2023年河南省新乡市高考生物三模试卷(含解析)
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一、单选题(本大题共6小题,共6.0分)
1. 细胞是最基本的生命系统,是多细胞生物体结构和功能的基本单位。下列关于真核细胞结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 在内质网中合成的磷脂可以转运至细胞膜上
B. 若浆细胞的高尔基体受损,则抗体的分泌减少
C. 溶酶体内的酶释放出来不会破坏细胞自身的结构
D. 蛋白质合成旺盛的细胞,核仁体积大,核孔数量多
2. 正常生命活动运转依赖于能量驱动,不同生物获取能量的方式不尽相同,而物质又是能量流动的载体。下列有关说法正确的是( )
A. T2噬菌体可以从宿主动物细胞的线粒体获得能量
B. 慢跑时,人体肌肉细胞的能量来自有机物的氧化分解
C. 水稻叶肉细胞和根尖细胞中ATP合成的场所是相同的
D. ATP是细胞直接的能源物质,细胞生命活动需要的能量都来自ATP
3. 如图1表示某动物的精原细胞,图2表示该精原细胞产生的精细胞,B/b和D/d表示位于常染色体上的两对等位基因。下列有关说法错误的是( )
A. 图1中,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期
B. 该精原细胞产生的两个次级精母细胞都可能含有等位基因
C. 与该精细胞同时产生的另一个精细胞的基因型可能是bd或BD
D. 该精细胞与卵细胞识别、融合后,二者的染色体会合在一起
4. 甲型流感病毒(遗传物质为RNA)为常见流感病毒,人体感染后的症状主要表现为高热、咳嗽、流涕、肌痛等,此病毒可通过消化道、呼吸道、损伤的皮肤等多种途径传播。下列叙述错误的是( )
A. 甲型流感病毒激发产生的某些免疫活性物质不一定能直接消灭病毒
B. 甲型流感病毒会激发非特异性免疫和特异性免疫
C. 曾经感染过甲型流感病毒的人体可能会再次感染该病毒
D. 注射疫苗后再次接触到甲型流感病毒,浆细胞仅来自记忆细胞
5. 与常规农业相比,有机农业加大了有机肥的应用,禁止或减少了化肥、农药的使用。某农业生态系统的土壤中存在“植物根系→植食性线虫→捕食性线虫”和“腐生细菌→食细菌线虫→捕食性线虫”两种食物链。研究人员调查不同农业模式下,土壤的生物和食物网情况,结果如表。下列分析正确的是( )
取样深度/cm
农业模式
生物组分/种
食物网复杂程度相对值
0~10
常规农业
15
1.06
有机农业
19
1.23
10~20
常规农业
13
1.00
有机农业
18
1.11
A. 捕食性线虫属于次级消费者,腐生细菌属于生产者
B. 有机农业生态系统的物种丰富度高,恢复力稳定性强
C. 长期施用有机肥不利于减少植食性线虫对作物根系的危害
D. 腐生细菌和食细菌线虫可通过呼吸作用为作物生长提供CO2
6. 先天性夜盲症是一种单基因遗传病,由等位基因B/b控制。某家族中先天性夜盲症的患病情况和第Ⅲ代个体的基因B/b带谱如图所示。下列相关说法正确的是( )
A. 出现遗传病的根本原因是基因突变改变了遗传信息
B. 该病有隔代遗传的特点,人群中男女的发病率相同
C. Ⅲ-5为杂合子,其细胞均携带该病的致病基因
D. 若Ⅲ-8与正常男性结婚,生出患病男孩的概率是14
二、探究题(本大题共6小题,共90.0分)
7. 自然条件下的照光量常发生变化,植物在进化过程中形成了相应的适应机制,以维持光环境变化过程中光合作用的平衡。科研人员对某绿色植物光暗转换中的适应机制开展研究,在自然条件下测定由暗到亮过程中,植物CO2吸收速率的变化,结果如图1。回答下列问题:
(1)在黑暗环境中,该植物的CO2吸收速率小于0,原因是 ______ 。照光后,光反应过程被激活,该反应阶段的产物是 ______ (答出2点)。
(2)照光2min后,植物的CO2吸收速率保持稳定。此时,限制CO2吸收速率的环境因素主要是 ______ (答出1点)等。
(3)科研人员进一步检测了上述时间段中的光反应相对速率和热能散失比例(指叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例),结果如图2。
在照光0.5min内,暗反应未被完全激活,光反应速率 ______ ,原因可能是 ______ 。从物质与能量、结构与功能的角度分析,在0~2min,热能散失比例先增加有利于降低叶绿体的温度,保护类囊体薄膜上的 ______ 等物质的活性;热能散失比例减少有利于 ______ ,从而提高光合速率。
8. 成纤维细胞生长因子(FGF1)是人体内一类重要的多肽生长因子,具有一定的创伤修复、调节血糖等功能。为了解FGF1在降低血糖方面的作用,科研人员利用健康小鼠做了如表所示的实验。其中,链脲佐菌素(STZ)可破坏胰岛B细胞。回答下列问题:
实验步骤
A组
B组
C组
1.注射一定浓度的STZ溶液
不注射
前2周不注射,后2周注射
持续4周注射
2.第一次测量血糖浓度/(mmol•L-1)
3.45
5.12
6.09
3.注射FGF1/(mg•kg-1)
不注射
每3天一次,3次
每3天一次,3次
4.第二次测量血糖浓度/(mmol•L-1)
①
②
③
(1)正常情况下,小鼠血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌的 ______ 增多,经 ______ 运送到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
(2)给B、C组小鼠注射一定浓度的STZ,目的是 ______ ,第一次测量血糖浓度时,A、B、C三组小鼠中,血浆胰高血糖素浓度最高的是 ______ 。
(3)综合以上信息分析,表格①②③处数据的大小关系是 ______ (用“<”表示)。结合所学知识推测,FGF1的作用机理可能是 ______ 。
9. 贵州草海国家级自然保护区的主要保护对象是以黑颈鹤为主的珍稀鸟类及高原湿地生态系统,该区域1983年、2005年的水生植物生活型生物量(有机干物质量)比例变化如表所示。回答下列问题:
年份
沉水植物
挺水植物
浮叶植物
其他
1983
76.89
17.18
3.82
2.11
2005
90.22
7.34
-
2.44
(1)分析上表可知,该湿地生态系统1983年、2005年各种生物的生物量不同,从演替的角度分析,发生了 ______ 演替。沉水植物、挺水植物、浮叶植物的分布,体现了群落的 ______ 结构,这种空间分布的意义在于 ______ 。
(2)建立自然保护区保护珍稀鸟类的措施属于 ______ 保护。利用标志重捕法调查某动物的种群密度时,发现调查值显著大于实际值,可能的原因是 ______ 。
(3)贵州草海国家级自然保护区的生物多样性包括 ______ 。该湿地挺水植物水葱、薰草等是发展手工编织业及造纸工业的原料,这体现了生物多样性的 ______ 价值。
10. 全球气温升高会使水稻减产,通过诱变育种可以获得耐高温水稻,为研究其遗传规律,研究人员做了如下实验:
(1)将基因型为aa的耐高温隐性突变体水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型(WT)水稻杂交得F1,已知不含控制该性状的基因的受精卵不能发育,若将上述F1进行随机杂交,F2中耐高温水稻的出现概率是 ______ 。
(2)有另一种耐高温隐性突变体乙,突变位点和甲的不同,其突变基因位于水稻3号染色体上。为探究控制突变体甲、乙的突变基因的位置关系,让突变体甲、乙杂交,得到的后代自交(不考虑染色体互换)。
①若 ______ ,说明两突变基因位于非同源染色体上;
②若 ______ ,说明两突变基因位于一对同源染色体上。
(3)为确定突变体乙突变基因的突变位点,研究者进行了系列实验,如图所示。
图1中F1产生配子时,3号染色体会由于染色体互换而发生基因重组,进而产生多种花粉,经单倍体育种技术可获得F2纯合重组植株R1~R5对WT、突变体乙和R1~R5进行分子标记及耐高温性检测,结果如图2、图3所示。经过分析可知,耐高温突变基因位于 ______ (填分子标记)之间。从减数分裂的角度分析,推测形成图2中R1~R5结果的原因是 ______ 。
11. 传统工艺酿造的食醋含有丰富的营养成分,具有缓解疲劳、改善脂质代谢等功能。《尚书•说命下》中提道:“若作酒醴,尔惟麹蘗;若作和羹,尔惟盐梅。”说明古人用“酒醴”酿造谷物酒以及用梅子作酸味料,这一现象与果醋的制作有关。回答下列问题:
(1)根据醋酸菌的代谢特点,果醋的酿制过程要控制适宜的反应条件,如 ______ (答出2点)。
(2)较高浓度的乙醇会抑制醋酸菌的生长和代谢产物的产生,选育高性能优良菌株会直接影响醋的酿制。实验小组为开展耐乙醇醋酸菌菌株的筛选研究,配制了两种培养基,培养基成分如下表。
培养基种类
成分
富集培养基
3%葡萄糖、2%牛肉膏、0.01%Mg2SO4、pH自然
选择培养基
0.5%葡萄糖、1%牛肉膏、2%CaCO3、2%琼脂、10%无水乙醇、pH自然
①在以上选择培养基中,为醋酸菌的生长繁殖提供氮源的是 ______ ,葡萄糖的含量远低于富集培养基的,原因是 ______ 。
②从富集培养基中吸取少量菌液,经过 ______ 后涂布接种到选择培养基上,培养后挑选产生透明圈的单菌落,得到耐乙醇的醋酸菌菌株。可根据透明圈来鉴别醋酸菌,依据是 ______ 。
(3)乙醇脱氢酶(ADA)和乙醛脱氢酶(ALDA)是醋酸发酵的两种关键酶,ADA能催化乙醇生成乙醛,ALDA能催化乙醛生成乙酸。实验小组从FY-24、DY-5、AS-4三种耐乙醇菌株中提取到ADA和ALDA,用高浓度乙醇处理后检测,根据 ______ 进一步筛选耐乙醇醋酸高产菌株。
12. OSNL基因是胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的关键基因,科研人员将OSNL基因导入黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs),诱导其重编程为诱导多能干细胞(iPS细胞),再诱导iPS细胞分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs),然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中,最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代,实验流程如图所示。回答下列问题:
(1)人工合成的OSNL基因由于缺乏 ______ 碱基序列而不能表达,需要在OSNL基因的两端构建该序列。常用 ______ 法将OSNL基因导入单个CEFs中。培养CEFs获得iPS细胞时,需要定期更换培养液,以便清除代谢物,防止 ______ 。
(2)培养一段时间后,iPS细胞会形成细胞团,细胞出现分化时,也可能发生变异,需要及时进行传代培养。用玻璃针剥离iPS细胞团,转入含有 ______ 的消化液中获得单细胞。iPS细胞诱导生成iPGCs的过程中,由于 ______ ,细胞的形态、结构和功能逐渐出现差异。
(3)诱导培育iPS细胞采用的生物技术有 ______ 。诱导培育iPS细胞的生物技术与动物细胞核移植技术不同,动物细胞核移植的过程是 ______ 。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、内质网是脂质合成的车间,在内质网中合成的磷脂可以转运至细胞膜上,A正确;
B、高尔基体与分泌物的形成有关,浆细胞能合成与分泌抗体,若浆细胞的高尔基体受损,则抗体的分泌减少,B正确;
C、溶酶体含有多种酸性水解酶,是细胞的消化车间。一般情况下,溶酶体内的水解酶不会破坏细胞自身的结构,若溶酶体膜破裂,酶被大量释放出来,会破坏细胞自身的结构,C错误;
D、核仁与核糖体的形成有关,核糖体是合成蛋白质的场所,据此推测,蛋白质合成旺盛的细胞,核仁体积大,核孔数量多,D正确。
故选:C。
1、溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质,在核糖体上合成。
2、核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
3、内质网:由膜结构连接而成的网状、囊状结构,与细胞核靠近,附着多种酶。作用:某些大分子物质的运输通道;加工蛋白质;与糖类、脂质的合成有关。
4、高尔基体:单层膜结构,在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与分泌有关。
本题考查细胞结构和功能,要求考生识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能;识记细胞核的结构组成,掌握各组成结构的功能,能结合所学的知识准确答题。
2.【答案】B
【解析】解:A、T2噬菌体是专一性寄生病毒,只能寄生在大肠杆菌细胞内,A错误;
B、慢跑时,人体肌肉细胞的能量主要来自细胞呼吸,细胞呼吸的实质是有机物的氧化分解,B正确;
C、水稻叶肉细胞和根尖细胞中ATP合成的场所是有差别的,因为叶肉细胞中ATP的来源除了细胞呼吸之外,还可来自光合作用,C错误;
D、ATP是细胞直接的能源物质,细胞生命活动需要的能量不是都来自ATP,如光反应的能量来自光能,D错误。
故选:B。
糖类是细胞中主要能源物质,脂肪是细胞中储能物质,ATP是直接能源物质,但不是唯一的直接能源物质。
本题考查ATP和细胞呼吸的相关知识,考生识记细胞各结构和功能,ATP的来源,细胞呼吸的过程是解题的关键。
3.【答案】D
【解析】解:A、图1中,在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,A正确;
B、若发生了交叉互换,该精原细胞产生的两个次级精母细胞中都含有等位基因,B正确;
C、若发生了基因突变,与该精细胞同时产生的另一个精细胞的基因型是BD(B突变成b)或bd(d突变成D);若发生了交叉互换,与该精细胞同时产生的另一个精细胞的基因型是BD(B和b互换)或bd(D和d互换),C正确;
D、精细胞不具有受精能力,精细胞经过变形后发育形成精子,精子获能后才能与卵细胞完成受精作用,D错误。
故选:D。
减数分裂过程:
(1)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。
(2)减数第二次分裂类似于有丝分裂,但不含同源染色体(对于二倍体生物而言)。
本题结合图解,考查细胞的减数分裂,要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点,能正确分析题图,从中提取有效信息准确答题。
4.【答案】D
【解析】解:A、甲型流感病毒激发产生的某些免疫活性物质,如抗体,只能与病毒结合形成抗原-抗体复合物,使其失去感染能力,不一定能直接消灭病毒,A正确;
B、甲型流感病毒侵入机体后,会激发非特异性免疫和特异性免疫,B正确;
C、甲型流感病毒为RNA病毒,RNA容易发生变异,所以曾经感染过甲型流感病毒的人体可能会再次感染该病毒,C正确;
D、注射疫苗后再次接触到甲型流感病毒,浆细胞主要来自记忆细胞,还来自B细胞,D错误。
故选:D。
皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;体液中的杀菌物质和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线,这两道防线属于非特异性免疫,特点是:人人生来就有,不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用。第三道防线属于特异性免疫,特点是:机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用。
本题主要考查免疫调节的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
5.【答案】D
【解析】解:A、腐生细菌从动、植物遗体或其他有机物中吸取养料,属于分解者,A错误;
B、有机农业生态系统的物种丰富度高、生物多样性复杂、抵抗力稳定性强、恢复力稳定性弱,B错误;
C、长期施用有机肥能增加腐生细菌的数量,导致食细菌线虫和捕食性线虫增多,捕食性线虫捕食的植食性线虫增多,从而减少了植食性线虫对作物根系的危害,C错误;
D、腐生细菌和食细菌线虫可通过呼吸作用为作物生长提供CO2,D正确。
故选:D。
丰富度是指物种数量的多少;生态系统的物种丰富度越高,生物多样性越复杂、自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强。
本题主要考查生态系统的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
6.【答案】D
【解析】解:A、出现遗传病的根本原因是遗传物质的改变,变异类型包括基因突变和染色体变异,A错误;
B、由分析可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,人群中男女的发病率不同,B错误;
C、Ⅱ-5为杂合子(XBXb),其产生的卵细胞不含b基因的比例约为12,其成熟的红细胞中不含基因,C错误;
D、若Ⅲ-8(XBXb)与正常男性(XBY)结婚,生出患病男孩(XbY)的概率是14,D正确。
故选:D。
根据Ⅱ-3和Ⅱ-4正常,所生儿子Ⅲ-7患病,可判断出该病为隐性遗传病,由于Ⅲ-10只含有显性基因,即为显性纯合子,而Ⅱ-6为患病个体,可判断出该病为伴X染色体隐性遗传病。
本题主要考查人类遗传病的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
7.【答案】黑暗条件下该植物只进行呼吸作用,释放CO2 ATP、NADPH和O2 CO2浓度、光照强度、温度 下降 光反应积累NADPH和ATP,暗反应未启动,使合成ATP和NADPH的原料减少 光合色素、光合作用酶 将吸收的光能转化为ATP中的化学能
【解析】解:(1)在黑暗条件下,植物不能进行光合作用,进行呼吸作用会释放CO2,所以CO2吸收速率小于0;植物光反应阶段的产物有ATP,NADPH和O2。
(2)照光2min后,植物的CO2吸收速率保持稳定,光合作用相对稳定,此时限制CO2吸收速率(即净光合速率)的环境因素主要是CO2浓度、光照强度、温度。
(3)分析图2可知,在照光0.5min内,暗反应未被完全激活,光反应速率下降,原因可能是光反应阶段吸收的光能用于生成并积累ATP和NADPH,暗反应未启动,使合成ATP和NADPH的原料减少。在0~2min,吸收的光能多,而暗反应未启动,多余的能量以热能的形式散失,避免损伤叶绿体内的光合色素和光合作用酶。暗反应启动后,光反应阶段吸收的能量转移到ATP中的增多,散失的能量减少,这样有利于将吸收的光能更多地转化为ATP中的化学能,提供给暗反应合成有机物使用。
故答案为:
(1)黑暗条件下该植物只进行呼吸作用,释放CO2 ATP、NADPH和O2
(2)CO2浓度、光照强度、温度
(3)下降 光反应积累NADPH和ATP,暗反应未启动,使合成ATP和NADPH的原料减少 光合色素、光合作用酶 将吸收的光能转化为ATP中的化学能
光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原,合成糖类等有机物。
本题考查光合作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
8.【答案】胰岛素 体液 破坏胰岛B细胞,制造高血糖模型小鼠 A ①<②<③ 刺激胰岛B细胞增殖、提高组织细胞对胰岛素的敏感性
【解析】解:(1)血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,激素分泌后经体液运送到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
(2)链脲佐菌素(STZ)可破坏胰岛B细胞,给B、C组小鼠注射一定浓度的STZ,目的是破坏胰岛B细胞,制造高血糖模型小鼠,由于B、C两组的小鼠的胰岛B细胞被破坏,胰岛素的分泌受影响,B、C两组小鼠血糖的含量偏高,所以胰高血糖素的分泌量也低,故第一次测量血糖浓度时,A、B、C三组小鼠中,血浆胰高血糖素浓度最高的是A。
(3)链脲佐菌素(STZ)可破坏胰岛B细胞,导致胰岛素不能合成,B组前2周不注射,后2周注射,C组持续4周注射,所以C组小鼠胰岛B细胞受损伤的程度更大;由于FGF1具有降低血糖的作用,给B、C组小鼠注射FGF1后,血糖会下降,A组为对照组,故表格①②③处数据的大小关系是①<②<③。注射FGF1后,血糖会下降,推测FGF1的作用机理是刺激胰岛B细胞增殖或提高组织细胞对胰岛素的敏感性。
故答案为:
(1)胰岛素;体液
(2)破坏胰岛B细胞,制造高血糖模型小鼠;A
(3)①<②<③;刺激胰岛B细胞增殖、提高组织细胞对胰岛素的敏感性
在血糖平衡的调节过程中,胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用,是人体内唯一降低血糖的激素,胰高血糖素主要是促进血糖的来路,即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度;肾上腺素在血糖平衡的调节过程中,与胰高血糖素具有协同作用,二者可共同作用使血糖升高。
本题主要考查血糖调节的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
9.【答案】次生 垂直 提高群落利用阳光等资源的能力 就地 标志物明显,导致动物易被天敌捕获;标记物易脱落 基因多样性、物种多样性 直接
【解析】解:(1)该湿地生态系统这两个年份中各种植物的生物量不同,体现了优势种的改变,这意味着群落发生了演替,该演替发生地原有的土壤条件存在,因而属于次生演替。沉水植物、挺水植物、浮叶植物的分布发生在垂直方向上,这体现了群落的垂直结构,这种分布有利于植物对空间资源的利用,进而提高了群落利用阳光等资源的能力
(2)建立自然保护区保护珍稀鸟类的措施属于就地保护。利用标记重捕法调查某动物的种群密度时,发现调查值显著大于实际值,这种现象的发生是由于重捕个体中被标记个体数目低于实际值导致的,引起该现象可能的原因标志物明显,导致动物易被天敌捕获;标记物易脱落等。
(3)生物多样性的层次包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,而生态系统多样性包括基因多样性和物种多样性。该湿地挺水植物水葱、薰草等是发展手工编织业及造纸工业的原料,这是生物多样性直接价值的体现。
故答案为:
(1)次生 垂直 提高群落利用阳光等资源的能力
(2)就地 标志物明显,导致动物易被天敌捕获;标记物易脱落
(3)基因多样性、物种多样性 直接
1、初生演替是指从来没有被植物覆盖的地面,或原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替是指原有植被虽已不存在,但土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
2、生物多样性包括3个层次:遗传多样性(所有生物拥有的全部基因)、物种多样性(指生物圈内所有的动物、植物、微生物)、生态系统多样性。
3、生物多样性的价值:
直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。
间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。
潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。
本题主要考查种群和群落的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
10.【答案】815 不耐高温:耐高温=9:7 不耐高温:耐高温=1:1 caps4和caps5 F1在减数分裂过程中,3号染色体因存在不同部位的染色体互换而产生多种重组类型
【解析】解:(1)设水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型(WT)基因型为AO,则与aa杂交F1为Aa:aO=1:1,产生的配子为A:a:O=1:2:1,则随机交配F2中116的不含该性状基因的个体不发育,则存活个体为1516,其中耐高温个体为14aa和14aO,则F2中耐高温水稻的出现概率是(14+14)÷1516=815。
(2)①若位于非同源染色体上,则符合基因的自由组合定律,让突变体甲、乙杂交,得到的后代自交不耐高温:耐高温=9:7;②若位于一对同源染色体上,则符合基因的连锁定律,让突变体甲、乙杂交,得到的后代自交不耐高温:耐高温=1:1。
(3)对R1~R5,进行分子标记及耐高温性检测,如图2、图3,即植株R1和R2之间的差别是caps4-caps5,但是R2耐高温,R1不耐高温,所以在分子标记caps4-caps5之间发生了基因突变。F1在减数分裂过程中,3号染色体因存在不同部位的染色体互换而产生多种重组类型,从而形成了R1~R5结果。
故答案为:
(1)815
(2)不耐高温:耐高温=9:7 不耐高温:耐高温=1:1
(3)caps4和caps5 F1在减数分裂过程中,3号染色体因存在不同部位的染色体互换而产生多种重组类型
相对性状受基因的控制,在分子水平上,基因的表达可以在转录、翻译等过程中受到各种理化因子或病毒等的影响,人们可以以此为基本原理,通过诱变、筛选达到育种目的。
本题主要考查基因的自由组合定律的实质及应用,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
11.【答案】氧气充足、温度为30~35℃ 牛肉膏 在缺乏糖源的条件下,使醋酸菌以乙醇为底物生成醋酸 梯度稀释 醋酸菌产生的醋酸会释放到菌落周围,醋酸会溶解培养基中不透明的CaCO3,在菌落周围形成透明圈 ADA和ALDA酶活力
【解析】解:(1)醋酸菌是好氧菌,其适宜的发酵温度为30~35℃,因此果醋制作过程中需要将发酵条件控制为通气和和30~35℃温度条件。
(2)①表中为醋酸菌的生长繁殖提供氮源的是牛肉膏,因为牛肉膏中富含氮元素,为了达到富集培养的目的,在富集培养基中添加了高含量的葡萄糖,从而有利于醋酸菌的繁殖,而在醋酸发酵过程中葡萄糖的含量远低于富集培养基的,该处理的目的是使醋酸菌在缺乏糖原的情况下,以乙醇为底物生成醋酸。
②从富集培养基中吸取少量菌液,经过梯度稀释后涂布接种到选择培养基上,培养后挑选产生透明圈的单菌落,得到耐乙醇的醋酸菌菌株。本实验中可根据透明圈来鉴别醋酸菌,因为醋酸菌代谢产生的醋酸能溶解培养基上不透明的CaCO3,从而在菌落周围形成透明圈。
(3)乙醇脱氢酶(ADA)和乙醛脱氢酶(ALDA)是醋酸发酵的两种关键酶,因此对筛选的耐高浓度乙醇的菌种进行ADA和ALDA的活力检测来进一步筛选耐乙醇醋酸高产菌株。
故答案为:
(1)氧气充足、温度为30~35℃
(2)牛肉膏 在缺乏糖源的条件下,使醋酸菌以乙醇为底物生成醋酸 梯度稀释 醋酸菌产生的醋酸会释放到菌落周围,醋酸会溶解培养基中不透明的CaCO3,在菌落周围形成透明圈
(3)ADA和ALDA酶活力
醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
本题主要考查果酒、果醋的制作,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
12.【答案】启动子、终止子 显微注射 细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 基因的选择性表达 基因工程、动物细胞培养 将动物一个细胞的细胞核,移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,继而发育成动物个体
【解析】解:(1)启动子是RNA聚合酶识别和结合位点,可启动转录,终止子使转录停止,人工合成的OSNL基因由于缺乏启动子、终止子碱基序列而不能表达。将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,因此常用显微注射法将OSNL基因导入单个CEFs中。动物细胞培养时,定期更换培养液能清除代谢废物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
(2)用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对动物组织进行处理,使其水解成小分子物质,从而使动物组织分散成单个细胞以制成细胞悬液,因此用玻璃针剥离iPS细胞团,转入含有胰蛋白酶或胶原蛋白酶的消化液中获得单细胞。细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此iPS细胞诱导生成iPGCs的过程中,由于基因的选择性表达,细胞的形态、结构和功能逐渐出现差异。
(3)诱导培育iPS细胞过程是将OSNL基因导入黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs),诱导其重编程为诱导多能干细胞(iPS细胞),采用的生物技术有基因工程和动物细胞培养。动物细胞核移植的过程是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成为动物个体。
故答案为:
(1)启动子、终止子 显微注射 细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 基因的选择性表达
(3)基因工程、动物细胞培养 将动物一个细胞的细胞核,移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,继而发育成动物个体
动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
本题主要考查基因工程、干细胞的培养及其应用,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
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