【精品解析】上海市浦东新区华东师范大学第二附属名校2024-2025学年高三暑期返校测试生物试题

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上海市浦东新区华东师范大学第二附属名校2024-2025学年高三暑期返校测试生物试题
一、(考试时间60分钟满分100分)
1.(2024高三上·浦东月考)请回答关于生物与环境相关的问题
为了解一些入侵物种的现状,科研人员进行了许多调查和研究。阅读材料,回答问题。
【材料1】为了掌握牛蛙在草海湿地的种群分布现状,研究小组对牛蛙种群、本地蛙种群数量变化进行了跟踪调查,获得了调查数据并建立了相关的数学模型,如图1所示。
图1-a:牛蛙、本地蛙种种群数量变化图1-b:牛蛙成体解剖食物组成(体积百分比)
(1)牛蛙入侵当地由于缺少天敌的制约,在入侵初期的增长速度特别快,类似于图1-a中的曲线________(填A或B)。调查牛蛙的种群数量变化,可以采用________法。
(2)科研人员发现,牛蛙入侵后,有多种同级消费者或本地蛙种逐渐在草海湿地消失,这可能导致草海湿地生态系统营养结构变得________(选填A简单/B复杂),致使生态系统的抵抗力稳定性________(选填A上升/B不变/C下降)。
(3)本地蛙种的种群数量变化曲线如B曲线所示,则在t1时刻本地蛙种种群的年龄组成可能是如右图所示的____型(填写字母)。
A. B. C.
(4)为了保护本地蛙类资源不受破坏,并能获得最大捕捉量,应使本地蛙种的种群数量保持在约为________(填写具体数据)。
【材料2】牛蛙作为一种两栖类生物,往往需生活在水域周边,以维持正常生理活动所需,肉食性鱼类与水鸟为其主要天敌。为了进一步对草海湿地入侵物种牛蛙开展防控工作,科研人员对草海湿地的牛蛙生境进行调研,其具体数据如表:
表草海湿地牛蛙(成体)生活环境分布
生态因子 类别 个体数量 分布偏好
植被类型 耕地 62 NS
草地 111 S
沼泽草甸 265 F
草本盖度 差(≤30%) 92 S
中(31%~60%) 180 F
良(61%~80%) 104 RS
优(>80%) 62 RS
草本高度 差(高度≤3cm) 73 RS
中(高度31~60cm) 105 S
良(高度61~100cm) 185 F
优(高度>100cm) 75 RS
水体类型 静水塘(自然静水、人工蓄水池、废弃鱼塘) 145 S
溪流(河流、水渠等流动水体) 8 E
沟渠(水流较缓或静止的人工水渠) 285 S
水深 浅水区 浅(水深≤3cm) 87 RS
较浅(水深31~60cm) 163 F
深水区 较深(水深61~100cm) 108 S
深(水深>100cm) 80 RS
注:“分布偏好”具体为:E-回避;NS-不选择;S-选择;RS-随机选择;F-偏好。
(5)下图表示草海湿地生态系统四种成分之间的关系,以下相关叙述不正确的是(  )
A. 牛蛙的入侵,对甲不会产生影响
B. 如需获得1000kJ乙2,一般情况下,最多需要3000kJ的乙1即可
C. 丙保障了无机环境与生物群落的物质循环过程
D. 丁所代表的是原核生物
(6)小张同学为了捕捉牛蛙成体与蝌蚪进行研究,提出“在静水塘或水深较浅的沟渠捕捉蝌蚪;并在附近草本盖度适中,高度在61-100cm的浅水区沼泽草甸区捕捉成体。”请你根据题干与表1信息判断小张同学观点是否正确?并从牛蛙食性、繁殖习惯、种间关系、两栖类特征等方面知识阐述你判断的理由。
人们研究信息传递的目的,是应用到生产生活中解决实际问题。阅读材料3,回答问题。
【材料3】除了通过“稻虾共作”外,科研人员也会引入稻螟赤眼蜂对水稻螟虫进行生物防治。稻螟赤眼蜂可将卵产在螟虫的虫卵内,是螟虫的天敌。然而,科研人员也发现,螟虫会与飞虱一起寄生在水稻上(水稻产生的防御性挥发物发生变化,“气味”有所不同),导致稻螟赤眼蜂的生物防治效果下降。为此,科研人员利用Y形管(见图2)进行了实验研究,得到稻螟赤眼蜂被吸引移向A侧或B侧水稻的百分率(见图3)。
(7)本实验研究中,影响稻螟赤眼蜂移向选择的信息属于(  )
A. 物理信息 B. 化学信息 C. 行为信息
2.(2024高三上·浦东月考)细胞与代谢
叶绿体内大约有95%的蛋白质是由核基因控制合成的,以前体蛋白的形式与叶绿体膜上受体作用再经过TOC-TIC蛋白复合体转运至叶绿体中,其过程如图1所示:
图1TOC-TIC将核基因控制的前体蛋白转运进叶绿体示意图
(1)前体蛋白进入叶绿体的方式属于(  )(单选)
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞
(2)前体蛋白进入叶绿体的过程体现了叶绿体内膜具有的特点或功能有(  )(编号选填)
A. ①一定的流动性 B. ②控制物质进出 C. ③参与信息交流
(3)光合色素分布在________(填图中字母)上,其作用是________。
(4)下列①~⑤是图1中相应结构或物质,其中以磷脂和蛋白质为主要成分的结构是________;核糖核酸分布于________;碳反应发生于________。(编号选填)
A.①核膜B.②细胞质C.③叶绿体基质D.④前体蛋白E.⑤TOC-TIC复合体
(5)根据图所给信息,参与叶绿体蛋白合成和转运的细胞器有(  )(多选)
A. 核糖体 B. 内质网 C. 高尔基体 D. 溶酶体 E. 线粒体 F. 中心体
研究表明,高温对植物光合作用的影响主要是破坏了叶绿体类囊体膜上的PSII反应中心,而叶绿体D1蛋白是构成PSII的基本框架。为研究高温胁迫对PSII系统的破坏及其与叶绿体D1蛋白间的关系,研究人员选取了两个品种的水稻,检测高温胁迫下水稻旗叶的净光合速率,其结果如图2所示:
图2不同温度处理下净光合速率的动态变化
水稻开花后第15天旗叶的叶绿素浓度、净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度见表:
不同温度处理对水稻开花后第15天旗叶光合作用的影响
品种 温度处理 叶绿素浓度 净光合速率Pn 气孔导度Gs 胞间CO2浓度
品种1 常温NT 21.14±0.88 14.46±1.71 0.68±0.23 566.10±16.08
高温HT 18.02±1.72 10.59±1.98 0.40±0.21 579.25±17.91
  差值 3.12** 3.87** 0.28 -13.15
品种2 常温NT 24.62±1.80 13.75±1.42 0.57±0.18 573.72±21.36
高温HT 17.98±1.65 10.84±0.91 0.32±0.11 624.16±13.35
  差值 6.64** 2.91** 0.25* -50.44**
*和**表示同一品种的不同温度处理间差异达到显著水平
(6)根据题目所给信息和已有知识,下列说法正确的是(  )(多选)
A. 高温胁迫会影响水稻旗叶对光的吸收
B. 高温对水稻品种2的净光合速率影响更大
C. 高温对气孔导度的影响没有其对光合速率的影响明显
D. 高温会影响叶绿体中酶的重复利用
3.(2024高三上·浦东月考)稳态与调节
人的饥饿感和饱腹感受到胃饥饿素和瘦素调控,近期科研人员发现发生细菌感染的伤口在愈合时也受到这两种激素调控。
图1胃饥饿素与瘦素的关系
(1)受伤时中性粒细胞会汇聚到伤口处吞噬细菌,下列说法正确的是(  )
A. 中性粒细胞属于第一道防线
B. 中性粒细胞表面不存在MHC分子
C. 中性粒细胞由骨髓多能造血干细胞分化形成
D. 中性粒细胞不能特异性识别抗原,因此细胞表面无抗原受体
(2)胃饥饿素和瘦素可以在以下哪些地方能被检测到?(  )(多选)
A. 血浆 B. 组织液 C. 下丘脑细胞内液 D. 胃液
(3)结合图1,下列与胃饥饿素和瘦素的作用关系最相似的一组激素是(  )
A. 肾上腺皮质激素和肾上腺素 B. 催乳激素和生长激素
C. 孕激素和雌激素 D. 胰岛素和胰高血糖素
(4)结合图1,下列关于胃饥饿素和瘦素的说法正确的是(  )(多选)
A. 脂肪细胞不含有胃饥饿素的基因 B. 瘦素抑制食欲的过程属于神经调节
C. 下丘脑细胞上有胃饥饿素和瘦素的受体 D. 胃细胞和脂肪细胞可能有发达的高尔基体
单核细胞是一种免疫细胞,研究发现细菌感染区周围的单核细胞并没有直接参与消灭细菌,而是通过释放胃饥饿素来促进伤口愈合。图2和图3对比了正常小鼠和单核细胞缺失小鼠的受到感染伤口愈合情况,其中单核细胞缺失小鼠伤口愈合比较缓慢。
图2正常小鼠的伤口愈合图3单核细胞缺失小鼠的伤口愈合
(5)对比图2和图3,单核细胞缺失小鼠伤口愈合时会出现的异常情况(  )(多选)
A. 伤口附近没有单核细胞和胃饥饿素 B. 血管过度增生
C. 脂肪细胞大量堆积 D. 瘦素水平异常升高
(6)在正常小鼠体中,瘦素具有促进血管生成的作用,单核细胞可以分泌胃饥饿素调控瘦素,对该过程有抑制作用。为探究该抑制作用发生在脂肪细胞还是血管上皮细胞上,研究人员设计了以下实验,请选择下列选项完善表格。
A.胃饥饿素 B.瘦素 C.胃饥饿素和瘦素 D.空白 E.检测细胞的数量 F.检测瘦素含量
实验分组 添加激素 实验细胞 检测指标
I 胃饥饿素、瘦素 血管上皮细胞 ____2____
II ____1____ 血管上皮细胞
III 胃饥饿素 脂肪细胞 ____4____
IV ____3____ 脂肪细胞
1:________2:________3:________4:________
4.(2024高三上·浦东月考)昼夜节律变化
“日出而作,日落而息”是人类的生活规律。实际上,地球上的生物都表现出一种昼夜节律。为深入了解昼夜节律,科学人员以果蝇作为实验材料进行了研究。
(1)用甲磺酸乙酯处理野生型雄果蝇以获得昼夜节律突变体,将经过处理的雄果蝇和一种特殊的X^XY雌果蝇(两条X染色体连在一起,不能分开)进行杂交,在该杂交实验中,亲本雌果蝇可以产生(  )
A.2种配子,比例为1:1 B.2种配子,比例为2:1
C.2种配子,比例为1:2 D.3种配子,比例为1:2:1
(2)从F1中筛选昼夜节律突变体。已知XXX和YY型果蝇死亡,则F1中没有染色体变异的个体为____(编号选填)
A.①雄性 B.②雌性 C.③雌雄都有
(3)若F1雄蝇昼夜节律都异常,雌蝇都正常,则可推断控制果蝇昼夜节律的基因per位于____染色体上。
A.常 B.X C.X^X D.Y
(4)以上3种突变体的相关突变基因(perL(长节律)、perS(短节律)和per0(无节律))相对per都为隐性基因且均位于与per基因所在的染色体相同,但不能确定它们是否由同一个per基因突变产生(即是否互为等位基因)。科学家将长节律雄蝇和携带无节律基因的雌蝇杂交,培育双per突变杂合体:若perL和per0为等位基因,则双per突变杂合子雌蝇的基因型可表示为XperLXper0,其性状应为   (选填填A“节律正常”或B“节律异常”);若为非等位基因,则相关基因在该雌蝇染色体上的分布情况为下图中的   ,该雌蝇性状应与第一种假设相反。
(5)经实验确定上述的第一种假设正确,这体现了基因突变   的特点。基因测序发现perS、perL和per0基因都只有一个碱基对发生了替换,但只有per0突变体完全丧失了昼夜节律,请推测per0突变体产生的原因:   。
5.(2024高三上·浦东月考)抑郁症与遗传进化
BDNF(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,也广泛分布于人类中枢神经系统中,其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNFmRNA含量变化等有关。图1为DNA甲基化机理图,图2为BDNF基因表达及调控过程。
(1)图2中过程③以   为原料,若该过程某tRNA的反密码子序列为5'-GAA-3',则其识别的密码子序列为   。
(2)miRNA-195是miRNA中一种,miRNA是小鼠细胞中具有调控功能的非编码RNA,在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下列叙述正确的是(  )(多选)
A.miRNA通过碱基互补配对识别mRNA
B.miRNA能特异性的影响基因的表达
C.不同miRNA的碱基排列顺序不同
D.miRNA的产生与细胞的分化无关
(3)抑郁症小鼠与正常鼠相比,图2中②过程   (选填字母),若①过程反应强度不变,则BDNF的含量将   (选填字母)。
A.减弱/减少 B.不变 C.增强/增多
(4)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C-G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶。与正常DNA分子相比,异常DNA的稳定性   (填“低”或“高”),说明你的判断依据   。
二、暑假作业,单项选择
6.(2024高三上·浦东月考)实验材料的选择在科学研究中起着至关重要的作用。下列实验中材料选择错误的是(  )
序号 实验名称 实验材料
A 检测生物组织中的还原糖 梨
B 绿叶中色素的提取和分离 菠菜叶
C 探究细胞呼吸的方式 酵母菌
D 观植物细胞的有丝分制 紫色洋葱鱗片叶
A.A B.B C.C D.D
7.(2024高三上·浦东月考)下列叙述正确的是(  )
A.ATP经水解脱去三个磷酸后形成腺嘌呤
B.蛋白质不能供能
C.糖原与乳糖的水解产物都是葡萄糖
D.肽酶和蛋白酶均作用于肽键
8.(2024高三上·浦东月考)细胞呼吸中,吸入的O2最终形成了(  )
A.CO2 B.H2O C.ATP D.丙酮酸
9.(2024高三上·浦东月考)菠菜叶进行“叶绿体中色素提取和分离”的实验,滤液经层析后,色素带在滤纸条上的分布顺序是(  )
A. B.
C. D.
10.(2024高三上·浦东月考)与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是(  )
A.施用农家肥,可提高大棚中CO2的浓度
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
11.(2024高三上·浦东月考)关于人体细胞生命历程的叙述,错误的是(  )
A.细胞增殖时,不一定都有细胞周期,但一定都有DNA分子的复制
B.细胞分化后,一般将一直保持分化后的形态、结构和生理功能直到死亡
C.细胞衰老时,细胞和细胞核体积均变小,酶的活性均降低
D.细胞凋亡时,一定受到严格的遗传机制决定,可能与激烈的细胞自噬有关
12.(2024高三上·浦东月考)哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞,其也会经历衰老和凋亡(如图)。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器,并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是(  )
A.网织红细胞内核基因转录频繁,蛋白质合成最旺盛
B.图示⑤过程该细胞内端粒变短,运输氧气的能力下降
C.图示①过程既有基因开始表达,也有基因停止表达
D.图示④过程会导致红细胞的呼吸强度高度依赖氧浓度
13.(2024高三上·浦东月考)1952年赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术,进行了“噬菌体侵染细菌的实验”。下列相关叙述正确的是 (  )
A.用32P和35S分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA
B.用35S标记T2噬菌体,侵染、离心后35S主要存在于沉淀物中
C.合成子代噬菌体的蛋白质所需原料和能量均由细菌提供
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
14.(2024高三上·浦东月考)将15N标记的一个DNA分子放在含有14N的溶液中,让其复制一次,则含有15N的 DNA 分子占全部子代DNA分子的概率是(  )
A.0 B.1 / 4 C.1 / 2 D.1
15.(2024高三上·浦东月考)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列相关叙述正确的是(  )
A.启动子是DNA聚合酶的结合部位,终止子的功能是终止基因转录过程
B.过程①进行的场所是细胞核,过程②需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA
C.细胞蛋白质缺乏时不利于生长,大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是转录与翻译可同时进行
D.细胞中缺乏rRNA时,RPl与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始,导致物质与能量的浪费
16.(2024高三上·浦东月考)miRNA是真核细胞中的一类具有调控功能的单链非编码RNA分子,不编码任何蛋白质。下图表示miRNA形成以及抑制W蛋白质合成的作用机理。结合题图思考,下列相关叙述中,正确的是(  )
A.miRNA形成的加工阶段会发生RNA分子中磷酸二酯键的断裂
B.miRNA翻译时需要氨基酸作为原料,还需要tRNA、ATP等物质
C.miRNA基因转录成miRNA的过程需要解旋酶、RNA聚合酶的催化
D.miRNA抑制W蛋白质合成的机理可能是阻止了W基因的mRNA在核糖体上的移动
17.(2024高三上·浦东月考)当细胞中缺乏氨基酸时,携带氨基酸的负载tRNA 会转化为没有携带氨基酸的空载tRNA,进而调控相关基因表达, 相应过程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.①过程中 RNA 聚合酶催化 mRNA链的合成方向为5'→3'
B.①过程合成的mRNA经过核孔运出细胞核, 与核糖体 a最先结合
C.图示②过程多个核糖体同时合成多条多肽链可以提高翻译的效率
D.当缺乏氨基酸时, 空载tRNA 通过③、④两条途径来调控相应基因表达
18.(2024高三上·浦东月考)研究表明,DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白乙酰化都属于表观遗传机制。其中,某些基因甲基化会干扰转录因子和启动子识别位点的结合;miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解;组蛋白乙酰化使基因启动子更容易被转录因子识别并结合。下列叙述正确的是(  )
A.DNA甲基化加快转录的速度 B.miRNA调控加快翻译的速度
C.组蛋白乙酰化加快复制的速度 D.三种机制均能遗传给后代
19.(2024高三上·浦东月考)单倍体育种能明显缩短育种年限,该育种方法主要依据的遗传学原理是(  )
A.基因自由组合 B.基因突变
C.染色体变异 D.基因重组
20.(2024高三上·浦东月考)下列叙述正确的是(  )
A.染色体中缺失一个基因不属于基因突变
B.产前诊断能确定胎儿性别进而有效预防白化病
C.染色体变异和基因突变均可以用光学显微镜直接观察
D.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体增倍
答案解析部分
1.【答案】(1) A;标记重捕
(2) A;C
(3) B
(4) 219
(5) ABD
(6) 答案1:同意该观点或不完全同意,本研究虽缺乏对牛蛙幼体(蝌蚪)的调研数据,但分析发现,牛蛙更偏爱浅水水域、草本盖度较高、草本高度适中的沼泽草甸的生境。
①可能是因为浅水水域相对丰富的蚊虫和小型脊椎动物等为牛蛙的生存提供了必要的生活条件与食物来源;
②草本盖度较高、草本高度适中提供了牛蛙发现天敌,即时隐蔽的自然条件;
③回避直晒的阳光减少了皮肤的水分流失,有利于辅助呼吸
④溪流作为流水水体,相对食物供给少,不利于牛蛙蝌蚪和卵生存;
答案2:不同意,缺乏对牛蛙幼体(蝌蚪)的调研数据
(7) AB
【知识点】种群数量的变化曲线;种间关系;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)牛蛙入侵当地由于缺少天敌的制约,在入侵初期的增长速度特别快,此时种群数量表现为“J”形增长,类似于图1-a中的曲线A。调查牛蛙的种群数量变化,可以采用标记重捕法,标记重捕法适用于活动能力强、活动范围广的生物。
(2)科研人员发现,牛蛙入侵后,有多种同级消费者或本地蛙种逐渐在草海湿地消失,这可能导致草海湿地生态系统营养结构变得A简单,因为物种(多种同级消费者或本地蛙种)数量减少导致生态系统的自我调节能力下降、抵抗力稳定性C下降。
(3)B曲线表现为“S”形增长,种群数量变化曲线为“S”形增长的蛙种受到当地环境、空间资源的限制,且受天敌的威胁;t1时刻本地蛙种种群的种群数量达到环境的最大容纳量,处于相对稳定状态,年龄组成可能是如右图所示的B型稳定型。
(4)最大捕捉量应在种群数量为K/2时,为了保护本地蛙类资源不受破坏,并能获得最大捕捉量,应使本地蛙种的种群数量保持在约为K/2=438÷2=219。
(5)A、甲表示非生物的物质和能量,牛蛙的入侵会对当地生态系统的结构和功能造成影响,会对甲产生影响,A错误;
B、乙表示消费者,如需获得1000kJ乙2,一般情况下,最多需要1000/10%=10000kJ的乙1,B错误;
C、丙表示生产者,生产者与分解者共同保障了无机环境与生物群落的物质循环过程,C正确;
D、丁表示分解者,分解者中既有原核生物,也有真核生物,如蚯蚓等,D错误。
故答案为:ABD。
(6)根据题干与表1信息判断小张同学观点错误。牛蛙在沼泽草甸、且草本盖度在(61%~80%)范围分布较多,且表现为在草本中高度环境中分布较多,优先选择的水体类型是沟渠,据此,在静水塘或水深较浅的沟渠捕捉蝌蚪;并在附近草本盖度适中,高度在61-100cm的浅水区沼泽草甸区捕捉成体是合适的。这是因为在上述环境中牛蛙有其良好的生活环境和食物来源,即两栖类生物表现为水、陆环境均可生存的特征,牛蛙选择的生态环境中有其生存需要的空间和资源,且其生殖过程需要在相对静止的环境中实现。但本研究缺乏对牛蛙幼体(蝌蚪)的调研数据,因此无法完全同意小张同学的观点。
(7)本实验研究中,影响稻螟赤眼蜂移向选择的信息属于物理信息和化学信息。A侧水稻没有螟虫卵,B侧水稻存在螟虫卵,进而引起两种水稻植株上的赤眼蜂分布不同,说明物理信息会引起赤眼蜂的移向选择;A侧和B侧放置不同“气味”的水稻植株,进而使A、B侧赤眼蜂分布不同,说明化学信息也会引起赤眼蜂的分布不同。分析得知AB正确,C错误。
故答案为:AB。
【分析】 生态系统中信息的种类:①物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。②化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。③行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
信息传递在生态系统中的作用:①生命活动的正常进行,离不开信息的作用;②生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;③信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
2.【答案】(1) C
(2) B
(3) c 吸收、利用、转化光能
(4) ①②③
(5) A,E
(6) A,C,D
【知识点】光合作用综合
【解析】【解答】(1)前体蛋白进入叶绿体,需要消耗能量利用叶绿体膜上的TOC-TIC蛋白复合体,属于主动运输。分析得知C正确,ABD错误。
故答案为:C。
(2)前体蛋白进入叶绿体属于主动运输,需要利用叶绿体膜上的TOC-TIC蛋白复合体,其中TOC-TIC蛋白复合体相当于位于叶绿体膜上的载体蛋白,体现了叶绿体内膜具有的特点或功能有②控制物质进出,分析得知B正确,ACD错误。
故答案为:B。
(3)光合色素分布在图中的c类囊体薄膜上,其作用是吸收、利用、转化光能。
(4)下列①~⑤是图1中相应结构或物质,其中以磷脂和蛋白质为主要成分的结构是①核膜,生物膜的主要成分为磷脂和蛋白质;核糖核酸分布于②细胞质;碳反应即为光合作用的暗反应阶段,发生于③叶绿体基质。
(5)参与叶绿体蛋白合成和转运的细胞器有A核糖体和E线粒体,其中核糖体为蛋白质的合成提供场所,线粒体为蛋白质的合成提供能量。
(6)A、叶绿体D1蛋白是构成PSII的基本框架,高温胁迫通过破坏叶绿体类囊体膜上的PSII反应中心影响水稻旗叶对光的吸收,A正确;
B、高温对水稻品种1的净光合速率影响更大,分析图表可看出品种1的净光合速率差值为3.87,品种2的净光合速率差值为2.91,品种1的差值比品种2更大,说明品种1受影响更大,B错误;
C、高温对气孔导度的影响没有其对光合速率的影响明显,高温降低气孔导度导致胞间CO2浓度升高,光合作用的原料CO2充足,但净光合速率速率下降,高温对气孔导度的影响小于对净光合速率的影响,C正确;
D、高温会影响叶绿体中酶的重复利用,其通过影响酶的活性使酶失活,酶失活后无法恢复活性,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】图中a为叶绿体外膜,b为叶绿体内膜,c为类囊体薄膜。
光合作用的过程:
3.【答案】(1) C
(2) A,B
(3) D
(4) C,D
(5) A,B,C,D
(6) B E D F
【知识点】非特异性免疫;体液免疫
【解析】【解答】(1)A、中性粒细胞属于第二道防线,能够汇聚到伤口处吞噬细菌,A错误;
B、中性粒细胞表面存在MHC分子,病原体入侵后会形成抗原-MHC复合体,刺激细胞毒性T细胞增殖、分化,B错误;
C、骨髓多能造血干细胞在骨髓中分化成中性粒细胞,成熟后进入血浆或组织液,C正确;
D、中性粒细胞表面含有抗原受体,能够特异性识别抗原,以胞吞方式吞噬病原体,D错误。
故答案为:C。
(2)胃饥饿素和瘦素可以在血浆和组织液中被检测到,两者通过体液运输作用于相应的靶细胞,会出现在内环境中;下丘脑细胞内液属于细胞内液,胃液属于外界环境,均不属于内环境。分析得知AB正确,CD错误。
故答案为:AB。
(3)胃饥饿素和瘦素能够共同调节人体的饥饿感和饱腹感,两激素属于拮抗关系,同样属于拮抗关系的还有共同调节血糖平衡的胰岛素和胰高血糖素,分析得知D正确,ABC错误。
故答案为:D。
(4)A、脂肪细胞属于体细胞,由受精卵增殖分化而来,含有生物体全套的遗传物质,包括胃饥饿素的基因,因为分化而选择性不表达,A错误;
B、瘦素抑制食欲的过程存在体液调节也存在神经调节,由脂肪细胞分泌的瘦素通过体液运输作用于下丘脑的某一区域,使人产生饱腹感,B错误;
C、下丘脑细胞上有胃饥饿素和瘦素的受体,两种激素作用于下丘脑的不同区域,C正确;
D、胃细胞和脂肪细胞可能有发达的高尔基体,两种激素均属于分泌蛋白,高尔基体与分泌蛋白的加工、运输密切相关,分泌胃饥饿素的胃细胞和分泌瘦素的脂肪细胞均可能含有发达的高尔基体,D正确。
故答案为:CD。
(5)对比图2和图3,单核细胞缺失小鼠伤口愈合时会出现的异常情况包括伤口附近没有单核细胞和胃饥饿素、血管过度增生(数量异常增加)、脂肪细胞伤口处大量堆积、瘦素水平异常升高等。分析得知ABCD正确。
故答案为:ABCD。
(6)实验目的为探究该抑制作用发生在脂肪细胞还是血管上皮细胞上,脂肪细胞分泌瘦素,实验自变量应为胃饥饿素的有无,实验II添加激素应为B胃饥饿素;瘦素具有促进血管生成的作用,实验I、II的检测指标应为E检测细胞的数量;脂肪细胞可以产生瘦素,实验IV添加激素应为D空白;实验III、IV的检测指标F检测瘦素含量。
【分析】神经调节是指在神经系统的直接参与下所实现的生理功能调节过程,是人体最重要的调节方式。体液调节指激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。神经调节与体液调节之间的关系:一方面大多数内分泌腺都受中枢神经系统的控制;另一方面内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能。
内环境:由血浆、组织液、淋巴构成的细胞生活的直接环境。
注意:体液包括细胞外液和细胞内液,三种细胞外液(血浆、组织液、淋巴)构成内环境。为区别个体生活的外界环境,把由细胞外液构成的液体环境称为内环境。
4.【答案】(1)A
(2)A
(3)B
(4)B;D
(5)多方向性;per0基因1对碱基的替换可能导致终止密码子提前出现,翻译提前终止,编码的蛋白功能丧失
【知识点】伴性遗传;基因突变的特点及意义;染色体数目的变异;遗传信息的翻译;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】(1)经过处理的雄果蝇和一种特殊的X^XY雌果蝇(两条X染色体连在一起,不能分开)进行杂交,亲本雌果蝇的应产生2种配子,分别是X^X和Y,比例为1:1。分析得知A正确,BCD错误。
故答案为:A。
(2)亲本雄果蝇XY和雌果蝇X^XY进行杂交,F1个体基因型及比例为X^XX(致死):X^XY(雌性):XY(雄性):YY(致死)=1:1:1:1,其中没有染色体变异的个体为XY(①雄性) 。分析得知A正确,BCD错误。
故答案为:A。
(3)F1中雌果蝇为变异X^XY个体,雄果蝇为正常XY个体,若F1雄蝇XY个体昼夜节律都异常,雌蝇X^XY个体都正常,则可推断控制果蝇昼夜节律的基因per位于X染色体上。
故答案为:B。
(5)双per突变杂合子雌蝇的基因型可表示为XperLXper0,其性状应为节律异常;基因型为XperLXper0的雌蝇为长节律和无节律基因组合,perLperS和per0相对per都为隐性野生型基因,若为非等位基因,则分别与突变基因连锁(则相关基因在该雌蝇染色体上的分布情况为图甲中的B),经过减数分裂每条染色体都有野生型基因,后代不管怎么组合都不会出现突变型个体,即该雌蝇性状应节律正常,与第一种假设相反。
(5)经实验确定上述的第一种假设正确,per基因可突变为perL、perS和per0基因,体现了基因突变具有不定向性的特点;因测序发现perS、perL和per0基因都只有一个碱基对发生了替换,但只有per0突变体完全丧失了昼夜节律,请推测per0突变体产生的原因是per0基因1对碱基的替换可能导致终止密码子提前出现,翻译提前终止,编码的蛋白功能丧失。
【分析】基因的自由组合定律的实质是:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,即非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
基因分离定律:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
原因 内因 DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变
外因 某些诱变因素:物理因素、化学因素和生物因素等
特点 (1)普遍性:在生物界中是普遍存在的
(2)随机性:生物个体发育的任何时期和部位
(3)低频性:突变频率很低
(4)多向性和可逆性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因;可由A突变为a,也可由a突变为A
(5)多害少利性:一般是有害的,少数有利
发生时间 DNA复制时,即有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ前的间期
意义 ①新基因产生的途径;②生物变异的根本来源;③生物进化的原始材料
(1)根据题意可知,亲本雌果蝇的染色体组成为X^XY,因两条X染色体连在一起,不能分开,所以亲本雌果蝇可以产生2种配子X^X和Y,比例为1:1。
故选A。
(2)根据题意可知,亲本雌果蝇的染色体组成为X^XY,可以产生2种配子X^X和Y比例为1:1,亲本雄果蝇的染色体组成为XY,其产生的配子有2种X和Y比例为1:1,所以F1中个体的染色体组成及比例为1X^XX(致死)、1X^XY(雌性)、1XY(雄性)、1YY(致死),所以F1中没有染色体变异的个体为雄性 。
故选A。
(3)F1中雌果蝇的染色体组成为X^XY,雄果蝇的染色体组成为XY,所以若F1雄蝇昼夜节律都异常,雌蝇都正常,则控制果蝇昼夜节律的基因per位于X染色体上。
故选B。
(4)基因型为XperLXper0的雌蝇为长节律和无节律基因组合,perL、perS和per0相对per都为隐性基因,故若perL和per0为等位基因,则双per突变杂合子雌蝇的基因型可表示为XperLXper0,其性状应为节律异常。若野生型基因分别与突变基因连锁,经过减数分裂每条染色体都有野生型基因,后代不管怎么组合都不会出现突变型个体,即性状为节律正常,因此若为非等位基因,则相关基因在该雌蝇染色体上的分布情况为下图中的D。
(5) per基因可突变为perL、perS和per0基因,这体现了基因突变具有多方向性的特点。per0基因1对碱基的替换可能导致终止密码子提前出现,翻译提前终止,无法合成正常的蛋白质,导致果蝇羽化无节律,即完全丧失了昼夜节律。
5.【答案】(1)氨基酸;5'-UUC-3'
(2)A;B;C
(3)C;A
(4)低;突变基因中C-G减少、T-A增加,又因C-G中有三个氢键、T-A有两个氢键,且氢键越多、DNA越稳定,因此突变的DNA稳定降低。
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)图2中过程③为翻译过程,该过程发生在核糖体上,是以mRNA为模板,以氨基酸为原料合成多肽链的过程,即该过程是以氨基酸为原料;若该过程某tRNA的反密码子序列为5'-GAA-3',根据碱基互补配对,其识别的密码子序列为5'-UUC-3'。
(2)A、miRNA通过碱基互补配对识别靶mRNA,进而导致靶mRNA的降解,A正确;
B、该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解,因此miRNA能特异性的影响基因的表达中的翻译过程,B正确;
C、在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,不同miRNA的碱基排列顺序不同,C正确;
D、miRNA在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,是基因选择性表达的结果,与细胞的分化有关,D错误。
故答案为:ABC。
(3)图中①、②过程分别表示转录和翻译的过程,抑郁症小鼠与正常鼠相比,图2中②翻译过程增强/增多,因为BDNF是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,正常小鼠的BDNF多于抑郁症小鼠,BDNF基因表达更强;若①转录过程反应强度不变,则BDNF的含量将减少/减弱,因为正常小鼠的BDNF多于抑郁症小鼠,BDNF基因表达更强,若①转录过程反应强度不变、②翻译过程增强/增多,则作用于③翻译过程的mRNA减少,BDNF的含量将减少/减弱。分析得知C正确、A正确。
故答案为:C、A。
(4)异常DNA分子中的一个C-G中胞嘧啶C甲基化后又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶A,突变基因中C-G减少、T-A增加,又因C-G中有三个氢键、T-A有两个氢键,且氢键越多、DNA越稳定,因此突变的DNA稳定降低。
【分析】 翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
(1)图2中过程③为翻译,翻译的产物是蛋白质,原料是氨基酸。tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,因此若该过程某tRNA的反密码子序列为5'-GAA-3',则其识别的密码子序列为5'-UUC-3'。
(2)A、据图所示,BDNF基因转录形成的mRNA与miRNA通过碱基互补配对识别并结合,A正确;
B、miRNA能特异性的与BDNF基因转录形成的mRNA结合,从而影响该基因的表达(翻译),B正确;
C、核酸的不同主要取决于碱基排列顺序,因此不同miRNA的碱基排列顺序不同,C正确;
D、miRNA的产生会影响基因的表达,而细胞分化的本质是基因的选择性表达,因此miRNA的产生与细胞的分化有关,D错误。
故选ABC。
(3)①BDNF是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,相比抑郁症小鼠,正常小鼠的BDNF较多,即BDNF基因表达较强,因此抑郁症小鼠与正常鼠相比,图2中②过程增强/增多。
故选C。
②BDNF是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,相比抑郁症小鼠,正常小鼠的BDNF较多,即BDNF基因表达较强,若①过程反应强度不变,②过程增强,则用于③过程的mRNA减少,则BDNF的含量将减少/减弱。
故选A。
(4)DNA分子中A和T之间有两个氢键,G和C之间有三个氢键,氢键数量越多越稳定。与正常DNA分子相比,异常DNA的A和T数量较多,G和C数量较少,氢键数量较少,稳定性低。
6.【答案】D
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、检测生物组织中的还原糖,应选择富含还原性糖、白颜色或浅色的实验材料,梨符合,A正确;
B、绿叶中色素的提取和分离实验应选择富含叶绿素的实验材料,B正确;
C、细胞呼吸的方式有有氧呼吸和无氧呼吸两种方式,酵母菌为兼性厌氧菌,C正确;
D、观察植物细胞的有丝分裂°应选择进行有丝分裂旺盛的部位材料,紫色洋葱鳞片叶不分裂,应选择根尖做实验,D错误.
故答案为:D。
【分析】还原糖的鉴定:选材→制备组织样液→加斐林试剂→水浴加热→显色
实验原理:糖类中的可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖等),与新配制的斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。
注意事项:一定要用富含还原糖的材料,如苹果、梨等。另外所选材料的颜色不能过深,一般以白色为最好,如果颜色过深,会覆盖反应所产生的颜色。如韭菜中虽然含有较多的还原糖,但其颜色过深,所以不能用作本实验的材料。
7.【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;糖类的种类及其分布和功能;ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A、ATP经水解脱去三个磷酸后形成腺苷, A错误;
B、脂肪可以功能,通过分解后产物为机体提供能量,B错误;
C、乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖,与水解产物为葡萄糖的糖原不同,C错误;
D、肽酶作用于肽键,蛋白酶作用蛋白质的肽键,二者均作用于肽键,D正确。
故答案为:D。
【分析】蛋白质多样性的原因:①氨基酸的种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化。②多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
蛋白质的主要功能——生命活动的主要承担者:
① 构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;
② 催化作用:如酶;
③ 调节作用:如胰岛素、生长激素;
④ 免疫作用:如抗体,抗原;
⑤ 运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
8.【答案】B
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义
【解析】【分析】细胞呼吸第三个阶段,O2与前两步产生的还原氢生成水,B正确。有氧呼吸第一阶段产生丙酮酸,第二阶段产生CO2 都与O2无关,AD错误。有氧呼吸三个阶段都有ATP产生,C错误。所以本题选B。
【点评】本题考查了学生的识记能力,难度不大,只要记住相关知识点即可得出正确答案。
9.【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】叶绿体中色素提取液分离时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的速度也不同,溶解度越大则扩散速度越快,反之则越慢,因而能实现色素分离;叶绿体中四种色素在层析液中的溶解度大小顺序是胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b,所以层析结果分布顺序是胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽)。分析得知A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】 实验步骤
10.【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】解:A、农家肥含有大量微生物和有机物,其分解农家肥产生二氧化碳,可提高大棚中二氧化碳浓度,从而提高农作物的产量,A正确;
B、种植蔬菜要合理密植,如果过密,植物叶片就会相互遮挡,并且呼吸作用消耗的有机物提高,反而会使产量下降,B错误;
C、阴雨天光合作用较弱,要降低大棚温度,较少呼吸作用消耗的有机物才有利于有机物的积累,C错误;
D、虽然色素主要吸收红光和蓝紫光,但是对其它光也有吸收,用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,只允许红光透过,反而会降低蔬菜的光合作用速率,D错误.
故选:A.
【分析】农业生产以及温室中提高农作物产量的方法:1、控制光照强度的强弱;2、控制温度的高低;3、适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度.
11.【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期,因此细胞增殖时,不一定都有细胞周期,但一定都有DNA分子的复制,A正确;
B、细胞分化具有稳定性,即细胞分化后,一般将一直保持分化后的形态、结构和生理功能直到死亡,B正确;
C、细胞衰老后,细胞体积变小,但细胞核体积变大,部分酶的活性降低,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,因此细胞凋亡时,一定受到严格的遗传机制决定,可能与激烈的细胞自噬有关,D正确。
故答案为:C。
【分析】 细胞衰老的特征:①细胞内的水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢;②细胞内多种酶的活性降低;③细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;④细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理活动;⑤细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
细胞的凋亡:细胞在一定阶段,由特定基因控制程序引起正常的自然死亡,又称细胞编程性死亡或生理性死亡。
意义:
①确保正常发育生长:细胞的自然更新;
②维持内部环境稳定:清除受损、突变、衰老的细胞;
③积极防御外界干扰:阻止病毒在感染细胞复制。
类型:①个体发育中细胞的编程性死亡;②成熟个体中细胞的自然更新;③被病原体感染的细胞的清除。
12.【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;细胞分化及其意义;细胞的生命历程综合
【解析】【解答】A、哺乳动物的成熟红细胞内没有细胞核和大部分细胞器,网织红细胞内没有细胞核,不会出现核基因转录现象,A错误;
B、哺乳动物的成熟红细胞内没有细胞核和大部分细胞器,网织红细胞内没有细胞核,也就没有染色体,端粒是染色体的组成部分,因此该细胞内不存在端粒,B错误;
C、①过程表示细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,图示①过程既有基因开始表达,也有基因停止表达,C正确;
D、④过程表示排出细胞器,排出细胞器会导致成熟红细胞只能进行无氧呼吸,无氧呼吸的呼吸强度与氧浓度无关,D错误。
故答案为:C。
【分析】图示表示哺乳动物红细胞的部分生命历程,造血干细胞先形成幼红细胞,幼红细胞排除细胞核后形成网织红细胞,网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞,所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼吸。
过程:
13.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】在T2噬菌体的化学组成中,60%是蛋白质,40%是DNA。仅蛋白质分子中含有硫,磷几乎都存在于DNA分子中,所以应用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,A不符合题意;噬菌体侵染细菌实验中,上清液是质量较轻的亲代噬菌体的蛋白质外壳或噬菌体,沉淀物中是质量较重的含子代噬菌体的大肠杆菌。35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,所以侵染、离心后35S主要存在于上清液中,B不符合题意;T2噬菌体属于病毒,其合成子代噬菌体的蛋白质所需原料和能量均由细菌提供,C符合题意;该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,不能证明DNA是主要的遗传物质,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】噬菌体侵染细菌的实验中应注意的三个关键点
(1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营专性寄生生活,所以应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
(2)不能标记C、H、O、N,因这些元素是蛋白质和DNA共有的,无法将DNA和蛋白质区分开。
(3)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上,因为放射性检测时,只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。
14.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程,DNA分子的复制方式为半保留复制,即新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链;一个DNA分子复制一次的结果21=2个,2个DNA分子的4条链中有2条链是最初的母链,2条链是含有15N标记的子链,因此子代DNA分子中含有15N标记的DNA分子数是2个,占全部子代DNA分子的比例是2/2=1。分析得知D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的复制
15.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、启动子在基因编码区的上游,是RNA聚合酶而不是DNA聚合酶的结合部位,终止子的功能是终止基因转录过程,是RNA聚合酶脱离DNA的部位,A错误;
B、过程①、②分别表示转录和翻译;大肠杆菌是原核生物,原核细胞无细胞核,过程①转录主要发生在拟核而不是细胞核中;过程②翻译需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA,B错误;
C、细胞蛋白质缺乏时不利于生长,大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是原核细胞边转录边翻译,C正确;
D、当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合,而mRNA上的RBS是核糖体结合位点,这样会导致mRNA不能与核糖体结合,终止核糖体蛋白的合成,减少物质与能量的浪费,D错误。
故答案为:C。
【分析】 翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
16.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、RNA由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成,miRNA基因转录形成的RNA在细胞核内加工需要切去内含子转录的部分(如图中的圆点与分叉部分),因此会发生磷酸二酯键的断裂,A正确;
B、miRNA翻译时不需要氨基酸作为原料,miRNA不会对氨基酸进行编码,B错误;
C、miRNA基因转录成miRNA的过程不需要解旋酶,只需要RNA聚合酶的催化,C错误;
D、miRNA抑制W蛋白的合成,是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合,阻断其翻译过程正常进行来实现的,抑制W蛋白质合成的机理可能是阻止了核糖体在mRNA上移动,D错误。
故答案为:A。
【分析】 转录:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)
过程:
①解旋:DNA解旋,碱基得以暴露;
②配对:以DNA一条链为模板,游离的核糖核苷酸,与DNA分子上的碱基互补配对,形成氢键;
③连接:新结合的核糖核苷酸与正在合成的RNA连接,形成mRNA;
④释放:mRNA从DNA上释放,DNA双链恢复。
17.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、①过程表示转录,转录过程中RNA聚合酶催化mRNA 链的合成方向为5'→3',A正确;
B、①、②过程分别表示转录和翻译,转录合成的mRNA经过核孔运出细胞核,根据肽链在
a最长、d最短判断翻译的方向是从右向左,mRNA与肽链最长的核糖体a最先结合,B正确;
C、②过程表示翻译,翻译过程中多个核糖体同时合成多条多肽链,可以通过加快速度提高翻译的效率,C正确;
D、③、④表示缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的相关过程,根据题图,缺乏氨基酸时空载tRNA→④抑制→①; 空载tRNA→激活蛋白激酶来抑制翻译过程,空载tRNA 通过③、④两条途径来调控相应基因表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】 翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
18.【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、DNA甲基化会使染色质高度螺旋化,导致转录不能完成,A错误;
B、miRNA调控,导致mRNA被降解,导致翻译不能进行,B错误;
C、组蛋白乙酰化会使DNA的信息容易被读取,最终影响基因的转录,C错误;
D、DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白乙酰化都能影响基因表达和细胞分化等生物学过程。这些修饰可以在细胞分裂过程中被遗传给后代,D正确。
故答案为:D。
【分析】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,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
19.【答案】C
【知识点】染色体数目的变异;单倍体育种
【解析】【解答】A、基因自由组合不是育种相关的原理,A错误;
B、基因突变是诱变育种的原理,B错误;
C、染色体变异是单倍体育种或多倍体育种的原理,单倍体育种的过程一般是首先花药离体培养,从而获得单倍体植株,然后进行秋水仙素加倍,从而获得所需性状的纯合个体,主要依据的遗传学原理是染色体变异,C正确;
D、基因重组是杂交育种的原理,D错误。故答案为:C。
【分析】 原理:染色体变异
方法:花粉(药)离体培养
20.【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义;染色体数目的变异;人类遗传病的监测和预防;多倍体育种
【解析】【解答】A、基因缺失一个碱基属于基因突变,染色体中缺失一个基因不属于基因突变,染色体中缺失一个基因属于染色体变异,A正确;
B、产前诊断能确定胎儿性别,但不能有效预防白化病,因为白化病是常染色体隐性遗传病,与性别无关,B错误;
C、染色体变异可以用光学显微镜直接观察,但基因突变属于点突变,不可以用光学显微镜直接观察,C错误;
D、秋水仙素诱导多倍体形成的原因是抑制纺锤体的形成,D错误。
故答案为:A。
【分析】 基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
原因 内因 DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变
外因 某些诱变因素:物理因素、化学因素和生物因素等
特点 (1)普遍性:在生物界中是普遍存在的
(2)随机性:生物个体发育的任何时期和部位
(3)低频性:突变频率很低
(4)多向性和可逆性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因;可由A突变为a,也可由a突变为A
(5)多害少利性:一般是有害的,少数有利
发生时间 DNA复制时,即有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ前的间期
意义 ①新基因产生的途径;②生物变异的根本来源;③生物进化的原始材料
1 / 1上海市浦东新区华东师范大学第二附属名校2024-2025学年高三暑期返校测试生物试题
一、(考试时间60分钟满分100分)
1.(2024高三上·浦东月考)请回答关于生物与环境相关的问题
为了解一些入侵物种的现状,科研人员进行了许多调查和研究。阅读材料,回答问题。
【材料1】为了掌握牛蛙在草海湿地的种群分布现状,研究小组对牛蛙种群、本地蛙种群数量变化进行了跟踪调查,获得了调查数据并建立了相关的数学模型,如图1所示。
图1-a:牛蛙、本地蛙种种群数量变化图1-b:牛蛙成体解剖食物组成(体积百分比)
(1)牛蛙入侵当地由于缺少天敌的制约,在入侵初期的增长速度特别快,类似于图1-a中的曲线________(填A或B)。调查牛蛙的种群数量变化,可以采用________法。
(2)科研人员发现,牛蛙入侵后,有多种同级消费者或本地蛙种逐渐在草海湿地消失,这可能导致草海湿地生态系统营养结构变得________(选填A简单/B复杂),致使生态系统的抵抗力稳定性________(选填A上升/B不变/C下降)。
(3)本地蛙种的种群数量变化曲线如B曲线所示,则在t1时刻本地蛙种种群的年龄组成可能是如右图所示的____型(填写字母)。
A. B. C.
(4)为了保护本地蛙类资源不受破坏,并能获得最大捕捉量,应使本地蛙种的种群数量保持在约为________(填写具体数据)。
【材料2】牛蛙作为一种两栖类生物,往往需生活在水域周边,以维持正常生理活动所需,肉食性鱼类与水鸟为其主要天敌。为了进一步对草海湿地入侵物种牛蛙开展防控工作,科研人员对草海湿地的牛蛙生境进行调研,其具体数据如表:
表草海湿地牛蛙(成体)生活环境分布
生态因子 类别 个体数量 分布偏好
植被类型 耕地 62 NS
草地 111 S
沼泽草甸 265 F
草本盖度 差(≤30%) 92 S
中(31%~60%) 180 F
良(61%~80%) 104 RS
优(>80%) 62 RS
草本高度 差(高度≤3cm) 73 RS
中(高度31~60cm) 105 S
良(高度61~100cm) 185 F
优(高度>100cm) 75 RS
水体类型 静水塘(自然静水、人工蓄水池、废弃鱼塘) 145 S
溪流(河流、水渠等流动水体) 8 E
沟渠(水流较缓或静止的人工水渠) 285 S
水深 浅水区 浅(水深≤3cm) 87 RS
较浅(水深31~60cm) 163 F
深水区 较深(水深61~100cm) 108 S
深(水深>100cm) 80 RS
注:“分布偏好”具体为:E-回避;NS-不选择;S-选择;RS-随机选择;F-偏好。
(5)下图表示草海湿地生态系统四种成分之间的关系,以下相关叙述不正确的是(  )
A. 牛蛙的入侵,对甲不会产生影响
B. 如需获得1000kJ乙2,一般情况下,最多需要3000kJ的乙1即可
C. 丙保障了无机环境与生物群落的物质循环过程
D. 丁所代表的是原核生物
(6)小张同学为了捕捉牛蛙成体与蝌蚪进行研究,提出“在静水塘或水深较浅的沟渠捕捉蝌蚪;并在附近草本盖度适中,高度在61-100cm的浅水区沼泽草甸区捕捉成体。”请你根据题干与表1信息判断小张同学观点是否正确?并从牛蛙食性、繁殖习惯、种间关系、两栖类特征等方面知识阐述你判断的理由。
人们研究信息传递的目的,是应用到生产生活中解决实际问题。阅读材料3,回答问题。
【材料3】除了通过“稻虾共作”外,科研人员也会引入稻螟赤眼蜂对水稻螟虫进行生物防治。稻螟赤眼蜂可将卵产在螟虫的虫卵内,是螟虫的天敌。然而,科研人员也发现,螟虫会与飞虱一起寄生在水稻上(水稻产生的防御性挥发物发生变化,“气味”有所不同),导致稻螟赤眼蜂的生物防治效果下降。为此,科研人员利用Y形管(见图2)进行了实验研究,得到稻螟赤眼蜂被吸引移向A侧或B侧水稻的百分率(见图3)。
(7)本实验研究中,影响稻螟赤眼蜂移向选择的信息属于(  )
A. 物理信息 B. 化学信息 C. 行为信息
【答案】(1) A;标记重捕
(2) A;C
(3) B
(4) 219
(5) ABD
(6) 答案1:同意该观点或不完全同意,本研究虽缺乏对牛蛙幼体(蝌蚪)的调研数据,但分析发现,牛蛙更偏爱浅水水域、草本盖度较高、草本高度适中的沼泽草甸的生境。
①可能是因为浅水水域相对丰富的蚊虫和小型脊椎动物等为牛蛙的生存提供了必要的生活条件与食物来源;
②草本盖度较高、草本高度适中提供了牛蛙发现天敌,即时隐蔽的自然条件;
③回避直晒的阳光减少了皮肤的水分流失,有利于辅助呼吸
④溪流作为流水水体,相对食物供给少,不利于牛蛙蝌蚪和卵生存;
答案2:不同意,缺乏对牛蛙幼体(蝌蚪)的调研数据
(7) AB
【知识点】种群数量的变化曲线;种间关系;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)牛蛙入侵当地由于缺少天敌的制约,在入侵初期的增长速度特别快,此时种群数量表现为“J”形增长,类似于图1-a中的曲线A。调查牛蛙的种群数量变化,可以采用标记重捕法,标记重捕法适用于活动能力强、活动范围广的生物。
(2)科研人员发现,牛蛙入侵后,有多种同级消费者或本地蛙种逐渐在草海湿地消失,这可能导致草海湿地生态系统营养结构变得A简单,因为物种(多种同级消费者或本地蛙种)数量减少导致生态系统的自我调节能力下降、抵抗力稳定性C下降。
(3)B曲线表现为“S”形增长,种群数量变化曲线为“S”形增长的蛙种受到当地环境、空间资源的限制,且受天敌的威胁;t1时刻本地蛙种种群的种群数量达到环境的最大容纳量,处于相对稳定状态,年龄组成可能是如右图所示的B型稳定型。
(4)最大捕捉量应在种群数量为K/2时,为了保护本地蛙类资源不受破坏,并能获得最大捕捉量,应使本地蛙种的种群数量保持在约为K/2=438÷2=219。
(5)A、甲表示非生物的物质和能量,牛蛙的入侵会对当地生态系统的结构和功能造成影响,会对甲产生影响,A错误;
B、乙表示消费者,如需获得1000kJ乙2,一般情况下,最多需要1000/10%=10000kJ的乙1,B错误;
C、丙表示生产者,生产者与分解者共同保障了无机环境与生物群落的物质循环过程,C正确;
D、丁表示分解者,分解者中既有原核生物,也有真核生物,如蚯蚓等,D错误。
故答案为:ABD。
(6)根据题干与表1信息判断小张同学观点错误。牛蛙在沼泽草甸、且草本盖度在(61%~80%)范围分布较多,且表现为在草本中高度环境中分布较多,优先选择的水体类型是沟渠,据此,在静水塘或水深较浅的沟渠捕捉蝌蚪;并在附近草本盖度适中,高度在61-100cm的浅水区沼泽草甸区捕捉成体是合适的。这是因为在上述环境中牛蛙有其良好的生活环境和食物来源,即两栖类生物表现为水、陆环境均可生存的特征,牛蛙选择的生态环境中有其生存需要的空间和资源,且其生殖过程需要在相对静止的环境中实现。但本研究缺乏对牛蛙幼体(蝌蚪)的调研数据,因此无法完全同意小张同学的观点。
(7)本实验研究中,影响稻螟赤眼蜂移向选择的信息属于物理信息和化学信息。A侧水稻没有螟虫卵,B侧水稻存在螟虫卵,进而引起两种水稻植株上的赤眼蜂分布不同,说明物理信息会引起赤眼蜂的移向选择;A侧和B侧放置不同“气味”的水稻植株,进而使A、B侧赤眼蜂分布不同,说明化学信息也会引起赤眼蜂的分布不同。分析得知AB正确,C错误。
故答案为:AB。
【分析】 生态系统中信息的种类:①物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。②化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。③行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
信息传递在生态系统中的作用:①生命活动的正常进行,离不开信息的作用;②生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;③信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
2.(2024高三上·浦东月考)细胞与代谢
叶绿体内大约有95%的蛋白质是由核基因控制合成的,以前体蛋白的形式与叶绿体膜上受体作用再经过TOC-TIC蛋白复合体转运至叶绿体中,其过程如图1所示:
图1TOC-TIC将核基因控制的前体蛋白转运进叶绿体示意图
(1)前体蛋白进入叶绿体的方式属于(  )(单选)
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞
(2)前体蛋白进入叶绿体的过程体现了叶绿体内膜具有的特点或功能有(  )(编号选填)
A. ①一定的流动性 B. ②控制物质进出 C. ③参与信息交流
(3)光合色素分布在________(填图中字母)上,其作用是________。
(4)下列①~⑤是图1中相应结构或物质,其中以磷脂和蛋白质为主要成分的结构是________;核糖核酸分布于________;碳反应发生于________。(编号选填)
A.①核膜B.②细胞质C.③叶绿体基质D.④前体蛋白E.⑤TOC-TIC复合体
(5)根据图所给信息,参与叶绿体蛋白合成和转运的细胞器有(  )(多选)
A. 核糖体 B. 内质网 C. 高尔基体 D. 溶酶体 E. 线粒体 F. 中心体
研究表明,高温对植物光合作用的影响主要是破坏了叶绿体类囊体膜上的PSII反应中心,而叶绿体D1蛋白是构成PSII的基本框架。为研究高温胁迫对PSII系统的破坏及其与叶绿体D1蛋白间的关系,研究人员选取了两个品种的水稻,检测高温胁迫下水稻旗叶的净光合速率,其结果如图2所示:
图2不同温度处理下净光合速率的动态变化
水稻开花后第15天旗叶的叶绿素浓度、净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度见表:
不同温度处理对水稻开花后第15天旗叶光合作用的影响
品种 温度处理 叶绿素浓度 净光合速率Pn 气孔导度Gs 胞间CO2浓度
品种1 常温NT 21.14±0.88 14.46±1.71 0.68±0.23 566.10±16.08
高温HT 18.02±1.72 10.59±1.98 0.40±0.21 579.25±17.91
  差值 3.12** 3.87** 0.28 -13.15
品种2 常温NT 24.62±1.80 13.75±1.42 0.57±0.18 573.72±21.36
高温HT 17.98±1.65 10.84±0.91 0.32±0.11 624.16±13.35
  差值 6.64** 2.91** 0.25* -50.44**
*和**表示同一品种的不同温度处理间差异达到显著水平
(6)根据题目所给信息和已有知识,下列说法正确的是(  )(多选)
A. 高温胁迫会影响水稻旗叶对光的吸收
B. 高温对水稻品种2的净光合速率影响更大
C. 高温对气孔导度的影响没有其对光合速率的影响明显
D. 高温会影响叶绿体中酶的重复利用
【答案】(1) C
(2) B
(3) c 吸收、利用、转化光能
(4) ①②③
(5) A,E
(6) A,C,D
【知识点】光合作用综合
【解析】【解答】(1)前体蛋白进入叶绿体,需要消耗能量利用叶绿体膜上的TOC-TIC蛋白复合体,属于主动运输。分析得知C正确,ABD错误。
故答案为:C。
(2)前体蛋白进入叶绿体属于主动运输,需要利用叶绿体膜上的TOC-TIC蛋白复合体,其中TOC-TIC蛋白复合体相当于位于叶绿体膜上的载体蛋白,体现了叶绿体内膜具有的特点或功能有②控制物质进出,分析得知B正确,ACD错误。
故答案为:B。
(3)光合色素分布在图中的c类囊体薄膜上,其作用是吸收、利用、转化光能。
(4)下列①~⑤是图1中相应结构或物质,其中以磷脂和蛋白质为主要成分的结构是①核膜,生物膜的主要成分为磷脂和蛋白质;核糖核酸分布于②细胞质;碳反应即为光合作用的暗反应阶段,发生于③叶绿体基质。
(5)参与叶绿体蛋白合成和转运的细胞器有A核糖体和E线粒体,其中核糖体为蛋白质的合成提供场所,线粒体为蛋白质的合成提供能量。
(6)A、叶绿体D1蛋白是构成PSII的基本框架,高温胁迫通过破坏叶绿体类囊体膜上的PSII反应中心影响水稻旗叶对光的吸收,A正确;
B、高温对水稻品种1的净光合速率影响更大,分析图表可看出品种1的净光合速率差值为3.87,品种2的净光合速率差值为2.91,品种1的差值比品种2更大,说明品种1受影响更大,B错误;
C、高温对气孔导度的影响没有其对光合速率的影响明显,高温降低气孔导度导致胞间CO2浓度升高,光合作用的原料CO2充足,但净光合速率速率下降,高温对气孔导度的影响小于对净光合速率的影响,C正确;
D、高温会影响叶绿体中酶的重复利用,其通过影响酶的活性使酶失活,酶失活后无法恢复活性,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】图中a为叶绿体外膜,b为叶绿体内膜,c为类囊体薄膜。
光合作用的过程:
3.(2024高三上·浦东月考)稳态与调节
人的饥饿感和饱腹感受到胃饥饿素和瘦素调控,近期科研人员发现发生细菌感染的伤口在愈合时也受到这两种激素调控。
图1胃饥饿素与瘦素的关系
(1)受伤时中性粒细胞会汇聚到伤口处吞噬细菌,下列说法正确的是(  )
A. 中性粒细胞属于第一道防线
B. 中性粒细胞表面不存在MHC分子
C. 中性粒细胞由骨髓多能造血干细胞分化形成
D. 中性粒细胞不能特异性识别抗原,因此细胞表面无抗原受体
(2)胃饥饿素和瘦素可以在以下哪些地方能被检测到?(  )(多选)
A. 血浆 B. 组织液 C. 下丘脑细胞内液 D. 胃液
(3)结合图1,下列与胃饥饿素和瘦素的作用关系最相似的一组激素是(  )
A. 肾上腺皮质激素和肾上腺素 B. 催乳激素和生长激素
C. 孕激素和雌激素 D. 胰岛素和胰高血糖素
(4)结合图1,下列关于胃饥饿素和瘦素的说法正确的是(  )(多选)
A. 脂肪细胞不含有胃饥饿素的基因 B. 瘦素抑制食欲的过程属于神经调节
C. 下丘脑细胞上有胃饥饿素和瘦素的受体 D. 胃细胞和脂肪细胞可能有发达的高尔基体
单核细胞是一种免疫细胞,研究发现细菌感染区周围的单核细胞并没有直接参与消灭细菌,而是通过释放胃饥饿素来促进伤口愈合。图2和图3对比了正常小鼠和单核细胞缺失小鼠的受到感染伤口愈合情况,其中单核细胞缺失小鼠伤口愈合比较缓慢。
图2正常小鼠的伤口愈合图3单核细胞缺失小鼠的伤口愈合
(5)对比图2和图3,单核细胞缺失小鼠伤口愈合时会出现的异常情况(  )(多选)
A. 伤口附近没有单核细胞和胃饥饿素 B. 血管过度增生
C. 脂肪细胞大量堆积 D. 瘦素水平异常升高
(6)在正常小鼠体中,瘦素具有促进血管生成的作用,单核细胞可以分泌胃饥饿素调控瘦素,对该过程有抑制作用。为探究该抑制作用发生在脂肪细胞还是血管上皮细胞上,研究人员设计了以下实验,请选择下列选项完善表格。
A.胃饥饿素 B.瘦素 C.胃饥饿素和瘦素 D.空白 E.检测细胞的数量 F.检测瘦素含量
实验分组 添加激素 实验细胞 检测指标
I 胃饥饿素、瘦素 血管上皮细胞 ____2____
II ____1____ 血管上皮细胞
III 胃饥饿素 脂肪细胞 ____4____
IV ____3____ 脂肪细胞
1:________2:________3:________4:________
【答案】(1) C
(2) A,B
(3) D
(4) C,D
(5) A,B,C,D
(6) B E D F
【知识点】非特异性免疫;体液免疫
【解析】【解答】(1)A、中性粒细胞属于第二道防线,能够汇聚到伤口处吞噬细菌,A错误;
B、中性粒细胞表面存在MHC分子,病原体入侵后会形成抗原-MHC复合体,刺激细胞毒性T细胞增殖、分化,B错误;
C、骨髓多能造血干细胞在骨髓中分化成中性粒细胞,成熟后进入血浆或组织液,C正确;
D、中性粒细胞表面含有抗原受体,能够特异性识别抗原,以胞吞方式吞噬病原体,D错误。
故答案为:C。
(2)胃饥饿素和瘦素可以在血浆和组织液中被检测到,两者通过体液运输作用于相应的靶细胞,会出现在内环境中;下丘脑细胞内液属于细胞内液,胃液属于外界环境,均不属于内环境。分析得知AB正确,CD错误。
故答案为:AB。
(3)胃饥饿素和瘦素能够共同调节人体的饥饿感和饱腹感,两激素属于拮抗关系,同样属于拮抗关系的还有共同调节血糖平衡的胰岛素和胰高血糖素,分析得知D正确,ABC错误。
故答案为:D。
(4)A、脂肪细胞属于体细胞,由受精卵增殖分化而来,含有生物体全套的遗传物质,包括胃饥饿素的基因,因为分化而选择性不表达,A错误;
B、瘦素抑制食欲的过程存在体液调节也存在神经调节,由脂肪细胞分泌的瘦素通过体液运输作用于下丘脑的某一区域,使人产生饱腹感,B错误;
C、下丘脑细胞上有胃饥饿素和瘦素的受体,两种激素作用于下丘脑的不同区域,C正确;
D、胃细胞和脂肪细胞可能有发达的高尔基体,两种激素均属于分泌蛋白,高尔基体与分泌蛋白的加工、运输密切相关,分泌胃饥饿素的胃细胞和分泌瘦素的脂肪细胞均可能含有发达的高尔基体,D正确。
故答案为:CD。
(5)对比图2和图3,单核细胞缺失小鼠伤口愈合时会出现的异常情况包括伤口附近没有单核细胞和胃饥饿素、血管过度增生(数量异常增加)、脂肪细胞伤口处大量堆积、瘦素水平异常升高等。分析得知ABCD正确。
故答案为:ABCD。
(6)实验目的为探究该抑制作用发生在脂肪细胞还是血管上皮细胞上,脂肪细胞分泌瘦素,实验自变量应为胃饥饿素的有无,实验II添加激素应为B胃饥饿素;瘦素具有促进血管生成的作用,实验I、II的检测指标应为E检测细胞的数量;脂肪细胞可以产生瘦素,实验IV添加激素应为D空白;实验III、IV的检测指标F检测瘦素含量。
【分析】神经调节是指在神经系统的直接参与下所实现的生理功能调节过程,是人体最重要的调节方式。体液调节指激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。神经调节与体液调节之间的关系:一方面大多数内分泌腺都受中枢神经系统的控制;另一方面内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能。
内环境:由血浆、组织液、淋巴构成的细胞生活的直接环境。
注意:体液包括细胞外液和细胞内液,三种细胞外液(血浆、组织液、淋巴)构成内环境。为区别个体生活的外界环境,把由细胞外液构成的液体环境称为内环境。
4.(2024高三上·浦东月考)昼夜节律变化
“日出而作,日落而息”是人类的生活规律。实际上,地球上的生物都表现出一种昼夜节律。为深入了解昼夜节律,科学人员以果蝇作为实验材料进行了研究。
(1)用甲磺酸乙酯处理野生型雄果蝇以获得昼夜节律突变体,将经过处理的雄果蝇和一种特殊的X^XY雌果蝇(两条X染色体连在一起,不能分开)进行杂交,在该杂交实验中,亲本雌果蝇可以产生(  )
A.2种配子,比例为1:1 B.2种配子,比例为2:1
C.2种配子,比例为1:2 D.3种配子,比例为1:2:1
(2)从F1中筛选昼夜节律突变体。已知XXX和YY型果蝇死亡,则F1中没有染色体变异的个体为____(编号选填)
A.①雄性 B.②雌性 C.③雌雄都有
(3)若F1雄蝇昼夜节律都异常,雌蝇都正常,则可推断控制果蝇昼夜节律的基因per位于____染色体上。
A.常 B.X C.X^X D.Y
(4)以上3种突变体的相关突变基因(perL(长节律)、perS(短节律)和per0(无节律))相对per都为隐性基因且均位于与per基因所在的染色体相同,但不能确定它们是否由同一个per基因突变产生(即是否互为等位基因)。科学家将长节律雄蝇和携带无节律基因的雌蝇杂交,培育双per突变杂合体:若perL和per0为等位基因,则双per突变杂合子雌蝇的基因型可表示为XperLXper0,其性状应为   (选填填A“节律正常”或B“节律异常”);若为非等位基因,则相关基因在该雌蝇染色体上的分布情况为下图中的   ,该雌蝇性状应与第一种假设相反。
(5)经实验确定上述的第一种假设正确,这体现了基因突变   的特点。基因测序发现perS、perL和per0基因都只有一个碱基对发生了替换,但只有per0突变体完全丧失了昼夜节律,请推测per0突变体产生的原因:   。
【答案】(1)A
(2)A
(3)B
(4)B;D
(5)多方向性;per0基因1对碱基的替换可能导致终止密码子提前出现,翻译提前终止,编码的蛋白功能丧失
【知识点】伴性遗传;基因突变的特点及意义;染色体数目的变异;遗传信息的翻译;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】(1)经过处理的雄果蝇和一种特殊的X^XY雌果蝇(两条X染色体连在一起,不能分开)进行杂交,亲本雌果蝇的应产生2种配子,分别是X^X和Y,比例为1:1。分析得知A正确,BCD错误。
故答案为:A。
(2)亲本雄果蝇XY和雌果蝇X^XY进行杂交,F1个体基因型及比例为X^XX(致死):X^XY(雌性):XY(雄性):YY(致死)=1:1:1:1,其中没有染色体变异的个体为XY(①雄性) 。分析得知A正确,BCD错误。
故答案为:A。
(3)F1中雌果蝇为变异X^XY个体,雄果蝇为正常XY个体,若F1雄蝇XY个体昼夜节律都异常,雌蝇X^XY个体都正常,则可推断控制果蝇昼夜节律的基因per位于X染色体上。
故答案为:B。
(5)双per突变杂合子雌蝇的基因型可表示为XperLXper0,其性状应为节律异常;基因型为XperLXper0的雌蝇为长节律和无节律基因组合,perLperS和per0相对per都为隐性野生型基因,若为非等位基因,则分别与突变基因连锁(则相关基因在该雌蝇染色体上的分布情况为图甲中的B),经过减数分裂每条染色体都有野生型基因,后代不管怎么组合都不会出现突变型个体,即该雌蝇性状应节律正常,与第一种假设相反。
(5)经实验确定上述的第一种假设正确,per基因可突变为perL、perS和per0基因,体现了基因突变具有不定向性的特点;因测序发现perS、perL和per0基因都只有一个碱基对发生了替换,但只有per0突变体完全丧失了昼夜节律,请推测per0突变体产生的原因是per0基因1对碱基的替换可能导致终止密码子提前出现,翻译提前终止,编码的蛋白功能丧失。
【分析】基因的自由组合定律的实质是:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,即非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
基因分离定律:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
原因 内因 DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变
外因 某些诱变因素:物理因素、化学因素和生物因素等
特点 (1)普遍性:在生物界中是普遍存在的
(2)随机性:生物个体发育的任何时期和部位
(3)低频性:突变频率很低
(4)多向性和可逆性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因;可由A突变为a,也可由a突变为A
(5)多害少利性:一般是有害的,少数有利
发生时间 DNA复制时,即有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ前的间期
意义 ①新基因产生的途径;②生物变异的根本来源;③生物进化的原始材料
(1)根据题意可知,亲本雌果蝇的染色体组成为X^XY,因两条X染色体连在一起,不能分开,所以亲本雌果蝇可以产生2种配子X^X和Y,比例为1:1。
故选A。
(2)根据题意可知,亲本雌果蝇的染色体组成为X^XY,可以产生2种配子X^X和Y比例为1:1,亲本雄果蝇的染色体组成为XY,其产生的配子有2种X和Y比例为1:1,所以F1中个体的染色体组成及比例为1X^XX(致死)、1X^XY(雌性)、1XY(雄性)、1YY(致死),所以F1中没有染色体变异的个体为雄性 。
故选A。
(3)F1中雌果蝇的染色体组成为X^XY,雄果蝇的染色体组成为XY,所以若F1雄蝇昼夜节律都异常,雌蝇都正常,则控制果蝇昼夜节律的基因per位于X染色体上。
故选B。
(4)基因型为XperLXper0的雌蝇为长节律和无节律基因组合,perL、perS和per0相对per都为隐性基因,故若perL和per0为等位基因,则双per突变杂合子雌蝇的基因型可表示为XperLXper0,其性状应为节律异常。若野生型基因分别与突变基因连锁,经过减数分裂每条染色体都有野生型基因,后代不管怎么组合都不会出现突变型个体,即性状为节律正常,因此若为非等位基因,则相关基因在该雌蝇染色体上的分布情况为下图中的D。
(5) per基因可突变为perL、perS和per0基因,这体现了基因突变具有多方向性的特点。per0基因1对碱基的替换可能导致终止密码子提前出现,翻译提前终止,无法合成正常的蛋白质,导致果蝇羽化无节律,即完全丧失了昼夜节律。
5.(2024高三上·浦东月考)抑郁症与遗传进化
BDNF(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,也广泛分布于人类中枢神经系统中,其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNFmRNA含量变化等有关。图1为DNA甲基化机理图,图2为BDNF基因表达及调控过程。
(1)图2中过程③以   为原料,若该过程某tRNA的反密码子序列为5'-GAA-3',则其识别的密码子序列为   。
(2)miRNA-195是miRNA中一种,miRNA是小鼠细胞中具有调控功能的非编码RNA,在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下列叙述正确的是(  )(多选)
A.miRNA通过碱基互补配对识别mRNA
B.miRNA能特异性的影响基因的表达
C.不同miRNA的碱基排列顺序不同
D.miRNA的产生与细胞的分化无关
(3)抑郁症小鼠与正常鼠相比,图2中②过程   (选填字母),若①过程反应强度不变,则BDNF的含量将   (选填字母)。
A.减弱/减少 B.不变 C.增强/增多
(4)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C-G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶。与正常DNA分子相比,异常DNA的稳定性   (填“低”或“高”),说明你的判断依据   。
【答案】(1)氨基酸;5'-UUC-3'
(2)A;B;C
(3)C;A
(4)低;突变基因中C-G减少、T-A增加,又因C-G中有三个氢键、T-A有两个氢键,且氢键越多、DNA越稳定,因此突变的DNA稳定降低。
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)图2中过程③为翻译过程,该过程发生在核糖体上,是以mRNA为模板,以氨基酸为原料合成多肽链的过程,即该过程是以氨基酸为原料;若该过程某tRNA的反密码子序列为5'-GAA-3',根据碱基互补配对,其识别的密码子序列为5'-UUC-3'。
(2)A、miRNA通过碱基互补配对识别靶mRNA,进而导致靶mRNA的降解,A正确;
B、该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解,因此miRNA能特异性的影响基因的表达中的翻译过程,B正确;
C、在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,不同miRNA的碱基排列顺序不同,C正确;
D、miRNA在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,是基因选择性表达的结果,与细胞的分化有关,D错误。
故答案为:ABC。
(3)图中①、②过程分别表示转录和翻译的过程,抑郁症小鼠与正常鼠相比,图2中②翻译过程增强/增多,因为BDNF是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,正常小鼠的BDNF多于抑郁症小鼠,BDNF基因表达更强;若①转录过程反应强度不变,则BDNF的含量将减少/减弱,因为正常小鼠的BDNF多于抑郁症小鼠,BDNF基因表达更强,若①转录过程反应强度不变、②翻译过程增强/增多,则作用于③翻译过程的mRNA减少,BDNF的含量将减少/减弱。分析得知C正确、A正确。
故答案为:C、A。
(4)异常DNA分子中的一个C-G中胞嘧啶C甲基化后又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶A,突变基因中C-G减少、T-A增加,又因C-G中有三个氢键、T-A有两个氢键,且氢键越多、DNA越稳定,因此突变的DNA稳定降低。
【分析】 翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
(1)图2中过程③为翻译,翻译的产物是蛋白质,原料是氨基酸。tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,因此若该过程某tRNA的反密码子序列为5'-GAA-3',则其识别的密码子序列为5'-UUC-3'。
(2)A、据图所示,BDNF基因转录形成的mRNA与miRNA通过碱基互补配对识别并结合,A正确;
B、miRNA能特异性的与BDNF基因转录形成的mRNA结合,从而影响该基因的表达(翻译),B正确;
C、核酸的不同主要取决于碱基排列顺序,因此不同miRNA的碱基排列顺序不同,C正确;
D、miRNA的产生会影响基因的表达,而细胞分化的本质是基因的选择性表达,因此miRNA的产生与细胞的分化有关,D错误。
故选ABC。
(3)①BDNF是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,相比抑郁症小鼠,正常小鼠的BDNF较多,即BDNF基因表达较强,因此抑郁症小鼠与正常鼠相比,图2中②过程增强/增多。
故选C。
②BDNF是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,相比抑郁症小鼠,正常小鼠的BDNF较多,即BDNF基因表达较强,若①过程反应强度不变,②过程增强,则用于③过程的mRNA减少,则BDNF的含量将减少/减弱。
故选A。
(4)DNA分子中A和T之间有两个氢键,G和C之间有三个氢键,氢键数量越多越稳定。与正常DNA分子相比,异常DNA的A和T数量较多,G和C数量较少,氢键数量较少,稳定性低。
二、暑假作业,单项选择
6.(2024高三上·浦东月考)实验材料的选择在科学研究中起着至关重要的作用。下列实验中材料选择错误的是(  )
序号 实验名称 实验材料
A 检测生物组织中的还原糖 梨
B 绿叶中色素的提取和分离 菠菜叶
C 探究细胞呼吸的方式 酵母菌
D 观植物细胞的有丝分制 紫色洋葱鱗片叶
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、检测生物组织中的还原糖,应选择富含还原性糖、白颜色或浅色的实验材料,梨符合,A正确;
B、绿叶中色素的提取和分离实验应选择富含叶绿素的实验材料,B正确;
C、细胞呼吸的方式有有氧呼吸和无氧呼吸两种方式,酵母菌为兼性厌氧菌,C正确;
D、观察植物细胞的有丝分裂°应选择进行有丝分裂旺盛的部位材料,紫色洋葱鳞片叶不分裂,应选择根尖做实验,D错误.
故答案为:D。
【分析】还原糖的鉴定:选材→制备组织样液→加斐林试剂→水浴加热→显色
实验原理:糖类中的可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖等),与新配制的斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。
注意事项:一定要用富含还原糖的材料,如苹果、梨等。另外所选材料的颜色不能过深,一般以白色为最好,如果颜色过深,会覆盖反应所产生的颜色。如韭菜中虽然含有较多的还原糖,但其颜色过深,所以不能用作本实验的材料。
7.(2024高三上·浦东月考)下列叙述正确的是(  )
A.ATP经水解脱去三个磷酸后形成腺嘌呤
B.蛋白质不能供能
C.糖原与乳糖的水解产物都是葡萄糖
D.肽酶和蛋白酶均作用于肽键
【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;糖类的种类及其分布和功能;ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A、ATP经水解脱去三个磷酸后形成腺苷, A错误;
B、脂肪可以功能,通过分解后产物为机体提供能量,B错误;
C、乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖,与水解产物为葡萄糖的糖原不同,C错误;
D、肽酶作用于肽键,蛋白酶作用蛋白质的肽键,二者均作用于肽键,D正确。
故答案为:D。
【分析】蛋白质多样性的原因:①氨基酸的种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化。②多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
蛋白质的主要功能——生命活动的主要承担者:
① 构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;
② 催化作用:如酶;
③ 调节作用:如胰岛素、生长激素;
④ 免疫作用:如抗体,抗原;
⑤ 运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
8.(2024高三上·浦东月考)细胞呼吸中,吸入的O2最终形成了(  )
A.CO2 B.H2O C.ATP D.丙酮酸
【答案】B
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义
【解析】【分析】细胞呼吸第三个阶段,O2与前两步产生的还原氢生成水,B正确。有氧呼吸第一阶段产生丙酮酸,第二阶段产生CO2 都与O2无关,AD错误。有氧呼吸三个阶段都有ATP产生,C错误。所以本题选B。
【点评】本题考查了学生的识记能力,难度不大,只要记住相关知识点即可得出正确答案。
9.(2024高三上·浦东月考)菠菜叶进行“叶绿体中色素提取和分离”的实验,滤液经层析后,色素带在滤纸条上的分布顺序是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】叶绿体中色素提取液分离时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的速度也不同,溶解度越大则扩散速度越快,反之则越慢,因而能实现色素分离;叶绿体中四种色素在层析液中的溶解度大小顺序是胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b,所以层析结果分布顺序是胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽)。分析得知A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】 实验步骤
10.(2024高三上·浦东月考)与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是(  )
A.施用农家肥,可提高大棚中CO2的浓度
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】解:A、农家肥含有大量微生物和有机物,其分解农家肥产生二氧化碳,可提高大棚中二氧化碳浓度,从而提高农作物的产量,A正确;
B、种植蔬菜要合理密植,如果过密,植物叶片就会相互遮挡,并且呼吸作用消耗的有机物提高,反而会使产量下降,B错误;
C、阴雨天光合作用较弱,要降低大棚温度,较少呼吸作用消耗的有机物才有利于有机物的积累,C错误;
D、虽然色素主要吸收红光和蓝紫光,但是对其它光也有吸收,用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,只允许红光透过,反而会降低蔬菜的光合作用速率,D错误.
故选:A.
【分析】农业生产以及温室中提高农作物产量的方法:1、控制光照强度的强弱;2、控制温度的高低;3、适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度.
11.(2024高三上·浦东月考)关于人体细胞生命历程的叙述,错误的是(  )
A.细胞增殖时,不一定都有细胞周期,但一定都有DNA分子的复制
B.细胞分化后,一般将一直保持分化后的形态、结构和生理功能直到死亡
C.细胞衰老时,细胞和细胞核体积均变小,酶的活性均降低
D.细胞凋亡时,一定受到严格的遗传机制决定,可能与激烈的细胞自噬有关
【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期,因此细胞增殖时,不一定都有细胞周期,但一定都有DNA分子的复制,A正确;
B、细胞分化具有稳定性,即细胞分化后,一般将一直保持分化后的形态、结构和生理功能直到死亡,B正确;
C、细胞衰老后,细胞体积变小,但细胞核体积变大,部分酶的活性降低,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,因此细胞凋亡时,一定受到严格的遗传机制决定,可能与激烈的细胞自噬有关,D正确。
故答案为:C。
【分析】 细胞衰老的特征:①细胞内的水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢;②细胞内多种酶的活性降低;③细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;④细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理活动;⑤细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
细胞的凋亡:细胞在一定阶段,由特定基因控制程序引起正常的自然死亡,又称细胞编程性死亡或生理性死亡。
意义:
①确保正常发育生长:细胞的自然更新;
②维持内部环境稳定:清除受损、突变、衰老的细胞;
③积极防御外界干扰:阻止病毒在感染细胞复制。
类型:①个体发育中细胞的编程性死亡;②成熟个体中细胞的自然更新;③被病原体感染的细胞的清除。
12.(2024高三上·浦东月考)哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞,其也会经历衰老和凋亡(如图)。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器,并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是(  )
A.网织红细胞内核基因转录频繁,蛋白质合成最旺盛
B.图示⑤过程该细胞内端粒变短,运输氧气的能力下降
C.图示①过程既有基因开始表达,也有基因停止表达
D.图示④过程会导致红细胞的呼吸强度高度依赖氧浓度
【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;细胞分化及其意义;细胞的生命历程综合
【解析】【解答】A、哺乳动物的成熟红细胞内没有细胞核和大部分细胞器,网织红细胞内没有细胞核,不会出现核基因转录现象,A错误;
B、哺乳动物的成熟红细胞内没有细胞核和大部分细胞器,网织红细胞内没有细胞核,也就没有染色体,端粒是染色体的组成部分,因此该细胞内不存在端粒,B错误;
C、①过程表示细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,图示①过程既有基因开始表达,也有基因停止表达,C正确;
D、④过程表示排出细胞器,排出细胞器会导致成熟红细胞只能进行无氧呼吸,无氧呼吸的呼吸强度与氧浓度无关,D错误。
故答案为:C。
【分析】图示表示哺乳动物红细胞的部分生命历程,造血干细胞先形成幼红细胞,幼红细胞排除细胞核后形成网织红细胞,网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞,所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼吸。
过程:
13.(2024高三上·浦东月考)1952年赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术,进行了“噬菌体侵染细菌的实验”。下列相关叙述正确的是 (  )
A.用32P和35S分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA
B.用35S标记T2噬菌体,侵染、离心后35S主要存在于沉淀物中
C.合成子代噬菌体的蛋白质所需原料和能量均由细菌提供
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】在T2噬菌体的化学组成中,60%是蛋白质,40%是DNA。仅蛋白质分子中含有硫,磷几乎都存在于DNA分子中,所以应用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,A不符合题意;噬菌体侵染细菌实验中,上清液是质量较轻的亲代噬菌体的蛋白质外壳或噬菌体,沉淀物中是质量较重的含子代噬菌体的大肠杆菌。35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,所以侵染、离心后35S主要存在于上清液中,B不符合题意;T2噬菌体属于病毒,其合成子代噬菌体的蛋白质所需原料和能量均由细菌提供,C符合题意;该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,不能证明DNA是主要的遗传物质,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】噬菌体侵染细菌的实验中应注意的三个关键点
(1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营专性寄生生活,所以应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
(2)不能标记C、H、O、N,因这些元素是蛋白质和DNA共有的,无法将DNA和蛋白质区分开。
(3)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上,因为放射性检测时,只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。
14.(2024高三上·浦东月考)将15N标记的一个DNA分子放在含有14N的溶液中,让其复制一次,则含有15N的 DNA 分子占全部子代DNA分子的概率是(  )
A.0 B.1 / 4 C.1 / 2 D.1
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程,DNA分子的复制方式为半保留复制,即新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链;一个DNA分子复制一次的结果21=2个,2个DNA分子的4条链中有2条链是最初的母链,2条链是含有15N标记的子链,因此子代DNA分子中含有15N标记的DNA分子数是2个,占全部子代DNA分子的比例是2/2=1。分析得知D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的复制
15.(2024高三上·浦东月考)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列相关叙述正确的是(  )
A.启动子是DNA聚合酶的结合部位,终止子的功能是终止基因转录过程
B.过程①进行的场所是细胞核,过程②需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA
C.细胞蛋白质缺乏时不利于生长,大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是转录与翻译可同时进行
D.细胞中缺乏rRNA时,RPl与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始,导致物质与能量的浪费
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、启动子在基因编码区的上游,是RNA聚合酶而不是DNA聚合酶的结合部位,终止子的功能是终止基因转录过程,是RNA聚合酶脱离DNA的部位,A错误;
B、过程①、②分别表示转录和翻译;大肠杆菌是原核生物,原核细胞无细胞核,过程①转录主要发生在拟核而不是细胞核中;过程②翻译需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA,B错误;
C、细胞蛋白质缺乏时不利于生长,大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是原核细胞边转录边翻译,C正确;
D、当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合,而mRNA上的RBS是核糖体结合位点,这样会导致mRNA不能与核糖体结合,终止核糖体蛋白的合成,减少物质与能量的浪费,D错误。
故答案为:C。
【分析】 翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
16.(2024高三上·浦东月考)miRNA是真核细胞中的一类具有调控功能的单链非编码RNA分子,不编码任何蛋白质。下图表示miRNA形成以及抑制W蛋白质合成的作用机理。结合题图思考,下列相关叙述中,正确的是(  )
A.miRNA形成的加工阶段会发生RNA分子中磷酸二酯键的断裂
B.miRNA翻译时需要氨基酸作为原料,还需要tRNA、ATP等物质
C.miRNA基因转录成miRNA的过程需要解旋酶、RNA聚合酶的催化
D.miRNA抑制W蛋白质合成的机理可能是阻止了W基因的mRNA在核糖体上的移动
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、RNA由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成,miRNA基因转录形成的RNA在细胞核内加工需要切去内含子转录的部分(如图中的圆点与分叉部分),因此会发生磷酸二酯键的断裂,A正确;
B、miRNA翻译时不需要氨基酸作为原料,miRNA不会对氨基酸进行编码,B错误;
C、miRNA基因转录成miRNA的过程不需要解旋酶,只需要RNA聚合酶的催化,C错误;
D、miRNA抑制W蛋白的合成,是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合,阻断其翻译过程正常进行来实现的,抑制W蛋白质合成的机理可能是阻止了核糖体在mRNA上移动,D错误。
故答案为:A。
【分析】 转录:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)
过程:
①解旋:DNA解旋,碱基得以暴露;
②配对:以DNA一条链为模板,游离的核糖核苷酸,与DNA分子上的碱基互补配对,形成氢键;
③连接:新结合的核糖核苷酸与正在合成的RNA连接,形成mRNA;
④释放:mRNA从DNA上释放,DNA双链恢复。
17.(2024高三上·浦东月考)当细胞中缺乏氨基酸时,携带氨基酸的负载tRNA 会转化为没有携带氨基酸的空载tRNA,进而调控相关基因表达, 相应过程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.①过程中 RNA 聚合酶催化 mRNA链的合成方向为5'→3'
B.①过程合成的mRNA经过核孔运出细胞核, 与核糖体 a最先结合
C.图示②过程多个核糖体同时合成多条多肽链可以提高翻译的效率
D.当缺乏氨基酸时, 空载tRNA 通过③、④两条途径来调控相应基因表达
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、①过程表示转录,转录过程中RNA聚合酶催化mRNA 链的合成方向为5'→3',A正确;
B、①、②过程分别表示转录和翻译,转录合成的mRNA经过核孔运出细胞核,根据肽链在
a最长、d最短判断翻译的方向是从右向左,mRNA与肽链最长的核糖体a最先结合,B正确;
C、②过程表示翻译,翻译过程中多个核糖体同时合成多条多肽链,可以通过加快速度提高翻译的效率,C正确;
D、③、④表示缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的相关过程,根据题图,缺乏氨基酸时空载tRNA→④抑制→①; 空载tRNA→激活蛋白激酶来抑制翻译过程,空载tRNA 通过③、④两条途径来调控相应基因表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】 翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
18.(2024高三上·浦东月考)研究表明,DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白乙酰化都属于表观遗传机制。其中,某些基因甲基化会干扰转录因子和启动子识别位点的结合;miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解;组蛋白乙酰化使基因启动子更容易被转录因子识别并结合。下列叙述正确的是(  )
A.DNA甲基化加快转录的速度 B.miRNA调控加快翻译的速度
C.组蛋白乙酰化加快复制的速度 D.三种机制均能遗传给后代
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、DNA甲基化会使染色质高度螺旋化,导致转录不能完成,A错误;
B、miRNA调控,导致mRNA被降解,导致翻译不能进行,B错误;
C、组蛋白乙酰化会使DNA的信息容易被读取,最终影响基因的转录,C错误;
D、DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白乙酰化都能影响基因表达和细胞分化等生物学过程。这些修饰可以在细胞分裂过程中被遗传给后代,D正确。
故答案为:D。
【分析】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,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
19.(2024高三上·浦东月考)单倍体育种能明显缩短育种年限,该育种方法主要依据的遗传学原理是(  )
A.基因自由组合 B.基因突变
C.染色体变异 D.基因重组
【答案】C
【知识点】染色体数目的变异;单倍体育种
【解析】【解答】A、基因自由组合不是育种相关的原理,A错误;
B、基因突变是诱变育种的原理,B错误;
C、染色体变异是单倍体育种或多倍体育种的原理,单倍体育种的过程一般是首先花药离体培养,从而获得单倍体植株,然后进行秋水仙素加倍,从而获得所需性状的纯合个体,主要依据的遗传学原理是染色体变异,C正确;
D、基因重组是杂交育种的原理,D错误。故答案为:C。
【分析】 原理:染色体变异
方法:花粉(药)离体培养
20.(2024高三上·浦东月考)下列叙述正确的是(  )
A.染色体中缺失一个基因不属于基因突变
B.产前诊断能确定胎儿性别进而有效预防白化病
C.染色体变异和基因突变均可以用光学显微镜直接观察
D.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体增倍
【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义;染色体数目的变异;人类遗传病的监测和预防;多倍体育种
【解析】【解答】A、基因缺失一个碱基属于基因突变,染色体中缺失一个基因不属于基因突变,染色体中缺失一个基因属于染色体变异,A正确;
B、产前诊断能确定胎儿性别,但不能有效预防白化病,因为白化病是常染色体隐性遗传病,与性别无关,B错误;
C、染色体变异可以用光学显微镜直接观察,但基因突变属于点突变,不可以用光学显微镜直接观察,C错误;
D、秋水仙素诱导多倍体形成的原因是抑制纺锤体的形成,D错误。
故答案为:A。
【分析】 基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
原因 内因 DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变
外因 某些诱变因素:物理因素、化学因素和生物因素等
特点 (1)普遍性:在生物界中是普遍存在的
(2)随机性:生物个体发育的任何时期和部位
(3)低频性:突变频率很低
(4)多向性和可逆性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因;可由A突变为a,也可由a突变为A
(5)多害少利性:一般是有害的,少数有利
发生时间 DNA复制时,即有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ前的间期
意义 ①新基因产生的途径;②生物变异的根本来源;③生物进化的原始材料
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