2023年高考第一次模拟考试卷:生物(北京B卷)(全解全析)
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这是一份2023年高考第一次模拟考试卷:生物(北京B卷)(全解全析),共24页。试卷主要包含了下列微生物属于原核生物的是等内容,欢迎下载使用。
2023年高考生物第一次模拟考试卷
生物·全解全析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
1.下列变异中,属于可遗传变异的是
A.父母正常,但女儿患艾滋病
B.封闭山区中,父母正常,但儿子患“大脖子”病
C.正常绿色植物的种子在阴暗处发育成的黄化苗
D.袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻新品种
【答案】D
【分析】艾滋病是一种免疫缺陷病,又叫获得性免疫缺陷综合征,发病机理是HIV主要侵染T细胞,使机体几乎丧失一切免疫功能。大脖子病是医学上称为“结节性甲状腺肿”的俗称,致病的原因是缺碘而引起的甲状腺代偿性增生。叶绿素的合成需要光。杂交育种的原理是基因重组,可遗传变异的来源有基因突变、基因重组、染色体变异。
【详解】A、艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,不属于可遗传变异,A错误;
B、封闭山区中,儿子患“大脖子”病,究其原因是由于饮食中缺碘而引起的,不属于可遗传变异,B错误;
C、正常绿色植物的种子在阴暗处发育成的黄化苗,其原因是没有光,叶绿素不能合成,该变异为不能遗传的变异,C错误;
D、袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻新品种,所采用的育种方法为杂交育种,其原理是基因重组,属于可遗传变异,D正确。
故选D。
2.下图表示甲状腺激素分泌的分级调节示意图。下列叙述正确的是
A.甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体
B.丙细胞周围毛细血管中不存在a
C.乙结构的活动只受甲结构释放激素的调节
D.成年人的血液中的甲状腺激素可调节其大脑的发育
【答案】A
【详解】据图可知,图中甲是下丘脑,乙是垂体,A项正确;a是促甲状腺激素释放激素,通过体液运输到全身各处,但只对垂体起作用,B项错误;乙结构的活动受促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素的调节,即受甲结构和丙结构分泌的激素调节,C项错误;幼年时血液中的甲状腺激素可调节其大脑的发育,故缺乏甲状腺激素会造成呆小症,D项错误。
【点睛】本题考查生命活动调节过程,解题的关键是识记和理解甲状腺激素的分级调节和反馈调节过程,并能结合图形判断各器官和物质。
3.下列有关植物生命活动调节的叙述,错误的是( )
A.如果缺乏氧气,则会影响植物体内生长素的极性运输
B.光照、温度等环境因素对植物的生长发育也具有调节作用
C.植物只要受到光刺激,茎尖两侧生长素的浓度就会发生改变
D.植物体合成赤霉素、脱落酸的过程体现了基因对性状的间接控制
【答案】C
【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;植物体内没有分泌激素的腺体;它不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息;植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,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。
【详解】A、生长素的极性运输是一种运输,需要载体和能量,如果缺乏氧气,则会影响有氧呼吸,进而影响极性运输,A正确;
B、光照、温度等环境因素会影响激素的合成和分布,进而对植物的生长发育也具有调节作用,B正确;
C、植物在受到单侧光刺激时,茎尖两侧生长素的浓度可能会发生改变,C错误;
D、植物体合成赤霉素、脱落酸主要是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,体现了基因对性状的间接控制,D正确。
故选C。
4.下列关于生物科学研究方法及技术的叙述中,错误的是( )
A.萨顿利用类比推理法发现了基因和染色体存在平行关系
B.摩尔根利用假说-演绎法证明了基因在染色体上
C.艾弗里运用放射性同位素标记法证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克运用建构模型的方法研究DNA的结构
【答案】C
【分析】1、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。
3、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、萨顿利用类比推理法提出了基因和染色体存在平行关系,A正确;
B、摩尔根利用假说-演绎法证明了基因在染色体上,B正确;
C、艾弗里的肺炎双球菌转化实验并没有采用同位素标记法,C错误;
D、沃森和克里克用物理模型方法研究DNA分子结构,D正确。
故选C。
5.下列微生物属于原核生物的是( )
A.噬菌体 B.霉菌 C.黏菌 D.极端嗜盐菌
【答案】D
【分析】常考的真核生物:绿藻、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物。
常考的原核生物:蓝藻(如颤藻、发菜、念珠藻、蓝球藻)、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌等)、支原体、放线菌。此外,病毒(如噬菌体、烟草花叶病毒、HIV等)既不是真核也不是原核生物。
【详解】A、噬菌体是病毒,既不是真核生物,也不是原核生物,A错误;
B、霉菌是一种真菌,属于真核生物,B错误;
C、黏菌是一种原生生物,属于真核生物,C错误;
D、极端嗜盐菌是一种古细菌,属于原核生物,D正确。
故选D。
6.冰岛是一个岛国,由火山活动形成,拥有35座活火山以及由此而来的丰富的地热资源。下列叙述不正确的是( )
A.在冰岛形成后,岛上最初出现植被的过程属于初生演替
B.岛上某处群落演替到森林阶段,群落中就没有地衣、苔藓、草本植物和灌木了
C.冰岛人的活动会使该岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
D.有效利用岛上的地热资源可以减少化石燃料的燃烧,保护生态环境的稳定
【答案】B
【分析】初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、冰岛最初由火山活动形成,没有被植物覆盖,因此在冰岛形成后,岛上最初出现植被的过程属于初生演替,A项正确;
B、岛上某处群落演替到森林阶段,群落中仍然存在地衣、苔藓、草本植物和灌木,但它们不属于优势种,B项错误;
C、冰岛人的活动会使该岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,C项正确;
D、有效利用岛上的地热资源可以减少化石燃料的燃烧,保护生态环境的稳定,D项正确。
故选B。
考点:群落的演替、生态环境的保护
【点睛】本题以“冰岛”为情境,考查学生对群落演替的识记和理解能力。正确解答此题,需要明确相关的基础知识、形成清晰的知识网络,此外还需要与生态环境保护的知识建立联系。
7.线粒体内膜上的质子泵,可将H+逆浓度梯度泵到线粒体内膜外侧,大部分H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质,同时驱动ATP合成,如图所示。下列叙述中错误的是( )
A.结构①既是转运蛋白,也是生物催化剂
B.H+从线粒体两膜间隙进入线粒体基质的转运方式为易化扩散
C.1个丙酮酸分子进入线粒体后脱去3个CO2的过程并非在线粒体内膜进行
D.哺乳动物的成熟红细胞因缺乏图示结构而使糖酵解被抑制
【答案】D
【分析】图中结构①能够驱动ATP的合成,说明H+通过特殊的结构①不需要消耗能量,并且可以作为ATP合成酶。
【详解】A、通过分析可知,结构①既是转运蛋白,也是生物催化剂,A正确;
B、通过图示可知,H+从线粒体两膜间隙进入线粒体基质是顺浓度梯度进行,需要载体蛋白,其转运方式为易化扩散,B正确;
C、1个丙酮酸分子进入线粒体后脱去3个CO2的过程在线粒体基质中进行,C正确;
D、人体成熟红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,依赖于无氧呼吸产生能量供代谢所需,不会抑制其糖酵解,D错误。
故选D。
【点睛】
8.光合作用和呼吸作用的原理在生产中具有广泛的应用。下列相关叙述正确的是
A.长期施用化肥比施用农家肥更有利于作物生长
B.合理密植有利于改善田间CO2浓度和光能利用率
C.低温、低氧、干燥等条件有利于水果和蔬菜的保鲜
D.给稻田定期排水、晒田的主要目的是抑制水稻生长
【答案】B
【分析】1、植物的光合作用原理是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气,同时把光能转变成化学能储存在制造的有机物里;
2、呼吸作用的原理是在线粒体里在氧气的作用下把有机物分解成二氧化碳和水,同时释放能量;
3、提高作物的产量需要促进光合作用,并抑制呼吸作用.促进光合作用的措施有:增加光照、增加原料二氧化碳和水;
4、粮食存储时的条件:低氧(抑制无氧呼吸)、高CO2浓度(抑制有氧呼吸)、低温(抑制酶的活性)和干燥。
【详解】A、农家肥在微生物的作用下,分解形成无机盐,并释放出二氧化碳,供植物光合作用所需要,比施用化肥更有利于作物生长,A错误;
B、合理密植既可防止种内斗争,又有利于改善田间CO2浓度和光能利用率,增强光合作用,减少植物呼吸作用消耗,提高农作物产量,B正确;
C、干燥条件不利于水果和蔬菜的保鲜,C错误;
D、给稻田定期排水是为了防止水稻根尖进行无氧呼吸,造成烂根,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查光合作用和呼吸作用的原理,在识记两个过程的基础上进行分析原理和应用。
9.下列实验或探究活动中,有关酒精作用的叙述错误的是( )
选项
实验或探究活动的名称
酒精的作用
A
检测生物组织中的脂肪
洗去花生子叶薄片上的浮色
B
低温诱导植物染色体数目的变化
漂洗被解离后的根尖
C
绿叶中色素的提取和分离
提取绿叶中的色素
D
土壤小动物类群丰富度的研究
对小动物进行固定和防腐
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】试题分析:检测生物组织中的脂肪实验中,需要用酒精吸取浮色,故A正确;低温诱导植物染色体数目的变化实验中,解离后需要用清水漂洗,而不是用酒精,故B错误;绿叶中的色素的提取时,所用试剂为无水乙醇,故C正确;土壤小动物类群丰富度研究过程中,收集的小动物可以用酒精进行固定和防腐,故D正确。
考点:本题考查生物实验和探究活动的有关知识,意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。
10.下列有关如图生物工程的叙述,不正确的是( )
A.过程①中可通过注射促性腺激素超数排卵
B.过程④受体对供体胚胎一般不会有免疫排斥反应
C.过程②不能在培养细胞的培养液中完成
D.过程③的培养液中一般不需要添加动物血清
【答案】D
【分析】1、超数排卵利用的是促性腺激素。
2、受精作用需要在获能溶液或专用的受精溶液中完成。
【详解】A、过程①注射促性腺激素能促进超数排卵,增加排卵数量,A正确;
B、过程④成功的条件之一是受体对移入子宫的外来胚胎一 般不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体的存活提供了可能,B正确;
C、过程②为体外受精,获能的精子和培养成熟的卵子一般情况下在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精, 不能在培养细胞的培养液中完成,C正确;
D、过程③为早期胚胎培养过程,培养液中应该添加动物血清,以维持细胞的正常生活,D错误。
故选D。
11.下列关于神经兴奋的叙述正确的是
A.神经细胞外Na+的内流是产生和维持静息电位的基础
B.Na+、K+、神经递质等物质出入细胞均不需要消耗ATP
C.兴奋引起神经递质的释放是电信号变成化学信号的过程
D.兴奋在离体的神经纤维上和体内反射弧中均为双向传导
【答案】C
【详解】A、神经细胞外Na+的内流是产生和维持动作电位的基础,A错误;
B、神经递质的释放需要消耗ATP,某些情况下Na+、K+出入细胞也需要消耗ATP,B错误;
C、兴奋引起神经递质的释放是电信号变成化学信号的过程,C正确;
D、兴奋在体内反射弧中是单向的,D错误。
故选C。
12.已知与人体血红蛋白合成有关的一对等位基因是HbA和HbS只有纯合子(HbSHbS)患镰刀型贫血症,患者大多于幼年期死亡。只含一个致病基因的个体不表现镰刀型细胞贫血症,并对疟疾具有较强的抵抗力。下列相关说法错误的是( )
A.基因HbA和HbS可存在于不同的染色体组中
B.非洲某流行疟疾的地区消灭疟疾后,HbS基因频率会上升
C.该致病基因的出现是基因突变的结果,可以用显微镜检测镰刀型细胞贫血症
D.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾
【答案】B
【分析】由题意知,基因型为HbSHbS患镰刀型细胞贫血症,只含一个致病基因的个体不表现镰刀型细胞贫血症,并对疟疾具有较强的抵抗力,因此在疟疾流行的地区,杂合子的生存能力最高,消除疟疾后,HbAHbA生存能力增大,HbA基因频率升高。
【详解】A、正常情况下,一个染色体组中不含同源染色体,因此不存在等位基因,即基因HbA和HbS可存在于不同的染色体组中,A正确;
B、消灭疟疾后,HbAHbA生存概率增大,HbA基因频率升高,HbS基因频率会下降,B错误;
C、镰刀型细胞贫血症的致病基因来源于基因突变,患者的红细胞呈弯曲的镰刀状,可以用显微镜检测,C正确;
D、杂合子对疟疾具有较强的抵抗力,不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾,D正确。
故选B。
13.如图是某基因型为EeXnt的果蝇减数分裂示意图,其中等位基因E、e位于2号染色体上,细胞c是基因型为ee的不含性染色体的配子。下列叙述正确的是( )
A.图I的A细胞中有8条染色体、4个染色体组
B.若d能参与受精作用,则a、b、c为3个极体
C.X和Y染色体在过程①一定没有正常分离
D.2号染色体在过程③一定没有正常分离
【答案】D
【详解】据图分析,图A细胞中有8条染色体、2个染色体组,A错误;图示细胞中两条性染色体的大小不同,表示雄性果蝇,雄果蝇不会产生极体,B错误;细胞c是基因型为ee的不含性染色体的配子,即不含性染色体,可能X和Y染色体在①减数第一次分裂过程中没有分离,也可能是减数第二次分裂后期,着丝点分开后,性染色体未分离,C错误;等位基因E、e位于2号染色体上,细胞c是基因型为ee的不含性染色体的配子,这说明2号染色体在③减数第二次分裂过程中一定没有正常分离,D正确。
14.如图表示了某植物体内光合作用与呼吸作用的部分过程。下列有关叙述错误的是( )
A.X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸
B.①④两过程都产生[H],都能释放少量能量
C.①②过程分别发生在线粒体基质和叶绿体基质中
D.①②③④四个过程既不消耗氧气也不产生氧气
【答案】C
【分析】题图分析:①过程是有氧呼吸的第一个阶段;②过程是光合作用暗反应中C3的还原阶段;③过程是暗反应中CO2的固定阶段;④过程是有氧呼吸的第二个阶段;X物质是三碳化合物;Y物质是丙酮酸。
【详解】A、X、Y分别是合成葡萄糖和分解葡萄糖的物质,根据光合作用和呼吸作用分析可知,X物质是三碳化合物,Y物质是丙酮酸,A正确;
B、①过程是有氧呼吸的第一个阶段,该阶段发生在细胞质基质中,产生了丙酮酸、[H]并释放少量能量,④过程是有氧呼吸的第二个阶段,产生了二氧化碳和[H],并释放少量能量,B正确;
C、①过程是有氧呼吸的第一个阶段,该阶段发生在细胞质基质中,②过程是光合作用暗反应中C3的还原阶段,发生在叶绿体基质中,C错误;
D、①④为有氧呼吸一二阶段,②③为光合作用的暗反应阶段,四个过程既不消耗氧气也不产生氧气,D正确。
故选C。
15.下列一些与冬天温室大棚种植蔬菜有关的生产措施,不合理的是()
A.温室的设计应尽量提高采光效率
B.一般情况下,大棚内蔬菜进行光合作用利用的光是自然光
C.温室应保持恒温状态,以防植物被冻伤
D.夜晚适当降低温度可提高作物产量
【答案】C
【详解】温室的设计应尽量提高采光效率,如用透明薄膜,并且尽量减少热量的散失,有利于提高光合作用的温度,A正确;一般情况下,大棚内蔬菜进行光合作用利用的光是自然光,B正确;白天适当增加温度,提高酶的活性,增强光合作用;夜晚适当降低温度,能降低呼吸酶的活性,减弱呼吸作用,减少有机物的消耗,从而有利于产量增加,C错误、D正确。
16.学习以下材料,回答(1)~(4)题。
遗忘为何让你的大脑更有效率
学习与记忆是两个相联系的神经活动过程,而记忆与遗忘也有着微妙的关系。传统观点认为,遗忘是一种被动衰退的过程,即随着时间的推移,记录与储存的信息自然瓦解或变得难以访问。然而,越来越多的证据表明,生物专门拥有一套精密复杂的遗忘系统来主动忘记已有的记忆,限制自身具备过目不忘天赋的可能。
这是为什么呢?心理学和生物学关于遗忘的一些研究为我们提供了一种可能的解释:生物在适应复杂多变的自然环境过程中,可以通过遗忘功能来维持记忆的灵活性,即快速忘记过时的错误知识;也能来维持记忆的可泛化性,即忘记不重要的细节,从而留取可供迁移的共性记忆。例如,如果你的记忆存储了某天在某个公园被狗咬伤的每一个准确细节,那么你就不一定会知道要提防不同公园里的不同的狗。
2010 年清华大学钟毅团队首次发现了主动遗忘的生物机制,学习过程自身会激活Racl 蛋白介导的遗忘“开关”,能够主动调控短期记忆的遗忘。Rac1活性高,加快遗忘;抑制Racl活性,遗忘减慢。这可以很好地解释——为什么生物常常在几小时内就快速地丢失很多记忆,这与艾宾浩斯遗忘曲线的规律完全吻合。进一步研究表明,Cdc蛋白则参与那些相对稳定记忆被主动遗忘的过程。
对果蝇的研究发现,果蝇能记住去避开一种气味,训练的方法是接触这种气味之前伴随着电击。果蝇的这种记忆由一种被称为草形体神经元的细胞管理,如图Ⅰ和图2。电击能将多巴胺传递给草形体神经元的神经细胞,引发一系列生化反应,最终存储了将电击与气味联系起来的记忆,但这段记忆很快就会被遗忘。
运动、压力和睡眠等因素,会影响上述反应和过程,有研究表明,睡眠促进记忆的过程可能依赖于抑制主动遗忘的过程。至于多巴胺是启动记忆,还是清除记忆可能取决于环境,这方面的研究还有待于进一步深入。
(1)学习和记忆都是________的高级功能,学习是建立________反射的过程,通过不断地巩固、提取形成的长时记忆可能与突触形态和功能的改变以及________的建立有关。
(2)下列关于图1、图2阐释的记忆和遗忘的机制,正确的包括 。(填字母)
A.果蝇避开某种气味的反射建立过程,是气味与无关刺激电击关联形成的
B.电击刺激神经元产生兴奋,多巴胺分子可以被突触后膜释放、降解和回收
C.记忆和遗忘的启动,取决于覃形体神经元上识别多巴胺分子的受体种类
D.记忆和遗忘的过程,取决于神经递质的种类和分泌量
E.与语言和情绪相同,记忆和遗忘是人类特有的高级神经活动
(3)结合本文,请从两个角度阐释遗忘能够提高大脑效率的原因:________。
(4)阅读本文后,请提出一点提高自主学习或复习备考效率的策略:________。
【答案】(1) 大脑 条件 新突触
(2)AC
(3)一方面在不断变化的环境中,忘记一些细节,有助于提取信息共性,进而提高对处理未知情况灵活性和预见性;另一方面遗忘能保证大脑留出足够的存储空间,从而不影响下一次的学习效果
(4)复习应抓住主干、掌握共性,减少细枝末节的记忆 / 理性看待遗忘,复习备考中调整好睡眠和情绪
【分析】语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能,学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程,记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程,短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关,长期记忆与新突触的建立有关。
(1)
根据上述分析可知,学习和记忆都属于脑的高级功能,学习是建立条件反射的过程,通过不断地巩固、提取形成的,长时记忆可能与突触形态和功能的改变以及新突触的建立有关。
(2)
A、果蝇避开某种气味的属于条件反射,反射建立过程,是气味与无关刺激电击关联形成的,A正确;
B、电击刺激神经元产生兴奋,多巴胺分子是由突触前膜释放、然后被降解或被回收到突触前膜,B错误;
C、分析题图可知,记忆和遗忘的启动,取决于蕈形体神经元上识别多巴胺分子的受体种类,学习是识别多巴胺分子的受体有DAMB受体和dDA1受体,而遗忘时识别多巴胺分子的受体只有DAMB受体,C正确;
D、语言、学习、记忆和思维是人类特有的高级神经活动,而情绪和遗忘不是,D错误。
故选AC。
(3)
遗忘能够提高大脑效率的原因:一方面在不断变化的环境中,忘记一些细节,有助于提取信息共性,进而提高对处理未知情况灵活性和预见性;另一方面遗忘能保证大脑留出足够的存储空间,从而不影响下一次的学习效果。
(4)
复习应抓住主干、掌握共性,减少细枝末节的记忆或理性看待遗忘,复习备考中调整好睡眠和情绪。
【点睛】本题主要考查人脑的高级功能的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
17.酵母菌絮凝是指菌体细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团的现象。适当提高酵母的絮凝能力,有助于发酵结束时细胞和产物的分离,可大幅节约生产成本。科研人员研究了RR基因对絮凝能力的影响。
(1)啤酒生产中,酵母菌的结构与其代谢往往有对应关系,请选出合理的一种组合:_____。
A.细胞质基质 B.线粒体基质 C.线粒体内膜
D.核糖体 E.细胞骨架 F.产生乳酸
G.产生酒精和CO2 H.产生乳糖 I.产生CO2和水
(2)科研人员利用基因工程技术获得RR基因被敲除的酵母菌菌株。
①构建含有卡那霉素抗性基因的重组质粒,用_____处理酵母菌,使其处于一种能吸收周围环境DNA分子的生理状态,以实现重组质粒的导入。质粒上的卡那霉素抗性基因通过重组,替换酵母菌的R基因。
②利用含有卡那霉素的培养基获得单菌落。挑取单菌落,利用PCR技术进行扩增,以确定酵母细胞的R基因是否被成功敲除。若单菌落扩增后的DNA样品电泳结果如图1,则图2中对应泳道1和泳道2的引物组合分别为_____。(填序号)
(3)科研人员对野生菌株和R基因敲除菌株的酒精发酵能力和絮凝能力进行了测定,结果如下表。
指标
种类
酒精发酵能力
絮凝能力
野生菌株
4.5%
63.06%
R基因敲除菌株
4.5%
83.12%
①检测酒精发酵能力时,将菌液接种到装有麦芽汁的锥形瓶中,11℃静置发酵7天。发酵期间,每个锥形瓶应注意保持_____条件和定时排气。
②实验结果表明,获得的R基因敲除菌株符合生产需求,依据是_____。
(4)科研人员进一步研究R基因影响絮凝能力的作用机制。
①将R基因敲除菌株和野生菌株分别用_____水进行梯度稀释。将不同浓度梯度的酵母菌液点样于含30μg/mL钙荧光白(细胞壁组装抑制剂)并添加了凝固剂_____的YPD平板培养基上,培养适当时间后结果如图3。
②综合上述实验结果,推测R基因敲除菌株絮凝能力变化的原因是_____。
(5)若要将R基因敲除菌株应用于工业生产制作啤酒,请尝试提出一个还需要进一步研究的问题:_____。
【答案】(1)AG
(2) Ca2+(CaCl2) 3和4、2和1
(3) 密闭 不影响酒精发酵能力,但絮凝能力提高
(4) 无菌 琼脂 R基因敲除使菌株的细胞壁组装能力提高,絮凝能力提高
(5)R基因敲除菌株的食用安全性/R基因敲除菌株的遗传稳定性
【分析】PCR(聚合酶链式反应)是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60℃左右)时引物与单链按照碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72℃左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。
(1)
酵母菌无氧呼吸可以产生酒精,可依据该原理将其应用于酒精生产,酵母菌产生酒精是通过无氧呼吸进行的,场所是细胞质基质,产物是酒精和二氧化碳,故选AG。
(2)
①将目的基因导入微生物细胞时,常用感受态细胞法,即用Ca2+处理,使其处于一种能吸收周围环境DNA分子的生理状态,以实现重组质粒的导入。
②据图可知,泳道1和泳道2的条带分别为541bp和1076bp,图2中引物应选择一对方向相反的引物,其中引物3和引物4的条带范围在473+68=541bp,而引物1和引物2 的条带范围是(2973-473-590)+66=1076bp,故图2中对应泳道1和泳道2的引物组合分别为3和4、2和1。
(3)
①酒精发酵是在无氧条件下进行的,故发酵期间,每个锥形瓶应注意保持密闭条件。
②分析表格数据可知,与野生菌株相比,R基因敲除使菌株的絮凝能力提高,故获得的R基因敲除菌株符合生产需求。
(4)
①微生物培养和计数应注意无菌操作,则将R基因敲除菌株和野生菌株分别用无菌水进行梯度稀释;微生物培养中常用的凝固剂是琼脂。
②综合上述实验结果,推测R基因敲除菌株絮凝能力变化的原因是:R基因敲除使菌株的细胞壁组装能力提高,絮凝能力提高。
(5)
由于啤酒是饮用食品,应保证其安全性,故还需要进一步研究的问题是R基因敲除菌株的食用安全性或R基因敲除菌株的遗传稳定性。
18.美国西部某山林生活着不少彩蝶,分别集中分布于该山林的甲、乙、丙三个区域。从琥珀类“化石”分析来看,距今1000年前的A、B、C三个品种的彩蝶形状差异很大;距今500年前,在乙、丙两区之间曾出现过一条宽阔的大河.如今大河早就干涸,该地区依然保留A、B两种彩蝶,C种彩蝶已经绝迹,出现的是D种彩蝶,且甲、乙两区结合处的A、B彩蝶依然能互相交配产生可育后代;乙、丙地区结合处的B、D彩蝶能杂交,但雌蝶所产受精卵不能发育变成成虫。
(1)甲地区的全部A彩蝶称为_____。
(2)近20年,三种彩蝶中能体现遗传多样性的是_____(填编号)彩蝶。
(3)调查甲区A蝶的数量,调查人员将甲区的山林划成20个大小面积相等的小区,选择其中一个小区统计:用100个捕蝶网诱捕,一天捕获68只A蝶,对捕获的A蝶的翅进行标记后放飞,隔天后再用100个捕蝶网诱捕,捕捉到50只A蝶,其中有标记的蝶占20%,则整个甲区共有A蝶约_____只。
(4)请用现代进化理论解释丙区D蝶出现的机制:_____
近20年,林地的降水量显著减少,气温上升,研究人员对乙区、丙区的B、D蝶的数量与蝶的翅色(T﹣t)、翅形基因(H﹣h)频率的研究数据如下表:
B蝶
D蝶
数量
T
H
数量
T
H
1990年
4000
26%
66%
2800
39%
59%
1993年
3950
26%
63%
3000
40%
60%
1996年
3200
25%
48%
2700
38%
57%
1999年
2100
27%
32%
2900
42%
61%
(5)1996年时,基因型为TT的B蝶数量为_____
(6)影响B蝶数量减少的基因可能是_____
(7)已知B、D蝶个体基因数几乎相同。1999年时,B蝶比D蝶的基因库_____(填“大”或“小”或“相同”)
【答案】 种群 AB 6800 D蝶基因突变是进化发生的内因,导致种群的基因频率发生改变;大河的出现隔离了D蝶与其他蝶类的基因交流;经过漫长时间的自然选择,D蝶的基因频率逐渐定向改变;当基因频率变化积累到一定的程度,最终出现了与其他蝶类出现生殖隔离现象 200 H基因 小
【详解】(1)种群是指一定区域内同种生物个体的总和,因此甲地区的全部A彩蝶称为种群。
(2)分析题意可知,该地区依然保留A、B两种彩蝶,A、B彩蝶依然能互相交配产生可育后代,说明属于同一物种,B、D彩蝶能杂交,但雌蝶所产受精卵不能发育变成成虫,说明二者之间存在生殖隔离,属于不同物种,因此三种彩蝶中能体现遗传多样性的是AB彩蝶。
(3)利用标志重捕法中种群数量的计算公式,种群总数量:68=50:(50×20%),计算得到一个小区中A蝶约340只,因此整个甲区共有A蝶约=340×20=6800只。
(4)D蝶基因突变是进化发生的内因,导致种群的基因频率发生改变;大河的出现隔离了D蝶与其他蝶类的基因交流;经过漫长时间的自然选择,D蝶的基因频率逐渐定向改变;当基因频率变化积累到一定的程度,最终出现了与其他蝶类出现生殖隔离的现象。
(5)根据表格数据可知,1996年时,T的基因频率为25%,因此TT的基因型频率为1/4×1/4=1/16,因此基因型为TT的B蝶数量=3200×1/16=200。
(6)几年中,B蝶的T基因频率没有很大的区别,因此影响B蝶数量减少的基因可能是H基因。
(7)一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库,已知B、D蝶个体基因数几乎相同,而1999年时B蝶的数量比D蝶少,因此B蝶比D蝶的基因库小。
19.如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图回答:
(1)从甲、乙、丙可以看出,生物大分子都是以_____为基本骨架。
(2)甲图中的三种物质的单体都是_____。
(3)乙图所示化合物的基本组成单位是核苷酸,可用图中字母_____表示,各基本单位之间是通过_____(填①、②或③)连接起来的。若乙主要存在于细胞核,则构成它的五碳糖是_____。其含有的特有的碱基是_____。
(4)丙图所示化合物高温加热后用双缩脲试剂检测_____(能或不能)发生紫色反应。
(5)丙的结构具有多样性,从氨基酸角度分析,其原因是_____。
【答案】(1)碳链
(2)葡萄糖
(3) b ② 脱氧核糖 T
(4)能
(5)(氨基酸)的种类、数目和排列顺序
【分析】生物大分子包括多糖、核酸、蛋白质。分析题图可知:甲图表示三种多糖:淀粉、糖原、纤维素;乙图表示核苷酸链的一部分,b表示鸟嘌呤核苷酸;丙图表示四肽。
【详解】(1)生物大分子包括多糖、核酸、蛋白质,从甲、乙、丙可以看出,生物大分子都是以碳链为基本骨架。
(2)甲图表示三种多糖:淀粉、糖原、纤维素,三种物质的单体都是葡萄糖。
(3)乙图所示化合物的基本组成单位是核苷酸,核苷酸由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成,可用图中字母b表示,各基本单位之间由下一个核苷酸的磷酸基团与上一个核苷酸的五碳糖相连接,即是通过②连接起来的。若乙主要存在于细胞核,则乙是DNA,构成它的五碳糖是脱氧核糖。其含有的特有的碱基是胸腺嘧啶T。
(4)丙图所示化合物高温加热后仍然含有肽键,故可用双缩脲试剂检测发生紫色反应。
(5)丙是多肽,从氨基酸角度分析,其结构具有多样性的原因是(氨基酸)的种类、数目和排列顺序不同。
20.科研人员利用拟南芥,对植物种子萌发过程光与相关植物激素之间的关系开展了如下研究。
(1)种子萌发是植物生命周期的起始,光和植物激素等作为___________调控此过程。
(2)光敏色素A(phyA)接受适合光照后,会转变为激活状态。科研人员利用phyA激活剂分别处理野生型、phyA缺失突变体、ERF(一种胞内蛋白)缺失突变体及ERF过表达突变体的种子,并检测其萌发率,见图1。由结果可以推测,phyA激活的条件下ERF蛋白能够___________。
(3)为了进一步探究ERF蛋白影响种子萌发的机制,科研人员用不同浓度的脱落酸(ABA)分别处理上述不同组拟南芥的种子,统计种子萌发率,见图2。结果说明ERF提高了拟南芥种子对外源ABA的___________。
(4)进一步检测ERF缺失突变体种子中ABA2(一种脱落酸合成酶)的mRNA含量,结果见图3。结合图3结果、相关信息和基础知识,解释图2中ERF缺失突变体种子萌发率变化的原因___________。
(5)又有研究显示,添加外源ABA后,野生型拟南芥植株中ERF mRNA的含量显著高于对照组。综合上述实验结果,完善光、植物激素调控种子萌发的调控机制模式图__________(请在答题纸相应位置用文字和“+”或“-”作答,其中“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。)
【答案】(1)信息分子
(2)抑制种子萌发,降低种子的萌发率
(3)敏感性
(4)ERF能促进脱落酸合成酶基因的转录,促进脱落酸合成酶的合成,使种子中脱落酸含量增多,抑制种子的萌发,降低了种子的萌发率;而ERF缺失突变体种子中缺少ERF,合成脱落酸合成酶减少,种子中脱落酸含量减少,种子的萌发率增大
(5)
【分析】1、植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。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。
2、脱落酸的作用:抑制细胞分裂,抑制植物的生长,也能抑制种子的萌发;促进叶和果实的衰老和脱落。
(1)
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,故光和植物激素等作为信息分子调控种子萌发的过程。
(2)
由图1实验结果分析,ERF缺失突变体组的种子萌发率高于野生型,ERF过表达突变体组的种子萌发率低于野生型,且phyA缺失突变体组的种子萌发率最低,由结果可以推测,phyA激活的条件下ERF蛋白能够抑制种子的萌发,降低种子的萌发率。
(3)
由图2实验结果分析,ERF过表达突变体组拟南芥的种子在较低浓度的外源ABA条件下,种子的萌发率就逐渐降低;在0.3μMABA时,ERF过表达突变体组组拟南芥的种子的萌发率为0,而ERF缺失突变体组拟南芥的种子的萌发率接近于100%,由结果可以推测,ERF提高了拟南芥种子对外源ABA的敏感性。
(4)
由图3实验结果分析,ERF缺失突变体种子中ABA2的mRNA含量低于野生型,说明ERF(一种胞内蛋白)能促进脱落酸合成酶基因的转录,从而促进脱落酸合成酶的合成,使种子中脱落酸含量增多,从而抑制拟南芥种子的萌发,而ERF缺失突变体种子中缺少ERF,合成脱落酸合成酶减少,种子中脱落酸含量减少,种子的萌发率增大。
(5)
由实验结果可知,phyA激活的条件下ERF蛋白能够抑制种子的萌发,ERF能促进ABA的合成,抑制种子的萌发;添加外源ABA后,野生型拟南芥植株中ERF mRNA的含量显著高于对照组,说明ABA能促进ERF的合成。综合上述实验结果,光、植物激素调控种子萌发的调控机制模式图如下: 。
21.Ⅰ。ch1L基因是蓝细菌(蓝藻)DNA上控制叶绿素合成的基因,为研究该基因对叶绿素合成的控制,需要构建并获得缺失ch1L基因的蓝细菌细胞。技术路线如图甲所示,请据图分析回答问题。
(1)与酵母菌相比较,蓝细菌在结构上最主要的特点是_____,在代谢上最主要的特点是能进行_____作用。
(2)①②过程中均使用的工具酶有_____。
(3)构建重组质粒B在整个操作过程中的目的是_____和_____。
Ⅱ。人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备的抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图为抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答下列问题。
(1)制备单克隆抗体过程中要用到_____技术和_____技术。
(2)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基嘌呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶催化合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。
①利用两条DNA合成途径的不同特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的_____成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_____。
(3)此过程生产的单克隆抗体可以与_____特异性结合,从而诊断早孕。
【答案】 没有核膜包被的细胞核(或没有成形的细胞核) 光合 限制性核酸内切酶(或限制酶)和DNA连接酶 破坏ch1L基因 筛选出缺失ch1L基因的蓝细菌细胞 动物细胞培养(或克隆化培养) 动物细胞融合 氨基嘌呤 既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体 人绒毛膜促性腺激素(或HCG)
【详解】Ⅰ。(1)蓝细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,原核生物与真核生物的最主要区别是原核生物没有核膜包被的细胞核,蓝细菌含有叶绿素,能进行光合作用。(2)①②过程是基因表达载体的构建,该过程需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒,再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接形成重组质粒。(3)②过程是将红霉素抗性基因插入ch1L基因,这样可以改变ch1L基因的结构,同时使重组质粒含有标记基因,便于筛选出导入重组质粒B的蓝细菌。
Ⅱ。(1)制备单克隆抗体的过程有包括正常小鼠的处理、动物细胞融合、杂交瘤细胞的筛选与培养、专一抗体检验阳性细胞培养和单克隆抗体的提纯;要用到的生物学技术有动物细胞融合和动物细胞培养技术。(2)①为了筛选出杂交瘤细胞,可向培养液中加入氨基嘌呤,使主要途径阻断;仅有该合成途径而没有辅助途径的骨髓瘤细胞及其彼此整合的瘤细胞就不能增殖,但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用辅助途径合成DNA而增殖,从而实现筛选目的。②杂交瘤细胞既有小鼠瘤细胞迅速大量增殖的特点,又有人淋巴细胞产生专一抗体的特点。(3)因为处理小鼠时用人绒毛膜促性腺激素作为抗原,所以此过程生产的单克隆抗体可以与人绒毛膜促性腺激素(或HCG)特异性结合
[考点定位]基因工程、细胞工程和免疫
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