


广东省汕头市2023届高考生物专项突破模拟题库(一模)含解析
展开广东省汕头市2023届高考生物专项突破模拟题库(一模)
【原卷 1 题】 知识点 细胞器的结构、功能及分离方法,泡菜的腌制,植物体细胞杂交技术,生态工程的特点及基本原理
【正确答案】
C
【试题解析】
【分析】1、差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,起始的离心速度较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速度离心悬浮液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
2、诱导植物原生质体融合的常用化学法有高Ca2+、高pH融合法和聚乙二醇(PEG)融合法。
3、酵母菌为异养兼性厌氧菌,常用于酒精发酵、馒头和面包的制作;乳酸菌为异养厌氧菌,常用于泡菜、乳制品的发酵。
【详解】A、差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,起始的离心速度较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速度离心悬浮液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的,A正确;
B、诱导植物原生质体融合的常用化学法有高Ca2+、高pH融合法和聚乙二醇(PEG)融合法;高Ca2+、高pH融合法诱导原生质体融合的基本原理是中和原生质体表面所带的电荷,使原生质体的质膜紧密接触,从而有利于质膜的融合,B正确;
C、酵母菌为异养兼性厌氧菌,常用于酒精发酵、馒头和面包的制作;乳酸菌为异养厌氧菌,常用于泡菜、乳制品的发酵,C错误;
D、太阳能水生态修复系统,通过移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质,降低水体污染物,增加水体溶氧量,可以改善湖水水质,D正确。
故选C。
1-1(基础) 下列日常生活中,涉及到的生物学知识的应用中,错误的是( )
A.当人过多地摄入脂肪类食物又缺少运动时,就有可能导致肥胖
B.大量出汗会排出过多的无机盐,这时应适当补充淡盐水
C.包扎伤口时用透气纱布的原因是防止厌氧菌大量繁殖对人体产生危害
D.评价食物中蛋白质的营养价值时,人们格外注重非必需氨基酸的种类和含量
【正确答案】 D
1-2(基础) 下列有关生物学基础知识的叙述,正确的是( )
A.蛋白质和DNA是所有生物共有的化合物
B.地球上所有的生物都具有生命系统的各个层次
C.组成多聚体生物大分子的单体都具有多样性
D.细胞学说的建立应用了不完全归纳法
【正确答案】 D
1-3(巩固) 下列是某同学总结的中学生物学中的几条判断依据,你认为正确的是( )
A.依据细胞中有无叶绿体判断其属于高等植物细胞还是高等动物细胞
B.依据细胞中有无核膜包被的细胞核判断其属于原核细胞还是真核细胞
C.依据有无同源染色体的联会和分离判断其属于有丝分裂还是减数分裂
D.依据有无线粒体判断生物体能否进行有氧呼吸
【正确答案】 C
1-4(巩固) 下列关于制作果酒以及腌制泡菜的叙述,正确的是( )
A.泡菜发酵期间,乳酸积累到质量分数为4%~8%时,泡菜的口味、品质最佳
B.制作果酒时适当加大接种量可以提高发酵速率,抑制杂菌生长繁殖
C.制作果酒时,每间隔一段时间就应将瓶盖打开以放出所产生的CO2
D.腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸,其中含量最高的酸是亚硝酸
【正确答案】 B
1-5(巩固) 生物学知识与日常生活联系紧密,下列关于生物学知识的应用,错误的是( )
A.养殖花卉时,定期松土可以促进根对无机盐的吸收
B.生产啤酒时,用赤霉素处理大麦,可以简化工艺、降低成本
C.用磷脂制成小球包裹着药物,将药物送入细胞,利用了生物膜的选择透过性
D.鸡蛋煮熟食用易消化,因为加热后蛋白质的空间结构改变,暴露更多的肽键
【正确答案】 C
1-6(提升) 下表为高中生物学实验中涉及到的部分操作流程,其中不合理的是( )
实验课题
操作流程
A
绿叶中色素的分离
制备滤纸条→画滤液细线→纸层析法分离色素→观察与记录
B
果酒的制作
取新鲜葡萄→清水冲洗→去掉枝梗→榨汁并装入发酵瓶→盖上瓶盖→定时排气
C
观察植物细胞的有丝分裂
载玻片上滴一滴清水→根尖放在水滴中漂洗→将根尖弄碎→染色→盖上盖玻片
D
验证酶的专一性
分别加入等量的蔗糖和淀粉溶液→均加入等量淀粉酶溶液→均加入等量斐林试剂→加热→观察
A.A B.B C.C D.D
【正确答案】 C
【原卷 2 题】 知识点 细胞器之间的协调配合,生物膜系统的组成、功能及应用,植物对温度、光周期等的响应
【正确答案】
C
【试题解析】
【分析】泌蛋白合成的过程:首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成一段肽链后,这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,边合成边转移到内质网腔内,在经过加工折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。然后由内质网产生的囊泡包裹运输蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合。高尔基体对蛋白质进一步的修饰加工,然后又由囊泡包裹蛋白质将其移动到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】A、泌蛋白合成的过程,首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成一段肽链后,这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,故膜联蛋白合成的起始阶段在游离核糖体上进行,A正确;
B、光对植物生长发育的调节过程,是通过光敏色素被激活引发一系列信号转导,从而引起特定基因 表达,膜联蛋白参与信号转导,故膜联蛋白可能参与光对植物生长发育的调节,B正确;
C、膜联蛋白作用部位在膜上,不是分泌蛋白,不需要分泌到细胞外起作用,C错误;
D、膜联蛋白参与囊泡运输,故膜联蛋白参与蛋白质从内质网到髙尔基体的运输,D正确。
故选C。
2-1(基础) 蓖麻毒素是一种分泌蛋白,它能使真核细胞的核糖体失去活性。细胞在合成和分泌蓖麻毒素的过程中,通过囊泡将其从内质网运到高尔基体,再运输进入液泡,并加工成成熟的蓖麻毒素,最后分泌至细胞外。下列叙述错误的是( )
A.蓖麻细胞中高尔基体膜和细胞膜、内质网膜直接相连,有利于物质运输
B.蓖麻细胞首先在游离的核糖体上,以氨基酸为原料开始多肽链的合成
C.蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体和液泡的参与
D.蓖麻毒素可通过阻碍癌细胞中蛋白质的合成,用于癌症的治疗
【正确答案】 A
2-2(基础) 人体消化腺细胞合成、分泌消化酶依次经过:核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜。下列叙述正确的是( )
A.两处囊泡的功能都是进行胞内物质运输
B.囊泡运输依赖于膜的流动性且不消耗能量
C.参与糖酵解的酶合成后需经内质网和高尔基体加工后才具有生物学活性
D.高尔基体在消化腺细胞中除对多肽进行加工运输外,还参与细胞壁的形成
【正确答案】 A
2-3(巩固) 细胞自噬会因各种胁迫信号的诱导而发生,如在饥饿状态下,胞质中的可溶性蛋白和部分细胞器可被自噬并降解成氨基酸等小分子,进用于细胞中的能量供给和物质合成等生命活动,这是真核细胞在长期进化过程中形成的一种自我保护机制。细胞自噬的作用机理如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.分隔膜来自细胞中的内质网,其基本支架是磷脂双分子层
B.自噬体和自噬溶酶体的形成依赖于生物膜的流动性
C.工人在硅尘环境下容易患硅肺,原因是溶酶体中有分解SiO2的酶,导致自噬过程异常
D.自噬溶酶体中的大分子被水解生成小分子后,穿过一层膜进入细胞质基质被再次利用
【正确答案】 C
2-4(巩固) 研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,合成的初始序列为信号序列,信号序列与内质网膜上的受体结合,穿过内质网膜后,蛋白质合成继续。蛋白质合成结束后,核糖体与内质网脱离,合成的蛋白质经内质网、高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成。当细胞内M基因发生突变时,会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,不能发送到胞外。下列说法错误的是( )
A.核糖体的“游离”状态或“附着”状态是相对的
B.核糖体与内质网的结合受制于mRNA中特定的碱基序列
C.M基因编码的蛋白质具有推动细胞内囊泡运输的功能
D.M基因编码的蛋白质可能参与分泌蛋白构象的最终形成
【正确答案】 C
2-5(巩固) 2021年10月27日,福建农林大学和美国加州大学分校在Nature上发表了“酸性生长理论”研究文章:细胞膜表面类受体激酶家族蛋白(TMK)感受胞外生长素,通过特异磷酸化等信号转导,促使质子泵基因活化,合成质子泵,并运输到细胞膜上,随后质子泵将H+逆浓度运出细胞膜,引起细胞壁酸化,最终导致细胞伸长。下列关于这一调节过程中的相关叙述错误的是( )
A.质子泵运输到细胞膜,依赖于生物膜的流动性
B.质子泵发挥作用时,空间结构改变,但不与H+结合
C.质子泵转运H+过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能
D.生长素作为信号分子,通过促进细胞体积增大而促进植物生长
【正确答案】 B
2-6(提升) 胆固醇在人体血液中与脂质等结合形成LDL(低密度脂蛋白),最终进入细胞降解,过程如图。有些患者的PCSK9蛋白可促进LDL受体降解,导致血液中胆固醇含量偏高,可能造成血管堵塞,危及生命。科学家转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,将PCSK9mRNA剪断,从而治疗高胆固醇血症。下列分析正确的是( )
A.LDL通过胞吞方式进入细胞,不需要膜上蛋白质的参与
B.siRNA抑制PCSK9基因的翻译,为PCSK9mRNA断裂提供活化能
C.LDL的降解过程体现了细胞膜具有选择透过性的结构特点
D.胆固醇能参与血液中脂质的运输,但需要限制其过量摄入
【正确答案】 D
【原卷 3 题】 知识点 细胞是基本的生命系统,生态系统中信息的种类、作用及传递过程,生物多样性及其价值
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】生物多样性的价值
直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值;
间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);
潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、群落是指在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合,群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成,诗句中没有该地区所有的生物,A错误;
B、竹林外两三枝桃花初放,鸭子在水中游戏,河滩上已经满是蒌蒿,此时的芦芽也刚刚破土而出,而河豚此时正要逆流而上,从大海回游到江河里来了,诗句中体现了人与自然和谐共生,B正确;
C、春江水暖鸭先知,温度的变化(物理信息)把春天的信息传递给了生物,故该诗句中蕴含了生态系统的信息传递,C正确;
D、直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的,诗句创作体现了生物多样性直接价值,D正确。
故选A。
3-1(基础) 我国古诗词中富含生物学知识,下列古诗词中的生物学知识阐述正确的是( )
A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”可体现生物之间存在种间互助的关系
B.“越鸟从南来,胡鹰亦北渡”体现了群落的时间结构
C.“几处早莺争暖树,谁家新燕啄新泥”体现了物种间的竞争关系
D.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”体现了化学信息的作用
【正确答案】 B
3-2(基础) 中国传统文化中的部分诗词来源于农牧业生产的一些规律总结。下列说法错误的是( )
A.“菜花黄,蜂闹房”体现了消费者对农作物传粉具有重要作用
B.“离离原上草,一岁一枯荣”体现的是群落的初生演替
C.“呦呦鹿鸣,食野之苹”描述的是捕食关系,“呦呦”属于生态系统中的物理信息
D.“去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”描述农业生产应避免虫害,合理调整能量流动关系
【正确答案】 B
3-3(巩固) 加拿大一枝黄花是某些区域的生物入侵种。该植物为双子叶多年生草本植物,有很强的繁殖力和传播力,其根部分泌的一种物质可以抑制其他草本植物发芽。下列关于加拿大一枝黄花的叙述,错误的是( )
A.用样方法调查其种群密度要做到随机取样
B.该植物入侵某区域后种群数量保持“J”型增长
C.该植物会导致入侵区域的物种丰富度降低
D.该植物根部分泌的物质作为化学信息调节种间关系
【正确答案】 B
3-4(巩固) 通过在特定的海域中投放入工鱼礁和大型网箱、移植海藻等措施,可以形成海洋牧场,进而实现立体养殖。底层养殖的海参和中下层养殖的鱼类可为人们提供食物,上层可供人们休闲、观光、垂钓,提升了海洋牧场建设的产业化水平。下列有关叙述错误的是
A.生活在海洋牧场中的所有生物构成了海洋牧场生态系统
B.与单一养殖生态系统相比,海洋牧场生态系统的抵抗力稳定性更强
C.海洋牧场具有休闲、观光功能,体现了生物多样性的直接价值
D.海洋牧场中的立体养殖体现了群落的垂直结构,提高了资源的利用率
【正确答案】 A
3-5(巩固) 盲蝽是危害棉花的一类重要害虫,盲蝽通过刺吸式口器从棉花植株中获得营养并在其茎叶中产卵。实验证明不同种类的盲蝽具有特异的趋光性,使用人工合成的性引诱剂X能够引起雄性盲蝽强烈的触角反应。下列有关说法错误的是( )
A.可采用黑光灯诱捕法调查盲蝽的种群密度
B.人工合成的性引诱剂X属于一种物理信息
C.盲蝽的年龄组成可用来预测其种群数量的变化趋势
D.引入盲蝽的天敌可有效地降低盲蝽种群的K值
【正确答案】 B
3-6(提升) 革蜱是一种寄生类昆虫,其幼虫和若虫常寄生于啮齿类动物体内,而其成虫常选择大型哺乳动物进行寄生,其成虫在叮咬人畜时会释放毒素,使人和动物患森林脑炎。图是某林区的红松果实、某种小型鼠(以红松果实为食)和革蜱的数量变化曲线图,下列相关叙述正确的是( )
A.该林区内动物患森林脑炎的概率变化趋势可能与曲线②相似
B.该林区红松、小型鼠和革蜱三种生物共同构成一个群落
C.可通过化学药物喷洒等生物防治方法控制革蜱危害
D.如果革蜱的数量减少,红松果实的数量会增加
【正确答案】 A
【原卷 4 题】 知识点 植物对温度、光周期等的响应
【正确答案】
D
【试题解析】
【分析】光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。光敏色素是植物体内接受光信号的一种分子。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会通过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。分析题表短暂的闪光中止暗期,短日照植物不能开花,说明短日照植物必须有连续的黑暗时长达到一定值才能开花;分析短暂的黑暗中止光期,说明长日照植物缩短长日照植物仍能开花。
【详解】A、光不仅是影响高等植物生长发育的一种重要的环境因子,而且也是一种重要的发育信号调控植物形态建成,光通过光敏色素调节植物多个发育过程,A正确;
B、光照时长会影响光敏色素的转化,导致植物基因不同程度的表达,从而导致植物不同时间开花,B正确;
C、短日照植物中止暗期后,植物不能开花,说明短日照植物开花是由连续黑暗时间决定的,C正确;
D、长日照在经过短暂的黑暗中期光期后,仍能开花,说明光照期缩短长日照植物仍能开花,D错误;
故选D。
4-1(基础) 植物的开花、种子的萌发及休眠都是在一年之中的某一时刻发生的,环境给植物的信号就是所谓的光周期(昼夜的长短),最显著的就是开花过程。根据开花与光周期的关联,可以植物分为短日照植物和长日照植物,下图是研究某短日照植物的开花与光周期的关系,根据实验分析,错误的是( )
A.控制开花的因素是持续不断夜间的长度,而不是日照的长度
B.在短日照植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟
C.将菊花(短日照植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花
D.若将实验植物换成长日照植物,暗期内给予多次闪光,长日照植物会推迟开花
【正确答案】 D
4-2(基础) 分别将一种短日照植物和一种长日照植物置于短光周期中,但在长暗期中间给予一次瞬间光照,结果短日照植物不开花,长日照植物开花;再将这两种植物置于长光周期中,但在长光期中间插入一次短时黑暗,结果短日照植物仍不开花,长日照植物开花。错误的是 ( )
A.短日照植物和长日照植物分别指开花需要短日照条件和长日照条件
B.短光周期的长暗期中间给予短瞬间光照,长日照植物开花,因为黑暗时长满足其要求
C.长光周期的长光期中间插入短时黑暗,短日照植物不开花,因为黑暗时长不能满足其要求
D.植物对光照和黑暗的反应叫光周期现象
【正确答案】 D
4-3(巩固) 植物开花具有光周期现象。某研究小组研究了在一段黑暗时期中不同的闪光对于某种植物开花的影响(白光—W,红光—R,远红光—FR)。他们也研究了在白光期间进行暗处理的影响,下图展示了不同的实验处理之后的结果(除了第4组)。下列说法错误的是( )
A.光周期现象与光敏色素有关,光敏色素吸收光能后具有活性
B.根据5、6、7、8四组实验结果可以判断,远红光可以消除红光的作用
C.如果在实验3中黑暗里用一个远红光照射来代替白光照射,植物将会开花
D.如果实验4开花,可以推测暗期时长对于该植物开花更重要
【正确答案】 A
4-4(巩固) 植物光敏色素是一种可溶性的色素—蛋白质复合体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,经一系列信号放大和转变,引起种子萌发、幼苗生长发育等生物学效应。足够高的Pfr/(Pfr+Pr)比例对于维持叶片中的叶绿素水平是必要的。下列说法错误的是( )
A.光敏色素接受光刺激并传递信号,进而启动相关基因表达并引起相关的生理反应
B.Pfr和Pr的活性不同是由于光刺激引起光敏色素空间结构改变导致的
C.光敏色素是一种化学本质类似生长素的信号分子,具有调节生命活动的作用
D.增加红光照射可以提高低温时植物光合作用释放氧气的速率
【正确答案】 C
4-5(巩固) 依据植物开花与光周期长短可以把植物分为长日照植物和短日照植物。长日照植物是指在24h昼夜周期中,日照长度于一定时数才能开花的植物;短日照植物是指日照长度短于一定时数就能开花的植物。某生物研究性学习小组将菊花顶部花芽附近的叶片去掉,并对顶部花芽和下部的叶片作以下四组不同处理,结果如下图所。下列对此实验的分析正确的是( )
A.该实验的自变量是光周期处理部位,因变量是植物是否开花
B.由实验结果可知,只要是用短日照处理,植物都会开花
C.由实验结果可知,菊花是长日照植物,要使其提前开花,可以延长光照
D.本实验可得出的结论是菊花开花受光周期的部位是植物体的下部叶片
【正确答案】 D
4-6(提升) 在黑暗中,光敏色素以没有生物活性的红光吸收型Pr形式存在。在光下,光敏色素吸收红光信号,由生理失活型Pr转为活跃的远红光吸收型Pfr,这一变化的信息传导到细胞核中,抑制COP/DET/FUS复合体及转录因子PIFs等抑制因子的功能,从而影响植物的光形态建成。下列相关叙述错误的是( )
A.光敏色素是一类能够感知光信号的色素-蛋白复合体
B.光敏色素由Pr转为Pfr的结构变化信号经传导调控特定基因表达
C.据此推测光形态建成是植物通过光调控细胞的分化、组织器官的形成
D.生产中培育豆芽时,延长红光照射的时间可提高豆芽产量和品质
【正确答案】 D
【原卷 5 题】 知识点 酶的本质,遗传信息的翻译,表观遗传
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】真核基因包括非编码区(启动子、终止子)和编码区,且编码区不连续,分为内含子和外显子。
题意分析:人类基因组中含有一些非编码序列,可以转录出非编码RNA,它们不能编码蛋白质,但有重要的生理和生化功能。
【详解】A、翻译过程中必须有非编码RNA的参与,如tRNA和rRNA,前者用于转运氨基酸,后者用于组成核糖体,A正确;
B、RNA病毒中的RNA可以转录出编码RNA,进而指导病毒蛋白质的合成,故从本质上说,RNA病毒中的RNA分子是编码RNA,B错误;
C、具有催化功能的RNA不能指导蛋白质的合成,但可作为酶发挥作用,因而是一种非编码RNA,C正确;
D、表观遗传指的是生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,可见该过程中有些基因不能正常表达,因而导致性状的改变,在该过程中非编码RNA起到了调控作用,即非编码RNA可能在表观遗传中发挥作用,D正确。
故选B。
5-1(基础) 近年来,科学家发现人类基因组中一些内含子序列、基因和基因的间隔区序列等,能转录为非编码RNA,例如tRNA、rRNA等,建议将这类转录生成此类非编码RNA的DNA片段称为RNA基因,它们虽然不能编码蛋白质,但发挥着重要的生理和生化功能。下列说法错误的是( )
A.从本质上说,此类RNA基因不同于RNA病毒中的基因
B.在减数分裂过程中,不同的RNA基因之间可以重新组合
C.据此推测,mRNA也是由此类RNA基因转录形成的
D.蛋白质的合成过程需要某些非编码RNA的参与
【正确答案】 C
5-2(基础) 胰腺癌患者血液中有一种含量较多的特殊物质—非编码蛋白质的RNA,这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记,用于胰腺癌的早期诊断。下列有关叙述不正确的是( )
A.胰腺癌细胞水分减少,代谢活动减弱
B.该特殊的非编码RNA彻底水解后可得到6种终产物
C.非编码蛋白质的RNA是由DNA转录而来的
D.非编码蛋白质的RNA不能翻译合成蛋白质
【正确答案】 A
5-3(巩固) 真核基因尾部没有T串序列,但是转录出的mRNA的3'端有一个含100~200个A的特殊结构,称为polyA尾,有polyA尾的mRNA可以结合更多的核糖体。科研人员将含有polyA尾和无polyA尾的珠蛋白mRNA分别注入爪蟾卵母细胞中,起初二者都能合成珠蛋白,6h后,后者不能继续合成珠蛋白。下列分析错误的是( )
A.基因转录结束后,polyA尾才添加到mRNA的5'端
B.polyA尾可以增强mRNA的稳定性,使其长时间发挥作用
C.含polyA尾的mRNA合成蛋白质的效率更高
D.翻译出的多肽末端不含polyA尾序列对应的氨基酸
【正确答案】 A
5-4(巩固) 细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.基因A部分碱基发生甲基化导致①和②过程减弱,这种现象不可遗传
B.由图可知,RNA聚合酶与基因A起始密码子结合次数大于基因B
C.①为转录过程,mRNA、rRNA和tRNA都是转录的产物
D.②过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
【正确答案】 C
5-5(巩固) miRNA是一类广泛存在于真核细胞中的微小RNA.该RNA的前体经剪接加工最终与其他蛋白质形成沉默复合物,该复合物可通过与靶基因的mRNA结合来介导mRNA的降解,从而调控生物性状。下列分析正确的是( )
A.miRNA基因的表达过程包括转录和翻译两个阶段
B.原核细胞不存在RNA剪接过程,因而不存在RNA-蛋白质复合物
C.miRNA含有的碱基越多,其沉默复合物作用的靶基因的种类越少
D.沉默复合物将基因沉默的原理是通过碱基互补配对抑制靶基因的转录
【正确答案】 C
5-6(提升) 下图是汉坦病毒结构示意图,该病毒是一种有包膜的负链RNA病毒(其基因组RNA须产生与之互补的RNA,并使后者作为mRNA),其包膜主要来源于宿主细胞膜,基因组包括L、M、S3个片段,分别编码RNA聚合酶,G1和G2糖蛋白、核衣壳蛋白。下列说法不正确的是( )
A.汉坦病毒的基因组M可编码两种包膜糖蛋白依靠的是其特定的核糖核苷酸序列
B.汉坦病毒的基因组RNA不能作为翻译的直接模板,病毒在增殖时可形成双链RNA
C.汉坦病毒的包膜蛋白均是由自身基因组形成的互补的mRNA作翻译模板合成的
D.推测汉坦病毒的RNA聚合酶的合成模板与催化产物均为RNA
【正确答案】 C
【原卷 6 题】 知识点 兴奋在神经纤维上的传导,兴奋在神经元之间的传递,药物对兴奋传导及传递的影响
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】兴奋:指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。兴奋以电信号的形式在神经纤维上双向传导,静息状态时膜电位为内负外正,与钾离子外流有关,动作电位为内正外负,与钠离子内流有关;兴奋在神经元之间通过突触进行单向传递。
【详解】A、兴奋剂可以加强中枢神经系统的活动,使人处于强烈兴奋且具有成瘾性,A正确;
B、产生持续性兴奋与钠离子内流有关,毒品主要是与钠离子通道结合从而产生兴奋,B错误;
C、抑郁症是由于高级神经活动产生重度消极情绪而得不到缓解而形成的,抗抑郁药物可以通过选择性抑制突触前膜对5-羟色胺的回收,起到治疗的作用,C正确;
D、可卡因会导致突触后膜上的多巴胺受体减少,引起突触间隙的多巴胺含量增多,从而影响正常的神经活动,D正确。
故选B。
6-1(基础) 孤独症(ASD)患者常伴有中枢神经系统白质发育异常,患者前额叶皮层中GABA能中间神经元数量较正常人多,该类神经元释放GABA作用于邻近细胞,促进C1-向细胞内扩散,导致患者出现语言交流障碍、情绪低落等症状。下列说法正确的是( )
A.人体的中枢神经系统由大脑与脊髓共同组成
B.GABA能中间神经元向突触后神经元传递兴奋性信号
C.与正常人相比,ASD患者GABA能中间神经元细胞膜对Cl-的通透性增大
D.治疗孤独症可通过干扰GABA与受体的结合来进行
【正确答案】 D
6-2(基础) 抑郁症是由于高级神经活动产生重度消极情绪得不到缓解而形成的。被称为5-羟色胺再摄取抑制剂的药物,可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定的水平,有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是( )
A.5-羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪
B.5-羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5-羟色胺
C.抑郁症患者体内某些突触间隙的5-羟色胺含量比正常人的少
D.建立和维系良好的人际关系、适量的运动和调节压力可以减少情绪的波动,有利于抑郁症的治疗
【正确答案】 B
6-3(巩固) 视细胞分为视锥细胞和视杆细胞,视杆细胞主要感受弱光、暗视觉以及没有颜色的视觉,视锥细胞主要感受强光、明视觉以及有颜色的视觉。在光刺激下,视杆细胞可发生一系列的光化学变化和电位改变,使视细胞发生神经冲动,冲动经视细胞传给双极细胞。下列说法错误的是( )
A.夜间活动的动物的感光细胞多为视杆细胞
B.视杆细胞细胞膜上的Na+通道蛋白与K+通道蛋白结构有差异的原因是基因的选择性表达
C.视细胞与双极细胞间可以发生电信号→化学信号的转换
D.视细胞中会发生高频率的ATP水解和合成
【正确答案】 B
6-4(巩固) 每年6月26日为“国际禁毒日”,毒品可卡因也是一种兴奋剂。图1表示突触结构,图2为毒品可卡因对人脑部突触间兴奋的传递干扰示意图,→表示物质运输方向。下列有关说法正确的是( )
A.由图1可知,神经递质可以通过突触后膜上的离子通道进入下一个神经元
B.由图2可知,多巴胺发挥作用后会被分解
C.由图2可知,可卡因的作用机理是破坏突触后膜上的受体,导致多巴胺受体减少
D.当可卡因药效失去后,由于多巴胺受体已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须服用可卡因来维持神经元的活动
【正确答案】 D
6-5(巩固) 多巴胺是脑内分泌的一种神经递质,主要负责大脑的情欲、感觉、兴奋及开心的信息传递,也与上瘾有关。滥用兴奋剂、吸食毒品是全社会面临的问题,其中可卡因是目前已知最强的天然中枢兴奋剂,它对脑部突触间兴奋的传递会发生干扰,其机理如图所示。下列相关分析正确的是( )
A.可卡因可作用于多巴胺转运载体促进多巴胺回收
B.多巴胺是一种神经递质,通过主动运输释放
C.可卡因可使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能,导致多巴胺持续作用于突触后膜
D.可卡因的存在最终会导致多巴胺受体增加,机体正常的神经活动受到影响
【正确答案】 C
6-6(提升) 研究发现,海马突触中一氧化氮(NO)是一种能刺激前后两个神经元的神经递质,这是生物体学习与记忆的基础机制。睡眠不足会使NO的含量增加。NO的含量不同会触发不同的生物学效应,其主要机制如图所示。下列说法错误的是( )
A.突触间隙中的NO进入神经元的运输方式是自由扩散
B.突触间隙中的NO可以向突触前膜逆向传递信息
C.据图判断,有助于提高学习与记忆能力的NO运输途径是Ⅱ
D.长期睡眠不足可通过途径I使神经细胞出现供能障碍
【正确答案】 C
【原卷 7 题】 知识点 细胞中的无机盐,主动运输,协助扩散
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】1、物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。
2、有些小分子物质,很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层,如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样,物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散,也叫简单扩散。
3、镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散,也叫易化扩散。
4、主动运输的条件:需要载体蛋白、消耗能量。方向:逆浓度梯度。
【详解】A、细胞质基质是低浓度Ca2+环境,低于细胞外组织液的Ca2+浓度。所以组织液中的Ca2+进入细胞中是顺浓度梯度且需要转运蛋白的协助,所以属于协助扩散,A错误;
B、血钙过低会引起抽搐,血钙过高会引起肌无力,B正确;
C、内质网是钙库,可以储存Ca2+,当需要细胞作出相应的生理应答时,内质网通过通道蛋白以协助扩散的方式将Ca2+运到细胞质基质,同时,内质网要将在载体蛋白的协助下以主动运输的方式回收Ca2+,保证细胞质基质的低浓度Ca2+环境,C正确;
D、细胞会根据Ca2+浓度增加的幅度、频率等做出相应的生理应答,所以Ca2+与激素、mRNA一样可以作为传递信息的物质,D正确。
故选A。
7-1(基础) 协助物质进出细胞的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白协助物质进出细胞时可能消耗能量,也可能不消耗能量;通道蛋白协助物质进出细胞时不消耗能量。下列有关物质进出细胞方式的叙述,正确的是( )
A.无转运蛋白参与的物质进出细胞方式都是自由扩散
B.Na+能通过通道蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞
C.通道蛋白与被转运物质的结合具有特异性和亲和性
D.肾小管上皮细胞依靠水通道蛋白重吸收水分的方式属于被动运输
【正确答案】 D
7-2(基础) 下图是Ca2+在载体蛋白协助下,进行跨细胞膜运输的过程图。据图分析不合理的是( )
A.此过程是主动运输,细胞在ATP供能的情况下主动吸收以提高胞内Ca2+浓度
B.跨膜运输时,Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合,表明载体蛋白具有特异性
C.该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,可降低ATP水解反应所需的活化能
D.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,每次转运都会发生同样的结构改变
【正确答案】 A
7-3(巩固) 进食后,人的胃壁细胞能大量分泌盐酸(下图)。药物A能与质子泵(H+泵)结合使质子泵失去活性。下列叙述错误的是( )
A.胃壁细胞分泌H+过程消耗ATP
B.HCl进入小肠后能刺激肠粘膜分泌促胰液素
C.胃壁细胞大量分泌盐酸时可使外周组织液酸化
D.药物A使质子泵失活可抑制胃酸的分泌
【正确答案】 C
7-4(巩固) 科学研究表明,胰岛B细胞膜外的Ca2+浓度明显高于膜内,膜内的K+浓度明显高于膜外,当细胞膜上的K+通道关闭、Ca2+通道打开时,可促进胰岛素的分泌。下列有关分析错误的是( )
A.当机体的血糖浓度偏低时,胰岛B细胞膜上的Ca2+通道可能处于关闭状态
B.胰岛B细胞的K+外流和Ca2+内流都通过通道运输且不消耗能量的协助扩散
C.胰岛B细胞膜内外两侧K+或Ca2+浓度差的建立和维持需要载体蛋白和能量
D.K+与Ca2+通道蛋白功能不同的根本原因是组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同
【正确答案】 D
7-5(巩固) 在动物肌细胞的肌质网膜(一种特殊的内质网膜)上存在一种含量丰富的载体蛋白,即Ca2+泵。Ca2+泵是Ca2+激活的ATP酶,每水解一个ATP可以转运两个Ca2+到肌质网内储存起来,在一定的信号作用下,Ca2+又可以从肌质网内释放到细胞质基质中,从而调节细胞运动、肌肉收缩、生长等生理功能。下列有关说法错误的是( )
A. Ca2+通过肌质网膜的跨膜运输属于主动运输
B. Ca2+泵既能运输Ca2+也能够催化一种特殊化学键的断裂
C.肌质网内的Ca2+浓度高于细胞质基质
D. Ca2+可能是细胞内的一种信号物质
【正确答案】 A
7-6(提升) 小肠是人体消化和吸收的主要器官,能够吸收葡萄糖、无机盐等。下图为Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,物质运输需要的动力可来自ATP水解或离子电化学梯度等。据图分析,下列说法错误的是( )
A.不同物质进入小肠上皮细胞可共用同一载体
B.葡萄糖进入小肠上皮细胞属于主动运输,运出小肠上皮细胞为协助扩散
C.胰岛素可通过阻止肠腔中的葡萄糖进入机体,从而达到降低血糖的作用
D.Na+运出小肠上皮细胞后,载体蛋白恢复原状,又可以继续转运Na+
【正确答案】 C
【原卷 8 题】 知识点 内分泌系统的组成和功能,激素分泌的分级调节,激素分泌的反馈调节
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)作用于垂体,使其分泌促甲状腺激素(TSH),促甲状腺激素可促进甲状腺分泌甲状腺激素;当甲状腺激素分泌过多时,会抑制垂体和下丘脑分泌相关的激素(负反馈调节),使血液中甲状腺激素的含量不会过高。
【详解】A、与正常人相比,甲状腺机能亢进的患者,血液中甲状腺激素水平升高,而TSH水平降低;当静脉注射TRH后,患者体内TSH的含量有所增加,由于其体内过高的甲状腺激素对垂体分泌的TSH的抑制作用较强,故患者体内的TSH水平较正常人低,故TRH兴奋试验也可用于甲状腺机能亢进的辅助诊断,A正确;
B、注射TRH或TSH可以促进甲状腺分泌甲状腺激素,而甲状腺本身缺陷的患者无法分泌甲状腺激素(或合成量很少),可通过口服甲状腺激素进行该疾病的治疗,B错误;
C、下丘脑分泌的TRH可促进垂体分泌TSH,由于垂体缺陷的患者无法合成TSH(或合成量很少),故其体内TRH含量高,注射后的TSH的量也并无明显升高,C正确;
D、甲状腺功能减退的患者,血液中甲状腺激素水平下降,TSH水平升高。应将患者注射TRH前后的TSH浓度与正常人比较,若患者注射TRH前后的TSH浓度均高于正常人,则可判断为甲状腺功能减退,D正确。
故选B。
8-1(基础) 由甲状腺自身病变引起的甲状腺激素分泌减少(甲减)称为原发性甲减,由下丘脑、垂体病变引起的甲减分别称为下丘脑性继发性甲减和垂体性继发性甲减。下表所示为健康人和几种常见甲状腺功能异常患者的激素含量指标,下列分析错误的是( )
受测者
健康人
原发性甲减
①
②
TRH
正常
高
低
高
TSH
正常
高
低
低
甲状腺激素
正常
低
低
低
A.甲减患者临床表现为甲状腺功能低下,出现体温偏低、食欲减退等症状
B.原发性甲减患者低浓度的甲状腺激素促进垂体的活动,导致其TSH高于正常值
C.注射TSH后患者的摄碘率有所升高,则该患者属于继发性甲减
D.给患者注射TRH后,甲状腺激素增多,则其病变部位在下丘脑,对应表中①
【正确答案】 B
8-2(基础) 女子单人雪车是2022年北京冬奥会新增小项之一、运动员单人驾驶雪车在赛道中行进,最高时速可达160km/h。下列对该项比赛中运动员机体生理功能调节的叙述,合理的是( )
A.躯体运动由大脑皮层第一运动区通过脑神经控制
B.比赛中内脏活动不受中枢神经系统的调控
C.冷觉感受器产生兴奋并将其传递到下丘脑形成冷觉
D.下丘脑——垂体——甲状腺轴兴奋,细胞代谢速率提高
【正确答案】 D
8-3(巩固) 有三个均表现为低甲状腺激素的病人,他们分别患有甲状腺、垂体和下丘脑功能缺陷病。给这些病人及健康人静脉注射促甲状腺激素释放激素(TRH),注射前30min和注射后30min分别测定每个人的促甲状腺激素(TSH)浓度,结果如下。下列分析错误的是
健康人
病人甲
病人乙
病人丙
注射TRH前
<10mU/L
<10mU/L
<10mU/L
10-40mU/L
注射TSH后
10-40mU/L
10-40mU/L
<10mU/L
>40mU/L
A.病人甲的下丘脑功能缺陷,应直接注射TRH进行治疗
B.病人乙的垂体功能缺陷,该类病人体内的TRH浓度较高
C.病人丙的甲状腺功能缺陷,注射TRH或TSH都不能治愈
D.健康人TSH分泌增加,TSH能通过反馈调节抑制TRH的分泌
【正确答案】 D
8-4(巩固) 研究发现,甲减(甲状腺功能减退)大鼠脑局部的葡萄糖代谢降低,这与抑郁的症状密切相关。甲状腺激素缺乏通过影响大脑边缘系统的功能导致抑郁。甲减与抑郁均可引起局部脑血流异常,两者存在部分重叠。下列分析错误的是( )
A.甲状腺激素缺乏可能与甲状腺细胞上的TRH和TSH受体异常有关
B.甲减大鼠脑局部葡萄糖代谢降低说明甲状腺激素可以调节物质代谢
C.边缘系统功能异常导致抑郁说明甲状腺激素可促进神经系统兴奋性
D.注射适量的甲状腺激素可以在一定程度上改善甲减大鼠的抑郁症状
【正确答案】 A
8-5(巩固) 促甲状腺激素释放激素(TRH)兴奋试验是研究下丘脑﹣垂体﹣甲状腺轴功能的方法,可用于甲状腺机能减退(简称甲减)病变部位的定位诊断,该方法是将TRH静脉推注,测定推注前后血清中的促甲状腺激素(TSH)和甲状腺激素水平。下列说法错误的是( )
A.若TRH兴奋试验中血清TSH水平升高,甲状腺激素水平无明显变化,患者可能甲状腺病变
B.若TRH兴奋试验中血清TSH水平无明显变化,甲状腺激素水平无明显变化,患者可能垂体病变
C.若TRH兴奋试验中血清TSH水平升高,甲状腺激素水平升高,患者可能下丘脑病变
D.食物缺碘引起促甲状腺激素分泌不足导致甲状腺功能减退症
【正确答案】 D
8-6(提升) 地塞米松(DEX)是人工合成的一种糖皮质激素,可以达到比天然皮质醇更强的效应。如图表示人类糖皮质激素(主要是皮质醇)通过糖皮质激素受体分别对下丘脑和垂体进行负反馈调节。 下列叙述正确的是( )
注:CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素;ACTH表示促肾上腺皮质激素
A.糖皮质激素分泌后通过血液循环定向运输至靶细胞的方式属于体液调节
B.图中下丘脑CRH神经、垂体及肾上腺皮质上含有糖皮质激素的受体
C.人体内的糖皮质激素可通过调节有机物的代谢,提高血糖浓度
D.注射DEX提高对下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的负反馈抑制,促进CRH和ACTH的合成
【正确答案】 C
【原卷 9 题】 知识点 生态工程的特点及基本原理
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】“鱼菜共生”是一种新型的复合耕作体系,它把水产养殖与水耕栽培这两种原本完全不同的农耕技术,通过巧妙的生态设计,达到科学的协同共生,从而实现养鱼不换水而无水质忧患,种菜不施肥而正常生长的生态共生效应,该体系实现了物质的循环利用。
【详解】A、生态工程的循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化效率较高;在传统的水产养殖中,随着鱼的排泄物积累,水体的氨氮增加,毒性逐步增大;而在鱼菜共生系统中,水产养殖的水被输送到水培栽培系统,由细菌将水中的氨氮分解成亚硝酸盐然后被硝化细菌分解成硝酸盐,硝酸盐可以直接被植物作为营养吸收利用,主要运用了生态工程中的循环原理,A正确;
B、微生物反应系统中微生物作为分解者可以将有机物分解成无机物,无机物可以提供给植物吸收利用,但不能提供能量,植物的能量来自于太阳能,B错误;
C、“鱼菜共生”根据该体系内不同生物的生活习性和需求不同,种植缸和养殖缸在垂直方向上立体分布,充分利用空间位置有效地提高了单位可种植面积,有效解决了植物缺素的问题,真正实现了养鱼不换水种菜不施肥,可实现生态和经济效益双赢,C正确;
D、构建时需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应,遵循生态工程的协调原理,保证该生态系统能正常、稳定地维持下去,D正确。
故选B。
9-1(基础) 某地在山地梯田处建立了生态苹果园,在园地苹果树间隙种植蔬菜,放养肉鸡,并利用人畜粪便、枯枝落叶、杂草、蔬菜烂叶等进行发酵产生沼气,再将发酵后的沼渣(含较多有机物)作为肥料施用到土地中,得到了良好的经济收益。下列关于该地生态苹果园的叙述,正确的是( )
A.该生态苹果园遵循了循环、整体等生态工程原理
B.在苹果树间隙种植蔬菜将提高该生态系统的能量传递效率
C.肉鸡取食害虫相比取食蔬菜使食物链变长,降低能量利用率
D.废物产沼气、沼渣作肥料实现了该生态系统的物质循环
【正确答案】 A
9-2(基础) 我市对万福河湿地公园进行一体化保护和修复,退耕还湿,改善水质,根据地形地貌,分段规划,建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带等湿地长廊。下列说法错误的是( )
A.湿地修复中,应选择具有不同生态位的净化能力强的多种水生植物
B.分段建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带,体现了群落的水平结构
C.人类对受到严重破坏而退化的生态系统进行修复时,主要利用群落演替理论
D.适当引入本地植物可增加物种多样性,该设计主要体现生态工程的循环原理
【正确答案】 D
9-3(巩固) 图为某农村综合发展型生态工程的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.该区域内各种生物之间通过直接或间接的联系,共同构成一个生态系统
B.有机肥中的能量可被该生态系统的生产者直接利用
C.与当地森林生态系统相比,该人工生态系统自我调节能力更强
D.图中各组分之间要有适当的比例,体现了生态工程的整体原理
【正确答案】 D
9-4(巩固) 下图是某农户家庭种、养系统示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.设计该生态工程主要运用了生态工程的物质循环再生原理
B.作物是该生态系统的主要成分,是其他生物所需物质和能量的来源
C.该生态工程实现了物质的循环利用,提高了能量传递效率,因而提高了经济效益
D.塘泥、粪等为作物的生长提供营养,离不开土壤微生物的分解作用
【正确答案】 C
9-5(巩固) 下图为我国稻蟹共作生态系统结构简图。下列说法错误的是( )
A.与单作稻田相比,输入的能量来源于饵料和粪肥
B.与单作稻田相比,营养结构更加复杂从而提高了生态系统的抵抗力稳定性
C.与单作稻田相比,水稻产量提高的原因有河蟹捕食稻田昆虫和杂草
D.河蟹取食老叶、河蟹粪便还田均体现了生态工程原理中的循环原理
【正确答案】 A
9-6(提升) 某城市通过铺设生态浮床(如下图所示),利用浮水植物(如凤眼莲,能吸收重金属离子)和挺水植物(如芦苇,能作为造纸等工业生产的原料)来净化水质,恢复水生生态系统。下列分析错误的是( )
A.生态浮床的铺设增加了水生生态系统的抵抗力稳定性
B.生态浮床的植物通过遮光和大量吸收水体中的无机盐使得浮游藻类大量减少
C.凤眼莲和芦苇的使用分别体现了生物多样性的间接价值和直接价值,也体现了生态工程建设的整体原理
D.生态浮床使得水体净化污染的能力提升,从而使得该城市的生态足迹增加
【正确答案】 D
【原卷 10 题】 知识点 细胞核的功能及有关的实验探究
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】细胞核是细胞遗传与代谢的调控中心,是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一。
【详解】A、实验1中自变量是伞柄切断来源,因变量是生出的伞帽大小。根据表中数据可知,三段伞柄都可以生出伞帽,说明伞柄中含有伞帽形态构建的物质,上段生出较大的伞帽,说明含量多,A正确;
B、细胞分裂可以增多细胞数目,上段伞柄中形态构建的物质较多,但不可以产生较多的伞藻,B错误;
C、实验2中甲种伞藻的伞柄上长出的伞帽形态可能会介于甲和乙之间,因为存在甲、乙合成的与“伞帽”发育所需要的某种物质,C正确;
D、甲的伞柄中有残留的mRNA,反复切去伞帽后可以消耗原有的mRNA,然后乙种伞根中的DNA表达可以控制乙种伞帽的形成,D正确。
故选B。
10-1(基础) 下图所示,科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接,将(甲)种伞藻的伞柄嫁接到(乙)种伞藻的假根上,长出的伞帽与乙种伞藻的伞帽一样。该实验最能说明的是( )
A.伞帽的形态由伞柄甲直接决定 B.细胞核是细胞代谢的控制中心
C.没有细胞核,细胞就不能分裂、分化 D.伞藻形态结构的建成与细胞核有关
【正确答案】 D
10-2(基础) 细胞核具有什么功能?科学家通过下列实验(如图)进行探究;①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂;②b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎。下列叙述中不正确的是( )
A.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B.实验①中,b部分细胞属于对照组,a部分属于实验组
C.实验②中,a部分的操作与实验①中的a部分形成对照
D.实验说明细胞的寿命与细胞核有关
【正确答案】 D
10-3(巩固) 下图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能、实验,据此推断错误的是( )
A.RNA首先在细胞核中合成,然后释放到细胞质中
B.细胞核中的RNA可以通过核孔进入细胞质
C.若核质分离较长时间后进行移植,则B组实验细胞质中无含15N的RNA
D.若A组培养液换用含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验,可得到相同的实验结果
【正确答案】 D
10-4(巩固) 伞藻是一种大型的单细胞绿藻,其结构可分为伞帽、伞柄和假根三部分,其细胞核位于伞柄基部的假根中。某同学观察到不同种类的伞藻帽形结构不同,为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定,该同学设计了如下实验流程,下列相关叙述错误的是( )
A.选择伞藻的原因之一是伞藻是大型单细胞生物,易操作
B.该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定”
C.该实验设计能得出“伞藻的帽形由细胞核决定”的结论
D.该实验设置了对照实验
【正确答案】 C
10-5(巩固) 单细胞伞藻由帽、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行如下图实验,该实验能得出的结论是( )
A.细胞核是细胞代谢的中心 B.伞藻的形态结构特点取决于细胞质
C.细胞核是细胞遗传的控制中心 D.细胞质和细胞核在结构上没有联系
【正确答案】 C
10-6(提升) 亲核蛋白是在细胞质内合成,然后输入到细胞核中发挥作用的一类蛋白质。非洲爪蟾中有一种亲核蛋白具有头、尾两个不同的部分。科学家利用放射性同位素标记技术对其输入细胞核的过程进行了研究,过程如图。下列说法(推测)不正确的是( )
A.核膜上的核孔大小是可以调节的
B.组成亲核蛋白的基本单位是氨基酸
C.实验一和实验二中的蛋白质结构不同,所以不能形成对照
D.本实验可推测出亲核蛋白的尾部能引导亲核蛋白通过核孔
【正确答案】 C
【原卷 11 题】 知识点 协同进化与生物多样性,群落中生物的种间关系,物种在群落中的生态位
【正确答案】
C
【试题解析】
【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。生态位①特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位;②原因:群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果;③意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】A、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,A正确;
B、每种生物占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果,B正确;
C、同一群落中两个物种生态位的分化程度越低,种间竞争越剧烈;同一群落中两个物种生态位的分化程度越高,种间竞争越低,故同一群落中两个物种生态位的分化程度与种间竞争程度呈反比关系,C错误;
D、不同食草动物取食同一种植物的不同部位,降低了种间竞争强度,从而实现生态位分化,D正确。
故选C。
11-1(基础) 一个物种在群落中的地位或作用称为这个物种的生态位。下列关于生态位的叙述错误的是( )
A.种间竞争可导致生态位的分化
B.同一物种在不同群落中的生态位相同
C.生态位是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果
D.不同物种占据不同生态位有利于资源的充分利用
【正确答案】 B
11-2(基础) 生态位不仅包括生物占有的物理空间,还包括它在群落中的作用以及它们在温度、湿度、土壤和其他生存条件中的位置。下列相关叙述错误的是( )
A.同一物种的生态位不是一成不变的,而是处于动态变化中
B.各物种生态位的分化有利于群落稳定性与多样性的维持
C.在同一群落中,存在两个物种生态位完全相同的情况
D.不同物种占据不同生态位,有利于生物对环境资源的充分利用
【正确答案】 C
11-3(巩固) 生态位是指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,下列阐述错误的是( )
A.物种x与物种y可能存在竞争和捕食关系
B.在自然环境里每一个特定环境中都有不同种类的生物
C.物种x因生态位较物种y小,在生存斗争中容易被淘汰
D.物种x与物种y生态位的形成是生物和环境长期相互作用而逐渐分化产生的
【正确答案】 C
11-4(巩固) 生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。群落内两个生态位很接近的物种会向着占有不同的空间、不同的食性、不同的活动时间或其他生态习性上分化。下列说法错误的是( )
A.种间竞争的结果可能会使两个种群的生态位重叠度降低
B.生态位的分化会导致群落中的物种丰富度降低
C.各物种生态位的分化有利于群落稳定性的维持
D.群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
【正确答案】 B
11-5(巩固) 生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色,表征了物种对各种资源(生物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与种间竞争、种间斗争具有密切的关系(如图所示)。下列说法错误的是( )
A.种间竞争会促使不同物种的生态位分化
B.两个物种的生态位重叠增加,则种间竞争加剧
C.各物种生态位的分化不利于群落稳定性与多样性的维持
D.种内斗争的加剧可能导致不同物种的生态位重叠增多
【正确答案】 C
11-6(提升) 生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。下列叙述错误的是( )
A.生态位的分化是物种与物种之间,物种与环境之间协同进化的结果
B.荒漠群落物种少、结构简单,因此各物种之间没有生态位重叠
C.生态系统遭到严重地破坏后,更容易存活下来的是乙物种
D.若甲物种与乙物种资源重叠部分减少,其种间竞争会减弱
【正确答案】 B
【原卷 12 题】 知识点 细胞的全能性,将目的基因导入受体细胞,胚胎干细胞技术
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】胚胎干细胞(简称ES)是早期胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性,无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
【详解】A、不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的,如胚胎干细胞的分化潜能大于多能干细胞,A错误;
B、胚胎干细胞全能性较高,仍会涉及伦理问题,其在医学上的应用还是有一定的限制,B正确;
C、根据题意将Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc基因导入高度分化的体细胞可使其重编程,形成iPS细胞,需要用到基因工程,没有核移植技术,C错误;
D、ES直接从胚胎提取,iPS是通过体细胞导入Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc基因诱导产生,基因组成不同,但是都能体现出细胞全能性,D错误。
故选B。
12-1(基础) 科学家通过体外诱导动物体细胞,成功获得了类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列叙述错误的是( )
A.诱导iPS细胞过程中基因的表达情况发生变化
B.iPS细胞具有自我更新能力和多向分化的潜能
C.应用iPS细胞避免了胚胎干细胞所涉及的伦理问题
D.iPS细胞应用临床治疗不存在导致肿瘤发生的风险
【正确答案】 D
12-2(基础) 干眼症是由于泪液分泌减少导致的眼睛干涩的病症。通过将有关基因导入已分化的体细胞获得类似胚胎干细胞(ES细胞)的诱导多能干细胞(iPS细胞),进而培养得到眼结膜组织,可分泌泪液成分“粘液素”,有望治疗干眼症。下列说法错误的是( )
A.导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力
B.利用iPS获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子
C.iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性
D.利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞
【正确答案】 D
12-3(巩固) 科学家将Oct3、Sox2、c-Mye和Klf4等基因导入高度分化的体细胞中,使高度分化的成熟体细胞重新编程为可发育成身体组织的非成熟细胞,这种细胞与人类胚胎干细胞极其相似,称为诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞能被诱导分化为肝细胞、神经细胞等人身上几乎所有的细胞类型,被誉为再生医疗的王牌,下列相关叙述错误的是( )
A.iPS细胞能分化成不同种类细胞的实质是基因的选择性表达
B.iPS细胞与成熟体细胞相比,细胞内的遗传物质未发生变化
C.利用iPS细胞的分化能力,有望成功治愈心脏类疾病
D.iPS细胞有丝分裂后期的染色体数目和核DNA分子数目相同
【正确答案】 B
12-4(巩固) 如下图为诱导多能干细胞(iPS细胞)用于治疗糖尿病的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.干细胞存在于多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B.诱导iPS细胞分化的实质是动物细胞核具有发育的全能性
C.除图中的成纤维细胞,已分化的T细胞和B细胞等均能被诱导为iPS细胞
D.将分化得到的胰岛细胞移植回病人体内治疗,理论上可避免免疫排斥反应
【正确答案】 B
12-5(巩固) 诱导性多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞,使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)细胞样的多潜能细胞。下图表示科学家利用小鼠皮肤细胞培养出多种细胞的过程,下列叙述错误的是( )
A.iPS细胞在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似
B.过程①中细胞内发生了基因重组
C.过程②中细胞内某些基因处于关闭状态
D.获得iPS细胞需要使用卵细胞或者胚胎细胞
【正确答案】 D
12-6(提升) 间充质干细胞在组织损伤修复领域有较广泛的应用,其产生的外泌体(由细胞产生并分泌到细胞外的囊泡)有多种功能。为探究间充质干细胞外泌体在皮肤创面治疗的作用,研究人员以背部皮肤有创伤的无胸腺裸鼠为实验材料,进行了如下实验,下列叙述错误的是( )
组别
向创面皮下四周注射的物质
观察皮肤创面愈合情况
肌成纤维细胞数目
1
缓冲液
伤口直径大,瘢痕大
+++
2
伤口直径小,瘢痕小
+
3
间充质干细胞外泌体+缓冲液
伤口直径小,瘢痕小
+
注:“+”越多表示肌成纤维细胞数目越多
A.肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大
B.第2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液
C.皮肤创面的愈合可能与间充质干细胞的快速增殖有关
D.使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗
【正确答案】 C
【原卷 13 题】 知识点 体液免疫,细胞免疫,基因表达载体的构建
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化。并分泌细胞因子。在细胞因子的作用下,B细胞接受两个信号的刺激后增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞具有识别、处理和呈递抗原的功能,CAR-T细胞是T细胞,T细胞不具有识别、处理和呈递抗原的功能,A错误;
B、CAR-T细胞利用“定位导航装置”CAR,专门识别体内肿瘤细胞,比传统的化疗对肿瘤细胞的杀伤更为精准,B正确;
C、CAR-T细胞通过免疫作用释放大量的多种效应因子,它们能高效地杀灭肿瘤细胞,这说明了CAR-T细胞高效杀灭肿瘤细胞的过程中主要进行的是细胞免疫,C正确;
D、CAR-T疗法通过基因工程技术,将T细胞装上“定位导航装置”CAR,从而形成CAR-T细胞,CAR-T细胞所用的目的基因是CAR基因,所用的受体细胞是T细胞,D正确。
故选A。
13-1(基础) 癌症免疫疗法表明:T细胞上具有终止细胞免疫反应的CTLA-4和PD-1两种蛋白质,通过抑制这两种蛋白质的功能,可以激活T细胞的免疫能力,从而杀灭更多肿瘤细胞。下列有关分析错误的( )
A.自身免疫系统攻击肿瘤细胞的能力,属于免疫系统的监控和清除功能
B.T细胞上的CTLA-4和PD-1蛋白具有避免机体免疫功能过强的生理意义
C.T细胞上的CTLA-4和PD-1蛋白可以终止细胞免疫,对体液免疫没有影响
D.利用相应抗体,可解除CTLA-4和PD-1的抑制功能从而激活T细胞的免疫能力
【正确答案】 C
13-2(基础) 胰腺癌素有“癌症之王”的称号,在确诊5年后,患者的存活率只有5%。胰腺癌细胞会释放CXCL16因子,CXCL16因子能够吸引非攻击性免疫细胞在癌细胞周围聚集。下列叙述正确的是( )
A.机体免疫系统攻击癌细胞主要依赖于细胞毒性T细胞,体现了免疫系统的自稳功能
B.CXCL16因子吸引非攻击性免疫细胞聚集胰腺癌细胞周围,有利于机体清除癌细胞
C.设法使细胞毒性T细胞表达出CXCL16因子的受体,会提高胰腺癌患者的存活率
D.CXCL16因子是一种信息分子,但其传递信息不需要与受体结合
【正确答案】 C
13-3(巩固) 肠上皮细胞间的紧密连接构成了肠道机械屏障。肠道上皮内的淋巴细胞和Peyers淋巴结等构成肠道黏膜免疫系统,能够抵制细菌、病毒等病原体的入侵。研究发现,射线会使肠道黏膜受损,黏膜分泌的免疫球蛋白(sIgA)含量下降,肠源性感染严重。用白细胞介素-4(IL-4)治疗后,sIgA含量明显升高,免疫功能有一定程度的恢复。下列说法错误的是( )
A.肠道机械屏障是阻挡病原体入侵的第一道防线
B.产生sIgA的浆细胞只能由B细胞增殖分化而来
C.射线可能导致了黏膜内T淋巴细胞的数量减少或功能障碍
D.肠道黏膜免疫系统清除病原体体现了免疫系统的防御功能
【正确答案】 B
13-4(巩固) T细胞表面有两种特殊的蛋白质——CD28和CTLA-4,二者与癌细胞表面的 B7蛋白结合后,细胞免疫或被激活或被抑制。科研人员制备接种了癌细胞的模型小鼠,并均分为三组。实验组分别注射抗 CD28抗体和抗 CTLA-4抗体,定时测定肿瘤面积得到如图所示结果。下列有关叙述正确的是( )
A.注射抗CTLA-4抗体的一组癌细胞被清除掉,说明CTLA-4可激活细胞免疫
B.T细胞表面 CD28与B7蛋白结合后可抑制细胞免疫
C.T细胞正常处理癌变细胞主要体现了免疫系统的监视和防御功能
D.B7蛋白与CTLA-4结合,可能让T细胞误认为癌细胞是自身的正常组织细胞
【正确答案】 D
13-5(巩固) 美国免疫学家詹姆斯•艾利森(James Allison)研究发现,如果可以暂时抑制 T 细胞表面表达的 CTLA-4 蛋白这一免疫系统“刹车分子”的活性,就能提高免疫系统对肿瘤细胞的攻击性,从而缩小肿瘤的体积,为癌症治疗开创全新的免疫治疗思路——释放免疫系统自身的能力来攻击肿瘤。下列说法正确的是( )
A.细胞癌变后,其细胞膜上的蛋白质种类和含量均会明显减少
B.T 细胞含有CTLA-4 基因,B 细胞不含 CTLA-4 基因
C.人体能对癌变细胞及时发现并清除体现了免疫系统的监控和清除功能
D.口服对抗CTLA-4 蛋白的抗体,激活 T 细胞,可有效治疗恶性肿瘤
【正确答案】 C
13-6(提升) 急性肺损伤在临床上表现为胸闷气短、呼吸不畅,其实质是机体对新冠病毒等病原体感染产生的肺部炎症。下图为新冠病毒感染后在肺泡腔局部诱导肺部炎症的机制示意图。下列说法错误的是( )
A.被感染的AMs通过细胞膜表面分子的变化被CTL识别
B.图中的CTL在内环境中识别并杀伤被病毒感染的AMs
C.被感染的AMs被CTL特异性识别并杀伤后发生细胞凋亡
D.机体对侵入新冠病毒的清除体现了免疫系统的免疫防御功能
【正确答案】 B
【原卷 14 题】 知识点 有丝分裂的物质的变化规律,基因突变,基因重组,染色体结构的变异
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧,则图⑤中D和d基因最后可能分配到同一个子细胞中;若发生断裂的部位位于D和d基因之间,则图⑤中D和d基因最后可能分配到2个不同的子细胞中。
【详解】A、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,A正确;
B、由图可知,图④的着丝粒(点)已经一分为二;图⑤表示融合的染色体在细胞分裂后期,由于纺锤丝的牵引而发生随机断裂后移向细胞两级,故图④和图⑤都处于细胞分裂的后期,B错误;
C、据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧,则图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中,C正确;
D、若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部,则可能会造成该基因部分碱基对的缺失,而发生基因突变;若该变异发生在减数分裂的过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换,即基因重组;由于端粒的断裂、融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂,会发生染色体(结构)变异。故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异,D正确。
故选B。
14-1(基础) 由于细胞中一条14号和一条21号染色体连接形成一条异常染色体,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲),导致某女子的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙)。配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任意一极。下列判断正确的是( )
A.该女子不可能产生染色体正常的卵细胞
B.该女子细胞中只有染色体结构出现异常
C.该女子减数分裂过程中会出现三个染色体联会的现象
D.该女子与正常男子婚配生出患遗传病孩子的概率为0
【正确答案】 C
14-2(基础) 细胞分裂后期,有时会出现1条或几条染色体比其他染色体移动缓慢或停留在细胞质、中的现象,此类染色体被称为滞后染色体,细胞分裂结束时,滞后染色体不进入细胞核,如图是某基因型为AaBb的高等植物兰州百合(2n=24)细胞分裂某时期的显微镜照片,箭头所指处为1条滞后染色体。若分裂过程中其他变化均正常,下列有关叙述正确的是( )
A.图中滞后染色体的出现可能是由于牵引该染色体的星射线结构异常所致
B.含滞后染色体的细胞的两极中,只有一极含有该滞后染色体的同源染色体
C.图中细胞分裂产生的子细胞中,有两个细胞的细胞核内含有11条染色体
D.若该滞后染色体上有基因A和b,则另一个细胞两极相关基因均为a和B
【正确答案】 B
14-3(巩固) 人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述正确的是( )
A.男性携带者的初级精母细胞中可形成22个正常四分体
B.男性携带者的初级精母细胞含有47条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
【正确答案】 D
14-4(巩固) 某雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图,图2表示H基因所在染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥,下列说法不正确的是( )
A.图1细胞中的基因Hh可能是基因突变或交叉互换的结果
B.染色体桥形成可发生在减数第一次分裂后期和有丝分裂后期
C.该动物因染色体桥分裂产生的子细胞有Hh或HHh或h三种
D.图1细胞在分裂中的前一时期有两个染色体组和两个B基因
【正确答案】 B
14-5(巩固) 我国科学家利用基因编辑技术敲除杂交水稻中的4个基因,获得了可以发生无融合生殖(不发生雌雄配子的细胞核融合而产生种子的生殖)的水稻材料,得到了杂交稻的克隆种子,实现了杂合基因型的固定。该无融合生殖的原理过程如图所示,下列相关分析错误的是( )
A.图中过程①产生配子时可能发生了类似有丝分裂的过程
B.雌雄配子结合时可能发生了雄配子细胞核的退化消失
C.利用基因编辑技术敲除水稻中的4个基因属于基因突变
D.无融合生殖获得的克隆种子可稳定保持亲代的杂种优势
【正确答案】 C
14-6(提升) 动物细胞内有一种SGO蛋白,保护粘连蛋白不被水解酶破坏,主要集中在染色体的着丝粒位置;染色体复制后姐妹染色单体被粘连蛋白环沿其长轴紧密捆绑在一起,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.粘连蛋白与SGO蛋白的空间结构不同,决定了这两种蛋白质的功能不同
B.粘连蛋白环水解发生在有丝分裂后期和减数第一次分裂后期
C.抑制正在分裂的动物细胞内SGO蛋白合成,可能引起细胞染色体数目变异
D.在联会前破坏初级精母细胞中的粘连蛋白,个体产生的配子种类可能会增多
【正确答案】 C
【原卷 15 题】 知识点 基因工程综合,基因工程的操作程序综合
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;测与表达。
2、从分子水平上检测目的基因的方法: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。
【详解】A、由题干可知,Cas9只能切割与sgRNA结合的DNA序列,所以决定基因编辑位点的是sgRNA,而不是Cas9,A错误;
B、基因编辑技术可以修改特定基因的碱基排列顺序,因此可以通过去除启动子等方式使得某个基因无法进行表达,B正确;
C、基因突变具有不定向性,而基因编辑技术可以对特定基因进行特定的修改,是定向改变,C正确;
D、Cas9和限制酶一样,都可以切割DNA,使得DNA双链断裂,说明二者都能使得DNA中的磷酸二酯键断裂,D正确。
故选A。
15-1(基础) 研究人员将编码OsGLO1、EeCAT、EeGCL和TSR四种不同酶的基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,搭载到农杆菌Ti质粒的T-DNA片段上构建出多基因表达载体(部分序列如图),最终在水稻叶绿体内构建出一条新的代谢途径,提高了水稻的产量。下列说法正确的是( )
A.常用农杆菌转化法将基因表达载体插入水稻细胞的染色体DNA上
B.可用PCR检测转基因水稻中是否转录出四种酶的mRNA
C.应选用含卡那霉素的培养基筛选成功转化的水稻细胞
D.EcCAT、OsGLO1基因在转录时以DNA的同一条单链为模板
【正确答案】 B
15-2(基础) 如图为目的基因结构示意图及几种限制酶的酶切位点,下列相关叙述正确的是( )
A.图中所示目的基因可能来源于真核生物,也可能来源于原核生物
B.噬菌体可以作为运载体将重组DNA导入动物细胞获得转基因动物
C.PCR技术扩增该基因时,形成磷酸二酯键所需要的能量可由dNTP提供
D.用图中目的基因和质粒构建重组质粒时,只能用SmaI酶切割
【正确答案】 C
15-3(巩固) CRISPR/Cas9是一种生物学工具,能够通过“剪切和粘贴”脱氧核糖核酸(DNA)序列的机制来编辑基因组。这套系统源自细菌的防御机制,是一种对任何生物基因组均有效的基因编辑工具。CRISPR−Cas9基因组编辑系统由向导RNA(也叫sgRNA)和Cas9蛋白组成,向导RNA识别并结合靶基因 DNA,Cas9蛋白切断双链DNA形成两个末端。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时通常会有个别碱基对的插入或缺失,从而实现基因敲除,如图所示。CRISPR−Cas9基因组编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶。下列叙述正确的是( )
A.Cas9蛋白相当于限制酶,能作用于脱氧核糖和碱基之间的化学键
B.对不同目标DNA进行编辑时,使用Cas9蛋白和相同的sgRNA进行基因编辑
C.CRISPR−Cas9基因组编辑系统使细菌获得抵抗溶菌酶或抗生素的能力
D.其他DNA序列含有与sgRNA互补配对的序列,造成sgRNA错误结合而脱靶
【正确答案】 D
15-4(巩固) 新冠病毒包膜表面的S蛋白能识别人体细胞膜表面的ACE2受体并导致病毒入侵人体细胞。制备重组亚单位新冠疫苗的线路是:提取新冠病毒RNA→通过RT-PCR(反转录酶聚合酶链式反应)技术扩增筛选RBD蛋白(S蛋白中真正与ACE2结合的关键部分)基因(图1)→构建基因表达载体(图2)→导入CHO细胞并培养→提取并纯化RBD蛋白→制成疫苗。图3为利用电泳技术对PCR的产物进行纯度鉴定,1号泳道为标准(Marker),2号泳道为阳性对照组,3号泳道为实验组。下列相关叙述错误的是( )
A.利用RT-PCR技术获取RBD蛋白基因时,需加入逆转录酶、TaqDNA聚合酶
B.利用PCR扩增含有限制酶切点的RBD蛋白基因时,应选择的引物为引物4、引物5
C.2号泳道是以(提纯的)RBD蛋白基因片段为材料所做的阳性对照组
D.为提高目的基因和运载体的正确连接效率,应选择限制酶EcoRI切割
【正确答案】 D
15-5(巩固) CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术,其操作过程如下:
①人工合成的短链RNA作为向导(简称gRNA),它将部分与细胞某目的基因中希望被编辑的序列相结合;
②来自细菌的核酸酶Cas9与gRNA结合,切割与gRNA结合的DNA,使DNA双链断裂;
③加入大量用于修复的模板DNA(即大部分序列与被切割位点附近序列相同,个别位点被人工改变)。这样,细胞启动修复机制,人类希望改变的碱基序列被引入基因组中,基因组的准确编辑由此实现。
以下关于该技术叙述正确的是( )
A.gRNA的序列与目的基因特定碱基序列部分结合,结合区域最多含6种核苷酸
B.Cas9经内质网、高尔基体加工才具有切断DNA的活性
C.CRISPR/Cas9技术对不同基因进行编辑时,应使用相同的gRNA
D.CRISPR/Cas9技术可改变基因结构,也可以使某个基因失去功能
【正确答案】 D
15-6(提升) 在基因工程操作中,通常需要利用质粒作为载体将基因送入受体细胞。如图1所示为pUC18/19的结构示意图(AmpR是氨苄青霉素抗性基因),pUC18和pUC19除了MCS序列不同外,其他序列完全相同。图2为pUC18和MCS序列。以下相关叙述正确的是( )
A.由环状质粒pUC18/19得到图2中的单链结构,只需要用到DNA解旋酶
B.由质粒pUC18和pUC19形成的图2中的单链,彼此不能完全互补配对
C.用BcgⅠ限制酶对质粒和目的基因进行酶切,导入成功的受体细胞的培养基中不需要添加氨苄青霉素
D.若将基因表达载体导入大肠杆菌细胞中,需使细胞处于兴奋状态
【正确答案】 C
【原卷 16 题】 知识点 染色体结构的变异,基因自由组合定律的实质和应用
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、图中亲本果蝇母本的基因型为AABB,父本的基因型为AAbb,由于两对基因分别位于两对同源染色体上,即相关基因独立遗传,则可分开考虑,关于卷翅性状,子一代的基因型为AA和AO(O表示缺失的2号染色体),由于含有两条2号染色体缺失的个体不能存活,因此子二代中全表现为卷翅,关于裂翅性状,子一代的基因型为BAb和Bb,二者的比例为1∶1,自由交配会产生3/4的裂翅个体,综合分析可知,F2中卷翅裂翅的个体约为3/4,A正确;
B、图中亲本的基因型为AABB和AAbb,二者杂交产生的F1个体的基因型和表现型为,AABAb(卷翅裂翅)、AABb(卷翅裂翅)、ABAb(卷翅裂翅)、ABb(卷翅裂翅),即均表现为卷翅裂翅,B错误;
C、F1个体的基因型分别为,AABAb、AABb、ABAb、ABb,该群体能产生的配子类型有AB、AAb、Ab、OB、Ob、OAb,其中O代表发生缺失的2号染色体,C错误;
D、亲本中雄性个体能产生4种配子,分别为AAb、Ab、OAb、Ob,D错误。
故选A。
16-1(基础) 肌营养不良(MD)是伴X染色体隐性遗传病。某研究机构对六位患有MD的男孩进行研究,发现患者还表现出其他异常体征。研究人员对他们的X染色体进行深入研究,结果如图所示,其中1~13表示正常X染色体的不同区段,I~VI表示不同患病男孩细胞中X染色体所含有的区段。下列有关叙述正确的是( )
A.MD的致病机理可能是X染色体5、6区段缺失
B.上述MD患者的X染色体异常,减数分裂时一定无法联会
C.通过对X染色体的对比可以推测出他们体征异常差别的大小
D.若仅在一位男孩身上有一异常体征,则最可能是I号个体
【正确答案】 A
16-2(基础) 研究发现有时两条X可融合成一个X染色体,称为并连X(记作“X∧X”),其形成过程如图甲所示。科研小组将一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)和一只正常雄蝇杂交,结果如图乙所示,子代连续交配也是如此,因而称为并连X保持系。下列叙述正确的是( )
A.并连X的形成过程中发生了染色体变异和基因突变
B.并连X的雌蝇体内细胞中染色体组数是1或2或4
C.在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雌蝇
D.利用该保持系,可“监控”雄蝇Y染色体上的新发突变
【正确答案】 B
16-3(巩固) 甲、乙为某种二倍体植物的植株,其体细胞中2对同源染色体(I和Ⅱ)及相关基因分别见图甲和图乙,其中图乙表示变异情况,且变异不影响基因的表达。减数分裂时,染色体联会过程均不发生交叉互换。A和a分别控制高茎和矮茎;B和b分别控制红花和白花。下列说法错误的是( )
A.甲植株进行自交产生的高茎白花后代中杂合子占2/3
B.乙植株发生的变异类型是易位,基因B的碱基序列未改变
C.乙植株减数分裂过程中,会产生同时含有a、B、b的配子
D.甲、乙植株杂交,后代中高茎红花植株占9/16
【正确答案】 D
16-4(巩固) 某植物抗瘟病和易感瘟病受一对等位基因(R/r)控制,抗瘟病为显性。对杂合子进行诱变处理,得到甲、乙两种类型如下图所示,已知含有1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半,不含R/r基因的个体不能存活。下列相关叙述正确的是( )
A.让类型甲植株自交,所得子代中抗瘟病植株约占3/4
B.让类型乙植株自交,所得子代中易感瘟病植株约占5/23
C.正常杂合子植株减Ⅱ期细胞中含有1个染色体组
D.类型甲、乙的变异来源于染色体变异,不属于突变
【正确答案】 B
16-5(巩固) 人类染色体异常会造成流产、痴呆等疾病。人类第7号染色体和第9号之间可以发生相互易位(如图甲所示),但变异后细胞内基因结构和种类未发生变化;后代如果出现9号染色体“部分三体”,则表现为痴呆病患者,如果出现9号染色体“部分单体”,后代早期流产。图乙为由于发生第7和第9号染色体之间易位而导致的流产、痴呆病系谱图,已知I-2、Ⅱ-2为图甲所示染色体易位的携带者,Ⅱ-1的染色体组成正常。下列叙述错误的是( )
A.个体Ⅱ-2通过减数分裂能够产生AB、AB-、A+B、A+B-的配子
B.个体Ⅲ-1的7和9号染色体组合可表示为A+ABB
C.个体Ⅲ-1减数分裂时可能发生同源染色体联会异常
D.个体Ⅲ-3已经成活,其染色体正常的概率是1/4
【正确答案】 D
16-6(提升) 雄蚕食桑少、产丝率比雌蚕高20%左右,但普通蚕(图1)难以通过外形判断其性别,故研究者制作了一套雌蚕和雄蚕的平衡致死系统(图2),利用二者互相交配或者与其他野生型蚕交配,最终实现只养雄蚕。图3表示某特殊蚕的染色体和基因组成。下列叙述错误的是( )
A.l1和l2基因相对于野生型基因而言,是隐性基因
B.图2中雄蚕与野生雌蚕交配,后代雌蚕全部死亡
C.图2中雌雄蚕互相交配,其子代雄蚕的染色体组成与图2中的雄蚕相同
D.如果用图3中雌蚕替代图2中雌蚕,不能实现与图2中雌蚕相同的功能
【正确答案】 D
【原卷 17 题】 知识点 光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化,影响光合作用的因素,总、净光合与呼吸
【正确答案】
(1) ①. 细胞呼吸(呼吸作用) ②. 叶绿体基质
(2) ①. 脱落酸 ②. 基因表达 ③. 环境
(3) ①. 光合酶(酶) ②. 非气孔限制 ③. 干旱时气孔导度下降,胞间CO2反而上升,说明干旱直接导致的光合速率下降,进而使叶肉吸收的CO2浓度减少比气孔导度下降导致的从环境中进入胞间的CO2浓度减少要大(答案合理,的情给分)
【试题解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光版应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另-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[H]和ATP被还原。影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳的浓度以及温度等。
【小问1详解】图中显示,在干旱处理组中,其净光合速率小于0,而净光合速率等于总光合速率于细胞呼吸速率之差,因而可推测叶片的光合速率小于其细胞呼吸速率;3-磷酸甘油酸是二氧化碳固定的产物,该过程发生的场所是叶绿体基质。
【小问2详解】植物激素在植物光合作用对缺水的响应中发挥重要作用,其中脱落酸在气孔导度下降过程中起主要作用,因而脱落酸被称为抗逆激素。植物生长发育的调控,是多种因素综合调控的结果,即由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
【小问3详解】导致光合速率下降的原因可能来自两个方面:一是由于干旱使气孔导度降低,限制了CO2的供应,进而使得暗反应速率下降,最终导致光合速率下降,即发生了气孔限制;二是由于干旱使叶肉细胞中于光合作用有关酶的活性降低,即发生了非气孔限制。题中实验结果显示干旱组的气孔导度明显下降,但同时表现为胞间二氧化碳浓度却高于对照组,据此可推测,夹竹桃在干旱条件下主要发生了非气孔限制,可能是干旱导致光合作用相关酶活性下降,进而引起光合速率下降,或者说是在干旱条件下,气孔关闭对光合速率的影响远远小于酶活性下降对光合速率的影响。
17-1(基础) 净光合速率是植物光合作用积累有机物的速率,是实际光合速率与呼吸速率的差值。气孔导度表示气孔张开的程度,决定植物叶肉细胞胞间CO2浓度来源的多少,而净光合速率决定胞间CO2浓度消耗的快慢。回答下列问题:
1、导致净光合速率降低的因子可分为气孔限制和非气孔限制两个方面,下图表示水分或盐胁迫下使某种植物净光合速率降低的因子,图中A、B分别是_____限制。胞间CO2浓度下降会导致叶肉细胞中短时间内C5的含量_____(填“上升”“下降”或“不变”)。
2、已知在不同时间内测得某植物叶片出现以下两种情况:①气孔导度下降、净光合速率下降、胞间CO2浓度下降;②气孔导度下降、净光合速率下降、胞间CO2浓度上升。其中情况_____(填序号)是非气孔限制的结果,原因是气孔导度下降会使胞间CO2下降,净光合速率下降会使胞间CO2上升,此时,_____。在①和②基础上测得某植物叶片在某段时间内出现了第三种情况,如气孔导度_____、净光合速率_____、胞间CO2浓度上升时,既存在气孔限制也存在非气孔限制。
【正确答案】 1、气孔、非气孔 上升
2、② 胞间CO2上升与净光合速率下降引起的结果相同,所以情况②是非气孔限制的结果 上升 下降
17-2(基础) 研究人员为探究氮肥施用量对大麦叶片光合性能的影响,将试验田中的大麦分成A、B、C、D共4组,在4组大麦生长的拔节期(主茎基部第一节间露出地面达2cm时)分别施用0、90、180、270kg·hm-2的氮肥,在大麦开花后的不同阶段测得相关数据,部分数据如下表所示。
组别
开花后不同天数叶片的平均净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
7天
14天
21天
28天
35天
A
23.6
22.1
18.6
12.0
4.5
B
24.5
23.2
20.5
15.3
5.3
C
26.5
25.0
21.2
15.6
6.3
D
30.5
27.2
24.3
19.5
7.5
回答下列问题。
1、大麦从氮肥中吸收的氮元素可用于合成_______(2种小分子物质),它们直接参与光合作用的光反应阶段。
2、分析表中数据,可得出的结论是_______。
3、开花后的10天左右,大麦籽粒开始沉积淀粉粒,进入灌浆期,籽粒中淀粉主要来源于____(器官)。据此分析,灌浆期后期大麦叶片净光合速率明显下降的原因是_______。
4、研究人员发现,D组的大麦产量低于C组,推测是施氮量过多使大麦在生长期内将更大比例的能量用于营养生长(主要为秸秆的生长),减少了用于生殖生长(主要为籽粒的生长)所导致。研究人员进一步测定了籽粒和秸秆的干重,若_______,则上述推测正确。
【正确答案】 1、NADP+、ADP
2、施用氮肥有助于提高开花后不同天数叶片叶片净光合速率
3、叶 叶绿素含量降低
4、C组籽粒的干重大于D组籽粒的干重,C组秸秆的干重小于D组秸秆的干重
17-3(巩固) 净光合速率是植物实际光合速率与呼吸速率的差值。气孔导度表示气孔张开的程度,决定叶肉细胞胞间CO2浓度的来源多少,而净光合速率决定胞间CO2浓度的消耗快慢。回答下列问题:
1、通常可用单位时间内单位光照叶面积___表示植物的净光合速率。若某植物的净光合速率为正值,则该植物___(填“能”或“不能”“不一定能”)正常生长。
2、下图是在20°C条件下,A、B两种植物的光合作用速率随光照强度变化的曲线。
在较长时间的连续阴雨环境中,A、B两种植物相比,受影响较大的是___植物。A、B两种植物在光照强度为8klx的条件下处理相同时间,比较两植物有机物的积累速率MA、MB和有机物的合成速率NA、NB的大小,结果应分别为MA___MB、NA___NB(填“>” “<”或“=”)。
3、下图表示干旱胁迫下植物光合速率降低的两个方面,分为气孔限制和非气孔限制。
①图中表示非气孔限制的是________(填“A”或“B”)。在干旱胁迫下植物气孔导度下降,其生理意义是___。
②研究人员发现重度干旱胁迫下某植物光合速率下降,且气孔导度下降,但他认为该植物光合速率下降并不是由A引起的,而是B导致的。为了验证该推测是否正确,可检测该植物气孔导度下降前后___,若实验结果为___则可支持该研究人员的推测。
【正确答案】 1、CO2的吸收量(O2的释放量、有机物的积累量) 不一定能
2、A = >
3、B 降低植物的蒸腾作用,防止水分大量散失 叶肉细胞的胞间CO2浓度 气孔关闭后叶肉细胞的胞间CO2浓度高于气孔关闭前(或等于;或不低于)
17-4(巩固) 气孔有利于二氧化碳流入植物叶片进行光合作用,但同时也是蒸腾作用丧失水分的门户。科研人员通过基因工程在拟南芥气孔的保卫细胞中表达了一种K+载体蛋白(BLINK1),如下图1所示。该载体蛋白能调控气孔快速开启与关闭,而野生拟南芥无BLINK1,气孔开闭较慢。下图2表示拟南芥在一天中连续光照和间隔光照(强光和弱光交替光照)下的实验结果。回答下列问题:
1、植物叶片进行光合作用消耗CO2的场所是_____________。据图1分析,转基因拟南芥保卫细胞吸收K+的方式为____________,其气孔能够快速开启的可能原因是_______________。
2、为确定拟南芥叶片光合产物的去向,可采用____________法。由图2可知,间隔光照条件下,转基因植株每升水可产生植物茎的干重大于野生植株,其原因可能是________________。
3、下图为两种拟南芥在同一试验田中氧气释放速率变化图。
当光照强度为m时,植株A的光合速率与植株B光合速率的大小关系是________; 当光照强度为n时,测得植株A的R酶(R酶是催化五碳化合物和CO2生成三碳化合物反应的酶)的活性比植株B的高,据此推测植株A的光合放氧速率更快的原因是__________。
【正确答案】 1、叶绿体基质 主动运输 K+进入细胞后,细胞内浓度升高,细胞吸水,气孔打开
2、14CO2的同位素示踪 在间隔光照下,BLINK1株强光时气孔能快速打开快速吸收CO2,净光合速率快,弱光时气孔能快速关闭减少水分蒸发,而野生株气孔开闭较慢
3、植株A的光合速率大于植株B的光合速率 R酶活性高的植株固定CO2形成C3的速率更快,消耗光反应产生的NADPH和ATP也更快,从而提高了光合放氧速率,所以植株A的光合放氧速率更快。
17-5(巩固) 干旱对植物光合作用的抑制包括气孔限制和非气孔限制,前者是指干旱使气孔开放数减少,从而使光合速率下降;后者指干旱使光合结构遭到破坏或活性下降,此时胞间CO2浓度并不亏缺。科研工作者探究干旱对某植物光合作用的气孔限制和非气孔限制的实验结果如图所示。CK为对照组(土壤含水量75%〜80%),W1为轻度干旱组(土壤含水量60%〜65%),W2为中度干旱组(土壤含水量50%〜55%),W3为重度干旱组(土壤含水量35%〜40%)。
1、相比于对照组,在轻度干旱条件下,植物的净光合速率_____,气孔导度下降主要影响光合作用的_____阶段。
2、相比于对照组,在中度干旱条件下,植物的净光合速率下降,同时伴随着_____大幅下降和_____大幅下降,这表明净光合速率下降主要是气孔限制因素作用所致。浇水可解除干旱胁迫,请用文字和箭头形式说明给植物浇H218O形成C6H1218O6的过程中18O的转移途径:_____。
3、在重度干旱条件下,植物胞间CO2浓度和净光合速率的变化_____(填“相同”或“相反”)。研究者分析其净光合速率大幅下降主要是非气孔因素所致,其判断的理由是_____,请你分析植物在重度干旱条件下,生理方面的变化:①水分亏缺导致_____被破坏,从而直接影响光反应;②干旱胁迫导致将CO2固定、合成_____的一系列酶活性减弱;③光合产物的输出变慢,导致细胞内光合产物积累,阻碍了光合作用继续进行。
【正确答案】 1、下降 暗反应 2、胞间CO2浓度 气孔导度
3、相反 虽然气孔导度下降,但是胞间CO2浓度升高,且叶绿素含量下降,说明植物自身光合作用利用的CO2少于该条件下可为暗反应提供的CO2浓度 类囊体薄膜 C3
17-6(提升) 叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响,实验结果见表l。
处理
甲组
乙组
丙组
库源比
1/2
1/4
1/6
单位叶面积叶绿素相对含量
78.7
75.5
75.0
净光合速率( umol.m-2.s -1)
9.31
8.99
8.75
果实中含13C光合产物(mg)
21.96.
37.38
66.06
单果重(g)
11.81
12.21
19.59
注:①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶,用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率:单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。
回答下列问题:
1、叶片叶绿素含量测定时,可先提取叶绿体色素,再进行测定。提取叶绿体色素时,选择乙醇作为提取液的依据是_________。
2、研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的_______结合而被固定,形成的产物还原为糖需接受光反应合成的________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中,选用13CO2的目的有__________(答出2点即可)。
3、分析实验甲、乙、丙组结果可知,随着该植物库源比降低,叶净光合速率_______(填“升高”或“降低”)、果实中含13C光合产物的量_______(填“增加”或“减少”)。库源比降低导致果实单果重变化的原因是_________________。
4、为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验,库源处理如图所示,用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用,结果见表2。
果实位置
果实中含13C 光合产物(mg)
单果重(g)
第1果
26. 91
12. 31
第2果
18.00
10.43
第3果
2.14
8.19
根据表2实验结果,从库与源的距离分析,叶片光合产物分配给果实的特点是________。
5、单果重10g以上为合格,综合上述实验结果,从调整库源比分析,能提高单枝的合格果实产量措施是___________________。(答出1点即可)。
【正确答案】 1、叶绿体中的色素易溶于无水乙醇
2、C5 ATP和NADPH 研究光合产物从源分配到库生成过程:研究净光合积累有机物的量
3、降低 增加 库源比降低,植株总的叶片光合作用制造的有机物增多,运输到单个果实的有机物量增多,因此单果重量增加
4、离叶片越近的果实分配到的有机物越多,即库与源距离越近,库得到的有机物越多
5、疏果
【原卷 18 题】 知识点 基因自由组合定律的实质和应用,孟德尔两对相对性状的杂交实验,基因、蛋白质与性状的关系
【正确答案】
(1) ①. 代谢 ②. 省去人工去雄和人工授粉等操作
(2) ①. 3 ②. 1/2
(3) ①. 否 ②. 由T1自交一代的表型及数量可知,A与b在一条染色体上,a与B在一条染色体上(答案合理,酌情给分)
【试题解析】
【分析】1.基因控制蛋白质的合成从而控制性状,有两种方式:(1)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。(2)基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,精细地调控生物体的性状。
2.基因自由组合定律的实质是:等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】据图,基因A控制合成酶A,酶A催化前体物质合成为甲,基因B控制合成酶B,酶B催化甲合成为乙,可以看出基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程。自花传粉植物自交实验时,每朵花的雄蕊给雌蕊授粉,不需要去雄、人工授粉。
【小问2详解】T3自交时,子代有3种表现型,比例是3:9:4,该比例是9:3:3:1的变式,说明三对基因中有两对位于一对同源染色体上,且其基因型是A-B-dd:A-B-D-:(A-bbdd、A-bbD-)=3:9:4,可知Bb、Dd两对基因自由组合,且T3的基因型是AABbDd。(甲多、乙少、丙少)植株的基因型是1/16AAbbdd、1/16AAbbDD、2/16AAbbDd,纯合子的比例是1/2。
【小问3详解】根据表格,T1的基因型是A-B-DD,自交子代基因型是A-bbDD:A-B-DD:aaB-DD=1:2:1,可知亲本基因型是AaBbDD,根据F1代表现型及比例,可知基因A、a与B、b的遗传不遵循基因自由组合定律,且A与b在一条染色体上,a与B在一条染色体上。
通过基因控制性状过程及杂交实验,考查基因控制性状的机制、基因自由组合定律的验证及计算。
18-1(基础) 某种动物的毛色有黄色和白色,由A/a、B/b两对基因控制,当A、B基因同时存在时个体表现为黄色,其余情况下个体表现为白色。现让纯合黄色雌性个体与纯合白色雄性个体作亲本杂交得到F1,F1雌雄相互交配得到的F2个体中黄色雌性:黄色雄性:白色雌性:白色雄性=6:3:2:5.回答下列问题:
1、据题意可知,A/a、B/b两对基因的遗传遵循_____定律;若A/a基因位于一对常染色体上,则可推断B/b基因位于_____(填“同一对常染色体”、“另一对常染色体”或“X染色体”)上,判断的依据是_____。
2、按上述(1)中的假设和推断,则亲本中纯合黄色雌性和纯合白色雄性个体的基因型分别为_____,F2白色雄性个体的基因型有_____种。
3、欲通过一次杂交实验(子代数量足够多)来判断F2中某白色雌性个体的基因型,现提供纯合黄色和纯合白色雄性个体若干,请简要写出实验思路:_____。
【正确答案】 1、(基因)自由组合 X染色体 F2黄色和白色性状在雌性和雄性个体中表现不相同(或F2个体中黄色和白色性状表现与性别有关)
2、AAXBXB、aaXbY(顺序不能交换) 4
3、将F2中该白色雌性个体与纯合黄色雄性个体杂交,统计子代的表现型和比例(或观察子代雄性是否出现白色)
18-2(基础) 研究发现果蝇的亮红眼存在多种隐性突变体系,其中cn品系突变体由a基因控制,v品系突变体由b基因控制,st品系突变体由d基因控制。现某野生型果蝇群体中发现了一种新的隐性突变体,由隐性基因e控制,实验小组让该亮红眼突变品系果蝇分别与cn品系,v品系和st品系的突变体果蝇杂交得F1,F1相互交配得F2,实验结果如下表所示。已知亲本的各亮红眼果蝇不含其余品系的突变基因,回答下列问题:
杂交后代
亮红眼♂×cn♀
亮红眼♂×v♀
亮红眼♂×st♀
野生型
亮红眼
野生型
亮红眼
野生型
亮红眼
F1
57♂,58♀
0
77♀
63♂
0
114♂,110♀
F2
91♂,89♀
72♂,68♀
59♂,60♀
102♂,101♀
0
227♂,225♀
1、根据该亮红眼果蝇与cn品系的杂交结果可判断,e基因位于___________(填“常”或“X”)染色体上,且e基因和a基因的遗传___________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,原因是___________。
2、若仅考虑B/b和E/e两对等位基因,请写出该亮红眼果蝇与v品系雌果蝇杂交产生的F1的雌雄个体的基因型:_____________,让F2的雌雄果蝇随机交配,子代野生型果蝇群体中的性别比例为___________。
3、根据杂交实验结果可以判断e基因是____________基因的等位基因,理由是___________。
【正确答案】 1、常 遵循 F1野生型果蝇自交后代野生型:亮红眼≈9:7,属于9:3:3:1的变形,因此,遵循基因的自由组合定律
2、EeXBXb、EeXbY 雌性:雄性=5:2
3、d 该亮红眼果蝇与st品系亮红眼果蝇杂交后代全部为亮红眼,说明双方的隐性个体互不包含对方的显性等位基因,即两个基因为等位基因
18-3(巩固) 马铃薯(2n)既可以进行有性生殖,也可以进行无性生殖,育种时常采用有性生殖。由于马铃薯具有杂种优势,农业生产上一般利用杂交种。已知马铃薯的红皮(A)对黄皮(a)为显性,黄果肉(B)对白果肉(b)为显性。为选育出红皮黄果肉的马铃薯,某农业研究小组利用红皮白果肉植株和黄皮黄果肉植株杂交,F1中红皮∶黄皮=1∶1,黄果肉∶白果肉=1∶1。回答下列问题:
1、根据F1的实验结果推断,亲本的基因型组合是___________;F1中符合育种要求的马铃薯所占比例为___________,其基因型是___________。
2、小组成员甲根据F1的实验结果认为基因A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律,从基因和染色体位置关系分析,需要满足的条件是___________。
3、小组成员乙认为F1的实验结果不能说明基因A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律,为此甲、乙两人提出让F1中符合育种要求的马铃薯进行自交实验,以探究该问题,请完善下表中的演绎推理内容。
预期结果
预期结论
后代的表现型及比例是①
基因A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律
后代的表现型及比例是②
基因A/a、B/b的遗传不遵循自由组合定律
①________;②________。
【正确答案】 1、Aabb×aaBb 1/4 AaBb
2、基因A/a、B/b位于非同源染色体上
3、红皮黄果肉∶红皮白果肉∶黄皮黄果肉∶黄皮白果肉=9∶3∶3∶1 红皮白果肉∶红皮黄果肉∶黄皮黄果肉=1∶2∶1
18-4(巩固) 某观赏鱼类的性别决定方式为XY型,其尾鳍长和尾鳍短:体表有斑纹和无斑纹分别由基因A:a和B:b控制。某培育团队用尾鳍长无斑纹的雌鱼和尾鳍短有斑纹的雄鱼进行杂交,F1全为尾鳍长有斑纹,F1自由交配得到的F2表现型及比例为尾鳍短有斑纹雄鱼:尾鳍长有斑纹雄鱼:尾鳍长有斑纹雌鱼:尾鳍短有斑纹雌鱼:尾鳍短无斑纹雌鱼:尾鳍长无斑纹雌鱼=199:601:301:99:102:298,请回答以下问题∶
1、控制该观赏鱼体表有无斑纹的基因B:b在结构上的区别是______。F1雄鱼的基因型为______。
2、让F2中尾鳍长有斑纹的雌:雄鱼相互交配,F3中尾鳍短有斑纹的雌鱼所占比例为______。
3、若该观赏鱼中尾鳍长有斑纹更具观赏价值,杂交育种过程中不断淘汰其他类型,则F3中b基因频率为______。
4、该观赏鱼的眼睛为正常眼,培育团队在培育过程中发现了更具观赏价值的:眼睛突出眼眶的突变体—龙眼,假设眼睛性状由等位基因E:e控制。培育团队用纯合的尾鳍长正常眼雌鱼和尾鳍短龙眼雄鱼杂交,得到的F1雌雄均为尾鳍长正常眼,将F1雌雄个体相互交配,F2中尾鳍长正常眼:尾鳍长龙眼:尾鳍短正常眼:尾鳍短龙眼=281:19:19:81。请在如图中画出F1的细胞中这两对等位基因所在染色体位置______,并解释出现F2中表现型及比例的原因∶______。
【正确答案】 1、碱基对的排列顺序不同 AaXbYB 2、1/24 3、2/7
4、 A与E位于一条染色体上,a与e位于一条染色体上、减数分裂过程中,F1的同源染色体上非姐妹染色单体间发生互换,得到的配子比例为AE:Ae:aE:ae=9:1:1:9。受精作用过程中雌雄配子随机结合,所以出现F2中表现型及比例
18-5(巩固) 番茄的杂种优势十分显著,在育种过程中可用番茄叶的形状、茎的颜色(D/d)以及植株茸毛等作为性状选择的标记。为研究这三对性状的遗传规律,选用以下A1—A4四种纯合子为亲本做了杂交实验,实验结果(不考虑交叉互换且无致死现象)如下表所示:
亲本组合
F1表型
F2表型及数量(株)
一
A1×A2
缺刻叶
缺刻叶(60)、薯叶(21)
二
A1×A4
浓茸毛、紫茎
浓茸毛、绿茎(19),浓茸毛、紫茎(41)
多茸毛、紫茎(15),少茸毛、紫茎(5)
三
A2×A3
浓茸毛
浓茸毛(60),多茸毛(17),少茸毛(5)
回答下列问题:
1、番茄叶的形状和茎的颜色两对性状的显性性状分别是______。
2、根据亲本组合______杂交结果可判断,植株茸毛受______对等位基因控制,遵循______定律,判断理由是______。
3、亲本组合A1×A4杂交F2中缺少少茸毛绿茎和多茸毛绿茎个体,推测原因可能是以下两种情况之一:番茄植株茎的颜色受一对等位基因控制,且①控制番茄茎颜色的基因与控制植株茸毛的其中一对基因位于同一对同源染色体;②______。为进一步确认出现上述现象的具体原因,可通过增加样本数量继续研究。若为情况①,请画出F1体细胞中控制茎的颜色和植株茸毛基因与染色体之间的关系。(画出一种即可,用|表示染色体,“A/a、B/b…”为控制植株茸毛的基因,用“·”表示基因在染色体的位置)______。
4、低温处理会导致某种基因型的花粉存活率降低,用低温处理A1×A2组合的Fl后,F2的表型为缺刻叶:薯叶=7:1,可推知携带______基因的花粉存活率降低了______。请设计实验验证该结论。(写出实验思路、实验结果及实验结论)______。
【正确答案】 1、缺刻叶和紫茎 2、二或三 2 自由组合 F2浓茸毛:多茸毛:少茸毛约为12:3:1,符合9:3:3:1的变式
3、控制番茄茎颜色的基因与控制植株茸毛的基因位于不同对的同源染色体上,但后代数量太少 (一种即可)
4、薯叶 2/3 将低温处理的F1作为父本与薯叶番茄杂交,子代缺刻叶:署叶=3:1,说明低温处理携带薯叶基因的花粉存活率降低了2/3
18-6(提升) 蝴蝶的性别决定方式为ZW型。某种野生型蝴蝶的体色是深紫色,深紫色源自于黑色素与紫色素的叠加。黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因(均不位于W染色体上)的控制。现有一种黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M,研究人员让该品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验,所得F1的体色均为深紫色。利用F1又进行了以下实验:
实验一:让F1的雌蝶与品系M的雄蝶杂交,后代为深紫色和白色,且比例为1:1。
实验二:让F1的雄蝶与品系M的雌蝶杂交,后代有4种表型:深紫色(占45%)、紫色(占5%、黑色(占5%)和白色(占45%)。
回答下列问题:
1、由实验一可知,蝴蝶体色遗传不遵循基因的自由组合定律,理由是__________。根据两组实验结果推断,若让F1的雌、雄蝶相互交配,子代中深紫色、紫色、黑色和白色个体的比例为__________。
2、多次重复上述两组实验,发现极少数实验一中所得后代全为深紫色,而实验二结果保持不变。由此推测,F1中有个别雌蝶产生的含有__________基因的卵细胞不育,这种雌蝶记作雌蝶N。
3、野生型蝴蝶及品系M均为P*基因纯合子。研究发现,雌蝶N的一个P*基因突变为P基因,P基因编码的蛋白可与特定DNA序列结合,导致卵细胞不育。将雌蝶N与品系M杂交,子代全为深紫色,选取子代雌蝶与品系M继续杂交,所得后代仍全为深紫色。据此判断,P基因__________为(填“显性”或“隐性”)基因,P基因与A/a、B/b基因在染色体上的位置关系是__________。
4、用射线照射雌蝶N,得到一只变异的雌蝶Q,两者体内部分染色体及等位基因(P、P*)情况如图所示。
由图可知,该种变异属于染色体结构变异中的__________。
将Q与品系M的雄蝶杂交,子代中深紫色雄蝶︰白色雄蝶≈1︰1。据此推测,卵细胞不有现象与染色体上一段DNA序列t有关(其在同源染色体上相同位置对应的序列记为T),请在图雌蝶Q中标注序列t和序列T的可能位置__________。
进一步研究发现,在雌蝶N的次级卵母细胞中均可检测到P基因编码蛋白,且次级卵母细胞数目与普通F1雌蝶无显著差异。结合上述资料,试推测雌蝶N产生的特定类型卵细胞不育的机理是__________。
【正确答案】 1、F1个体基因型为AaBb,品系M基因型为aabb,由实验一结果F2表现型及比例深紫色︰白色=1∶1可知这两对基因位于一对同源染色体上,且A和B基因在一条染色体上,a和b基因在另一条染色体上 深紫色︰白色=3︰1
2、ab 3、显性 P基因与A、B基因位于同一条染色体上
4、易位 ; P基因编码的蛋白可与序列t相互作用,使含有序列t的卵细胞发育异常并死亡
【原卷 19 题】 知识点 激素分泌的分级调节,血糖调节
【正确答案】
(1) ①. 高血糖 ②. 尿糖
(2) ①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ②. 抑制 ③. 受体
(3) ①. 下降 ②. 开发抑制HDAC基因表达的药物或开发促进HDAC基因甲基化的药物(答出一种即可)
【试题解析】
【分析】糖尿病分为两种类型:Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病,Ⅰ型糖尿病主要病因是胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足。Ⅱ型糖尿病主要病因是胰岛素不能与靶细胞上的受体结合,从而使胰岛素失去作用。
【小问1详解】糖尿病是一种严重危害健康的常见病,主要表现为高血糖和尿糖,可导致多种器官功能损害,多饮、多尿、多食是其外在表现。
【小问2详解】CORT的分泌受下丘脑、垂体的分级调节,CORT的分泌量增加到一定程度,会抑制下丘脑和垂体的活动,“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴“的分级调节,可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,从而维持机体的稳态。CORT是由肾上腺皮质分泌的一种胰岛素抵抗激素,可抑制外周细胞对葡萄糖的摄取,还可作用于靶细胞上的胰岛素受体,导致胰岛素不能与其受体结合,降低胰岛B细胞对胰岛素的敏感性。
【小问3详解】由于Ⅱ型糖尿病的主要病因是胰岛素不能与靶细胞上的受体结合,推测胰岛B细胞中HDAC基因呈低甲基化,导致HDAC基因过量表达而积累大量HDAC蛋白,会使胰岛素与靶细胞上的受体结合受阻,进而引起胰岛B细胞对葡萄糖刺激的敏感度下降。根据研究结果,可以开发抑制HDAC基因表达的药物或开发促进HDAC基因甲基化的药物来治疗Ⅱ型糖尿病。
19-1(基础) 糖尿病是一种严重危害健康的常见病,主要表现为高血糖和尿糖,可导致多种器官功能损害。糖尿病分为I型糖尿病和II型糖尿病,前者由胰岛B细胞受损所致,后者胰岛B细胞并未受损,能正常分泌胰岛素。
1、检测血糖最好在空腹时进行,其目的是______________________。
2、研究发现,部分糖尿病的发生与肠道L细胞分泌的胰高血糖素样肽1(GLP -1)分泌不足有关。GLP -1作用机理如下图所示:GLP -1分泌后,一方面可以_______________,另一方面可以促进肝细胞分泌FGF21,抑制________________来维持血糖含量的相对稳定。该调节过程中表现为协同作用的激素或物质有:胰岛素与_____________,GPL -1与________________。
3、研究人员研发的新一代降糖药物索马鲁肽是GLP -l的类似物,根据上述作用机理推测,索马鲁肽___________(填“能”或“不能”)治疗I型糖尿病,理由是_______________。
【正确答案】 1、排除进食引起血糖升高的干扰
2、促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌 非糖物质转化为葡萄糖 FGF21 FGF21
3、不能 索马鲁肽是GLP-1的类似物,降糖时主要作用于胰岛B细胞,Ⅰ型糖尿病胰岛B细胞受损,降低索马鲁肽的疗效
19-2(基础) 长期高血糖会引起脑部认知功能障碍,引发糖尿病脑病。为探究姜黄素对糖尿病脑病的影响,科研人员对四组大鼠进行持续12周灌胃处理,24周后测定实验结果如图(其中“水迷宫逃避潜伏期”可反应脑部认知功能)。回答下列问题:
1、人体内能够降低血糖浓度的激素是__________﹐该激素分泌正常的人也有可能患糖尿病,最可能的原因是___________。
2、该实验设置甲、乙两组的目的是___________。比较丙、丁两组实验结果,可以得出的结论是___________。
3、进一步研究发现,糖尿病脑病大鼠脑部神经细胞凋亡率与IGF-1(胰岛素样生长因子)的含量呈负相关,而灌胃姜黄素会影响IGF-1的含量,请推测姜黄素治疗糖尿病脑病的机理__________。
【正确答案】 1、胰岛素 受体敏感性降低
2、作为对照,验证生理盐水和姜黄素的安全(或者是无副作用) 姜黄素对糖尿病脑病引起的体重减轻和血糖浓度升高具有缓解作用,能改善脑部的认知障碍
3、姜黄素通过增加脑部神经细胞中胰岛素样生长因子(IGF-1)的含量,从而抑制神经元细胞的凋亡
19-3(巩固) 体内血糖浓度升高会启动自身的调节机制,通过调节以维持血糖含量的相对稳定。如图为饭后半小时,由于葡萄糖吸收引起血糖浓度升高后,机体通过促进胰岛素分泌使血糖浓度降低的部分图解。细胞内的甲、乙、丙表示过程。回答下列问题:
1、由图可知,血糖平衡的调节方式为___________调节。
2、分析图中胰岛A细胞在降血糖过程中的作用是___________。从调节血糖的角度分析,过程甲不同于过程乙的是___________,过程甲、丙的不同表现为___________。
3、若某人自身的免疫系统使肝细胞膜上的受体受损,这种病属于免疫失调中的___________病,给该患者注射胰岛素___________(填“能”或“不能”)使其恢复血糖稳定。
4、已知药物S可以通过影响下丘脑某区域X使高血糖模型小鼠的血糖浓度恢复正常。现获得药物S的结构类似物Q,为探究Q是否也能降低血糖浓度并通过影响下丘脑某区域X使高血糖模型小鼠的血糖浓度恢复正常,现利用生理盐水溶解获得的S药液和Q药液进行探究,请写出简要实验思路。___________。
【正确答案】 1、神经和体液或神经-体液
2、分泌激素促进胰岛B细胞分泌胰岛素 甲中存在合成肝糖原和转化为非糖物质的过程 甲中存在肝糖原分解升高血糖的过程
3、自身免疫 不能
4、将高血糖的模型小鼠随机均分为A B C D四组, A组注射适量的生理盐水,B组注射等量的S药液,C组注射等量的Q药液,D组损毁小鼠下丘脑某区域X后注射等量的Q药液,并在一段时间后测量各组小鼠的血糖浓度
19-4(巩固) 糖尿病是一种严重危害人类健康的常见病。Ⅰ型糖尿病多发生于青少年,其胰岛素分泌缺乏,被称为胰岛素依赖型糖尿病;Ⅰ型糖尿病主要是由胰岛受损引起的;Ⅱ型糖尿病多见于30岁以上的中老年人,肥胖、焦虑和长期处于应激状态导致的胰岛素抵抗是常见的诱因。Ⅱ型糖尿病主要是由于胰岛素无法正常发挥生理功能,患者体内胰岛素含量可能处于正常范围,也可能高于正常水平。请分析并回答下列问题:
1、我国古代医学将糖尿病称之为“消渴症”的原因是:糖尿病患者体内大部分糖随尿液排出,带走大量水分,细胞外液渗透压升高,导致机体在____________产生渴觉;同时细胞因糖类供能不足,加大对______________等的消耗,体重骤减。
2、血糖稳态的调节是神经调节和激素调节共同作用的结果,其调节中枢位于________。下列激素参与升高血糖的有_____________。
①甲状腺激素 ②胰高血糖素 ③肾上腺素 ④胰岛素
3、Ⅱ型糖尿病患者体内胰岛素无法正常发挥生理功能的原因可能是_____________(答出一种)。
4、长期处于焦虑等应激状态,会引起人体内胰岛素的生物学效应下降,这种生理现象称为胰岛素抵抗。如图是胰岛素抵抗与糖尿病形成的关系图,胰岛素抵抗可能是胰岛素的结构或功能发生改变导致的,也可能是________________敏感性下降引起的。在应激状态下__________________直接促进胰岛素分泌,长此以往导致胰岛B细胞负荷重,最终受损,进而导致糖尿病的发生。
5、糖尿病在现代社会中发病率越来越高,试举出一种可能成为糖尿病的诱因的饮食状况或生活方式:_________________________________。
【正确答案】 1、大脑皮层 脂肪(或答“脂肪、蛋白质”)
2、下丘脑 ①②③
3、胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合; 胰岛素受体少或缺乏; 胰岛素受体结构异常等。
4、胰岛素受体 血糖浓度升高
5、饮食过多而不节制;营养过剩;运动较少;压力过大
19-5(巩固) 糖尿病是一种严重危害健康的常见病,主要表现为高血糖和尿糖,可导致多器官功能损害。下图为Ⅰ型、Ⅱ型两种糖尿病的部分发病机理示意图,请回答下列问题:
1、正常情况下,人体血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌的①胰岛素明显增加,胰岛素的合成场所是________(一种细胞器),体内胰岛素水平的上升,促进________________过程,使体内的血糖浓度降低。
2、从左图可知,血糖升高时,结构②________运输速率加快,运输速率主要取决于ATP的含量和胰岛素的含量,而Ⅰ型糖尿病的典型特征是胰岛功能减退,分泌胰岛素减少,这一类糖尿病患者的常规治疗办法是_____________________。
3、研究发现,某抗原的结构酷似靶细胞的胰岛素受体,则因该抗原刺激机体后产生的特异性抗体攻击靶细胞受体而导致的糖尿病属于________(填“Ⅰ型”或“Ⅱ型”)糖尿病。目前,胰腺移植作为一种糖尿病治疗有效手段,但需要先进行配型,还可以使用________来提高移植器官的成功率。
4、“苏木杰现象”指糖尿病患者服药后致夜间血糖过低,早餐前血糖过高的现象。导致“苏木杰现象”的原因是患者服药后夜间血糖降低,机体通过________调节机制,引起血糖反跳性升高,从而出现早餐前血糖过高的现象。
【正确答案】 1、核糖体 血糖进入组织细胞进行氧化分解,促进肝糖原和肌糖原的合成,促进血糖转变成甘油三酯 2、葡萄糖载体 人工注射一定量的胰岛素;药物治疗,刺激胰岛B细胞的分泌量
3、Ⅱ型 免疫抑制剂 4、负反馈
19-6(提升) 正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡。约50%的Ⅱ型糖尿病患者会发生“黎明现象”(黎明时血糖异常升高),是糖尿病治疗的难点。下图是葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的过程,请回答下列问题。
1、人体在黎明觉醒前后主要由____分解产生葡萄糖,进而为生命活动提供能量,正常人体的空腹血糖浓度为 ____mmol/L。
2、如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以___方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感钾通道关闭,随胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为___,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以___方式释放。
3、健康人血糖升高时,胰岛素分泌增多,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝脏、肌肉合成糖原,进入___;另一方面抑制肝糖原分解和___,使血糖恢复到正常水平。当血糖含量较低时,机体通过神经—体液调节的作用,使___(至少写2个)等激素的分泌增多,促进血糖浓度升高,避免因血糖过低而发生危险。
4、为探究“黎明现象”的发生机制,研究人员将Ⅱ型糖尿病患者分为有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-),测定患者体内相关激素的含量,如图1。
①图1结果显示,___节律性分泌异常可能与黎明现象有关。
②研究人员进一步检测外周淋巴细胞中多个与生物钟相关基因的动态表达,部分结果如图2,DP+组REV-erbβ基因表达出现节律性异常,表明“黎明现象”与___紊乱有关。
5、Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,除上述实验结果所示的激素能够影响胰岛素作用的敏感性之外,影响其敏感性的因素还可能有___(填序号)。a.存在胰岛细胞自身抗体 b.胰岛素分泌障碍c.胰岛素受体表达下降 d.胰岛素受体基因突变e.胰岛素无法进入受体细胞
【正确答案】 1、肝糖原 3 .9-6.1
2、协助扩散或易化扩散 负电位→正电位 胞吐
3、血糖进入脂肪组织细胞转化为甘油三酸 (抑制)非糖物质转化为葡萄糖 胰高血糖素和肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素(其中一定要有胰高血糖素)
4、生长激素 生物节律
5、cd
【原卷 20 题】 知识点 群落的演替及其影响因素,人口增长对全球环境的影响,群落的主要类型
【正确答案】
(1)物种组成
(2) ①. 不放牧 ②. 植株矮小,但根很长
(3)生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品
(4)植被的地上生物量随放牧强度増加呈下降趋势,轻度放牧会増加植被的地下生物量,其余的放牧强度均会降低植被的地下生物量,但没有地上生物量下降的明显(答案合理即可)
【试题解析】
【分析】分析表格:与对照组相比,轻度放牧会增加植被地下生物量;在中度放牧、重度放牧条件下,地上生物量分配明显减小,地下生物量分配明显增加。
【小问1详解】观察一个群落,首先看到的是群落外貌,根据群落的外貌和物种组成等方面的差异,可以将群落大致分为荒漠、草原、森林等类型。
【小问2详解】根据表格分析,该研究的自变量为放牧的程度,对照组应该设置空白对照,不进行放牧,因变量是植被地上、地下生物量。荒漠群落是地球上最耐旱的,是由超旱生的灌木、半灌木或半乔木占优势的地上不郁闭的一类生物群落,实验结果显示荒漠群落中植被地上生物量较少、地下生物量占比大,说明荒漠群落植被植株矮小,但根很长。
【小问3详解】生态足迹是指在现有技术条件下,维持一个人、一个城市、一个国家或全人类的生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。荒漠草原的生态足迹主要是生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积。
【小问4详解】由图可知,与未放牧草原相比,轻度放牧植被地下生物量略有上升,随着放牧强度的增加,植被地上和地下生物量都有显著下降的趋势,地下生物量下降趋势更明显。不同放牧程度下,生物量分配的变化,是生物与生物共同进化的结果。
20-1(基础) 放牧是陆地生态系统最重要的利用与管理方式。实验小组在某草原建立不同放牧强度的试验区,研究了围栏禁牧(CK)、轻度放牧(LC)、中度放牧(MC)和重度放牧(HG)对草原地上和地下部分生物量的影响,结果如图所示。回答下列问题:
1、放牧会影响群落的结构,使群落的优势种改变从而发生__________(填“初生”或“次生”)演替。一般来说,放牧量不宜过少,但也不能超过草原生态系统的载畜量,从研究能量流动的意义的角度分析,原因是__________。
2、羊摄食草后,摄入的草中的能量一部分用于羊自身生长发育和繁殖,另外还有两个去向,分别是①__________;②__________。
3、根据研究结果可知,和对照组相比,放牧会导致地上部分的生物量显著减少,其原因是__________,重度放牧会促使植物的生物量向地下部分转移,试阐述植物的这种生存策略的意义__________。
【正确答案】 1、次生 使能量持续高效地流入对人类最有益的部分
2、通过羊的粪便流入分解者 通过羊的呼吸作用散失
3、放牧过程中,牛羊等的采食,践踏和排泄影响了草地植被的生长 增加土壤中植物体的营养成分,为放牧后植物的生长提供良好条件
20-2(基础) 封育是退化草原恢复与重建的重要措施,在一定恢复年限内可提高物种丰富度。云雾山国家自然保护区草原生态系统经过长期封育后,研究人员引入羊群进行中度放牧,并对中度放牧前后该草原植被的生态位重叠指数和物种多样性进行调查,结果如下图。
回答下列问题。
1、退化草原在恢复与重建过程中发生的演替类型属于_____演替。
2、经过长期封育的草原达到生态平衡,此时进行中度放牧会使草原植被种群间的竞争强度_____(填“增大”“不变”或“减小”)。中度放牧对物种多样性的影响是_____。从物质循环的角度分析,引入的羊群能加快生态系统物质循环的原因是_____。
3、基于以上分析,请对退化草原的封育措施提出合理建议_____(答出1点即可)。
【正确答案】 1、次生 2、减小 增强 羊作为消费者摄食牧草后,通过自身的新陈代谢,将有机物转化为无机物,这些无机物排出体外后又被生产者重新利用,加快了物质循环 3、适度放牧
20-3(巩固) 研究者调查了大别山不同海拔高度的9个马尾松林群落的物种丰富度,结果图所示。据图回答问题:
1、大别山的全部马尾松可称为一个_______。在野外调查中,很难从外部特征确定马尾松种群的准确年龄,通常以马尾松立木的胸径结构(种群中不同胸径大小的个体数)代替其_______结构,来进一步预测种群数量的变化。
2、在野外群落调查中,首先识别组成群落的物种并列出它们的名录,这是测定物种丰度的最简单方法。调查发现,群落A以马尾松林形式存在,群落物种丰富度_______(较高、较低、不变),A~I群落发育阶段不同,马尾松林物种丰富度呈_______变化趋势,且群落物种多样性在群落发育的________(早、中、晚)最高。
3、在群落发育晚期,由于不同植物间的______加剧,导致群落的物种丰富度降低。乔木、灌木和草本植物分 别配置在群落的不同高度上,具有明显的______现象,这能提高群落的利用_______、空间等环境资源的能力。
4、若群落A是由冰盖融化后的裸地演替而来,则此种演替属于_______演替,人类活动可以影响群落演替的速度和_______。
【正确答案】 1、种群 年龄 2、较低 先增加后减少 中 3、竞争 分层 阳光
4、初生 速度和方向
20-4(巩固) 放牧会直接或间接地影响草原的物质循环和能量流动。有研究者汇总了多项对内蒙古草原放牧的研究,分析不同放牧强度对草原的影响。
(1)草原上所有的生物与非生物环境共同组成了一个_______。草原上的牛羊属于_______者。牛羊啃食牧草后同化的能量,除通过自身呼吸作用以热能形式散失以外,还可能的去向是:_______。
(2)研究者比较了不同放牧强度对草原上植物生物量的影响,统计结果如下图。由图可知,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原植物地上和地下生物量均略有上升。随着放牧强度的增加,_______。
(3)研究还发现,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原土壤有机碳含量显著升高。对此现象的解释正确的是_______。
a. 轻度放牧条件下, 牲畜粪便能提升土壤的有机碳含量
b. 轻度放牧条件下, 牲畜粪便少,其中的有机碳很快被分解
c. 植物被啃食后不断长出新叶, 更多的碳被分配到地上部分
d. 植物为了适应放牧的干扰会把更多的生物量转移到地下部分
e. 啃食造成植物凋落物的增加,进入土壤并作为新鲜碳源
f. 啃食造成枯枝落叶量减少, 降低了土壤有机碳的输入
(4)轻度放牧时,牲畜采食会刺激牧草一定程度的补偿生长,同时抑制牧草对草地资源的竞争, 为其它生产者提供了更多的生存空间。这反映生态系统具有_______。
【正确答案】 生态系统 消费 一部分被下一营养级摄入,还有一部分遗体残骸被分解者通过呼吸作用利用 地上和地下生物量都有显著下降的趋势 ade 一定的自我调节能力
20-5(巩固) 在遭受诸如放牧等环境压力时,植物改变生物量的分配以适应环境。
1、地下生物量分配的增大暗示了植物对_____________吸收能力的增强。
2、研究放牧对典型草原植物生物量分配的影响,调查结果如下图
①在生态系统营养结构中,牛、羊属于______。重度放牧导致草原物种丰富度及植被覆盖度明显下降,说明放牧可以改变群落的_________方向。
②由图甲可知,重度放牧明显降低了_________。不利于植物的有性生殖,使____,直接导致草原植被种群密度下降。
③在重度放牧区,地下生物量占总生物量的比值显著高于轻度和中度放牧,植物这种生存策略的意义是_________________________________。
④不同放牧程度下,生物量分配比的变化,是生物与生物共同______的结果。
3、研究人员调查不同放牧程度下土壤养分含量变化如下表,不同放牧强度下土壤养分含量的变化
有机质含量
/(g•kg-1)
全氮含量
/(mg•kg-1)
全磷含量
/(mg•kg-1)
轻度放牧
37.138±0.852
2.374±0.1
11.166±0.421
中度放牧
19.028±0.661
1.189±0.026
4.628±0.302
重度放牧
27.195±0.832
1.688±0.044
26.949±0.924
①从轻度放牧到中度放牧,土壤有机质和养分含量降低,推测其原因是_________________.
【正确答案】 1、(土壤中的)水和无机盐
2、第二营养级 演替 地上生物量(分配) 出生率小于死亡率 在重度放牧压力下,牲畜对植物地上部分进行大量消耗。此时,植物将更多的同化产物分配给地下部分,可以为放牧过后植物的再生长提供物质和能量的储备 进化
3、中度放牧,生物量分配比无明显变化,动物大量取食,导致落到地表有机物减少,分解者减少,土壤养分降低;(牲畜大量取食,导致归还土壤的掉落物减少,土壤中有机质和养分含量降低。由于遭受到更多牲畜的频繁踩踏,土壤被压实,土壤中的含氧量降低,从而导致微生物对土壤中有机质的分解速率减慢。中度放牧条件下,植物会进行超补偿生长,对土壤养分进行过度利用,也有可能导致土壤有机质和养分含量的降低。)
20-6(提升) 白洋淀水底的污泥是导致水体富营养化和重金属污染的重要原因,对白洋淀进行生态修复,不仅要清除底泥,还要对底泥中重金属进行净化。请回答下列有关问题。
1、水体富营养化是由于水体中N、P等营养物质富集,引起蓝细菌、绿藻等浮游生物迅速繁殖,而导致水质污染,蓝细菌在生长过程中能产生毒素,抑制其他藻类植物的生长,从而在群落演替过程中成为___________,蓝细菌具有很强的聚集N、P的能力,一旦形成以它为主体的生态系统,其具有的强大的______________使其不易受外界干扰破坏。
2、镉(Cd)是白洋淀中最具毒性的污染物之一,镉可通过_______逐级积累,最终危害人体健康。沉水植物由于整株处于水体中,其根和茎、叶对Cd 有较强的富集能力,因此科研人员尝试利用沉水植物对白洋淀底泥中的 Cd 进行净化。他们选择黑藻、狐尾藻、菹草等三种沉水植物种植在白洋淀底泥中进行培养,并进行以下测定实验:一是通过三种植物随时间的生长情况测定它们对Cd的耐受性(结果见下图),二是测定三种沉水植物对底泥Cd的富集和迁移能力(结果见下表),并从中选出最适合修复白洋淀Cd污染水体的沉水植物。
三种沉水植物Cd的富集系数和迁移系数
沉水植物
富集系数
迁移系数
地上部
根部
黑藻
0.33±0.02
0.41±0.01
0.79±0.11
狐尾藻
0.05±0.01
0.14±0.02
0.34±0.01
菹草
0.21±0.04
1.01±0.12
0.21±0.01
注:富集系数是指沉水植物对底泥中Cd的富集能力;迁移系数是指沉水植物对Cd由底泥向地上部的迁移能力(富集系数和迁移系数越高,淤泥中Cd的残留量越少)
①三种植物中对 Cd 的耐受能力最强的是____________,由表中富集系数的数据可以得出的结论是_________________。②科研人员最终认为黑藻是最适合修复白洋淀 Cd 污染水体的沉水植物,他们做出这样判断的依据是______________。
3、利用黑藻修复白洋淀Cd污染水体的过程中出现这样一个问题,就是蓝细菌和绿藻等浮游生物的大量繁殖,使水下的光照强度很弱,影响了沉水植物的扩张或恢复。科研人员尝试利用白虾改善水体光照条件,经研究发现黑藻的生长率与白虾的密度呈正相关。请写出该实验的实验思路。____________________。(实验所用容器为聚乙烯桶,注入湖水70L)
4、由上述实验可知,向白洋淀中投放白虾也能起到治理水体富营养化和生态修复的作用,但在实际操作过程中,还应考虑的因素有________________。
【正确答案】 1、优势物种 抵抗力稳定性
2、食物链和食物网 狐尾藻 不同沉水植物对 Cd的富集能力不同;同种植物的不同部位对 Cd 的富集能力也不相同,根部高于地上部分 黑藻对底泥中Cd富集和迁移能力均较强,且耐受能力较高
3、实验分 4组,分别为对照组(无白虾)、低密度白虾组、中密度白虾组和高密度白虾组,先在四组容器中种植一定数量的黑藻,之后,对照组不加入白虾,其他组添加相应数量的白虾。定期采样,记录并计算黑藻的生长率
4、投放时间、投放密度(生物量)、白虾与其他生物的相互影响
【原卷 21 题】 知识点 培养基的成分及其功能,微生物的接种方法,目的基因的检测与鉴定
【正确答案】
(1) ①. 氮源 ②. 平板划线法或稀释涂布平板法
(2) ①. 抗原-抗体 ②. 缺乏组氨酸 ③. X蛋白与Y蛋白存在相互作用 ④. X蛋白具有激活启动子转录的活性(或X蛋白具有激活启动子转录的功能或X蛋白具有AD蛋白的功能)
【试题解析】
【分析】分析题意可知,只有AD和BD同时存在且结合在一起时才能保证基因M的转录,基因M表达产物为M蛋白,在M蛋白的作用下酵母菌才能在缺乏组氨酸的培养基上生长,若酵母菌缺乏AD或BD,则酵母菌不能在缺乏组氨酸的培养基上生长。
【小问1详解】根据微生物对营养物质的需求可知用于培养酵母菌的培养基一般需要添加水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。最常用的微生物分离纯化方法包括平板划线法与稀释涂布平板法,用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
【小问2详解】为了检测酵母细胞是否产生了M蛋白,可以采用抗原-抗体杂交的方法,大致思路为先利用M蛋白制备相应的抗体,再从酵母细胞中提取蛋白质,然后进行抗原-抗体杂交,若出现杂交现象,则说明酵母细胞产生了M蛋白。酵母菌只有在AD和BD同时存在且结合在一起时才能保证基因M的转录,才能在缺乏组氨酸的培养基上生长,故若含有两个载体的酵母细胞能在缺乏组氨酸的培养基上生长,则可说明酵母细胞同时存在AD和BD,且X蛋白与Y蛋白结合在一起。酵母双杂交的检测可以检测X蛋白与Y蛋白是否存在相互作用,通过X蛋白与Y蛋白的相互作用使BD与AD可以结合在一起,但若X蛋白本身具有激活启动子转录的活性或X蛋白具有激活启动子转录的功能或X蛋白具有AD蛋白的功能等,则即使X蛋白与Y蛋白没有相互作用也可能出现假阳性的结果。
21-1(基础) β-苯乙醇是具有令人愉悦的玫瑰香味的高级芳香醇,广泛用于食品和日化用品等生产领域。化学合成β-苯乙醇会产生多种杂质,而植物萃取则周期长、成本高,因此采用微生物合成天然β-苯乙醇是工业化新趋势。研究小组从玉米胚芽粕和玉米皮等淀粉加工下脚料及其肥料堆放的土壤中筛选可耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌株(YDF-1),实验过程如图所示。回答下列问题:
1、该实验需制作多种培养基,这些培养基的配方不同,但一般都含有水、无机盐、__________等物质,培养基制作后需使用__________法进行灭菌,灭菌后的培养基再添加相应浓度的β-苯乙醇。由实验目的可知,初筛、复筛及再次复筛的培养基中,添加的β-苯乙醇的浓度应__________(填“保持不变”或“逐渐增大”或“逐渐降低”),理由是__________。
2、若取稀释倍数为104的0.1mL稀释液涂布到含2g/L的YEPD培养基后培养至菌落稳定,计算得出每毫升菌悬液中含4.5×106个菌体,则在该稀释倍数下平板上的平均菌落数是__________个。将初筛获得的菌株进行液体培养,其目的是________。
3、若选用葡萄糖作为碳源,为确定YDF-1增殖的最佳浓度,请设计一个较为简便的实验进行探究,实验设计思路是__________。
【正确答案】 1、碳源、氮源 高压蒸汽灭菌 逐渐增大 只有将培养基中β-苯乙醇的浓度逐渐增大,才能筛选得到可耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌株
2、45 增加目的菌株浓度
3、设置一系列浓度梯度的葡萄糖溶液,再向其中分别接种等量的YDF-1,每天定时用血细胞计数板统计溶液中的菌体数量,增殖效果最佳的葡萄糖溶液即为YDF-1增殖的最佳浓度
21-2(基础) 链孢霉是食用菌生产过程中常产生的一种竞争性真菌,具有危害范围广、繁殖快、防治困难等特点。研究人员从菌袋的污染部位挑取链孢霉孢子,进行了下图所示实验,所得实验结果(即菌落直径,单位:mm)如下表。回答下列问题:
杀菌剂种类
稀释倍数
100
300
百菌清
5.5
11.8
多菌灵
2.3
6.3
霉净克星
1.6
5.7
霉菌高效洁
1.4
5.3
链孢克星
0
4.4
克霉灵
0
3.5
CK
28.6
1、图中除了__________外,其余均需在燃烧的酒精灯火焰附近进行。步骤①为配制好的PDA培养基经__________法灭菌后,冷却至不烫手(或50℃左右),实验组分别加入__________,然后进行步骤②。
2、接种②是使用__________将孢子悬液用__________法接种在培养基表面。分析表中数据,可以得到的实验结论有__________(答出两点)。
3、链孢霉虽可采用化学药剂防治,但因存在__________(答出两点)等缺点,研究者欲尝试分离纯化能抑制链孢霉生长的细菌,采用上图中接种方法,将分离得到的单株纯化细菌接种到接种有链孢震的培养基平板上培养3天,若某细菌和链孢霉之间存在拮抗线(两个不同的菌种相互抵御对方的侵入,从而在两个菌种之间形成一条深色线),则说明__________。
【正确答案】 1、配制培养基 高压蒸汽灭菌 等量不同种类、不同稀释倍数的杀菌剂
2、涂布器 稀释涂布平板 6种杀菌剂对链孢霉均有抑菌作用,其中100倍稀释的克霉灵、链孢克星的抑菌作用最好 3、污染环境,易产生抗药性 该细菌抑制链孢霉生长
21-3(巩固) 研究表明,Lm-PHB2蛋白在细胞核内起调节细胞周期的作用。为研究Lm-PHB2蛋白的生物学活性,研究人员进行了以下实验.RT-PCR是将RNA的反转录(逆转录,RT)和cDNA的聚合酶链扩增(PCR)相结合的技术,LacZ基因的编码产物在X-gal和IPTG存在下,可使大肠杆菌菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色。回答下列问题:
1、过程①需要的酶有__________,该过程需要在目的基因上添加适宜的酶切位点,扩增时,引物和酶切位点的设计依据分别是___________和___________。
2、过程③中筛选和培养大肠杆菌的培养基中需要加入__________和碳源、氮源、水和无机盐等物质,挑取__________色菌落中的微生物培养并提取质粒,用限制酶进行酶切,再对产物进行检测。
3、为检测过程⑤得到的大肠杆菌是否表达Lm-PHB2基因,研究人员以注射了__________后获得的小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞制备单克隆抗体,之后再用制备的单克隆抗体与大肠杆菌中蛋白质进行__________实验。
4、有假说认为Lm-PHB2蛋白能通过抑制宫颈癌细胞的DNA复制来抑制其增殖,请补全验证这一假说的基本思路:__________,检测两组实验中处于不同细胞周期时期的细胞数量。
【正确答案】 1、逆转录酶和Taq酶 Lm-PHB2基因两侧的脱氧核苷酸序列 HindⅢ和EcoRⅠ识别的脱氧核苷酸序列 2、X-gal、IPTG、卡那霉素 白
3、Lm-PHB2蛋白 抗原—抗体杂交
4、将宫颈癌细胞分成等量的两组,实验组将一定浓度的Lm-PHB2蛋白添加到宫颈癌细胞培养液中,对照组则将宫颈癌细胞培养在一般培养液中,在相同且适宜条件下培养24小时(或一段时间)
21-4(巩固) 四尾栅藻是一种淡水藻类,繁殖快、适应性强,可作为制备生物柴油的重要原料之一。为提高四尾栅藻油脂含量,研究人员将从含油量高的紫苏中获得的二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT1)与pBI121质粒构建表达载体,经转化成功获得高产油脂四尾栅藻,研究过程如下图,其中DGAT1-F(5'-GCATCTAGAATGGCGATCTTGGACTC-3')和DGATI-R(5'-CGGATCCCTACCTTGCACTAGCTTTTC-3')是以DGATI基因为依据设计的一对引物,1acZ基因编码产物在X-gal和IPTG存在下,可以产生蓝色沉淀,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色。请回答下列问题。
1、过程②应选用的限制酶是__________和__________。
2、过程③经转化的大肠杆菌接种到培养基上继续培养,为筛选获得目标菌株,培养基应加入的成分有__________、__________、IPTG。
3、为检测表达载体转化四尾栅藻的情况及确定目的基因是否表达,研究人员进行了如下实验,请完成下表。
实验步骤
简要操作过程
初筛培养
经转化后的四尾栅藻接种于含①__________的BG11固体培养基并放置于人工气候箱培养,一段时间后观察其生长情况
扩大培养
在BG11固体培养基上分别挑取数个单藻落接种至BG11液体培养基中光照摇床培养,编号备用
验证
收集四尾栅藻藻体,提取基因组DNA,以DGAT1-F和DGAT1-R为引物,采用②__________技术验证是否含有目的基因,未转化的四尾栅藻作对照
油脂含量测定
利用索氏抽提法分别测定③__________的油脂含量
结果处理
统计并比较验证结果及藻体中油脂的含量
【正确答案】 1、BamHI XbaI 2、氨苄青霉素 X-gal
3、卡那霉素 PCR (等量的)转化后和未转化的四尾栅藻
21-5(巩固) 姜黄素是姜科植物的特征性成分,具有重要的药理活性,在预防和治疗疾病方面有很大潜力。科学家将合成姜黄素的相关基因导入到敲除了arnA基因的大肠杆菌中,成功获得了姜黄素产量较高的工程菌,下图为基本操作流程。请回答:
1、步骤1所用的培养基一般都含有____________成分,以保障微生物的基本营养需求。培养基常用的灭菌方法为__________。
2、步骤2和步骤4中所用的质粒与含有目的基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1图2所示。不同限制酶识别序列及酶切位点见下表。
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
5′-G↓GATCC-3′
5′-T↓GATCA-3′
5′-↓GATC-3′
5′-A↓AGCTT-3′
①用Sau3AⅠ对图1中的质粒完全酶切后能获得____________种大小不同的DNA片段。
②用图中质粒和目的基因构建基因表达载体时,科研人员将图1所示的质粒用BamHⅠ酶切后,与用Sau3AⅠ酶切获得的目的基因混合,再用DNA连接酶进行连接反应后,导入受体菌,得到以下三种类型的大肠杆菌:
a:只含有环状目的基因
b:只含有质粒载体
c:只含有插入了目的基因的重组质粒
如果用含有__________的培养基进行筛选,成活的菌种中b和c是不能区分的,原因是___________。在此基础上,若要筛选出c的单菌落,还需使用含有__________的固体培养基。
3、步骤5中,获得的姜黄素高产工程菌需先进行活化和__________后才能接种到发酵罐中进行大型发酵,以缩短发酵时间。发酵过程需保持__________等条件(答出两点即可),以保证菌体能正常生长。发酵结束后将发酵液进行离心处理,采取适当措施分离纯化姜黄素。
【正确答案】 1、水、无机盐、碳源、氮源 高压蒸汽灭菌法
2、4 X抗生素 二者均含有X抗生素的抗性基因,对X抗生素均有抗性,因此在该培养基上均能生长 Y抗生素 3、扩大培养 适宜温度、pH、营养供给充分
21-6(提升) 心脏移植是挽救终末期心脏病患者生命唯一有效的手段,然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤(IRI),可能导致心脏坏死。研究发现,IRI通过促进Case8等一系列凋亡基因的表达,导致细胞凋亡最终引起器官损伤。根据Case8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Case8基因沉默,有效抑制IRI所致的器官损伤。图1是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图,图2是此研究可能用到的4种限制酶及其切割位点。回答下列问题:
1、图1中步骤构建重组质粒需要使用多种工具酶。常用的DNA连接酶有EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶。图2中_____酶切割后的DNA片段可以用EcoliDNA连接酶连接,图中_____酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是_____。
2、图1中步骤将重组质粒导入猪的心肌细胞最常用的方法是_____。siRNA对应DNA序列在心肌细胞中表达产生siRNA的步骤称为_____。siRNA与RISC组装形成基因沉默复合物,通过抑制基因表达的_____过程,使Case8基因沉默,从而降低IRI引起的细胞凋亡。
3、研究人员根据Case8基因的碱基序列,设计了三种序列分别导入猪的心肌细胞,通过测定靶基因Case8的mRNA含量来确定最优序列。测定mRNA含量时,需提取心肌细胞的总RNA,经过_____过程得到cDNA,再进行PCR扩增,测定PCR产物量,结果如图3所示。据此判断最优序列是_____。
4、与直接将siRNA导入猪的心肌细胞相比,通过重组质粒将siRNA对应的DNA序列导入心肌细胞,其优点是_____(答出一点)。
5、选用猪的心肌细胞作受体细胞是因为猪在基因、解剖结构、生理生化和免疫反应等方面与人类极为相似。为了解决心脏移植供体短缺问题,许多科学家正在研究用猪心脏代替人的心脏。你认为将猪心脏移植到人体面临的最大挑战是_____。请说出一种解决这一问题的思路:_____。
【正确答案】 1、EcoRI、PstI EcoRI、SmaI、PstⅠ、EcoRV 磷酸二酯键
2、显微注射法 转录 翻译 3、逆转录 序列 2
4、可持续产生 siRNA,使靶基因长时间沉默
5、免疫排斥反应 可以利用基因工程技术将与免疫排斥有关猪的抗原基因敲除或转入一些人类特有蛋白的基因,将猪细胞伪装成人的细胞
答案解析
1-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、细胞内的无机盐主要以离子的形式存在,有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分,许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,有些无机盐参与维持酸碱平衡和渗透压。
2、厌氧菌在有氧条件下,其呼吸和繁殖会受到抑制。
3、必需氨基酸是人体不能合成的,需要从食物中获取。
详解:
A、当人过多地摄入脂肪类食物又缺少运动时,会使脂肪在体内积累,就有可能导致肥胖,A正确;
B、大量出汗,丢失大量水分,同时丢失大量无机盐,因此会导致人体水盐和酸碱平衡失调,这时应多喝淡盐水来补充,B正确;
C、包扎伤口时,要选用透气的消毒纱布,以防止伤口中的破伤风杆菌等厌氧菌大量繁殖,C正确;
D、非必需氨基酸可以自身合成,在评价食物中蛋白质成分的营养价值时,人们格外注重必需氨基酸的种类和数量,D错误。
故选D。
1-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。例如,从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核,得出植物细胞都有细胞核这一结论,运用的就是归纳法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论,实际上就是运用了不完全归纳法,如果观察了所有类型的植物细胞,并发现它们都有细胞核,才得出植物细胞都有细胞核的结论,就是完全归纳法。科学研究中经常运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的,因此可以用来预测和判断,不过,也需要注意存在例外的可能。
详解:
A、所有生物都含有蛋白质和核酸,但不是所有生物都含有DNA,如RNA病毒不含DNA,A错误;
B、并非地球上所有的生物都具有生命系统的各个层次,如病毒不属于生命系统的任何层次,植物不具有系统层次等,B错误;
C、多糖属于多聚体,构成多糖的单体是葡萄糖,不具有多样性,C错误;
D、细胞学说建立是应用了不完全归纳法,D正确。
故选D。
1-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
并非所有的高等植物细胞均具有叶绿体,如高等植物的根尖分生区细胞;原核生物虽然没有线粒体,但是其细胞内含有与有氧呼吸有关的酶,故存在一些原核生物没有线粒体但是仍能进行有氧呼吸。
详解:
A、动物细胞无叶绿体,但高等植物细胞也不一定有叶绿体,不能依据有无叶绿体区分是高等植物细胞还是高等动物细胞,A错误;
B、有些真核生物的细胞也没有细胞核,如植物的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞,不能依据细胞中有无细胞核区分其属于原核生物还是真核生物,B错误;
C、同源染色体的联会和分离是减数分裂特有的,可依据有无同源染色体的联会和分离判断有丝分裂和减数分裂,C正确;
D、有些原核生物没有线粒体,但能进行有氧呼吸,不能依据有无线粒体判断生物体能否进行有氧呼吸,D错误。故选C。
1-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
果酒制作的原理是酵母菌在无氧的条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。制作泡菜时要用到乳酸菌,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜具有特殊的风味,乳酸菌是厌氧菌,分解有机物是不需要氧气的,因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口,以避免外界空气的进入,否则如果有空气进入,就会抑制乳酸菌的活动,影响泡菜的质量。
详解:
A、泡菜的口味品质最佳是乳酸积累到百分比为0.4%~0.8%时,A错误;
B、制作果酒时,适当加大接种量,菌体的基数增大,可快速形成优势菌群,抑制杂菌生长,提高发酵速率,B正确;
C、制作果酒时,每间隔一段时间就应将瓶盖拧松以放出所产生的CO2,C错误;
D、参与泡菜制作的微生物主要是乳酸菌,因此泡菜发酵过程中,会产生多种酸,其中主要是乳酸,还有少量的亚硝酸,D错误。
故选 B。
1-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、赤霉素的合成部位:主要是幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育。
2、生物膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性。
详解:
A、定期松土可以增加土壤的含氧量,利于根系的有氧呼吸,促进根对无机盐的吸收,A正确;
B、用传统方法生产啤酒时,大麦芽是不可缺少的原材料,利用大麦芽实质是利用其中的α-淀粉酶。用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就可以产生α-淀粉酶,这样就可以简化工艺,降低成本,B正确;
C、细胞膜的成分主要是磷脂,将磷脂制成小球,根据相似相溶原理,磷脂小球可以很好的与细胞膜融合,将药物送入细胞中,小球膜的和细胞膜的融合体现了生物膜在结构上的特点流动性,而非选择透过性, C错误;
D、高温会使蛋白质的空间结构发生改变,空间结构松散,暴露更多的肽键,容易被蛋白酶水解,所以煮熟的鸡蛋更容易消化, D正确。
故选C。
1-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、探究酶具有专一性,本实验使用两种酶一种底物的方法,可以探究,淀粉是非还原糖,水解后,产生葡萄糖是还原糖,与斐林试剂产生砖红色沉淀。
2、果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗;(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干;②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒;(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁;(4)发酵。
详解:
A、叶绿体中色素的分离:制备色素提取液→制备滤纸条→画滤液细线→用层析液分离色素→制片→观察,A正确;
B、果酒的制作:采摘新鲜葡萄→冲洗葡萄,去除梗枝→发酵瓶消毒,葡萄榨汁、过滤→葡萄汁装入发酵瓶→发酵酿造葡萄酒(盖上瓶盖→定时排气),B正确;
C、观察植物细胞的有丝分裂时,其装片的主要制作过程为解离、漂洗、染色和制片。在制片时,先将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并将根尖弄碎,再盖上盖玻片,C错误;
D、验证酶的专一性实验需要鉴定淀粉和蔗糖是否被淀粉酶分解,实验过程:分别加入等量的蔗糖和淀粉溶液→均加入等量淀粉酶溶液→均加入等量斐林试剂→加热→观察,D正确。
故选C。
2-1【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、分泌蛋白合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行初加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程需要线粒体提供能量。
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输。生物大分子和细胞膜上的受体结合后,引起细胞膜内陷,将大分子包在囊泡中,进而内吞形成囊泡,把大分子物质摄入细胞内,胞吞和胞吐的生理基础是细胞膜的流动性,在此过程中需要消耗由细胞呼吸提供的ATP。
详解:
A、蓖麻细胞中高尔基体膜和细胞膜、内质网膜以囊泡的形式间接相连,有利于物质运输,A错误;
B、蓖麻毒素是一种分泌蛋白,蓖麻细胞首先在游离的核糖体上,以氨基酸为原料开始多肽链的合成,再转移到粗面内质网继续合成,B正确;
C、由题干信息可知,蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体和液泡的参与,C正确;
D、由题干信息可知蓖麻毒素能使“真核细胞的核糖体失去活性”,而核糖体是合成蛋白质的场所,所以蓖麻毒素可通过阻碍癌细胞中蛋白质的合成,用于癌症的治疗,D正确。
故选A。
2-2【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
详解:
A、第一处是内质网形成的囊泡,第二次是高尔基体形成的囊泡,两处囊泡的功能都是进行胞内物质运输,A正确;
B、囊泡运输依赖于膜的流动性且消耗能量,B错误;
C、参与糖酵解的酶属于胞内酶,合成后不需经内质网和高尔基体加工,具有生物学活性,C错误;
D、消化腺细胞是动物细胞,无细胞壁,D错误。
故选A。
2-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
图中可以看出,细胞自噬包括分隔膜形成吞噬泡以及膜融合的过程,能够体现细胞膜的结构特点。溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,含有多种水解酶,能分解多种物质。溶酶体的功能有:与食物泡融合,将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子,残渣通过外排作用排出细胞;在细胞分化过程中,某些衰老细胞器和生物大分子等陷入溶酶体内并被消化掉,这是机体自身重新组织的需要。
详解:
A、分隔膜来自细胞中的内质网,也属于生物膜,生物膜的基本支架是磷脂双分子层,A正确;
B、自噬作用包括分隔膜形成吞噬泡以及膜融合的过程,因此结构基础是生物膜具有一定的流动性,B正确;
C、溶酶体内没有分解二氧化硅的酶导致自噬过程异常,因此硅尘环境下工人易患硅肺,C错误;
D、自噬溶酶体只有单层膜结构,因此大分子被水解成小分子后,穿过一层膜进入细胞质基质,D正确。
故选C。
2-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
详解:
A、由题干信息可知,游离的核糖体合成信号序列后可以结合到内质网上,蛋白质合成结束后,附着的核糖体会与内质网脱离,故核糖体的“游离”状态或“附着”状态是相对的,A正确;
B、核糖体与内质网结合形成有空间结构的蛋白质,这说明它们的结合是蛋白质合成的过程,蛋白质的合成中有mRNA的参与,而mRNA密码序列是具有特定性的,B正确;
C、若M基因编码的蛋白质具有推动细胞内囊泡运输的功能,则当细胞内M基因发生突变时,会导致内质网中的蛋白质不能经囊泡运输至高尔基体,与事实不符,C错误;
D、结合题意“合成的蛋白质经内质网、高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成”,而“当细胞内M基因发生突变时,会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,不能发送到胞外”,M基因编码的蛋白质可能参与分泌蛋白构象的最终形成,D正确。
故选C。
2-5【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
“酸生长理论”认为生长素能够促进H+向细胞外主动运输,使细胞壁周围pH下降,软化细胞壁从而促进生长。
详解:
A、质子泵合成之后被运输到细胞膜成为膜蛋白,该过程与生物膜的流动性有关,A正确;
B、质子泵发挥作用时,空间结构改变,质子泵与H+结合并将其逆浓度运出细胞膜,B错误;
C、质子泵属于细胞膜上的物质转运蛋白,能转运H+而不能转运其他物质,该过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能,C正确;
D、生长素是植物激素的一种,属于信号分子,生长素的作用之一是促进细胞伸长,能通过促进细胞体积增大而促进植物生长,D正确。
故选B。
2-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
详解:
A、LDL通过胞吞方式进入细胞,需要与LDL受体结合,而LDL受体就是膜上一种蛋白质,A错误;
B、mRNA是翻译的模板,siRNA与PCSK9mRNA特异性结合,抑制反应,结合后的siRNA将PCSK9mRNA剪断,说明其是一种酶,可以降低反应的活化能,不能提供活化能,B错误;
C、LDL的降解过程体现了细胞膜具有流动性的结构特点,选择透过性是膜的功能特性,且整个过程没有穿过膜,不能体现选择透过性,C错误;
D、血液中胆固醇含量偏高,可能造成血管堵塞,危及生命,因此需要限制其过量摄入,D正确。
故选D。
3-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
群落的时间结构指群落结构在时间上的分化或在时间上的配置。①群落季相:主要标志是群落主要层片的物候变化,季相是一种时间结构。②植物群落的年变化:除了周期性的季节变更之外,在不同年度之间,生物群落常有明显的变动。这种变动也限于群落内的变化,不产生群落的更替现象,一般成为波动。
详解:
A、螟蛉是一种绿色小虫,蜾赢是一种寄生蜂,蜾赢常捕捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里,卵孵化后就拿螟蛉作食物,因此“螟蛉有子,蜾赢负之”体现了生物之间存在捕食关系,A错误;
B、越鸟从南方来,胡鹰也向北飞去,体现出群落的时间结构,B正确;
C、早出的黄莺争相飞往向阳的树木,燕子忙着筑巢衔泥,体现了各个物种的繁殖,C错误;
D、“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”体现了物理信息:温度对植物生命活动的影响,D错误。
故选B。
3-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态,信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
详解:
A、消费者是生态系统中的最活跃的成分,可以加快生态系统的物质循环和能量流动,对植物的传粉和种子的传播具有重要作用,所以“菜花黄,蜂闹房”体现消费者对作物传粉的作用,A正确;
B、“离离原上草,一岁一枯荣”,这种草地外貌的季节性变化是由于时间的推移所致,体现了群落的季节性,B错误;
C、鹿以苹为食,反映了捕食关系,呦呦是声音,属于生态系统的物理信息,C正确;
D、农业生产应避免虫害,体现了合理调整能量流动关系,使能量持续流向对人最有益的部分,D正确。
故选B。
3-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
J型曲线表示在理想条件下种群数量的增长规律,J型曲线需要的条件是:环境条件是资源和空间充裕、气候适宜、没有敌害等,种群的数量每年以一定的倍数增长,可用数学模型Nt=N0λt表示。
详解:
A、用样方法调查其种群密度要做到随机取样,以保证估算值最接近与真实值,A正确;
B、某种生物新迁入一地,由于气候适宜、食物和空间充裕、又缺乏天敌,类似理想条件,此时种群数量增长为J型增长,但经过一定时间后,其种群数量增长会受到抑制,不会始终为J型增长,B错误;
C、加拿大一枝黄花入侵后与本地杂草是竞争关系,会在营养物质、光照、空间等方面展开竞争,由于一枝黄适应能力很强,在与本地物种竞争过程中很容易获胜,从而可能导致某些本地物种消亡,致使丰富度下降,C正确;
D、一枝黄花根部分泌的化学物质抑制多种草本植物的生长属于化学信息,说明信息传递可以调节种间关系,D正确。
故选B。
3-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
立体养殖利用的生态学原理是群落的空间结构,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,其中群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。
详解:
A、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者,以及非生物的物质和能量,生活在海洋牧场中的所有生物构成了群落,A错误;
B、与单一养殖生态系统相比,海洋牧场生态系统中的物种丰富度高,营养结构复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更强,B正确;
C、海洋牧场具有休闲、观光功能,人可从中获得经济效益,体现了生物多样性的直接价值,C正确;
D、海洋牧场中的立体养殖体现了生物在垂直方向上的分布,属于群落的垂直结构,有利于提高资源的利用率,提高经济效益,D正确。
故选A。
3-5【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
种群的数量特征包括种群的密度、出生率和死亡率、迁入率与迁出率、年龄组成与性别比例。种群的密度是种群最基本的数量特征,调查种群密度的方法常见的有样方法、标志重捕法、黑光灯诱捕法等。样方法适用于植物或者活动能力弱、活动范围小的动物,标志重捕法适用于活动能力强、活动范围广的动物,黑光灯诱捕法适用于趋光性昆虫。
详解:
A、据图可知,盲蝽具有特异的趋光性,所以可以用黑光灯诱捕法调查盲蝽的种群密度,A正确;
B、人工合成的性引诱剂X属于化学信息,B错误;
C、年龄组成会影响到种群的出生率与死亡率,可以预测种群数量的变化趋势,C正确;
D、引入天敌可以增大盲蝽的环境阻力,降低盲蝽的环境容纳量,也就是K值,D正确。
故选B。
3-6【提升】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
分析题意,小型鼠与红松果实之间是捕食关系;革蜱与红松果实之间是寄生关系,据此分析作答。
详解:
A、分析题意可知,林区动物因革蜱叮咬而易患森林脑炎,因此可推测发病率会呈现与曲线②相似的波动特征,A正确;
B、生物群落是指一定区域的所有生物,该林区红松、小型鼠和革蜱三种生物不是所有生物,不能构成一个群落,B错误;
C、通过化学药物喷洒防治革蜱不属于生物防治,C错误;
D、如果革蜱的数量减少,对于小型鼠的影响减少,小型鼠数量增加,则对于红松果实的采食增加,红松果实数量减少,D错误。
故选A。
4-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
据图分析,短日照植物处于短夜环境不开花,处于长夜环境开花,短日照植物虽然处于长夜环境,但被闪光中断,则变为短夜环境,故不开花。
详解:
A、据图可知,控制开花的因素是持续不间断的黑暗环境,A正确;
B、夜间照明使得黑暗环境中断,变为短夜环境而不开花,因此在短日照植物临近开花季节, 夜间照明会使开花时间推迟,B正确;
C、菊花属短日照植物,在秋季开花,若使其在夏季开花,可每天遮光数小时,使光照时间缩短,C正确;
D、若将实验植物换成长日照植物,则在暗期内给予多次闪光,长日照植物会提前开花,D错误。
故选D。
4-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
根据题意,短日照植物实际是长夜植物,长日照植物实际是短夜植物,长暗期中间给予短瞬间光照,长日照植物开花,原因不是光照总时长满足其要求,而是满足了短夜条件,长光期中间插入一次短时黑暗,是给了长光周期的短黑暗因此开花。
详解:
A、长日照植物是指每天日照时间长于它的临界日长才开花的植物,短日照植物是指每天日照时间短于它的临界日长才开花的植物,A正确;
B、短日照植物实际是长夜植物,长日照植物实际是短夜植物,短光周期的长暗期中间给予短瞬间光照,长日照植物开花,原因不是光照总时长满足其要求,而是满足了短夜条件,B正确;
C、长光周期的长光期中间插入短时黑暗,短日照植物不开花,因为黑暗时长不能满足其要求,C正确;
D、植物对昼夜相对长度变化发生反应的现象,称为光周期现象,D错误。
故选D。
4-3【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
吸收红光-远红光可逆转换的光受体(色素蛋白质),称之为光敏色素。光敏色素分布在植物各个器官中,黄化幼苗的光敏色素含量比绿色幼苗多20~100倍。
详解:
A、光周期现象即很多植物的开花与昼夜长短有关,光周期与光敏色素有关,光敏色素在活性和非活性之间切换,就像一个由光和温度控制的二元开关,A错误;
B、2、5对比,说明暗期用红光照射一下不开花,根据5、6对比,说明远红光(FR)能促进开花,7组增加红光照射后又不开花,8组增加远红光照射后又开花,因此根据5、6、7、8四组实验实验结果可以判断,远红光可以消除红光的作用,B正确;
C、5、6对比,说明远红光(FR)能促进开花,如果在实验3中黑暗里用一个远红光照射来代替白光照射,植物将会开花,C正确;
D、实验1、3的黑暗时长均小于实验4,1、3均不开花,若实验4开花,可以推测暗期时长对于该植物开花更重要,D正确。
故选A。
4-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
光敏色素是指吸收红光远红光可逆转换的光受体(色素蛋白质)。光敏色素分布在植物各个器官中,一般来说,蛋白质丰富的分生组织中含有较多的光敏色素。
详解:
A、光敏色素是一种可溶性的色素—蛋白质复合体,接受光刺激并传递信号,进而启动细胞核内相关基因表达并引起相关的生理反应,A正确;
B、接受红光刺激后无活性的Pr转变为有活性的Pfr,光敏色素的空间结构发生改变,活性也发生改变,B正确;
C、光敏色素的化学本质是蛋白质,是接受信号的物质,C错误;
D、增加红光照射能提高Pfr/(Pfr+Pr)的比值,有利于维持叶片中的叶绿素水平,有利于提高低温时植物光合作用释放氧气的速率,D正确。
故选C。
4-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题图及题文:本实验的自变量是光周期和光周期处理部位,因变量是植物是否开花。从图中可知,无论是长日照还是短日照处理顶部,只要用短日照处理下部叶片,植物都开花,说明菊花开花感受光周期刺激的部位是植物体的下部叶片,且菊花是短日照植物。
详解:
A、依题意,本实验欲探究的目的是菊花感受光周期刺激的部位是顶部的花芽还是下部的叶片。根据实验的单因子变量原则,自变量应该是光周期和光周期处理部位,因变量是植物是否开花,A错误;
B、从图中可知,无论是长日照还是短日照处理顶部,只要用短日照处理下部叶片,植物都开花,说明菊花开花感受光周期刺激的部位是植物体的下部叶片,B错误;
C、由图中实验结果可以推知,菊花是短日照植物,要使其提前开花,应该缩短光照时间,C错误;
D、由分析可知,本实验可得出的结论是菊花开花受光周期的部位是植物体的下部叶片,D正确。
故选D。
4-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应
详解:
A、光敏色素是一类能够感知光信号的色素-蛋白复合体,光敏色素主要吸收红光和远红光,A正确;
B、光敏色素由Pr转为Pfr的结构变化信号经传导调控特定基因表达,从而表现出生物学效应,B正确;
C、图示过程影响豆芽转变成豆苗的过程,推测光形态建成是植物通过光调控细胞的分化、组织器官的形成,C正确;
D、延长红光照射的时间Pfr增多,COP/DET/FUS复合体及转录因子PIFs等功能,COP/DET/FUS复合体及转录因子PIFs抑制豆芽形成豆苗,故延长红光照射解除了这种抑制,降低了豆芽产量和品质,D错误。
故选D。
5-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
据题干信息可知:人类基因组中含有一些非编码序列,可以转录出非编码RNA,它们不能编码蛋白质,但有重要的生理和生化功能。据此分析作答。
详解:
A、由分析可知,此类RNA不能转录出编码RNA,而RNA病毒中的RNA可以转录出编码RNA,故从本质上说,此类RNA基因不同于RNA病毒中的基因,A正确;
B、在减数分裂过程中,可能在减数第一次分裂前期发生交叉互换,也会在减数第一次分离后期发生基因的自由组合,故不同的RNA基因之间可以重新组合,B正确;
C、mRNA是编码RNA,可以作为翻译的模板,而此类RNA基因是非编码RNA,C错误;
D、蛋白质的合成过程中需要tRNA转运氨基酸,需要在核糖体上合成(核糖体的成分含有rRNA),tRNA和rRNA均为非编码RNA,D正确。
故选C。
5-2【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、癌细胞的主要特征是能够无限增殖,形态结构发生了变化,细胞表面发生了变化。
2、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成。
3、紧扣题干信息“非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA)”答题。
详解:
A、水分减少,代谢活动减弱是衰老细胞的特点,而不是癌变的特点,A错误;
B、该特殊的非编码RNA彻底水解后可得到6种终产物,包括4种碱基、1种核糖和1种磷酸,B正确;
C、RNA都是由DNA转录而来的,C正确;
D、作为胰腺癌生物标记的非编码蛋白质的RNA是不能翻译合成蛋白质的,D正确。
故选A。
点睛:本题考查遗传信息的转录和翻译,要求考生识记遗传信息转录和翻译的具体过程、场所、条件及产物等基础知识,能结合所学的知识和题干信息准确判断各选项。
5-3【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
分析题干信息,有polyA尾的mRNA可以结合更多的核糖体,可以得知polyA尾的作用是提高相应蛋白质的翻译效率,获得更多的蛋白质。
详解:
A、真核生物基因的尾部没有T串序列,故判断polyA尾不是转录而来的,再根据题干信息“3'端有一个含100~200个A的特殊结构”可知,该序列是mRNA合成后,在相应酶的作用下依次在其3'端添加腺嘌呤核糖核苷酸形成的,A错误;
B、题干信息“科研人员将含有polyA尾和无polyA尾的珠蛋白mRNA分别注入爪蟾卵母细胞中,起初二者都能合成珠蛋白,6h后,后者不能继续合成珠蛋白”说明polyA尾可以增强mRNA的稳定性,使其长时间发挥作用,B正确;
C、根据题干信息,有polyA尾的mRNA可以结合更多的核糖体,说明含palyA尾的mRNA合成蛋白质的效率更高,C正确;
D、polyA尾并没有编码氨基酸,不会翻译出蛋白质,D正确。
故选A。
5-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
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。
题图分析:①表示转录过程,②表示翻译过程。
详解:
A、基因A部分碱基发生甲基化导致①过程减弱,进而导致②过程减弱,这种甲基化可遗传,A错误;
B、由图可知,RNA聚合酶与基因A的启动子的结合次数大于基因B,B错误;
C、①为转录过程,该过程主要发生在细胞核中,mRNA、rRNA和tRNA都是转录的产物,C正确;
D、②过程为翻译过程,该过程中tRNA上含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子,D错误。
故选C。
5-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
详解:
A、根据题意,miRNA基因的表达过程只有转录阶段,不翻译成蛋白质,A错误;
B、核糖体的组成成分是rRNA和蛋白质,在翻译的时候会存在RNA-蛋白质复合物,B错误;
C、根据碱基互补配对原则,miRNA含有的碱基越多,能够配对的靶基因的mRNA序列越少,则其沉默复合物作用的靶基因的种类越少,C正确;
D、miRNA与其他蛋白质形成沉默复合物,然后与靶基因的mRNA结合来介导mRNA的降解,从而调控生物性状,所以沉默复合物将基因沉默的原理是通过碱基互补配对抑制靶基因的翻译,D错误。
故选C。
5-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
据图可知,图中病毒是一种有包膜的负链RNA病毒,且具有包膜(包膜来自宿主细胞膜),且该病毒具有多种RNA,其功能不同。
详解:
A、汉坦病毒的基因组M是一段RNA,可编码两种包膜糖蛋白依靠的是其特定的核糖核苷酸序列,A正确;
B、由题意可知,负链RNA病毒的基因组RNA须产生与之互补的RNA才能作为mRNA,因此,汉坦病毒的基因组RNA不能作为翻译的模板,在增殖时可形成双链RNA,B正确;
C、由题意可知,包膜主要来源于宿主细胞膜,C错误;
D、汉坦病毒是一种RNA病毒,推测汉坦病毒的RNA聚合酶的合成模板与催化产物均为RNA,D正确。
故选C。
6-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。
详解:
A、中枢神经系统包括脑和脊髓,脑包括大脑、小脑和脑干等,A错误;
B、GABA能中间神经元释放GABA作用于邻近细胞,促进C1-向细胞内扩散,由此可知,GABA能中间神经元向突触后神经元传递抑制性信号,B错误;
C、GABA能中间神经元释放GABA作用于邻近细胞,促进C1-向细胞内扩散,由此可知,与正常人相比,ASD患者GABA能中间神经元的邻近细胞的细胞膜对Cl-的通透性增大,C错误;
D、治疗孤独症可通过干扰GABA与受体的结合,则GABA不能作用于邻近细胞,不会促进C1-向细胞内扩散,D正确。
故选D。
6-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
详解:
A、5-羟色胺合成、分泌不足,容易导致突触间隙5-羟色胺含量低,使人产生消极情绪,A正确;
B、5-羟色胺再摄取抑制剂抑制突触前膜重吸收5-羟色胺具有选择性,因此,这种抑制剂作用于突触前膜具有特异性,应是与突触前膜重吸收5-羟色胺有关的受体结合,若是抑制ATP水解,阻止重吸收的能量供应,则会影响神经元多种耗能的生命活动,即体现不出选择性,B错误;
C、5-羟色胺再摄取抑制剂可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收,有利于神经系统的活动正常进行,所以抑郁症患者突触间隙的5-羟色胺可能过多地被突触前膜重吸收,导致突触间隙5-羟色胺比正常人的少,C正确;
D、建立和维系良好的人际关系、适量的运动和调节压力可以减少情绪的波动,有利于抑郁症的治疗,D正确。
故选B。
6-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位,兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流。
详解:
A、视杆细胞主要感受弱光、暗视觉,因此夜间活动的动物的感光细胞多为视杆细胞,A正确;
B、视杆细胞细胞膜上的Na+通道蛋白与K+通道蛋白结构有差异的原因是控制两者蛋白质的基因不同,B错误;
C、题干分析,在光刺激下,视杆细胞可发生一系列的光化学变化和电位改变,使视细胞发生神经冲动,冲动经视细胞传给双极细胞,两个细胞之间可发生电信号到化学信号的转变,C正确;
D、视细胞发生神经冲动的过程中需要消耗能量,则会发生高频率的ATP水解和合成,以满足能量的需求,D正确。
故选B。
6-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
神经元之间通过突触传递信息的过程:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化;神经递质被降解或回收。
详解:
A、由图1可知,神经递质不可以通过突触后膜上的离子通道进入下一个神经元,A错误;
B、由图2可知,多巴胺发挥作用后会被回收,B错误;
C、由图2可知,可卡因的作用机理:与突触前膜上多巴胺转运体结合,导致多巴胺无法回收,持续作用于突触后膜,导致后膜持续兴奋,C错误;
D、当可卡因药效失去后,突触间隙的多巴胺恢复正常数量,由于多巴胺受体已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须服用可卡因来维持神经元的活动,D正确。
故选D。
6-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1.神经冲动在神经元之间传递是通过突触结构传递的,突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
2.神经递质有两种类型,即兴奋型和抑制型,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。神经递质的受体可存在于神经细胞、肌细胞、腺体细胞等细胞膜上。由于神经只能由突触前膜释放作用于突触后膜,因此兴奋在突触处只能单向传递。
详解:
A、可卡因抑制多巴胺转运体的作用,抑制多巴胺回收,A错误;
B、多巴胺是一种神经递质,通过胞吐释放,B错误;
C、可卡因抑制多巴胺转运体的作用,使突触间隙的多巴胺含量上升,导致多巴胺持续作用于突触后膜,C正确;
D、可卡因的存在最终会导致多巴胺受体减少,进而使机体正常的神经活动受到影响,D错误。
故选C。
6-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体、树突相接触,共同形成突触。
2、当神经末梢有神经冲动传来时,突触前膜内的突触小体受到刺激,会释放一种化学物质—神经递质。神经递质经过扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,引发一次新的神经冲动。
详解:
A、由于NO是气体分子,突触间隙中的NO进入神经元的运输方式是自由扩散,A正确;
B、NO是一种能刺激前后两个神经元的神经递质,突触间隙中的NO可以向突触前膜逆向传递信息,B正确;
C、途径Ⅱ会导致突触前膜释放抑制性递质,Ⅲ表示NO刺激前后两个神经元持续兴奋,因此途径Ⅲ有助于提高学习与记忆能力,C错误;
D、长期睡眠不足使NO的含量增加,NO通过途径I进入突触前膜后,还可以抑制线粒体的细胞呼吸和细胞核的功能,出现供能障碍,D正确。
故选C。
7-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;
协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;
主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
详解:
A、无转运蛋白参与的物质转运过程除了自由扩散外,还可能是胞吞和胞吐,A错误;
B、Na+不能通过通道蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞,只能通过载体蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞,因为细胞外的钠离子浓度往往较高,B错误;
C、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,说明被转运物质不需要与通道蛋白结合, C错误;
D、肾小管上皮细胞依靠水通道蛋白重吸收水分的方式是顺水分子的相对浓度梯度进行的,属于被动运输中的协助扩散,D正确。
故选D。
7-2【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
2、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
详解:
A、如图所示,有糖蛋白的一侧为细胞膜外一侧,Ca2+由细胞内向细胞外进行主动运输,A错误;
B、分析图可知,在跨膜运输时,Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合,能表明载体蛋白具有特异性,B正确;
C、从图可知,有ATP水解成ADP的过程,说明该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,酶是可以降低反应所需的活化能的,C正确;
D、在图示的主动运输过程中,载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,且每次转运都会发生同样的结构改变,D正确。
故选A。
7-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
详解:
A、据图可知,H+的分泌消耗ATP,为主动运输,A正确;
B、促胰液素是由小肠黏膜分泌的,而HCl能促进小肠粘膜分泌促胰液素,B正确;
C、胃壁细胞大量分泌盐酸的同时将HCO3-分泌到组织液,不会外周组织液酸化,C错误;
D、结合题意可知,药物A使质子泵失活后抑制胃酸的分泌,D正确。
故选C。
7-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
物质运输方式:
(1)被动运输:分为自由扩散和协助扩散:①自由扩散:顺相对含量梯度运输;不需要载体;不需要消耗能量。②协助扩散:顺相对含量梯度运输;需要载体参与;不需要消耗能量。
(2)主动运输:能逆相对含量梯度运输;需要载体;需要消耗能量。
详解:
A、分析题干信息“当细胞膜上Ca2+通道打开时,可促进胰岛素的分泌”可知,当血糖浓度高时,细胞膜上Ca2+通道打开,当机体的血糖浓度偏低时,胰岛B细胞膜上的Ca2+通道可能处于关闭状态,A正确;
B、胰岛B细胞膜外的Ca2+浓度明显高于膜内,膜内的K+浓度明显高于膜外,胰岛B细胞的K+外流和Ca2+内流都是通过通道顺浓度梯度的运输,都为协助扩散,B正确;
C、胰岛素B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差,其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是主动运输,需要载体蛋白和能量,C正确;
D、组成K+与Ca2+通道蛋白的氨基酸排列顺序不同是不同蛋白质功能不同的直接原因,但不是根本原因,其根本原因是细胞内的基因的执行情况不同(基因的选择性表达),D错误。
故选D。
7-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
根据提供信息分析:“Ca2+泵是Ca2+激活的ATP酶,每水解一个ATP可以转运两个Ca2+到肌质网内储存起来,在一定的信号作用下,Ca2+又可以从肌质网内释放到细胞质基质中,从而调节细胞运动、肌肉收缩、生长等生理功能。”,说明Ca2+的运输方式是主动运输,Ca2+-ATP酶既可以催化ATP水解为主动运输提供能量,也可以作为运输Ca2+的载体。
详解:
A、由题意知,Ca2+进入肌质网内需要消耗ATP水解释放的能量,层于主动运输,但Ca2+也可以从肌质网内释放到细胞质基质,此时应为协助扩散,A错确;
B、Ca2+泵能运输Ca2+,也能化ATP水解,即催化ATP中远离腺苷的化学键的断裂,B正确;
C、由题意及A选项分析,Ca2+进入肌质网内的方式为主动运输,应为逆浓度梯度运输,即肌质网内Ca2+浓度高于细质基质,C正确;
D、Ca2+可参与调节细胞运动,肌肉收缩,生长等生理活动,因此其可能是细胞内的一种信号物质,D正确。
故选A。
7-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
图中葡萄糖、钠离子从小肠上皮细胞进入组织液的方式分别为协助扩散、主动运输,葡萄糖、钠离子从肠腔进入小肠上皮细胞的方式分别为主动运输、协助扩散。
详解:
A、由图可知,葡萄糖和钠离子进入小肠上皮细胞共用同一载体,A正确;
B、由图可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞属于主动运输(逆浓度梯度),运出小肠上皮细胞为协助扩散(顺浓度梯度),B正确;
C、胰岛素的作用是促进细胞摄取、存储、利用葡萄糖,以使血糖浓度降低,即胰岛素是通过促进血糖的去路使血糖浓度降低,而不能抑制血糖的来源,C错误;
D、载体蛋白在运输离子时其空间结构的改变是可逆的,Na+运出小肠上皮细胞后,载体蛋白恢复原状,又可以继续转运Na+,D正确。
故选C。
8-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、下丘脑分泌TRH,可促进垂体分泌TSH,TSH可促进甲状腺分泌甲状腺激素。
2、根据题干和表格表格信息可知,①TRH含量高而TSH和甲状腺激素含量低,可能是垂体病变引起的垂体性继发性甲减,②中三者均低,可能是下丘脑病变引起的下丘脑性继发性甲减。
3、甲状腺激素的功能:影响细胞内有机物的代谢,促进生长发育,提高神经系统兴奋性。
详解:
A、甲状腺激素具有促进新陈代谢从而促进升高温度的作用,甲状腺激素可提高神经系统兴奋性,所以甲减患者体温偏低、反应迟钝,A正确;
B、原发性甲减患者低浓度的甲状腺激素对垂体的抑制作用减弱,导致其TSH高于正常值,B错误;
C、注射TSH后患者的摄碘率有所升高,说明患者甲状腺正常,不可能是甲状腺病变引起的原发性甲减,则该患者属于继发性甲减,C正确;
D、TRH可促进垂体分泌TSH,TSH可促进甲状腺分泌甲状腺激素,说明病变部位在下丘脑,对应表中① ,D正确。
故选B。
8-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
神经系统的分级调节:(1)人的中枢神经系统:包括脑和脊髓。脑包括大脑、小脑、间脑(主要由丘脑和下丘脑构成)、中脑、脑桥、延髓。(2)神经中枢:中枢神经系统内调节某一特定生理功能的神经元群。包括:大脑皮层、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢等。
详解:
A、躯体运动由大脑皮层第一运动区通过脊髓控制,A错误;
B、比赛中内脏活动受交感神经和副交感神经控制,交感神经和副交感神经控制活动不受意识支配,但其活动并非完全不受中枢神经控制,B错误;
C、感觉在大脑皮层形成,C错误;
D、甲状腺激素的分泌是通过下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素,促进物质氧化分解,提高代谢水平,比赛过程中,下丘脑—垂体—甲状腺轴兴奋,细胞代谢速率提高,D正确。
故选D。
8-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题中表格,病人乙注射促甲状腺激素释放激素后,与注射前相比无变化,说明促甲状腺激素释放激素不能作用于垂体,即乙垂体缺陷;病人丙促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的含量过多,说明失去了甲状腺激素的反馈调节功能,即甲状腺功能缺陷;因此病人甲患有下丘脑功能缺陷症,注射促甲状腺激素释放激素后相关数据恢复正常。
详解:
A、病人甲的下丘脑功能缺陷,该病人促甲状腺激素释放激素浓度较低,故应直接注射促甲状腺激素释放激素(TRH)进行治疗,A正确;
B、病人乙的垂体功能缺陷,促甲状腺激素含量低,甲状腺激素对下丘脑抑制作用减弱,该类病人体内的TRH浓度较高,B正确;
C、病人丙的甲状腺功能缺陷,注射促甲状腺激素释放激素(TRH)或促甲状腺激素(TSH)都不能治愈,C正确;
D、健康人注射TRH使TSH分泌增加,TSH能促进甲状腺激素分泌,甲状腺激素增加会反馈调节抑制TRH的分泌,D错误。
故选D。
8-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
甲状腺激素由甲状腺合成分泌,几乎作用于全身各个细胞:甲状腺激素的作用:促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性。
详解:
A、甲状腺细胞只有TSH(促甲状腺激素)的受体,没有TRH(促甲状腺激素释放激素)的受体,A错误;
B、甲状腺激素可以调节细胞代谢,故脑局部葡萄糖代谢降低可能与甲状腺激素含量减少直接相关,B正确;
C、由题文“甲状腺激素缺乏通过影响大脑边缘系统的功能导致抑郁”可知,甲状腺激素可促进神经系统兴奋性,C正确;
D、甲减(甲状腺功能减退)大鼠脑局部的葡萄糖代谢降低,这与抑郁的症状密切相关,则注射适量的甲状腺激素可以在一定程度上改善甲减大鼠的抑郁症状,D正确。
故选A。
8-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、甲状腺激素的分级调节和反馈调节:下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素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、甲状腺激素的作用促进新陈代谢,促进物质的氧化分解,促进生长发育;提高神经系统的兴奋性;促进神经系统的发育。
详解:
A、甲状腺病变的甲减患者,TRH兴奋试验中,血清TSH水平因为注射而有所上升,甲状腺激素水平无明显变化,A正确;
B、体病变的甲减患者,TRH兴奋试验中,血清TSH水平无明显变化,甲状腺激素水平无明显变化,B正确;
C、下丘脑病变的甲减患者TRH兴奋试验中,血清TSH水平注射而有所上升,甲状腺激素水平升高,C正确;
D、碘元素是合成甲状腺激素的原料,缺碘引起甲状腺漱素分泌不足,导致甲状腺机能减退,甲状腺激素含量偏低时,机体通过负反馈调节促进促甲状腺激素的合成与分泌,促甲状腺激素含量升高,D错误。
故选D。
8-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、激素调节的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官、靶细胞。
2、激素的作用:激素种类多、含量极微,既不组成细胞结构,也不提供能量,只起到调节生命活动的作用。
详解:
A、糖皮质激素分泌后通过血液循环运输到全身各处,而不是定向运输至靶 细胞,A错误;
B、糖皮质激素能通过糖皮质激素受体分别对下丘脑和垂体进行负反馈调节,图中下丘脑CRH神经、垂体上含有糖皮质激素的受体,而肾上腺皮质上不含糖皮质激素的受体,B错误;
C、人体内的糖皮质激素属于信息分子,可通过调节有机物的代谢,提高血糖浓度,C 正确;
D、注射 DEX 即增加体内糖皮质激素的含量,提高对下丘脑-垂体-肾上腺 皮质轴的负反馈抑制,减少CRH和ACTH的合成,D错误。
故选C。
9-1【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
生态工程所遵循的基本原理为:整体、协调、循环、自生等。
1、自生:由生物组分而产生的的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
2、循环:循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。
3、协调:处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
4、整体:遵循整体原理,首先要遵从从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
详解:
A、枯枝落叶等进行发酵,沼渣做肥料→遵循了循环的生态工程原理;经济、生态共发展→遵循了整体的生态工程原理,A正确;
B、在苹果树间隙种植蔬菜将提高该生态系统的能量利用率,不能提高传递效率,B错误;
C、肉鸡取食害虫相比取食蔬菜使食物链变长,但能使能量更多地流向对人类有利的地方,提高该生态系统的能量利用率,C错误;
D、物质循环强调整个生态系统的生物群落和无机环境之间,废物产沼气、沼渣作肥料并没有实现整个生态系统的生物群落和无机环境之间的物质循环,D错误。
故选A。
9-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
群落演替包括初生演替和次生演替: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、在湿地修复过程中,选择净化能力较强的多种水生植物,还要考虑各自的生态位差异,及它们的种间关系,A正确;
B、不同的区域分段建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带,体现了群落的水平结构,B正确;
C、人类对受到严重破坏而退化的生态系统进行修复时,使该地发生次生演替,增加物种数目,主要利用的是群落演替理论,C正确;
D、适当引入本地植物可增加物种多样性,体现该生态工程的原理为自生原理,D错误。
故选D。
9-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
生态工程是指人类应用生态学和系统性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,或对已经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过程。其基本原理有自生、循环、整体和协调原理
详解:
A、该区域内各种生物之间直接或间接地联系,共同构成一个群落,A错误;
B、有机肥中的能量不可被该生态系统的生产者直接利用,有机肥经过分解者的分解作用变成无机物可被植物吸收利用,B错误;
C、该人工生态系统物种多样性低,营养结构简单,自我调节能力弱,C错误
D、遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的,可见图中各组分之间要有适当的比例,体现了生态工程的整体原理,D正确。
故选D。
9-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、生态农业:是按照生态学原理和经济学原理,运用现代科学技术成果和现代管理手段,以及传统农业的有效经验建立起来的,能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业;
2、生态农业能实现物质和能量的多级利用。
详解:
A、该农业生态系统遵循的主要原理有物质循环再生原理等,A正确;
B、农作物属于生产者,是该系统的主要成分,是其他生物所需物质和能量的来源,B正确;
C、该生态工程实现了物质的循环利用和能量的多级利用,因而提高了经济效益,能量传递效率不能提高,C错误;
D、作物不能直接吸收塘泥、粪中的有机物,有机物需要微生物分解为无机物后才能被作物吸收,因此塘泥、粪等为作物的生长提供营养,离不开土壤微生物的分解作用,D正确。
故选C。
9-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
详解:
A、该稻蟹共生稻田生态系统的能量来源有阳光、饵料,A错误;
B、稻蟹共作生态系统的营养结构复杂,生态系统的自我调节能力强,从而提高了生态系统的抵抗力稳定性,B正确;
C、与单作稻田相比,稻蟹共作生态系统中河蟹捕食稻田昆虫和杂草, 杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻因而得到更多的光、CO2和无机盐用于生长,河蟹捕食稻田昆虫,减少了昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量,C正确;
D、生态工程原理中的循环原理是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高,故河蟹取食老叶、河蟹粪便还田均体现了生态工程原理中的循环原理,D正确。
故选A。
9-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
生物多样性的价值:直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有观赏旅游、科学研究和文学创作等非实用意义的价值;间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面;潜在价值为目前人们尚不清楚的价值。
生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
详解:
A、据题干铺设生态浮床增加了水体生物组成,该生态系统物种丰富度增加,从而增加了水生生态系统的抵抗力稳定性,A正确;
B、生态浮床的植物在竞争阳光和无机盐等资源方面占有优势,故生态浮床的植物可以通过遮光和大量吸收水体中的无机盐使得浮游藻类大量减少,B正确;
C、据题干“利用浮水植物(如凤眼莲,能吸收重金属离子)”体现了浮水植物净化水质的间接价值,“挺水植物(如芦苇,能作为造纸等工业生产的原料)”体现了作为工业原料的直接价值,而且不同组分之间构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到了改善系统功能的目的,同时实现了经济效益,体现了生态工程建设的整体原理,C正确;
D、生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,而生态浮床使得水体净化污染的能力提升,从而使得该城市的生态足迹减少,D错误。
故选D。
10-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心;则“生物性状主要由细胞核决定”,新组合的“伞藻”将来长出何种形状的帽,是由细胞核决定。
详解:
由于实验是将甲的伞柄嫁接到乙的假根上,所以证明了伞藻的伞帽由假根决定,不能验证明乙的细胞核是控制伞帽形成的中心,因为假根内除了细胞核还有其他物质,只能说明伞藻形态结构的建成主要与细胞核有关,D正确,ABC错误。
故选D。
10-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题干可知,①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只是很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂,这说明细胞核对于细胞分裂具有重要作用;②b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎,这说明细胞核对于细胞的分裂、分化和生物体的发育具有重要功能。
详解:
A、有核或植入核的部分能分裂、分化,无核的部分则停止分裂,说明细胞核与细胞的分裂、分化有关,A正确;
B、实验①中,a部分无核不分裂也不能长大与b有核部分对照,因此b是对照组,B正确;
C、实验②中,a部分植入核后开始分裂、分化,与实验①中a部分无核不分裂形成对照,C正确;
D、整个实验并没有涉及细胞的寿命,不能证明细胞核与细胞寿命的关系,D错误。
故选D。
10-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题图:细胞核中首先发现被15N标记的RNA,核移植之后,B组重组细胞的细胞质中含15N标记的RNA,说明RNA首先在细胞核中合成,然后释放到细胞质当中。
详解:
A、15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料,B组重组细胞的细胞质中发现被15N标记的RNA,说明A组细胞核内合成的RNA释放到细胞质当中,A正确;
B、核孔是大分子物质进出细胞的通道,因此,细胞核中的RNA可通过核孔释放到细胞质当中,B正确;
C、若核质分离较长时间后会死亡,因此核质分离较长时间后进行移植,则B组实验细胞质中无15N的RNA,C正确;
D、15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料,A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验,在细胞核中会发现被15N标记的DNA,但DNA不进入细胞质,所以在细胞质中没有被15N标记的DNA,D错误。
故选D。
10-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构,是细胞遗传与代谢的调控中心,是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一(极少数真核细胞无细胞核,如哺乳动物的成熟的红细胞,高等植物成熟的筛管细胞等)。
详解:
A、选择伞藻的原因是伞藻是大型单细胞生物,易操作,且性状容易区分,A正确;
B、为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定,该同学作出的假设可以是“伞藻的粗形由细胞核决定”,B正确;
C、实验设计只能得出伞藻帽形与假根有关,并不能得出一定与细胞核有关,要得到题中结论,还需增加细胞核移植实验,C错误;
D、本实验两组均为实验组,互为对照,D正确。
故选C。
10-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
详解:
分析实验结果可知,菊花形的伞柄嫁接到帽型的假根上,长出帽型的伞帽,帽形的伞柄嫁接到菊花型的假根上,长出菊花形型的伞帽,因此伞藻的形态是由细胞核控制的。因伞藻的细胞核在基部,由题图实验结果可知,嫁接后的伞藻,细胞核来自哪种伞藻,伞帽的形态与之相同,说明伞藻的性状是由细胞核决定的,进而推知细胞核是细胞遗传的控制中心,C正确。
故选C。
10-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
细胞核的核膜上呈复杂环状结构的通道,对细胞核与细胞质之间的物质交换有一定调节作用。亦称为核膜孔或核孔。结构上,核孔复合体主要由蛋白质构成;功能上,核孔复合体可以看做是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,并且是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道。
详解:
A、结构与功能相适应,核膜上的核孔大小是可以调节的,A正确;
B、氨基酸是蛋白质的基本单位,氨基酸脱水缩合形成蛋白质,B正确;
C、实验一是完整的亲核蛋白,实验二中只有亲核蛋白的头部,能形成对照,C错误;
D、实验三中使用放射性的尾部,发现能摄入细胞核,说明亲核蛋白的尾部能引导亲核蛋白通过核孔,D正确。
故选C。
11-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
一个物种的生态位不仅包括其所在的空间位置,还包括其所占有资源的情况以及与其他物种之间的关系。
详解:
A、种间竞争使不同物种对资源的利用出现差异,所以会使不同物种的生态位分化,A正确;
B、不同群落的物种组成存在差异,同一种生物在不同类型的群落中所处的生态位一般不同,B错误;
C、生态位指生物在群落或生态系统中的地位和角色,是物种所有生态特征的总和,即生态位是群落中不同物种之间、生物与环境协同进化的结果,C正确;
D、不同物种占据着不同生态位,这有利生物对阳光等环境资源的充分利用,D正确。
故选B。
11-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
生态位是指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。生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。
详解:
A、同一物种生态位不是一成不变的,受到环境等各种因素的影响,所以处于动态变化中,A正确;
B、各物种生态位的分化有利于生物对资源的利用,有利于群落稳定性与多样性的维持,B正确;
C、在同一群落中不存在两个物种生态位完全相同的情况,自然界资源通常是有限的,当两个物种生态位发生重叠时,必然会发生种间竞争,最终重叠的生态位会被在竞争中占有优势的物种所占有,故在同一群落中一般不存在两个物种长时间生态位完全相同的情况,C错误;
D、不同物种占据不同生态位,这减少了生物之间的竞争,有利于生物对环境资源的充分利用,D正确。
故选C。
11-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
种间关系包括互利共生、捕食、竞争、寄生,其中互利共生的两种生物的数量变化是同步的;捕食关系中,两种生物的数量变化不同步,先增加者先减少,后增加者后减少,即一种生物的数量随另一种生物的数量变化而变化;竞争关系中,两者的数量呈同步性变化。
详解:
A.物种x与物种y因为生态位重叠,所以它们可能存在捕食和竞争关系,A正确;
B.在自然环境里,每一个特定位置都有不同种类的生物,其活动以及与其他生物的关系取决于它的特殊结构、生理和行为,故具有自己的独特生态位,B正确;
C.物种x因生态位较物种y大,在生存斗争中容易获胜,C错误;
D.生态位是生物和环境长期相互作用而逐渐分化产生的,D正确。
故选C。
11-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
生态位: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。
详解:
A、生态位重叠物种之间的竞争会导致出现生态位分开,导致重叠程度降低,A正确 ;
B、生态位的分化会使不同生物分别利用不同的资源,竞争减弱,导致群落物种丰富度增加,B错误;
C、生态位分化表现为群落内两个生态位很接近的物种会向着占有不同的空间、不同的食性、不同的活动时间或其他生态习性上分化的过程,该过程有利于群落物种丰富度的提高,因而有利于群落结构的稳定,C正确;
D、协同进化是指不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果,D正确。
故选B。
11-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
生态位主要是指在自然生态系统中的一个种群在时间、空间的位置及其与相关种群之间的功能关系。据图分析可知,种间竞争使不同物种对资源的利用会出现差异,进而导致不同的生态位出现。
详解:
A、种间竞争使不同物种对资源的利用会出现差异,所以会促使不同物种的生态位分化,A正确;
B、两个物种的生态位重叠增加,相似的生存空间和资源越多,则种间竞争加剧,B正确;
C、各物种生态位的分化有利于生物对资源的利用,有利于群落稳定性与多样性的维持,C错误;
D、种内斗争的加剧会使种群内的个体占据更多的资源,从而使不同物种的生态位重叠增加,D正确。
故选C。
11-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
生态位:一个物种在群落中的地位或角色,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,生态位重叠越多,种间竞争越强。
详解:
A、生态位的分化是物种与物种之间,物种与环境之间协同进化的结果,A正确;
B、荒漠群落的物种少、结构简单,各物种之间也有少量的生态位重叠,B错误;
C、生态系统遭到严重破坏后,乙物种占有的资源最多,更容易存活下来的是乙物种,C正确;
D、若甲物种与乙物种资源重叠部分减少,其种间竞争会减弱,D正确。
故选B。
12-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
胚胎干细胞(ESCs,简称ES、EK或ESC细胞)是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
详解:
A、胚胎干细胞与普通细胞有显著差别,有其特定的生长特性和特定的标志,因此诱导iPS细胞过程中基因的表达情况发生变化,A正确;
B、iPS细胞具有全能性,因此具有自我更新能力和多向分化的潜能,B正确;
C、进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎,而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式,这有反生命伦理,应用iPS细胞避免了胚胎干细胞所涉及的伦理问题,C正确;
D、iPS细胞应用临床治疗可能导致肿瘤发生的风险,D错误。
故选D。
12-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
详解:
A、根据题文,导入的基因能促使已分化的体细胞成为诱导多能干细胞(iPS细胞),体细胞无分裂能力,而干细胞是一类有分裂能力的细胞,故导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力,A正确;
B、iPS可分化为多种细胞,加入分化诱导因子才能获得相应的组织或器官,B正确;
C、iPS细胞分裂能力强,分化程度低,所以iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性,C正确;
D、iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞,只需对体细胞进行操作及适当的培养即可,没有伦理学的问题,还可以避免免疫排斥,故利用iPS细胞治疗人类疾病的前景优于ES细胞,D错误。
故选D。
12-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
细胞全能性:指受精卵或高度分化的植物细胞仍然具有形成完整生物体的能力。动物细胞只有细胞核具有全能性。iPS细胞与ES细胞类似,理论上讲通过定向诱导能发育成各类组织细胞,但并不能发育成胚胎。
详解:
A、iPS细胞能分化成不同种类细胞是细胞分化的结果,细胞分化的本质是基因的选择性表达,A正确;
B、根据题意“iPS细胞是通过向成熟体细胞导入特定的基因,诱导其转变为干细胞”,因此iPS细胞与成熟体细胞相比,细胞内的遗传物质发生了变化,B错误;
C、iPS能被诱导分化为肝细胞、神经细胞等人身上几乎所有的细胞类型,因此利用iPS细胞的分化能力,有望成功治愈心脏类疾病,C正确;
D、有丝分裂后期着丝点分裂,一条染色体上只含有一个DNA分子,故iPS细胞有丝分裂后期的染色体数目和核DNA分子数目相同,D正确。
故选B。
12-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞,干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等。
详解:
A、动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞,存在于多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,A正确;
B、诱导iPS细胞分化的实质是基因选择性表达的结果,B错误;
C、iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来,后来发现已分化的T细胞和B细胞等均能被诱导为iPS细胞,C正确;
D、用患者自己的体细胞通过体外诱导成胰岛细胞,并将胰岛细胞细胞移植回病人体内,由于移植的细胞是由病人自身细胞得到的,理论上可以避免免疫排斥反应,D正确。
故选B。
12-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析流程图:过程①是将诱导基因导入小鼠皮肤细胞,该过程中细胞内发生了基因重组;过程②表示细胞分化,其实质是基因的选择性表达,所以该过程中细胞内某些基因处于关闭状态。细胞分化过程中,细胞内DNA的种类和数目不变,但由于基因的选择表达,RNA的种类和数目会发生改变。
详解:
A、iPS细胞为多能干细胞,在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似,A正确;
B、根据上述分析可知,过程①中细胞内发生了基因重组,B正确;
C、过程②表示细胞分化,其实质是基因的选择性表达,所以细胞内某些基因处于关闭状态,C正确;
D、由题意可知,诱导性多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞,使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)细胞样的多潜能细胞,D错误。
故选D。
12-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
本实验的自变量是向创面皮下四周注射的物质类型,因变量是创面愈合情况和肌成纤维细胞数目多少。
详解:
A、组别1中,皮肤创面愈合伤口直径大,瘢痕大,此时肌成纤维细胞数目多,推测肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大,A正确;
B、实验遵循单一变量原则和对照原则,第2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液,1组和2组对照,可以观察间充质干细胞用于皮肤创面治疗效果,2组和3组对照,对比间充质干细胞外泌体和间充质干细胞在皮肤创面治疗中的效果,B正确;
C、综合分析三组实验,间充质干细胞可能通过产生外泌体,同时抑制肌成纤维细胞的增殖,使皮肤创面的愈合,C错误;
D、2组和3组实验结果一样,说明使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗,D正确。
故选C。
13-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
自身免疫病:由于自身免疫系统异常敏感,反应过度,敌我不分地将自身物质当做外来异物进行攻击而导致患病,如类风湿性关节炎,系统性红斑狼疮就是这一类病。
详解:
A、自身免疫系统攻击肿瘤细胞的能力,是免疫系统的监控和清除功能的体现,A正确;
B、由于CTLA-4和PD-1这两种蛋白质都对免疫系统具有抑制作用,所以提高CTLA-4和PD-1的活性,提高移植器官的成活率,B正确;
C、T细胞上的CTLA-4和PD-1蛋白可以终止细胞免疫,若抑制这两种蛋白质的功能,可以激活T细胞的免疫能力,进而对体液免疫也有促进作用,C错误;
D、利用相应抗体 解除CTLA-4和PD-1的抑制功能进而可激活T细胞的免疫能力,D正确。
故选C。
13-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、细胞免疫过程:①被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞因子能促进这一过程。③活化的细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
2、免疫系统三大功能:①免疫防御,针对外来抗原性异物,如各种病原体。②免疫自稳,清除衰老或损伤的细胞。③免疫监视,识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
详解:
A、癌细胞引发的免疫属于细胞免疫,机体免疫系统攻击癌细胞主要依赖于细胞毒性T细胞,体现了免疫系统的监视功能,A错误;
B、在胰腺癌细胞周围聚集的非攻击性免疫细胞不能清除癌细胞,并且阻碍细胞毒性T细胞攻击癌细胞,不利于机体对癌细胞的清除,B正确;
C、使细胞毒性T细胞表达出CXCL16因子的受体,可有利于胞毒性T细胞接近胰腺癌细胞并将其清除,从而提高胰腺癌患者的存活率,C正确;
D、根据题意,胰腺癌细胞会释放CXCL16因子,CXCL16因子能够吸引非攻击性免疫细胞在癌细胞周围聚集,说明CXCL16因子是一种信息分子,非攻击性免疫细胞有其受体,CXCL16因子与受体结合传递信息,D错误。
故选C。
13-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
人体有三道防线来抵御病原体的攻击。皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线;第三道防线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,因而具有特异性,叫作特异性免疫。这三道防线是统一的整体,它们共同实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能。
详解:
A、肠上皮细胞间的紧密连接构成了肠道机械屏障,是阻挡病原体入侵的第一道防线,A正确;
B、产生sIgA的浆细胞还可以由记忆细胞增殖分化而来,B错误;
C、射线会使肠道黏膜受损,肠道上皮内的淋巴细胞和Peyers淋巴结等构成肠道黏膜免疫系统,因此射线可能导致了黏膜内T淋巴细胞的数量减少或功能障碍,C正确;
D、肠道黏膜免疫系统对病原体的清除体现了免疫系统的防御功能,D正确。
故选B。
13-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
据图示结果可推测,注射抗CD28抗体的一组与对照组结果相近——癌细胞大量增殖,说明CD28在“激活“细胞免疫中具有重要作用,同样道理注射抗CTLA-4抗体的一组癌细胞被清除掉了,说明CTLA-4具有“抑制“细胞免疫的作用。
详解:
A、抗体与相应的抗原结合后,会使抗原失去原有作用,注射抗CTLA-4抗体的一组癌细胞被清除掉了,说明CTLA-4具有'抑制“细胞免疫的作用,A错误;
B、注射抗CD28抗体的一组与对照组结果相近——癌细胞大量增殖,说明CD28在“激活“′细胞免疫中具有重要作用,B错误;
C、T 细胞参与细胞免疫和体液免疫,T细胞正常处理癌变细胞体现了免疫系统的监视和自稳功能,C错误;
D、注射抗CTLA-4抗体的一组癌细胞被清除掉了,说明CTLA-4具有“抑制“细胞免疫的作用,B7蛋白与CTLA-4结合,可能让T细胞误认为癌细胞是自身的正常组织细胞,D正确。
故选D。
13-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
抗体的本质是蛋白质,是由浆细胞分泌的,其可以与抗原结合形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。对肿瘤细胞的攻击主要依靠细胞免疫,效应T细胞与癌细胞接触后引起癌细胞的裂解死亡。
详解:
A、细胞癌变后,其细胞膜上的糖蛋白质数量会减少,但某些蛋白质(如甲胎蛋白)种类和数量反而会增加,A错误;
B、人体所有体细胞都有CTLA-4基因,该基因只在T细胞中表达,B错误;
C、人体免疫系统能够发现并消灭癌细胞,这体现了免疫系统的监控和清除功能,C正确;
D、抗体的化学本质是蛋白质,口服会被消化而失去作用,D错误。
故选C。
13-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
细胞免疫:靶细胞、辅助性T细胞等参与使细胞毒性T细胞活化,细胞毒性T细胞增殖、分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,新的细胞毒性T细胞识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,可被抗体结合;或被其它免疫细胞吞噬、消灭。辅助性T细胞分泌的细胞因子促进细胞毒性T细胞的增殖分化。
详解:
A、被感染的AMs表面的分子会发生变化,CTL能识别靶细胞细胞膜表面变化的分子,A正确;
B、图中的CTL识别并杀伤AMs是在肺泡腔,不是在内环境中,B错误;
C、被感染的AMs被CTL特异性识别并杀伤后,细胞内的凋亡基因表达发生细胞凋亡,C正确;
D、机体对侵入新冠病毒的清除,能清除体外的病原体,体现了免疫系统的免疫防御功能,D正确。
故选B。
14-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
正常人体细胞中含有46条染色体,23对同源染色体,染色体一般成对存在。减数分裂时配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任意一极,据此可分析该女子产生的卵细胞中染色体的组成类型。
详解:
A、该女子在减数分裂过程中一条异常的染色体和两条正常的染色体联会后.配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条随机移向细胞任意一极,因此该女子有可能产生染色体正常的卵细胞,A错误;
B、由图可知,DNA发生了断裂、错接,并导致染色体数目缺少一条,该女子细胞中染色体结构和数目均出现异常,B错误;
C、依题意“配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任意一极”可知,该女子减数分裂过程中会出现三个染色体联会的现象,C正确;
D、该女子可以产生异常染色体+21号染色体的配子,该女子与正常男子婚配生出患遗传病孩子的概率不为0,D错误。
故选C。
14-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝粒(点)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
详解:
A、动物细胞分裂前期,由两极的中心体发出星射线形成纺锤体,植物细胞中无星射线,植物细胞中的纺锤丝和动物细胞的星射线相似,故图中滞后染色体的出现可能是由于牵引该染色体的纺锤丝结构异常所致,A错误;
B、由于有一条染色体停留在细胞质中,不进入细胞的两极,故含滞后染色体的细胞的两极中,只有一极含有该滞后染色体的同源染色体,另一极不含有该滞后染色体的同源染色体,B正确;
C、该细胞可能是减数分裂,也可能是有丝分裂,由于无法判断细胞分裂方式,所以该细胞分裂后产生的子细胞中染色体的数目也无法判断,C错误;
D、该滞后染色体上有基因A和b,若该分裂方式为有丝分裂,则另一个细胞两极相关基因为aB、Ab;若该分裂方式为减数分裂,则另一个细胞两极相关基因为a和B,D错误。
故选B。
14-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
详解:
A、男性携带者的初级精母细胞中14号和21号染色体联会异常,其余21对同源染色体体正常联会,形成21个正常的四分体,A错误;
B、题干信息可知,14/21平衡易位染色体,由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体,B错误;
C、由于发生14/21平衡易位染色体,该女性卵母细胞中含有45条染色体,经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体,C错误;
D、女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是:①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。
故选D。
14-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
分析图1,细胞无同源染色体,处于减数第二次分裂前期,故图1所属细胞的名称为次级精母细胞。
分析图2,染色体桥发生在着丝粒分裂后向两极移动的过程中,所以发生于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。
详解:
A、由图1可得该细胞不存在同源染色体,所以该细胞处于减数第二次分裂;该细胞中染色体含有H也有h,说明h可能来自基因突变或者在减数第一次分裂时发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,A正确;
B、染色体桥发生在着丝粒分裂后向两极移动的过程中,所以发生于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,B错误;
C、染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中,如果从两个H之间的部位断裂,则形成Hh的子细胞,如果H基因所在的染色体没有正常断裂,则HH会移向一极,出现染色体桥子细胞的基因型可能是HHh和h,因此该动物因染色体桥分裂产生的子细胞有Hh或HHh或h三种,C正确;
D、图Ⅰ细胞处于减数第二次分裂前期,前一时期为减数第一次分裂末期,有两个染色体组和两个B基因,D正确。
故选B。
14-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
据图分析,科研人员利用基因编辑技术敲除的4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是使减数分裂变成有丝分裂(或“不出现基因重组、配子染色体数目加倍”),受精后,父本来源的染色体消失。
详解:
A、图中过程①产生配子染色体数目不减半,其过程类似于有丝分裂,A正确;
B、雌雄性配子结合产生的子代植株中,子代植株染色体组成不加倍,可能发生了雄配子细胞核的退化消失,B正确;
C、基因突变不改变基因的数目,利用基因编辑技术敲除水稻中的4个基因导致基因数目减少,不属于基因突变,C错误;
D、由图中亲代染色体组成和子代植株染色体组成比较可知,无融合生殖获得的克隆种子可稳定保持亲代的杂种优势,D正确。
故选C。
14-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
减数分裂过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,染色体数目减半。
详解:
A、粘连蛋白与SGO蛋白的功能不同,与两者的结构不同有关,包括两种蛋白质的空间结构、组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序可能都有关系,A错误;
B、粘连蛋白环水解,导致姐妹染色单体分离,发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,B错误;
C、SGO蛋白保护粘连蛋白不被水解酶破坏,抑制正在分裂的动物细胞内SGO蛋白合成,粘连蛋白将被水解,导致姐妹染色单体分离,可能引起细胞染色体数目变异,C正确;
D、在联会前破坏初级精母细胞中的粘连蛋白,则初级精母细胞的染色体数目加倍,但减数分裂细胞依然会发生两次分裂,故染色体也会减半,同时,由于同源染色体依然会联会和分离,非同源染色体也会自由组合,所以个体产生的配子种类不会变化,D错误。
故选C。
15-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞,并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
详解:
A、常用农杆菌转化法将耐盐基因导入水稻细胞:先将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中,然后导入农杆菌中,再通过农杆菌侵染水稻细胞,将目的基因插入水稻细胞的染色体DNA 上,A错误;
B、可用PCR检测转基因水稻中是否含有目的基因以及是否转录出四种酶的mRNA,B正确;
C、结合图示可知,潮霉素抗性基因在T-DNA中,会整合到植物的染色体上,因此用含潮霉素的培养基可以筛选转化成功的水稻细胞,C错误;
D、DNA的两条链反向平行,假设图中DNA分子上面一条链为5′→3′方向,RNA聚合酶启动转录时只能与模板链的3′端结合,结合图示启动子的方向可知,EcCAT的模板链为下链,OsGLO1的模板链为上链,EcGCL和TSR为下链,故四个基因转录时不是都以DNA的同一条单链为模板,D错误。
故选B。
15-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 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:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定:包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
详解:
A、图中基因的编码区存在外显子和内含子,因此该目的基因来源于真核生物,A错误;
B、噬菌体是DNA病毒,是细菌病毒,不能侵入动物细胞,不能作为运载体将重组DNA导入动物细胞获得转基因动物,B错误;
C、dNTP含有高能磷酸键,在PCR技术扩增该基因时,可以在形成磷酸二酯键时提供能量,C正确;
D、SmaI酶的酶切位点在编码区,会破坏目的基因,所以不能用SmaI酶切割目的基因,D错误。
故选C。
15-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
由题意可知,CRISPR-Cas9体系是由靶基因的向导RNA和Cas9蛋白构成的复合体。向导RNA在基因组中负责寻找靶基因并与其结合;Cas9蛋白在向导RNA的引导下切割靶基因,使DNA双链断裂产生平末端。在随后DNA自我修复的过程中,容易随机引起一些碱基对的插入或缺失,导致基因功能改变。
详解:
A、Cas9蛋白识别并切断双链DNA形成两个末端,相当于限制酶,能作用于磷酸二酯键,A错误;
B、在对不同目标DNA进行编辑时,应使用Cas9蛋白和“不同”的sgRNA结合进而实现对不同基因的编辑,B错误;
C、噬菌体是通过将自身的DNA注入细菌内,利用细菌内的物质进行自我复制而完成侵染的,而CRISPR−Cas9系统可以定向切割外源DNA,故该系统使细菌获得抵抗噬菌体的能力,但不能获得抵抗抗生素和溶菌酶的能力,C错误;
D、CRISRP−Cas9基因编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶,其最可能的原因是其他DNA序列也含有与向导RNA(sgRNA)互补配对的序列,造成向导RNA(sgRNA)错误结合而脱靶,D正确。
故选D。
15-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,利用的原理是DNA复制,需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶),过程包括:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
详解:
A、RT-PCR技术是将RNA的反转录和cDNA的聚合酶链式扩增(PCR)相结合的技术,利用RT酶PCR技术,获取S蛋白基因时,需加入逆转录酶、Taq酶,A正确;
B、引物与模板链的3'端碱基互补配对,故引物1、引物2、引物7和引物8不合适,扩增得到的RBD蛋白基因也应该含有限制酶的酶切位点,故引物3和引物6不合适,故选引物4和引物5,B正确;
C、PCR的产物可通过电泳鉴定,设置如下:1号泳道为标准(Marker),2号泳道是以RBD蛋白基因片段为材料做的阳性对照组,3号泳道为实验组,C正确;
D、质粒上没有SmaⅠ酶切位点,且若使用EcoRⅠ酶切,易造成目的基因和质粒自身环化,故应该选择BamHⅠ和HindⅢ,D错误。
故选D。
15-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。
2、从分子水平上检测目的基因的方法: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。
详解:
A、gRNA与目的基因结合区域最多含8种核苷酸(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸),A错误;
B、Cas9来自于细菌,细菌无内质网、高尔基体,B错误;
C、对不同基因进行编辑时,由于基因序列不同,可能需要使用不同的gRNA ,C错误;
D、CRISPR/Cas9技术可改变基因碱基排列顺序,也可以使某个基因因为碱基序列改变而无法表达,D正确。
故选D。
15-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定。
详解:
A、将环状质粒打开成图2中的单链结构需要用到限制酶(将环状链切割成直链)及DNA解旋酶(解开双链变成单链),A错误;
B、pUC18和pUC19除了MCS序列不同外,其他序列完全相同。由图可知,MCS序列已被切割,因此由质粒pUC18和pUC19形成的图2中的单链,彼此能完全互补配对,B错误;
C、若使用了BcgⅠ限制酶同时对质粒和目的基因进行酶切,氨苄青霉素抗性基因被切断而失活,故导入成功的受体细胞不能置于含有氨苄青霉素的培养基中,C正确;
D、若将基因表达载体导入大肠杆菌细胞中,需用Ca2+处理细胞制备感受态细胞,D错误。
故选C。
16-1【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
分析题图:六个患有此病的男孩中,X染色体缺失片段的长度和位置不同,因此六个患有此病的男孩中具有其他各种不同的体征异常;六个患有此病的男孩中,X染色体缺失片段的长度和位置不同虽然不同,但是都存在染色体5、6区域的缺失。
详解:
A、由题图可知六个患病男孩的X染色体缺失片段的长度和区段虽然不同,但是都存在X染色体5、6区段的缺失,因此MD的致病机理可能是X染色体5、6区段缺失,A正确;
B、题述MD患者的X染色体的片段缺失,减数分裂时可以进行联会,B错误;
C、由题图只能对比出不同个体的X染色体缺失情况,但不同区段具有的基因数量不清楚,因此无法比较出不同个体之间的体征异常差别的大小,C错误;
D、由题图可知,只有VI号个体的X染色体缺失11区段,其他个体的X染色体没有缺失11区段,所以若仅在一位男孩身上有一异常体征,则最可能是VI号个体,D错误。
故选A。
16-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
分析题文描述与题图:(1)两条X染色体融合成一条X染色体的过程中有染色体的片段消失属于染色体变异,不属于基因突变过程;(2)一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)和一只正常雄蝇(XY)杂交,理论上子代的染色体组成及其比例为X∧XX∶XY∶X∧XY∶YY=1∶1∶1∶1.由于子代的基因型与亲代完全相同,说明子代中不存在染色体组成为X∧XX、YY的个体。
详解:
A、两条X染色体融合成X∧X的过程中有染色体的片段消失,说明此过程中发生了染色体变异,没有基因突变,A错误;
B、并连X的雌蝇正常体细胞的染色体组为2,配子细胞内染色体组为1,有丝分裂后期染色体组为4,所以体内细胞中染色体组数是1或2或4,B正确;
C、一只含有并连X的雌蝇(X^XY) 产生两种比值相等且分别含有X^X和Y的卵细胞,一只正常雄蝇(XY) 产生两种比值相等且分别含有X和Y的精子,二者杂交,子代中只存在染色体组成为XY、X^XY的个体,而染色体组成为X^XX,YY的果蝇胚胎致死,说明在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇,亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇,C错误;
D、在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇,亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇,而且子代雌雄果蝇的数量比为1∶1.由于子代的基因型与亲代完全相同,当雄蝇X染色体上有新的突变产生时,子代雄蝇的性状可能会与亲本的有所不同,可见,利用该保持系,可监控雄蝇X染色体上的新发突变,D错误。
故选B。
16-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
根据题意和图示分析可知:甲图中两对等位基因分别位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。乙图中非同源染色体之间发生了易位,属于染色体结构变异。
详解:
A、由于甲植株的基因型为AaBb,所以其自交产生的子代中高茎白花个体的基因型为A-bb,其中杂合子占2/3,A正确;
B、乙植株发生的变异类型是易位,易位并不改变基因的碱基序列,所以基因B的碱基序列未改变,B正确;
C、乙植株减数分裂过程中,若含基因a、B的染色体I与含b的染色体Ⅱ组合,则会产生同时含有a、B、b的配子,C正确;
D、由于乙植株产生的配子可能为A、aBb、Ab、aB,甲产生的配子为AB、Ab、aB、ab,则后代高茎红花的A-B-的比例为1/4+1/4×1/4+1/4×1/4=6/16,D错误。
故选D。
16-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
详解:
A、1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半,雌配子为R:r=2:1,雄配子为R:r=1:1,则甲植株自交,则子代抗病植株为5/6,A错误;
B、1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半,让类型乙植株自交,产生的雄配子为Rr:R:r:0=1:1:1:1,雌配子为Rr:R:r:0=2:1:2:1,不含R/r基因的个体不能存活,则死亡的个体为1/4×1/6=1/24,所得子代中易感瘟病植株约占5/23,B正确;
C、正常杂合子植株减Ⅱ期细胞中含有2个染色体组,C错误;
D、染色体变异和基因突变统称突变,类型甲、乙的变异类型属于染色体变异的缺失,属于突变,D错误。
故选B。
16-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
根据题中信息(用甲图中的字母表示):第7号染色体和第9号之间发生相互易位即为携带者,其染色体组合为A+ABB-;9号染色体“部分三体”(细胞中出现某一染色体的某一片段有三份),则表现为痴呆病患者,其染色体组合为A+ABB;9号染色体“部分单体”(细胞中出现某一染色体的部分缺失),后代早期流产,其染色体组合为AABB-;正常个体的染色体组合为AABB。
详解:
A、Ⅱ-2为图甲所示染色体易位的携带者,则Ⅱ-2的染色体组合为A+ABB-,所以Ⅱ-2能够产生4种配子,分别为AB、A+B、AB-、A+B-,A正确;
B、Ⅲ-1为患者,出现9号染色体“部分三体”,其7和9号染色体组合可表示为A+ABB,B正确;
C、联会是同源染色体的两两配对,个体II-2为图甲所示染色体易位的携带者,减数分裂时可能发生同源染色体联会异常,C正确;
D、乙图中Ⅱ-1是正常个体,其染色体组合为AABB,Ⅱ-2是携带者,其染色体组合为A+ABB-,所以Ⅱ-1和Ⅱ-2后代的染色体组合类型及比例为A+ABB-(携带者):AABB-(单体导致流产胎儿不能成活):A+ABB(三体导致患痴呆):AABB(正常)=1:1:1:1,其中染色体组合为AABB-的个体早期流产导致胎儿不能成活,故若个体Ⅲ-3已经成活,其染色体正常(AABB)的概率是1/3,D错误。
故选D。
16-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
根据题干和图示分析,平衡致死系统中利用染色体变异选育雄蚕进行生产,当染色体等位基因上都为致死基因或者有致死基因和未改造的W染色体结合均会死亡。
详解:
A、l1和l2基因是致死基因,根据题目分析为图2雄蚕基因型的个体存在,所以对于野生型基因+而言是隐性基因,A正确;
B、图2中雄蚕与野生雌蚕交配,后代雌蚕基因型为Zl1+W、Z+l2W,致死基因和未改造的W染色体结合死亡,B正确;
C、图2中雌雄蚕互相交配,其子代雄蚕Zl1+Zl1+,染色体上相同位点均为致死基因,个体死亡;Zl1+Z+l2个体的染色体组成和基因型与图2中的雄蚕相同,C正确;
D、图3中雌蚕与图2中雌蚕只是致死基因改变,l1变成l2,其染色体其他结构与组成相同,所以能实现与图2中雌蚕相同的功能,D错误。
故选D。
17-1【基础】 【正确答案】 1、气孔、非气孔 上升
2、② 胞间CO2上升与净光合速率下降引起的结果相同,所以情况②是非气孔限制的结果 上升 下降
【试题解析】 分析:
影响光合作用的环境因素:
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
分析图形,A是因为气孔导度下降影响了植物获得CO2量,进而影响暗反应,导致净光合速率下降,这是气孔限制;而C5羧化酶活性降低,C5再生能力降低,影响了暗反应的CO2固定,也会影响净光合速率,这属于非气孔限制,所以导致光合作用降低的因子可分为气孔限制和非气孔限制两个方面,图中A、B分别是气孔限制、非气孔限制。胞间CO2浓度下降时C5消耗量减少,同时C3被还原成C5的速率基本不变,所以导致叶肉细胞中C5的含量升高。
由于气孔导度下降会使胞间CO2下降,净光合速率下降会使胞间CO2上升。情况②时胞间CO2上升与净光合速率下降引起的结果相同,所以情况②是非气孔限制的结果。在①和②基础上测得某植物叶片在某段时间内出现第三种情况,如气孔导度上升、净光合速率下降、胞间CO2浓度上升,此时胞间CO2浓度上升与气孔导度上升和净光合速率下降引起的结果相同,所以既存在气孔限制也存在非气孔限制。
点睛:
本题考查光合作用与气孔导度等知识。考查考生的获取信息能力、理解能力和综合运用能力,落实生命观念、科学思维等核心素养。
17-2【基础】 【正确答案】 1、NADP+、ADP
2、施用氮肥有助于提高开花后不同天数叶片叶片净光合速率
3、叶 叶绿素含量降低
4、C组籽粒的干重大于D组籽粒的干重,C组秸秆的干重小于D组秸秆的干重
【试题解析】 分析:
光合作用包括光反应和暗反应阶段:
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
氮元素被植物吸收后参与构成各种细胞结构,如氮元素可与镁一起构成叶绿素,N是叶绿素、酶的重要元素,进入叶肉细胞用于合成叶绿体中色素、与光合相关的酶、蛋白质、NADPH、ATP,直接参与光合作用的光反应阶段,且为小分子物质的是NADP+ 、ADP。
由表中数据可知,随着开花后天数的增加,A、B、C、D四组不同天数叶片的平均净光合速率逐步下降;A组、B组、C组、D组的施氮肥量分别为0、90、180、270kg·hm-2,随着施肥量的增加,A、B、C、D四组开花后不同天数叶片的平均净光合速率逐步增加,说明施用氮肥有助于提高开花后不同天数叶片叶片净光合速率。
进入灌浆期后,叶制造的光合产物以蔗糖形式运输到籽粒,在一系列酶的催化作用下形成淀粉。灌浆期后期与灌浆前期相比,灌浆后期的净光合速率降低,且随着施加氮肥量的增加,净光合速率越大,这说明施加氮肥能缓解净光合速率的降低,氮元素参与合成叶绿素,因此可推测灌浆期后期大麦叶片净光合速率明显下降的原因是叶绿素含量降低。
若上述推测正确,则大麦在生长期内将更大比例的能量用于秸秆的生长,减少了用于籽粒的生长,则C组籽粒的干重大于D组籽粒的干重,C组秸秆的干重小于D组秸秆的干重。
17-3【巩固】 【正确答案】 1、CO2的吸收量(O2的释放量、有机物的积累量) 不一定能
2、A = >
3、B 降低植物的蒸腾作用,防止水分大量散失 叶肉细胞的胞间CO2浓度 气孔关闭后叶肉细胞的胞间CO2浓度高于气孔关闭前(或等于;或不低于)
【试题解析】 分析:
光合作用整个过程中是合成有机物并储存光能的过程。具体过程分光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段中,色素吸收、传递光能,并将光能变为 ATP 活跃的化学能。暗反应过程中将 ATP 活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。
通常用单位时间内单位光照叶面积的CO2的吸收量或O2的释放量、有机物的积累量表示植物的净光合速率。由于植物只有部分叶肉细胞和幼嫩的细胞中含有叶绿体,可以进行光合作用,而所有的细胞均进行细胞呼吸,且在黑暗条件下,植物不进行光合作用,但进行呼吸作用,故若某植物的净光合速率为正值,则该植物不一定能正常生长。
在较长时间的连续阴雨环境中,光照强度较弱,而B植物的光饱和点就比较低,适应阴雨环境生长,故受影响较大的是A植物。分析题图,在光照强度为8klx的条件下,A、B两种植物的净光合速率相同,故两植物有机物的积累速率MA、MB的关系为MA=MB,但A植物的呼吸速率大于B植物,A植物的实际光合速率大于B植物,故有机物的合成速率NA、NB的关系为NA>NB。
①由图可知,A情况由于气孔导度下降导致光合速率降低,属于气孔限制,B情况由于叶绿素含量下降、CO2的固定与C5的再生能力降低等因素造成光合速率降低,属于非气孔限制。在干旱胁迫下,植物气孔导度下降,有利于降低植物的蒸腾作用,防止水分大量散失。
②为验证某植物光合速率下降,且气孔导度下降,并不是由A引起的,而是B导致的,可以检测该植物气孔导度下降前后叶肉细胞的胞间CO2浓度,若实验结果为气孔关闭后叶肉细胞的胞间CO2浓度高于气孔关闭前,则说明植物光合速率下降并不是由于胞间CO2浓度不足导致的,而是由于叶绿素含量下降、CO2的固定与C5的再生能力降低等原因造成的,即可支持该研究人员的推测。
17-4【巩固】 【正确答案】 1、叶绿体基质 主动运输 K+进入细胞后,细胞内浓度升高,细胞吸水,气孔打开
2、14CO2的同位素示踪 在间隔光照下,BLINK1株强光时气孔能快速打开快速吸收CO2,净光合速率快,弱光时气孔能快速关闭减少水分蒸发,而野生株气孔开闭较慢
3、植株A的光合速率大于植株B的光合速率 R酶活性高的植株固定CO2形成C3的速率更快,消耗光反应产生的NADPH和ATP也更快,从而提高了光合放氧速率,所以植株A的光合放氧速率更快。
【试题解析】 分析:
分析图1:在光照条件下,钾离子通过K+通道(BLINK1)进入气孔细胞内,需要消耗能量,属于主动运输。
分析图2:自变量是植株类型(是否含BLINK1)和光照类型(连续光照或者是强光和弱光交替光照),因变量是每单位重量水分干物质量,可以反映蒸腾作用的强弱和气孔的开放程度。
植物叶肉细胞进行CO2固定和还原的场所在叶绿体基质;据上分析可知,钾离子通过K+通道(BLINK1)进入气孔细胞内,需要消耗能量,属于主动运输;由于K+进入细胞后,细胞内浓度升高,细胞吸水,气孔能够快速开启。
植物的光合作用原料是二氧化碳,产物是含碳有机物,故为确定拟南芥叶片光合产物的去向,可采用14CO2的同位素示踪法;
由图2可知,间隔光照条件下,转基因植株每升水可产生植物茎的干重大于野生植株,其原因可能是在间隔光照下,BLINK1株强光时气孔能快速打开快速吸收CO2,净光合速率快,弱光时气孔能快速关闭减少水分蒸发,而野生株气孔开闭较慢。
光照强度为m时,植株A和B的净光合作用相等,而A的呼吸作用大于B,而总光合作用=净光合作用+呼吸作用,所以植株A的光合速率大于植株B光合速率;
由于植株A的R酶的活性比植株B的高,R酶固定CO2的速率更快,所以形成C3的速率更快,消耗光反应产生的NADPH和ATP也更快,从而提高了光合放氧速率,所以植株A的光合放氧速率更快。。
17-5【巩固】 【正确答案】 1、下降 暗反应 2、胞间CO2浓度 气孔导度
3、相反 虽然气孔导度下降,但是胞间CO2浓度升高,且叶绿素含量下降,说明植物自身光合作用利用的CO2少于该条件下可为暗反应提供的CO2浓度 类囊体薄膜 C3
【试题解析】 分析:
分析图1可知,随着干旱程度增加,净光合速率逐渐下降,但胞间CO2浓度却是先减少再增加。分析图2可知,随着干旱程度的增加,叶绿素含量和气孔导度均不断下降。气孔导度下降会导致进入细胞的CO2减少,使光合作用暗反应减小。叶绿素含量降低吸收光能减少,会使光反应减弱。
从图1可知,W1组的净光合速率低于CK组,据此可知,在轻度干旱条件下,植物的净光合速率下降,由图2中W1组和CK组对比可知,轻度干旱使气孔导度下降,使得CO2进入细胞减少,因此主要影响光合作用的暗反应阶段。
气孔导度下降使胞间CO2浓度降低;植物自身的光合结构遭到破坏或活性降低(如叶绿素含量下降)使胞间CO2浓度升高。当两种因素同时存在时,胞间CO2浓度变化的方向依赖于占优势的因素,因此可根据胞间CO2浓度变化的方向来判断哪个因素占优势。从图1可知,W2组和CK组对比胞间CO2浓度大幅下降,从图2可知,W2组和CK组对比叶绿素含量下降不明显,而气孔导度大幅下降,综合分析,中度干旱条件下植物净光合速率下降伴随的是胞间CO2浓度大幅下降和气孔导度大幅下降,表明该条件下,净光合速率下降主要是气孔限制因素所致。给植物浇H218O,通过光合作用形成C6H1218O6的过程中,H218O先参与有氧呼吸的第二阶段,产生C18O2,然后在光合作用的暗反应中C18O2被固定,最终形成糖类,18O的转移途径: 。
在重度干旱条件下,植物胞间CO2浓度升高,净光合速率下降,两者的变化相反。净光合速率大幅下降主要是非气孔因素所致,判断的理由是虽然图2中气孔导度下降,但是图1中胞间CO2浓度升高,且图2中叶绿素含量下降,说明植物自身光合作用需要的CO2少于该条件下可为暗反应提供的CO2浓度。植物在重度干旱条件下的生理方面的变化有:水分亏缺导致类囊体薄膜被破坏,从而直接影响光反应;干旱胁迫导致将CO2固定、合成C3的一系列酶活性减弱;光合产物的输出变慢,导致细胞内光合产物积累,阻碍了光合作用继续进行。
点睛:
本题考查影响光合作用的因素,意在考查考生的识图及获取信息的能力。
17-6【提升】 【正确答案】 1、叶绿体中的色素易溶于无水乙醇
2、C5 ATP和NADPH 研究光合产物从源分配到库生成过程:研究净光合积累有机物的量
3、降低 增加 库源比降低,植株总的叶片光合作用制造的有机物增多,运输到单个果实的有机物量增多,因此单果重量增加
4、离叶片越近的果实分配到的有机物越多,即库与源距离越近,库得到的有机物越多
5、疏果
【试题解析】 分析:
本题研究研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响,自变量为库源比,即以果实数量与叶片数量比值;因变量为光合作用以及光合产物分配情况。
叶绿体中的色素易溶于无水乙醇,因此用乙醇作为提取液。
研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2 ,13CO2先与叶绿体内的C5结合而被固定,形成的产物还原为糖需接受光反应合成的ATP和NADPH中的化学能,合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中,选用13CO2的原因有研究光合产物从源分配到库生成过程,研究净光合积累有机物的量等。
分析实验甲、乙、丙组结果可知,随着该植物库源比降低,叶净光合速率降低;果实中含13C光合产物的量增多;库源比降低导致果实单果重变化的原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多,运输到单个果实的有机物量增多,因此单果重量增加。
根据表2实验结果,从库与源的距离分析,叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分配到的有机物越多,即库与源距离越近,库得到的有机物越多。
从调整库源比分析,能提高单枝的合格果实产量的是疏果,减小库和源的比值,能提高果实产量。
18-1【基础】 【正确答案】 1、(基因)自由组合 X染色体 F2黄色和白色性状在雌性和雄性个体中表现不相同(或F2个体中黄色和白色性状表现与性别有关)
2、AAXBXB、aaXbY(顺序不能交换) 4
3、将F2中该白色雌性个体与纯合黄色雄性个体杂交,统计子代的表现型和比例(或观察子代雄性是否出现白色)
【试题解析】 分析:
F1雌雄交配得到的F2中黄色雌性:黄色雄性:白色雌性:白色雄性=6:3:2:5,黄色:白色=9:7,为9:3:3:1的变式,因此控制毛色的两对等位基因A/a、B/b位于两对非同源染色体上。
F1雌雄交配得到的F2中黄色雌性:黄色雄性:白色雌性:白色雄性=6:3:2:5,黄色:白色=9:7,为9:3:3:1的变式,因此控制毛色的两对等位基因A/a、B/b位于两对非同源染色体上,A/a、B/b两对基因的遗传基因的自由组合定律,F2黄色和白色性状在雌性和雄性个体中表现不相同,说明A/a、B/b两对基因有一对位于X染色体上,已知A/a基因位于一对常染色体上,则可推断B/b基因位于X染色体上。
F1雌雄交配得到的F2中黄色:白色=9:7,故F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,亲本的纯合黄色雌性个体与纯合白色雄性个体的基因型为AAXBXB、aaXbY,F2中白色雄性个体的基因型为aaXBY、__XbY,共有1+3=4种。
F2中某白色雌性个体的基因型的基因型为aaXBX_,用F2中某白色雌性个体和若干纯合黄色雄性(AAXBY)进行杂交,统计子代的表现型和比例(或观察子代雄性是否出现白色)。
①如果F2中某白色雌性个体的基因型为aaXBXB,则子代的表现型全为黄色;
②如果F2中某白色雌性个体的基因型为aaXBXb,则子代的表现型不全为黄色。
18-2【基础】 【正确答案】 1、常 遵循 F1野生型果蝇自交后代野生型:亮红眼≈9:7,属于9:3:3:1的变形,因此,遵循基因的自由组合定律
2、EeXBXb、EeXbY 雌性:雄性=5:2
3、d 该亮红眼果蝇与st品系亮红眼果蝇杂交后代全部为亮红眼,说明双方的隐性个体互不包含对方的显性等位基因,即两个基因为等位基因
【试题解析】 分析:
基因分定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后打,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
根据该亮红眼果蝇与cn品系的杂交结果,F2中野生型与亮红眼在雌雄中比例均近似9:7,故可推测a和e基因的遗传与性别没有关联,均是位于常染色体上的基因;又因为F1野生型果蝇自交后代野生型:亮红眼≈9:7,属于9:3:3:1的变形,故a基因和e基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
根据该亮红眼果蝇与v品系雌果蝇杂交结果可知,F1雌果蝇均为野生型,雄果蝇均为亮红眼,说明遗传与性别有关,即B/b基因位于X染色体上,已知亲本的各亮红眼果蝇不含其余品系的突变基因,故亲本为eeXBY(亮红眼♂)×EEXbXb(v♀),杂交后代F1基因型为EeXBXb(野生型♀)、EeXbY(亮红眼♂);让F2的雌雄果蝇随机交配,子代野生型果蝇基因型为E_XBX_、E_XBY,E_XBX_的占比为3/4×5/13=15/52,E_XBY的占比为3/4×2/13=6/52,故子代野生型果蝇群体中的性别比例为雌性(E_XBX_):雄性(E_XBY)=5:2。
根据该亮红眼果蝇与v品系雌果蝇杂交实验结果可知,该亮红眼果蝇与st品系亮红眼果蝇杂交后代全部为亮红眼,说明双方的隐性个体互不包含对方的显性等位基因,即两个基因互为等位基因,故可以判断e基因是d基因的等位基因。
点睛:
本题考查遗传的基本规律,考查对自由组合定律、伴性遗传规律的理解和应用,意在考查考生对所学知识的理解,把握知识间内在联系的能力。
18-3【巩固】 【正确答案】 1、Aabb×aaBb 1/4 AaBb
2、基因A/a、B/b位于非同源染色体上
3、红皮黄果肉∶红皮白果肉∶黄皮黄果肉∶黄皮白果肉=9∶3∶3∶1 红皮白果肉∶红皮黄果肉∶黄皮黄果肉=1∶2∶1
【试题解析】 分析:
1、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
F1中红皮∶黄皮=1∶1,可知亲本果皮颜色基因型为Aa(红皮)×aa(黄皮),F1中黄果肉∶白果肉=1∶1,可知亲本果肉颜色基因型为Bb(黄果肉)×bb(白果肉),故亲本的基因型组合是Aabb(红皮白果肉)×aaBb(黄皮黄果肉);由于马铃薯具有杂种优势,且选育红皮黄果肉的马铃薯,故F1中符合育种要求的马铃薯的基因型为AaBb,所占比例为1/2×1/2=1/4。
若基因A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律,则需满足基因A/a、B/b位于非同源染色体上,只有这样,在形成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
F1中符合育种要求的马铃薯的基因型为AaBb,若基因A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律,则AaBb自交后代表现型及比例为红皮黄果肉(A_B_)∶红皮白果肉(A_bb)∶黄皮黄果肉(aaB_)∶黄皮白果肉(aabb)=9∶3∶3∶1;若基因A/a、B/b的遗传不遵循自由组合定律,即基因A/a、B/b在一对同源染色体上,遵循分离定律,由(1)分析可知亲本基因型为Aabb(红皮白果肉)×aaBb(黄皮黄果肉),故取F1中基因型AaBb,则A和b在同一条染色体,a和B在另一条同源染色体上,进行自交,后代表现型和比例为红皮白果肉(AAbb)∶红皮黄果肉(AaBb)∶黄皮黄果肉(aaBB)=1∶2∶1。
点睛:
本题考查基因的分离定律和自由组合定律在育种等农业生产中的应用,学生要充分理解基因的分离定律和自由组合定律的实质,再结合题干信息进行分析和应用,要能够运用所学知识综合分析问题和解决问题。
18-4【巩固】 【正确答案】 1、碱基对的排列顺序不同 AaXbYB
2、1/24 3、2/7
4、 A与E位于一条染色体上,a与e位于一条染色体上、减数分裂过程中,F1的同源染色体上非姐妹染色单体间发生互换,得到的配子比例为AE:Ae:aE:ae=9:1:1:9。受精作用过程中雌雄配子随机结合,所以出现F2中表现型及比例
【试题解析】 分析:
根据F2雄鱼都是有斑纹,雌鱼出现无斑纹性状,可推测体表有斑纹和无斑纹是伴性遗传。
基因B与b互为等位基因,分别控制不同的性状,即二者储存的遗传信息不同,二者在结构上的区别是碱基对序列不同。
F2的雄鱼中:尾鳍长:尾鳍短=3:1,有斑纹:无斑纹=1:0;雌鱼中:尾鳍长:尾鳍短=3:1,有斑纹:无斑纹=1:1,说明控制尾鳍长短的A、a基因位于常染色体上,遗传与性别无关,而有无斑纹的遗传与性别有关,即B、b基因位于性染色体上,且位于XY同源区段上、由此可得出F1雌雄鱼基因型为AaXBXb、AaXbYB。
F2中尾鳍长有斑纹的雌鱼基因型为A_XBXb,其中1/3AA、2/3Aa;尾鳍长有斑纹的雄鱼基因型为A_X-YB,其中1/3AA、2/3Aa;1/2XBYB、1/2XbYB;所以相互交配后F3中尾鳍短有斑纹的雌鱼(aaXBX-)所占比例为2/3×2/3×1/4×(1/2×1/2+1/2×1/4)=1/24。
计算b基因频率,F1中雌雄个体基因型分别为XBXb、XbYB,F2淘汰无斑纹个体后,雌雄个体基因型分别为XBXb、1/2XbYB、1/2XbYB,F2雌雄个体相互交配后,F2中1/8XBXB、2/8XBXb、1/8XbXb、2/8XBYB、2/8XbYB,淘汰XbXb后,则F2中1/7XBXB、2/7XBXb、2/7XBYB、2/7XbYB,Xb=1/2×2/7+1/2×2/7=2/7。
由题干“纯合的尾鳍长正常眼雌鱼和尾鳍短龙眼雄鱼杂交,得到的F1雌雄均为尾鳍长正常眼”可得出:龙眼对正常眼为隐性,且E、e位于常染色体上、若A、a和E、e两对等位基因位于非同源染色体上,则F1雌雄相互交配后代应该满足9:3:3:1,但实际杂交比例为281:19:19:81,由此得出两对等位基因不是独立遗传,应位于同一对同源染色体上、由于双隐性个体尾鳍短龙眼所占比例为81/400,所以开方可得出雌雄配子中ae为9/20。由此得出F1配子AE:Ae:aE:ae=9:1:1:9,即A与E位于一条染色体上,a与e位于一条染色体上,且F1雌雄个体减数分裂过程中,同源染色体上非姐妹染色单体间发生互换。由于受精作用过程中雌雄配子随机结合,所以出现F2中尾鳍长正常眼:尾鳍长龙眼:尾鳍短正常眼:尾鳍短龙眼=281:19:19:81。
18-5【巩固】 【正确答案】 1、缺刻叶和紫茎 2、二或三 2 自由组合 F2浓茸毛:多茸毛:少茸毛约为12:3:1,符合9:3:3:1的变式
3、控制番茄茎颜色的基因与控制植株茸毛的基因位于不同对的同源染色体上,但后代数量太少 (一种即可)
4、薯叶 2/3 将低温处理的F1作为父本与薯叶番茄杂交,子代缺刻叶:署叶=3:1,说明低温处理携带薯叶基因的花粉存活率降低了2/3
【试题解析】 分析:
先根据表格内容和题干判断显隐性关系,由于亲本都是纯合子,亲本组合A1×A2杂交F1表型为缺刻叶,F1自交后代F2缺刻叶:薯叶=3:1,说明缺刻叶是显性;亲本组合A1×A4杂交F1表型为紫茎,F2紫茎:绿茎=3:1,说明紫茎是显性。
根据题干说明A1-A4均是纯合体,那么亲本组合A1×A2杂交F1表型为缺刻叶,F1自交的子代F2缺刻叶:薯叶=3:1,说明缺刻叶是显性;亲本组合A1×A4杂交F1表型为紫茎,F2紫茎:绿茎=3:1,说明紫茎是显性。
由于亲本都是纯合子,A1×A4或A2×A3这两个杂交组合的子一代都全是浓茸毛,子二代出现浓茸毛:多茸毛:少茸毛约为12:3:1,符合9:3:3:1的变式,说明植株茸毛受两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。
亲本组合A1×A4杂交F2中缺少少茸毛绿茎和多茸毛绿茎个体,推测原因可能是以下两种情况要么是控制番茄茎颜色的基因与控制植株茸毛的其中一对基因位于同一对同源染色体,要么是控制番茄茎颜色的基因与控制植株茸毛的基因位于不同的同源染色体上,但后代数量太少。如果符合前一种情况的话,由于F1的基因型为AaBbDd,就可能是A/a基因和D/d基因连锁在一起,或者是B/b基因和D/d基因连锁在一起,作图如下:
用低温处理A1×A2组合的F1后,F2的表型为缺刻叶:薯叶=7:1,假设这是由E、e基因控制的,那么F1的基因型就是Ee,由于雄配子存在致死现象,但是雌配子是正常的,即1/2E和1/2e,根据F2的ee=1/8=1/2×1/4推知,它是由雌配子e和雄配子e结合而来,说明e的雄配子占1/4,原本正常的雄配子是E和e各占1/2的,可以推测携带薯叶基因(e)的花粉存活率降低了2/3。若设计实验进行验证,由于是雄配子致死,所以选择将低温处理的F1作为父本(Ee)与薯叶番茄(ee作为母本)杂交,由于e的花粉只有1/3存活,故花粉的基因型及比例为3/4E、1/4e,故有:若子代缺刻叶(Ee):薯叶(ee)=3:1,说明低温处理携带薯叶基因的花粉存活率降低了2/3。
18-6【提升】 【正确答案】 1、F1个体基因型为AaBb,品系M基因型为aabb,由实验一结果F2表现型及比例深紫色︰白色=1∶1可知这两对基因位于一对同源染色体上,且A和B基因在一条染色体上,a和b基因在另一条染色体上 深紫色︰白色=3︰1
2、ab 3、显性 P基因与A、B基因位于同一条染色体上
4、易位 ; P基因编码的蛋白可与序列t相互作用,使含有序列t的卵细胞发育异常并死亡
【试题解析】 分析:
1、品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验,所得F1的体色均为深紫色,说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上。
2、实验一与实验二的F2表现型及比例不同的原因是实验一中的雌蝶AaBb减数第一次分裂过程中,体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换,而实验二中的雄蝶AaBb可以发生交叉互换。
3、易位:一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
F1个体基因型为AaBb,品系M基因型为aabb,由实验一结果F1表现型及比例深紫色︰白色=1︰1可知这两对基因位于一对同源染色体上,且A和B基因在一条染色体上,a和b基因在另一条染色体上,由此可知,蝴蝶体色遗传不遵循基因的自由组合定律。由此可得让F1的雌、雄蝶相互交配,子代中基因型及比例为︰AABB:AaBb:aabb=1︰2︰1,即表现型及比例为深紫色︰白色=3︰1。
根据(1)分析可知,F1的雌蝶基因型为AaBb可以产生AB,ab两种卵细胞,品系M基因型为aabb可以产生ab一种精子,由于F1中有个别雌蝶产生的含有ab基因的卵细胞不育,所以F1的雌蝶与品系M的雄蝶杂交所得后代全为深紫色。
P*基因突变为P基因,P基因所控制的性状就表达出来,可判断P基因相对于P*基因为显性。将雌蝶NAaBb与品系Maabb杂交,子代雌蝶与品系M继续杂交,所得后代仍全为深紫色,由此推测P基因与A/a,B/b基因在染色体上的位置关系为P基因与A、B基因位于同一条染色体上。
由图可知,非同源染色体之间发生互换,属于染色体变异(易位);
标注序列和序列T的可能位置为:
;
在雌蝶N的次级卵母细胞中均可检测到P基因编码蛋白,且次级卵母细胞数目与普通F1雌蝶无显著差异。推测雌蝶N产生的特定类型卵细胞不育的机理是P基因编码的蛋白可与序列t相互作用,使含有序列t的卵细胞发育异常并死亡。
19-1【基础】 【正确答案】 1、排除进食引起血糖升高的干扰
2、促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌 非糖物质转化为葡萄糖 FGF21 FGF21
3、不能 索马鲁肽是GLP-1的类似物,降糖时主要作用于胰岛B细胞,Ⅰ型糖尿病胰岛B细胞受损,降低索马鲁肽的疗效
【试题解析】 分析:
糖尿病分为两种类型:Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病,Ⅰ型糖尿病主要病因是胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足。Ⅱ型糖尿病主要病因是胰岛素不能与靶细胞上的受体结合,从而使胰岛素失去作用。
检测血糖最好在空腹时进行,要排除进食引起血糖升高的干扰。
从图中可知,GLP-1分泌后,一方面可以促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌,另一方面可以促进肝细胞分泌FGF21,抑制非糖物质转化为葡萄糖来维持血糖含量的相对稳定。该调节过程中胰岛素与FGP21均可抑制非糖物质转变为葡萄糖,二者表现出协同作用,GPL-1与FGF21均可促进胰岛B细胞分泌胰岛素,在这一方面表现出协同作用。
根据上述作用机理推测,索马鲁肽是GLP-1的类似物,降糖时主要作用于胰岛B细胞,I型糖尿病胰岛B细胞受损,降低索马鲁肽的疗效,故索马鲁肽不能治疗Ⅰ型糖尿病。
19-2【基础】 【正确答案】 1、胰岛素 受体敏感性降低
2、作为对照,验证生理盐水和姜黄素的安全(或者是无副作用) 姜黄素对糖尿病脑病引起的体重减轻和血糖浓度升高具有缓解作用,能改善脑部的认知障碍
3、姜黄素通过增加脑部神经细胞中胰岛素样生长因子(IGF-1)的含量,从而抑制神经元细胞的凋亡
【试题解析】 分析:
分析题意,本实验目的是探究姜黄素对糖尿病脑病的影响,则实验的自变量是姜黄素的有无及大鼠的状况,据此分析作答。
胰岛素是人体中唯一能够降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛素属于激素,需要与受体结合后才能起作用,故胰岛素分泌正常的人也有可能患糖尿病,最可能的原因是胰岛素的受体出现问题,如受体敏感性降低等。
分析题意,本实验目的是探究姜黄素对糖尿病脑病的影响,实验组应为糖尿病的脑病大鼠,故据此分析,设置甲、乙组的目的是作为对照,验证生理盐水和姜黄素的安全(或者是无副作用);根据表格分析可知,比较丙组( 糖尿病脑病大鼠+生理盐水)、丁组(糖尿病脑病大鼠+姜黄素)的体重平均值、血糖浓度平均和水迷宫逃避潜伏期可知,丙组的血糖浓度和水迷宫逃避潜伏期大于丁组,而体重平均值小于丁组,说明姜黄素对糖尿病脑病引起的体重减轻和血糖浓度升高具有缓解作用,能改善脑部的认知障碍。
分析题意可知,糖尿病脑病大鼠脑部神经细胞凋亡率与IGF-1的含量呈负相关,而姜黄素可改善脑部认知,故据此推测姜黄素治疗糖尿病脑病的机理:姜黄素通过增加脑部神经细胞中胰岛素样生长因子(IGF-1)的含量,从而抑制神经元细胞的凋亡,改善神经系统的功能,提高学习记忆能力。
19-3【巩固】 【正确答案】 1、神经和体液或神经-体液
2、分泌激素促进胰岛B细胞分泌胰岛素 甲中存在合成肝糖原和转化为非糖物质的过程 甲中存在肝糖原分解升高血糖的过程
3、自身免疫 不能
4、将高血糖的模型小鼠随机均分为A B C D四组, A组注射适量的生理盐水,B组注射等量的S药液,C组注射等量的Q药液,D组损毁小鼠下丘脑某区域X后注射等量的Q药液,并在一段时间后测量各组小鼠的血糖浓度
【试题解析】 分析:
胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
由图可知,血糖平衡调节过程中,既有下丘脑参与的神经调节,也有胰岛素等激素参与的体液调节,故血糖平衡的调节方式为神经和体液(或神经-体液)调节。
胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素,据图分析,胰岛A细胞在降血糖过程中的作用是分泌激素促进胰岛B细胞分泌胰岛素;过程甲是胰岛素作用于肝细胞,过程乙是胰岛素作用于成熟红细胞,故过程甲不同于过程乙的是:甲中存在合成肝糖原和转化为非糖物质的过程;过程丙是胰岛素作用于肌细胞的过程,过程甲、丙的不同表现为:甲中存在肝糖原分解升高血糖的过程。
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,若某人自身的免疫系统使肝细胞膜上的受体受损,这种病属于免疫失调中的自身免疫病;胰岛素需要与受体结合后才能起作用,分析题意可知,该人肝细胞膜上的受体受损,胰岛素无法正常发挥作用,故给该患者注射胰岛素不能使其恢复血糖稳定。
分析题意,本实验目的是探究Q是否也能降低血糖浓度并通过影响下丘脑某区域X使高血糖模型小鼠的血糖浓度恢复正常,则实验的自变量是Q药液的有无,可通过与空白对照和现行药物Q对比说明,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:将高血糖的模型小鼠随机均分为A B C D四组, A组注射适量的生理盐水,B组注射等量的S药液,C组注射等量的Q药液,D组损毁小鼠下丘脑某区域X后注射等量的Q药液,并在一段时间后测量各组小鼠的血糖浓度。
19-4【巩固】 【正确答案】 1、大脑皮层 脂肪(或答“脂肪、蛋白质”)
2、下丘脑 ①②③
3、胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合; 胰岛素受体少或缺乏; 胰岛素受体结构异常等。
4、胰岛素受体 血糖浓度升高
5、饮食过多而不节制;营养过剩;运动较少;压力过大
【试题解析】 分析:
胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。
渴觉产生部位为大脑皮层;细胞因糖类供能不足,加大对脂肪等的消耗,导致体重骤降。
血糖的调节中枢位于下丘脑。直接或间接升高血糖的激素包括胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素、糖皮质激素等,即选项①②③。
Ⅱ型糖尿病主要是由于胰岛素无法正常发挥生理功能,患者体内胰岛素含量可能处于正常范围,也可能高于正常水平。Ⅱ型糖尿病患者体内胰岛素无法正常发挥生理功能的原因可能是胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合; 胰岛素受体少或缺乏; 胰岛素受体结构异常等。
胰岛素抵抗可能是胰岛素的结构或功能发生改变导致分泌的胰岛素不足,也可能是胰岛素受体敏感性下降引起的。血糖浓度升高直接促进胰岛素分泌,长此以往导致胰岛B细胞负荷重,最终受损,进而导致糖尿病的发生。
糖尿病在现代社会中发病率越来越高,饮食过多而不节制;营养过剩;运动较少;压力过大等原因都可能导致糖尿病。
19-5【巩固】 【正确答案】 1、核糖体 血糖进入组织细胞进行氧化分解,促进肝糖原和肌糖原的合成,促进血糖转变成甘油三酯
2、葡萄糖载体 人工注射一定量的胰岛素;药物治疗,刺激胰岛B细胞的分泌量
3、Ⅱ型 免疫抑制剂
4、负反馈
【试题解析】 分析:
分析题图:Ⅰ型糖尿病的主要病因是胰岛B细胞合成和分泌胰岛素的过程异常,导致胰岛素含量偏低,但靶细胞胰岛素受体正常;Ⅱ型糖尿病的胰岛素B合成和分泌胰岛素的过程正常,胰岛素含量正常,但靶细胞胰岛素受体不足。
胰岛素的化学本质是多肽(蛋白质),蛋白质的合成场所是核糖体,故胰岛素的合成场所为核糖体。胰岛素的生理功能是促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,促进肝糖原和肌糖原的合成,促进血糖转变成甘油三酯等非糖物质,从而使血糖浓度下降。
结合左图可知,结构②为葡萄糖载体,葡萄糖进入组织细胞的方式为主动运输,需要消耗能量,需要葡萄糖载体的协助。Ⅰ型糖尿病患者的胰岛素含量偏低,但靶细胞胰岛素受体正常,故治疗这一类糖尿病患者的常规治疗办法是要恢复患者体内的胰岛素含量,做法为人工注射一定量的胰岛素;药物治疗,刺激胰岛B细胞的分泌量等。
结合题意“抗原刺激机体后产生的特异性抗体攻击靶细胞受体而导致的糖尿病”可知由于特异性抗体与胰岛素受体结合进而破坏胰岛素受体,该类型糖尿病的特点是胰岛素含量正常,但胰岛素受体敏感性下降,故属于Ⅱ型糖尿病。器官移植过程中容易发生免疫排斥现象导致移植失败,故可以使用免疫抑制剂来抑制免疫系统的功能,从而提高移植器官的成功率。
糖尿病患者服药后致夜间血糖过低,由于机体具有负反馈调节机制,使血糖恢复服药前水平,出现早餐前血糖过高的现象。
19-6【提升】 【正确答案】 1、肝糖原 3 .9-6.1
2、协助扩散或易化扩散 负电位→正电位 胞吐
3、血糖进入脂肪组织细胞转化为甘油三酸 (抑制)非糖物质转化为葡萄糖 胰高血糖素和肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素(其中一定要有胰高血糖素)
4、生长激素 生物节律
5、cd
【试题解析】 分析:
胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
人体在黎明觉醒前后没有外界糖类的摄入,此时主要靠肝糖原分解产生葡萄糖;正常人体的空腹血糖浓度为3 .9-6.1mmol/L。
据图而可知,葡萄糖通过GLUT2进入细胞是顺浓度梯度进行的,属于协助扩散;正常情况下,细胞的膜电位表现为外正内负,若胞内钾离子浓度增加,则细胞膜内侧的膜电位变化为负电位→正电位;胰岛素属于大分子物质,其释放方式是胞吐。
,胰岛素分泌增多,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝脏、肌肉合成糖原,进入脂肪组织细胞转化为甘油三酸,另一方面抑制肝糖原分解和抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖,血糖恢复到正常水平;机体中能够升高血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等。
①图1结果显示,有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-),二者胰岛素和褪黑素变化趋势基本相同,而生长激素有黎明现象组(DP+)会出现节律性分泌异常现象,说明该异常可能与黎明现象有关。
②由图2结果可知,DP+组中REV-erbβ基因表达与DP-组不同步,说明“黎明现象”导致了DP+组中REV-erbβ基因的异常表达,表明“黎明现象”与生物节律紊乱有关。
a、胰岛素属于激素,需要与受体结合后才能起作用,存在胰岛细胞自身抗体会导致胰岛素分泌不足,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,a错误;
b、II型糖尿病患者的胰岛素水平正常,不存在胰岛素分泌障碍,b错误;
c、胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,c正确;
d、胰岛素受体基因突变,会导致靶细胞无法合成胰岛素受体,因此对胰岛素作用不敏感,d正确;
e、胰岛素属于大分子物质,会与靶细胞上的受体结合后起作用,而不会进入受体细胞,e错误。
故选cd。
20-1【基础】 【正确答案】 1、次生 使能量持续高效地流入对人类最有益的部分
2、通过羊的粪便流入分解者 通过羊的呼吸作用散失
3、放牧过程中,牛羊等的采食,践踏和排泄影响了草地植被的生长 增加土壤中植物体的营养成分,为放牧后植物的生长提供良好条件
【试题解析】 分析:
次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保存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。
某一营养级(除第一营养级外)摄入量的去向包括:一部分以粪便的形式排出,一部分被机体同化,其中粪便中的能量流入分解者,而被机体同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,一部分用于机体自身的生长发育和繁殖。
群落优势种改变过程中发生的演替是次生演替;一般来说,放牧强度应在适宜的范围之内,从能量流动的角度分析,其目的是使能量持续高效地流入对人类最有益的部分。
机体摄入的能量一部分以粪便的形式排出,一部分被机体同化,其中粪便中的能量流入分解者,而被机体同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,一部分用于机体自身的生长发育和繁殖。
根据实验结果可知,放牧会导致地上部分的生物量显著减少,其原因是放牧过程中,牛羊等动物的采食,践踏和排泄影响了草地植被的生长;放牧会促使植物的生物量向地下部分转移,其意义是增加土壤中植物体的营养成分,为放牧后植物的生长提供良好条件。
20-2【基础】 【正确答案】 1、次生 2、减小 增强 羊作为消费者摄食牧草后,通过自身的新陈代谢,将有机物转化为无机物,这些无机物排出体外后又被生产者重新利用,加快了物质循环
3、适度放牧
【试题解析】 分析:
1、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,就叫做演替。演替的两种类型--初生演替和次生演替。这两种演替类型是根据起始条件划分的。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
2、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。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。生态位重叠越多,竞争越激烈。
根据题意,退化的草原原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,因此退化草原在恢复与重建过程中发生的演替类型属于次生演替。
识图分析可知,进行中度放牧后图中生态位重叠指数降低,说明草原植被种群间的竞争强度减小。图中中度放牧后物种多样性比放牧前增强。从物质循环的角度分析,引入的羊群后,羊作为消费者摄食牧草后,通过自身的新陈代谢,将牧草中的有机物转化为无机物,这些无机物排出体外后又被生产者重新利用,因此加快了物质循环。
根据上图分析可知,中度放牧后使得生态位重叠指数降低,草原植被种群间的竞争强度减小,且物种多样性增加,因此对退化后的草原封育一定时间后可以适度放牧,有利于退化草原的恢复与重建。
20-3【巩固】 【正确答案】 1、种群 年龄 2、较低 先增加后减少 中
3、竞争 分层 阳光
4、初生 速度和方向
【试题解析】 分析:
据图示可知,马尾松林群落的物种丰富度呈先增加后减少的变化趋势,且群落物种多样性在群落发育的中期最高。这个研究过程是以不同海拔的马尾松林群落来代替群落演替的不同阶段,因而最后的结论与教材关于群落演替的一般规律有些出入,这不代表正常演替也是如此的规律。
大别山的全部马尾松为同一个物种,可称为一个种群。由于胸径大小一般和年龄呈正比,通常以马尾松立木的胸径结构(种群中不同胸径大小的个体数)代替其年龄结构,来进一步预测种群数量的变化。
群落A以马尾松林形式存在,据图可知其群落物种丰富度较低。A~I群落发育阶段不同,据图示可知,红桦林群落的物种丰富度呈先增加后减少的变化趋势,且群落物种多样性在群落发育的中期(C、D、E时期)最高。
在群落发育晚期,由于受资源和空间的限制,不同植物间的竞争加剧,导致群落的物种丰富度降低。乔木、灌木和草本植物分别配置在群落的不同高度上,具有明显的分层现象,提高群落利用阳光、空间等环境资源的能量。
由冰川泥或者裸岩的演替叫做初生演替。人类对生物群落演替的影响远远超过其他某些自然因素,因为人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的,可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用。但人类的活动对群落的演替也不是只具有破坏性的,也可以是通过建立新的人工群落实现受损生态系统的恢复,所以人类活动可以影响群落演替的速度和方向。
20-4【巩固】 【正确答案】 生态系统 消费 一部分被下一营养级摄入,还有一部分遗体残骸被分解者通过呼吸作用利用 地上和地下生物量都有显著下降的趋势 ade 一定的自我调节能力
【试题解析】 分析:
1、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
2、由图可知,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原植物地上和地下生物量均略有上升,随着放牧强度的增加,地上和地下生物量都有显著下降的趋势。
3、生态系统具有自我调节能力,生态系统才能维持相对稳定,生态系统的稳定性表现在两个方面:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性,另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,叫做恢复力稳定,负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。
详解:
(1)草原上所有的生物与非生物环境共同组成了一个生态系统。草原上的草属于生产者,牛羊属于消费者,牛羊啃食牧草后同化的能量,有三个去向:一部分用于自身呼吸作用以热能形式散失,一部分被下一营养级摄入后流向下一营养级,还有一部分遗体残骸被分解者通过呼吸作用利用。
(2)由图可知,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原植物地上和地下生物量均略有上升,随着放牧强度的增加,地上和地下生物量都有显著下降的趋势,重度放牧使地上和地下生物量最低。
(3)研究发现,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原土壤有机碳含量显著升高,其原因有: 轻度放牧条件下, 牲畜粪便被分解者分解,能提升土壤的有机碳含量,a正确,b错误;牛羊会啃咬植物地上部分, 植物为了适应放牧的干扰会把更多的生物量转移到地下部分,c错误,d正确; 啃食造成植物凋落物的增加,进入土壤并作为新鲜碳源,使土壤有机碳含量显著升高,e正确,f错误。故选ade。
(4)轻度放牧时,牲畜采食会刺激牧草一定程度的补偿生长,同时抑制牧草对草地资源的竞争, 为其它生产者提供了更多的生存空间。这反映生态系统具有一定的自我调节能力。
点睛:
解答本题的关键是能够根据题干的信息,准确分析从轻度放牧到重度放牧,生物量分配比、土壤有机质及各养分含量的变化。
20-5【巩固】 【正确答案】 1、(土壤中的)水和无机盐
2、第二营养级 演替 地上生物量(分配) 出生率小于死亡率 在重度放牧压力下,牲畜对植物地上部分进行大量消耗。此时,植物将更多的同化产物分配给地下部分,可以为放牧过后植物的再生长提供物质和能量的储备 进化
3、中度放牧,生物量分配比无明显变化,动物大量取食,导致落到地表有机物减少,分解者减少,土壤养分降低;(牲畜大量取食,导致归还土壤的掉落物减少,土壤中有机质和养分含量降低。由于遭受到更多牲畜的频繁踩踏,土壤被压实,土壤中的含氧量降低,从而导致微生物对土壤中有机质的分解速率减慢。中度放牧条件下,植物会进行超补偿生长,对土壤养分进行过度利用,也有可能导致土壤有机质和养分含量的降低。)
【试题解析】 分析:
1、共同进化:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
2、对图甲和图乙分析可知,与在轻度放牧条件下相比,在中度放牧条件下,生物量分配比无明显变化;在重度放牧条件下,地上生物量分配明显减小,地下生物量分配明显增加。
3、由表格数据可知,从轻度放牧到重度放牧,土壤有机质及各养分含量先显著降低而后显著增大。
地下生物量分配的增大暗示了植物对土壤中的水和无机盐吸收能力的增强。这是生物与无机环境共同进化的结果。
①牛、羊以草为食,为初级消费者,在生态系统营养结构中,属于第二营养级。重度放牧导致草原物种丰富度及植被覆盖度明显下降,说明放牧可以改变群落的演替方向。
②由图甲可知,重度放牧明显降低了地上生物量分配,增加了地下生物量分配。不利于植物的有性生殖,使种群出生率小于死亡率,直接导致草原植被种群密度下降。
③在重度放牧区,地下生物量占总生物量的比值显著高于轻度和中度放牧,植物这种生存策略的意义是在重度放牧压力下,牲畜对植物地上部分进行大量消耗。此时,植物将更多的同化产物分配给地下部分,可以为放牧过后植物的再生长提供物质和能量的储备。
④不同放牧程度下,生物量分配比的变化,是生物与生物共同进化的结果。
从轻度放牧到中度放牧,生物量分配比无明显变化,但土壤有机质和养分含量降低,原因是:a、牲畜大量取食,导致归还土壤的掉落物减少,土壤中有机质和养分含量降低;b、土壤遭受到更多牲畜的频繁踩踏而被压实,土壤中的含氧量降低,从而导致微生物对土壤中有机质的分解速率减慢;c、植物会进行超补偿生长,对土壤养分进行过度利用,导致土壤有机质和养分含量的降低。
点睛:
本题主要考查生态系统的结构及生态系统的稳定性相关知识点。题目新颖,信息量大,对图表信息的解读是解答本题的关键,学会在具体的情境下掌握知识的迁移能力,理解能力及逻辑分析能力。
20-6【提升】 【正确答案】 1、优势物种 抵抗力稳定性
2、食物链和食物网 狐尾藻 不同沉水植物对 Cd的富集能力不同;同种植物的不同部位对 Cd 的富集能力也不相同,根部高于地上部分 黑藻对底泥中Cd富集和迁移能力均较强,且耐受能力较高
3、实验分 4组,分别为对照组(无白虾)、低密度白虾组、中密度白虾组和高密度白虾组,先在四组容器中种植一定数量的黑藻,之后,对照组不加入白虾,其他组添加相应数量的白虾。定期采样,记录并计算黑藻的生长率
4、投放时间、投放密度(生物量)、白虾与其他生物的相互影响
【试题解析】 分析:
1、生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。
2、在生态系统中,各种生物的数量虽然在不断地变化着,但是在一般情况下,生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的。这说明生态系统其有一定的自动调节能力。
3、在生态系统中,有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累,其浓度随着营养级别的升高而逐步增加,这种现象叫生物富集。
蓝细菌在生长过程中不仅数量上在增加,而且还产生毒素抑制其他藻类植物的生长,这样在群落演替的过程中就会成为优势物种;
以蓝细菌为主体的生态系统不易受外界干扰破坏,是因为它的抵抗力稳定性强。
Cd是重金属,重金属通过食物链和食物网富集,营养级别越高,含量越大。
①比较三种沉水植物在底泥中的生长情况可知,在植株整个生长过程中,生长率表现为狐尾藻>黑藻> 菹草,说明狐尾藻对Cd的耐受能力最强;分析表中富集系数的数据可以看出,不同沉水植物对 Cd的富集能力不同;同种植物的不同部位对 Cd的富集能力也不相同,根部高于地上部分。
②分析上述实验数据可知,黑藻对底泥中Cd富集和迁移能力均较强,且耐受能力较高,因此相比其他两种植物,最适合作为修复白洋淀Cd污染水体的沉水植物。
)由于黑藻的生长率与白虾密度呈正相关,故可将实验分为对照组(无白虾)、低密度白虾组、中密度白虾组和高密度白虾组等4组,在容器中种植一定数量的黑藻,之后添加白虾。定期采样,记录并计算黑藻的生长率。
向白洋淀投放白虾过程中还需要考虑投放时间、投放密 度(生物量)、白虾与其他生物的相互影响,避免对本地生态系统造成影响。
21-1【基础】 【正确答案】 1、碳源、氮源 高压蒸汽灭菌 逐渐增大 只有将培养基中β-苯乙醇的浓度逐渐增大,才能筛选得到可耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌株
2、45 增加目的菌株浓度
3、设置一系列浓度梯度的葡萄糖溶液,再向其中分别接种等量的YDF-1,每天定时用血细胞计数板统计溶液中的菌体数量,增殖效果最佳的葡萄糖溶液即为YDF-1增殖的最佳浓度
【试题解析】 分析:
培养基是指供给微生物、植物或动物(或组织)生长繁殖的,由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐(包括微量元素)、维生素和水等几大类物质。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质,也是细胞生长和繁殖的生存环境。培养基种类很多,根据配制原料的来源可分为自然培养基、合成培养基、半合成培养基;根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基;根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、加富培养基、鉴别培养基等;根据使用范围可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、真菌培养基等。
培养基一般都含有水、无机盐、碳源和氮源等物质,以满足生物生长的需求;培养基制作后需使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌;由于本实验的目的是获得可耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌株,因此实验初筛、复筛和再次复筛时培养基中添加的β-苯乙醇浓度要逐渐升高。
根据计算公式:(平均菌落数)÷涂布体积×稀释倍数=每毫升菌液中的菌体数,可知:(平均菌落数)÷0.1mL×104=4.5×106个,所以平板上的平均菌落数是45个;液体培养是指将微生物直接接种于液体培养基中,并不断振荡或搅拌,可以迅速得到大量繁殖体。
由实验目的可知,该实验的自变量是葡萄糖溶液的浓度,因变量是YDF-1的增殖情况,可通过显微镜直接计数这一简便的方法来确定其增殖情况,因此实验的设计思路是设置一系列浓度梯度的葡萄糖溶液,再向其中分别接种等量的YDF-1,每天定时用血细胞计数板统计溶液中的菌体数量,增殖效果最佳的葡萄糖溶液即为YDF-1增殖的最佳浓度。
21-2【基础】 【正确答案】 1、配制培养基 高压蒸汽灭菌 等量不同种类、不同稀释倍数的杀菌剂
2、涂布器 稀释涂布平板 6种杀菌剂对链孢霉均有抑菌作用,其中100倍稀释的克霉灵、链孢克星的抑菌作用最好
3、污染环境,易产生抗药性 该细菌抑制链孢霉生长
【试题解析】 分析:
灭菌的方法有:湿热灭菌,干热灭菌和灼烧灭菌等。接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
图中除了配制培养基,其余均需在燃烧的酒精灯火焰附近进行,培养基应采用湿热灭菌的方法,配制好的PDA培养基经高压蒸汽灭菌法灭菌后,冷却至不烫手(或50℃左右),根据表中数据可知本实验的自变量为杀菌剂的种类和浓度,实验组需分别加入等量不同种类、不同稀释倍数的杀菌剂后,进行步骤②。
接种②得到的菌落在平板上分布较为均匀,因此是使用涂布器将孢子悬液用稀释涂布平板法涂布在培养基表面的。表中数据显示6种杀菌剂对链孢霉均有抑菌作用,且克霉灵≥链孢克星>高效洁霉净≥霉菌克星>多菌灵>百菌清,其中克霉灵和链孢克星100倍稀释液平板培养基中已无链孢霉菌落长出。
化学药剂的防治存在污染环境,易产生抗药性等缺点。题中信息表明拮抗线为两个不同的菌种相互抵御对方的侵入,从而在两个菌种之间形成的一条深色线,说明若存在拮抗线,该细菌可抑制链孢霉生长。
21-3【巩固】 【正确答案】 1、逆转录酶和Taq酶 Lm-PHB2基因两侧的脱氧核苷酸序列 HindⅢ和EcoRⅠ识别的脱氧核苷酸序列
2、X-gal、IPTG、卡那霉素 白
3、Lm-PHB2蛋白 抗原—抗体杂交
4、将宫颈癌细胞分成等量的两组,实验组将一定浓度的Lm-PHB2蛋白添加到宫颈癌细胞培养液中,对照组则将宫颈癌细胞培养在一般培养液中,在相同且适宜条件下培养24小时(或一段时间)
【试题解析】 分析:
1、利用PCR技术进行扩增需根据目的基因的脱氧核苷酸序列设计引物,引物的作用是使DNA聚合酶能够从3'端开始连接脱氧核苷酸。
2、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。
①为由mRNA获得大量DNA的RT-PCR过程,需要的酶有逆转录酶和Taq酶,该过程需要的引物的设计依据是Lm-PHB2基因两侧的脱氧核苷酸序列,根据图像发现将Lm-PHB2基因插入载体时,使用的是限制酶HindⅢ和EcoRⅠ,因此在引物的5'端要加入HindⅢ和EcoRI识别的脱氧核苷酸序列。
分析图像可知,载体pMD18-T-Lm-PHB2中LacZ基因被破坏,卡那霉素抗性基因完整,因此含有重组质粒的大肠杆菌可在含有卡那霉素的培养基中形成菌落,因此筛选和培养大肠杆菌的培养基中需要加入卡那霉素、X-gal,IPTG和碳源、氮源、水和无机盐等物质,挑取白色菌落中的微生物培养并提取质粒,用限制酶进行酶切,再对DNA酶切产物进行检测。
单克隆抗体是利用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后得到的杂交瘤细胞产生的,此单克隆抗体可与Lm-PHB2蛋白发生特异性结合,因此应给小鼠注射Lm-PHB2蛋白,以得到能产生相应抗体的B淋巴细胞。用制备的单克隆抗体与大肠杆菌中蛋白质进行抗原—抗体杂交实验。
要探究Lm-PHB2蛋白是否是通过抑制宫颈癌细胞的DNA复制来抑制其增殖的,实验的自变量是有无Lm-PHB2蛋白,因变量是宫颈癌细胞的增殖程度。实验思路是将宫颈癌细胞分成等量的两组,实验组将一定浓度的Lm-PHB2蛋白添加到宫颈癌细胞培养液中,对照组则将宫颈癌细胞培养在一般培养液中,在相同且适宜条件下培养24小时(或一段时间),观察比较宫颈癌细胞的数量。
21-4【巩固】 【正确答案】 1、BamHI XbaI
2、氨苄青霉素 X-gal
3、卡那霉素 PCR (等量的)转化后和未转化的四尾栅藻
【试题解析】 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、复制原点和标记基因等。载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存,②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入,③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(3)将目的基因导入受体细胞:将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(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。
过程②为目的基因表达载体的构建,结合目的基因获取过程中两端的引物序列可推测,该过程中应选用的限制酶是BamHI和XbaI。
结合图示可知,克隆载体中含有氨卡青霉素抗性基因、LacZ基因,LacZ基因编码产物在X-gal和IPTG存在下,可以产生蓝色沉淀,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色,所以为筛选获得目标菌株,培养基应加入的成分有氨青霉素、X-gal、IPTG。
pBI121质粒中含有卡那霉素抗性基因,所以经转化后的四尾栅藻接种于含卡那霉素的BG11固体培养基并放置于人工气候箱培养,一段时间后观察其生长情况。在BG11固体培养基上分别挑取数个单藻落接种至BG11液体培养基中光照摇床培养,液体培养基可以用于扩大培养,增加四尾栅藻种群密度。上一步骤中用未转化的四尾栅藻作对照,所以利用索氏抽提法分别测定等量的转化后和未转化的四尾栅藻的油脂含量,从而检测表达载体转化四尾栅藻的情况及确定目的基因是否表达。
21-5【巩固】 【正确答案】 1、水、无机盐、碳源、氮源 高压蒸汽灭菌法
2、4 X抗生素 二者均含有X抗生素的抗性基因,对X抗生素均有抗性,因此在该培养基上均能生长 Y抗生素
3、扩大培养 适宜温度、pH、营养供给充分
【试题解析】 分析:
1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求.对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
2、实验室常用的消毒方法:煮沸消毒;化学药物消毒;紫外线消毒。
3、据表可知,BamHⅠ、BclⅠ的识别序列与酶切位点中包含着Sau3AⅠ的识别序列和酶切位点。
微生物培养基一般都含有水、无机盐、碳源和氮源等营养要素,另外还要有适宜的外界条件,如适宜的温度、pH和氧气的有无等。对培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌(湿热灭菌),灭菌的目的是除去杂菌。
①据表可知,BamHⅠ、BclⅠ的识别序列与酶切位点中包含着Sau3AⅠ的识别序列和酶切位点,所以Sau3AⅠ在质粒上有四个酶切位点,若完全酶切可得到四种大小不等的DNA片段。
②由于含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌含有X抗生素抗性基因,能够在含有X抗生素的选择培养基上生长,但两者无法区别。在上述筛选的基础上,若要筛选出插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落,还需使用含有Y抗生素的固体培养基进一步筛选,即只含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌因Y抗生素抗性基因破坏在其中不能生长,只含有质粒载体的大肠杆菌由于Y抗生素抗性基因未被破坏能够生长。
获得姜黄素高产工程菌需先进行活化和扩大化培养后才能接种到发酵罐中进行大型发酵,以缩短发酵时间。发酵过程要根据菌种代谢类型、无菌技术要求设置相应条件,需保持无菌、营养供给充分、适宜温度和pH、充足的氧气等条件,从而保证发酵过程不受杂菌污染和菌体能正常生长。
21-6【提升】 【正确答案】 1、EcoRI、PstI EcoRI、SmaI、PstⅠ、EcoRV 磷酸二酯键
2、显微注射法 转录 翻译
3、逆转录 序列 2
4、可持续产生 siRNA,使靶基因长时间沉默
5、免疫排斥反应 可以利用基因工程技术将与免疫排斥有关猪的抗原基因敲除或转入一些人类特有蛋白的基因,将猪细胞伪装成人的细胞
【试题解析】 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:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+处理法。
(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;②检测目的基因是否转录出了mRNA;③检测目的基因是否翻译成蛋白质。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
由图2可以看出,EcoRI、PstI这两种限制酶切割出来的是黏性末端,SmaI、EcoRV切割出来的是平末端,E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端,因此只能连接EcoRI、PstI切割序列。T4DNA连接酶既可以连接平末端也可连接黏性末端,因此这4种限制酶的切割序列都可以用T4DNA连接酶连接。DNA连接酶催化磷酸二酯键形成。
重组质粒导入动物细胞常用的方法是显微注射法,以siRNA对应DNA序列为模板合成siRNA的过程为转录。siRNA与RISC组装形成基因沉默复合物,从而阻止了Case8 mRNA与核糖体结合,即阻止了翻译过程。
测定mRNA含量时,需提取细胞总RNA,经过逆转录过程得到cDNA,再进行PCR扩增,通过PCR产物的量间接反映细胞中相关基因的mRNA含量。根据图3可知,在序列2作用下,Case 8基因的mRNA含量最低,表明其抑制效果最好,是最优序列。
与直接将siRNA导入猪的心肌细胞相比,通过重组质粒将siRNA对应的DNA序列导入心肌细胞,siRNA可随重组质粒增殖而持续产生,从而使靶基因长时间沉默。
免疫排斥反应是将猪心脏移植到人体面临的最大挑战。利用基因工程技术将猪与免疫排斥有关的抗原基因敲除,转入一些人类特有蛋白的基因,将猪细胞伪装人的细胞等方面可能解决这一问题。
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