、脱氧核糖、磷酸共6种化合物。转录的产物RNA彻底水解后的产物有A、U、G、C、核糖、磷酸共6种化合物。因此将该基因和转录产物彻底水解后的产物有A、T、G、C、U、核糖、脱氧核糖、磷酸共8种。
16. 细胞膜上存在多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是______________。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于_____________。
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH____________;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是_________________。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是_________________。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________。
【答案】(1)选择透过性
(2)协助扩散 (3) ①. 降低 ②. 载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变
(4)进行细胞间信息交流
(5)温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少
【解析】
【分析】细胞膜的功能:(1)将细胞与外界环境分开;(2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的物质交流。细胞膜的功能特点:具有选择透过性(可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过)。
【小问1详解】
细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。
【小问2详解】
水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量,属于协助扩散。
【小问3详解】
细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的H+增加,pH降低,此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时会发生磷酸化,导致其空间结构改变,进而运输H+。
【小问4详解】
人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
【小问5详解】
植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输,需要消耗细胞呼吸提供的能量,而温度降低,酶的活性降低,会导致呼吸速率降低,为主动运输提供的能量减少,因此与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低。
17. 如图表示某DNA片段遗传信息的传递过程:①-⑤表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。请据图回答:
(1)a过程所需的酶有_______。图中含有核糖的是_______(填数字),该DNA片段第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目至少为_______个。
(2)若在AUG后插入三个核苷酸,合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化。由此证明_______。
(3)苯丙酮尿症的致病基因为p,该基因控制合成的蛋白质结构异常,无法催化苯丙氨酸的正常代谢,只能转化为苯丙酮酸大量积累。这个实例说明基因控制性状的方式之一为:_______。
【答案】(1) ①. 解旋酶、DNA聚合酶 ②. ②③⑤ ③. 28
(2)一个密码子由3个碱基组成
(3)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
【解析】
【分析】1、图中①是DNA,a表示DNA的自我复制过程,需要解旋酶和DNA聚合酶;②是mRNA,b表示转录过程;③是核糖体,④是多肽链,⑤是tRNA,c表示翻译过程。转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【小问1详解】
a表示DNA的自我复制,需要解旋酶(打开双螺旋)和DNA聚合酶(连接子链上相邻的脱氧核苷酸)。只有RNA中含有核糖,则含核糖的有mRNA、核糖体、tRNA,序号依次为②③⑤。据图可知,c中②mRNA片段含有A+U=7个,根据碱基互补配对原则可知,该DNA片段中含7个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目至少为23-1×7=28。
【小问2详解】
密码子是指mRNA上三个相邻的碱基,因此在第一个密码子AUG后插入一个新密码子,合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化。
【小问3详解】
苯丙酮尿症是由于控制某种酶的基因异常而引起的,苯丙酮尿症说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
18. 图甲为某链状DNA分子片段的结构图,①~⑨代表相应的结构。图乙为 DNA 复制过程模式图。引发体是一类多酶复合物,位于复制叉的前端,主要成分为引物酶以及DNA 解旋酶等。单链结合蛋白(SSB)可结合于解旋酶解开的单链区,待复制的各项条件具备后,SSB脱离单链区,子链开始合成。回答下列问题:
(1)图甲所示DNA的基本骨架由________________(填名称)交替排列构成。该 DNA分子具有游离的磷酸基________个。
(2)图乙中参与DNA复制过程的酶有_______________________________等,其中参与形成磷酸二酯键的酶有________________。若图甲中 DNA 分子共含有 X个碱基,该DNA分子在含有³²P标记的培养液中复制2次,则获得的所有 DNA分子的平均相对分子质量比原来增加________。
(3)图乙中 SSB 结合于解旋酶解开的单链区,可以防止核酸酶将解开的单链降解,也可以防止_______________________________,从而保证解旋后的DNA 处于单链状态。DNA复制时,随从链的合成________(填“不需要引物”“需要一种引物”或“需要多种引物”)。
(4)某小组为验证图乙 DNA 复制的方式为半保留复制,进行了如下操作:将普通大肠杆菌转移到含³H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA 处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果________(填“能”或“不能”)证明 DNA 的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是_____________________________________。
【答案】(1) ①. 脱氧核糖和磷酸 ②. 2
(2) ①. 解旋酶、DNA 连接酶和DNA聚合酶(DNA 聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) ②. DNA连接酶和DNA 聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA 聚合酶Ⅲ) ③. 3X/4
(3) ①. 解旋的单链 DNA重新配对形成双链 ②. 需要多种引物
(4) ①. 不能 ②. 处理成单链后,无论是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【小问1详解】
DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替排列构成。该 DNA分子具有游离的磷酸基2个,每条链有1个。
【小问2详解】
分析图乙,在DNA复制时参与的酶有:解旋酶、DNA 连接酶和DNA聚合酶等。其中DNA 连接酶和DNA聚合酶参与形成磷酸二酯键。若图甲中 DNA 分子共含有 X个碱基那么就含有X个磷酸基团,P的相对原子质量是31,该DNA分子在含有³²P标记的培养液中复制2次,形成的4个DNA中,相当于新增加了3个DNA,含32P,因此则获得的DNA分子的平均相对分子质量比原来增加3X/4。
【小问3详解】
图乙中 SSB 结合于解旋酶解开的单链区,可以防止核酸酶将解开的单链降解,也可以防止解旋的单链 DNA重新配对形成双链,从而保证解旋后的DNA 处于单链状态。DNA复制时,随从链的合成是分段进行的,因此需要多种引物。
【小问4详解】
将普通大肠杆菌转移到含³H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA 处理成单链,然后进行离心处理,处理成单链后,无论是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,因此实验结果不能证明 DNA 的复制方式是半保留复制而不是全保留复制。
19. 果蝇(2n=8)属于XY型性别决定,其眼色红色与白色为一对相对性状(基因A/a控制)。研究人员发现一只无眼雄果蝇突变体(有眼和无眼由等位基因 R/r控制),将该突变体与野生型红眼雌果蝇交配,F₁均为红眼,再让F₁果蝇随机交配获得 F₂,统计 F₂的表型时发现:雌雄果蝇均出现红眼,白眼只在雄性中出现;雄性无眼 :雌性无眼=1:1。回答下列问题:
(1)上述两对相对性状中,显性性状分别是___。
(2)上述两对等位基因________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,判断依据是_______________________。
(3)F₂的表型及比例为________________________________。若F₂的全部红眼果蝇自由交配,F₃中无眼雄果蝇的概率为________________________________。
(4)在一个繁殖多年的自然果蝇种群中,各种基因型的雌雄果蝇均有,请设计一代杂交实验,确定果蝇控制眼色的基因只位于X染色体上还是位于XY的同源区段上。写出实验设计思路,预测结果并得出结论。_________________________________________________________________。
(5)果蝇为3种不同眼色的新隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
据此分析A1、A2、A3三种突变体的基因型,在答题卡相应的图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置________________________________ (A1、A2、A3隐性突变基因分别用 al、a2、a3 表示,野生型基因用“+”表示)。
【答案】(1)红眼和有眼
(2) ①. 遵循 ②. 由于 F₁均为红眼(有眼),F₂中的白眼只在雄性中出现,表型与性别相关联,说明控制眼色的基因位于性染色体上;由于 F₁均为有眼,而F₂中雌雄果蝇均出现有眼和无眼,说明控制有眼和无眼的基因位于常染色体上,所以两对等位基因遵循自由组合定律
(3) ①. 红眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇:无眼雌果蝇:无眼雄果蝇=6:3:3:2:2 ②. 1/18
(4)实验设计思路:在果蝇种群中随机选取多只红眼雄果蝇和多只白眼雌果蝇进行多对杂交实验,观察子代雄果蝇的表型;结果和结论:若子代雄果蝇均为白眼,则相应的基因只位于X染色体上;若子代出现红眼雄果蝇,则相应的基因位于 XY的同源区段
(5)
【解析】
【分析】由于F1中都是红眼,F2中出现了白眼,说明红眼对白眼为显性,亲本中雄性无眼,雌性为有眼(红眼),而F1都是有眼(红眼),说明有眼对无眼为显性,亲本的基因型为:RRXAXA和rrXaY。
【小问1详解】
由于F1中都是红眼,F2中出现了白眼,说明红眼对白眼为显性。因为亲本中雄性无眼,雌性为有眼(红眼),而F1都是有眼(红眼),说明有眼对无眼为显性。
【小问2详解】
遵循;理由是:由于 F1均为红眼(有眼),F2中白眼只在雄性中出现,表型与性别相关联,说明控制眼色的基因位于性染色体上;由于 F1均为有眼,而F2中雌雄果蝇均出现有眼和无眼,说明控制有眼和无眼的基因位于常染色体上,所以两对等位基因遵循自由组合定律。
【小问3详解】
亲本的基因型:RRXAXA和rrXaY,F1为 RrXAXa和RrXªY,所以F2中R_XAX-雌性红眼:R_ XAY雄性红眼:R_XaY雄性白眼:rrXAX-雌性无眼:rrXAY和rrXaY雄性无眼=3/4×2/4:3/4×1/4:3/4×1/4:1/4×2/4:1/4×2/4=6:3:3:2:2;让F2红眼自由交配,两对基因单独分析,其中F2中有眼为RR:Rr=1:2,所以产生配子R:r=2:1。自由交配后代中无眼rr=1/3×1/3=1/9。另一对基因,雌性XAXA:XAXa=1:1,产生XA:Xa=3:1,雄性XAY产生XA:Y=1:1,后代中雄性占1/2,所以自由交配后代中无眼雄性占1/9×1/2= 1/18。
【小问4详解】
实验思路:在果蝇种群中随机选取多只红眼雄果蝇和多只白眼雌果蝇进行多对杂交实验,观察子代雄果蝇的表型。
结果和结论:若基因位于X、Y的同源区段,亲本可能为XaXa和XaYA,后代雄性都是红眼,雌性都是白眼。
若基因位于X上,亲本可能为为XaXa和XAY,后代雄性都是白眼,雌性都是红眼。
【小问5详解】
由题干信息可知,果蝇A1、A2、A3为不同眼色隐性突变品系且突变基因位于II号染色体上,A1与A2杂交子代都是野生型,说明A1与A2的突变基因为不同的两个基因,分别位于II号染色体的不同位置,A1可以写成a1al,A2可以写成a2a2,野生型用++表示,a1和a2的位置如图:
A3与A2杂交子代都是突变型,说明A3与A2的突变基因位于II号染色体的相同位置,A3可以写成a3a3,A2可以写成a2a2,野生型用++表示,a3和a2的位置如图:
A3与A1杂交子代都是野生型,说明a3与a1两个基因位于II号染色体的不同位置,野生型用++表示,a3和a1的位置如图:
突变型基因与野生型基因之间的相对位置如下:
20. 生物膜系统在生命活动中发挥着极其重要的作用,下图为某细胞的部分细胞膜结构示意图。
(1)某同学判断该细胞最可能为动物细胞,其判断依据是_______________。
(2)据图分析,蛋白质A具有__________和__________功能。如果该细胞为哺乳动物成熟的红细胞,则产生图中ATP的生理过程是__________,通过该生理过程葡萄糖被最终分解为__________。
(3)该细胞膜上某些分子被荧光染料处理后可发出荧光,再用高强度激光照射,被照射区域可被“漂白”,即荧光消失,随后,该“漂白”区域荧光逐渐恢复。被“漂白”区域的荧光强度得以恢复,推测其原因可能是被漂白物质的荧光会自动恢复,也可能是__________。
(4)单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体,药物载入脂质体后更容易被送入靶细胞的内部,原因是脂质体与细胞膜____________________(答出两点)。
【答案】 ①. 细胞膜的组成中有胆固醇 ②. 运输 ③. 催化 ④. 无氧呼吸 ⑤. 乳酸 ⑥. 被漂白区域内外分子运动的结果 ⑦. 都由双层磷脂分子构成、都具有流动性、可以发生融合现象等
【解析】
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型:
(1)磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架;蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。
(2)细胞膜上的磷脂和绝大多数蛋白质是可以流动的,因此膜的结构成分不是静止的,而是动态的,具有流动性。
(3)细胞膜的外表面分布有糖被,具有识别功能。
结构特点:流动性,功能特点:选择透过性。
【详解】(1)该细胞膜中含有胆固醇,所以最可能为动物细胞。
(2)从图中看出,蛋白质A将ATP分解,同时将K+运入细胞,将Na+运出细胞,所以蛋白质A具有催化和运输的功能;哺乳动物成熟红细胞没有细胞器和细胞核,只能通过无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸,并产生ATP。
(3)被漂白的区域荧光自动恢复,可能的原因细胞膜上的蛋白质具有流动性,被漂白区域内外分子运动至被漂白的区域,使其荧光恢复。
(4)药物载入脂质体后更容易被送入靶细胞的内部,原因是脂质体与细胞膜都由双层磷脂分子构成、都具有流动性、可以发生融合现象等
【点睛】本题考查生物膜的流动镶嵌模型,考生识记其基本内容,结合教材中的实例进行分析。处理时间
所处时期
G1期/%
S期/%
G2+M期/%
0h
71
18
11
12h
80
10
10
24h
83
8
9
48h
91
5
4
P A1×A2
↓
F₁ 野生型
P A2×A3
↓
F₁ 突变型
P A1×A3
↓
F₁ 野生型
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