吉林省长春市2025届高三下质量监测(四)生物试卷(解析版)
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这是一份吉林省长春市2025届高三下质量监测(四)生物试卷(解析版),共16页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题:本题共 15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 有关高中生物学实验的叙述,错误的是( )
A. 探究酶的专一性时,自变量可以是酶的种类或底物的种类
B. 进行 DNA 粗提取与鉴定时,可采用冷酒精作为DNA 的溶剂
C. 取大蒜根尖依次经过解离、漂洗、染色、制片以观察细胞的有丝分裂
D. 将15N标记的大肠杆菌转移到14N培养液中,用离心技术证明DNA半保留复制
【答案】B
【分析】提取色素原理是叶绿体中的色素能够溶解于有机溶剂丙酮或无水乙醇中,分离色素的原理是叶绿体中的色素在层析液中溶解度不同。
用32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,上清液中存在少量放射性可能是培养时间过长,少部分细菌裂解释放子代噬菌体。
【详解】A、探究酶专一性时,自变量可设为酶种类(如淀粉酶、蔗糖酶催化同一底物)或底物种类(如淀粉酶催化淀粉、蔗糖),A正确;
B、DNA粗提取中,冷酒精用于析出DNA(DNA不溶于酒精,杂质部分溶解),而非作为DNA的溶剂,B错误;
C、观察细胞有丝分裂的步骤为解离(破坏细胞间联系)→漂洗(洗去解离液)→染色(使染色体显色)→制片,流程正确,C正确;
D、通过15N标记大肠杆菌转至14N培养液,利用离心法观察DNA密度带变化,可证明DNA半保留复制,D正确。
故选B。
2. 分泌细胞可通过产生微囊泡和外泌体将蛋白质、RNA等大分子传递到受体细胞,如下图所示。微囊泡是通过出芽方式产生;外泌体由溶酶体膜内陷形成多囊泡体,再与细胞膜融合释放。下列关于微囊泡和外泌体的叙述,错误的是( )
A. 微囊泡和外泌体都会导致受体细胞的质膜面积增大
B. 外泌体和微囊泡形成过程体现了生物膜的结构特点
C. 分泌细胞的RNA可能会影响受体细胞的生命活动
D. 利用外泌体和微囊泡可运输药物到受体细胞
【答案】A
【分析】生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成,生物膜系统在组成成分和结构上相似,在结构与功能上联系。
【详解】A、微囊泡和外泌体与受体细胞融合后,其膜融入受体细胞膜,但受体细胞会通过胞吞等方式维持细胞膜面积相对稳定,不会导致受体细胞的质膜面积增大,A错误;
B、外泌体和微囊泡形成过程体现了生物膜的结构特点,即生物膜具有流动性,B正确;
C、分泌细胞可通过产生微囊泡和外泌体将蛋白质、RNA等大分子传递到受体细胞,而分泌细胞的RNA可能会影响受体细胞的生命活动,C正确;
D、外泌体和溶酶体可运输大分子物质等,有望利用其作为运输药物至靶细胞的载体,D正确。
故选A。
3. 下列关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A. 细胞分化会导致mRNA的种类和数量发生改变
B. 端粒DNA序列末端缺失可能导致细胞衰老
C. 人体中造血干细胞分化为各种血细胞的过程是不可逆的
D. 细胞凋亡的速率与其功能有关,白细胞凋亡的速率比红细胞的慢
【答案】D
【分析】细胞分化: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。细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同,从而导致mRNA的种类和数量发生改变,A正确;
B、端粒学说认为端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒DNA序列末端缺失可能导致细胞衰老,B正确;
C、细胞分化过程一般是不可逆的,故人体造血干细胞分化为各种血细胞的过程是不可逆的,C正确;
D、细胞凋亡的速率与其功能有关,白细胞的主要功能是吞噬病原体等,其更新速度快,凋亡速率比红细胞快,D错误。
故选D。
4. 我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中,获得97例青藏高原古代人类个体的基因组,追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中,EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是( )
A. 青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离
B. EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因
C. 高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变
D. 该研究为人群演化提供了细胞水平的证据
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、青藏高原人群与平原人群为同一物种,不存在生殖隔离,A错误;
B、在过去的3000年中,EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高,由此说明EPAS1基因可能是适应高原环境的关键基因,B错误;
C、自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变,C正确;
D、该研究为人群演化提供了分子水平的证据,D错误。
故选C。
5. 为探究DNA甲基化与动脉粥样硬化(As)的关系,研究者给予大耳兔高脂饮食以制备As模型组,提取脾脏DNA进行水解并检测其甲基化水平,结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
A. DNA甲基化不影响DNA碱基对的排列顺序
B. 检测水解产物中是否含有U以排除RNA对结果的影响
C. 高脂饮食引起的As与基因表达水平改变无关
D. As模型组大耳兔的DNA甲基化可能会遗传
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化是表观遗传的一种,表观遗传不影响DNA碱基对的排列顺序,A正确;
B、U(尿嘧啶)是RNA特有的碱基,检测DNA水解产物有无U以排除RNA影响,B正确;
C、分析题意,模型组是高脂饮食组,而对照组是正常组别,据表可知,模型组的DNA甲基化水平较低,说明高脂饮食引起的As与基因表达水平有关,C错误;
D、DNA甲基化是表观遗传的一种,表观遗传属于可遗传变异,As模型组大耳兔的DNA甲基化可能会遗传,D正确。
故选C。
6. 胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。研究发现,在镉的胁迫下,添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低丙二醛和H2O2含量,有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是( )
A. 适量的水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用
B. 苦草体内的抗氧化酶系统中可能包含H2O2酶
C. 在胁迫环境下,苦草种群的环境容纳量下降
D. 在镉的胁迫下,苦草能通过自身的调节作用维持稳态
【答案】D
【分析】由题干信息可知,镉胁迫显著偏离于苦草适宜生活需求的环境条件,会影响其生存,而水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,缓解镉的胁迫。
【详解】A、水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,故能缓解H2O2对苦草的氧化作用,A正确;
B、根据题干信息:添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低丙二醛和H2O2含量,有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。由此判断:苦草体内的抗氧化酶系统中可能包含H2O2酶,B正确;
C、环境容纳量取决于生物所生存的环境,在胁迫环境下,苦草种群的环境容纳量下降,C正确;
D、胁迫是一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件,因此在镉的胁迫下,苦草已经不能通过自身的调节作用维持稳态 ,D错误。
故选D。
7. 生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,同一生活型的生物体形态相似,且在适应特点上也相似。生态学家Raunkiaer以不良季节时休眠芽的着生位置为标准,将陆生植物生活型划分为高芽位植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物和一年生植物五类。下列叙述错误的是( )
A. 不同植物表现出同一种生活型是它们对相同环境进行适应的结果
B. 群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点
C. 陆生群落的垂直分层现象与不同生活型植物在空间上分布有关
D. 生活型相同的植物在群落中所占据的生态位相同
【答案】D
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。3、在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
【详解】A、生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,则不同植物表现出同一种生活型是植物对相同环境条件趋同适应的结果,A正确;
B、群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点,比如具有耐热特性的生活型植物的比例较高可说明群落所处的环境气候炎热,B正确;
C、由题意可知,陆生群落的垂直分层现象说明了植物对不同环境适应的结果,即是不同生活型植物在空间垂直排列的结果,C正确;
D、由生态位的概念可知,要研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,而生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,故生活型是研究植物生态位的内容之一,但生活型相同的生物占据的生态位不一定相同,如同一地区同一生活型的植物的出现频率、种群密度、植株高度都不一定相同,D错误。
故选D。
8. 从辽、金时期至今,塞罕坝经历了“千里松林”→“荒漠”→“林海”的轮回巨变。“荒漠”→“林海”是三代塞罕坝人经过不懈努力创造的绿色文明奇迹。下列叙述错误的是( )
A. 土地荒漠化是全球性生态环境问题之一
B. “荒漠”→“林海”属于群落的初生演替
C. 塞罕坝生态修复时,应多树种搭配种植
D. 修复塞罕坝生态系统运用了生态工程的自生、协调等原理
【答案】B
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺工程。
生产工程以生态系统的自组织、自我调节能力为基础,遵循着整体协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化等,A正确;
B、“荒漠”→“林海”属于群落的次生演替,B错误;
C、塞罕坝生态修复时,应多树种搭配种植,可以提高塞罕坝生态系统营养结构的复杂程度,利于提高塞罕坝生态系统的稳定性,C正确;
D、塞罕坝生态修复时,利用了生态工程的自生、协调等多种原理,D正确。
故选B。
9. 海洋中的软体动物枪乌贼拥有巨大的神经细胞,下列有关枪乌贼巨大神经细胞的说法,错误的是( )
A. 枪乌贼巨大神经细胞处于静息状态时,K+运出细胞无需ATP提供能量
B. 枪乌贼巨大神经细胞产生兴奋时,Na+运入细胞无需与转运蛋白结合
C. 枪乌贼进行反射活动时,兴奋在神经纤维上只能进行单向传导
D. 若Cl-进入枪乌贼巨大神经细胞的过程增强,巨大神经细胞更容易产生兴奋
【答案】D
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负;当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。
【详解】A、枪乌贼巨大神经细胞处于静息状态时,K+运出细胞属于协助扩散的方式,无需ATP提供能量,A正确;
B、枪乌贼巨大神经细胞产生兴奋时,Na+通过通道蛋白以协助扩散的方式运入细胞,该过程中Na+无需与通道蛋白(转运蛋白)结合,B正确;
C、枪乌贼发生反射时,需要经过反射弧,在反射弧中由于突触结构的存在,兴奋在神经纤维上只能单向传导,C正确;
D、若Cl-进入枪乌贼巨大神经细胞的过程增强,静息电位绝对值增大,巨大神经细胞更不容易产生兴奋,D错误。
故选D。
10. 抑制性中性粒细胞可以抑制淋巴细胞的增殖分化,从而使肿瘤细胞免疫逃逸。分别检测正常组织及肿瘤组织中抑制性中性粒细胞S基因的 mRNA,结果如下图所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 抑制性中性粒细胞可能通过抑制细胞毒性T 细胞的活化使肿瘤细胞免疫逃逸
B. 与正常组织相比,肿瘤组织中抑制性中性粒细胞S基因的转录量较高
C. 据图推测抑制性中性粒细胞S基因的高表达降低了免疫防御功能
D. 开发S基因表达产物抑制剂为肿瘤药物的研制提供了新思路
【答案】C
【分析】人体免疫系统的防卫功能由三道防线构成,第一道防线是皮肤、黏膜及其附属物和分泌物;第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞;第三道防线是免疫细胞和免疫器官构成的。第一和第二道防线构成人体的非特异性免疫,第三道防线构成特异性免疫,包括体液免疫和细胞免疫。
【详解】A、已知抑制性中性粒细胞可以抑制淋巴细胞的增殖分化,细胞毒性T细胞属于淋巴细胞。所以抑制性中性粒细胞可能通过抑制细胞毒性T细胞的活化,使其无法有效发挥对肿瘤细胞的免疫作用,进而使肿瘤细胞免疫逃逸,A正确;
B、从图中可以明显看出,肿瘤组织中抑制性中性粒细胞S基因的mRNA相对含量高于正常组织。而转录的产物是mRNA,所以与正常组织相比,肿瘤组织中抑制性中性粒细胞S基因的转录量较高,B正确;
C、由题干可知抑制性中性粒细胞能使肿瘤细胞免疫逃逸,且肿瘤组织中S基因的mRNA含量高,即S基因表达水平高。这说明抑制性中性粒细胞S基因的高表达是有利于肿瘤细胞免疫逃逸的,降低了免疫监视功能,C错误;
D、因为抑制性中性粒细胞S基因的高表达会促使肿瘤细胞免疫逃逸,那么开发S基因表达产物抑制剂,就有可能抑制抑制性中性粒细胞的作用。从而增强机体对肿瘤细胞的免疫功能,为肿瘤药物的研制提供了新思路,D正确。
故选C。
11. 光对烟草种子的萌发和幼苗的生长都具有调节作用。已知光对烟草幼苗生长的调控需要IAA作为介导因子,用不同光照条件处理烟草幼苗,得到如图所示结果。下列叙述正确的是( )
A. 烟草幼苗体内的光敏色素作为一种受体,主要吸收蓝光
B. 蓝光会增强IAA氧化酶活性,导致其IAA含量下降
C. 光能可以转化为烟草种子ATP和NADPH中活跃的化学能
D. 烟草幼苗的生长发育仅由环境因素和激素共同调节
【答案】B
【分析】在植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素不是孤立地起作用,而是相互协调、共同调节,植物激素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用。
光不仅是植物进行光合作用的能量来源,还可以作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程。光敏色素主要接收红光和远红光。
【详解】A、光敏色素主要吸收红光和远红光,A错误;
B、由图可知,与白光组和黑暗组相比,蓝光组烟草幼苗内的IAA氧化酶活性增强,因此蓝光会促进烟草幼苗中IAA氧化酶活性增强,氧化分解IAA,造成IAA含量下降,B正确;
C、ATP和NADPH是光反应的产物,烟草种子萌发时不进行光合作用,C错误;
D、植物的生长发育受基因表达调控,还受激素和环境因素共同调节,D错误。
故选B。
12. 我国科研人员在太空中进行细胞电融合实验,获得烟草黄花品种叶肉细胞与烟草革新一号叶肉细胞的杂交细胞,又成功完成小鼠淋巴细胞和人骨髓瘤细胞杂交实验。相关叙述不正确的是( )
A. 两个电融合实验中,融合前都需用一定浓度的特定酶预处理实验材料
B. 细胞经电融合处理后,需进一步筛选,以淘汰未融合细胞和多核细胞
C. 电融合处理后的烟草细胞经组织培养,可获得具双亲优良性状的植株
D. 经电融合获得的人、鼠杂交瘤细胞,培养过程中体现了细胞的全能性
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
【详解】A、因植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交,因此在诱导两个品种烟草的叶肉细胞融合之前,先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁;动物细胞虽然没有细胞壁,但为了防止人骨髓瘤细胞在培养过程中出现贴壁生长,在诱导小鼠淋巴细胞和人骨髓瘤细胞电融合前,也需用一定浓度的特定酶预处理实验材料,A正确;
B、融合后的细胞最初是多核的,经过有丝分裂后,细胞核才能融合,细胞经电融合处理后,需进一步筛选,以淘汰未融合细胞和多核细胞,B正确;
C、电融合处理后的烟草细胞经组织培养,可获得完整的植株。由于该植株的遗传物质来自双亲,所以能具有双亲的优良性状,C正确;
D、经电融合获得的人、鼠杂交瘤细胞,培养过程中体现了细胞膜的流动性,没有体现细胞的全能性,D错误。
故选D。
13. 豆豉是中国传统特色发酵豆制品调味料,制作过程为:将黄豆浸泡7~8小时后,煮熟黄豆,捞出,沥干水分装入纱布袋中,将纱布袋放在稻草上,在纱布袋上盖上一层旧衣服,利用空气中的霉菌自然发酵3~4天。发酵好的豆豉呈饼状,表面有黏丝,颜色变暗。下列叙述错误的是( )
A. 豆豉含有蛋白质和多种氨基酸等,营养丰富
B. 将黄豆煮熟主要是为了对黄豆进行灭菌
C. 将装有黄豆的纱布袋放在稻草上是为了保持透气
D. 在纱布袋上盖上一层旧衣服可以起到保温的作用
【答案】B
【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。2、原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物只能进行二分裂生殖;原核细胞只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、豆豉由黄豆发酵制成,黄豆富含蛋白质,发酵过程中蛋白质可能被分解为多种氨基酸,所以豆豉含有蛋白质和多种氨基酸等,营养丰富,A正确;
B、将黄豆煮熟主要目的不是灭菌,而是破坏黄豆的细胞结构,使蛋白质变性等,利于后续微生物的分解和发酵,B错误;
C、霉菌是需氧型微生物,将装有黄豆的纱布袋放在稻草上可以保持透气,为霉菌提供充足的氧气进行呼吸作用,C正确;
D、在纱布袋上盖上一层旧衣服可以减少热量散失,起到保温的作用,为霉菌发酵提供适宜的温度条件,D正确。
故选B。
14. 生物安全是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康以及生态环境所产生的危害或潜在风险。下列叙述与我国政府相关法规或主张不符的是( )
A. 禁止人的生殖性克隆和治疗性克隆
B. 禁止非医学需要的胎儿性别鉴定
C. 销售转基因农产品应有明确标注
D. 全面禁止和彻底销毁生物武器
【答案】A
【分析】生物安全在农业领域中,指遗传修饰生物(如转基因作物)对人体及生态系统造成的安全性问题;在生态领域中,指外来有害生物的引进和扩散,对人类生产和健康造成不利影响的各种传染病、害虫、真菌、细菌、线虫、病毒和杂草等。除此之外,生物安全还包括生物遗传资源流失、实验室生物安全、微生物耐药性、生物恐怖袭击等。生物安全是人的健康、动植物健康、生态环境健康三者安全统一的概念。
【详解】A、我国禁止人人的生殖性克隆,但不反对治疗性克隆,A错误;
B、我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定,以避免引发伦理问题等,B正确;
C、销售转基因农产品应有明确标注,以确保消费者的知情权,C正确;
D、生物武器又是生物制剂、载体和分散手段的综合利用.生物武器自诞生以来,给人类的生存安全构成了严重威胁,应全面禁止和彻底销毁生物武器,D正确。
故选A。
15. apB基因可以控制合成两种亚型的载脂蛋白,如图所示。已知在小肠细胞中的过程③中会发生某个胞嘧啶脱去氨基变成尿嘧啶的过程,而在肝、肾细胞中无该过程。下列叙述正确的是( )
A. 细胞中进行过程①时,合成的两条子链形成新的DNA分子
B. 小肠细胞中的过程④中,核糖体可沿着mRNA由5'端向3'端移动
C. 过程①②中,模板、参与的酶、原料和碱基配对方式都完全不同
D. 小肠细胞中的过程③中发生的变化,可能使mRNA上的终止子提前
【答案】B
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA;翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、①为DNA复制过程,DNA复制方式为半保留复制,形成的DNA分子有一条链是新合成的,另一条是模板链,A错误;
B、小肠细胞中的过程④翻译中,核糖体可沿着mRNA由5'端向3'端移动,B正确;
C、过程①DNA复制,②为转录,两个过程中碱基配对方式不完全相同,C错误;
D、终止子位于DNA上,mRNA上的终止信号为终止密码子,D错误。
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 线粒体胞吐(MEx)是指线粒体通过进入迁移体(一种囊泡结构)被释放到细胞外的过程,常作为线粒体受损的重要指标。为研究D蛋白和K蛋白在MEx中的作用,用含有红色荧光线粒体的细胞进行实验,操作及结果如图1和2。下列说法正确的是( )
A. MEx过程需要细胞代谢产生的ATP作为直接能源物质
B. 药物C使线粒体受损,此时K蛋白可以显著促进MEx
C. 在MEx过程中,D蛋白和K蛋白的功能具有协同作用
D. MEx过程中迁移体的移动与细胞骨架有关
【答案】ABD
【分析】据题图可知,未敲除K基因并用药物C处理时,荧光相对值大,而敲除该基因并用药物C处理时,相对值小,说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐;敲除D基因,即D蛋白缺失时会导致与药物C处理相同情况,故D蛋白的作用是:有K蛋白时,D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。
【详解】A、胞吐过程是需要消耗能量的,而细胞代谢产生的ATP是细胞内的直接能源物质,MEx过程属于胞吐过程,所以需要细胞代谢产生的ATP作为直接能源物质,A正确;
B、由图1可知,在药物C处理使线粒体受损的情况下,K基因敲除(无K蛋白)时迁移体中红色荧光相对值较低,有K蛋白时迁移体中红色荧光相对值较高,说明此时K蛋白可以显著促进MEx,B正确;
C、敲除D基因,即D蛋白缺失时会导致与药物C处理相同情况,故D蛋白的作用是,有K蛋白时,D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用,二者并不是协同作用,C错误;
D、细胞骨架与细胞内物质运输等生命活动密切相关,MEx过程中迁移体的移动属于细胞内物质运输,与细胞骨架有关,D正确。
故选ABD。
17. 在植物腋芽处特异性表达的转录因子BRCl 是侧芽生长的核心调控因子。研究表明,生长素、细胞分裂素(CK)、独脚金内酯(SL)、油菜素内酯(BR)等多种植物激素和D53、PIFs、SPL、BZR1等多种信号分子之间的相互作用会影响BRC1的含量,从而参与对侧芽生长的调控,调控机理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 照射红光能作为信号影响激素代谢并抑制BRCl的表达
B. 照射远红光会降低生长素的活性进而解除植物的顶端优势
C. 细胞分裂素可促进侧芽活化,与独脚金内酯的作用相抗衡
D. 激活植物体内的BR、D53等信号分子可使植物枝繁叶茂
【答案】ACD
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
【详解】A、观察可知,照射红光能通过光敏色素PHY影响激素代谢,且抑制BRC1的表达,A正确;
B、由图可知,照射远红光会激活PIFs,PIFs会促进生长素发挥作用,从而增强植物的顶端优势,而不是降低生长素活性解除顶端优势,B错误;
C、从图中看到细胞分裂素(CK)可抑制BRC1的表达,促进侧芽活化,独脚金内酯(SL)促进BRC1的表达,抑制侧芽生长,所以细胞分裂素与独脚金内酯的作用相抗衡,C正确;
D、激活植物体内的BR、D53、BZR1、PHY信号分子,会抑制BRC1的表达,从而促进侧芽生长,可使植物枝繁叶茂,有利于培养优质盆景,D正确。
故选ACD。
18. 某生态小组调查黄河流域某种群动态的结果如图所示,其中N1和Nt+1分别表示种群初始个体数和一个繁殖周期后的种群个体数,虚线表示N1=Nt+1,A点为现阶段该种群所处位置。下列分析正确的是( )
A. 黄河流域生态保护要求停止一切对野生资源的开发和利用
B. 调查黄河流域各种植物的种群密度都应该采用样方法
C. 图示该种群数量,在A 点经历一个繁殖周期,种群数量会变少
D. 黄河禁渔措施属于就地保护,就地保护是保护生物多样性最有效的措施
【答案】CD
【分析】根据题意和图示可知,其中Nt和Nt+1分别表示种群初始个体数和一个繁殖周期后的种群个体数,则Nt/Nt+1比值代表一个繁殖周期前后的增长倍数,虚线表示Nt=Nt+1,当种群处于虚线上的点时,一个繁殖期后,种群数量没有变化。虚线以下的曲线代表Nt大于Nt+1,即经过一个繁殖期种群数量变小,即种群具有衰退趋势,由图可知,A点在虚线以下,即处于A点时,经历一个繁殖期,种群数量会变小,若长期处于该点,种群有灭绝风险,因此需要加大保护力度。
【详解】A、黄河流域生态保护不是要求停止一切对野生资源的开发和利用,而是合理的开发和利用,A错误;
B、调查黄河流域部分植物的种群密度可采用样方法,但是对于一些丛生或蔓生的单子叶植物不适用,B错误;
C、根据题干可知,虚线代表Nt=Nt+1,当种群处于虚线上的点时,一个繁殖期后,种群数量没有变化。虚线以下的曲线代表Nt>Nt+1,即经过一个繁殖期,种群数量变小,即种群具有衰退趋势,由图可知,A点在虚线以下,即处于A点时,经历一个繁殖期,种群数量会变小,C正确;
D、为了保护黄河生态,实施了禁渔计划,属于就地保护,是保护生物多样性的最有效措施,D正确。
故选CD。
19. 遗传性肾小球基底膜病(AS)主要表现为血尿、肾功能进行性减退,常伴有神经性耳聋和眼部异常。医务人员对某AS患者进行遗传咨询并绘制系谱图,同时对家系成员进行基因检测,结果如图所示。图中一个电泳条带对应一个正常或致病基因,该病在男性中的发病率为1/50。家系中的个体均不患红绿色盲,基因检测发现Ⅲ4携带红绿色盲基因,不考虑发生新的突变和染色体间互换,下列分析正确的是( )
A. 推测AS女性在人群中出现的概率为1/5000
B. Ⅲ4的次级卵细胞中可能含有4个致病基因
C. Ⅲ3的AS致病基因可能来自Ⅰ1或Ⅰ2
D. Ⅲ2与正常的男性婚配,生两病皆患孩子的概率为1/4
【答案】AB
【分析】遗传系谱图的分析方法:
(一)首先确定是细胞核遗传还是细胞质遗传。(1)若系谱图中,女患者的子女全部患病,正常女性的子女全正常,即子女的表现型与母亲相同,则最可能为细胞质遗传。(2)若系谱图中,出现母亲患病,孩子有正常的情况,或者,孩子患病母亲正常,则不是母系遗传。
(二)其次确定是否为伴Y遗传。(1)若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则最可能为伴Y遗传。(2)若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。
(三)再次确定是常染色体遗传还是伴X遗传。(1)首先确定是显性遗传还是隐性遗传。①“无中生有”是隐性遗传病。②“有中生无”是显性遗传病。(2)已确定是隐性遗传,若女患者的父亲和儿子都患病,则最大可能为伴X隐性遗传。否则一定为常染色体隐性遗传。(3)已确定是显性遗传,若男患者的母亲和女儿都患病,则最大可能为伴X显性遗传。否则一定为常染色体显性遗传。
【详解】A、根据电泳图谱,Ⅱ3患病且只携带致病基因,Ⅱ4只携带正常基因,而他们的儿子Ⅲ3患病,可知该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传病,AS在男性中的发病率为1/50,即致病基因的频率为1/50,女性中患病概率应是q²=(1/50)²=1/2500,AS女性在人群中出现的概率为1/2500÷2=1/5000,A正确;
B、若用A/a表示控制AS的基因,B/b表示控制红绿色盲的基因,Ⅲ4携带红绿色盲基因,其父亲Ⅱ4表型正常,基因型为XABY,则母亲Ⅱ3基因型为XaBXab,则Ⅲ4的基因型为XABXab,Ⅲ4的次级卵细胞中含有4个或0个致病基因,B正确;
C、家系中的个体均不患红绿色盲,Ⅲ3的基因型为XaBY,AS致病基因来自Ⅱ3,Ⅱ3基因型为XaBXab,因Ⅰ1基因型为XaBY,Ⅰ2基因型为XABXab,因此可知Ⅲ3的AS致病基因可能来自Ⅰ1,C错误;
D、可知Ⅱ2基因型为XABY,Ⅱ1基因型为XAbXaB或XABXaB,因此Ⅲ2基因型为XABXAb、XABXaB、XABXAB,与正常男性XABY婚配,生出两病皆患孩子的概率为0,D错误。
故选AB。
20. 用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶切质粒,构建基因表达载体,并导入受体菌中。下列叙述正确的是( )
A. 若用ScaI酶切质粒,所得产物经凝胶电泳可形成1 个条带
B. 若用HindIII和ScaI酶切,可防止目的基因与质粒的反向连接
C. 若用PvuⅠ酶切,并用含四环素培养基筛选,存活受体菌中不一定含有目的基因
D. 若用SphⅠ酶切,筛选时应先将转化处理的菌液涂布到含四环素的培养基中长成菌落,再影印接种到含氨苄青霉素的培养基中
【答案】C
【分析】题图分析,氨苄青霉素抗性基因(AmpR)内含有ScaⅠ和PvuⅠ的酶切位点,四环素抗性基因(TetR)内含有HindⅢ、SphⅠ和SalⅠ的酶切位点。
【详解】A、由于图示质粒中有两个ScaⅠ酶的酶切位点,所以用ScaⅠ酶切质粒,能得到三种DNA片段,即完整的片段和两个短片段,所得产物经凝胶电泳可形成3个条带,A错误
B、若用HindⅢ和ScaⅠ酶切质粒,由于质粒中有两个ScaⅠ酶的切割位点,因而不一定能防止目的基因与质粒的反向连接,B错误;
C、由于PvuⅠ酶切位点位于氨苄青霉素抗性基因之中,若用PvuⅠ酶切质粒,则会破坏氨苄青霉素抗性基因,故重组质粒中只有四环素抗性基因。因此成功导入重组质粒的受体细胞具有对四环素的抗性,同时若导入的是空质粒,则受体细胞依然也具有对四环素的抗性,进而可推测,在含四环素培养基中形成的菌落,不一定含有目的基因,C正确;
D、若用SphⅠ酶切,则会破坏四环素抗性基因(TetR),氨苄青霉素抗性基因(AmpR)不受影响,则重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因(AmpR),因此携带目的基因的受体菌在含AmpR(氨苄青霉素)的培养基中能形成菌落,在含TetR的培养基中不能形成菌落,因此,筛选时应先将转化处理的菌液涂布到含氨苄青霉素的培养基中长成菌落,再影印接种到含四环素的培养基中,则只在含氨苄青霉素的培养基上生长的菌落即为目的菌,D错误。
故选C。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 室内栽培常春藤能有效清除甲醛(HCHO)污染。为研究其作用机制,科学家先在密闭环境下研究常春藤正常的呼吸作用和光合作用,测定环境中的CO2浓度变化,结果如图1所示;而后将用特殊方法处理的甲醛通入密闭环境,研究常春藤清除甲醛的作用机制,如图2所示。回答下列问题:
(1)光合色素分布在______上,提取后采用______法进行分离,扩散最慢的色素带呈______色。
(2)图1弱光照组叶肉细胞的光合速率______(填“大于”“小于”或“等于”)它的呼吸速率,d时间内完全光照组植株光合速率为______ppm/s(用字母a~d表示)。
(3)图2中,细胞同化甲醛(HCHO)的场所应是______。
(4)甲醛在被常春藤吸收利用的同时,也会对常春藤的生长产生一定的影响,为此研究人员设计了甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验,结果如下(说明:FALDH是甲醛脱氢酶,甲醛代谢过程中的关键酶)。
表 不同样品中可溶性糖含量
综合以上结果分析,1个单位甲醛浓度下,常春藤可溶性糖的含量增加的原因是______。综合上述信息,推测甲醛胁迫下常春藤的抗逆机制是______。
【答案】(1)①. (叶绿体)类囊体膜 ②. 纸层析 ③. 黄绿
(2)①. 大于 ②. (a-c)/d
(3)叶绿体基质 (4)①. 增强FALDH的活性,促进甲醛代谢,甲醛代谢过程产生的CO2多于气孔关闭减少的CO2,CO2增加,暗反应产生的糖类增加 ②. 通过降低气孔的开放程度,减少甲醛的吸收;提高FALDH酶的活性,增强对甲醛的代谢能力
【分析】在黑暗中叶肉细胞只能进行呼吸作用。当植株的光合作用速率=呼吸作用速率时,叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率。由图3和图4可知,不含甲醛浓度甲醛脱氢酶(FALDH)的相对活性最低,但气孔导度最高,2个单位的甲醛浓度甲醛脱氢酶(FALDH)的相对活性最高,但气孔导度最低。
【解析】(1)叶绿体中的光合色素分布于类囊体(基粒)膜上,提取后经纸层析法分离,扩散最慢的色素是叶绿素b,呈黄绿色。
(2)根据图1可知,弱光组密闭环境中二氧化碳含量没有变化,推测常春藤植物光合作用速率等于呼吸作用速率,由于植株存在不能进行光合作用的细胞,所以弱光照组叶肉细胞的光合速率大于其呼吸速率,d时间内呼吸作用释放二氧化碳量为(a-b),净光合作用吸收的二氧化碳量为b-c,d时间内完全光照组植株的平均实际光合速率(总光合作用速率)=呼吸作用速率+净光合作用速率=(a-b)/d+(b-c)/d=(a-c)/dppm/s。
(3)由图可知,同化甲醛(HCHO)的场所应是叶绿体基质。
(4)在1个单位甲醛浓度下,从图3可知甲醛脱氢酶(FALDH)活性增强,促进了甲醛代谢,代谢产生的CO2增多,同时从图4可知气孔导度降低,减少了CO2的吸收,但总体上代谢产生的CO2多于气孔关闭减少的CO2,使胞间CO2浓度较高,有利于暗反应进行,从而使常春藤可溶性糖的含量增加。综合上述信息,推测甲醛胁迫下常春藤的抗逆机制是通过降低气孔的开放程度,减少甲醛的吸收;在低浓度(1个单位)甲醛时,还可以提高FALDH酶的活性,增强对甲醛的代谢能力。
22. 黑腹果蝇的触角有多种变异类型,常见的有长触角、中触角和无触角三种类型,分别受位于常染色体上的复等位基因(C1、C2、C3控制,这3个基因之间具有完全显隐性关系。科研人员用中触角雌果蝇与纯合无触角雄果蝇进行杂交实验,结果如图1所示。
图1
回答下列问题:
(1)分析实验结果可推知,(C1、C2、C3的显隐性关系为______(用“>”表示)。亲本雌蝇的基因型为______。
(2)该种黑腹果蝇的野生型表现为暗红眼,但种群中有白眼、棕色眼、朱红眼多种变异类型,研究发现其眼色性状与基因的关系如图2所示。
图2
科研人员让野生型果蝇与白眼果蝇进行了正反交实验,F1均为暗红眼,进一步让F1与白眼果蝇进行杂交实验,结果如下表。
①控制黑腹果蝇眼色的这两对基因的位置关系是______。F2结果不同的原因可能是______。
②若让F1暗红眼雌、雄果蝇自由交配,理论上所得F2表型及比例为______。
【答案】(1)①. C2>C1>C3 ②. C₂C1/C1C2
(2)①. 位于一对同源染色体上 ②. F1雌果蝇形成配子时,位于一对同源染色体上的2对眼色基因随非姐妹染色单体交换而重组;而F1雄果蝇不发生非姐妹染色单体交换 ③. 暗红眼:棕色眼:朱红眼:白眼=71:4:4:21
【分析】基因分离定律的实质: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,等位基因会随着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。
【解析】(1)长触角、中触角和无触角分别受位于一对常染色体上的C1、C2、C3基因控制,科研人员用中触角雌果蝇(C2—)与纯合无触角雄果蝇(C3C3)杂交,子一代既有中触角(C2—),又有长触角(C1—)。由此推测亲本雌性中触角的基因型为C2C1,子一代中触角的基因型为C2C3,长触角的基因型为C1C3,则C1、C2和C3的显隐性关系为C2>C1>C3。
(2)①根据题干信息“科研人员让野生型果蝇与白眼果蝇进行了正反交实验,F1均为暗红眼”可知。控制黑腹果蝇控制黑腹果蝇眼色的两对基因均位于常染色体上。结合图2分析可知,暗红眼个体的基因型为A_B_,白眼个体的基因型为aabb。科研人员让野生型果蝇与白眼果蝇(aabb)进行正反交实验,F1均为暗红眼(AaBb),则野生型亲本果蝇的基因型为 AABB。再根据F1(AaBb)与白眼果蝇(aabb) 进行正反交实验的结果可知,这两对等位基因位于一对常染色体上。F1作父本,白眼果蝇作母本时,F1产生的配子类型及比例为 AB: ab =1:1,F2的表型及比例为暗红眼(AaBb):白眼(aabb) =1:1;F1作母本,白眼果蝇作父本时,F1产生的配子类型及比例为AB: Ab:aB: ab =21:4:4:21,F2的表型及比例为暗红眼:棕色眼:朱红眼:白眼=21:4:4:21。F1与白眼果蝇正反交实验结果不同的原因可能是F1雌果蝇在减数分裂Ⅰ前期,眼色基因所在的染色体片段发生了交换,F1雄果蝇在减数分裂Ⅰ前期,眼色基因所在的染色体片段不发生交换。
②F1暗红眼雌果蝇产生的配子类型及比例为 AB:Ab:aB: ab =21:4:4:21,F1暗红眼雄果蝇产生的配子类型及比例为AB:ab =1:1,让F1暗红眼雌、雄果蝇自由交配,理论上所得F2中暗红眼:棕色眼:朱红眼:白眼 =71:4:4:21。
23. 糖尿病患者在日常饮食中需要严格控制糖的摄入,目前,在食物中添加三氯蔗糖等代糖已成为满足患者甜味需求且避免血糖迅速上升的常见方式,但代糖的利弊在科学界仍有较大争议。回答下列问题:
(1)正常人体血糖含量为______,当血糖含量降低时,血糖的调节中枢——______兴奋,通过______神经促进胰岛分泌______;神经系统还通过控制______两种内分泌腺的分泌来调节血糖。
(2)以小鼠为实验对象,研究三氯蔗糖的吸收、代谢和排泄途径,可采用______方法。研究表明,小鼠在食用三氯蔗糖后,约80%的三氯蔗糖通过粪便排出体外,其余部分被小肠上皮细胞吸收后直接转运至血浆,且不会引起小鼠的血糖含量变化,小鼠血糖含量基本不变的原因是______。
A.三氯蔗糖无法参与糖代谢
B.三氯蔗糖大多数被排出体外
C.小鼠体内没有能够分解三氯蔗糖的酶
(3)为探究三氯蔗糖对免疫系统的影响,科学家进行了相关实验,实验结果如图。
①实验思路:取生理状况相同的健康小鼠均分成两组,对照组给予普通饲料和清水灌胃;实验组______。一段时间后,检测______,记录实验数据如图I。
②VPD450是一种染料,会与细胞质结合,细胞每增殖一次后VPD450浓度减半。以T淋巴细胞为实验材料,使用 VPD450染料对其进行染色。经检测,染色完成后未增殖的T淋巴细胞中 VPD浓度为104,将该细胞置于不同代糖浓度的环境中增殖,一段时间后测量各组别中______,得到实验结果图Ⅱ。
根据实验结果图可知,三氯蔗糖能______T淋巴细胞的增殖。
【答案】(1)①. 3.9-6.1mml/L ②. 下丘脑 ③. 交感 ④. 胰高血糖素 ⑤. 肾上腺和甲状腺
(2)①. 同位素标记 ②. ABC
(3)①. 给予等量普通饲料和三氯蔗糖溶液灌胃 ②. 两组小鼠脾脏中B淋巴细胞占脾细胞的百分比 ③. T淋巴细胞的数量 ④. 抑制
【分析】当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖含量的稳定,血糖的平衡还受到神经系统的调节。
【解析】(1)正常人体血糖含量为 3.9 - 6.1mml/L,这是课本明确的基础知识点。当血糖含量降低时,血糖的调节中枢 下丘脑 会兴奋,它是血糖调节的重要枢纽。下丘脑通过交感神经作用于胰岛,促进胰岛分泌胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解等升高血糖。神经系统还通过控制肾上腺和甲状腺两种内分泌腺的分泌来调节血糖。肾上腺分泌肾上腺素可升高血糖,甲状腺激素能促进物质氧化分解等,间接影响血糖代谢。
(2)研究物质的吸收、代谢和排泄途径,常用的方法是同位素标记法。 小鼠食用三聚氰胺后,约84%的三聚氰胺通过粪便排出体外,其余部分被小肠上皮细胞吸收后直接转运至血液,且不会引起小鼠的血糖含量变化,其原因是三聚氰胺无法参与糖代谢,大多数被排出体外,且小鼠体内没有能够分解三聚氰胺的酶,ABC符合题意。
故选ABC。
(3)①实验思路:实验要探究三聚氰胺对免疫系统的影响,设置对照组给予普通饲料和清水灌胃,实验组则应给予等量普通饲料和三聚氰胺溶液灌胃。一段时间后,检测两组小鼠脾脏中淋巴细胞占细胞总数的百分比,以此来衡量免疫系统相关指标的变化。
②VPD450是一种染料,与细胞结合后,细胞每增殖一次其浓度减半。以T淋巴细胞为实验材料,染色完成后未增殖的T淋巴细胞中VPD450浓度为104,将细胞置于不同浓度的环境中培养,一段时间后测量细胞群中T淋巴细胞的数量,通过对比不同处理组的T淋巴细胞数量,从而得到实验结果。
从实验结果图可以看出,随着三聚氰胺浓度增加,T淋巴细胞数量减少,说明三聚氰胺抑制T淋巴细胞的增殖。
24. 农业生产中常使用大棚薄膜和地膜覆盖以提高作物产量,废薄膜经过破碎、化学分解和生物降解会变成微塑料(直径小于5mm的含碳有机物)。微塑料会对土壤中多种生物造成毒害,其中土壤中的微生物可对微塑料进一步降解,并会在其周围形成新的微生物群落,此类微生物群落形成的生态系统通常被称为“塑料圈”。请回答以下问题:
(1)塑料圈生态系统能量的主要来源是_____。从生态系统的组成成分分析,环境中的微塑料属于_____。若想从土壤中找到能分解微塑料的微生物,应从长期有微塑料污染的地方采集土壤,制备土壤悬浮液,接种到_____的培养基中进行筛选,这种培养基从功能上划分属于_____培养基。
(2)研究表明,纳米级微塑料可进入烟草细胞,鸡粪也富含微塑料,这表明土壤中的微塑料可能存在沿_____生物富集的风险,微塑料的进入会大大降低原有生态系统的抵抗力稳定性,原因是_____。
(3)微塑料引起的土壤条件改变对不同微生物的影响差异较大。为探究不同程度(低、中、高)微塑料污染对土壤中好氧微生物数量的影响,写出简要实验思路:_____。
(4)从污染源控制的角度,提出一条农业生产上使用塑料薄膜的合理建议以缓解微塑料污染:_____。
【答案】(1)①. 微塑料中含有的能量 ②. 非生物的物质和能量 ③. 以微塑料为唯一碳源 ④. 选择
(2)①. 食物链 ②. 塑料的进入会降低土壤中生物的多样性,使土壤中的营养结构更加简单,进而使抵抗力稳定性降低
(3)将相同数量的好氧微生物分成4组,编号A、B、C、D,分别用没有微塑料污染的土壤、低微塑料污染的土壤、中微塑料污染的土壤和高微塑料污染的土壤处理,在适宜条件下培养一段时间后观察统计好氧微生物的数量
(4)减少使用塑料薄膜、合理控制塑料薄膜的使用时间、使用塑料薄膜后要及时回收处理、开发新型不会产生微塑料的薄膜等(答出一点即可)
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者是指绿色植物,能利用光能,通过叶绿体,制造有机物;消费者是指各种动物,不能自己制造有机物,只能直接或间接地以植物为食;分解者是指生物圈中靠分解动植物的尸体或是粪便为食的细菌和真菌等。
【解析】(1)塑料圈是由各类微生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体,微塑料中含有能量,所以该生态系统能量的主要来源是微塑料。从生态系统的组成成分分析,环境中的微塑料属于非生物的物质和能量,若想找到能分解微塑料的微生物,应从长期有微塑料污染的地方采集土壤,利用的培养基应该以微塑料为唯一碳源,只有分解微塑料的微生物才能利用微塑料作为碳源,不能分解微塑料的微生物因为缺乏碳源而不能生长繁殖,所以用此培养基就能够选择出分解微塑料的微生物,这种培养基从功能上划分属于选择培养基。
(2)根据题意,微塑料不易被分解,可被细胞吸收,因此,微塑料被生产者吸收后沿着食物链(网)传递,在生物体内很难被降解,因此沿着食物链流动过程中逐渐积累,使其在机体内浓度超过环境浓度,发生生物富集现象。微塑料会对土壤中多种生物造成毒害,微塑料的进入会降低土壤中生物的多样性,使土壤中的营养结构更加简单,进而使原有生态系统的抵抗力稳定性降低。
(3)本实验的目的是探究不同程度微塑料污染对土壤中好氧微生物数量的影响,自变量为不同程度微塑料污染,因变量为土壤中好氧微生物数量,其他为无关变量,为了满足对照原则,需要设置一组空白对照。因此实验思路是将土壤中好氧微生物分成4组,分别在没有微塑料污染的土壤、低微塑料污染的土壤、中微塑料污染的土壤和高微塑料污染的土壤四种条件下培养,一段时间后,检测各组土壤中好氧微生物数量,并比较得出结论。
(4)题目要求从“污染源控制的角度”进行分析,由题干可知,微塑料常来自大棚薄膜和地膜,废薄膜经过破碎、化学分解和生物降解而形成,故可从减少使用塑料薄膜、合理控制塑料薄膜的使用时间、使用塑料薄膜后要及时回收处理、开发新型不会产生微塑料的薄膜等方面给出合理建议。
25. 农杆菌 Ti质粒的T-DNA可以转移并随机插入野生型水稻基因组中,导致被插入的基因功能丧失成为突变体。草甘膦是一种除草剂,但会影响水稻产量。研究人员拟采用农杆菌转化法对水稻高产基因进行定位,培育抗草甘膦高产水稻新品种。操作如下:
(1)获得突变体:用农杆菌处理水稻,筛选出含有单一位点插入T-DNA的突变体,如下图。
研究发现,该突变体产量明显低于野生型,据此推测,插入位点所在的B基因可______(填“促进”或“抑制”)水稻穗粒的形成。
(2)基因定位:用基因工程的操作基本工具——______处理突变体DNA,从而获得环状模板进行并进行PCR扩增。
①T-DNA碱基序列为5'-AACTATGCGC……CGTAGCCTAT-3',则PCR所需的引物是:5'-_____-3'(写出10碱基)和:5'-_____-3'(写出10碱基)。
②为避免外源DNA等因素的污染,微量离心管、枪头和蒸馏水等在PCR前需进行______处理;扩增缓冲液中需要加入Mg2+,作用是______;所有组分加入后,PCR前需对微量离心管进行______操作。
③PCR产物常采用______方法进行鉴定;长度不同的DNA片段在凝胶中的______不同,最终导致分布于不同位置。
④经过与野生型水稻基因组序列比对,确定B基因位于2号染色体上。
(3)抗草甘膦高产水稻培育:构建如图所示的Ti表达载体,采用农杆菌转化法将抗草甘膦基因R和基因B转入野生型水稻中,培育稳定遗传的抗草甘膦高产水稻新品种。
根据基因表达载体的结构组成分析,CaMV35S是启动子,Ti表达载体中,B基因和R基因转录的方向______(填“相同”或“相反”)。转基因后的水稻植株可在个体水平上,对______进行鉴定。
【答案】(1)促进 (2)①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 5'GCGCATAGTT 3' ③. 5’CGTAGCCTAT 3' ④. 高压(蒸汽)灭菌 ⑤. 激活耐高温的DNA聚合酶 ⑥. 离心 ⑦. 琼脂糖凝胶电泳 ⑧. 迁移速率
(3)①. 相反 ②. 含草甘膦的土壤种植,并检测水稻产量
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;(3)将目的基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解析】(1)已知突变体产量明显低于野生型,且突变体是因为T - DNA插入导致B基因功能丧失,所以可推测插入位点所在的B基因可促进水稻穗粒的形成。
(2)基因工程操作中获取目的基因时,用限制酶和DNA连接酶处理突变体DNA,从而获得环状模板进行PCR扩增。
①已知T - DNA碱基序列为5'-AACTATGCGC……CGTAGCCTAT-3',需扩增T-DNA两侧的未知序列,根据PCR扩增的原理,引物与模板链的5’端结合进行扩增,所以PCR所需引物为:5'GCGCATAGTT 3'、5’CGTAGCCTAT 3'。
②为避免外源DNA等因素的污染,微量离心管、枪头和蒸馏水等在PCR前需进行高压蒸汽灭菌处理;扩增缓冲液中加入Mg²⁺,是因为Mg²⁺可激活耐高温的DNA聚合酶;所有组分加入后,PCR前需对微量离心管进行离心操作,使反应体系集中在管底。
③PCR产物鉴定常用琼脂糖凝胶电泳方法;长度不同的DNA片段在凝胶中的迁移速率不同,最终导致分布于不同位置。
(3)CaMV3S为启动子,控制下游基因转录。 若B基因与R基因共用同一启动子,需反向插入以避免干扰(如示意图中两基因方向相反)。抗性检测:将转基因水稻种植于含草甘膦的土壤中,存活植株表明R基因成功表达。 产量检测:同时测定水稻产量,验证B基因功能恢复(高产性状)。组别
DNA甲基化水平(%)
对照组
3.706
模型组
2.259
样品
0天
第1天
第2天
第3天
第4天
不含甲醛的培养液
2271
2311
2399
2399
2529
l个单位甲醛浓度的培养液
2271
2658
2811
3271
3425
2个单位甲醛浓度的培养液
2271
2415
2936
2789
1840
杂交组
父本
母本
F2表型及比例
I
F1
白眼
暗红眼:白眼=1:1
II
白眼
F1
暗红眼:棕色眼:朱红眼:白眼=21:4:4:21
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