2022届黑龙江省哈尔滨市三中高三四模理综生物试题(解析版)
展开2022年哈三中第四次高考模拟考试
理科综合 试卷
一、选择题:
1. 下列关于拟核、核糖体、染色体三者共性的概括中错误的是( )
A. 均含有C、H、O、N、P
B. 均含有脱氧核糖
C. 均不含有磷脂成分
D. 均含有生物大分子
【答案】B
【解析】
【分析】1、拟核是原核生物内一条双链环状DNA,不结合或很少结合组蛋白,主要成分是DNA。
2、核糖体由蛋白质和RNA组成。
3、染色体主要由蛋白质和DNA组成。
4、蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N。
5、核酸(包括DNA和RNA)的组成元素为C、H、O、N、P。
【详解】A、因为拟核主要成分是DNA,核糖体由蛋白质和RNA组成,染色体主要由蛋白质和DNA组成,蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N,核酸的组成元素为C、H、O、N、P,因此拟核、核糖体、染色体均含有C、H、O、N、P,A正确;
B、核糖体不含脱氧核糖,B错误;
C、拟核、核糖体、染色体均不含有磷脂成分,C正确;
D、蛋白质和核酸都是大分子,因此拟核、核糖体、染色体均含有生物大分子,D正确。
故选B。
2. 下列相关实验中,关于“洗”的步骤叙述错误的是( )
A. 脂肪的检测和观察实验中,在苏丹III染液染色后,用体积分数50%的酒精洗去浮色
B. 观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,染色后用蒸馏水冲洗吡罗红甲基绿染液
C. 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,解离后用清水漂洗,防止解离过度
D. 低温诱导植物染色体数目的变化实验中,使用体积分数95%的酒精冲洗掉卡诺氏液
【答案】B
【解析】
【分析】1、利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞进行染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布.该实验的操作步骤是:取口腔上皮细胞制作装片→用盐酸水解→冲洗装片→用甲基绿和吡罗红混合染色剂进行染色→观察。
2、观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(用清水洗去解离液,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、在使用苏丹Ⅲ鉴定脂肪的实验中,用体积分数为50%的酒精溶液洗去实验材料上的浮色,A正确;
B、观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,用蒸馏水冲洗10s的目的是洗去残余的盐酸,B错误;
C、“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,解离后用清水漂洗,防止解离过度,同时便于染色,C正确;
D、在低温诱导植物染色体数目变化的实验中,需用体积分数为95%的酒精冲洗2次,以便洗掉洋葱根尖上的卡诺氏液,D正确。
故选B。
3. 下列关于生物学原理在生产、生活中应用的叙述,不合理的是( )
A. 在无氧和低温条件下贮存苹果,可其降低呼吸速率,起到保鲜作用
B. 农田作物间作、菠萝-桉树结构等生产方式可充分利用不同层次的光能
C. 新型冠状病毒抗原检测试剂盒利用的是抗原-抗体特异性结合的原理
D. 在畜牧养殖业中,合理确定草场的载畜量,才能保持畜产品的持续高产
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞呼吸原理的应用:粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存;果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
2、农业生产上可以根据植物群落分层现象的存在,合理套种,搭配种植适当的品种。合理密植从生态因素角度看是减轻种内斗争,保证充足的光照和CO2供应。
3、研究能量流动的实践意义:帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;帮助人们合理的调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。
【详解】A、在低氧和低温条件下呼吸速率降低,利于贮存苹果,无氧条件下细胞呼吸速率快,消耗有机物多,不利于储存,A错误;
B、农业生产上,可以利用分层现象进行间作、菠萝—桉树结构等生产方式充分利用不同层次的光能,提高光合作用效率,来提高农作物产量,B正确;
C、免疫学诊断可利用抗原一抗体特异性结合的原理,通过检测患者体内是否产生特异性抗体来进行诊断,故新型冠状病毒抗原检测试剂盒利用的是抗原-抗体特异性结合的原理,C正确;
D、合理确定草场的载畜量,才能保持畜产品的持续高产,这是人们利用能量流动的原理,合理调整生态系统能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分的具体事例的体现,D正确。
故选A。
4. 长时程增强作用(LTP)是指发生在两个神经元信号传输中的一种持久的增强现象,能够同步刺激两个神经元,其作用机理如图所示。图中nNOS是神经型一氧化氮合酶,能以精氨酸为底物,利用氧生成NO和瓜氨酸。下列说法错误的是( )
A. Na+大量内流会引起突触后神经元产生兴奋
B. 谷氨酸与突触后膜的受体结合后,化学信号转变为电信号
C. Ca2+进入细胞会改变膜内外电位差,促进NO生成
D. 谷氨酸的作用引起NO扩散并调节谷氨酸释放为负反馈调节
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递通过突触完成,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜;突触后膜上有神经递质的受体,当兴奋传至轴突末端时,轴突末端的突触小体释放神经递质,作用于突触后膜上的受体,使突触后膜所在神经元兴奋或抑制。分析图可知,当突触前膜释放神经递质(谷氨酸)后,会促进钙离子通过N受体进入细胞,随后通过一系列反应促进精氨酸转变为瓜氨酸和NO,NO再作用于突触小泡,使其分泌神经递质;同时神经递质释放后也会促进Na+通过A受体进入细胞。
【详解】A、钠离子大量内流,使膜电位由内负外正变为外负内正,引起突触后神经元的兴奋,A正确;
B、谷氨酸是突触前膜释放的神经递质,与突触后膜的受体结合后,引起突触后膜的电位变化,即由化学信号转变为电信号,B正确;
C、静息时膜外为正电荷,膜内为负电荷,Ca2+进入细胞内,细胞内聚集大量正电荷,导致外负内正,改变膜内外电位差,同时促进NO生成,C正确;
D、据图分析可知,NO会促进包裹谷氨酸的突触小泡向突触前膜移动,促进谷氨酸的释放,这种调节属于正反馈调节,D错误。
故选D。
5. “绿色”是北京冬奥会的鲜亮底色。在北京冬奥会上使用了生物可降解餐具,这种餐具的材料是聚乳酸,而聚乳酸是以玉米、薯类、农作物秸秆等为原料发酵得到乳酸,再聚合而成的生物降解材料。聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分,实现循环再生利用,有效减少碳排放。下列有关说法中不正确的是( )
A. 减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡
B. 能降解这种餐具的微生物属于生态系统中的分解者
C. 用玉米、薯类等生物生产可降解餐具是其间接价值的体现
D. 绿色植物不能以聚乳酸作为能源物质,而某些微生物可以
【答案】C
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包含非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,营养结构包括食物链和食物网。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、碳主要以二氧化碳的形式进入大气圈,这也是引起温室效应的主要原因。减少碳排放可有效缓解温室效应,有助于碳循环的平衡,A正确;
B、生态系统的分解者大多为腐生微生物,具有分解动植物遗体的作用,故能降解这种餐具的微生物属于生态系统中的分解者,B正确;
C、用玉米、薯类等生物生产可降解餐具是其直接价值的体现,C错误;
D、绿色植物能通过光合作用把光能转变为化学能,储存在有机物中,不能以聚乳酸作为能源物质,而某些微生物(分解者)可以降解聚乳酸获得能量,D正确。
故选C。
6. 某二倍体高等动物雌性个体的基因型为AABb,将一个卵原细胞放入含15N 原料的培养液中离体培养,下图为细胞分裂某时期的示意图。有关说法不正确的是( )
A. 此细胞中基因a出现的原因是基因突变或交叉互换
B. 图示细胞中的核DNA数目是其染色体数目的2倍
C. 图示细胞随后的分裂过程中最多含有2个染色体组
D. 最后产生的卵细胞中每一条染色体都含有15N
【答案】A
【解析】
【分析】图中细胞无同源染色体,着丝点(粒)未分裂,说明该细胞处于减数第二次分裂前期或中期。
【详解】A、由题意某二倍体高等动物雌性个体的基因型为AABb,故该细胞中的基因a出现的原因是基因突变,不会是基因重组,A错误;
B、该细胞中由4个DNA,2条染色体,故核DNA数目是其染色体数目的2倍,B正确;
C、图示细胞随后的分裂过程中最多含有2个染色体组,在减数第二次分裂后期,C正确;
D、根据染色体半保留复制的原理可知,产生的卵细胞中每一条染色体都含有15N,D正确。
故选A。
7. 植物光合作用受多种因素影响,某科研人员在密闭温室内对紫花苜蓿的栽培条件进行研究,数据如下,回答相关问题。
遮光比例(%)
叶绿素含量(mg/g)
净光合速率(μmol·m2·s-1)
植株干重(g)
0
2.1
8.0
7.5
10
2.3
9.6
9.9
30
2.4
8.9
9.2
50
2.6
5.0
7.2
70
2.9
2.7
4.8
90
3.0
0
3.2
(1)该实验主要目的是___________。为保证实验结果的准确性,除了需要控制温室内的温度、土壤含水量外,还要控制___________。
(2)当遮光比例为90%时,植物叶肉细胞合成还原氢的场所是___________,苜蓿长期在这种环境下__________(能,不能)正常生长,原因是___________。
(3)分析数据发现,随着遮光比例增大植物干重的变化是___________,其原因是___________。
【答案】(1) ①. 探究不同遮光比例对植物体内叶绿素含量、净光合速率和植物干重的影响 ②. CO2浓度(含量)
(2) ①. 类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体基质 ②. 不能 ③. 遮光比例90%植物的净光合作用速率为0,没有有机物积累,所以不能正常生长
(3) ①. 先增加后减少 ②. 适当遮光可以提高叶绿素含量增强光反应,加快光合速率;当遮光比例过大导致光能供应不足,为暗反应提供还原氢和ATP减少,使光合速率下降
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和还原氢,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原氢,合成少量ATP;第三阶段是氧气和还原氢反应生成水,合成大量ATP。
2、光合作用的过程:①光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体薄膜):水的光解产生还原氢与O2,以及ATP的形成;②暗反应阶段(场所是叶绿体的基质):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和还原氢的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
据表可知,实验的自变量为遮光比例,因变量为叶绿素含量、净光合速率和植物干重,因此该实验的主要目的是探究不同遮光比例对植物体内叶绿素含量、净光合速率和植物干重的影响。为保证实验结果的准确性,要保持无关变量相同且适宜,影响光合作用的主要环境因素是光照强度、温度和CO2浓度(含量),因此除了需要控制温室内的温度、土壤含水量外,还要控制CO2浓度(含量)。
【小问2详解】
据表可知,当遮光比例为90%时,植物的净光合速率为0,说明此时植物既进行光合作用也进行呼吸作用,光合作用的光反应阶段产生还原氢,场所为类囊体薄膜,有氧呼吸第一和第二阶段产生还原氢,场所分别为细胞质基质和线粒体基质。因为在这种环境下,净光合速率为0,则没有有机物积累,而晚上植物进行呼吸作用得消耗积累的有机物,因此苜蓿长期在这种环境下不能正常生长。
【小问3详解】
据表可知,随着遮光比例增大,植物干重先增加后减少,叶绿素含量一直增加,故推测原因为适当遮光可以提高叶绿素含量增强光反应,加快光合速率,使植物干重增加,当遮光比例过大导致光能供应不足,为暗反应提供的还原氢和ATP减少,使光合速率下降,合成的有机物减少,植物干重减少。
【点睛】本题结合表格,考查光合作用和呼吸作用的相关知识点,要求考生识记有氧呼吸的过程和场所,掌握光合作用的过程、场所和影响光合作用的因素,意在考查考生的识记能力、理解能力和实验分析的能力。
8. 2020年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位科学家,哈维·阿尔特、迈克尔·霍顿和查尔斯·赖斯,用以表彰他们的重大发现-丙型肝炎病毒(HCV)的鉴定。下图为丙型肝炎病毒(HCV)对人体侵染和增殖的过程,据图回答:
(1)丙型肝炎病毒(HCV)的遗传物质是___________,通过___________方式侵入肝细胞,效应T细胞能识别并结合被侵染的肝细胞,并引起水分子进入,导致细胞因___________(理化性质)改变而裂解死亡。
(2)HCV可以引起人体发生的免疫类型是___________,这体现了免疫系统具有_______功能。
(3)HCV的繁殖需要遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成,请用简图(文字和“→”)表述蛋白质外壳的合成、加工和包裹遗传物质的释放过程___________。
【答案】(1) ①. RNA ②. 胞吞 ③. 渗透压
(2) ①. 特异性免疫和非特异性免疫 ②. 防卫
(3)RNA→核糖体→内质网→高尔基体→包裹RNA成病毒颗粒→胞吐释放
【解析】
【分析】免疫系统的功能:防卫功能、监控和清除功能。免疫系统的三道防线组成防卫功能;监控和清除功能是指监控并清除体内已经衰老或因其他因素被破坏的细胞,以及癌变的细胞。
【小问1详解】
由图可知,丙型肝炎病毒(HCV)的遗传物质是RNA。丙型肝炎病毒(HCV)是大分子,通过胞吞方式侵入肝细胞。理化性质包括温度、渗透压和酸碱度,效应T细胞能识别并结合被侵染的肝细胞,并引起水分子进入,水分子进入使渗透压降低,导致细胞因渗透压改变而裂解死亡。
【小问2详解】
病毒感染人体后,首先引发非特异性免疫,之后引发特异性免疫。免疫系统具有防卫、监控和清除三大功能,免疫系统的三道防线组成防卫功能,第一、二道防线是非特异性免疫,第三道防线是特异性免疫,因此特异性免疫和非特异性免疫体现了免疫系统具有防卫功能。
【小问3详解】
由图可知,HCV的遗传物质RNA借助宿主细胞核糖体合成蛋白质外壳,之后由内质网和高尔基体对其进行加工形成成熟的蛋白质外壳,最后胞吐释放出去,用简图表示为:RNA→核糖体→内质网→高尔基体→包裹RNA成病毒颗粒→胞吐释放。
【点睛】本题以丙型肝炎病毒(HCV)为题材,考查胞吐和胞吞、免疫系统的功能和人体三道防线、细胞免疫的过程、内环境的理化性质、翻译等相关知识点,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
9. 生长素(IAA)是对植物生长有重要调节作用的植物激素,存在解离型(IAA-)和非解离型(IAAH)两种形式,其中非解离型具有亲脂性的特点,图示为生长素在植物体内运输机制-化学渗透假说,回答相关问题。
(1)生长素在植物体内是以___________为原料合成的,在幼嫩部位只能单方向运输,即极性运输,其含义是___________。
(2)细胞膜外的生长素主要以非解离型存在的原因是___________。
(3)非解离型生长素通过_________方式由细胞外运输到细胞内,与解离型生长素运输到细胞内的方式__________(“相同”或“不同”),原因是___________。
(4)请设计实验探究解离型生长素(IAA-)在细胞基部由细胞内运输到细胞外的转运过程是否与细胞膜上的转运蛋白有关。(要求:设计对照实验,写出实验思路即可)___________。
【答案】(1) ①. 色氨酸 ②. 由形态学上端运输到形态学下端
(2)细胞膜外呈酸性抑制了非解离型生长素解离(或“细胞膜外呈酸性抑制了非解离型生长素向解离型转化”)
(3) ①. 自由扩散 ②. 不同 ③. 非解离型以自由扩散方式(或“不需要转运蛋白参与”)进入细胞膜内,而解离型需要转运蛋白参与、借助H+的浓度梯度(或“以主动运输方式”)进入细胞膜内
(4)将同种植物均分成两组,一组使用能够抑制细胞膜上转运蛋白活性的药物,另一组不做处理,之后检测两组植物细胞基部能否发生IAA-由细胞内向细胞外运输
【解析】
【分析】据图可知:细胞内生长素(IAA)主要以解离型(IAA-)存在,在细胞膜和细胞壁之间主要以非解离型(IAAH)存在,细胞膜上载体蛋白可把H+从细胞质运输到细胞膜和细胞壁之间,使细胞壁处的pH=5,细胞内的pH基本维持在7左右。
【小问1详解】
生长素是由色氨酸经过一系列转化形成的,因此色氨酸是合成生长素的原料。极性运输是指由形态学上端运输到形态学下端。
【小问2详解】
据图可知,非解离型(IAAH)生长素解离为解离型(IAA-)生长素是在细胞质pH为7环境下进行的,而细胞膜外pH=5,呈酸性抑制了非解离型生长素解离,因此细胞膜外的生长素主要以非解离型存在。
【小问3详解】
非解离型具有亲脂性的特点,由图可知,非解离型(IAAH)生长素由细胞外运输到细胞内时不需要载体,不消耗能量,故为自由扩散的方式。由图可知解离型生长素运输到细胞内需要生长素输入载体的协助,同时需要消耗细胞壁和细胞膜以内的H+浓度差提供的化学能,因此属于主动运输。所以非解离型生长素进入细胞的方式与解离型生长素运输到细胞内的方式不同。
【小问4详解】
该实验为探究解离型生长素(IAA-)在细胞基部由细胞内运输到细胞外的转运过程是否与细胞膜上的转运蛋白有关,因此运输解离型生长素(IAA-)的转运蛋白是否有活性为实验的自变量,因此实验思路为:将同种植物均分成两组,一组使用能够抑制细胞膜上转运蛋白活性的药物,另一组不做处理,之后检测两组植物细胞基部能否发生IAA-由细胞内向细胞外运输。
【点睛】本题考查生长素的运输,意在考查考生获取信息的能力,以及能够根据所学知识解决问题的能力。
10. 果蝇是遗传实验的好材料。请回答下列问题:
(1)某实验室中保存有焦刚毛突变品系,其野生型为直刚毛,均能纯种传代。一只焦刚毛雄蝇与野生型(直刚毛)雌蝇杂交,子一代全为直刚毛,子二代直刚毛:焦刚毛=3:1。
①果蝇体色性状中,_______为隐性性状,判断依据是__________。
②为确定刚毛控制基因位于常染色体上还是X染色体上,可进行另一组实验,杂交方案为____________。也可不进行新实验,但需要补充统计性别数据。
(2)在细胞中,有时两条X染色体可融合成一条X染色体,称为并联X(记作“X^X”),其形成过程如图所示。现有一只含有并联X的雌果蝇(X^XY)和一只正常雄果蝇杂交,所得子代的基因型与亲本完全相同。子代连续交配也是如此,因而称为并联X保持系。
①上述含有并联X的雌果蝇细胞中发生的可遗传变异类型为__________,__________(“可以”或“不可以”)在光学显微镜下观察到。
②已知并联X保持系中的雌雄亲本均能正常产生配子,且不存在配子致死现象。据此推测子代基因型与亲本完全相同的原因是染色体组成为__________胚胎致死。该保持系中,父本将性染色体_________(“X”或“Y”)传给子代雌果蝇。
【答案】(1) ①. 焦刚毛 ②. 具有相对性状的纯合子杂交,子一代未表现出的性状为隐性(或“亲本焦刚毛与直刚毛杂交,子一代未出现焦刚毛”或“子一代直刚毛相互交配,子二代出现焦刚毛”) ③. 焦刚毛雌蝇与直刚毛雄蝇杂交
(2) ①. 染色体结构变异和数目变异(染色体变异) ②. 可以 ③. YY和X^XX(或写作“XX^X”) ④. Y
【解析】
【分析】分析题文描述与题图:(1)两条X染色体融合成一条X染色体的过程中有染色体的片段消失。(2) 一只含有并连X的雌蝇(X^XY) 和一只正常雄蝇(XY) 杂交,理论上子代的染色体组成及其比例为X^XX:XY:X^XY:YY=1:1:1:1。由于子代的基因型与亲代完全相同,说明子代中不存在染色体组成为X^XX、YY的个体。
【小问1详解】
①一只焦刚毛雄蝇与野生型(直刚毛)雌蝇杂交,子一代全为直刚毛,未出现焦刚毛,说明焦刚毛为隐性性状,即具有相对性状的纯合子杂交,子一代未表现出的焦刚毛性状为隐性;或子一代直刚毛相互交配,子二代出现焦刚毛,说明焦刚毛为隐性性状。②为确定刚毛控制基因位于常染色体上还是X染色体上,可让焦刚毛雌蝇与直刚毛雄蝇杂交(设相关基因为A/a),若刚毛控制基因位于常染色体上,AA×aa→Aa,即后代无论雌雄都为直刚毛;若刚毛控制基因位于X染色体上,XaXa×XAY→XAXa(直刚毛)、XaY(焦刚毛),即后代雌蝇都为直刚毛,雄蝇都为焦刚毛。
【小问2详解】
①由题可知,并联X是由两条X染色体融合成的一条X染色体,同时有部分染色体片段的丢失,因此含有并联X的雌果蝇细胞中发生的可遗传变异类型为染色体结构变异和数目变异(染色体变异)。染色体变异可在光学显微镜下观察到。②由分析可知,子代基因型与亲本完全相同的原因是染色体组成为X^XX、YY的胚胎致死。父本为XY,母本为X^XY,子代雌果蝇为X^XY,结合X^X是一条并联的染色体,可知该保持系中,父本(XY) 将性染色体Y传给子代雌果蝇。
【点睛】本题以果蝇为题材,考查显性性状和隐性性状的判断、基因的分离定律、伴性遗传、染色体变异等相关知识点,要求考生掌握显性性状和隐性性状的判断方法,掌握分离定律的实质和伴性遗传的规律,掌握染色体变异的类型,并能结合题意准确作答。
【生物-选修1:生物技术实践】
11. 蛋白质对于生命活动来说是不可缺少的,人们要研究蛋白质,就得从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质。某生物兴趣小组准备从猪的血液中初步提取血红蛋白,下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置。请回答下列问题:
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用____反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH=7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,其原理是__________。
(2)根据图甲所示可知,这是采用____法对血红蛋白进行分离的过程,这是根据____分离蛋白质的有效方法。在对甲图的色谱柱填料处理时,为加速凝胶颗粒的膨胀,可将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热,这种方法除了节约时间,还具有_________(答出两点)的好处。
(3)图乙表示对分离出的血红蛋白进行_______过程,此步操作目的是__________。
(4)在对蛋白质进行分离纯化后,还需要对得到蛋白质进行分子量的测定,通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,凝胶中添加的SDS作用是________和________。
【答案】(1) ①. #生理盐水##质量分数0.9%的氯化钠溶液# ②. #渗透原理##外界溶液浓度低于动物细胞质浓度时细胞吸水涨破#
(2) ①. 凝胶色谱(或“分配色谱法”) ②. 相对分子量大小 ③. 除去凝胶中可能带有的微生物,排出胶粒内的空气
(3) ①. 透析 ②. 除去样品中分子量较小杂质
(4) ①. 消除蛋白质所带净电荷对迁移速率的影响 ②. 使蛋白质发生变性
【解析】
【分析】蛋白质的提取和分离:
1、原理:凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法,相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢,相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快,因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。
2、血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:
(1)样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白溶液。
(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析。
(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。
(4)纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【小问1详解】
样品处理中,洗涤红细胞可以用生理盐水,生理盐水可以保持细胞的正常形态;向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH=7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,其原理是渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水涨破)。
【小问2详解】
根据图甲所示可知,这是采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离的过程,此方法是根据蛋白质的相对分子量大小不同来分离的,相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢,相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快,因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。在对色谱柱填料进行处理时,为了加速凝胶的膨胀,可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴进行加热,这种方法不但节约时间,而且能除去凝胶中可能带有的微生物,排出胶粒内的空气。
【小问3详解】
图乙表示对分离出的血红蛋白进行透析过程,此步操作目的是除去样品中分子量较小的杂质。
【小问4详解】
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,这种方法中,SDS可消除蛋白质所带净电荷对迁移速率的影响、使蛋白质发生变性,使蛋白质的迁移率完全取决于蛋白质分子的大小。
【点睛】本题考查蛋白质的提取和分离,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验步骤、实验采用的试剂及试剂的作用等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
【生物-选修3:现代生物科技专题】
12. 随着二孩、三孩生育政策相继开放,越来越多的有生育意愿的人士尝试通过人类辅助生殖技术生育后代。试管婴儿技术是20世纪人类辅助生殖技术的杰作,目前我国每年约有30万名试管婴儿诞生。下图为试管婴儿的培育过程示意图。请据图并结合所学知识回答以下问题:
(1)试管婴儿培育过程中,首先要做的是体外受精。人及其他哺乳动物的体外受精技术主要包括____________、_______________和受精等步骤。图示过程中,常使用________激素来促排卵。试管婴儿除了体外受精,还涉及到的胚胎工程技术为______________(答出两点即可)。
(2)有一对夫妻,丈夫正常,妻子(杂合子)患有常染色体单基因显性遗传病,在自然生育条件下,生出患病孩子概率是_____。现在,这对夫妻欲通过试管婴儿技术生育一名健康孩子,可在胚胎植入母体前,对胚胎进行_____,筛选出健康胚胎。检测过程中,需要利用PCR技术扩增取自胚胎细胞的DNA,PCR技术的前提是___________________。
(3)胚胎在植入母体前可以进行染色体检查,请分析该项操作对人口优生的益处是___;对性别比例的潜在影响是___________________。
【答案】(1) ①. 卵母细胞的采集 ②. 精子的获取 ③. 促性腺 ④. 早期胚胎培养、胚胎移植
(2) ①. 50% ②. 遗传学诊断##基因检测 ③. 有一段已知目的基因的核苷酸序列,(以便根据这一序列设计引物)
(3) ①. 规避染色体病 ②. 可能用于选择胎儿性别(或“导致性别比例失调”)
【解析】
【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术.体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
【小问1详解】
体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。图示过程中,常使用促性腺激素来进行超数排卵。试管婴儿除了体外受精,还涉及到的胚胎工程技术为早期胚胎培养、胚胎移植。
【小问2详解】
母亲的基因型为Aa,父亲是正常人,基因型为aa,故在自然生育条件下,该夫妇的孩子的患病概率是50%,这对夫妻欲通过试管婴儿技术生育一名健康孩子,可在胚胎植入母体前,对胚胎进行遗传学诊断筛选出健康胚胎。PCR技术的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列,(以便根据这一序列设计引物)。
【小问3详解】
胚胎在植入母体前可以进行染色体检查,可规避染色体病;但是也可能用于选择胎儿性别,导致性别比例失调。
【点睛】本题难度不大,属于考纲中识记层次的要求,着重考查了体外受精的步骤、精子和卵细胞的采集以及受精过程的环境等方面的知识,要求考生具有扎实的基础知识,并能构建一定的知识网络。
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