【期中真题】江苏省新高考基地学校2021-2022学年高三上学期期中大联考生物试题+.zip
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一、单项选择题
1. 下列关于蛋白质的说法正确的是( )
A. 氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能
B. 组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
C. 解旋酶和DNA聚合酶均作用于磷酸二酯键
D. 过高的温度会使耐热的DNA聚合酶变性失活
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的结构决定功能,蛋白质的结构与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别有关。
【详解】A、构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构决定蛋白质的功能,氨基酸的空间结构相同,A错误;
B、氨基酸间的脱水缩合都是一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基结合,形成肽键,所以组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式都是相同的,B错误;
C、解旋酶作用部位是氢键,C错误;
D、DNA聚合酶的本质是蛋白质,过高的温度也会使耐热的DNA聚合酶结构破坏,使其变性失活,D正确。
故选D。
2. 下列关于细胞结构与功能的说法,正确的是( )
A. 大肠杆菌基因的转录不只发生在拟核区
B. 溶酶体合成的水解酶用于分解抗原或衰老的细胞器
C. 细胞骨架维持着细胞的形态,与细胞的分裂和分化无关
D. 核仁与rRNA合成有关,因此原核细胞不能合成rRNA
【答案】A
【解析】
【分析】1、溶酶体: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。
2、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂细胞生长细胞物质运输细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在代谢旺盛的细胞中,核仁往往比较大。
【详解】A、大肠杆菌的细胞质中也含有少量基因,因此基因的转录不仅发生在拟核区,也可发生在细胞质基质中,A正确;
B、溶酶体中的水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,B错误;
C、真核细胞中由蛋白质纤维组成的细胞骨架具有维持细胞的形态保持细胞内部结构有序性的功能,与细胞的运动分裂分化以及物质运输能量转换信息传递的生命活动密切相关,C错误;
D、真核细胞的核仁与rRNA合成有关,原核细胞没有核仁,但能合成rRNA才能形成核糖体,D错误。
故选A。
【点睛】
3. 日前我国普遍使用的新冠疫苗是在体外培养新冠病毒,然后将其灭活而获得的。下列说法正确的是( )
A. 可用不含动物细胞的培养液体外培养新冠病毒
B. 用该方法制备的疫苗会在人的机体内大量增殖
C. 灭活新冠病毒进入人体后将作为抗体发挥作用
D. 疫苗的大规模接种将促进群体免疫屏障的建立
【答案】D
【解析】
【分析】
主动免疫是指将疫苗或类毒素接种于人体,使机体产生获得性免疫力的一种防治微生物感染的措施,主要用于预防,灭活的病毒可以作为抗原刺激机体产生特异性免疫。
【详解】A、病毒没有细胞结构,其生活必须依赖于细胞,所以只能用含动物细胞的培养液体外培养新冠病毒,A错误;
B、用该方法制备的疫苗是被灭活的,不能在人体内增殖,B错误;
C、灭活新冠病毒进入人体后将作为抗原发挥作用,C错误;
D、疫苗的大规模接种将使更多的人具有免疫能力,促进群体免疫屏障的建立,D正确。
故选D。
【点睛】
4. 金黄色葡萄球菌是一种常见的致病性细菌,可引起多种严重感染。该菌能分泌血浆凝固酶,加速人血浆的凝固,具有保护自身不被吞噬等作用。下列关于血浆凝固酶的叙述正确的是( )
A. 其基因存在于细胞核内 B. 在核糖体中合成
C. 合成后需在内质网中加工 D. 通过自由扩散排出
【答案】B
【解析】
【分析】
金黄色葡萄球菌属于原核生物中的细菌,没有核膜、只有核糖体一种细胞器,没有染色体,据此答题。
【详解】AC、金黄色葡萄球菌属于原核生物中的细菌,没有细胞核,只含核糖体一种细胞器,不含内质网,AC错误;
B、血浆凝固酶本质为蛋白质,在核糖体上合成,B正确;
D、血浆凝固酶为分泌蛋白,属于生物大分子,通过胞吐释放到细胞外,D错误。
故选B。
5. 如图为某二倍体动物卵巢内一个分裂细胞的局部图像,细胞的另一极未绘出。已知该动物的基因型为GGXEXe,下列相关叙述正确的是( )
A. 该细胞的局部图像中含有6条姐妹染色单体
B. 该细胞的子细胞中只有一个基因组
C. 图中g基因来源于基因突变或交叉互换
D. 该细胞最终产生的卵细胞的基因型为GXe
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示细胞染色体中的着丝点还未分裂,应该正在进行同源染色体的分离,处于减数第一次分裂后期。根据该动物的基因型可知该动物的性别为雌性,则该细胞为初级卵母细胞。
【详解】A、该细胞的局部图像中含有2条染色体,4条姐妹染色单体,A错误;
B、该图为动物体内一个分裂细胞的局部图像,该细胞的子细胞是第一极体和次级卵母细胞,细胞内只有一个染色体组,不是一个基因组,B错误;
C、已知该动物的基因型为GGXEXe,所以图中g基因来源于基因突变,C错误;
D、该初级卵母细胞的基因型为GGGgXEXEXeXe,该细胞局部基因组成为GgXEXE,故形成的第一极体的基因组成为GgXEXE,则该细胞最终产生的卵细胞的基因型为GXe,D正确。
故选D。
6. 科学家研究发现,TATA box是多数真核生物基因的一段DNA序列,位于基因转录起始点上游,其碱基序列为TATAATAAT。RNA聚合酶与TATA box牢固结合之后才能开始转录。下列相关叙述正确的是( )
A. TATA box上可能含有起始密码子
B. TATA box被彻底水解后共得到3种小分子
C. RNA聚合酶能催化形成磷酸二酯键将游离的核糖核苷酸依次连接成mRNA
D. 某基因TATA框能与该基因转录形成的mRNA中的起始密码子进行碱基互补配对
【答案】C
【解析】
【分析】1、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、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、起始密码子位于mRNA上,而TATA box是一段DNA序列,A错误;
B、据题意可知,TATA box是一段DNA序列,且只含有A和T两种碱基,其彻底水解后产生腺嘌呤、胸腺嘧啶、脱氧核糖、磷酸4种小分子,B错误;
C、RNA聚合酶是催化核糖核苷酸链形成的,因而其能催化形成磷酸二酯键将游离的核糖核苷酸依次连接成mRNA,C正确;
D、根据题干信息,TATAATAAT序列位于基因转录起始点的上游,因而该基因转录形成的mRNA的起始密码子不一定是AUAU序列,D错误。
故选C。
7. 用T4噬菌体侵染大肠杆菌,一段时间后,在培养基中加入放射性元素标记的物质X。提取菌体内的RNA、T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA,检测发现只有RNA具有放射性。将放射性RNA分别与上述DNA杂交,结果如下表。下列说法错误的是( )
T4噬菌体DNA
大肠杆菌DNA
放射性RNA
有杂交带
无杂交带
A. 物质X可能为放射性物质标记的尿嘧啶核糖核苷酸
B. 菌体内的放射性RNA转录自大肠杆菌DNA
C. 在杂交带的双链区存在A-U、A-T碱基配对方式
D. 大肠杆菌被T4噬菌体侵染后,自身基因的表达受到抑制
【答案】B
【解析】
【分析】1、噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
2、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
【详解】A、根据题干可知具有放射性的只有RNA,因此最可能的放射性元素标记物就是核糖核苷酸,因此物质X可能是尿嘧啶核糖核苷酸,A正确;
B、根据放射性RNA分别与T噬菌体和大肠杆菌DNA的杂交结果可知,放射性RNA无法与大肠杆菌DNA互补配对形成杂交带,因此菌体内的放射性RNA应转录自T噬菌体的DNA,B错误;
C、在杂交带中仍遵循碱基互补配对原则, DNA的A与RNA的U配对,RNA的A与DNA的T配对,C正确;
D、根据放射性RNA分别与T噬菌体和大肠杆菌DNA的杂交结果可知,菌体内的放射性RNA转录自T噬菌体的DNA,说明大肠杆菌自身基因的转录受到抑制,即基因表达受到抑制,D正确。
故选B。
【点睛】
8. 大黄鱼为二倍体(2n)生物,雌性性染色体为XX,雄性为XY。用条石鲷精子刺激大黄鱼的次级卵母细胞发育(不能受精),同时用冷休克处理此细胞10 min,抑制其减数第二次分裂的细胞质分裂,经过常温孵化得到二倍体大黄鱼。以下叙述错误的是( )
A. 经减数第一次分裂产生的次级卵母细胞核DNA数目为2n
B. 此方法得到的二倍体大黄鱼与亲本雌鱼基因型可能不同
C. 次级卵母细胞经孵化得到二倍体幼鱼的过程经历了有丝分裂
D. 经此过程培育得到的大黄鱼雌性和雄性的比例为1:1
【答案】D
【解析】
【分析】减数第二次分裂后期着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开移向两极,这两条姐妹染色单体的基因相同。若减数第二次分裂的细胞质分裂没有分开,经过常温孵化得到二倍体大黄鱼是纯合子。
【详解】A、在减数分裂之前,DNA进行了复制则初级卵母细胞核DNA数目为4n,经过经减数第一次分裂产生的次级卵母细胞核DNA数目为2n,A正确;
B、此方法得到的二倍体大黄鱼是纯合子,但亲本雌鱼基因型不确定,所以此方法得到的二倍体大黄鱼与亲本雌鱼基因型可能不同,B正确;
C、动物在个体生长发育过程中,动物细胞进行的是有丝分裂,C正确;
D、由于次培育过程只用到了卵母细胞,卵母细胞中性染色体只有X染色体,所以经此过程培育得到的大黄鱼均是雌性,D错误。
故选D。
9. 某种蝴蝶的口器长短有两种表型:长口器和短口器。据图判断,下列说法不正确的是( )
A. 对于蝴蝶的口器长短来说长口器对短口器为显性
B. 雌性蝴蝶的一对性染色体是异型的,雄性为同型的
C. 控制蝴蝶的口器长短的基因只存在于Ⅹ染色体上
D. 杂交组合一的F2中短口器只出现在雌性个体中
【答案】C
【解析】
【分析】根据杂交组合一可知,短口器为隐性性状。根据杂交组合二可知,口器长短遗传和性别有关。如果蝴蝶性别决定型为XY型,则杂交组合一亲本XaXa和XAY杂交后代,雄性个体应该为短口器,与题干不符合。故蝴蝶性别决定型应该为ZW型且控制口器长短的基因只位于Z染色体上。
【详解】A、根据分析可知,杂交组合一亲本为ZaW(雌)和ZAZA(雄),且短口器为隐性性状,A正确;
B、根据分析可知,雌蝴蝶性染色体为ZW,为异型;雄蝴蝶性染色体为ZZ,为同型,B正确;
C、根据分析可知,控制蝴蝶的口器长短的基因只存在于Z染色体上,C错误;
D、根据分析可知,杂交组合一亲本为ZaW(雌)和ZAZA(雄),其F1代为ZAW(雌)、ZAZa(雄)。则F2代基因型为ZAW(雌长口器)、ZaW(雌短口器)、 ZAZa(雄长口器)、 ZAZA(雄长口器)。故杂交组合一的F2中短口器只出现在雌性个体中,D正确。
故选C。
10. 白鲟、白鳍豚、长江鲥鱼等长江特有鱼类已宣布功能性灭绝(数量非常少,自然情况下难以维持繁殖),为保护和恢复长江生物多样性,相关部门制定了10年内长江流域重点水域全面禁止生产性捕捞的方案。下列关于长江生物多样性及保护的叙述错误的是( )
A. 长江鱼种生物多样性的形成是鱼种与无机环境共同进化的结果
B. 长江鱼种减少的主要原因是过度捕捞、水域污染等人类活动的干扰破坏
C. 长江禁渔方案符合“绿水青山就是金山银山”理念
D. 单纯禁渔难以避免长江某些特有物种彻底灭绝的风险
【答案】A
【解析】
【分析】1、共同进化是指生物与生物之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,共同进化导致生物多样性的形成。
2、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
【详解】A、长江鱼种生物多样性的形成是生物与生物之间、生物与无机环境之间共同进化的结果,A错误;
B、长江长期以来受过度捕捞、水域污染等影响,水生生物的生存环境日趋恶化,生物多样性指数持续下降,B正确;
C、“绿水青山就是金山银山”的理念体现了绿色发展理念,启示我们要保护环境,节约资源,走可持续发展道路,长江禁渔方案符合该理念,C正确;
D、单纯禁渔难以避免长江某些特有物种彻底灭绝的风险,还应积极对濒危鱼类进行人工繁育并减少污染物的排放,D正确。
故选A。
11. 某研究发现,环境温度升高使AC神经元的阳离子通道(TrpA1)被激活,阳离子内流导致AC神经元兴奋。该信号通过神经传导,最终抑制PI神经元兴奋,从而促进夜晚觉醒。具体过程如图所示,下列相关分析不正确的是( )
A. AC神经元受到高温刺激时TrpA1被激活,阳离子内流产生动作电位
B. 干扰AC神经元中TrpA1的表达会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱
C. 兴奋由AC神经元传至DN1P神经元时,完成电-化学-电信号转换
D. DN1P神经元释放的递质CNMa与CNMa受体结合使PI神经元兴奋
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题干可知,环境温度升高使AC神经元的阳离子通道(TrpA1)被激活,阳离子内流导致AC神经元兴奋,DN1P神经元释放的递质CNMa为抑制性递质,最终抑制PI神经元兴奋,从而促进夜晚觉醒。
【详解】A、环境温度升高使AC神经元的阳离子通道(TrpA1)被激活,阳离子内流导致AC神经元产生动作电位,A正确;
B、干扰AC神经元中TrpA1的表达,会影响TrpA1合成,进而使高温促进夜晚觉醒的作用减弱,B正确;
C、由图示可知,兴奋由AC神经元传至DN1P神经元时要通过突触传递,突触处能完成电信号-化学信号-电信号转换,C正确;
D、DN1P神经元释放的递质CNMa与CNMa受体结合会抑制PI神经元兴奋,D错误。
故选D。
【点睛】
12. 为研究水稻中脱落酸(ABA)长距离运输的机制,科研人员用'H标记的ABA处理叶片(图1),检测野生型和突变体水稻(DG1蛋白基因突变)叶片和颖果的放射性,实验结果如图2所示,相关说法不正确的是( )
A. 颖果中的ABA可能由叶片运输而来非自身合成
B. 实验结果表明脱落酸的作用特点具有两重性
C. 植物激素的产生部位和作用部位可以不同
D. 研究表明DG1转运蛋白可能与ABA转运有关.
【答案】B
【解析】
【分析】
1.生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。
2.赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高.此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
3.细胞分裂素类 细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
4.脱落酸 脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多.脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
5.乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用。
【详解】A、脱落酸(ABA)在植物体的主要合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,所以颖果中的ABA可能由叶片运输过来,A正确;
B、分析图2信息并不能判断ABA的作用效果具有两重性,且两重性是生长素特有的作用效果,B错误;
C、植物激素的产生部位和作用部位可能不同,比如茎尖产生的生长素能运输到侧芽,抑制侧芽的生长,C正确;
D、根据图2信息,野生型和突变型颖果和叶片的放射性都不同,所以DGI转运蛋白可能与ABA转运有关,D正确。
故选B。
【点睛】
13. 夏季,消防人员身着厚重的防护服在执行灭火任务时,身体要受到高温、脱水的挑战。下列有关其生命活动调节的叙述,正确的是( )
A. 炎热时血管舒张,主要通过体液调节实现
B 消防员心率加速、警觉性提高与肾上腺素分泌增多有关
C. 大量流汗,既不利于体温的维持,也不利于体内水盐的平衡
D. 脱水时,下丘脑和垂体能通过分级调节增加抗利尿激素的分泌和释放
【答案】B
【解析】
【分析】稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态;人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础;直接参与稳态调节的器官与系统:①消化系统②呼吸系统③泌尿系统④循环系统;内环境稳态调节机制:神经一体液一免疫调节网络。
【详解】A、炎热时毛细血管舒张,散热增加,主要通过神经调节实现,A错误;
B、消防员心率加速、警觉性提高与肾上腺素分泌增多有关,B正确;
C、大量流汗,有利于体温的维持,但不利于体内水盐的平衡,C错误;
D、下丘脑合成和垂体释放抗利尿激素不是分级调节,D错误。
故选B。
14. 下图为某海域渔获物(渔业捕捞的生物)的平均营养级和捕捞产量随时间变化的曲线图。下列叙述正确的是( )
注:平均营养级指渔获物所处的营养级平均值
A. 海洋中营养级越高的生物体型越大
B. 营养级越高的生物拥有的能量越多
C. 该海域高营养级的优势种逐渐被低营养级取代
D. 渔获物平均营养级与捕捞产量之间呈正相关
【答案】C
【解析】
【分析】能量流动:
1、概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2、能量流动的过程:
(1)输入①源头:太阳能。②总值:生产者所固定的太阳能。
(2)传递①途径:食物链和食物网。②形式:有机物中的化学能。
3、能量流动的特点:
(1)单向流动:能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养级,不可逆转,也不能循环流动;同时各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,因此能量流动无法循环。
(2)逐级递减:输入到某一营养级的能量中,只有10%∼20%的能量能够传递到下一营养级。
【详解】A、食物链越长,在能量流动中损失的能量就越多,所以营养级所处的位置越高,该营养级所具有的总能量就越少,但营养级越高的生物体型不一定越大,A错误;
B、食物链越长,在能量流动中损失的能量就越多,所以营养级所处的位置越高,该营养级所具有的总能量就越少,B错误;
C、只有10%∼20%的能量能够传递到下一营养级,营养级所处的位置越高,该营养级所具有的总能量就越少,则营养级越高其个体的数量可能越少,该海域高营养级的优势种可能逐渐被低营养级取代,C正确;
D、据图分析可知,平均营养级越高捕获量越低,说明渔获物平均营养级与捕捞产量之间呈负相关,D错误。
故选C。
二、多项选择题
15. TMCO1是内质网上的一种膜蛋白,当内质网腔中钙离子浓度过高时,TMCO1可形成钙离子通道将钙离子排出。一旦内质网腔中钙离子浓度降低到正常水平,TMCO1形成的钙离子通道就随之解体消失。下列叙述正确的是( )
A. 钙离子通过钙离子通道运出内质网需消耗ATP
B. 钙离子运出内质网的速率与钙离子通道数量呈正相关
C. 内质网内钙离子浓度的调节可能存在反馈调节机制
D. 若敲除TMCO1基因,内质网腔中钙离子浓度可能过高
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题干信息,“当内质网腔中钙离子浓度过高时,TMCO1可形成钙离子通道将钙离子排出。一旦内质网腔中钙离子浓度降低到正常水平,TMCO1形成的钙离子通道就随之解体消失”,说明内质网内钙离子浓度的调节存在反馈调节机制。
【详解】A、当内质网腔中钙离子浓度过高时,TMCO1可形成钙离子通道将钙离子排出。即钙离子顺浓度梯度运出内质网属于协助扩散,不需消耗ATP,A错误;
B、当内质网腔中钙离子浓度过高时,TMCO1可形成钙离子通道将钙离子排出,故钙离子通道数量越多,钙离子运出内质网的速率越快,B正确;
C、由分析可知,内质网内钙离子浓度的调节可能存在反馈调节机制,C正确;
D、若敲除TMCO1基因,则不能合成TMCO1跨膜蛋白,不能将内质网中过多的钙离子排出,导致内质网中钙离子浓度上升,D正确。
故选BCD。
【点睛】
16. 人体载脂蛋白apo-B基因在肝、肾细胞中控制合成的蛋白质含有4563个氨基酸,但在小肠细胞中控制合成的蛋白质仅有2153个氨基酸,原因是小肠细胞中的脱氨酶将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 与RNA结合的脱氨酶导致apo-B基因碱基序列发生改变
B. 与RNA结合的脱氨酶能识别并结合RNA的特定序列
C. CAA编码特定的氨基酸,而UAA是终止密码子
D. 图示机制导致人体同一基因控制合成不同蛋白质
【答案】A
【解析】
【分析】分析图示:由于小肠细胞中的脱氨酶将apo-B的mRNA上一个碱基C转变成了U,导致人体载脂蛋白apo-B基因在肝、肾细胞中控制合成的蛋白质含有4563个氨基酸,但在小肠细胞中控制合成的蛋白质仅有2153个氨基酸,说明在小肠细胞中mRNA的序列并没有改变,只是相应的密码子UAA为终止密码子,提前终止了翻译。
【详解】A、结合题意可知,脱氨酶将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U,而控制mRNA合成的 apo-B基因碱基序列没有改变,A错误;
B、小肠细胞中的脱氨酶将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U,故与RNA结合的脱氨酶能识别并结合RNA的特定序列,B正确;
C、CAA编码特定的氨基酸,而UAA是终止密码子,导致肽链合成提前终止,故蛋白质氨基酸减少,C正确;
D、图示机制导致人体内同一基因可以合成正常mRNA和异常mRNA,不同的mRNA可控制合成出不同蛋白质,D正确。
故选A。
17. 毒性弥漫性甲状腺肿(GD)的病因是机体产生了“促甲状腺激素受体刺激性抗体(TSAb)”,该抗体能持续刺激甲状腺分泌过多的甲状腺激素。该病由遗传因素和环境诱因(放射、碘摄入、压力、环境毒物等)相互作用引起。下列有关推测正确的是( )
A. 从免疫学角度分析,GD是一种自身免疫病
B. TSAb的作用是与促甲状腺激素受体结合,起到类似促甲状腺激素的作用
C. GD患者临床可表现为甲状腺功能亢进,体重一般会较轻
D. 与GD患者相比,地方性甲状腺肿患者的促甲状腺激素含量明显更低
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、甲状腺激素分泌的调节:下 丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素(TRH)来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素(TSH),TSH则可以促进甲状腺的活动,合成和释放甲状腺激素,当甲状腺激素达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,这样甲状腺激素就可以维持在相对稳定水平。
2、自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。
【详解】A、根据题意,毒性弥漫性甲状腺肿(GD)的病因是机体产生了“促甲状腺激素受体刺激性抗体(TSAb)”,该抗体能持续刺激甲状腺分泌过多的甲状腺激素,因此GD是机体自身产生的抗体作用于自身的组织细胞,导致自身组织损害所引起的疾病,属于自身免疫病,A正确;
B、根据题意,TSAb能持续刺激甲状腺分泌过多的甲状腺激素,因此TSAb相当于起到促甲状腺激素的作用,与甲状腺细胞膜上的促甲状腺激素受体结合,引起甲状腺分泌过多的甲状腺激素,B正确;
C、根据B选项分析可知,GD患者甲状腺激素分泌过多,导致甲亢的发生,甲亢患者代谢旺盛,物质氧化分解加快,故体重一般会较轻,C正确;
D、由于GD患者出现甲亢,因此GD患者的促甲状腺激素含量减少,而地方性甲状腺肿患者是由于缺碘引起甲状腺激素分泌减少所致,该类患者的促甲状腺激素含量会升高,D错误。
故选ABC。
18. “稻—萍—蟹”立体生态农业,是把稻田与浮萍、河蟹有机结合起来。河蟹可捕食杂草、水生昆虫,并能提高土壤含氧量和肥力;浮萍覆盖水面能抑制杂草生长。该生态农业模式实现了水稻、河蟹的“双丰收”。下列相关叙述正确的是( )
A. 输入该系统的总能量是水稻固定的太阳能总量
B. 该模式通过调整种间关系,使能量更多的流向对人类有益的部分
C. 河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量流入水稻,促进了水稻的生长
D. 与普通稻田相比,“稻—萍一蟹”立体生态农业不容易发生病虫害
【答案】BD
【解析】
【分析】能量流动的特点及研究意义:
【详解】A、输入该系统的总能量除了水稻固定的太阳能,还有浮萍、杂草等生产者固定的太阳能,A错误;
B、该模式通过调整种间关系,科学合理地调整生态系统中能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分,B正确;
C、河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量被分解者分解最终以热能的形式散失,并没有流入水稻,能量流动是单向的,分解者把有机物转化为无机物,供水稻利用,C错误;
D、与普通稻田相比,“稻—萍一蟹”立体生态农业营养结构更复杂,抵抗力稳定性更强,不容易发生病虫害,D正确。
故选BD。
19. 苯丙酮尿症是由pH基因编码的苯丙氨酸羟化酶异常引起的一种遗传病。已知人群中染色体上pH基因两侧限制性内切酶MspⅠ酶切位点的分布存在两种形式(图1)。一对夫妻婚后生育了一个患有苯丙酮尿症的孩子,②号个体再次怀孕(图2)。为确定胎儿是否正常,需要进行产前诊断,提取该家庭所有成员的DNA经Msp I酶切后进行电泳分离,并利用荧光标记的pH基因片段与酶切片段杂交,得到DNA条带分布情况如图3。下列叙述正确的是( )
A. ①号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
B. ②号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
C. 推测④号个体一定不是苯丙酮尿症患者
D. ④号个体为pH基因杂合体的概率为2/3
【答案】AC
【解析】
【分析】1、根据题意和图2分析可知:③为患病女孩,而其父母正常,说明苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病。①、②、③号分别为杂合子、杂合子、隐性纯合子。
2、根据题意和图3电泳DNA条带分布情况可知,①号个体体内含有两条23Kb的DNA条带,一条含有正常pH基因,一条含有异常隐性pH基因;③号个体体内含有两条23Kb的DNA条带,都是异常隐性pH基因;一条来自①号个体,一条来自②号个体;②、④号个体体内含有一条23Kb的DNA条带,一条19Kb的DNA条带。由此可知,②号个体体内含有的23Kb的DNA条带一定含有异常隐性pH基因,则19Kb的DNA条带就含有正常pH基因。④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自①号个体,所以可能含有异常隐性pH基因,也可能含有正常pH基因,19Kb的DNA条带来自②号个体,就含有正常pH基因,所以④号个体可为显性纯合子或杂合子,概率各为1/2。
【详解】A、①号个体表现正常,其女儿③号个体患病,故其是杂合子,由分析可知,①号体内含有两条23Kb的DNA条带,一条含有正常pH基因,一条含有异常隐性pH基因,正常pH基因一定在23Kb的DNA条带中,A正确;
B、②号个体体内含有一条23Kb的DNA条带,一条19Kb的DNA条带,23Kb的DNA条带中一定含有异常隐性pH基因,B错误;
C、由分析可知:④号个体可为显性纯合子或杂合子,苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病,故其一定不是苯丙酮尿症患者,C正确;
D、④号个体为pH基因杂合体的概率为1/2,D错误。
故选AC。
三、非选择题
20. 光补偿点指同一叶片在同一时间内,光合作用固定的CO2和呼吸作用释放的CO2等量时的光照强度;光合速率随光照强度增加,当达到某一光照强度时,光合速率不再增加,该光照强度称为光饱和点。下表为长春市西郊老李农场甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据,光补偿点和光饱和点单位为μmol•m﹣2•s﹣1,最大净光合速率单位为μmolCO2•m﹣2•s﹣1。灌浆期幼穗开始积累有机物,谷粒内含物呈白色浆状;蜡熟期米粒已变硬,但谷壳仍呈绿色。回答下列问题:
生长期
光补偿点
光饱和点
最大净光合速率
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌浆期
68
52
1853
1976
21.67
27.26
蜡熟期.
75
72
1732
1365
19.17
12.63
(1)水稻叶肉细胞光合作用的色素分布在 _____ ,其作用是 ______。如果甲、乙两个水稻呼吸作用强度相同,则在灌浆期乙光补偿点低的原因是 _____ 。
(2)从表中的数据推测,单位时间内,_______(填“甲”或“乙”)品种能获得较高产量,理由是 _____ 。
(3)据表分析,水稻从灌浆期到蜡熟期过程中,叶片光合作用速率_______(填“上升”“不变”或“下降”)。
(4)根据该实验的结果推测,从灌浆期到蜡熟期水稻最大净光合速率的变化可能与叶片的叶绿素含量变化有关。某研究小组设计实验验证该推测。
实验设计思路: _____ 的叶片,分别测定其叶绿素含量。
预期实验结果和结论:若 ______,则说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降是由于叶片的叶绿素含量下降造成的。
【答案】(1) ①. 叶绿体类囊体薄膜上 ②. 吸收、传递和转化光能 ③. 乙水稻的光合作用强度大于甲水稻(乙水稻叶肉细胞中叶绿素的含量大于甲)
(2) ①. 乙 ②. 在灌浆期,乙品种的最大净光合速率比甲大,单位时间内可积累的有机物多
(3)下降 (4) ①. 分别取在灌浆期和蜡熟期等量的同种水稻 ②. 处于灌浆期的水稻叶片的叶绿素含量高
【解析】
【分析】据表分析可知,植物由灌浆期到蜡熟期,甲、乙品种的光补偿点增大,光饱和点降低,最大净光合速率均在下降,即水稻叶片在衰老过程中光合作用下降。
【小问1详解】
光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上,具有吸收、传递和转化光能的作用。
光补偿点是指植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值,甲、乙两个水稻呼吸作用强度相同,乙的光补偿点要比甲低,说明乙的光合作用强度更大(或者乙水稻叶肉细胞中叶绿素的含量更多),需要更少的光照就能达到光补偿点。
【小问2详解】
根据表中数据推测,灌浆期幼穗开始有机物积累,而乙品种在灌浆期的最大净光合速率大于甲植物,故乙品种可积累的有机物多,能获得较高的产量。
【小问3详解】
据表分析可知,植物由灌浆期到蜡熟期,甲、乙品种的光补偿点增大,光饱和点降低,最大净光合速率均在下降,叶片光合作用速率下降。
【小问4详解】
本实验想验证从灌浆期到蜡熟期水稻最大净光合速率的变化可能与叶片的叶绿素含量变化有关,自变量为不同生长发育时期的叶片,因变量为叶片中叶绿素含量。因此实验思路为分别取在灌浆期和蜡熟期等量的同种水稻的叶片,分别测定其叶绿素含量。如果灌浆期叶绿素含量高于蜡熟期,说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降是由于叶片的叶绿素含量下降造成的;如果灌浆期叶绿素含量等于蜡熟期,说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降与叶片的叶绿素含量无关。
【点睛】本题考查光合作用的相关知识,意在考查学生能从题干中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
21. 稳态是机体维持正常生命活动的必要条件。炎症发生时,疼痛是一种防御性的保护反应,但过量的炎症因子会造成免疫过强,自身器官受到损伤。研究发现,炎症因子ILs能够促进痛觉的形成,其作用机制如图一所示。图二是人体产生痛觉和吗啡等药物止痛机理示意图,其中P物质是痛觉神经递质,内啡肽是一种抑制疼痛的神经递质。回答下列相关问题:
(1)某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产生兴奋,传到 _____ 从而产生痛觉。兴奋传导过程中,突触后膜发生的变化有 ______、 _____ 。
(2)在研究过程中发现,炎症因子ILs能通过系列信号通路促使Ca2+内流增加,据图一分析炎症因子使Ca2+内流增加的原因是______ 。
(3)图二中C神经元释放内啡肽,内啡肽与A神经元上的阿片受体结合后促进A神经元K+外流,试结合图示分析内啡肽止痛的原理是______ 。
(4)吗啡是一种阿片类毒品,也是麻醉中常用镇痛药,据图二分析,吗啡镇痛的原理是 _____ 。
(5)长期使用吗啡后可致愉悦感而依赖成隐,同时 ______(填“促进”“抑制”或“不影响”)内源性内啡肽的生成,逐渐形成在吗啡作用下的平衡状态,一旦突然停止使用吗啡则P物质的释放量会迅速 ______,出现更强烈的痛觉等戒断综合征。
(6)若使用Ca2+阻滞剂抑制神经细胞膜Ca2+通道的开放,则能减缓炎症因子引起的疼痛,为探究Ca2+的作用机制,进行了如下实验:
对照组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
实验组:向突触小体施加适量的Ca2+通道阻滞剂,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
结果是实验组神经递质的释放量小于对照组。由实验结果能得出的结论是______ 。为进一步验证上述结论,请再补充一个实验组:_______,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
【答案】(1) ①. 大脑皮层 ②. 神经递质与突触后膜特异性受体结合 ③. 钠离子内流,产生动作电位
(2)促进钙离子通道蛋白的合成
(3)抑制A神经元释放P物质,导致B神经元不能产生兴奋,从而阻止痛觉产生
(4)与内啡肽竞争阿片受体(或与A神经元上的阿片受体结合),抑制钠离子通道打开而使其不能产生动作电位
(5) ①. 抑制 ②. 增加 # 增多 # 升高
(6) ①. 说明钙离子能促进神经递质的释放 ②. 向突触小体中施加适量的钙离子
【解析】
【分析】1、分析图示作用机制流程图可知,炎症因子ILs促进通道蛋白合成(翻译),促进通道蛋白的囊泡与细胞膜融合。细胞膜上的通道蛋白通透性增强后,Ca2+内流增加,可提高(增强)神经元的兴奋性。
2、图乙中,P物质是神经递质。根据题意可知,内啡肽可能是抗痛觉神经递质。吗啡等药物的止痛机理是:它作用于突触前膜,可使P物质合成或分泌减少,抑制B细胞钠离子通道的打开而使其不能产生动作电位。
【小问1详解】
产生痛觉的神经中枢是大脑皮层;兴奋传导过程中,突触后膜发生的变化有神经递质与突触后膜特异性受体结合;钠离子内流,产生动作电位。
【小问2详解】
由题图分析可知,炎症因子ILs能通过系列信号通路促使Ca2+内流增加,据图分析炎症因子使Ca2+内流增加的原因是促进钙离子通道蛋白的合成,促进该离子通道与细胞膜结合。
【小问3详解】
神经元C释放内啡肽与A神经元上的阿片受体结合后促进A神经元K+外流,从而抑制A神经元轴突末梢释放P物质,导致B神经元不能产生动作电位,阻止痛觉产生。
【小问4详解】
吗啡等药物的止痛机理是:与内啡肽竞争阿片受体(或与A神经元上的阿片受体结合),抑制钠离子通道的打开而使其不能产生动作电位。
【小问5详解】
由于激素调节存在反馈调节,故长期使用吗啡会抑制内源性内啡肽的生成;一旦停止使用吗啡则物质P的释放量会增加,出现更强烈的痛觉。
【小问6详解】
对照组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。实验组:向突触小体施加适量的Ca2+通道阻滞剂,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。实验结果是实验组神经递质的释放量小于对照组,说明钙离子能促进神经递质的释放。为进一步验证上述结论,还需要再补充一个实验组:向突触小体中施加适量的钙离子,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
【点睛】本题考查兴奋在神经元之间传递的过程及激素分泌的分级调节过程,主要考查学生的识图能力并利用题图信息解决问题的能力和对神经调节和体液调节关系的理解与运用能力。
22. 家蚕的性别决定为ZW 型,正常自然种群中雌雄个体数量基本相等。研究发现,雄蚕苗的茧层率和鲜茧出丝率要比雌蚕茧高出约 20%。在蚕种生产上,由于雄蛾体质强健、耐冷藏、交配时可以重复使用,因此选择性的调控家蚕性别比例有助于提高蚕丝产业效益。已知家蚕体色正常对透明为显性,相关基因(A/a)只位于 Z 染色体上。控制斑点、血色的基因(分别记为 B/b、D/d)位置未知。某研究小组进行了如下杂交实验得F1,F1雌雄交配得F2,结果如表所示(亲本和子代个体全为体色正常)。
杂交组合.
F1
F2
正交
♀黑缟斑黄血×♂无斑白血
黑缟斑黄血
黑缟斑黄血:无斑白血=3: 1
反交
♀无斑白血×♂黑缟斑黄血
黑缟斑黄血
黑缟斑黄血:无斑白血=3: 1
(1)控制家蚕斑点、血色的基因 ______(填“遵循“或“不遵循“)基因的自由组合定律,F2黑缟斑黄血家蚕中的纯合子占 ______。上述杂交实验的F1中,这两对基因所在染色体的类型及位置关系为 ____ 。
(2)雄蚕的性染色体组成为 ______。
(3)蚕种生产上,为了提高繁殖效率应该设法提高_______(填“雌蚕蛾“或“雄蚕蛾”)的比例。在蚕丝生产上,应通过特定性状标记性别以便在幼蚕即可选择出____(填“雌蚕“或“雄蚕”)进行培养,请写出你的筛选方案:______ 。
(4)钴60γ射线可将染色体切断产生染色体破片,这些染色体破片可能在细胞分裂时丢失。研究人员在进行家蚕育种时发现,经钴60γ 射线照射的纯种黑缟斑雄蛹成蛾后与纯种无斑雌蛾交配,所得子代出现了少量左、右半身分别呈现黑稿斑与无斑的嵌合体。导致该嵌合体出现的原因可能是 ______。若用实验检验上述推测,请简要写出实验思路: _____ 。
【答案】(1) ①. 不遵循 ②. 1/3 ③. B/b、D/d两对基因位于一对同源的常染色体上,B、D基因位于其中一条染色体上,b、d基因位于另一条染色体上
(2)ZZ (3) ①. 雌蚕蛾 ②. 雄蚕 ③. 选取正常体色雌蚕与体色透明的雄蚕(或ZAW×ZaZa)进行杂交,在子代中选择正常体色的幼蚕继续培养
(4) ①. 经钴60γ射线照射产生的含B基因染色体破片的精子参与受精,受精卵进行第一次卵裂后该破片在其中一个子细胞中丢失 ②. 取幼龄嵌合体不同斑点区具有分裂能力的细胞,观察比较两类细胞中有丝分裂中期时的染色体形态
【解析】
【分析】根据正反交杂交后代的表现型相同,可知控制斑点、血色的基因位于常染色体上,黑缟斑对无斑为显性,黄血对白血为显性,F1黑缟斑黄血的基因型是BbDd,再由F1雌雄交配所得F2黑缟斑黄血:无斑白血=3:1,可知控制斑点、血色的两对等位基因不遵循基因的自由定律。
【小问1详解】
控制斑点、血色的基因由两对等位基因控制,根据正反交的F1黑缟斑黄血自交后代,黑缟斑黄血:无斑白血=3:1,不符合9:3:3:1及其变式,说明控制家蚕斑点、血色的基因不遵循基因的自由组合定律。F1黑缟斑黄血的基因型是BbDd,由于后代黑缟斑黄血占3/4,则说明B/b、D/d两对基因位于一对同源的常染色体上,B、D位于一条染色体上,b、d位于另一条染色体上,F2黑缟斑黄血的基因型及比例是BBDD:BbDd=1:2,则纯合子占1/3。
【小问2详解】
家蚕的性别决定为ZW型,因而雄蚕的性染色体组成为ZZ。
【小问3详解】
为了提高繁殖效率,多生育后代,应该设法提高雌蚕蛾的比例。根据题干信息,雄蚕苗的茧层率和鲜茧出丝率高,因而在蚕丝生产上应筛选出雄蚕进行培养。为了在幼蚕阶段依据体色进行性别的筛选,筛选出雄蚕进行培养,已知家蚕体色正常对透明为显性,相关基因(A/a)只位于Z染色体上,则可选取正常体色雌蚕(ZAW)与体色透明的雄蚕(ZaZa)进行杂交、在子代中选择正常体色(ZAZa)的幼蚕维持培养即可。
【小问4详解】
正常情况下的纯种黑缟斑雄蛹成蛾后的基因型是BB,纯种无斑雌蛾的基因型是bb,杂交后代应该都是Bb的黑缟斑。根据题干信息钴60γ射线可将染色体切断产生染色体破片,这些染色体破片可能在细胞分裂时丢失,经钴60γ射线照射的纯种黑缟斑雄蛹成蛾后与纯种无斑雌蛾交配,所得子代出现了少量左、右半身分别呈现黑缟斑与无斑的嵌合体,则可能原因是经钴60γ射线照射产生的含B基因染色体破片的精子参与受精,受精卵进行第一次卵裂后该破片在其中一个子细胞中丢失。为了验证该实验设想,可取幼龄嵌合体不同斑点区具有分裂能力的细胞,观察比较两类细胞中有丝分裂期时的染色体形态。
【点睛】本题以遗传变异为知识背景,旨在考查学生理解所学知识的要点,把握知识的内在联系的能力,分析题干和题图获取信息的能力及利用有效信息结合所学知识综合解答问题的能力。
23. 池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象,研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题:
(1)与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性______。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高,会引起水体的富营养化;藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节方式称为__________。
(2)与传统养殖池塘相比,该养殖系统增加的生态工程设施有________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施,起到对水体的_________,有效减少水体中的N、P等含量。
(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流人后一池塘底部,实现水层交换,其目的有________________________、____________________________。
(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多,因为_____________________________________。
(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的,该养殖系统可以通过________、________进行调控。
【答案】 ①. 高 ②. 正反馈 ③. 生态塘和潜流湿地 ④. 净化作用 ⑤. 增加水中的溶氧量 ⑥. 提高饵料的利用率 ⑦. 后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高 ⑧. 补水和排水 ⑨. 水泵控制水的流量(循环频次)
【解析】
【详解】(1)人工养殖池塘生态系统中物种种类少,抵抗力稳定性低,恢复力稳定性高,重度污染引起调节方式属于正反馈调节。
(2)为了减少水体中N、P等含量,可向养殖系统中增加生态塘和潜流湿地,在其中栽植水生植物、放养虑食动物,可起到对水体进行净化处理。
(3)水层交换的目的是增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率。
(4)由于后面池塘水体中的 N 和 P 含量(浓度)越来越高,所以养殖系统中串联的池塘不宜过多。
(5)为了保持池塘水体中适当的N、P含量,所以需对养殖系统进行补水和排水、水泵控制水的流量的调控。
24. 亨廷顿舞蹈病(HD)是由单基因(HTT)突变导致的神经退行性疾病,患者表现为行为迟缓或运动障碍。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建HD模型小鼠,为制备其它神经退行性疾病的动物模型提供了参考。
(1)CRISPR/Cas9系统的工作原因如图1所示:
CRISPR/Cas9系统是由具有________活性的Cas9-D10A和成对的具有向导作用的gRNA1和gRNA2构成。gRNA1和gRNA2通过________原则特异性结合到目的基因特定的单链DNA片段;然后由Cas9-D10A识别并切断两个结合位点附近单链DNA中的____________键,进而产生两个缺口;再通过一定的基因重组方法将外源DNA片段在缺口处进行整合实现原位敲入,即外源DNA片断替换某基因的片断。
(2)图2为150Q模型小鼠构建原理,科研人员以________为模板,在其外显子1附近设计gRNA靶点序列,并构建包含gRNA基因、Cas9基因和________的重组表达载体。
(3)为培育出纯合150Q模型小鼠,科研人员进行了如下操作:
①150Q模型小鼠F0代构建:将构建好的重组表达载体导入小鼠受精卵中,体外培养一段时间后,通过________技术转移到若干雌性小鼠子宫中,适宜条件培养。25天后,通过________技术鉴定得到转入成功的F0代小鼠6只。
②150Q模型小鼠F1、F2、F3代构建:待F0代小鼠性成熟后,与健康的野生型小鼠进行交配培育F1代小鼠,经鉴定后,挑选其中的150Q模型小鼠与健康的野生型小鼠交配,培育出F2代小鼠,使其中的150Q模型小鼠之间进行相互交配,培育出F3代小鼠。部分F3代小鼠基因型鉴定结果如图3所示:
请据图判断,科研人员是否培育出纯合150Q模型小鼠,并写出判断依据。_____________________________________________
(4)有人认为成功导入150Q的小鼠即可直接用做HD小鼠模型进行相关研究,你是否同意该观点?若不同意,请说出需要进一步通过哪些方法来判断其是否可作为模型小鼠_____________________。
【答案】(1) ①. 限制酶 ②. 碱基互补配对 ③. 磷酸二酯
(2) ①. HTT基因所在的DNA链 ②. 150Q
(3) ①. 胚胎移植 ②. 妊娠检查(HCG) ③. 否,F3代依然存在7Q的基因
(4)不同意,导入成功不等于成功表达,还需要进行目的基因的检测与鉴定,看小鼠是否具有了相关性状
【解析】
【分析】基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。基因编辑是人对身体的遗传密码做出的修改,对此,人类早就有多种伦理原则进行规范,其中的一个原则是,目前必须要有国家级的政府伦理机构批准,并且尚不能允许经过基因修改的婴儿出生,即便要用人的胚胎进行研究,也一般限于14天的胚胎,即胚胎发育到14天后必须销毁,不能发育成长为人。
【小问1详解】
Cas9-D10A为限制性核酸内切酶,具有切割双链DNA的活性,切断的是每条链上脱氧核苷酸之间的键-磷酸二酯键。gRNA1和gRNA2具有向导作用,可通过碱基互补配对原则特异性结合到目的基因特定的单链DNA片段。
【小问2详解】
在基因敲除小鼠制作过程中,需要针对目的基因两端特异性片段设计带有相同片段的重组载体,将重组载体导入到胚胎干细胞后,外源的重组载体与胚胎干细胞中相同的片段会发生同源重组,结合图中信息,应以HTT基因所在的DNA链为模板,在其外显子1附近设计gRNA靶点序列,并构建包含gRNA基因、Cas9基因和150Q的重组表达载体。
【小问3详解】
①将构建好的重组表达载体导入小鼠受精卵中,体外培养一段时间后,通过胚胎移植技术将胚胎植入子宫,25天后,需要对受体小鼠进行是否妊娠的检查(HCG技术检测)。
②读图可知F3代中依然存在7Q的基因,故没有培育出纯合150Q小鼠。
【小问4详解】
不同意。导入成功不等于成功表达,还需要进行目的基因的检测与鉴定,看小鼠是否具有了相关性状。
【点睛】本题考查基因工程、细胞工程、胚胎工程的相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或的能力。
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