广东省广州市广雅中学2024—2025学年高三上学期10月考试生物试题(解析版)
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这是一份广东省广州市广雅中学2024—2025学年高三上学期10月考试生物试题(解析版),共26页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁,15~0等内容,欢迎下载使用。
本试卷共10页,满分100分,考试用75分钟。
注意事项:
1.开考前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级、考号等信息填写在答题卡指定区域内。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上,不得使用涂改液,不得使用计算器。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
一、选择题:共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。
1. 小青柑,又称“柑普茶”,选用新会陈皮和勐海普洱茶,具有降低血压、调节血脂的功效。柑果中含有的生物碱“辛弗林”能促进血管收缩与脂肪的氧化分解。下列说法不正确的是( )
A. 促进小青柑果实品质提高,研究的生命系统层次是生态系统
B. 小青柑中富含N、S、K、Mg等大量元素
C. 小青柑中的营养物质以碳链为骨架
D. 辛弗林在人体内可能会与小青柑中其他物质发生拮抗
【答案】C
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:
(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O是含量最多的元素。
(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。
A、促进小青柑果实品质提高,需要研究小青柑与其他生物以及环境条件等关系,研究的生命系统层次是生态系统,A正确;
B、大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,小青柑中富含N、S、K、Mg等大量元素,B正确;
C、小青柑中的营养物质包括无机物和有机物,其中无机物不含碳元素,不以碳链为骨架,C错误;
D、小青柑具有降低血压、调节血脂的功效,而“辛弗林”能促进血管收缩(会导致血压升高)与脂肪的氧化分解(导致血脂升高),故辛弗林在人体内可能会与小青柑中其他物质发生拮抗,D正确。
故选C。
2. 在原核细胞内有许多环状DNA分子,其中拟核内有一个大型环状DNA分子;在真核细胞内也有一些环状DNA分子。下列关于这些环状DNA分子的叙述正确的是()
A. 都是细胞内的遗传物质,也都不含等位基因
B. 都不含游离的磷酸基团,也都不含脱氧核糖
C. 都不能与蛋白质结合,也都不能与RNA结合
D. 都可以分布于拟核或染色体,也都能进行转录
【答案】A
【解析】
【分析】DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
A、环状DNA都是细胞内的遗传物质,由于没有和蛋白质结合为染色体,因而均不含等位基因,A正确;
B、环状双链DNA由于呈环状,因而均没有游离的磷酸基团,但都含脱氧核糖,B错误;
C、环状DNA不仅能够复制,而且其中的基因还会控制蛋白质的生物合成,而在转录和DNA复制过程中都需要相关的酶与环状DNA结合,转录过程中会发生DNA和RNA的结合,即环状DNA不仅能与蛋白质结合,也可与RNA结合,C错误;
D、环状DNA不都分布于拟核中,如原核细胞的细胞质中有小型环状DNA,但不会分布于染色体中,D错误。
故选A。
3. 将鼠的肝细胞磨碎,进行差速离心(即将细胞匀浆放在离心管中,先进行低速离心,使较大颗粒形成沉淀P1;再用高速离心沉淀上清液中的小颗粒物质,从而将细胞不同的结构逐级分开),结果如下图所示。下列说法不正确的是()
A. 遗传物质主要分布在P1B. 合成蛋白质的场所分布于S1、P2、S2、S3、P4中
C. P4中有不含磷脂分子的细胞器D. 图中含有线粒体的组分只有P2
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析分析各个部分中所含有的细胞器或细胞结构:由图可知,S1包括S2和P2;S2包括S3和P3;S3包括S4和P4。P1为细胞核、细胞骨架;P2含有棒状颗粒线粒体;P4含有粒状小体核糖体。
A、遗传物质主要分布于细胞核中,即P1中,A正确;
B、蛋白质在核糖体上合成,核糖体分布于S1、S2、S3、P4中,B正确;
C、P4中有核糖体,不具有膜结构,是不含磷脂分子的细胞器,C正确;
D、图中含有线粒体的组分是P2和S1,D错误。
故选D
4. 心房颤动(房颤)是常见心律失常的隐性遗传病,其致病机制是核孔复合物跨核运输障碍。下列分析正确的是()
A. 核膜由两层磷脂双分子层组成,房颤与核孔信息交流异常有关
B. tRNA在细胞核内合成,运出细胞核与核孔复合物无关
C. 房颤发生根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致
D. 心肌细胞中核孔复合物是蛋白质,运输mRNA等物质不消耗能量
【答案】AC
【解析】
【分析】细胞核具有双层核膜结构,核膜上含有核孔,核孔是大分子物质进出细胞核的通道,通过核孔实现了细胞核和细胞质之间的物质交换和信息交流。
A、核膜是双层膜结构,由两层磷脂双分子层、4层磷脂分子组成,A正确;
B、tRNA等通过核孔运出细胞核,因此与核孔复合物有关,B错误;
C、房颤发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致,C正确;
D、心肌细胞中核孔复合物是蛋白质,运输mRNA等物质需要消耗能量,D错误。
故选AC。
5. 小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法,其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低溶度溶液中时,液滴下沉;反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1~6号,相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后,从中取小液滴滴入乙试管(如图所示),结果如表所示(注:甲试管内加入适量的甲烯蓝,甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝,忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述正确的是()
A. 据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于1.5~2.0ml/L的蔗糖溶液
B. 假设上述实验中蓝色液滴均下降,则需适当调高外界溶液浓度
C. 上述实验也可以用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液
D. 蓝色小液滴在1~3号试管中均下降,下降速度最快的是在3号试管中
【答案】B
【解析】
【分析】1、本实验的实验原理:当外界溶液浓度低于细胞液浓度时,细胞吸水,使外界溶液浓度升高,导致乙组蓝色小滴下降;当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞失水,使外界溶液浓度降低,导致乙组蓝色小滴上升;当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,细胞水分进出平衡,外界溶液浓度不变,导致乙组蓝色小滴扩散。2、根据实验步骤分析,实验的自变量蔗糖溶液的浓度,因变量是细胞的吸水和失水,观察指标是蓝色小液滴的移动方向(小液滴放到低浓度溶液中时,液滴下沉;反之则上升。)。1-6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高,由于乙组3号试管中,液滴移动方向向下,乙组4号试管中,液滴移动方向向上,推知植物材料的细胞液浓度介于0.15~0.2ml·L-1之间。
A、1-6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高,由于乙组3号试管中,液滴移动方向向下,乙组4号试管中,液滴移动方向向上,因每个试管中放入了蔗糖和蒸馏水,每个试管中的浓度应该用蔗糖溶液浓度除以蔗糖溶液和蒸馏水的和,即10ml,推知植物材料的细胞液浓度介于0.15~0.2ml·L-1之间,A错误;
B、蓝色小滴下降,说明植物细胞吸水,即所有外界溶液浓度均低于细胞液浓度,则需适当调高外界溶液浓度,B正确;
C、硝酸钾可进入植物细胞,最后外界溶液浓度都低于细胞液浓度,即都变现出下降,无法判断细胞液浓度,C错误;
D、蓝色小液滴在1~3号试管中均下降,即都吸水,外界浓度越低,细胞吸水越多,小液滴的浓度越高,下降速度越快,下降最快的是1号试管,D错误。
故选B。
6. 液泡是一种酸性细胞器,定位在液泡膜上的ATP水解酶使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一,具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸)。下列叙述错误的是()
A. V-ATPase通过协助扩散的方式将细胞质基质中的H+转运进入液泡
B. 抑制液泡膜上Cys转运蛋白的活性也会导致线粒体功能异常
C. Cys利用H+电化学势能,以主动运输的方式进入液泡
D. 图示过程说明液泡和线粒体之间既有分工也有合作
【答案】A
【解析】
【分析】主动运输: 物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散,也叫易化扩散。
A、V-ATPase能水解ATP,消耗能量,通过主动运输的方式将细胞质基质中的H+转运进入液泡,A错误;
B、线粒体功能异常的原因之一是液泡酸化消失,H+不能顺浓度梯度运出液泡,Cys不能借助液泡膜两侧H+浓度梯度提供的电化学势能进入液泡,导致细胞质基质中Cys浓度增大,抑制Fe进入线粒体发挥作用,进而导致线粒体功能异常,由此推测,抑制液泡膜上Cys转运蛋白的活性也会导致线粒体功能异常,B正确;
C、液泡是一种酸性细胞器,其内部H+浓度高,细胞质基质中的H+在电化学势能协助下逆浓度梯度进入液泡,属于主动运输,C正确;
D、题图过程中液泡消失,线粒体功能异常,体现了液泡和线粒体之间既有分工也有合作,D正确;
故选A。
7. 荧光生成的反应通常分为两步:荧光素荧光素化腺苷酸+ PPi;荧光素化腺苷酸+O2→氧荧光素+AMP+荧光。研究人员将酵母菌细胞破碎后获得细胞质基质和线粒体,加入荧光素和荧光酶,在通入18O2的情况下进行下列实验。下列相关分析错误的是( )
A. 实验一中的葡萄糖含量减少,可检测到14CO2和H218O
B. 实验二中的葡萄糖含量减少,荧光强度小于“++++”
C. 实验三中的葡萄糖含量不变,没有荧光和14CO2产生
D. 实验四可检测到14CO2和H218O,荧光强度大于实验一
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分析:荧光生成的反应通常分为两步:荧光素 荧光酶−−−→ 荧光素化腺苷酸+ PPi;荧光素化腺苷酸+O2→氧荧光素+AMP+荧光,发光过程需要消耗能量。葡萄糖在细胞质基质中初步氧化分解产生丙酮酸,丙酮酸在线粒体中继续发生反应,葡萄糖不能进入线粒体。
A、实验一中加入细胞质基质+线粒体悬液、14C标记的葡萄糖在通入18O2的情况下,能进行有氧呼吸全过程,葡萄糖彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,产生大量能量,所以实验一中的葡萄糖含量减少,可检测到14CO2和H218O,A正确;
B、实验二加入细胞质基质和14C标记的葡萄糖,能进行细胞呼吸的第一阶段,葡萄糖初步分解,产生的能量比实验一少,所以实验二中的葡萄糖含量减少,荧光强度小于“++++”,B正确;
C、实验三加入线粒体悬液和14C标记的葡萄糖,由于葡萄糖不能进入线粒体,所以无葡萄糖的氧化分解,也没有能量产生,因此实验三中的葡萄糖含量不变,没有荧光和14CO2产生,C正确;
D、实验四加入线粒体悬液和14C标记的丙酮酸,可以发生有氧呼吸的第二、三阶段,能产生二氧化碳和水,产生能量,但产生的能量比实验一少,所以实验四可检测到14CO2和H218O,但荧光强度小于实验一,D错误。
故选D。
8. 连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列有关叙述正确的是()
A. 实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B. 如改用相同强度绿光进行实验,c点的位置将下移,48小时净积累量为负值
C. 由图可知在植物叶肉细胞中,呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
D. 实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知,实线表示室内CO2浓度变化,虚线表示CO2吸收或释放速率;若植物只进行呼吸作用或光合作用速率小于呼吸作用速率,则植物会向外界释放CO2,故室内CO2浓度升高;若植物光合作用速率大于呼吸作用速率,则植物会从外界吸收CO2,故室内CO2浓度降低。
A、实验的前3小时CO2释放速率不变,说明叶肉细胞只进行呼吸作用,故叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质,A错误;
B、如改用相同强度绿光进行实验,光合作用减弱,吸收的CO2减少,c点的位置将升高,B错误;
C、由图可知在植物呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时, 但由于植物还有很多不进行光合作用的部位,故在这4个时刻,叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率,C错误;
D、分析曲线可知,在24时,室内CO2浓度高于0时,48时室内CO2浓度低于24时,故该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量,D正确。
故选D。
9. 哺乳动物脂肪组织有白色脂肪细胞(WAT)和棕色脂肪细胞(BAT)两类细胞。WAT以储存能量为主,细胞内有大的脂肪颗粒;BAT以氧化产热为主,脂肪颗粒很小。研究脂肪细胞分化的实验中,对照组和甲组为WAT、乙为敲除BMP7基因的白色脂肪细胞(WAT-KO),甲组和乙组的细胞培养液中加入诱导剂。一段时间后,检测各组中WAT和BAT的相对值,结果如下图。下列说法错误的是()
A. 诱导剂促进白色脂肪细胞(WAT)分化为棕色脂肪细胞(BAT)
B. BMP7基因参与白色脂肪细胞的分化过程
C. 棕色脂肪细胞(BAT)的代谢强度高于白色脂肪细胞(WAT)
D. BAT中的脂肪水解成单体后直接参与氧化分解,释放的能量比葡萄糖多
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:只看对照组:对照组中为只加了白色脂肪细胞(WAT),但是培养一段时间后出现了棕色脂肪细胞(BAT),说明自然情况下白色脂肪细胞(WAT)可以分化形成棕色脂肪细胞(BAT);分析对照组和甲组实验变量及结果:对照组和甲组的自变量为细胞培养液中有无诱导剂,实验结果:未加入诱导剂的对照组白色脂肪细胞(WAT)比加入诱导剂的甲组多,而未加入诱导剂的对照组棕色脂肪细胞(BAT)比加入诱导剂的乙组多,可以推测加入诱导剂后促进了白色脂肪细胞(WAT)分化为棕色脂肪细胞(BAT)。
A、分析对照组和甲组实验变量及结果:对照组和甲组的自变量为细胞培养液中有无诱导剂,实验结果:未加入诱导剂的对照组白色脂肪细胞(WAT)比加入诱导剂的甲组多,而未加入诱导剂的对照组棕色脂肪细胞(BAT)比加入诱导剂的乙组多,可以推测加入诱导剂后促进了白色脂肪细胞(WAT)分化为棕色脂肪细胞(BAT),A正确;
B、分析甲组和乙组实验变量及结果:甲组和乙组的变量为是否敲除BMP7基因,实验结果:未敲除BMP7基因的甲组中白色脂肪细胞(WAT)可以分化形成棕色脂肪细胞(BAT),而敲除了BMP7基因的乙组只有白色脂肪细胞(WAT),并未发生分化,进一步推测BMP7基因参与白色脂肪细胞的分化过程,B正确;
C、结合题意:“WAT以储存能量为主,细胞内有大的脂肪颗粒;BAT以氧化产热为主,脂肪颗粒很小”可知棕色脂肪细胞的代谢强度高于白色脂肪细胞,C正确;
D、一分子脂肪水解产生一分子甘油和三分子脂肪酸,不能水解为单体,D错误。
故选D。
10. 大象、鲸鱼、加拉帕戈斯象龟等大型动物体内很少出现癌细胞。经研究发现,大象体内至少有20份的p53基因,而人类基因组中只有一份。p53基因表达的p53蛋白能阻滞细胞周期运转,从而修复因。复制而损伤的DNA;当DNA损伤严重时,p53蛋白就会启动细胞凋亡程序,其调控机理如下图所示。下列有关叙述错误的是()
A. 推测p53蛋白能将细胞周期阻断在前期,帮助修复损伤的DNA分子
B. p53蛋白功能长期异常,可能导致细胞发生癌变
C. 编码p53蛋白的p53基因可能属于抑癌基因
D. 紫外线照射导致DNA损伤,可能诱导细胞发生凋亡
【答案】A
【解析】
【分析】细胞癌变是机体的内因与外因共同作用的结果,内因是原癌基因和抑癌基因发生突变,且至少5~6基因突变才会形成细胞癌变,外因是致癌因子的作用。
A、据题意可知,p53基因表达的蛋白能使细胞不能进行DNA复制,DNA复制发生在分裂间期,因此p53蛋白能使细胞周期停滞在分裂间期,A错误;
B、根据题图分析,DNA损伤后活化的p53蛋白会修复酶基因表达,阻止DNA复制,促进细胞凋亡,因此p53蛋白功能长期异常,无法发挥这些功能,可能导致细胞发生癌变,B正确;
C、抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖。p53基因表达的p53蛋白能阻滞细胞周期运转,可推测p53基因属于抑癌基因,C正确;
D、DNA损伤后可活化p53蛋白,进而通过p53蛋白促进PUMA基因表达而诱发细胞凋亡,D正确。
故选A。
11. 下列图1为某草原生态系统的部分碳循环示意图,甲~丁为生态系统的组成成分;图2为该生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)。下列叙述中正确的是( )
A. 图1中碳元素进入无机环境的途径是②③④,进入生物群落的途径是①⑤
B. 图2中B表示兔的同化量,C表示兔流向分解者的能量
C. 在该生态系统中,狼和兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于负反馈调节机制
D. 过度放牧会导致该生态系统在逐渐向荒漠生态系统演替,此过程中,生产者固定的CO2量与生物群落排出的CO2量相等
【答案】C
【解析】
【分析】1.碳循环:①碳(C)在生物圈(生物群落和无机环境之间)中以CO2的形式进行循环。②碳(C)在生物群落中以有机物的形式进行传递。③大气中的CO2被生产者固定的方式除了光合作用(这是主要的),还包括化能合成作用等。④微生物的分解作用包括细胞外分解(通过分泌胞外酶分解周围环境中的物质)和细胞呼吸两个过程。
2.流入某一营养级的能量(同化量)=呼吸作用散失的能量+用于生长发育、繁殖的能量(以有机物形式储存起来)=呼吸作用散失的能量+(被同化)流向下一营养级的能量+流向分解者的能量+(未利用的能量)。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和(食物链交织而成的)食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=下一级同化的能量/上一级同化的能量×100%。
A、图1中碳元素进入无机环境的途径是②生产者的呼吸作用、③消费者的呼吸作用、④分解者的分解作用,进入生物群落的途径是①生产者的光合作用,A错误;
B、图2中A表示兔同化量,C表示兔的遗体残骸和兔的粪便流向分解者的能量,B错误;
C、兔数量增多,则狼的数量也增多,从而抑制兔数量,兔数量增多后通过调节使其数量减少,是负反馈调节,C正确;
D、过度放牧时植食性动物的数量和生产者数量的平衡被破坏了,此过程中,生产者固定的CO2量比生物群落排出的CO2量少,D错误。
故选C。
12. 植物内生菌作为一种新型的天然生物防治资源,存在于植物的各个组织和器官,与植物互利共生。某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治因某真菌引起的香蕉枯萎病,为探究香蕉内生菌对该病原菌的抗性强弱进行实验:采集香蕉组织样品,对离体样品组织表面消毒后研磨,将研磨液稀释涂布于平板培养基,获得内生菌的纯培养物,最后对内生菌的抗性进行检测。下图为内生菌A与内生菌B的实验结果。下列叙述错误的是( )
A. 从感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内未感病植株上采集样品
B. 结果显示内生菌B对病原菌的抗性比内生菌A的抗性更好
C. 该实验的对照组为只接种病原菌而不接种内生菌的培养基
D. 实验结束后使用过的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理
【答案】B
【解析】
【分析】1、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技 术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌;
2、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外,也常用来 统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养 基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活 菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含 有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数为30〜300 的平板进行计数。
A、由题干信息可知,某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从未感病植株上采集样品,A正确;
B、由题图抗性检测结果可知,对比对照组的病原菌菌落大小,实验组中接种内生菌A的病原菌菌落比接种内生菌B的病原菌菌落小,所以内生菌A对病原菌的抗性比内生菌B的抗性更好,B错误;
C、题图可知,判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组,对照组为不接种内生菌得到病原菌菌斑,实验组为接种内生菌得到病原菌菌斑,C正确;
D、实验结束后使用过的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理,防止污染环境,D正确。
故选B。
13. 铂类药物可抑制细胞增殖,顺铂是临床上治疗晚期宫颈癌的首选药物。为研究大蒜素与顺铂联合给药对癌细胞增殖的影响及机制,科研人员检测大蒜素、顺铂和联合给药对癌细胞周期的影响,结果如图甲和乙所示。已知P27、 CDK2、 CyclinD1 等多个基因参与G₂期到S期转换,科研人员也检测了相应蛋白的表达量,结果如图丙。下列叙述错误的是( )
注:G0:细胞暂不分裂 G1:DNA合成前 S:DNA合成期 G2:DNA合成后 M期:分裂期
A. 细胞癌变存在基因的选择性表达,癌变后一般不会正常凋亡
B. 大蒜素和顺铂在抑制癌细胞增殖方面存在协同作用
C. CDK2 和 CyclinD1 基因参与抑制 G₁期到S期的转换
D. 联合给药通过调控相关基因表达使更多细胞停留在(在G₀+G₁期)
【答案】C
【解析】
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。药物可以通过影响癌细胞的细胞周期达到治疗效果。
A、宫颈细胞癌变是细胞异常分化的结果,存在基因的选择性表达,癌变后细胞能无限增殖,一般不会正常凋亡,A正确;
B、结合图甲、乙、丙可知,对照组G0+G1期比例、P27蛋白含量低于大蒜素组和顺铂组,对照组G2+ M期比例、CDK2蛋白含量和CyclinD1蛋白含量高于大蒜素组和顺铂组,顺铂抑制癌细胞增殖,说明大蒜素与顺铂对宫颈癌细胞增殖存在抑制作用,联合给药组对宫颈癌细胞增殖抑制率高于大蒜素组和顺铂组,说明联合给药组对宫颈癌细胞增殖抑制作用增强,B正确;
C、据图可知,条带越宽说明相应蛋白的表达量越多,与大蒜素组和顺铂组比较,联合给药组P27表达量较多,CyclinD1表达较少,据此推测P27能抑制细胞增殖,抑制G1期到S期转换,CyclinD1能驱动G1期到S期转换,对细胞增殖抑制减弱,C错误;
D、由图甲可知,联合用药组相较于其它组,细胞处于G0+G1期的时间所占比例大,结合图丙分析,联合给药通过调控相关基因表达使更多的细胞停留在G0+G1期,进而抑制细胞增殖,D正确。
故选C。
14. 磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物,它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激,检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP、ADP和AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)的含量,结果如表所示。下列分析正确的是( )
A. 对照组肌肉收缩消耗的能量直接来源于磷酸肌酸
B. 对照组肌肉细胞中没有ATP和ADP的相互转化
C. 实验组肌肉细胞中的ATP只有远离腺苷的高能磷酸键发生断裂
D. 实验表明磷酸肌酸可维持细胞中ATP含量相对稳定
【答案】D
【解析】
【分析】1、ATP直接给细胞的生命活动提供能量。
2、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。
3、在生物体内ATP与ADP的相互转化是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。
A、对照组蛙的肌肉在收缩时需要消耗能量由ATP直接提供,A错误;
B、对照组蛙的肌肉收缩需要ATP提供能量,对照组肌肉收缩前后ATP和ADP的含量没有变化,故有ATP和ADP的相互转化,B错误;
C、实验组肌肉在收缩前后ADP和AMP含量发生变化,说明的ATP的两个高能磷酸键均发生断裂,C错误;
D、磷酸肌酸能将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP,故对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定,D正确。
故选D。
15. 盐胁迫是指土壤盐分过多对植物造成的危害,是人类目前面临的主要环境问题之一、盐胁迫通过影响光合作用抑制植物生长发育是导致作物减产甚至死亡的重要原因。某科研小组以大豆为研究对象设计了一组对照实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是()
A. 在盐胁迫下,盐敏型大豆C₃还原所需的能量并不只由ATP水解提供
B. 在盐胁迫的第15天,盐敏型大豆和耐盐型大豆的总光合速率相等
C. 在盐胁迫的第3~9天,耐盐型大豆净光合速率下降的原因与盐敏型不同
D. 盐胁迫可能导致盐敏型大豆暗反应相关酶的活性降低,使其固定CO2的能力减弱
【答案】B
【解析】
【分析】叶绿体中的色素主要有叶绿素和类胡萝卜素,叶绿体有分为叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素有分为胡萝卜素和叶黄素。光合作用中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。叶绿体由内外两层膜构成,叶绿体的内部含有几个到几十个基粒,基粒与基粒之间充满着基质,叶绿体的每个基粒都是由一个囊状的结构堆叠而成的,在囊状结构的薄膜上,有进行光合作用的色素。
A、盐敏型大豆C3还原所需的能量由ATP和NADPH水解提供,并不只由ATP水解提供,A正确;
B、在盐胁迫的第15天,盐敏型大豆和耐盐型大豆的净光合速率相等,但是不知道两者的呼吸速率,因此无法比较两者的总光合速率,B错误;
CD、该实验的主要自变量为是否进行盐胁迫和大豆的品种,光照强度和外界CO2浓度都是适宜的,因此可以先排除光照强度变化对光合速率的影响,叶肉细胞光合作用所直接吸收的CO2是来自于胞间,根据图3可知,盐胁迫组盐敏型大豆的胞间CO2浓度和对照组基本相当,说明其CO2的供应是充足的,因此推测盐胁迫可能导致盐敏型大豆固定CO2的能力减弱,或是固定后不能有效还原即光反应速率减慢而导致暗反应速率减慢,由此推测盐胁迫可能导致盐敏型大豆暗反应相关酶的活性降低,使其固定CO2的能力减弱,也可能是使其光合色素分解加快且同时抑制其合成,从而降低其光能吸收传递效率。在盐胁迫的第3~9天,和对照组相比,盐敏型和耐盐性的气孔导度均明显下降,但盐敏型胞间CO2浓度与对照组相当,而耐盐性却明显低于对照组,由此推测盐胁迫下耐盐型大豆净光合速率下降的原因可能是,气孔导度下降致使CO2的吸收速率下降,进而导致暗反应速率减弱,与盐敏型大豆净光合速率下降的原因不同,CD正确。
故选B。
16. 某二倍体(2n=4)雌性动物的卵原细胞甲(DNA被32P全部标记),在31P培养液中培养并分裂,分裂过程中形成的某时期的细胞如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 图中丙细胞与丁细胞的变异类型相同
B. 图中乙细胞的子细胞含有4个染色体组,丙细胞连续分裂后的子细胞具有1个染色体组
C. 图中乙细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的4倍
D. 若图中乙细胞有3条染色体被32P 标记,则该细胞处于第二次细胞分裂过程
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知,卵原细胞减数分裂后产生的卵细胞中,两条非同源染色体均为一条脱氧核苷酸链为32P标记,一条脱氧核苷酸链为31P。
A、图中丙细胞与丁细胞的变异类型不相同,丙为基因重组,丁为染色体变异,A错误;
B、图中乙细胞的子细胞含有2个染色体组,B错误;
C、图中乙细胞的染色体数与核DNA分子数都是8,而体细胞中染色体数是4,卵细胞的是2,则均为卵细胞的4倍,C正确;
D、图中乙细胞是有丝分裂的后期,共8条染色体应该都被标记,若是处于第二次细胞分裂则为4条染色体被标记,D错误。
故选C。
二、非选择题:本大题共五小题,共60分。考生根据要求作答。
17. 研究人员发现大豆细胞中GmPLP1(一种光受体蛋白)的表达量在强光下显著下降。据此,他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设,他们选用WT(野生型)、GmPLPl-x(GmPLP1过表达)和GmPLP1-i(GmPLP1低表达)转基因大豆幼苗为材料进行相关实验,结果如图1所示。请回答下列问题:
(1)强光胁迫时,过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体(PSII)造成损伤,并产生活性氧(影响PSII的修复),进而影响_____和ATP的供应,导致暗反应_____(填生理过程)减弱,生成的有机物减少,致使植物减产。
(2)图1中,光照强度大于1500umlm²/s时,随着光照强度的增加,三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢,分析其原因可能是_____(试从暗反应角度答出2点)。该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应,判断依据是_____。
(3)研究小组在进一步的研究中发现,强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应,他们测量了弱光和强光下WT(野生型)和GmVTC2b-x(GmVTC2b过表达)转基因大豆幼苗中抗坏血酸(可清除活性氧)的含量,结果如图2所示。依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性(生物对强光胁迫的忍耐程度),其原理是_____。
(4)进一步的研究,研究人员发现GmPLP1通过抑制GmVTC2b的合成,减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。若在第(3)小题实验的基础上增设一个实验组进行验证,该实验组选材为GmPLP1-x(GmPLP1过表达)转基因大豆幼苗,检测在强光胁迫下该植株(大豆幼苗)体内_____。根据以上信息,试提出一个可提高大豆对强光胁迫的耐受性,从而达到增产目的的思路_____(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. NADPH ②. C3还原
(2) ①. 受胞间CO2浓度限制;受光合作用有关酶的数量(活性)的限制;受温度的影响。 ②. 一定范围内,光照较强时,与WT相比,GmPLP1的表达量增加抑制大豆幼苗的光合作用;GmPLP1的表达量减少促进大豆幼苗的光合作用
(3)GmVTC2b通过增加抗坏血酸含量进而提高大豆清除活性氧的能力,从而增加植株对强光胁迫的耐受性。
(4) ①. GmVTC2b的含量 ②. 抑制大豆细胞中GmPLP1的表达;促进大豆细胞中GmVTC2b的表达;增加大豆细胞中抗坏血酸含量
【解析】
【分析】光合作用过程:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜上,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1】
强光胁迫时,过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体(PSII)造成损伤,光反应减弱,光反应产生的ATP和NADPH减少,而暗反应过程中C3还原需要光反应提供ATP和NADPH,因此导致暗反应C3还原减弱,生成的有机物减少,致使植物减产。
【小问2】
由于胞间CO2浓度的限制,二氧化碳吸收速率有限,光合作用有关酶的数量(活性)的限制以及温度的影响,光合作用暗反应的速率不能无限增加,所以光照强度大于1500uml/m2/s时,随着光照强度的增加,三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢。由图1可知,一定范围内,光照较强时,与WT相比,GmPLP1的表达量增加抑制大豆幼苗的光合作用;GmPLP1的表达量减少促进大豆幼苗的光合作用,该结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应。
【小问3】
根据图2可知,强光条件下GmVTC2b通过增加抗坏血酸含量进而提高大豆清除活性氧的能力,从而增加植株对强光胁迫的耐受性,因此在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性(生物对强光胁迫的忍耐程度)。
【小问4】
为了验证GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能,减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性,因此可选GmPLP1-x(GmPLP1过表达)转基因大豆幼苗作为实验组的材料,并在强光胁迫一段时间后检测细胞内GmVTC2b的含量。若GmPLP1通过抑制GmVTC2b的合成,减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性,则为了达到增产目的的思路包括:抑制大豆细胞中GmPLP1的表达;促进大豆细胞中GmVTC2b的表达;增加大豆细胞中抗坏血酸含量。
18. 图1表示用不同颜色的荧光标记某雄性动物(2n=8)中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“○”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示;图2表示细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化图;图3表示减数分裂过程中细胞核内染色体数变化图;图4为减数分裂过程(甲~丁)中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图。图5表示某哺乳动物的基因型为AaBb,某个卵原细胞进行减数分裂的过程,不考虑染色体互换,①②③代表相关过程,I~Ⅳ表示细胞。回答下列问题:
(1)图1中①→②过程表示同源染色体出现_____行为;细胞中③→④过程每条染色体中DNA含量相当于图2中_____段的变化。
(2)图2中A1B1段上升的原因是细胞内发生_____,若图2和图3表示同一个细胞分裂过程,则图2中发生C1D1段变化的原因与图3中_____段的变化原因相同。
(3)非同源染色体的自由组合发生在图4的_____时期(填甲、乙、丙、丁);等位基因的分离发生在图5中的_____(填序号)过程中。
(4)图5中Ⅱ细胞中可形成_____个四分体,若细胞Ⅳ的基因型为ABb的原因可能是_____。该异常卵细胞Ⅳ与基因型为ab的精子形成的受精卵发育为雄性个体,且该雄性个体减数分裂时同源染色体中的两条分别移向细胞两极,另一条随机移动。若不考虑其他异常情况,则其产生基因型为abb的配子的概率是_____。
【答案】(1) ①. 联会 ②. B1C1
(2) ①. DNA的复制 ②. D2E2
(3) ①. 甲 ②. ①
(4) ①. 0 ②. 减数第一次分裂后期,含有B、b的同源染色体没有分开,移向了细胞的同一级 ③. 1/12
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;
(2)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;
(3)减数第二次分裂过程:①前期:染色体散乱排布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【小问1】
图1中①→②过程出现同源染色体联会,发生在减数第一次分裂前期。细胞中③→④为同源染色体分离,发生在减数第一次分裂后期,此时每条染色体上含有2个DNA分子,对应图2中B1C1段的变化。
【小问2】
A1B1段发生DNA的复制,每条染色体上的DNA数目加倍。图3为减数分裂,则图2减数分裂中C1D1表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂,与图3中D2E2段变化相同。
【小问3】
非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图4中的甲时期;基因的分离定律发生在减数第一次分裂后期,对应图5中的①过程。
【小问4】
图5中细胞Ⅱ的名称为次级卵母细胞。Ⅱ细胞不含有同源染色体,不含有四分体,若细胞Ⅳ的基因型为ABb,存在等位基因,则最可能的原因是减数第一次分裂后期,含有B、b这对等位基因的同源染色体没有分离。卵细胞Ⅳ与基因型为ab的精子形成的受精卵的基因型为AaBbb,两对等位基因分开研究,减数分裂产生的配子中A:a=1:1,a的概率为1/2,B:bb:Bb:b=1:1:2:2,产生bb的概率为1/6,则产生基因型为abb的配子的概率是1/2×1/6=1/12。
19. 干旱可诱导拟南芥体内脱落酸(ABA)增加以减少失水,研究者发现分泌型短肽(C)也参与了此过程
(1)脱落酸是植物体内产生的,对生命活动起_____作用的微量有机物。除图中所示作用外,脱落酸的主要作用还有_____(答出一点即可)。
(2)用微量(0.1μml·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,结果如上表,说明_____,从而减少失水。
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。为进一步探究分泌型短肽C的作用机制,分别在正常和干旱环境下处理两种拟南芥(野生型和C基因缺失突变体),实验结果如图1。经干旱处理后C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型,说明_____。
(4)已知细胞内外K+浓度差是影响保卫细胞吸水和失水的主要因素,保卫细胞膜吸水膨胀,叶片气孔导度增加。保卫细胞膜上有K+内流和外流两种通道蛋白,K+通道的开闭受钙离子浓度的调控。图2显示了ABA调节气孔开闭与钙离子浓度的关系。请结合此图及题干信息,说明实验组气孔开度明显小于对照组的调节机理_____。
(5)综上所述,植物生长发育的调控是由_____共同完成的。
【答案】(1) ①. 调节 ②. 抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落、维持种子休眠
(2)短肽C和ABA均能够降低气孔开度
(3)C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成
(4)ABA促进细胞质Ca2+浓度增加,高浓度的Ca2+抑制K+内流通道蛋白打开,促进K+外流通道蛋白打开,细胞质基质内K+减少,细胞质渗透压下降(细胞外液渗透压升高),细胞失水,气孔开度减小
(5)激素调节和环境因素调节
【解析】
【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生,从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
【小问1】
植物激素是指植物体内一定部位产生,从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,脱落酸属于植物激素,对生命活动起调节作用的微量有机物,是植物细胞之间传递信息(信号)的分子。除图中所示作用外(促进气孔关闭),脱落酸的主要作用还有抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落、维持种子休眠。
【小问2】
分析表格可知,与不使用C或ABA处理的拟南芥相比,使用微量(0.1μml·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均降低,而且随着处理时间的延长,气孔开度降低的更显著,因此短肽C和ABA均能够降低气孔开度,从而减少失水。
【小问3】
实验目的是探究分泌型短肽C的作用机制,据柱形图分析,经干旱处理后C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型,但都高于对照组,说明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。
【小问4】
由题意知,细胞内外K+浓度差是影响保卫细胞吸水和失水的主要因素,K+通道的开闭受钙离子浓度的调控,分析图2,ABA增加,钙离子浓度增大、气孔导度降低,由此推测ABA促进细胞质Ca2+浓度增加,高浓度的Ca2+抑制K+内流通道蛋白打开,促进K+外流通道蛋白打开,细胞质基质内K+减少,细胞质渗透压下降(细胞外液渗透压升高),细胞失水,气孔开度减小。
【小问5】
激素调节只是植物生命活动调节的一部分,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节共同完成的。
20. 某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是_____,判断依据是_____。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为_____,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。图中条带②代表的基因是_____;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为_____。根据电泳图谱分析,被检测群体在F2中占比为_____。
【答案】(1) ①. 花色和籽粒颜色 ②. 甲组中亲本是紫花黄粒和红花绿粒,子代中仍然是紫花黄粒和红花绿粒,而子代中出现了紫花高茎、红花矮茎、矮茎绿粒、高茎黄粒与亲本不同的性状,说明亲本中控制紫花、黄粒与红花、绿粒的是同一对等位基因,而控制矮茎的基因与紫花或黄粒,控制高茎的基因与红花或绿粒不可能是同一对等位基因
(2)9/16(3) ①. A ②. aaBBDD ③. 1/4
【解析】
【分析】1、根据乙组杂交后代全是黄粒可知,黄粒是显性性状,对应的基因型为D-。根据题干信息可知,光滑形对应的基因型为A-B-,锯齿形对应的基因型为A-bb、aaB-、aabb。
2、根据甲组的子代中,紫花全是黄粒,红花全是绿粒可知,花色和籽粒颜色受一对等位基因控制。设茎高的相关基因为E/e,根据子代中,四种表现型的比例为1:1:1:1可知,亲本的基因型组合为:EeDd×eedd或Eedd×eeDd。
3、根据电泳图谱,类型Ⅰ中有三种基因型,且有的个体没有a;类型Ⅱ中只有一种基因型,且均不含a。
【小问1】
由题意可知,花色、茎高、籽粒颜色三对性状只涉及2对等位基因,假设花色、茎高由同一对等位基因控制,则甲组亲本中控制紫花、矮茎性状的基因相同,控制红花、高茎性状的基因相同,则子代中紫花肯定为矮茎,红花肯定为高茎,与题表结果不符,观察题表可知,只有亲本中的紫花黄粒和红花绿粒交配,子代仍为紫花黄粒和红花绿粒,说明控制花色、籽粒颜色性状的是同一对等位基因,紫花均为黄粒,红花均为绿粒。
【小问2】
根据乙组杂交结果可知,黄粒是显性性状,用D表示,设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性,则甲组亲本的基因型组合为:Eedd×eeDd,E/e和D/d可能位于一对或两对同源染色体上,F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1,F1随机交配,子代中EE:Ee:ee=1:6:9,高茎E-植株占比为7/16。若高茎为隐性性状,则甲组亲本的基因型组合为EeDd×eedd,F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1,F1随机交配,子代中高茎E-植株占比为9/16。验证基因自由组合定律的方法可以是双杂合子自交(EeDd自交)或测交(EeDd×eedd),若高茎为隐性,则组别甲亲本杂交组合为测交,子代高茎黄粒:高茎绿粒:矮茎黄粒:矮茎绿粒=1:1:1:1:1,该测交子代比值能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传,故子代中高茎站9/16,说明两对基因独立遗传。
【小问3】
电泳图中有三种基因型,且有的个体没有a(类型Ⅱ),根据乙组亲本和子代的表现型可知,亲本中关于叶边缘的基因型组合aaBB和AAbb,关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd,亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD,F1的基因型为AaBbDd。乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株(dd)不外乎为A_bbdd、aaB_dd、aabbdd。若D/d、A/a和B/b位于三对同源染色体上,则电泳结果应该有9种基因型,与电泳结果不符;若三对基因位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:,若为①,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为AAbbdd,若为②,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为aaBBdd,与电泳结果不相符。若三对基因位于两对同源染色体上,则存在以下可能性,③A/a和B/b位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有2种基因型:aaBBdd和AAbbdd,与电泳结果不相符。若A/a和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:或,若为④,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd,与电泳结果不相符;若为⑤,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种,均为aa,与电泳结果不相符。若B/b和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:或,若为⑥,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种:AAbbdd、Aabbdd、aabbdd,与电泳结果相符。若为⑦,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种:aaBBdd,与电泳结果不相符。上述假设中,符合电泳结果图的为⑥,乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD;子代中有的个体含有A,有的个体不含A,B/b和D/d相关的基因均为纯合子,电泳图中,有的个体含有条带②,据此推测条带②代表的基因是A。F1中基因的位置为⑥,子代中锯齿叶绿粒植株--bbdd占1/4。
21. 番茄不耐寒,冬季容易冻坏,难以储藏。我国科研人员从某植物中提取了一种抗冻基因AtCOR15a,经过一系列过程获得转基因抗冻的番茄新品种,操作流程如图。回答下列问题:
(1)用PCR技术扩增AtCOR15a基因时需要添加引物,引物的作用是_____。
(2)如果要将AtCOR15a基因与质粒正确构建重组DNA分子,一般采用双酶切法,据图分析选用双酶切法的优势是_____。
(3)图中是采用法将目的基因转移到番茄细胞中,并将其整合到该细胞的_____上。
(4)为了提高AtCOR15a基因的表达能力,可将AtCOR15a基因与外源强启动子连接,如下图所示。
利用PCR检测上述连接是否正确,可选择的引物组合是_____(填字母),该PCR反应体系中需加入酶。
A. ①+②B. ①+③C. ②+③D. ③+④
(5)为了进一步提高番茄的储藏时间,可从该植物体内提取ErsI基因(乙烯受体基因),按照下图流程将ErsI基因重新导回该植物,致使该植物原有ErsI基因翻译受抑制。已知限制酶EcRI和XhI、BamHI切割后露出的黏性末端碱基序列不同,据图分析,提取的目的基因A、B两端需分别添加_____的识别序列。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是_____。
【答案】(1)使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制
(2)防止目的基因与质粒自身环化,确保目的基因与质粒正向连接
(3)染色体DNA(4)B
(5) ①. XhI和EcRI ②. 抑制乙烯受体基因的表达,从而无法正常识别乙烯信号,进而延缓成熟
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序:第一步:目的基因的获取;第二步:基因表达载体的构建(核心);第三步:将目的基因导入受体细胞;第四步:目的基因的检测和表达。
【小问1】
DNA聚合酶不能从头开始连接脱氧核糖核苷酸,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制。
【小问2】
采用一种限制酶切割目的基因两端和质粒会产生四个相同的黏性末端,在通过DNA连接酶连接目的基因和质粒是会发生目的基因和质粒的自身环化,以及目的基因和质粒 的反向连接,采用双酶切法切割目的基因和质粒,目的基因两端的黏性末端不相同,质粒上也保留了两个不同但与目的基因两端相同的黏性末端,可避免目的基因与质粒自身环 化,确保目的基因与质粒正向连接。
【小问3】
图中将目的基因转移到植物细胞的方法是农杆菌转化法,利用农杆菌转化法将目的基因转移到番茄细胞中,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
【小问4】
利用PCR检测连接是否成功,应当将强启动子和AtCOR15a基因都扩增出来,所以可选择的引物组合是①+③,故选B。
【小问5】
利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞,能进入细胞的是携带目的基因的T-DNA片段,LB、RB分别是T-DNA的左边界和右边界,因此ErsI 基因(乙烯受体基因)应反向插入LB和RB之间,故提取的目的基因A、B两端需分别添加XhI和EcRI。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是抑制乙烯受体基因的表达,从而无法正常识别乙烯信号,进而延缓成熟。乙组试管编号
1
2
3
4
5
6
1ml/L的蔗糖溶液(mL)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
蒸馏水(mL)
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
蓝色小滴升降情况
下降
下降
下降
上升
上升
上升
实验
加入的细胞成分
加入的反应物
荧光强度
葡萄糖含量及其他产物
一
细胞质基质+线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
++++
?
二
细胞质基质
14C标记的葡萄糖
?
?
三
线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
?
?
四
线粒体悬液
14C标记的丙酮酸
?
/
对照组(10-6ml·g-1)
实验组(10-6ml·g-1)
收缩前
收缩后
收缩前
收缩后
ATP
1.30
1.30
1.30
0.75
ADP
0.60
0.60
0.60
0.95
AMP
0.10
0.10
0.10
0.30
处理时长(h)
气孔开度(宽度长度)
处理方式
1
3
ABA处理
0.6
0.4
分泌型短肽C处理
0.8
0.5
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒:红花高茎绿粒:紫花矮茎黄粒:红花矮茎绿粒=1:1:1:1
乙
锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒
全部为光滑叶黄粒
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