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文档简介
云南省四校联考2023-2024学年高一下学期生物5月月考试题一、选择题(本大题共40题,1-30小题每1分,31-40小题每2分,共计50分)1.下列各组生物中,具备细胞结构的一组是()A.蓝细菌和噬菌体 B.艾滋病病毒和草履虫C.SARS病毒和烟草花叶病毒 D.乳酸菌和酵母菌2.建立于19世纪的细胞学说,是自然科学史上的一座丰碑,下列法正确的是()A.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入分子水平B.所有生物都是由细胞发育而来是细胞学说的重要内容C.细胞学说揭示了生物体结构统一性D.细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞3.红细胞血影是将人的成熟红细胞放入蒸馏水中,红细胞吸水膨胀、破裂释放出内容物后,所得到的结构。则红细胞血影的主要组成成分是()A.蛋白质 B.脂质C.脂质和蛋白质 D.糖类和蛋白质4.下列选项中两种化合物的元素组成相同的是()A.唾液淀粉酶和纤维素 B.ATP和核酸C.脂肪和磷脂 D.叶绿素和血红蛋白5.在探究温度对酶活性影响的实验中,温度和pH分别属于()A.自变量和因变量 B.无关变量和因变量C.自变量和无关变量 D.因变量和自变量6.高等动物进行的3个生理过程如图所示,则图中①②③分别为()A.受精作用、减数分裂、有丝分裂B.有丝分裂、减数分裂、受精作用C.有丝分裂、受精作用、减数分裂D.减数分裂、受精作用、有丝分裂7.如图表示细胞核的结构,下列关于细胞核的结构说法错误的是()A.③能够将核内物质与细胞质分开B.⑤与rRNA的合成及核糖体的形成有关C.蛋白质合成旺盛的细胞中,⑥数量较多,④数目较多D.RNA主要是通过⑥从细胞核到达细胞质的8.在生命的起源过程中,原始海洋中的有机物逐渐聚集并且相互作用,进化出原始的生命,产生出原始的细胞。膜细胞的出现使细胞成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定,这体现了细胞膜具有的功能是()A.进行细胞间的信息交流 B.控制物质进出细胞C.将细胞与外界环境分隔开 D.具有一定的流动性9.下列关于生物科学史的叙述,正确的是()A.在生物膜的探究历程中,罗伯特森认为膜是静态统一模型,由亮—暗—亮三层构成B.摩尔根利用假说—演绎法证明了基因在染色体上C.科学家用差速离心技术探究DNA分子的复制方式D.沃森和克里克通过实验证实DNA分子的双螺旋结构10.盐酸同唾液淀粉酶一样,可以促进淀粉的水解,同时作为胃酸的成分,为胃蛋白酶活性的发挥提供适宜的酸性环境。下列说法错误的是()A.胃蛋白酶的最适pH小于唾液淀粉酶的B.相比于盐酸,唾液淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能更多C.用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉,可验证酶的专一性D.在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中,均需要用到囊泡运输11.下列有关细胞呼吸原理在生产中的应用,错误的是()A.粮食储藏前晒干,有利于降低细胞呼吸速率B.水稻生产中适时晒田,有利于根系的细胞呼吸C.阴雨天蔬菜大棚通风降温,有利于提高产量D.乳酸菌发酵时通入氧气,可提高乳酸含量12.下列关于酶和ATP的叙述中,错误的是()A.一般活的细胞都既能合成酶,也能合成ATPB.酶的合成需要ATP提供能量,ATP的合成也需要酶的催化C.ATP脱去两个磷酸基团后,形成的物质是某些酶的基本组成单位之一D.酶和ATP都具有高效性与专一性13.下图为光合作用的过程图解,下列相关叙述错误的是()A.物质b、d分别是ADP、NADPH B.过程③属于光反应阶段C.过程①②发生在叶绿体基质中 D.过程④⑤发生在叶绿体基质中14.细胞一般都会经历增殖、分化、衰老和凋亡等生命历程。下列有关叙述不正确的是()A.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础B.细胞分化有利于提高生物体各种生理功能的效率C.衰老细胞的细胞核体积变小,染色质收缩、染色加深D.细胞的自然更新,某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的,属于基因决定的细胞自动结束生命的过程15.下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是()A.检测F1的基因型只能用孟德尔设计的测交方法B.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同C.F2的3:1性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合D.等位基因之间一定分离,非等位基因之间必须自由组合16.人类遗传病是威胁人类健康的大敌,下列叙述错误的是A.人类遗传病通常是由遗传物质发生改变而引起的疾病B.羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等都属于产前诊断C.多基因遗传病的一个特点是在人群中发病率比较高D.患有人类遗传病的人的体细胞中一定含有致病基因17.如图表示一个DNA分子的片段,①~⑥表示其中的相关组分。下列说法正确的是()A.②和③交替排列贮存了遗传信息B.③④⑤构成了DNA分子的1个基本单位C.在DNA的一条链上,①⑤之间的结构为磷酸—脱氧核糖—磷酸D.当细胞内DNA复制时,⑥的断开需要酶的作用18.下列疾病中,属于基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例是()①豌豆的皱粒②白化病③囊性纤维病④镰刀型细胞贫血症A.①② B.②④ C.③④ D.①②④19.下列关于生物变异的叙述,正确的是()A.DNA分子中碱基对发生增添、缺失或替换均能导致基因突变B.新冠病毒传播过程中不断发生变异,最可能是基因突变导致的C.用高倍显微镜能看到癌细胞中抑癌基因发生了基因突变D.基因重组可以发生在同源染色体的姐妹染色单体之间20.荠菜果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状遗传由两对等位基因控制,将纯合的结三角形果实荠菜和纯合的结卵圆形果实荠菜杂交,F1全部结三角形果实,F1自交F2代中结三角形果实植株:结卵圆形果实植株=15:1。下列有关说法,正确的是()A.对F1测交,子代表现型的比例为1:1:1:1B.荠菜果实形状的遗传不遵循基因的自由组合定律C.纯合的结三角形果实植株的基因型有四种D.结卵圆形果实荠菜自交,子代植株全结卵圆形果实21.癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一,不良的生活环境和生活习惯均会增加癌症的发生率。研究表明,烟草中含有的尼古丁等有害成分会引起正常基因启动子区域的甲基化程度过高或过低,从而引发癌症。癌细胞能通过血液或淋巴系统从原发部位转移到其他器官,破坏器官的结构和功能,引发器官衰竭,对生命造成危害。下列说法错误的是()A.烟草中的有害成分通过改变启动子区域的甲基化程度引发癌症的过程属于基因突变B.人体细胞的DNA上本来就存在与癌变相关的原癌基因和抑癌基因C.正常细胞中原癌基因和抑癌基因都表达D.细胞膜上糖蛋白减少导致癌细胞容易在体内分散和转移22.蜜蜂的蜂王和工蜂是二倍体,其体细胞中有32条染色体。雄蜂的体细胞中有16条染色体,则雄蜂是()A.单倍体 B.二倍体 C.三倍体 D.四倍体23.下列有关“DNA是主要的遗传物质”的叙述,正确的是()A.所有生物的遗传物质都是DNAB.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNAC.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此之外的其他生物的遗传物质是RNAD.真核生物、原核生物、部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA24.下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的25.自然界中蝴蝶的性别决定方式为ZW型。有一种极为罕见的阴阳蝶,是具有一半雄性一半雌性特征的嵌合体。下图是其成因遗传解释示意图,则阴阳蝶的出现是早期胚胎细胞发生了()A.基因突变 B.基因重组C.染色体结构变异 D.染色体数目变异26.下面有关中心法则的叙述正确的是()
A.健康人体细胞会发生①②③⑤过程,不会出现④过程B.HIV病毒的遗传信息流动过程为③②④⑤C.②⑤过程碱基互补配对方式存在差异D.除哺乳动物成熟红细胞外,正常活着的细胞都可以完成①②⑤过程27.下列有关可遗传变异的叙述,正确的是()A.发生在体细胞中的基因突变不可能遗传给后代B.基因突变不会导致染色体上基因的数目和排列顺序发生改变C.蛙红细胞通过无丝分裂增殖,不可能发生染色体变异D.基因突变的随机性表现为一个基因可突变产生一个以上的等位基因28.尿黑酸尿症为受一对基因控制的常染色体隐性遗传病,某该病患者经过基因测序,发现每个致病基因上存在2个突变位点,第1个位点的C突变为T,第2个位点的T突变为G。下列叙述正确的是()A.该实例证明了基因突变具有随机性和不定向性的特点B.该致病基因在男性患者中的基因频率和在女性患者中的不同C.上述突变改变了DNA的碱基互补配对方式D.该患者体细胞中最多可存在8个突变位点29.研究发现,COL5A1基因控制合成的COL5A1蛋白在胃癌细胞的转移中起关键的促进作用,正常细胞中COL5A1基因的转录产物会被降解。胃癌细胞内的NAT10蛋白(一种RNA乙酰转移酶)与mRNA结合后将促进mRNA的乙酰化修饰,修饰后的mRNA稳定性提高。下列相关叙述正确的是()A.胃癌细胞内mRNA的乙酰化修饰可能促进COL5A1基因的表达B.胃癌的发生、发展仅与细胞内原癌基因和抑癌基因发生突变有关C.发生转移的胃癌细胞中,NAT10蛋白的含量会显著低于正常细胞D.Mrna的乙酰化改变了COL5A1蛋白的结构,不属于表观遗传30.下列与实验操作及实验原理相关的说法,错误的是()A.鉴定样液中的蛋白质时,先加双缩脲试剂A液以营造碱性环境B.检测酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精时,培养时间要适当延长C.观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,视野中多数的细胞处于分裂期D.低温诱导染色体数目加倍的实验中,应将根尖先进行低温处理再制成装片31.下列实验操作中,有可能会导致得到的结果(物质含量)偏大的是()A.在光合色素的提取与分离的实验中研磨时忘记加入二氧化硅B.在调查人群中红绿色盲的发病率实验中,只调查人群中的女性个体C.以CO2释放速率为观测指标探究酵母菌的厌氧呼吸速率时,橡胶塞未塞紧D.用淀粉探究淀粉酶的酶促反应速率时,未将淀粉溶于0.3%的氯化钠溶液当中32.有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2的量如下表所示:下列叙述错误的是()氧浓度(%)abcd产生CO2的量30mol9mol12.5mol15mol产生酒精的量0mol9mol6.5mol6molA.氧浓度为a时,酵母菌只进行有氧呼吸B.氧浓度为b时,酵母菌只进行无氧呼吸C.氧浓度为c时,有氧呼吸比无氧呼吸产生的CO2多D.氧浓度为d时,有2/3的葡萄糖用于酒精发酵33.下图为Ca2+通过载体蛋白释放至细胞膜外的过程,关于该过程的叙述错误的是()A.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶B.当膜外侧的Ca2+与载体蛋白相应位点结合时,其酶活性就被激活C.ATP水解时,脱离的磷酸基团挟能量与Ca2+载体蛋白结合D.载体蛋白磷酸化使其空间结构改变从而将Ca2+释放到膜外34.如图表示某高等绿色植物体内的生理过程,有关分析不正确的是()A.阶段I生成的NADPH可作为还原剂用于⑥过程生成水B.III的某些反应阶段能够在生物膜上进行C.过程③进行的场所是叶绿体基质D.影响过程II的外界因素主要是CO2浓度和温度35.成纤维细胞中的基因A第401位碱基发生突变后使mRNA对应位点出现终止密码子,即无义突变导致肽链合成提前终止。某种人工合成的tRNA(sup-tRNA)能帮助该细胞表达出完整的A蛋白,作用机制如图所示。下列叙述正确的是()A.图中基因A模板链上色氨酸对应的位点由ACC突变为AUCB.人工合成的sup-tRNA能帮助密码子AUC恢复读取反密码子UAGC.该sup-tRNA在修复突变后的基因A的过程中出现了新的碱基互补方式D.该无义突变为单个碱基发生替换所引起的肽链或蛋白质长度变短36.水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是()A.观察F1未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是分离定律的直观证据B.观察F1未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明形成该细胞时发生过染色体片段交换C.选择F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1D.选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶137.将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞。检测子细胞中的情况,下列推断正确的是()A.若进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2B.若进行减数分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为1C.若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行有丝分裂D.若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行减数分裂38.甲基丙二酸血症(MMA)和先天性夜盲症(CNB)都属于单基因遗传病,相关基因分别用A/a和D/d表示。图1为某家庭的遗传系谱图(已知I1含MMA致病基因但无CNB致病基因),图2为家庭成员的相关基因电泳后所得到的条带图,其中基因类型1、2为一种病的相关基因,基因类型3、4为另一种病的相关基因。下列有关分析正确的是()
A.调查两种单基因病发病率时应在患者家系中随机取样,且样本数量要足够大B.CNB致病基因位于X染色体上,基因类型1、2、3、4分别代表基因A、a、D、dC.Ⅱ3与一个母亲患MMA的正常男性婚配,生育一男孩患两种病的概率为1/8D.I1、I2再生育一个孩子患一种病的概率为3/839.某种鸟类(ZW型)的羽毛中,红色(D)对灰色(d)为显性,有条纹(R)对无条纹(r)为显性,其中的1对等位基因位于Z染色体上。现有1只红色有条纹个体与1只灰色有条纹个体杂交,F1雄鸟中约有1/8为灰色无条纹。下列叙述正确的是()A.亲本的基因型为DdZRZr和DdZRWB.母本产生的配子中,含dZR的配子占1/4C.F1出现红色有条纹雌性个体的概率为3/16D.F1雌性个体中,灰色无条纹个体的概率是1/1640.下列配子产生的过程中没有发生基因重组的是()A.基因组成为的个体产生了Ab和ab的配子B.基因组成为的个体产生了AB、ab、Ab和aB的配子C.基因组成为的个体产生了ab、aB、Ab和AB的配子D.基因组成为的个体产生了ABC、ABc、abC和abc的配子二、非选择题(本大题共5小题,除标注外每空1分,共计50分)41.图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系;图乙表示该植株一昼夜CO(1)图甲中的a点叶肉细胞进行的生理活动是(填“细胞呼吸”“光合作用”或“细胞呼吸和光合作用”),c点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有。(2)图乙所示的该植物在d、h点细胞代谢情况可用图甲中a~d四点中表示,也可以用图丙e~j六个点中的表示。(3)当光照强度在图甲的d点时,该植物叶绿体固定的二氧化碳的量是mg/100cm2/h。(4)若图甲曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系,并且已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃,那么在原有条件不变的情况下,将温度提高到30℃,理论上分析c点将(填“左移”“右移”或“不变”)。(5)由图丙可推知,密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是点。24点与0点相比,植物体内有机物总量的变化情况是(填“增多”“不变”或“减少”)。42.如图是三种不同生物细胞亚显微结构模式图,请据图回答问题:(1)辛格和尼科尔森在对膜结构的研究中提出了模型。信号分子可与细胞膜上的结合,完成细胞间的信息交流。(2)图甲细胞与图丙细胞最主要的区别是图甲细胞。(3)若图乙细胞为根尖分生区细胞,则该细胞不应该有的细胞器是[]和[]。(4)与动物细胞有丝分裂有关的结构是[]。(5)某同学用显微镜观察乙时,已知一组镜头如下图,且镜标有5×和10×,物镜标有10×和40×。视野中图像最暗的组合是(填序号)。43.下图中甲、乙、丙分别表示某真核细胞内三种物质的合成过程。
据图回答:(1)图示中甲、乙、丙分别表示、和的过程。(2)乙过程以为原料,需要酶的参与。一个细胞周期中,乙过程在每个起点可起始多次,而细胞核中的甲过程在每个起点一般起始次。(3)丙过程通过tRNA上的来识别mRNA上的碱基,将氨基酸转移到相应位点上。(4)人的白化症状是由于基因异常导致丙过程不能产生引起的变异,该变异属于(填“可遗传变异”或“不可遗传变异”)44.下图1、2、3分别是基因型为AaBb的某动物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答下列问题:
(1)该动物的性别是(填“雌”或者“雄”)。等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生于图1中的细胞(填图1中的序号)中。(2)图1的细胞③对应图2中的(填字母)段,该细胞中有个染色体组;图3中表示染色体的是(填字母),图1的四个细胞中,处于图3中Ⅱ时期的是(填数字)。(3)在观察减数分裂时,常用另一性别动物的生殖器官作为材料,而不以该动物的生殖器官中的组织细胞作为材料观察减数分裂,其原因是(答出一点即可)。45.如图是甲、乙两种遗传病的家族系谱图,其中之一为红绿色盲,图1中没有成员患乙病,图2中没有成员患甲病。请据图回答(甲病的相关基因为A、a,乙病的相关基因为B、b):(1)图(填“1”或者“2”)中的遗传病为红绿色盲,另一种遗传病的致病基因位于染色体上,是性遗传。(2)图1中Ⅲ-8与Ⅲ-7为异卵双生,Ⅲ-8的表型是否一定正常?(填“是”或“否”)(3)若图2中的Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个女孩,其表型正常的概率是。(4)若同时考虑两种遗传病,图2中Ⅱ-4的基因型是:若图1中的Ⅲ-8与图2中的Ⅲ-5结婚,则他们生下两病兼患男孩的概率是。
答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】在自然界中,除病毒外,其他生物都是由细胞构成的,细胞是生命活动的基本单位。题中噬菌体、艾滋病病毒、SARS病毒和烟草花叶病毒都属于病毒,没有细胞结构。分析得知·:ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞是生物体基本的结构和功能单位。除病毒外的所有生物都是由细胞构成的,自然界中既有单细胞生物,也有多细胞生物。细胞的结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等部分。
在光学显微镜下观察植物的细胞,可以看到它的结构分为下列四个部分:
细胞壁:位于植物细胞的最外层,是一层透明的薄壁。它主要是由纤维素和果胶组成的,物质分子可以自由透过。细胞壁对细胞起着支持和保护的作用。
细胞膜:细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞膜。这层由蛋白质分子和磷脂双分子层组成的薄膜,水和氧气等小分子物质能够自由通过,而某些离子和大分子物质则不能自由通过。它除了起着保护细胞内部的作用以外,还具有控制物质进出细胞的作用。
细胞质:细胞膜以内、细胞核以外的部分,叫做细胞质。细胞质里有许多细胞器,如线粒体、叶绿体、核糖体等。细胞质的流动能够加速细胞与外界物质的交换。
细胞核:细胞质里含有一个近似球形的核结构,叫做细胞核。细胞核一般位于细胞的中央,它含有遗传物质,对细胞的生命活动起着控制作用。2.【答案】C【解析】【解答】A、细胞学说使人们对生命的认识进入到细胞水平,并为进入分子水平打下基础,A错误;
B、细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,是细胞学说的
重要内容,病毒无细胞结构,B错误;
C、细胞学说通过对动植物细胞的研究而揭示细胞统一性和生物体结构统一性,C正确;
D、细胞分为真核细胞和原核细胞,不是细胞学说的内容,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞学说主要内容:1.细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。但需要注意的是,病毒并不是由细胞构成的。
2.所有细胞在结构和组成上基本相似。
3.新细胞是由已存在的细胞分裂而来。
4.生物的疾病是因为其细胞机能失常。
5.细胞是生物体结构和功能的基本单位。
6.生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。
7.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。
细胞学说的建立使得原生动物在分类上确定了地位,同时也明确了精子和卵都是单细胞。
在病理学方面,魏尔肖将病理学返回到细胞学的基础上,提倡以细胞作为单位来观察疾病。
细胞学说为生物学研究奠定了重要的基础,标志着生物学研究进入细胞水平,极大地促进了生物学的研究过程,并为后来的达尔文生物进化论提供了基础。3.【答案】C【解析】【解答】由于人的成熟红细胞没有细胞核和其它复杂的细胞器,只含有细胞膜一种膜结构,因此血影就是指细胞膜,细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质。分析得知:ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】细胞膜是细胞的重要组成部分,其结构特点和功能对于细胞的正常生理活动具有至关重要的意义。以下是关于细胞膜的详细介绍:
一、结构特点
1.组成成分:细胞膜主要由磷脂、蛋白质和糖类等物质组成,其中磷脂是构成细胞膜的基本骨架,蛋白质则嵌入或贯穿于磷脂双分子层中,糖类则与脂质或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白。
2.磷脂双分子层:磷脂分子具有亲水头和疏水尾,它们在水中自发形成磷脂双分子层,构成了细胞膜的基本结构。在电镜下,细胞膜可分为三层,即内外两侧各有一条厚约2.5nm的电子致密带,中间夹有一条厚2.5nm的透明带,总厚度约7.0~7.5nm。
3.流动性:细胞膜具有一定的流动性,这种流动性对于细胞的各种生理功能具有重要意义,如物质运输、细胞识别等。
二、功能
1.物质运输:细胞膜通过被动扩散、协助扩散和主动运输等方式控制物质的进出,保证细胞可以获取所需的营养物质并排除代谢废物。
2.信号传递:细胞膜上的受体能够感知外部信号,如激素、神经递质等,并通过信号转导途径将这些信号传递到细胞内部,引发细胞内的生化反应,从而调控细胞功能。
3.细胞识别:细胞膜上的糖蛋白和其他分子参与细胞间的识别过程,这对于细胞间的相互作用和组织的形成至关重要。
4.维持细胞内环境稳定:细胞膜作为屏障,保护细胞内部环境免受外部环境变化的影响,同时通过细胞内的各种代谢活动维持膜内外的物质浓度和电位差。4.【答案】B【解析】【解答】A、唾液淀粉酶的本质是蛋白质,元素组成包括C、H、O、N等,纤维素属于多糖,元素组
成是C、H、O、A错误;
B、ATP和核酸的元素组成相同,都是C、H、O、N、P,B正确;
C、脂肪的组成元素有C、H、O,磷脂的组成元素为C、H、O、N、P,C错误;
D、叶绿素中含有Mg元素,血红蛋白含有Fe元素,两者元素组成不同,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞内的化合物主要由无机化合物和有机化合物组成,其组成元素包括:
一、无机化合物及其组成元素
1.水:由氢(H)和氧(O)组成,是细胞中含量最多的化合物,约占细胞鲜重的70%~90%。
2.无机盐:如氯化钠(NaCl)、硫酸镁(MgSO4)等,由多种元素组成,对维持细胞内的离子平衡和生理功能具有重要作用。
二、有机化合物及其组成元素
1.蛋白质:由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)等元素组成,是细胞中含量最多的有机化合物,约占细胞干重的50%。
2.核酸:由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)等元素组成,包括DNA和RNA,对遗传信息的存储和传递具有关键作用。
3.糖类:由碳(C)、氢(H)、氧(O)等元素组成,包括单糖、双糖、多糖等,是细胞能量的主要来源。
4.脂质:由碳(C)、氢(H)、氧(O)等元素组成,包括脂肪、磷脂、固醇等,是储存能量、构成细胞膜的主要物质。
5.维生素:由多种元素组成,如维生素A(碳、氢、氧)、维生素B12(碳、氢、氮、硫、钴)等,对维持机体正常生理功能具有重要作用。
6.酶类物质:由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)等元素组成,是生物体内催化各种化学反应的蛋白质。5.【答案】C【解析】【解答】探究温度对酶活性影响的实验中,温度是人为改变的量,是实验所要探究的量,为自变量,pH是对实验结果有影响,但是不是本实验探究的无关变量,C正确.故选:C.【分析】自变量通俗的讲,就是人为改变的量.例如探究pH值对酶活性影响的实验,要设置不同的pH值溶液,这是人为设置的,那它就是自变量.随着自变量而变化的就叫因变量(该实验中酶在不同的pH溶液里的活性不同,你可以通过检验反应物生成情况判断,那就是因变量.比如过氧化氢酶在不同的pH条件下对过氧化氢的分解,那气泡的多少就是因变量).温度为无关变量,但是对照实验要排除无关变量对实验的影响,所以除了单一变量外,其他条件都要保持一致.6.【答案】A【解析】【解答】图中①是精子和卵细胞结合,形成受精卵,属于受精作用;成熟的生物体通过减数分裂产生精子和卵细胞;生物的个体发育从受精卵开始,经有丝分裂形成多细胞个体。所以图中①、②、③分别为受精作用、减数分裂、有丝分裂。分析得知:BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式,叫做有性生殖。
题图分析,图中①表示受精作用,②表示减数分裂产生雌雄配子的过程,③表示受精卵经过有丝分裂、分化产生新个体的过程。
有丝分裂:
定义:有丝分裂是体细胞分裂的过程,用于生长和修复组织。
过程:
1.前期:染色体开始变得可见,纺锤体开始形成。
2.复制期(或间期):DNA复制发生在这一时期,但细胞分裂的实际过程并不发生。
3.中期:染色体排列在细胞中央的赤道板上,纺锤体完全形成。
4.后期:染色体开始分离,并向细胞的两极移动。
5.末期:染色体到达两极,细胞分裂成两个新的细胞,每个细胞都包含与原始细胞相同的遗传物质。
结果:产生两个遗传物质相同的细胞,通常是相同类型的细胞,如皮肤细胞或肌肉细胞。
受精作用:
定义:受精作用是两性生殖细胞成熟后,精子和卵细胞相遇、融合形成受精卵的过程。
过程:
1.识别:精子和卵细胞相互识别。
2.融合:精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。
3.染色体和DNA来源:受精卵中的染色体由精子和卵细胞各提供一半;DNA则主要由卵细胞提供,因为精子变形时丢弃了大部分细胞质。
结果:形成一个新的细胞——受精卵,其中染色体的数量恢复到体细胞的数目。
减数分裂:
定义:减数分裂是生殖细胞分裂的过程,仅发生在生殖细胞(如精子和卵细胞)中。
过程:
1.减数第一次分裂:染色体配对并交换遗传物质,然后分离到两个子细胞中。
2.减数第二次分裂:没有染色体配对或交换,每个子细胞中的染色体再次分离,形成四个子细胞。
结果:产生四个遗传物质不同的生殖细胞,如精子和卵细胞。这些细胞的染色体数量是原始细胞的一半。7.【答案】C【解析】【解答】A、③是核膜,能够将核内物质与细胞质分开,A正确;B、⑤是核仁,与rRNA的合成及核糖体的形成有关,B正确;C、蛋白质合成旺盛的细胞中,⑥核孔数量较多,但④染色质数目不变,C错误;D、RNA是大分子,通过⑥核孔从细胞核到达细胞质,D正确。故答案为:C。【分析】1、细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。2、细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。3、根据题意和图示分析可知:①②③④⑤⑥分别是核糖体、内质网、核膜、染色质、核仁和核孔。8.【答案】C【解析】【解答】A、题干信息中未体现细胞膜进行细胞间的信息交流的功能,A错误;
B、题干信息中未体现细胞膜控制物质进出细胞的功能,B错误;
C、据题意,细胞膜使细胞成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定,体现的是细胞膜将细胞与外界环境分隔开的功能,C正确;
D、题干信息中未体现细胞膜具有一定的流动性的特点,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞膜是细胞表面的一层薄膜,其主要功能包括:
维持细胞形态:细胞膜是主要由磷脂构成的脂质双分子层结构,属于半透膜,具有一定的弹性,能够在一定渗透压范围内对细胞起保护作用。
控制物质进出:细胞膜可以允许氧气和营养物质进入细胞,同时排出细胞新陈代谢产生的产物,这一特性和功能对维持细胞生命至关重要。
信号传导:细胞膜上有众多的糖蛋白,这些糖蛋白是完成细胞间信息交流的重要媒介。9.【答案】B【解析】【解答】A、罗伯特森在电镜下看到了质膜(细胞膜)清晰的亮—暗—亮三层结构,A错误;
B、摩尔根利用假说-演绎法证明了基因在染色体上,B正确;
C、科学家用密度梯度离心技术和放射性同位素标记法探究DNA分子的复制方式,C错误;
D、沃森和克里克通过模型构建法共同提出了DNA分子双螺旋结构模型,D错误。
故答案为:B。
【分析】罗伯特森提出的细胞膜的暗-亮-暗三层结构中,两侧的暗层是蛋白质分子,中间的亮层是脂质分子。英国科学家摩尔根利用果蝇为实验材料,通过假说-演绎法证实基因在染色体上,为现代遗传学奠定了细胞学基础。科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素失踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验:沃森和克里克运用构建物理模型的方法构建了DNA分子双螺旋结构模型。10.【答案】B【解析】【解答】A、胃液的pH小于唾液,因此胃蛋白酶的最适pH小于唾液淀粉酶的,A正确;
B、盐酸,唾液淀粉酶催化淀粉水解的原理是降低淀粉水解所需要的活化能,B错误;
C、酶的专一性指一种酶只能催化一种或者一类反应的进行,用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉,则胃蛋白酶不能水解淀粉,则可验证酶的专一性,C正确;
D、唾液淀粉酶和胃蛋白酶是分泌蛋白,在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中,均需要用到囊泡运输,D正确。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。11.【答案】D【解析】【解答】A、粮食晒干后,其自由水的含量降低,有利于降低细胞的呼吸速率,A正确;
B、水稻生产中适时晒田,可防止根系缺氧进行无氧呼吸产生酒精,有利于根系的细胞呼吸,B正确;
C、阴雨天蔬菜大棚通过通风降温,降低呼吸作用中有机物的消耗,有利于提高产量,C正确;
D、乳酸菌为厌氧型细菌,只能进行无氧呼吸,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞呼吸原理的应用十分广泛,涉及人体健康、食品加工、生物能源开发、医学诊断和环境保护等多个领域。以下是细胞呼吸原理的具体应用及其解释:
一、人体健康
1.能量生产:细胞呼吸是细胞产生能量的主要途径。通过将葡萄糖等有机物分解成较小的化合物,细胞能够产生ATP分子,为生命活动提供能量。这一过程中,糖解、三羧酸循环和氧化磷酸化等步骤共同协作,确保能量的高效产生。
2.细胞修复与免疫反应:细胞呼吸不仅提供能量,还参与到细胞修复、免疫反应等多种生理功能中。例如,白细胞在应对感染时,会通过细胞呼吸产生大量能量,以支持其迅速移动和消灭病原体。
二、食品加工
1.发酵食品生产:在面包、发酵食品等加工过程中,酵母菌通过细胞呼吸作用使面团膨胀发酵。通过合理控制温度、水分和发酵时间等因素,可以控制细胞呼吸的程度,使得食品达到理想的质地和口感。
2.保鲜与储存:在储藏水果、粮食的仓库中,通过降低温度、降低氧气含量等措施来减弱水果、粮食的呼吸作用,以减少有机物的消耗,延长保质期。
三、生物能源开发
1.生物质能转化:细胞呼吸原理在生物能源开发中有着广泛的应用前景。通过利用微生物进行发酵过程,可以产生乙醇、丁醇等可再生能源。这些能源具有环保、可再生的特点,对于缓解能源危机具有重要意义。
2.沼气生产:在沼气生产过程中,有机废物在厌氧条件下通过微生物的细胞呼吸作用转化为沼气。这种沼气可以用于发电、供热等多种用途,实现了废物资源化利用。
四、医学诊断
1.能量代谢评估:通过检测患者的细胞呼吸功能,可以评估患者的能量代谢状况和器官功能。例如,通过测量肺功能等指标,可以判断患者的呼吸系统是否正常。
2.疾病诊断与治疗:一些疾病如肌肉疾病、代谢疾病等与细胞呼吸有关。通过检测体内的呼吸产物如CO2,可以诊断这些疾病。同时,一些治疗方法也利用了细胞呼吸的原理,如通过提高细胞呼吸效率来增强机体的免疫力。
五、环境保护
1.有机废物处理:通过利用细胞呼吸作用,可以将有机废物转化为无机物,减少有机废物对环境的污染。这种处理方法具有环保、高效的特点,对于实现可持续发展具有重要意义。
2.土壤修复与植物生长:细胞呼吸还可以参与到土壤修复和植物生长等环境恢复过程中。通过改善土壤微生物的细胞呼吸条件,可以促进土壤肥力的提高和植物的生长。12.【答案】D【解析】【解答】A、一般活的细胞都可以进行细胞代谢,需要酶的催化,需要直接能源物质ATP提供能量,既能合成酶,也能合成ATP,A正确;B、酶合成需要消耗ATP水解提供能量,ATP合成需要ATP合成酶的催化,B正确;C、ATP脱去2个磷酸基团后,形成的是腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一,酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,C正确;D、细胞内的化学反应中,酶具有高效性与专一性,但ATP是细胞生命活动的直接能源物质,不具有高效性与专一性,D错误。故答案为:D。
【分析】(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,能够降低化学反应的活化能,具有高效性和专一性的特点;
(2)ATP是腺苷三磷酸的英文缩写,可以简写成A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~是一种特殊的化学键,是细胞的直接能源物质。13.【答案】C【解析】【解答】A,由图示和光合反应过程可知,b为ADP,d为NADPH,A正确;
B,过程③为水的光解,属于光反应阶段,B正确;
C,过程①为光反应阶段,场所为叶绿体类囊体薄膜,②为暗反应阶段,发生在叶绿体基质中,C错误;
D,过程④为C3的还原,⑤为CO2的固定过程,两者均为暗反应过程,发生在叶绿体基质中,D正确。
故答案为:C。
【分析】光合作用是植物、某些细菌和藻类利用太阳光将水和二氧化碳转化为有机物和氧气的过程。这一过程不仅为地球上的生物提供了食物和氧气,还维持了地球上的生态平衡。光合作用可以分为两个阶段:光反应和暗反应(也称为光合作用的光依赖阶段和光独立阶段)。
一、光反应
光反应是光合作用的第一步,主要发生在叶绿体的类囊体膜上。当光照射到叶绿体时,光能激发叶绿素分子,使其将电子从基态激发到激发态。这些高能电子通过一系列载体(如P680、P700等)传递,最终将水分子分解为氢离子、氧气和电子。这一过程中,光能转化为化学能,形成了ATP和NADPH等活跃的化学能。
二、暗反应(光合作用的光依赖阶段)
暗反应是光合作用的第二步,主要发生在叶绿体的基质中。在这一过程中,ATP和NADPH等活跃的化学能被用于将二氧化碳固定为有机物。具体来说,二氧化碳与一个五碳糖(核糖)结合,形成六碳糖(葡萄糖)。这个过程中,ATP和NADPH被消耗,生成了葡萄糖等有机物。
三、总反应式
整个光合作用的总反应式可以表示为:6CO2+6H2O+光能→C6H12O6+6O2。其中,C6H12O6代表葡萄糖,O2代表氧气。这个总反应式反映了光合作用的整个过程,即利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。14.【答案】C【解析】【解答】A,细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,A正确;
B,细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率,B正确;
C,衰老的细胞体积变小,但细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深,C错误;
D,细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡(自动结束生命)的过程,细胞凋亡是多细胞生物体正常的生命活动,对生物体是有利的,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞的生命历程是一个复杂且精细的过程,涉及多个阶段和变化。以下是细胞生命历程的主要阶段,包括细胞生长、细胞增殖(有丝分裂)、细胞周期以及相关的细胞变化。
1.细胞生长
细胞生长是指细胞体积的增大,通常发生在细胞分裂之前。
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大,因为细胞表面积的增长速度小于体积的增长速度,导致物质运输效率降低。
细胞内的DNA不会随细胞体积的扩大而增多,细胞太大时,细胞核的负担会加重。
2.细胞增殖(有丝分裂)
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
有丝分裂是真核细胞的主要分裂方式,包括前期、中期、后期和末期四个阶段。
前期:核膜、核仁逐渐消失,出现纺锤体和染色体,染色体散乱排列。
中期:染色体的着丝点排列在赤道板上,形态稳定,数目清晰。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍。
末期:核膜、核仁重新出现,纺锤体和染色体逐渐消失,一个细胞分裂成为两个子细胞。
3.细胞周期
细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。
细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。
分裂间期:主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为细胞分裂做准备。
G1期:主要生长期,进行营养物质合成。
S期:DNA复制。
G2期:细胞器复制、染色质凝缩、微管蛋白合成并开始组装。
分裂期(M期):细胞核分裂和细胞质分裂。
4.其他相关过程
除了有丝分裂外,还存在其他细胞增殖方式,如无丝分裂(如蛙的红细胞)和减数分裂(生殖细胞增殖)。
细胞的生命历程还涉及细胞的衰老、凋亡和癌变等过程,这些过程对维持生物体的正常功能和稳态具有重要意义。15.【答案】C【解析】【解答】A、检测F1的基因型,除了用孟德尔设计的测交方法外,还可以采用自交的方法,A错误;
B、在环境条件相同的情况下,杂合子与纯合子基因组成不同,但性状表现可能相同,例如DD和Dd
都表现为高茎,B错误;
C、在一对相对性状的杂交实验中,F2产生的两种比值相等的雌配子和两种比值相等的雄配子的随机结
合,导致F2出现3:1的性状分离比,C正确;
D、位于一对同源染色体上的非等位基因不会自由组合,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在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后代。
2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。16.【答案】D【解析】【解答】A、人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病,包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,A正确;
B、遗传病的检测和预防手段主要是遗传咨询和产前诊断,羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等都属于产前诊断,B正确;
C、多基因遗传病的特点:①易受环境因素的影响;②在群体中发率较高;③常表现为家族聚集,C正确;D、人类遗传病主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类,其中染色体异常遗传病没有致病基因,D错误。
故答案为:D。
【分析】人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病,主要包括以下几类:
染色体遗传病:代表性病症为唐氏综合征。患者会出现肢体畸形、面容异常及智力低下等表现。
单基因遗传病:比如白化病、血友病以及先天性耳聋等,多是由于父母单个基因发生了突变,遗传后会导致后代患上相同的疾病。
多基因遗传病:比如哮喘、唇腭裂、癫痫、先天性心脏病等疾病,是由于多个基因发生突变和后天环境因素导致。
细胞器遗传病:比如线粒体病,常见的疾病为耳聋,此类疾病是通过细胞浆中的基因进行遗传的疾病。17.【答案】D【解析】【解答】A、②磷酸和③脱氧核糖交替排列构成DNA的基本骨架,而遗传信息贮存在碱基对排列顺序中,A错误;
B、②③⑤构成了DNA分子的1个基本单位,即构成1个脱氧核苷酸,④是相邻脱氧核苷酸的磷酸,B错误;
C、在DNA的一条链上,①⑤之间的结构为一脱氧核糖一磷酸-脱氧核糖一,C错误;
D、⑥为氢键,DNA分子复制时存在⑥氢键断开和重新形成,断开需要解旋酶的作用,D正确。
故答案为:D。
【分析】分析题图:图示是一个DNA片段结构示意图,⑥处有2个氢键,表示A与T形成的碱基对;②为磷酸,③为脱氧核糖,④为磷酸;⑤为鸟嘌呤,⑥为氢键。
DNA的结构和功能如下:
结构:DNA是双螺旋结构,由两条互补的链组成。每条链由磷酸、脱氧核糖和四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)构成。两条链通过碱基间的氢键相互连接,并以反向方向排列。
功能:DNA是遗传信息的载体,通过基因的传递,将父母的遗传特征传递给子代。这种遗传机制决定了生物体的形态、功能和特性。DNA中的基因编码了蛋白质的合成过程。通过基因的转录和翻译,DNA中的遗传信息被转化为特定的蛋白质序列,进而控制和调节生物体的生理功能。DNA的突变和重组是生物进化的基础。通过基因的突变和基因重组,生物体可以产生新的遗传变异,从而适应环境的变化和推动进化的发展。DNA在复制和传递过程中容易受到损伤,但生物体拥有复杂的修复机制来保持DNA的完整性。这些修复机制对于维护基因组的稳定性和避免疾病的发生至关重要。18.【答案】C【解析】【解答】①皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基
因,导致淀粉分支酶出现异常,活性大大降低,进而使得细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时,淀粉含量高的豌豆能有效的保留水分,十分饱满;淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。体现的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,①不符合题意;
②白化病是由于基因缺陷导致的,这是一种带有家族遗传性质的疾病,患者体内先天性的缺少氨酸酶或者酪氨酸酶功能减退,因此不能够正常的合成黑色素,所以会导致皮肤和毛发出现白化的情况,体现的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,②不符合题意;
③在大约70%的囊性纤维化患者中,编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基,导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,其空间结构发生变化,使CFTR转运氯离子的功能出现异常,导致患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损。这属于基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例,③符合题意;
④镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因突变导致血红蛋白分子中氨基酸残基被更换(6号的谷氨酸→缬氨酸)所造成的。这属于基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例,④符合题意。分析得知:ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状是一个复杂而精细的过程。以下是关于这一过程的详细解释:
1.基因与蛋白质的关系:
基因是遗传信息的载体,它编码了生物体内所有蛋白质的氨基酸序列。
DNA通过转录过程,将遗传信息从基因转移到mRNA上。
mRNA随后进入细胞质中的核糖体,通过翻译过程将遗传信息转化为蛋白质的氨基酸序列。
2.蛋白质结构与功能:
蛋白质是生物体内的重要分子,它们参与细胞的结构、代谢、信号传导等多种生命活动。
蛋白质的结构决定了其功能。例如,酶的活性中心、受体与配体的结合位点、运输蛋白的通道等都与蛋白质的结构密切相关。
3.基因如何通过控制蛋白质结构来影响生物性状:
基因变异:基因中的突变(如点突变、插入/缺失突变等)可能导致蛋白质结构的改变,进而影响其功能。这种改变可能表现为生物性状的变异。
基因表达调控:基因的表达水平(即mRNA的生成量)和翻译效率(即mRNA转化为蛋白质的效率)也受到多种因素的调控。这些调控因素包括转录因子、miRNA、表观遗传修饰等。通过调控基因的表达水平,可以影响蛋白质的合成量,进而影响生物性状。
蛋白质折叠与修饰:蛋白质在合成后需要经过折叠和修饰才能发挥其功能。基因编码的氨基酸序列决定了蛋白质的初始结构,而后续的折叠和修饰过程则受到多种因素的影响。这些过程也可能导致蛋白质结构的改变,进而影响其功能。
4.实例:
囊性纤维病:这是一个由基因缺陷导致的遗传性疾病。该基因编码了一种名为囊性纤维化跨膜转运调节因子(CFTR)的蛋白质。由于基因突变,CFTR蛋白质的结构发生改变,导致其功能丧失,进而引发囊性纤维病。
镰刀型细胞贫血症:这是由于基因突变导致血红蛋白分子结构发生改变而引起的疾病。突变使得血红蛋白在红细胞中的溶解度降低,导致红细胞形态异常,形成镰刀状红细胞。19.【答案】B【解析】【解答】A、若碱基对的增添、缺失或替换发生在DNA分子不具有遗传效应的片段,因此不会导致基因突变,A错误;
B、新冠病毒的可遗传变异来源只有基因突变一种,因此新冠病毒传播过程中不断发生变异,最可能是基因突变导致的,B正确;
C、基因突变在光学显微镜下观察不到,C错误;
D、基因重组可以发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,即同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组,D错误。
故答案为:B。
【分析】生物变异是指生物体在遗传物质、基因型或表型上发生的可遗传变化。根据变异发生的原因,生物变异可以分为以下几类:
基因突变:基因内部发生的改变,包括点突变、插入或缺失突变等。这些突变可能导致蛋白质结构和功能的改变,从而影响生物体的性状。
基因重组:指在有性生殖过程中,来自双亲的基因重新组合,形成新的基因型。这种变异可以增加生物体的遗传多样性。
染色体变异:包括染色体数目变异和结构变异。染色体数目变异如三体、单体等,结构变异如缺失、重复、倒位、易位等。这些变异可能影响生物体的性状和遗传信息的表达。20.【答案】D【解析】【解答】A、由F2的表现型及比例是结三角形果实植株:结卵圆形果实植株=15:1,可知卵圆形果实为双隐性,F1为双杂合,所以F1测交子代比例为3:1,A错误;
B、由于F2表现型及比例为三角形果:圆形果=15:1是9:3:3:1的变形,所以荠菜果实形状的遗传遵循自由组合定律,B错误;
C、F2中的基因型有9种,其中只有双隐性的是圆形果,所以三角形果的基因型有8种,纯合的结三角形果实植株的基因型有3种,C错误;
D、卵圆形为双隐性,自交子代全是卵圆形,D正确。
故答案为:D。
【分析】根据题意:F2中三角形:卵圆形=15:1,而15:1实质上是9:3:3:1的变式,可以推知,P:AABB×aabb→F1AaBb→F29A_B_:3aaB_:3A_bb:laabb=(9:3:3)三角形:1卵圆形=15:1。F1测交后代的表现型及比例为三角形果实:卵圆形果实=(AaBb:aaBb:Aabb):aabb=(1:1:1):1=3:1。
基因的分离定律和自由组合定律是孟德尔在豌豆杂交实验中发现的两个重要遗传规律。
1.基因的分离定律:
定义: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的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,互不干扰,各自形成配子,决定后代的性状。
2.基因的自由组合定律:
定义:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;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。
实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;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。21.【答案】A【解析】【解答】A、基因突变是指DNA分子中发生了碱基对的增添、缺失和替换从而导致基因结构的改变,而甲基化属于表观遗传,表观遗传的基因的碱基序列保持不变,因此并未发生基因突变,A错误;
BC、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖,人体细胞的DNA上本来就存在与癌变相关的原癌基因和抑癌基因,正常细胞中原癌基因和抑癌基因都表达,B、C正确;
D、细胞发生癌变后,由于细胞膜上的糖蛋白减少,使得癌细胞易扩散和转移,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞癌变的原因和癌细胞的特征是两个不同的概念,下面分别进行介绍。
1.细胞癌变的原因:
细胞癌变是一个多因素、多阶段的过程,其发生和发展受到多种内因和外因的影响。以下是一些常见的细胞癌变原因:
物理因素:如紫外线强照射、放射线照射等,可以引起DNA损伤,导致基因突变,从而诱发细胞癌变。
化学因素:如强致癌剂亚硝胺、黄曲霉素等,可以引起DNA损伤或突变,促进细胞癌变。
生物因素:如乙肝病毒、EB病毒、某些寄生虫等,可以通过感染细胞,改变细胞内的信号通路,促进细胞癌变。
环境因素:如空气和水的污染、化肥、农药尾气等,可以影响人体的健康,增加细胞癌变的风险。
不良生活习惯:如吸烟、酗酒、生活无规律、情绪过分紧张等,可以影响人体的健康,增加细胞癌变的风险。
不良饮食习惯:如动物脂肪摄入过多、粗纤维过少、某些维生素和微量元素不足等,可以影响人体的健康,增加细胞癌变的风险。
2.癌细胞的特征:
癌细胞是一类具有异常生长和分裂能力的细胞,具有以下特征:
无限增殖:癌细胞具有无限增殖的能力,可以不断地分裂和增殖,形成肿瘤。
形态结构变化:癌细胞的形态结构发生异常变化,如细胞体积增大、核增大、核仁明显等。
生长因子依赖性降低:癌细胞可以在没有生长因子的条件下继续生长和分裂,称为生长因子非依赖性。
凋亡抵抗性:癌细胞具有抵抗凋亡的能力,可以在不利条件下存活和增殖。
浸润和转移能力:癌细胞具有浸润和转移的能力,可以通过血液或淋巴系统转移到其他部位,形成转移瘤。22.【答案】A【解析】【解答】工蜂和蜂王是由受精卵发育的,属于二倍体,体细胞内都含有32条染色体。雄蜂是由卵细胞直接发育的,属于单倍体,体细胞内都含有16条染色体,分析得知:BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】染色体组是一个生物学中重要的概念,它涉及细胞中的一组非同源染色体。以下是关于染色体组的详细解释:
1.定义:
一个染色体组指细胞中的一组完整非同源染色体,这些染色体在形态和功能上各不相同,但又互相协助,携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。
2.特征:
不论一个染色体组内包含有几个染色体,同一个染色体组的各个染色体的形态、结构和连锁群都彼此不同,但它们却构成了一个完整而协调的体系。
缺少其中任何一个都会造成不育或性状的变异。
3.起源:
H.Winkler(1920)最初提出,单倍体的一整套染色体即为一个染色体组。
木原均(1980)进一步将这个概念与生物的生活机能协调联系起来,即把各种生物为保持其生活机能协调谐和而不可或缺的一组染色体作为一个染色体组。
4.分类:
同源染色体组:在二套染色体中,如果所包含的所有染色体彼此两两相同时,则称为同源染色体组。
异源染色体组:如果所有染色体都不相同,则称异源染色体组。
部分同源染色体组:处于二者之间的情况。
5.与染色体的关系:
染色体是细胞核内的线状结构,由DNA和蛋白质组成。
染色体组则是由一组非同源染色体组成,它们共同携带着控制生物体生长、发育、遗传和变异的全部信息。
6.功能:
染色体组中的每一个染色体都承载着特定的遗传信息,这些信息的组合和交互作用决定了生物体的各种性状和特征。23.【答案】D【解析】【解答】A、所有有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA,但某些病毒的遗传物质是RNA,A错误;B、真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA,B错误;
C、除了少数病毒的遗传物质是RNA,其余生物的遗传物质均为DNA,C错误;
D、真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA(脱氧核糖核酸)是一种双螺旋结构的分子,由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。它能够储存大量的遗传信息,并可以通过复制、转录和翻译等过程,将遗传信息传递给下一代,并指导生物体的生长、发育和代谢等生命活动。
DNA分子由四种不同的脱氧核苷酸组成,分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。这四种脱氧核苷酸按照特定的顺序排列,构成了DNA的基本单位。在DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对。这种配对关系保证了DNA在复制过程中的准确性和稳定性。
在大多数生物体中,DNA是主要的遗传物质。然而,在一些病毒中,RNA(核糖核酸)也可以作为遗传物质存在。这些病毒被称为RNA病毒。RNA病毒的遗传信息储存在RNA分子中,并通过特定的机制进行复制和传递。24.【答案】D【解析】【解答】A,基因型完全相同的两个人,可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同,反之,基因型不同的两个人,也可能因为环境因素导致身高相同,A正确;
B,在缺光的环境中,绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄,B正确;
C,O型血夫妇的基因型均为ⅱ,两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为ⅱ,表现为O型血,这是由遗传因素决定的,C正确;
D,高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,是由于亲代是杂合子,子代出现了性状分离,是由遗传因素决定的,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因型、形状和环境之间存在着复杂的关系,下面是对它们之间关系的简要概述:
1.基因型:基因型是指个体或生物体中特定基因的组合。它决定了一个个体可能表现出的特征和性状。
2.形状:形状是生物体或其部分的可观察特征或表现型。它是由基因型和环境相互作用所产生的。
3.环境:环境包括个体生活的外部和内部条件,如气候、饮食、化学物质暴露和社交互动等。它可以影响基因的表达和形状的表现。
基因型和环境相互作用,共同决定了一个生物体的形状。以下是它们之间的关系的一些关键点:
1.基因型是形状的内在基础:基因型决定了一个个体可能具有的潜在特征和性状,但并不直接决定形状的表现。
2.环境可以影响基因的表达:环境因素可以激活或抑制基因的表达,从而影响形状的表现。例如,某些基因可能在特定的环境条件下被激活,而在其他条件下则保持沉默。
3.形状是基因型和环境相互作用的结果:形状是基因型和环境共同作用的结果。即使两个个体具有相同的基因型,它们在不同的环境中可能表现出不同的形状。
4.环境对形状的影响可以是直接的或间接的:环境对形状的影响可以是直接的,如暴露于有害化学物质可能导致基因突变或损伤,从而影响形状。环境也可以通过间接方式影响形状,如饮食和锻炼习惯可以影响身体健康和生理功能。25.【答案】D【解析】【解答】根据题意和图示分析可知:阴阳蝶的形成是由于W染色体的丢失造成的,属于染色体数目的变异.故答案为:D。
【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,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。26.【答案】C【解析】【解答】A、人体细胞的遗传物质为DNA,健康人体细胞会发生①②⑤过程,不会出现③④过程,A错误;
B、HIV病毒为逆转录病毒,遗传信息流动过程为③①②⑤过程,B错误;
C、②转录时DNA模板链上的碱基与mRNA的相应碱基互补配对,即②过程碱基的配对方式为A-U、G-C、C-G、T-A,⑤翻译时组成mRNA上的密码子的碱基与相应tRNA上的构成反密码子的碱基互
补配对,即⑤过程碱基的配对方式为A一U、C一G、U一A、G一C,因此②③过程碱基互补配对方式存在差异,C正确;
D、分析图示可知:①~⑤过程依次表示DNA复制、转录、逆转录、RNA复制、翻译。正常生活的
高度分化的细胞(如神经细胞)已经失去分裂能力不能完成①过程,能完成②⑤过程,哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,不能完成①②⑤过程,D错误。
故答案为:C。
【分析】中心法则是现代生物学中最重要的概念之一,它描述了生物体内遗传信息的流动方向。中心法则包括以下三个过程:
1.DNA的复制:DNA分子通过自我复制,将其携带的遗传信息传递给后代细胞。
2.RNA的转录:DNA分子中的遗传信息被转录成RNA分子。
3.蛋白质的合成:RNA分子中的遗传信息被翻译成蛋白质分子,蛋白质分子执行着各种生物功能。
中心法则是现代分子生物学的基础,它为我们理解遗传信息的传递和表达提供了重要的框架。需要注意的是,中心法则并不是一成不变的,随着新的研究进展,它可能会得到进一步的扩展和修正。27.【答案】B【解析】【解答】A、发生在体细胞中的基因突变一般不能遗传给后代,也可能通过无性繁殖遗传给后代,如植物的嫁接、扦插等,A错误;
B、基因突变引起基因结构改变,不会改变基因的数目,而染色体结构变异通常会导致染色体上基因
的数目和排列顺序发生改变,B正确;
C、蛙是真核生物,体细胞中有染色质(染色体),因此蛙红细胞通过无丝分裂增殖,也可能发生染色体变异,C错误;
D、基因突变的不定向性表现为一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因,D错误。
故答案为:B。
【分析】可遗传变异是指由遗传物质的变化引起的变异,主要包括基因重组、基因突变和染色体变异。这些变异可以传给下一代,并且从理论上说都是可以遗传的。
1.基因重组:指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合。基因重组发生在每一代二倍体生物中。每个染色体的两个拷贝在某些位置可能有不同的等位基因。通过交换每条染色体的相应部分,可以产生不同亲本的重组染色体。
2.基因突变:指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因可以从原来的存在形式突然改变成新的存在形式,就是在一个位点上,突然出现了一个新基因,代替原有基因。
3.染色体变异:指在真核生物的体内,染色体是遗传物质DNA的载体。当染色体的数目发生改变时(缺少、增多)或者染色体的结构发生改变时,遗传信息就随之改变,带来的就是生物体的后代性状的改变。28.【答案】D【解析】【解答】A、该实例每个致病基因上存在2个突变位点,第1个位点的C突变为T,第2个位点的T突变为G,证明了基因突变具有随机性的特点,A错误;
B、该致病基因位于常染色体,在男性患者中的基因频率和在女性患者中的相同,B错误;
C、基因突变是DNA分子中发生碱基对的增添、替换、缺失,该突变不会改变DNA的碱基互补配对方式,C错误;
D、该患者每个致病基因上存在2个突变位点,则一对染色体上有4个突变位点,体细胞在有丝分裂复制后最多可能存在8个突变位点,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低;③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。29.【答案】A【解析】【解答】A、胃癌细胞内mRNA的乙酰化修饰后稳定性提高,能进一步翻译成相应蛋白质,可能促进COL5A1基因的表达,A正确;
B、胃癌的发生、发展不仅仅与细胞内原癌基因和抑癌基因发生突变有关,也与外界环境因素等有关,B错误;
C、胃癌细胞内的NAT10蛋白(一种RNA乙酰转移酶)与mRNA结合后将促进mRNA的乙酰化修饰,修饰后的mRNA稳定性提高,合成的COL5A1蛋白增多,COL5A1蛋白在胃癌细胞的转移中起关键的促
进作用,故发生转移的胃癌细胞中,NAT10蛋白的含量会显著高于正常细胞,C错误;
D、mRNA的乙酰化属于表观遗传的一种,并未改变了COL5A1蛋白的结构,D错误。
故答案为:A。
【分析】表观遗传是一个重要的生物学概念,以下是对其进行的详细解释:
一、定义
表观遗传是指在不改变DNA序列的前提下,基因表达水平发生了可遗传的变化。这种变化包括基因表达量的增减、基因表达时间的改变以及基因表达方式的差异等。
二、发展背景
一直以来,人们都认为基因组DNA决定着生物体的全部表型。然而,随着研究的深入,科学家们发现有些现象无法用经典遗传学理论解释,比如基因完全相同的同卵双生双胞胎在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面会有较大的差异。这说明在DNA序列没有发生变化的情况下,生物体的一些表型却发生了改变。因此,科学家们提出了表观遗传学的概念。
三、特点
1.可遗传:表观遗传的改变可以通过有丝分裂或减数分裂在细胞或个体世代间遗传。
2.可逆性:表观遗传变化在某些条件下是可逆的,即基因表达可以恢复到原始状态。
3.无DNA序列改变:表观遗传变化不涉及DNA序列的改变,因此不能用DNA序列变化来解释。
四、调节机制
表观遗传的调节机制主要包括以下几种:
1.DNA修饰:如DNA甲基化,是目前研究最充分的表观遗传修饰形式。正常的甲基化对于维持细胞的生长及代谢等是必需的,而异常的DNA甲基化则会引发疾病。
2.组蛋白修饰:真核生物DNA被组蛋白组成的核小体紧密包绕,组蛋白上的许多位点都可以被修饰,从而影响染色质的疏松和凝集状态,进而影响转录因子等调节蛋白与染色质的结合,影响基因表达。
3.非编码RNA调控:非编码RNA指不能翻译为蛋白质的、具有调控作用的功能性RNA分子,在调控基因表达过程中发挥着重要作用。
4.染色质重塑:染色质重塑是由染色质重塑复合物介导的一系列以染色质上核小体变化为基本特征的生物学过程,是重要的表观遗传学机制。
5.核小体定位:核小体是基因转录的障碍,被组蛋白紧密缠绕的DNA无法与众多转录因子结合,影响基因表达。
五、应用前景
表观遗传学在医学、农业等领域具有广泛的应用前景。例如,通过研究表观遗传机制,可以深入了解疾病的发生和发展机制,发现新的治疗方案和药物;在农业领域,可以通过改变作物的表观遗传特性,提高作物的产量和抗逆性。30.【答案】C【解析】【解答】A、鉴定样液中的蛋白质时,先加双缩脲试剂A液氢氧化钠,以营造碱性环境,
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