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河北省唐山市2023届高考物理专项突破模拟题库(一模)含解析
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河北省唐山市2023届高考物理专项突破模拟题库(一模)
【原卷 1 题】 知识点 细胞中的无机盐,内环境的理化性质,核酸的元素组成及基本单位,糖类的功能
【正确答案】
B
【试题解析】
1-1(基础) 构成生物体的元素和化合物是生物体生命活动的物质基础,下列有关叙述正确的是( )
A.蛋白质多样性的原因是由氨基酸的空间结构决定
B.糖类参与了对植物细胞和某些动物体的保护作用
C.人体内的钙元素只能以离子形式存在
D.叶绿素分子中既含有大量元素,也含有微量元素
【正确答案】 B
1-2(基础) 广州清汤牛脑面远近闻名,其面条细滑、牛脑肥瘦相间,加以细碎葱花、香菜,更是清香怡人。下列有关说法正确的是( )
A.一碗牛肉面中所含有机化合物共有的元素有C、H、O、N
B.牛脖中的脂肪是细胞主要的能源物质,摄入过多易导致肥胖
C.牛肉中的蛋白质在烹饪过程中空间结构会改变,有利于人体消化
D.面条中的淀粉不能被细胞直接吸收,糖尿病人无需控制面条摄入量
【正确答案】 C
1-3(巩固) 如图为不同化学元素组成的化合物示意图,下列叙述正确的是( )
A.若①是蛋白质,那么N主要存在于游离的氨基中
B.若②是糖原,那么吃糖过多时②会释放到内环境中
C.若③是DNA,则其彻底水解后产物有6种
D.若④是脂肪,则与糖相比,氧的含量多,氢的含量少
【正确答案】 C
1-4(巩固) 图甲、乙、丙为组成生物体的相关化合物,乙为一个由 α、β、γ 三条多肽链形成的蛋白质分子,共含 271 个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(-SH)脱氢形成一个二硫键(-S-S-)下列相关叙述不正确的是( )
A.甲为组成乙的基本单位,且乙中最多含有 20 种甲
B.由不同的甲形成乙后,相对分子量比原来少了 4832
C.丙主要存在于细胞核中,且在乙的生物合成中具有重要作用
D.如果甲中的 R 为 C3H5O2,则由两分子甲形成的化合物中含有 16 个 H
【正确答案】 C
1-5(巩固) 《黄帝内经》中提到“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。以上食物富含糖类、蛋白质和脂肪等营养物质。下列说法正确的是( )
A.“五谷”中富含淀粉,同时还含有少量糖原和纤维素
B.“五畜”中富含脂质和蛋白质,二者的组成元素相同
C.“五果”与“五菜”富含的色素位于叶绿体或液泡中
D.糖类、蛋白质和脂肪等生物大分子都是以碳链为骨架
【正确答案】 C
1-6(提升) 下图为有关生物大分子的简要概念图,下列叙述错误的是( )
A.若a为C、H、O、N,且c具有运输、催化等功能,则b为氨基酸
B.著b为脱氧核苷酸,则c为核酸且只存在于线粒体、叶绿体、细胞核中
C.若b为葡萄糖,则c在动物细胞中可能为糖原,在植物细胞中可能为淀粉等
D.若c为新型冠状病毒的遗传物质,则b为核糖核苷酸,由五种元素组成
【正确答案】 B
【原卷 2 题】 知识点 细胞膜的功能,神经调节与体液调节的比较,体液免疫和细胞免疫的协调配合
【正确答案】
C
【试题解析】
2-1(基础) 下列关于激素、酶和神经递质的叙述,正确的是( )
A.激素、酶和神经递质都是有机物,酶和激素都有高效性,能产生酶的细胞一定能产生激素
B.激素弥散在全身的体液中,激素和酶发挥作用后,即失活
C.激素和神经递质都是信息分子,都可以与特定分子结合后起到传递信息的作用
D.激素的受体仅分布于细胞膜内,神经递质的受体仅分布于细胞膜上
【正确答案】 C
2-2(基础) 细胞间或细胞内都存在一定的信息交流,下列与信息交流相关的叙述错误的是( )
A.细胞之间信息交流的完成不一定都依赖于细胞膜上的糖蛋白
B.核孔可实现细胞核和细胞质之间的信息交流
C.细胞骨架与胞内信息传递密切相关
D.激素、神经递质可作为信息分子;CO2、葡萄糖等不可能是信息分子
【正确答案】 D
2-3(巩固) 下列有关细胞间信息交流的说法正确的是( )
A.相邻细胞均是通过细胞膜的直接接触传递信息
B.如果没有信息交流,多细胞生物体不可能作为一个整体完成生命活动
C.某些信号分子如性激素等可以进入细胞内,直接参与细胞代谢
D.细胞分泌的化学信号分子都需要通过血液运输作用于靶细胞
【正确答案】 B
2-4(巩固) 多细胞生物体保持功能的协调,依赖于物质和能量的交换,同时也需要细胞间进行频繁的信息交流。下列有关细胞间信息交流的说法,不正确的是( )
A.细胞之间的信息传递必须依赖于细胞膜上的受体
B.能在细胞之间传递信息的信号分子并不都是激素
C.高等植物细胞间的胞间连丝具有信息交流的作用
D.细胞间的信息交流有利于生物体完成相应的生命活动
【正确答案】 A
2-5(巩固) 信息分子是指生物体内的某些化学分子,既非营养物质,又非能源物质和结构物质,而且也不是 酶,它们主要是用来在细胞间和细胞内传递信息,下列说法正确的是( )
A.信息分子的作用是直接参与细胞中的代谢
B.信息分子都要通过体液运输才能到达靶细胞而发挥作用
C.抗原、激素、神经递质、细胞膜上受体都属于信息分子
D.T 细胞产生的淋巴因子作为信息分子可作用于 B 细胞,可以促使其增殖分化成浆细胞和记忆细胞
【正确答案】 D
2-6(提升) 人体细胞之间的通讯多数是通过信号分子传递的。有些信号分子作用于细胞表面的受体,有些则作用于胞内受体。生物学上将细胞外与膜受体结合的信号分子称为第一信使,由其转换而来的细胞内信号则称为第二信使,如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞表面膜受体的化学本质大多为糖蛋白
B.神经递质和绝大多数激素都是第一信使
C.第二信使通过调控细胞核内基因的翻译过程发挥作用
D.第一信使与膜受体结合体现了细胞膜的信息交流功能
【正确答案】 C
【原卷 3 题】 知识点 细胞膜的成分,细胞器之间的协调配合,探究酵母菌细胞呼吸的方式,孟德尔遗传实验的科学方法
【正确答案】
A
【试题解析】
3-1(基础) 选用合适的实验材料对生物科学研究至关重要。下表对教材中相关研究的叙述,错误的是( )
选项
实验材料
生物学研究
A
小球藻
卡尔文循环
B
肺炎链球菌
DNA半保留复制
C
枪乌贼
动作电位原理
D
T2噬菌体
DNA是遗传物质
A.A B.B C.C D.D
【正确答案】 B
3-2(基础) 下列关于科学研究方法和相关实验的叙述中,不正确的是
A.差速离心法:细胞中各种细胞器的分离和叶绿体中色素的分离
B.模型构建:研究种群数量变化规律和DNA双螺旋结构的发现
C.同位素标记法:分泌蛋白的合成与分泌和噬菌体侵染细菌实验
D.对比实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
【正确答案】 A
3-3(巩固) 下列关于生物学实验常用的方法技术与课本实验的对应关系,叙述错误的是( )
A.同位素示踪技术——分泌蛋白的合成与运输过程和噬菌体侵染细菌实验
B.构建数学模型——研究种群数量变化规律和酶活性变化的规律
C.对比实验分析——探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的方式
D.差速离心技术——叶绿体中色素的分离和细胞中各种细胞器的分离
【正确答案】 D
3-4(巩固) 下列有关生物学实验及生物学科学研究的叙述中,正确的是( )
A.检测生物组织的糖类和蛋白质实验中NaOH的作用相同
B.施莱登和施旺运用完全归纳法得出细胞学说的相关内容,是可信的
C.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,进行无氧呼吸的组是空白对照组
D.戈特和格伦德尔推测:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
【正确答案】 D
3-5(巩固) 不同目的的细胞研究,所用的方法及材料不同,下表中对应错误的是( )
选项
研究内容
研究方法
研究材料
A
细胞膜的磷脂分子层数
分离细胞膜的脂质并铺成单层
人成熟红细胞
B
细胞膜的通透性
不同物质的跨膜实验
植物细胞
C
分离叶绿体
差速离心
根尖分生区细胞
D
细胞核亚显微结构
电子显微镜
酵母菌
A.A B.B C.C D.D
【正确答案】 C
3-6(提升) 科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一,以下说法正确的是( )
A.选择哺乳动物成熟的红细胞为材料可制备纯净的细胞膜,也可选择蛙的红细胞
B.选择洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料可观察质壁分离,也可选择其内表皮细胞
C.孟德尔以豌豆作为材料发现了遗传规律,他选择山柳菊也可得到一样的规律
D.摩尔根以果蝇作为材料发现了伴性遗传,他若选择豌豆也可得到一样的规律
【正确答案】 B
【原卷 4 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,环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律
【正确答案】
C
【试题解析】
4-1(基础) 狭义上,常把保卫细胞之间的小孔称为气孔。保卫细胞贴近气孔部分的细胞壁较厚,伸缩性较小,外侧部分细胞壁较薄,伸缩性较大。与表皮细胞不同的是,保卫细胞中含有叶绿体,只是体积较小,数目也较少,片层结构发育不良,但能进行光合作用合成糖类物质。下列相关叙述错误的是( )
A.构成保卫细胞原生质层的2层生物膜均具有选择透过性
B.保卫细胞处于低渗溶液中时,不同部位的伸展程度不同
C.光照强度等环境因素都相同时,叶肉细胞和保卫细胞的光合速率不相等
D.保卫细胞失水导致气孔关闭的过程中,细胞液渗透压减小
【正确答案】 D
4-2(基础) Rubisco酶是绿色植物光合作用过程中的关键酶,当CO2浓度较高时,该酶催化CO2与C5反应,进行光合作用。当O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,最后在线粒体内生成CO2,植物这种在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。下列叙述错误的是( )
A.绿色植物进行光呼吸的场所有叶绿体基质和线粒体
B.植物光呼吸的进行导致光合作用产生的有机物减少
C.光合作用过程中,CO2和C5反应需要消耗NADPH要消耗和ATP
D.植物黑暗中细胞呼吸产生CO2的场所为细胞质基质或线粒体基质
【正确答案】 C
4-3(巩固) 玉米是我国重要的粮食作物,研究其光合特性有利于促进高产。玉米的维管束内层细胞是维管束鞘细胞,外层细胞是叶肉细胞,这两种细胞有不同的叶绿体。玉米能利用较低浓度的CO2,并将其固定储存在苹果酸中,玉米细胞进行光合作用的相关反应如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.玉米叶肉细胞进行细胞呼吸在线粒体中产生的丙酮酸能在光合作用中被消耗
B.玉米叶肉细胞的叶绿体能利用较低浓度的CO2,可能是PEP羧化酶的活性较高
C.维管束鞘细胞能合成淀粉等光合产物,抑制苹果酸的生成会导致光合产物减少
D.在适宜条件下,较低浓度的CO2就能使玉米的光合速率与呼吸速率达到平衡
【正确答案】 A
4-4(巩固) 大多数植物气孔的开闭都遵循昼开夜闭的近似昼夜节律。但在干旱条件下,气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合称为“气孔振荡”。气孔的昼开夜闭与叶片胞间CO2浓度的变化密切相关。下列关于“气孔振荡”的叙述,错误的是( )
A.叶片细胞光合作用强度大于呼吸作用强度导致气孔张开
B.干旱条件下气孔关闭与夜间气孔关闭的原因相同
C.“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应
D.胞间CO2浓度下降,气孔不一定会张开
【正确答案】 B
4-5(巩固) 将叶面积相等的甲、乙两种植物分别置于两个相同的、温度恒定且适宜的密闭透明玻璃小室内,给予一定的光照,定时测定CO2含量。一段时间后,甲、乙装置内CO2含量均不再变化且甲装置内CO2含量较乙装置低。下列有关说法正确的是( )
A.达到平衡状态时,甲、乙两植物的光合作用强度一定相同
B.实验过程中甲、乙两植物的呼吸速率相同且一直保持不变
C.甲植物固定CO2的能力较乙植物低,可能与固定CO2的相关酶活性低有关
D.若将甲、乙两种植物放在上述同一密闭装置中,一段时间后乙植物可能先死亡
【正确答案】 D
4-6(提升) 近年来全球气候变化日益加剧,多重联合胁迫对作物生长发育及产量的不利影响日益严重。研究者设计了如下图所示实验,研究环境胁迫对苗期玉米净光合速率的影响。下列叙述错误的是( )
A.25天最适条件培养目的是保证各组玉米在胁迫干预前长势一致
B.双重胁迫比单一胁迫对胁迫期净光合速率的影响大
C.双重胁迫有助于提高冷害本身对玉米造成伤害的恢复程度
D.该实验说明适度冷害胁迫进行炼苗有利于提高作物产量
【正确答案】 D
【原卷 5 题】 知识点 干细胞工程
【正确答案】
C
【试题解析】
5-1(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
5-2(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
5-3(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
5-4(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
5-5(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
5-6(提升) 人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)广泛应用于神经系统、心血管系统和骨骼肌、皮肤创面的再生和修复。科研人员采用不同浓度血清培养hUCMSCs,48h后收集各组上清液,培养角膜上皮细胞(HCEcs)过程及结果如下表。下列叙述错误的是( )
实验步骤
A组
B组
C组
D组
配制不同浓度的血清
1%
3%
5%
10%
培养hUCMSCs细胞48h后,取上清液
进行
进行
进行
进行
用上清液培养HCEcs
进行
进行
进行
进行
24h后测吸光度(数值越大代表活细胞数目越多)
0.67
0.68
0.52
0.48
A.本实验目的是探究培养HCEcs的最适血清浓度
B.用胰蛋白酶处理使HCEcs分散以检测吸光度
C.血清浓度较低时有利于获得更多的HCEcs
D.人脐带间充质干细胞可能是一种全能干细胞
【正确答案】 D
【原卷 6 题】 知识点 基因分离定律的实质和应用,基因自由组合定律的实质和应用,遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
【正确答案】
B
【试题解析】
6-1(基础) 下图表示某种单基因显性遗传病的家系图和家庭成员基因检测的结果,且这种遗传病只有在成年后才发病,因此不确定小孩是否携带致病基因。由于采样时将样本弄混,无法对应甲、乙、丙、丁4份检测结果。下列分析正确的是( )
A.1号个体的基因检测结果为样本甲所示结果
B.2号个体不携带致病基因,3号和4号个体成年后都会患病
C.若致病基因位于常染色体上,则3号和4号的基因型不同
D.致病基因不可能位于X、Y染色体的同源区段
【正确答案】 B
6-2(基础) 半乳糖需转变为葡萄糖后才能加以利用,其相关转化酶的缺乏则导致半乳糖代谢障碍,称为半乳糖血症。下图是某家族关于半乳糖血症的遗传系谱图及部分成员基因检测的结果,检测过程中用限制酶处理相关基因,得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检测出的特定长度的酶切片段,条带长短代表相关基因中碱基数。下列推断正确的是( )
A.半乳糖血症属于常染色体隐性遗传病
B.致病基因的碱基数多于正常基因
C.Ⅱ2产生携带致病基因卵细胞的概率是 1/4
D.Ⅱ3与Ⅱ4又生了一个男孩,该男孩正常的概率是 5/6
【正确答案】 A
6-3(巩固) 下图为某家族中甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,其中一种病的致病基因位于X染色体上。研究人员对图1中的Ⅰ—4、Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅲ—1的两对致病基因进行电泳分离,结果如图2。若甲病在男性中的发病率为0.01,下列叙述错误的是(
A.乙病为伴X染色体显性遗传病,Ⅰ—3和Ⅰ—4所生女儿一定患病
B.该系谱图中Ⅰ—1和Ⅱ—3两对致病基因电泳后得到的条带数最多
C.若Ⅲ—1与一个正常男性结婚,则生出患病儿子的概率为1/44
D.将Ⅰ—2和Ⅱ—2的两对致病基因进行电泳分离,得到的条带相同
【正确答案】 D
6-4(巩固) 肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示)。少数女性杂合子会患病,这与女性核内两条X染色体中的一条会随机失活有关。下图1为某患者家族遗传系谐图,利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段进行PCR,产物经酶切后的电冰结果如图2所示(A基因含一个限制酶切位点,基因新增了一个酶切位点)。下列叙述正确的是( )
A.II-2个体的基因型是XaXa
B.II-3患ALD的原因可能是来自母方的X染色体失活
C.a基因新增的酶切位点位于片段中
D.若II-1和一个基因型与II-3相同的女性婚配,后代患ALD的概率为1
【正确答案】 C
6-5(巩固) 在正常人群中,细胞色素P450氧化还原酶缺陷症(PORD)携带者概率是1/100,图1表示某患者家系的遗传系谱图,图2中A、B、C、D条带分别是图1中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ5、Ⅱ6的基因电泳检测的结果,下列说法正确的是( )
A.该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传病
B.Ⅱ5和Ⅱ6再生育一个女儿,表型正常,则其基因电泳检测的结果与D相同
C.若Ⅱ3与Ⅱ4再生一个女孩患病的概率为1/200
D.缺陷基因的碱基对的数量比正常基因多
【正确答案】 C
6-6(提升) 图1、图2表示甲、乙两种遗传方式不同的单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体,甲病相关基因用A(a)表示、乙病相关基因用B(b)表示;图3表示A(a)、B(b)四种基因经过电泳所形成的条带分布情况。下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ5的甲病基因和Ⅱ7的乙病的致病基因均来自Ⅰ1和Ⅰ2
B.图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、B、b
C.Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是AAXbY、aaXBY、AAXBXB
D.Ⅱ6与Ⅱ9婚配生出两病兼患男孩的概率是1/24
【正确答案】 D
【原卷 7 题】 知识点 DNA分子的结构和特点,制作DNA双螺旋结构模型
【正确答案】
C
【试题解析】
7-1(基础) 某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,下列叙述不正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连
C.制成的模型中,所含的嘌呤碱基数量等于嘧啶碱基数量
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧
【正确答案】 A
7-2(基础) 某同学用卡片构建DNA平面结构模型,提供的卡片类型和数量如下表所示,以下说法正确的是( )
卡片类型
脱氧核糖
磷酸
碱基
A
T
G
C
卡片数量
10
10
2
3
3
2
A.最多构建4种氧核酸,5个脱氧核苷酸对
B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键
C.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连
D.可构建44种不同碱基序列的DNA
【正确答案】 B
7-3(巩固) 某同学利用塑料片、曲别针、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等材料制作DNA 双螺旋结构模型,以加深对DNA结构特点的认识和理解。下列操作或分析错误的是( )
A.一条链上相邻的两个碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接在一起
B.制成的模型上下粗细相同,是因为A-T碱基对与G-C碱基对的形状和直径相同
C.在构建的不同长度DNA分子中,碱基G和C的数量越多化学结构越稳定
D.观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置,可看出DNA 两条链方向相反
【正确答案】 C
7-4(巩固) 某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了充足的相关材料,其中用一种长度的塑料片代表碱基A和G,用另一种长度的塑料片代表碱基C和T,下列叙述正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸两侧连接脱氧核糖和碱基
B.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
C.制成的模型粗细不同,因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸不同
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
【正确答案】 B
7-5(巩固) 在搭建 DNA 分子结构模型的实验中,若 4 种碱基塑料片共 30 个,其中 6 个 C,10 个 G,6 个 A,8 个 T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物 18 个,脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、 代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足,则()
A.能搭建出 30 个脱氧核苷酸
B.所搭建的 DNA 分子最长为 5 个碱基对
C.能搭建出 415 种不同的 DNA 分子模型
D.能搭建出一个 12 个碱基对的 DNA 分子片段
【正确答案】 B
7-6(提升) 某学习小组在双螺旋结构模型构建活动中,尝试利用如下表所示材料构建一个含脱氧核苷酸数最多的双螺旋结构模型。各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书针(足够多)代替,一个订书针代表一个键。下列叙述正确的是( )
600个
520个
A150个
G120个
T130个
C140个
A.用以上材料能构建一个含520个脱氧核苷酸的双螺旋结构模型
B.分子中每个脱氧核糖上都连接着两个磷酸基团和一个含氮碱基
C.用以上材料构建的分子模型可以有420种碱基排列方式
D.在构建该双螺旋结构模型的过程中,一共需要用到2118个订书针
【正确答案】 D
【原卷 8 题】 知识点 遗传信息的翻译,中心法则及其发展
【正确答案】
A
【试题解析】
8-1(基础) 新型冠状病毒(2019-nCoV)是有包膜的病毒,其遗传物质是一种单股正链RNA,以ss(+)RNA表示。ss(+)RNA可直接作为mRNA翻译出蛋白质。如图是病毒的增殖过程示意图。下列关于该病毒的叙述,错误的是( )
A.新冠病毒的遗传物质初步水解会得到4种核糖核苷酸
B.新冠病毒RNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.RNA复制酶在宿主细胞内可催化磷酸二酯键的形成
D.(+)RNA和(-)RNA均可与核糖体结合作为翻译的模板
【正确答案】 D
8-2(基础) 新冠病毒是一种单链RNA病毒,其RNA可直接作为翻译的模板,这种 RNA称为正链RNA。RNA进入细胞后会立即合成自身复制必需的两条超长复制酶多肽(ppla和pplab),这两条复制酶多肽需要被剪切成多个零件(包括RNA复制酶),然后病毒才能启动自身遗传物质的复制过程。下列叙述正确的是( )
A.彻底水解新冠病毒的遗传物质可以得到4种核糖核苷酸
B.新冠病毒的RNA既是翻译的模板,也是RNA复制的模板
C.RNA 复制酶发挥作用过程中伴随A-T、C-G碱基对的配对
D.新冠病毒的RNA和蛋白质进入宿主细胞后都可以进行复制
【正确答案】 B
8-3(巩固) 2020年世界各地大规模爆发的新型冠状病毒为单股正链RNA病毒。下图表示新型冠状病毒的增殖和表达过程,相关说法正确的是( )
A.新冠病毒侵入宿主细胞时,需要将其逆转录酶一起注入
B.(+)RNA中的嘌呤与(-)RNA中的嘌呤相等
C.新冠病毒的S蛋白与肺部细胞表面的特异性受体结合,体现了细胞间的信息交流
D.新冠病毒的RNA侵入细胞后,可直接作为模板翻译出RNA复制酶
【正确答案】 D
8-4(巩固) 新冠病毒感染引起的肺炎,严重威胁人类健康。图1是新冠病毒模式图,其刺突蛋白被宿主细胞表面的受体识别后,病毒包膜与宿主膜融合,病毒进入宿主细胞。图2表示新冠病毒增殖过程中遗传信息的传递过程。下列有关叙述错误的是( )
A.人呼吸道上皮细胞的细胞膜上有刺突蛋白的受体
B.新冠病毒的核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞
C.核糖体阅读-RNA上的密码子,合成RNA聚合酶和病毒蛋白
D.抑制逆转录酶的药物不能治疗新冠肺炎
【正确答案】 C
8-5(巩固) 新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是+RNA病毒,引起的新冠肺炎严重威胁人类的健康。下图为新型冠状病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。有关叙述正确的是( )
A.+RNA、-RNA上均具有RNA复制酶基因
B.能与核糖体结合并完成翻译过程的只有mRNA
C.酶1、酶2和酶3是在病毒的核糖体上合成的RNA复制酶
D.亲代+RNA→-RNA→子代+RNA的过程经过了两次信息传递
【正确答案】 D
8-6(提升) 新冠病毒是一种单链+RNA具囊膜的冠状病毒,囊膜主要来源于宿主细胞膜,下图1是该病毒的结构,下图2为该病毒在宿主细胞内增殖的过程示意图。。下列有关叙述错误的是( )
A.新冠病毒进出细胞的过程依赖于生物膜的流动性
B.+RNA是翻译的模板,也是合成+RNA和-RNA的模板
C.新冠病毒RNA复制过程中既有氢键形成又有氢键断裂
D.合成结构蛋白、M酶的氨基酸都来自人体细胞
【正确答案】 B
【原卷 9 题】 知识点 染色体结构的变异,减数分裂异常情况分析
【正确答案】
C
【试题解析】
9-1(基础) 玉米(2N=20)的第6对染色体上存在与植株颜色有关的一对等位基因A(紫色)和a(绿色),基因型为Aa的玉米植株细胞中的一条染色体经诱变处理后发生如图所示的变化,并最终形成双着丝粒染色体,该染色体会在着丝粒间随机断裂,断裂形成的子染色体会分配到两个子细胞中,下列有关叙述错误的是( )
A.该玉米植株的细胞经诱变处理后发生了染色体结构变异
B.双着丝粒染色体的形成和染色体的随机断裂均可能发生于有丝分裂后期
C.由于染色体会在着丝粒间随机断裂,导致产生的子细胞中染色体数目异常
D.由于染色体会在着丝粒间随机断裂,会使子细胞中发生染色体的缺失或重复
【正确答案】 C
9-2(基础) 在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体不稳定,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时会出现“染色体桥”结构,如下图所示。若某性原细胞进行减数分裂时,出现“染色体桥”,并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移到细胞两极。不考虑其它变异,关于该细胞的叙述正确的是( )
A.可在后期Ⅰ观察到“染色体桥”结构
B.该细胞发生了非同源染色体之间的易位
C.其子细胞中染色体的数目会发生改变
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为aa的子细胞
【正确答案】 D
9-3(巩固) 科学家发现家猪(2n=38)群体中有一种染色体易位导致的变异。如图所示,易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体,易位纯合公猪与多头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列叙述正确的是( )
A.上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
B.图中易位纯合公猪不存在B基因
C.易位杂合子减数分裂会形成18个正常的四分体
D.易位杂合子不可能产生染色体组成正常的配子
【正确答案】 A
9-4(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
9-5(巩固) 某玉米植株(基因型为Cc,C基因决定子粒有色,c基因决定子粒无色)中携带C基因的染色体发生了末端缺失。在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,并在着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构。因纺锤丝的作用,“染色体桥”可在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该缺失个体的说法错误的是( )
A.在子粒细胞有丝分裂中期可观察到“染色体桥”结构
B.某些子粒细胞可能因不含C基因而形成无色组织
C.含C基因的子细胞持续分裂,可形成含多个C基因的子细胞
D.该植株所结子粒可能呈现出花斑色(有色组织和无色组织混合在一起)
【正确答案】 A
9-6(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 10 题】 知识点 自然选择与适应的形成,基因频率的改变与生物进化
【正确答案】
A
【试题解析】
10-1(基础) 对洞穴生活的高度适应、眼睛退化直至消失的洞穴鱼类,被称作“盲鱼”。研究人员在长江三峡库区深水下,发现一个珍稀洞穴盲鱼新种:三峡金线鲃。下列叙述错误的是( )
A.三峡金线鲃眼睛退化直至消失与黑暗环境的选择作用有关
B.不同地域洞穴鱼类由于适应相似的环境而呈现出表型相似
C.该物种的出现是自然选择的结果,丰富了长江的鱼类多样性
D.鲃鱼种群在极端黑暗的环境相对稳定时,基因频率不会改变
【正确答案】 D
10-2(基础) 由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种,分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述正确的是( )
A.为适应不同海拔的环境条件,甲、乙物种产生了不同的变异
B.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D.去除海拔因素,将两种耧斗菜种植在一起,可以发生基因交流
【正确答案】 C
10-3(巩固) 雄绿头鸭的羽毛有美羽和素羽之分,设定一对等位基因A、a控制雄鸭的羽毛性状,A决定美羽,a决定素羽。美羽雄鸭羽毛艳丽易被天敌发现,但有利于雌鸭的识别,避免与近似鸭种错交,使生殖失败;而素羽雄鸭则有利于躲避天敌,不利于雌鸭的识别。下列叙述错误的是( )
A.经过足够长时间进化,近似鸭种多而天敌少的地区,A基因频率大于a
B.经过足够长时间进化,近似鸭种少天敌也少的地区,两种基因频率相当
C.绿头鸭与近似鸭种错交使生殖失败的原因是不同物种存在生殖隔离
D.绿头鸭的素羽性状是在天敌作用下诱发A基因突变为a基因产生
【正确答案】 D
10-4(巩固) 基因有正选择压基因和负选择压基因之分,正选择压基因的表现效应有利于生物的生存和繁殖,负选择压基因的表现效应不利于生物的生存和繁殖。雄鸭的美羽艳丽,易被天敌发现,但有利于吸引雌鸭交配,避免与近似鸭错配而使生殖失败,雄鸭的素羽,不易被天敌发现,但不利于吸引雌鸭交配。下列相关叙述错误的是( )
A.在不同的环境条件下,生物的正负选择压基因是相对的
B.在自然选择的作用下,正选择压基因的频率会不断积累
C.进化的实质是负选择压基因突变为正选择压基因的过程
D.在天敌锐减﹑近似鸭数量增多时,美羽的基因频率会增大
【正确答案】 C
10-5(巩固) 甲、乙、丙三岛之间相互隔绝,甲岛上某种昆虫的一部分个体被人为地迁移到乙岛和丙岛上。这种昆虫体色受 A(黑色)、a(白色)、a1(灰色)控制,分别统计 3 年和 20 年后相关的基因频率或基因型频率,其中甲岛基因频率一直不变,乙、丙岛数据如下表。下列说法正确的是( )
A.这 20 年间,乙、丙两岛昆虫都一定发生了进化
B.丙岛这种昆虫全部个体的 A、a、a1基因构成了该种群的基因库
C.三个岛上生物多样性的形成是指新物种不断形成的过程
D.a1基因来源于基因突变,a1基因频率升高可能是自然选择的结果
【正确答案】 D
10-6(提升) F—statistics(Fixation indices)是衡量种群中基因型实际频率偏离遗传平衡理论频率的差值,Hp是指杂合子的基因型频率。野兔的体毛深色(D)对浅色(d)为完全显性,毛色与环境差异大则易被天敌捕食,现将一较大的处于遗传平衡的家兔种群(D和d的初始基因频率均为0.5)随机平均分成2份,分别放在深色熔岩床区和浅色岩区,70年后调查不同区域中野兔的深色表型频率并计算基因频率,结果如图所示,下列说法错误的是( )
A.深色熔岩床区中浅色野兔的F-statistics比浅色岩区的小
B.理论上家兔种群Hp值最初时最大,70年后深色熔岩床区Hp值比浅色岩区高
C.天敌的捕食可以使浅色岩区野兔的Hp值下降,但理论上不会降至0
D.两个调查区域野兔的F-statistics和Hp值不同,表明两个种群产生了生殖隔离
【正确答案】 D
【原卷 11 题】 知识点 体液免疫,新型冠状病毒及相关,疫苗
【正确答案】
D
【试题解析】
11-1(基础) 新冠病毒的S蛋白在识别并结合宿主细胞表面受体及侵染细胞过程中起到关键性作用,新冠病毒重组疫苗(腺病毒载体)主要是将新冠病毒基因组中表达S蛋白的基因与腺病毒载体基因组进行拼接重组,最后形成能表达S蛋白的复制缺陷型腺病毒。新冠病毒重组疫苗接种到人体后能够产生免疫反应,下列说法错误的是( )
A.重组疫苗接种到人体后,S蛋白基因不能作为抗原被人体免疫系统所识别
B.重组疫苗接种到人体后,浆细胞产生的抗体能够与S蛋白基因特异性结合
C.重组疫苗接种到人体后,能刺激机体产生体液免疫和细胞免疫反应
D.重组疫苗接种到人体后,在细胞内先进行S蛋白基因的表达
【正确答案】 B
11-2(基础) 目前有两种针对新冠病毒的疫苗-疫苗①:将新冠病毒灭活后制成灭活病毒疫苗;疫苗②:用腺病毒载体携带编码新冠病毒S蛋白的基因制成腺病毒载体疫苗,疫苗②可使人体细胞高效表达出S蛋白,能长时间反复刺激免疫系统。下列叙述正确的是( )
A.两种疫苗均需多次接种,因为单次接种无法产生大量记忆细胞
B.接种疫苗后,人体产生的抗体离不开浆细胞对疫苗的识别作用
C.机体接种两种疫苗后产生的抗体种类完全相同
D.机体接种疫苗②前感染过腺病毒,可能会减弱疫苗的免疫效果
【正确答案】 D
11-3(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
11-4(巩固) 接种新冠疫苗能够预防新冠病毒的感染。新冠病毒灭活疫苗,是通过化学等方法直接使新冠病毒失去感染性和复制力,同时保留能引起人体免疫应答的活性部分,这种疫苗需要接种两次;腺病毒载体疫苗是剔除了腺病毒中与复制相关的基因,将新冠病毒棘突蛋白的基因插入进去制成的疫苗。下列关于体内发生的免疫过程的叙述,错误的是( )
A.为了增强免疫效果,腺病毒载体疫苗至少需要接种两次
B.最先感受到两种疫苗的免疫细胞是吞噬细胞
C.可通过检测体内是否含有抗新冠病毒的抗体确定接种是否成功
D.接种疫苗是抵抗新冠病毒感染最简单有效的措施
【正确答案】 A
11-5(巩固) 新冠疫情发生以来,几种不同技术的新冠疫苗已被成功研发出来,包括mRNA疫苗(a),腺病毒载体疫苗(b)和亚单位疫苗(c)。mRNA疫苗是将能表达新冠病毒抗原的mRNA导入细胞,产生抗原刺激免疫反应。腺病毒载体疫苗是将新冠病毒抗原基因整合到腺病毒基因组中,导入细胞中表达抗原刺激免疫反应。亚单位疫苗是利用新冠病毒某蛋白的一部分制成的。多次接种同一疫苗后,产生的抗体水平:a>c>b≈自然感染,疫苗诱导辅助性T细胞活化的能力:a>c>自然感染>b。a疫苗和b疫苗在诱导辅助性T细胞活化的同时也能够诱导细胞毒性T细胞活化。下列相关叙述错误的是( )
A.接种三种疫苗后,直接引起机体免疫反应的物质均为蛋白质
B.分别接种三种疫苗后,机体都会发生体液免疫但不会都引起细胞免疫
C.a疫苗诱导抗体水平最高可能与其诱导辅助性T细胞活化能力最强有关
D.三种疫苗均需多次接种,因为单次接种无法产生大量的抗体和记忆细胞
【正确答案】 D
11-6(提升) S蛋白是新冠病毒识别并感染靶细胞的重要蛋白,可作为抗原被宿主免疫系统识别并应答,因此S蛋白是新冠疫苗研发的重要靶点。表中是不同类型新冠疫苗研发策略比较。下列有关叙述,错误的是( )
类型
研发策略
灭活疫苗
新冠病毒经培养、增殖,用理化方法灭活后制成疫苗。
腺病毒载体疫苗
利用改造后无害的腺病毒作为载体,携带S蛋白基因,制成疫苗。接种后,S蛋白基因启动表达。
亚单位疫苗
通过基因工程方法,在体外合成S蛋白,制成疫苗。
核酸疫苗
将编码S蛋白的核酸包裹在纳米颗粒中,制成疫苗。接种后,在人体内产生S蛋白。
A.核酸疫苗自身不含S蛋白抗原
B.亚单位疫苗通常不引发细胞免疫
C.机体曾感染过腺病毒,则腺病毒载体疫苗对其有效性会增加
D.灭活疫苗在灭活过程中有可能损害或改变病毒的结构,导致效果不佳
【正确答案】 C
【原卷 12 题】 知识点 种群密度的调查方法及应用,群落的物种组成以及丰富度的相关探究实验,群落的演替及其影响因素
【正确答案】
A
【试题解析】
12-1(基础) 东北虎现为国家一级保护动物,主要栖居在我国东北地区的高山丛林之中,数量极其稀少,下列叙述正确的是( )
A.东北虎体型大,活动范围也大,对其种群数量的调查采用标记重捕法
B.栖息地丧失和碎片化是野生东北虎种群数量难以恢复的重要原因之一
C.东北虎几乎没有天敌,建立自然保护区后其数量会呈“J”形增长
D.森林火灾、气候、食物等密度制约因素会影响东北虎数量的恢复
【正确答案】 B
12-2(基础) 河水携带泥沙流人大海时,泥沙会在入海口淤积形成三角洲,在这个过程中,会出现3种植物群落类型:①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中),②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中),③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。下列说法错误的是( )
A.该三角洲上的植物群落是通过次生演替形成的,顺序为②①③
B.该演替过程中随着环境条件的改变,优势种也在变化
C.草甸植物群落虽然长势低矮但仍然具有一定的垂直结构
D.此地植物群落演替过程中赤碱蓬的年龄结构为稳定型
【正确答案】 D
12-3(巩固) 以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。近年来人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降,使得青龙湖湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度
B.根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向
C.群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一
D.不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变
【正确答案】 A
12-4(巩固) 下图表示某人工柳林中,林下几种草本植物的种群密度随林木郁闭度(指森林林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据。下列相关分析判断错误的是( )
A.林木郁闭度较大时,调查林下草本植物种群密度时的样方面积可适当扩大
B.柳树的种植密度增大,林下草本植物的种群密度都会随之变小
C.该人工柳林中,影响植物垂直分层的主要非生物因素是光照
D.适宜的柳树种植密度可提高人工柳林生态系统的稳定性
【正确答案】 B
12-5(巩固) 灰鹤是大型迁徙鸟类,为国家Ⅱ级重点保护野生动物。研究者对某自然保护区内越冬灰鹤进行了调查分析,发现灰鹤种群通常在同一地点集群夜宿,经调查,该灰鹤种群数量为245只,初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析,发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物。下列有关叙述正确的( )
A.统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法
B.可由上述调查数据计算出灰鹤种群当年的出生率
C.灰鹤种群增长速率最大时,种内竞争最小
D.为保护灰鹤,保护区内应当禁止人类的生产活动
【正确答案】 A
12-6(提升) 桫椤是已经发现的唯一的木本蕨类植物,极其珍贵,有“活化石”之称。科研人员调查了福建瓜溪三个种群中沙椤的树龄大小,绘制成下图。下列有关叙述错误的是( )
注:Ⅰ幼苗阶段;Ⅱ幼株植物;Ⅲ小型植株;Ⅳ中型植株;Ⅴ中大型植株;Ⅵ大型植株。
A.科研人员应采用标志重捕法估算福建瓜溪三个种群中桫椤的种群密度
B.由图可以看出,桫椤种群甲和乙的年龄组成分别属于增长型和衰退型
C.从图中可以看出桫椤种群死亡高峰出现在幼苗阶段→幼株植物过程
D.研究种群年龄组成可结合环境预测一段时间内种群数量的变化趋势
【正确答案】 A
【原卷 13 题】 知识点 微生物的接种方法,DNA重组技术的基本工具,目的基因的检测与鉴定
【正确答案】
D
【试题解析】
13-1(基础) 如图所示,科研人员利用诱变方式选育可高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌,未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长。随β-胡萝卜素含量增加,菌体颜色从黄色加深至橙红色。图甲表示选育菌种及获得β-胡萝卜素的流程,以下相关说法错误的是( )
A.经过①紫外线照射后,可能有少数三孢布拉霉负菌能在含β-紫罗酮的培养基上生长
B.进行③操作时,应选择橙红域较大的菌落中的菌株继续接种培养
C.要得到图乙所示的菌落,可用稀释涂布平板法进行②操作接种后再培养
D.能在添加了β-紫罗酮的乙上长成菌落的目的菌,其基因未发生改变
【正确答案】 D
13-2(基础) 三唑酮是一种含氮有机物,是农业生产上常用的除菌剂。研究者为了筛选出能降解三唑酮的菌种用于土壤修复,进行了相关操作:①将10g土样加入无菌水制成101倍稀释液,再依次等比稀释后接种②灭菌③配制培养基④倒平板⑤培养、筛选和鉴定。下列叙述正确的是( )
A.正确的操作顺序为③④②①⑤
B.步骤①中应加入100mL无菌水
C.步骤②中对培养基灭菌可采用干热灭菌法
D.培养基中的三唑酮可为该菌种提供碳源和氮源
【正确答案】 D
13-3(巩固) 有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程:
有关叙述正确的是( )
A.在称取土壤、稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰旁操作
B.将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行消毒即可
C.步骤③中,将温度约80℃的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养
D.步骤④中,划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落
【正确答案】 D
13-4(巩固) 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是( )
A.某一稀释度下至少涂3个平板,该实验方法统计得到的结果常会比实际活菌数目少
B.3号试管中的样品溶液稀释倍数为104倍
C.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×108个
D.该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照,用以判断选择培养基是否有选择作用
【正确答案】 C
13-5(巩固) 为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物,研究人员利用土壤浸出液进行了如图所示操作。下列说法错误的是( )
A.用稀释涂布平板法或平板划线法将土壤浸出液接种在X培养基上
B.菌落①可能是硝化细菌,因不能产生淀粉酶所以无透明圈
C.X培养基中含有淀粉和抗生素的固体培养基,Y培养基是不含琼脂的液体培养基
D.图中降解淀粉最高效的是菌落⑤,可根据菌落特征初步判断微生物类型
【正确答案】 A
13-6(提升) 酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量。为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,科研人员进行了如图1所示的实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100 mL完全培养基。下列叙述错误的是( )
A.葡萄酒发酵的过程中,缺氧酸性环境、酵母菌产生的酒精等次生代谢产物可抑制杂菌的繁殖
B.用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为6.8×1010个/L,此数值可能低于实际的活菌数
C.对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等需灼烧灭菌
D.由图2可知,丁瓶中的酵母菌产酒精能力比乙瓶中的强
【正确答案】 B
【原卷 14 题】 知识点 血糖调节,非条件反射与条件反射
【正确答案】
C D
【试题解析】
14-1(基础) 胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述正确的是( )
A.胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用、储存和转化
B.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互拮抗,协调作用
C.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生
【正确答案】 ABD
14-2(基础) 体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞,可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法正确的是( )
A.通过定期口服γ-氨基丁酸,可以有效的治疗糖尿病
B.胰岛A细胞可转化为胰岛B细胞,说明前者的分化程度比后者低
C.胰岛A细胞与胰岛B细胞中表达的基因有许多是相同的
D.将同一人胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后移植回去,不发生排异反应
【正确答案】 CD
14-3(巩固) 人和动物通过各器官、系统的协调工作与巧妙配合,维持内环境的稳态并适应复杂多变的环境。下图表示饥寒交迫时,人体生命活动调节的部分图解,下列叙述正确的是( )
A.图中的a为垂体,b为胰岛A细胞
B.图中a分泌的促甲状腺激素通过体液定向运输到甲状腺
C.几乎所有组织细胞的膜上都有甲状腺激素的受体
D.图中血糖调节和体温调节过程中都有神经—体液调节方式
【正确答案】 AD
14-4(巩固) 下图为胰岛素的作用机制示意图,其中GLUT4是细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,含GLUT4的囊泡与细胞膜融合使细胞膜上GLUT4数量增多。下列有关分析正确的是( )
A.胰岛素与蛋白M结合后经信号转导发挥作用
B.若人体内产生蛋白M的抗体,将导致血糖浓度升高
C.葡萄糖转运蛋白合成障碍者可通过注射胰岛素进行治疗
D.囊泡膜与细胞膜的融合体现了生物膜具有流动性的特点
【正确答案】 ABD
14-5(巩固) 血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋副交感神经支配胰岛B细胞;③血糖作用于下丘脑,通过兴奋副交感神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述正确的是( )
A.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制 B.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动
C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节 D.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流
【正确答案】 ABD
14-6(提升) 人体血糖平衡除受胰岛、肾上腺等分泌的相关激素调节外,还受小肠K细胞分泌的多肽GIP调节,研究发现在小肠上部,GIP的释放受位于小肠上皮细胞肠腔侧的SGLT1(钠-葡萄糖协同转运蛋白)的调节,小肠腔中葡萄糖激活SGLT1,引起钠离子内流,葡萄糖被逆浓度吸收,同时小肠上皮细胞发生膜电位变化,引起钙离子通道开放,引发细胞内钙离子聚集,导致GIP激素被释放。在体外,SGLT1抑制剂可以阻止葡萄糖介导的GIP的分泌。GIP部分作用机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.小肠上皮细胞吸收葡萄糖不需消耗能量
B.促使胰岛素分泌增加的信号分子有血糖、GIP和神经递质等
C.若给敲除GIP受体基因的小鼠口服葡萄糖,与对照组相比,胰岛素分泌量不变
D.在达到同等血糖浓度的情况下,口服葡萄糖刺激的胰岛素分泌量明显超过静脉输注葡萄糖所引起的胰岛素分泌量
【正确答案】 BD
【原卷 15 题】知识点 基因自由组合定律的实质和应用,基因连锁与交换定律
【正确答案】
A C D
【试题解析】
15-1(基础) 白花三叶草有叶片内含氰和不含氰两种表型,氰的合成存在如下代谢途径,假定这两对等位基因D、d和H、h在染色体上的位置未知,下列有关的叙述正确的是( )
A.D、d和H、h的遗传一定遵循自由组合定律
B.D、d和H、h的遗传一定分别遵循分离定律
C.基因型为DdHh的植株自交后,子代含氰植株和不含氰植株可能为1:1
D.基因型为DdHh的植株自交后,子代含氰植株和不含氰植株可能为9:7
【正确答案】 BCD
15-2(基础) 已知某种植物的花色由两对等位基因A/a和B/b控制,花色有紫花(A_bb)、红花(A_Bb)、白花(A_BB、aa_ _)三种。某研究小组成员让红花植株(AaBb)自交,观察并统计子代的花色及比例(不考虑互换)。下列说法正确的是( )
A.若子代花色及比例为3紫花:6红花:7白花,则两对等位基因分别位于两对同源染色体上
B.若子代花色及比例为1紫花:2红花:1白花,则A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上
C.若子代花色及比例为1红花:1白花,则A和B在一条染色体上,a和b在一条染色体上
D.若两对等位基因独立遗传,则子代中稳定遗传的白花植株所占的比例为1/2
【正确答案】 ABC
15-3(巩固) 某二倍体植物花色受三对等位基因A/a、B/b、C/c控制,当基因A、B、C同时存在时,花色为红色,其他均为黄色。现有三种与纯合红花各有一对基因不同的纯合黄花植株,为了探究这三对等位基因的位置关系,将上述黄花植株两两杂交得到三组F1,再让三组F1自交得到三组F2,分别统计每组F2中不同花色植株的比例(不考虑交叉互换)。下列相关说法正确的是( )
A.三组F1植株全部开红花
B.三组F2中红花植株与黄花植株的比例可能为3:1
C.三组F2中不同花色植株的比例不完全相同,说明三对等位基因位于两对同源染色体
D.若三组F2不同花色植株比例相同,说明A/a、B/b、C/c位于三对同源染色体上
【正确答案】 AC
15-4(巩固) 某雌雄同株植物自交,子代性状分离比为红花:白花=3:1时,控制这对相对性状的基因有图示多种可能。已知若红花、白花性状由一对等位基因控制,基因型为A_的植株表现为红花;若红花、白花性状由两对等位基因控制,基因型为A_B_的植株表现为红花,其余基因型的表现不确定。不考虑染色体的交叉互换,下列叙述正确的是( )
A.若为图1,则红花、白花的遗传属于完全显性
B.若为图2,则子代基因型为aabb的植株开白花
C.若为图3,则基因型AAbb和aaBB的其中之一开白花
D.若为图4,则除aabb外白花的基因型还可能有3种
【正确答案】 ABC
15-5(巩固) GAL4基因的表达产物能识别启动子中的UAS序列,从而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌雄果蝇均为无色翅,且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因,雌果蝇的某条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因,利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断:将上述雌雄果蝇杂交得到F1,让F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配,观察并统计F2个体的表型和比例。下列说法正确的是( )
A.无论荧光蛋白基因插入的位置如何,F1中绿色翅∶无色翅均为3∶1
B.同时具备GAL4基因和含UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因的果蝇,才能表现出绿色性状
C.若F2中绿色翅∶无色翅=9∶7,则荧光蛋白基因未插入Ⅲ号染色体上
D.若F2中绿色翅雌性∶无色翅雌性∶绿色翅雄性∶无色翅雄性=6∶2∶3∶5,则绿色荧光蛋白基因插入X染色体上
【正确答案】 BCD
15-6(提升) 研究人员从家蚕中发现两种位于Z染色体上的隐性致死基因l1和l2,且W染色体上没有其等位基因。现用正常雌蛾Z(++)W与平衡致死系雄蛾(如下图,图示两对等位基因间一般不发生互换)杂交。相关叙述正确的是( )
A.基因l1与l2属于非等位基因,来源于不同等位基因的突变
B.平衡致死系可利用Z(+l1)W与Z(++)Z(+l2)杂交获得
C.杂交形成的受精卵中,理论上仅有一半可以发育,且幼蚕均为雄性
D.若杂交后代中出现少数雌性家蚕,则父本减数分裂形成精子时发生了互换
【正确答案】 ACD
【原卷 16 题】 知识点 生长素的发现过程,其他植物激素的产生、分布和功能,不同的植物激素对植物生命活动的调节实验
【正确答案】
A B D
【试题解析】
16-1(基础) 为探究一定浓度范围内脱落酸(ABA)对不同品系番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响,相关实验结果如图。(注:相对电导率是衡量细胞膜透性的重要指标,其值越大,表示电解质的渗漏量越多,细胞膜受害程度越重。)下列分析错误的是( )
A.200-300mg/L的ABA能促进品系710的抗冷胁迫,抑制品系704的抗冷胁迫
B.一定浓度范围内的ABA有助于植物在寒冷的环境中生存
C.ABA 的作用具有两重性,即低浓度促进抗冷胁迫,高浓度抑制抗冷胁迫
D.两种品系的番茄对ABA 反应敏感性不同,品系704对ABA 反应敏感性更大
【正确答案】 ACD
16-2(基础) 独脚金内酯(GR24)最初是从棉花中分离鉴定出的物质。后来进一步发现其具有多种生理功能,近年被证明为一种在植物中普遍存在的新型植物激素。为了进一步研究GR24的作用机理,科研人员用野生型植对照。物进行实验,结果如图,据图分析错误的是( )
A.GR24在植物体内一定部位产生,在棉花体内大量存在
B.GR24对侧枝生长没有直接的明显抑制作用
C.GR24可能通过抑制NAA的作用抑制侧枝生长
D.GR24的作用具有低浓度促进高浓度抑制的特点
【正确答案】 ACD
16-3(巩固) 脱落酸(ABA)是植物响应干旱胁迫的重要信号分子,通过促进保卫细胞中微管的降解调控气孔的关闭。研究发现,26S蛋白酶体、WDL7蛋白与微管蛋白的稳定性有关。为探究ABA通过调控气孔降低水分散失的机理,研究人员以离体叶片为材料进行相关实验,一段时间后检测保卫细胞中WDL7蛋白的含量,结果如图。下列说法正确的是( )
A.ABA通过参与细胞代谢调控植物的生命活动
B.该实验的自变量是ABA的有无,因变量是WDL7蛋白的含量
C.实验结果证明26S蛋白酶体可促进WDL7蛋白降解
D.ABA可能通过促进26S蛋白酶体的作用促进微管降解
【正确答案】 CD
16-4(巩固) 对正常生长且生理状况一致的①、②、③三组杜鹃兰假鳞茎分别进行如下处理:①组:对照组不做处理;②组:去除顶芽;③组:顶芽涂抹能影响生长素运输的三碘苯甲酸。实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,在实验的第0、6、10天分别检测各组侧芽处的生长素(IAA)和细胞分裂素(CTK)的含量,结果如图甲和乙所示。下列有关分析错误的是( )
A.涂抹三碘苯甲酸和去除顶芽均可抑制生长素运输,促进侧芽萌发
B.持续降低的内源生长素含量有利于杜鹃兰侧芽的萌发与生长
C.推断三碘苯甲酸同时具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的作用
D.IAA与CTK的比例可调控侧芽的萌发与生长,增大该比例有利于侧芽生长
【正确答案】 ABC
16-5(巩固) 花椰菜含水量较高且营养丰富,是餐桌上常见的菜品,但随着贮藏时间的延长,花椰菜的花球会逐渐由白变黄,影响其品质。1—甲基环丙烯(1—MCP)是一种乙烯受体竞争剂,适量处理可使果蔬保持原有的品质和风味。某实验小组研究了5℃条件下1—MCP处理对采摘后花椰菜呼吸速率的影响,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.采摘后花椰菜的呼吸速率需在黑暗条件下测定,温度越高,呼吸速率越大
B.由实验结果可知,随贮藏时间的延长,花椰菜的呼吸速率持续下降
C.实验过程中,一定量的1—MCP处理对花椰菜呼吸速率具有促进作用
D.推测1—MCP可通过竞争性地与乙烯受体结合,抑制乙烯发挥作用
【正确答案】 ABC
16-6(提升) 植物在受到机械损伤或昆虫取食时,会产生防御反应。为研究合作杨损伤信号传递中脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)的变化及关系,进行了如下实验:快速夹伤合作杨植株叶片,迅速将此损伤植株与另一长势相同健康植株放入同一密闭玻璃气室内,避免枝叶相互接触,如图1,并以气室外健康植株叶片为对照。定期采集叶片测定相关指标,结果如图2。下列说法正确的是( )
A.植物激素是植物体特定器官产生的一种传递信息的分子
B.损伤叶通过释放挥发性物质诱导临近叶片产生激素变化
C.植物适应环境变化的过程受多种激素的共同调节
D.这种防御反应有利于提高种群抗机械损伤或昆虫取食的能力
【正确答案】 BCD
【原卷 17 题】 知识点 生态系统的概念和类型,生态系统的组成成分,生物多样性及其价值
【正确答案】
B D
【试题解析】
17-1(基础) 自然界中有一种鞭毛纲原生动物——眼虫,眼虫在运动中有趋光性,这是因为在鞭毛基部紧贴着储蓄泡有一红色眼点。体内通常因含大量叶绿体而呈绿色,是一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物。春夏季节,眼虫常在有机质较多的污水内大量繁殖,使水质成绿色,可作为有机物污染环境的生物指标。下列关于眼虫的分析错误的是( )
A.眼虫的趋光性是长期自然选择形成的适应现象
B.眼虫在生态系统中既是生产者,又可作为消费者
C.眼虫的大量繁殖可能会造成浮游动物的大量减少
D.水质污染将有利于眼虫的繁殖,其种群密度也将不断增大
【正确答案】 BD
17-2(基础) “墓古千年在,林深五月寒”,孔林内现已有树10万多株。其中柏、杨、柳、女贞、樱花等各类树木,盘根错节,枝繁叶茂;野菊、半夏、柴胡、太子参等数百种植物,也依时争荣。下列正确的是( )
A.树林中林下植物的种群密度受乔木密度的影响
B.孔林中数量众多的植物、生活在其中种类繁多的动物及其生活的无机环境共同构成了一个生态系统
C.生活在林下的半夏、苔藓等阴生植物的叶绿体颗粒一般较大,颜色较深,这是对弱光环境的一种适应
D.“林深五月寒”体现了孔林中生物多样性的间接价值
【正确答案】 ACD
17-3(巩固) 2021年10月29日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心Jeremy Dale Murray团队成功破解固氮“氧气悖论”,他们首次发现转录因子NLP家族调控根瘤中豆血红蛋白基因表达的分子机制。解决了“固氮酶对氧气高度敏感,需要在低氧环境下才能工作,但宿主细胞和根瘤菌本身的呼吸又需要大量氧气”的问题。下列关于豆科植物﹑根瘤菌等有关说法正确的是( )
A.豆科植物利用氮可以用来合成小分子如氨基酸﹑核苷酸、ATP,大分子如蛋白质、核酸等
B.氮元素是豆科植物的必需元素,有些氮化合物、氮参与结构是光合作用所必需的
C.豆血红蛋白在氧气浓度高时与氧结合,进而降低氧气含量,满足固氮酶要求
D.根瘤菌从豆科植物获得碳水化合物,是异养生物﹐属于分解者
【正确答案】 ABC
17-4(巩固) 图甲是内蒙鄂尔多斯大草原生态系统中碳循环模式图,图乙是该草原生态系统中部分生物种群之间形成的食物网模型。下列说法错误的是( )
A.图甲中缺少的碳流动方向是b→a,c→a
B.图甲中的b对应图乙中的I
C.图乙只缺少生态系统组成成分中的分解者
D.调在结果显示,一段时间内种群I和V同化的总能量分别为a和b,则此时种群IV同化的能量最多为(a-5b)/25
【正确答案】 AC
17-5(巩固) 如图为深海冷泉生态系统部分食物网,其中的共生甲烷氧化菌可利用冷泉喷发的甲烷作为唯一的碳源和能源,通过与硫酸盐还原菌组成的联合体催化甲烷释放能量。下列说法正确的有( )
A.甲烷氧化菌在生态系统的成分可能是生产者和分解者
B.海虾和多毛类动物的种间关系为捕食和种间竞争
C.流经该冷泉生态系统的总能量为生产者固定的太阳能总量,能量最终转变为热能
D.生活在冷泉中的冰蠕虫具有重要的医学研究价值,体现了生物多样性的潜在价值
【正确答案】 AB
17-6(提升) 某水域发生水体污染,富含氮磷等元素,藻类爆发生长,下图是我国科技人员研发的复合式生态浮床技术来净化污水。复合式生态浮床是集风动曝气、植物吸收、滤污除藻及光照补偿等多种水治理技术于一体的综合处理系统。该系统包括水上漂浮部分和水下悬浮部分,既能净化水质,又可营造水上景观。据此下列说法正确的是( )
A.复合式生态浮床的滤材可以有效遮挡阳光,目的是降低藻类光合作用,以抑制藻类生长
B.水体富营养化会产生水华,进而导致水体中溶氧量升高
C.风动曝气机通过曝气头不断曝气,促进了需氧微生物的大量繁殖
D.生态浮床不仅可以净化水质,调节当地气候,还可以营造水上景观,体现了生物多样性的间接价值
【正确答案】 AC
【原卷 18 题】 知识点 培养基的类型及其应用,其他微生物的分离与计数
【正确答案】
A B D
【试题解析】
18-1(基础) 下图为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种,已知所用培养基为“米曲汁乙醇碳酸钙培养基”——米曲汁1000mL、CaCO310g、95%乙醇30mL,在该培养基上,醋酸菌菌落周围会形成透明圈。下列说法正确的是( )
A.图中器具可用干热灭菌法,培养基用湿热灭菌法灭菌
B.②中的纯培养物来自苹果皮上的野生型酵母菌
C.分离计数的培养基需要用平板划线法至少制备3个
D.①扩大培养基中的菌种浓度约为8.1×109个/ml
【正确答案】 AD
18-2(基础) 聚羟基脂肪酸酯(PHA)是某些细菌以蔗糖为原料合成的一种胞内聚酯,具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性。PHA进入海洋后,可以被动物食用,约1 ~3年完全自然降解。下图为PHA的生产工艺流程,有关分析正确的是( )
A.培养基A需添加蔗糖,为选择培养基
B.菌株M用血细胞计数板进行直接计数
C.发酵罐内应严格控制温度、pH等条件
D.采用过滤、沉淀的方法得到PHA产品
【正确答案】 AC
18-3(巩固) 黄粉虫可以吞食、降解塑料,利用黄粉虫肠道微生物对白色污染进行生物降解,是一种绿色环保的处理工艺。下图是从黄粉虫肠道中分离、纯化目的微生物的过程,相关叙述正确的是( )
A.富集培养基中含有酵母膏、蛋白胨、琼脂等,蛋白胨能提供所需的碳源、氮源和维生素
B.分离、纯化目的微生物的选择培养基中需加入PVC塑料膜作为唯一碳源
C.将转接至固体斜面培养基上的不同菌落置于4℃的冰箱长期保存
D.与传统填埋、焚烧相比,黄粉虫肠道微生物对白色污染的降解不会造成二次污染
【正确答案】 BD
18-4(巩固) 地沟油来自饭店的隔油池,可导致下水道堵塞,不法商贩对其加工,摇身变成餐桌上的食用油,长期食用可能会引起严重疾病。已知地沟油呈褐色,在水中溶解度低。某科研小组希望筛选出能够快速分解地沟油的细菌(分解能力大小与D/d的值呈正相关)。筛选后进行梯度稀释,将样品均匀地涂布到鉴别培养基上,经过培养得到5个菌落,观察及测量结果如表。下列相关叙述正确的是( )
菌落编号
菌落直径d
透明圈直径D
D/d
1
0.3
0.4
1.33
2
0.6
1.1
1.83
3
0.8
2.0
2.50
4
0.9
2.1
2.33
5
0.3
0.5
1.67
A.为筛选出所需菌株,应从富含地沟油的下水道环境中采集
B.菌株能够将褐色的地沟油分解成颜色浅的物质而形成透明圈
C.可用苏丹III染液检测地沟油的各种成分
D.据表分析3号菌落分解地沟油的能力最强
【正确答案】 ABD
18-5(巩固) 野生型大肠杆菌能够在基本培养基上生长,营养缺陷型的大肠杆菌则不能在基本培养基上生长,需要在培养基中添加某些营养物质。研究人员用影印培养法对诱变产生的营养缺陷型突变体进行筛选,方法如图所示。下列叙述正确的是( )
A.母板培养基与基本培养基的成分相同
B.用稀释涂布平板法将菌液接种在母板培养基上进行培养
C.作为接种工具的“印章”需经过灭菌后才能印在长有菌落的母板上粘取菌种
D.母板培养基上的菌落4、5、6为营养缺陷型大肠杆菌繁殖而来
【正确答案】 BCD
18-6(提升) 为保障公共健康,需要定期对公共饮用水进行卫生检测。饮用水的卫生标准是100mL不得检出大肠杆菌或者1000mL不超过3个大肠杆菌。若要确定饮用水是否合格,可采用膜过滤法检测,过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌
B.完成过滤后需将滤膜置于固体培养基上,在25℃下培养观察
C.为减少实验误差,应按照上述实验步骤多次取样重复进行检测
D.可用血细胞计数板直接计数法替代膜过滤法检测饮用水中的大肠杆菌数量
【正确答案】 BD
【原卷 19 题】 知识点 影响光合作用的因素,环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律,光合作用原理的应用
【正确答案】
【试题解析】
19-1(基础) 将长势相同的黑藻均分为八等份,编为A、B两组,每组四等份。将A组分别放入装有400mL自来水的4只烧杯中,放入光照培养箱中,控制光照强度分别为0Lux、1500Lux、3000Lux、4500Lux:将B组分别放入装有400mL自来水且溶解有NaHCO3浓度依次为0、0.1%、0.5%、2% NHCO3的4只烧杯中,放入光照培养箱中,控制光照强度为1500Lux。用溶解氧传感器检测两组烧杯中黑藻的放氧情况(单位:mg·L-1),每2分钟采集一次数据,连续采集10分钟,实验结果如下图所示(忽略不同光照强度对水温的影响):
1、黑藻的叶绿素分布在_________上,在光反应中,可将光能转化为_________中的化学能。
2、本实验中涉及的自变量有_________。
3、A组实验中,光照强度为1500Lux时,10分钟内黑藻通过光合作用产生的氧气量大约为_________mg(注:曲线上的点对应纵轴上的数值为整数);光照强度为4500Lux时,8-10分钟溶解氧量几乎没有发生变化,原因是__________________。
4、B组实验中有一只烧杯溶解氧量几乎未发生变化,该烧杯中黑藻所处的实验条件是_________,此时叶肉细胞中光合速率_________(填:“<”或“=”或“>”)呼吸速率。该烧杯中溶解氧量变化与其他三只烧杯明显不同,测定其产氧量较低,原因是__________________。
【正确答案】 1、叶绿体类囊体薄膜 ATP、NADPH
2、光照强度、NaHCO3浓度(或CO2浓度)、时间
3、1.2 随植物光合作用进行,自来水中CO2浓度降低,植物光合速率下降,与呼吸速率大概相等,溶解氧量几乎不变
4、2% NaHCO3、1500Lux > NaHCO3浓度较高,植物吸水困难(或植物失水较多),光合作用强度减弱
19-2(基础) 甲醛(HCHO)是室内空气污染物的主要成分之一,情况严重时会引发人体免疫功能异常甚至导致鼻咽癌和白血病。室内栽培的观赏植物常春藤能够利用甲醛,清除甲醛污染。研究发现,外源甲酸可以作为碳源被整合进入常春藤的光合作用过程中,具体过程如图1所示(其中RU5P和HU6P是中间产物)。请回答下列问题:
1、图1中①过程是卡尔文循环,该循环中物质变化的意义是____________。
2、若要追踪并探明②过程是甲醛的碳同化路径,可采用的方法是___________,细胞产生NADPH的具体场所是___________。
3、甲醛在被常春藤吸收利用的同时,也会对常春藤的生长产生一定的影响,为此研究人员设计了甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验。甲最脱氢季(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶,图2表示不同甲醛浓度下该酶的活性相对值。图3表示不同甲醛浓度下气孔导度(气孔的开放程度)的相对值。
①1个单位甲醛浓度下,常春藤气孔开放程度下降,可溶性糖的含量增加。综合上述信息分析,可溶性糖的含量增加的原因是_____________(答出1点即可)。
②高浓度的甲醛胁迫超出了植物抗逆的范围,影响植物的生长。综合分析图2和图3的信息,写出在低浓度甲醛胁迫下,常春藤的抗逆途径:_____________。
【正确答案】 1、将简单的无机物CO2合成为复杂的有机物,直接或间接地为人类或动物界提供食物来源
2、同位素示踪法 类囊体薄膜
3、甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用;1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强 植物通过降低气孔的开放程度,减少甲醛的吸收;同时FALDH的活性提高,增强对甲醛的代谢能力,起到抗逆作用
19-3(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。
19-4(巩固) 茉莉酸甲酯是一种新型植物生长调节物质,与植物抗逆性有关。为研究茉莉酸甲酯和激素S对干旱条件下萱草光合作用的影响,某研究小组测定了萱草植株的一些指标,如表所示。回答下列问题:
处理
叶绿素含量/(mg·g-1)
类胡萝卜素含量/(mg·g-1)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
对照
6.830
2.554
0.098
19.000
干旱
5.771
2.210
0.030
12.756
干旱+茉莉酸甲酯
6.205
2.382
0.057
16.785
干旱+茉莉酸甲酯+激素S
5.852
2.305
0.043
13.549
注:干旱处理为不对蓬草植株进行灌溉。
1、茉莉酸甲酯是一种新型植物激素,其在植物体内含量极少,不容易被提取分离出来。茉莉酸甲酯被确认为植物激素的依据是_____。
2、上表中,萱草的对照处理应该为_____。
3、叶绿素和类胡萝卜素存在于_____上,利用纸层析法可将其分离的原理是_____。
4、仅从以上实验无法准确说明茉莉酸甲酯是提高了光合速率,还是降低了呼吸速率,还是两者均提高了,还需测定同样处理条件下萱草的呼吸速率,测定方法为_____。
5、若已确定干旱情况下施用茉莉酸甲酯能使植物光合速率提高,根据实验分析其原因是茉莉酸甲酯_____。
【正确答案】 1、茉莉酸甲酯能在植物体内产生,对植物生长发育有显著影响
2、满足萱草正常生长所需水分的合理灌溉,且不用茉莉酸甲酯和激素S处理
3、叶绿体类囊体薄膜(或叶绿体基粒) 不同色素在层析液中的溶解度不同
4、在黑暗的环境中,测定萱草单位叶面积释放二氧化碳的速率(或吸收氧气的速率)
5、提高了光合色素(叶绿素和类胡萝卜素)的含量,同时增加了气孔导度
19-5(巩固) 我国南方很多水稻种植区长期处于阴雨寡日照的天气,常规稻受到低光胁迫的影响,产量减少很多,而超级稻在这种天气下产量几乎没有受到影响。回答下列有关问题。
1、低光胁迫下超级稻叶片氮素含量下降,氮素除参与叶绿素及有关酶的合成,还参与合成__________(至少写出两种)等与光合作用有关的物质。R酶能催化CO2固定,是影响暗反应速率的限速酶。科研人员对超级稻进行30天低光处理后测定相关指标,结果如下表:
品种
光强
叶绿素含量(g·m-2)
基粒数(个)
基粒厚度(μm)
基粒片层数(层)
超级稻
100%
0.43
20
0.25
10
25%
0.60
12
0.50
20
①这个实验需要借助_______________才能完成,实验中使用无水乙醇的目的是__________。
②分析实验结果可知,超级稻的叶片氮素主要分配给了_______,而向________分配减少。
2、R酶的活性可用羧化效率相对值与 R酶含量之比表示。不同光强下,超级稻 R 酶活性的测定结果如下图。
该实验结果说明__________。
3、综合上述实验的结果进行分析,超级稻在低光胁迫下产量几乎不受影响的原因。________________。
【正确答案】 1、ATP、ADP、NADPH、NADP+、磷脂 电子显微镜 溶解并提取光合色素 叶绿素 R酶
2、与全光照条件时相比,25%的低光胁迫条件下,超级稻 R 酶活性增强(2 分)
3、一方面叶绿素含量、基粒厚度和片层数量均明显增加,可减缓光反应速率的下降/提高低光胁迫下的光反应速率/光反应阶段可为暗反应阶段提供更多ATP 和NADPH;另一方面R酶活性明显增加,可促进CO2的固定,减缓暗反应速率的下降
19-6(提升) 小麦是我国北方的主要农作物,研究环境条件变化对其产量的影响对农业生产有重要意义。
科研人员测定小麦一昼夜净光合速率(Pn)的变化,发现小麦与其他植物一样出现了“午睡”现象。一般认为,午后温度较高,植物通过蒸腾作用使叶片降温,同时,植物体也会降低叶片气孔开度来避免过度失水对细胞造成的损伤。这一变化会引起叶肉细胞间的CO2浓度不足,使午后小麦光合速率降低。
1、科研人员测定了同一株小麦两种不同向光角度的叶片(接收直射光照面积不同)午后部分指标,结果如下表。
净光合速率(Pn)
叶片温度(T1)
胞间CO2浓度(Ci)
直立叶
12.9
37.5
250
平展叶
8.8
37.7
264
对相关数据进行分析后发现气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素,请提出判断依据:_______________________。
2、科研人员推测,午间强光照可能会导致由色素和蛋白质组成的光系统Ⅱ发生损伤,导致_____________速率下降,进而抑制叶片的光合作用。D1是对光系统II活性起调节作用的关键蛋白,科研人员使用蛋白质凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1含量,结果如图1所示,分析可知_______________,从而在一定程度上导致“午睡”现象。
3、水杨酸(SA)是一种与植物抗热性有关的植物激素,科研人员用适宜浓度的SA喷洒小麦叶片后,测定两种光照条件下的D1蛋白含量,结果如图2所示,可推测,SA对小麦午间光合作用的影响及机制是:__________________________。
4、综合上述研究,除了喷洒适宜浓度的水杨酸外,从育种的角度提出农业生产中减少“午睡”现象提高小麦产量的一种合理措施:___________________________。
【正确答案】 1、平展叶净光合速率明显低于直立叶,而胞间CO2浓度是平展叶高于直立叶
2、光反应 午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低,导致光系统II活性降低
3、SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统II活性降低程度,缓解小麦的午睡现象
4、在中午光照达到最大强度之前向小麦啧洒适宜浓度的水杨酸;培育高光强下D1基因表达量高的小麦品种;强光时对小麦进行适当遮光处理
【原卷 20 题】 知识点 基因连锁与交换定律,伴性遗传的遗传规律及应用,分离定律综合问题分析(异常现象分析),基因突变
【正确答案】
【试题解析】
20-1(基础) 某植物有红花和白花两种表现型,经研究发现,该性状受三对等位基因控制(D/d、E/e、F/f)。当三对等位基因中都至少含有一个显性基因时开红花,其余情况均开白花。现有甲、乙、丙三株白花品系,分别与纯合红花植株进行杂交,F1自交,F2统计结果如下表。回答下列问题。
杂交组合
F1表现型
F2表现型及比例
甲×纯合红花
红花
红花∶白花=3∶1
乙×纯合红花
红花
红花∶白花=9∶7
丙×纯合红花
红花
红花∶白花=27∶37
1、乙品系植株的基因型可能是______。
2、提表判断,控制该植物花色性状的三对基因的遗传是否遵循自由组合定律并说明理由。
3、现发现一株纯合白花植株、其与纯合红花植株只有一对等位基因存在差异。请设计最简单的实验,探究该白花植株的隐性基因是新的突变基因、还是d、e、f中的一种。
实验思路:______。
预期实验结果和结论:
①若______、则说明这株白花植株的隐性基因是新的突变基因。
②若______,则说明这株白花植株的隐性基因是d、e、f中的一种。
【正确答案】 1、DDeeff、ddEEff、ddeeFF
2、遵循,丙和纯合红花植株杂交,F2中红花个体占全部个体的比例为27/(27+37)=(3/4)3,与3对等位基因自由组合时所占比例相同。(或丙和纯合红花植株杂交,F2中红花∶白花=27∶37,性状分离比的和为64=43,说明D/d、E/e、F/f3对等位基因遵循自由组合定律)。
3、实验思路:用该纯合白花植株与丙杂交,观察并统计子代的花色 子代植株均开红花 子代植株均开白花
20-2(基础) 大豆是雌雄同花植物,科学家从大豆种群中分离得到一株雄性不育单基因突变体甲,为确定其遗传机制,进行了以下实验:
1、雄性不育突变体甲的出现,可能是因为基因的碱基对发生了___________,导致___________。
2、让野生型大豆与该雄性不育突变体甲进行杂交,F1均为雄性可育,F1自交得F2,其中雄性可育∶雄性不育=3∶1,说明雄性不育属于___________(填显性性状或隐性性状),该性状的遗传遵循___________(基因的分离定律或基因的自由组合定律)。
3、已知大豆M基因的隐性突变也会导致雄性不育(雄性不育突变体乙),科学家为确定两种突变体是否属于同一突变基因,做了以下实验:将雄性不育突变体乙与野生大豆杂交得到F1,再将F1与雄性不育突变体甲进行杂交,得到F2。
①若F2___________,则说明二者属于相同基因发生的突变。
②若F2___________,则说明二者属于不同基因发生的突变。
4、经实验证明,两种突变系是属于不同基因发生的突变,为进一步研究这两对基因是否位于同一对染色体上,科研人员将上述F2进行自交得F3。
①若子代___________,则说明二者位于同一对染色体上。
②若子代___________则说明二者位于不同对染色体上。
【正确答案】 1、缺失、增添、替换 基因结构改变
2、隐性性状 基因的分离定律
3、雄性可育∶雄性不育=1∶1 全为可育
4、雄性可育∶雄性不育=5∶3 雄性可育∶雄性不育=21∶11
20-3(巩固) 野生型果蝇眼晴发育完全,研究者发现了5个隐性突变体(①~⑤),每个隐性突变只涉及1个基因,这些突变都能使果蝇的眼睛表现为发育不全。利用①~⑤进行互补杂交测验,结果见下表(W表示后代眼晴发育完全:其余表示后代眼睛发育不全)。
♂
♀
①
②
③
④
⑤
①
W
W
W
②
W
W
W
③
W
W
W
④
W
W
W
W
⑤
W
W
W
1、从分子水平上分析,果蝇眼睛发育出现突变体的根本原因是_______。以上关于果蝇的眼睛发育情况说明基因与性状的关系是________。
2、在互补杂交测验中,两个隐性突变若表现出互补效应,则证明这两个突变基因是不同基因突变而来;若不能表现出互补效应,则证明这两个突变基因是同一基因突变而来。据此推测,5个隐性突变体是由_______个基因突变而来,其中②和______发生突变的基因相同。
3、果蝇2号染色体上存在两对等位基因A/a和B/b,且A与b基因纯合时均会导致果蝇胚胎致死。研究人员由此构建一种果蝇的双平衡致死系,基因位置如图所示。双平衡致死系果蝇可用于基因的定位,现有各种突变体平衡致死系果蝇和野生型非致死系果蝇(不含致死基因),请从中选择果蝇设计杂交实验,判断突变体①的突变基因是否位于2号染色体上_____(不考虑交叉互换)。
4、研究发现减数分裂时A/a、B/b两对等位基因会发生重组,其中AB配子所占的比例为40%,则双平衡致死系的雌雄果蝇杂交后代会产生________种基因型,其中AaBb基因型所占的比例为_______。
【正确答案】 1、基因突变 一个性状可以受多个基因的影响
2、3 ⑤ 3、在突变体①选择双平衡致死系果蝇与野生型非致死系果蝇杂交,让F1中雌雄果蝇自由交配。若F2果蝇野生型:突变型=6:1,则突变基因位于2号染色体上;若F2果蝇野生型:突变型=3:1,则突变基因位于其它染色体上。
4、4 2/3
20-4(巩固) 镰状细胞贫血症是一种遗传病,患者会出现疼痛、贫血、手脚肿胀等症状。
1、此病是由于编码血红蛋白的。珠蛋白基因中一个碱基对的改变,导致多肽链中某谷氨酸被缬氨酸替换。此种变异属于可遗传变异中的______。
2、血红蛋白由两两相同的4个珠蛋白亚基构成,不同珠蛋白基因在人体发育过程中的表达情况如下图。
人体在胎儿期和出生后血红蛋白的主要组成分别是______。形成这种差异是基因______的结果。
3、BCL是成体红细胞中特异表达的转录因子,科研人员推测该转录因子关闭了珠蛋白基因(简称“基因”)的表达,而启动β珠蛋白基因的表达。为证明该推测,实验组应选择的材料和检测指标为______,支持上述推测的预期结果为______。
①野生型小鼠②BCL基因敲除小鼠③BCL基因过表达小鼠④检测α珠蛋白含量⑤检测β珠蛋白含量⑥检测γ珠蛋白含量
4、实验结果证实了上述推测。为确定BCL蛋白在基因启动子中的结合位点,科研人员扩增了基因启动子不同长度的片段F1~F5,将这些片段分别构建表达载体(如下图),导入敲除BCL值基因的受体细胞。
成功转化后,检测出含F1~F4的受体细胞有绿色荧光,含F5的受体细胞无荧光。继续向培养液中添加适量的雌激素,含F1~F3受体细胞不再有荧光,而含F4的受体细胞仍有荧光。据此推测,BCL蛋白结合位点位于______(用字母表示)。
5、科学家还发现,珠蛋白含量多的镰状细胞贫血症患者症状较轻。请结合以上研究,提出利用病人的造血干细胞对镰状细胞贫血症进行基因治疗的思路______。
【正确答案】 1、基因突变 2、胎儿期主要由2个α、2个γ珠蛋白组成,出生后主要由2个α、2个β珠蛋白组成 选择性表达
3、②⑤⑥ 实验组γ珠蛋白表达量高于对照组,β珠蛋白表达量低于对照组
4、c~d 5、敲除(或沉默、突变)病人造血干细胞的BCL基因,筛选γ珠蛋白含量多的造血干细胞,体外大量培养后输入病人体内。
20-5(巩固) 蚕豆病是一种单基因遗传病,患者因红细胞中缺乏正常的G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)导致进食新鲜蚕豆后可发生急性溶血。患者常表现为进食蚕豆后发生溶血性贫血,但并非所有的G6PD缺乏者吃蚕豆后都发生溶血,而且成年人的发病率显著低于儿童。请回答下列问题:
1、根据上述材料可以推测蚕豆病的发生与哪些因素有关?___________(至少答出2点)。
2、某机构对6954名婚检者进行蚕豆病筛查,共发现193例患者,其中男性158例,女性35例,初步推测蚕豆病是由X染色体上的__________(填“显性”或“隐性”)基因决定的。
3、研究表明,GA、GB、g互为等位基因,且位于X染色体上,GA、GB控制合成G6PD,而g不能控制合成G6PD。图1所示为某家族蚕豆病遗传系谱图,图2所示为该家族部分成员相关基因的电泳图谱。
图1中Ⅱ-10个体的基因型是__________。图1中Ⅱ-7为患者,推测可能是基因突变的结果,也可能是表观遗传。为探究Ⅱ-7患病原因,现对Ⅱ-7的GA、GB、g进行基因检测,观察电泳图谱,若___________,则为基因突变的结果;若__________,则为表观遗传。
【正确答案】 1、基因、环境因素、年龄
2、隐性 3、XGAY 只存在g一条电泳条带 存在GB和g(GA和GB)两条电泳条带
20-6(提升) 番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。果肉颜色有红色、黄色和橙色,由两对等位基因控制;果皮颜色有黄色和无色。科研人员选取黄色皮黄色肉和无色皮橙色肉番茄杂交,F1全是黄色皮红色肉,F1自交,F2中黄色皮红色肉542株、黄色皮橙色肉238 株、黄色皮黄色肉180株、无色皮红色肉181株、无色皮黄色肉61株、无色皮橙色肉82 株。不考虑致死和突变。
1、控制番茄果肉颜色基因的遗传____(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是___。
2、只考虑果肉颜色,F2中红色肉番茄基因型有___种,让F2中所有红色肉番茄随机交配,F3表型及比例为______。
3、果皮颜色中____为显性。已知果皮黄色基因是由无色基因突变而来。经DNA测序发现,无色基因序列长度为557个碱基对(bp),黄色基因内部出现了限制酶 EcoRI的识别位点。用EcoRI处理F2不同植株的果皮基因,对产物进行电泳,结果如图。据图分析,与F1植株基因型相同的植株有____号。黄色基因的产生最可能是由于无色基因中发生碱基____。
4、若利用转基因技术将耐贮存基因M和抗冻基因N转入番茄。获得若干转基因植物(已知目的基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上)。从中选取耐贮存抗冻的单株S进行自交获得F1,F1中耐贮存抗冻106株、不耐贮存不抗冻7株。以插入基因数最少来推测,在植株S中耐贮存基因和抗冻基因分别有____个和____个。植株S产生的配子基因组成及比例为_____(用M/m、N/n表示)。F1中耐贮存抗冻与不耐贮存不抗冻植株杂交,则子代中出现不耐贮存不抗冻植株的概率为____。
【正确答案】 1、遵循 F2果肉颜色表型及比例为红色 ∶黄色 ∶橙色≈9 ∶3 ∶4
2、4 红色 ∶黄色 ∶橙色=64 ∶8 ∶9
3、黄色 4 和8 替换
4、2 2 MMNN:MmNn:mmnn=1 ∶2 ∶ 1 1/5
【原卷 21 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,学习、记忆、情绪
【正确答案】
【试题解析】
21-1(基础) 图示是“闪光栅格错觉”,即正面近观该图片,格子的交叉点上,余光处会黑白闪烁。回答下列问题:
1、视网膜光感受器细胞接受外界光线的刺激后,将光信号转为电信号并逐级传导至__________中的相应神经中枢,形成“闪光栅格错觉”,产生“闪光栅格错觉”的过程__________(填“属于”或“不属于”)反射,依据是___________。
2、完成反射的结构基础是反射弧,反射弧的感受器是指__________。针对“闪光栅格错觉”的研究,科学家提出了“侧抑制理论”,即激活较弱的神经细胞发出的信号被旁边其他激活较强神经细胞的信号“覆盖”而导致错觉产生。依据“侧抑制理论”推测,视野余光处激活信号强度___________中央处激活信号强度。
3、神经递质5-羟色胺在神经细胞间或向肌肉传递信息单向传递的原因是__________。研究表明,某类蘑菇经人体消化后产生一种具有强烈致幻作用的化学物质二甲-4-羟色胺,该物质跟血清素相似,易穿过神经末梢的细胞膜,推测二甲-4-羟色胺为__________(填“水溶性”或“脂溶性”)物质。
【正确答案】 1、大脑皮层 不属于 错觉的产生,没有经过完整的反射弧
2、传入(感觉)神经元末梢与其他组织结构共同形成的特点结构 低于
3、神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜 脂溶性
21-2(基础) 针灸是中国传统医学的瑰宝,能通过刺激身体特定的部位(穴位)来调节机体功能。我国科学家用电针刺激小鼠后肢的足三里穴位,可在细菌脂多糖引起的炎症反应中发挥抗炎作用,研究发现ProKr2感觉神经元(其神经纤维具有特定的分布区域)在“针灸抗炎”过程中发挥着关键作用。回答下列问题:
1、用电针刺激小鼠后肢的足三里穴位时,ProKr2感觉神经元兴奋部位膜内外的电位表现为___,产生的兴奋在神经纤维上向前传导的机理是_______。
2、据图分析,电针刺激小鼠足三里穴位进而引发抗炎作用的过程中,属于体液调节过程的是__,此时体液调节可以看做是神经调节的一个环节,原因是_______。
3、研究人员用电针刺激小鼠腹部的天枢穴,并没有引起抗炎反应,推测可能的原因是____。
【正确答案】 1、内正外负 兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间因电位差而形成局部电流,局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生电位变化,使兴奋沿神经纤维向前传导
2、肾上腺分泌的激素经体液运输发挥作用 肾上腺受神经系统的调节
3、天枢穴部位ProKr2感觉神经元的神经纤维分布较少(或没有分布)
21-3(巩固) 钙离子通道(简称Cav)主要分布于骨骼肌、心肌和神经元等部位的细胞膜上。当心肌细胞发生动作电位时,Cav通道开放,Ca2+内流,引起心肌收缩。研究人员展了心律异常及药物治疗的相关研究。
1、研究Ca2+浓度对心肌细胞动作电位的影响,结果如下图。
①心室肌细胞产生的动作电位分为五期(0,1,2,3,4期),其中2期是心肌特有的时期,称为平台期,形成该期膜电位特征的主要机制是___________。
②据图可知,血钙浓度会改变心肌细胞动作电位的时程,从而改变心率,判断依据是___________。
2、心律失常是心率和节律的异常,它可分为快速型与缓慢型二类。胺碘酮(缩写为AMIO)是Ca2+、Na+等多种离子通道的阻断剂,可作为抗心律失常药物。据此可推测胺碘酮治疗的心律失常的类型是___________(快速型/缓慢型)。
3、索非布韦(SOF)是一种治疗丙型肝炎的有效药物,单独使用时不影响心率。大量临床治疗结果显示,索非布韦与胺碘酮联用时,可引起患者致命的心跳减慢。研究者推测:当AMIO存在时,SOF可以与AMIO结合,并占据Cav通道中心的空腔,表现出严重的心率过缓。为了进一步验证两种不相关的药物联用时对Cav结构发生作用的分子机制,我国研究团队进行了如下的实验研究:
a.研究人员通过技术手段获得了人源Cav1.3(一种钙离子通道)复合物作为实验材料。
b. __________?。
c.运用冷冻电镜进行系统的数据分析与结构观察。
①请完善实验思路,b为___________。
②研究团队通过实验证明了该推测成立,表明联用索非布韦和胺碘酮时,对阻断钙离子通道的作用,两种药物间的关系是___________。
③研究者通过系统的结构生物学分析,发现两种不相关的药物会产生直接的药物相互作用,由此体现了该研究的意义为___________。
A.破解药物联合使用时可能导致的副作用机制
B.展现了结构生物学对于药物研发的作用
C.通过药物结构生物学分析可替代药品临床试验
D.在药物设计及联合用药策略提供了重要的结构指导
【正确答案】 1、由于Ca2+缓慢内流和有少量K+缓慢外流形成的。(或者Ca2+内流和K+外流形成电位动态平衡。) 高血钙时动作电位周期变短(或2期缩短);低血钙时动作电位周期变长(2期变长)
2、快速型 3、把Cavl.3复合物分为三组,分别用胺碘酮、索非布韦单独处理Cavl.3复合物,索非布韦与胺碘酮联合处理Cv1.3复合物 SOP可通过AMIO增强该处理效果并增加AMIO对Ca2+离子通道(Cav)的抑制作用 ABD
21-4(巩固) 研究发现,当胃肠道遭受毒素入侵后,分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活,并释放大量5-羟色胺(5-HT),其周围的迷走神经感觉末梢能接收5-HT并将信号传送到脑干孤束核,脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”,产生与“恶心”相关的厌恶性情绪;另一方面激活脑干的呼吸中枢,通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为。我国科学家首次详细绘制出了小鼠从肠道到大脑的防御反应神经通路,具体过程如图所示。
1、图中Ca2+进入肠嗜铬细胞的方式是________,迷走神经感觉末梢的特异性受体与5-HT结合后,产生兴奋,其膜电位发生变化的原因是_______。
2、食源性细菌被机体摄入后,会在宿主体内产生毒素,刺激机体的“厌恶中枢”,在______产生与“恶心”相关的厌恶性情绪,引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。结合上述信息可知,由变质食物引发呕吐的反射弧中,效应器是______。
3、研究发现,脑干孤束核中有多种神经元,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息。已知化学遗传学技术可特异性抑制M神经元,请以正常小鼠为实验材料,设计实验加以验证,简要写出实验思路____。
4、临床研究发现,化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物,结合上述信息试分析其可能的作用机制______。(答出2点即可)
【正确答案】 1、协助扩散 Na+通道开放,Na+内流
2、大脑皮层 传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌
3、选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组,甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元,乙组对照;用毒素刺激两组小鼠,观察小鼠的呕吐行为。
4、抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流;抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
21-5(巩固) 科学家研究发现,舌尖最爱“辣”,辣其实并不是一种味觉,而是痛觉。美国科学家David Julius因发现TRPV1受体而获得了2021年诺贝尔生理学或医学奖。该受体对辣椒素和热刺激等敏感,是位于疼痛感神经末梢的一种非选择性阳离子通道,如图所示。当TRPV1受体被激活时,能引起Ca2+、Na+等阳离子内流。使神经细胞产生兴奋,进而产生疼痛感。
1、吃辣椒时,辣椒素接触口腔黏膜,与反射弧结构中_____上的TRPV1结合后,激活 TRPV1,导致细胞膜外阳离子(如 Ca2+等)进入细胞,从而导致膜内外电位差_____ (填“升高”或“降低”或“不变”),进一步激活 Nav1.7(一种 Na+通道),此时膜外电位表现为_____。
2、辣椒素与 TRPV1 结合后,下丘脑通过交感神经引起肾上腺素分泌增多,这一过程属于_____调节。吃过辣椒的儿童会拒绝辛辣食物,这属于_____反射。
3、结合上图,请解释食用辣椒引起兴奋后人体感受到口腔灼热感和大量出汗的过程:_____。
【正确答案】 1、感受器 降低 负电位
2、神经 条件 3、兴奋传至大脑皮层,引起热觉;兴奋传至下丘脑体温调节中枢,通过传出 神经作用于汗腺,出汗增多,散热增多
21-6(提升) 脑梗死又称缺血性脑卒中,是脑部血液循环障碍导致的局部脑组织坏死。为阐明脑组织神经元损伤死亡的机制,进行了如下研究。
1、神经元是神经系统结构和功能的基本单位,它由细胞体和____________构成。
2、为制备大脑中动脉栓塞小鼠模型,研究人员对小鼠进行手术:颈部切1cm长切口,插入线栓,阻塞大脑中动脉血流,1h后拔出线栓恢复血流,缝合皮肤。在恢复血流24h后,取脑组织切片进行染色,结果如图1,并检测大脑组织内Sirt3蛋白表达量,结果如图2。
注:β-actin只在各组织和细胞中的表达相对恒定,在检测蛋白的表达水平变化时常用它来做参照物
对照组小鼠的处理应为_______________。图1脑切片中深色部分是正常组织,浅色部分是缺血造成的梗死部分。由染色结果可知,小鼠大脑中动脉栓塞模型制备___________(选填“成功”或“不成功”)。图2结果显示,对照组大脑两侧Sirt3蛋白表达量无显著差异,实验组(即模型组)Sirt3蛋白表达量_____________。
3、研究人员以小鼠海马神经元为材料,在体外模拟(2)实验。实验组的主要步骤依次是:将海马神经元置于常态条件培养8d→转入“氧糖剥夺”条件(无糖培养基、低氧气体环境)培养1h→转入常态条件培养12h→检测神经元的损伤情况、神经元内Sirt3蛋白表达量。实验中“氧糖剥夺”的目的是模拟体内_______条件。实验结果显示,体外实验中神经元的变化与体内实验基本一致。
4、已有研究表明,线粒体功能障碍会导致神经元损伤。推测Sirt3蛋白能够避免血液循环障碍造成的线粒体功能障碍。为证明这一推测,研究人员设计了如下表所示的实验。从下列选项中选出合适的实验处理,填入下表完善实验设计。(注:慢病毒是一种常用载体)
a用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞
b.用含有Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞
c.常态条件培养
d. “氧糖剥夺”条件培养
e.检测Sirt3蛋白表达量
f.检测线粒体功能
组别
实验处理
检测指标
步骤1(24h)
步骤2(8d)
步骤3(1h)
步骤4(12h)
甲组
用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞
常态条件培养
常态条件培养
常态条件培养
⑤_______(只能选一个指标)
乙组
①_______
③_______
丙组
②_______
④_______
【正确答案】 1、突起(树突和轴突)
2、进行手术操作,但不插入线栓 成功 损伤侧显著低于未损伤侧脑组织
3、脑组织缺血 4、f a d b d
【原卷 22 题】 知识点 生态系统的组成成分,能量流动的特点以及研究能量流动的意义,验证性实验与探究性实验,物种在群落中的生态位
【正确答案】
【试题解析】
22-1(基础) 异龙湖是云南省九大高原淡水湖泊之一,有“第二西湖”的美称。请分析和解决下列问题。
1、在异龙湖综合治理之前,周围的生活污水、工业废水等排放到湖中,出现了部分水生植物和动物死亡的现象。经检测发现,在部分鸟类体内,一些重金属的浓度超过了其在环境中的浓度,生物学上把这种现象称之为___________。
2、在实行退田还湖等一系列治理措施后,异龙湖区域水生植物、动物等不断增加从而提高了异龙湖的____________能力,更有利于维持生态平衡。若要调查湖中红嘴鸥的种群密度,可以采用的方法是___________。
3、湖区内生态位相似的物种要通过____________相互夺取生态位,生态位的出现是群落中物种之间及生物与环境之间__________的结果。
4、异龙湖曾经是水体富营养化的湖泊之一。2019年异龙湖管理局在湖中投放了共85万尾鲢鳙鱼用于治理。通过三年的“以渔净水”,蓝细菌密度得到控制,湖水富营养化问题得到改善。请从生态系统营养结构的角度分析,“以渔净水”的原理是__________。
【正确答案】 1、生物富集 2、自我调节 标记重捕
3、种间竞争 协同进化
4、利用鲢、鳙鱼滤食藻类的习性,把水体中的蓝细菌转变为鱼蛋白,从而减少水体中的蓝细菌浓度,改善水质。
22-2(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
22-3(巩固) 宁波市某地长期稳定运行稻田养鸭模式,稻田养鸭将种植业和养殖业有机结合,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭类可作为有机肥料还田,稻田养鸭不仅可使水稻产量增加,农民同时还可以通过养殖产品增加收入。
1、引入鸭群后使稻田群落的物种丰富度______(填“增加”或“减小”或“不变”)。若该稻田习普通稻田的其他影响因素相同,下列说法正确的是哪一项______
A.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料
B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药
C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
2、鸭群在稻田生态系统中至少占______个营养级,鸭属于生态系统组成成分中的______。若研究鸭和某水生小动物的生态位,需要分别调查两者的______(答出2条即可)。鸭群的活动可以加速氮元素从无机环境进入生物群落,主要途径有______(答出两点)。
3、稻田养鸭能减少病虫害的发生和杂草的数量,从能量流动角度分析水稻产量增加的原因是______。
4、稻鸭种养过程中,需要给予相应的物质投入,也要考虑所放养雏鸭的数量,从而保证水稻和鸭群之间的合适比例,这样做的目的是______。
【正确答案】 1、增加 A 2、2 消费者 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 鸭群游动使水体中溶氧量增加,促进植物根细胞呼吸作用,有利于水稻对无机盐(如氮元素)的吸收,另一方面也可以加快水中好氧型微生物的呼吸速率,有利于其繁殖及对氮元素的吸收。
3、调整了生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
4、保证生态系统内部结构与功能的协调,维持稻田生态系统的稳定性,保证两种种养产品的高产。
22-4(巩固) 豚草是一种常见的入侵物种,严重破坏生态环境。豚草的主要天敌是广聚萤叶甲,它可取食豚草叶片,并对豚草产生显著抑制作用。豚草和广聚萤叶甲在相互作用的过程中,二者皆会产生一系列变化,且这种变化受到全球气候变暖的影响。
1、上述信息包含的种间关系有_____。豚草的爆发通常会使入侵地的物种多样性_____,利用广聚萤叶甲防治豚草的方式属于_____。
2、若要研究豚草的_____,需要调查它所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系;若要研究土壤小动物类群的丰富度,常用_____进行采样调查,土壤取样深度不同,生物的种类和数量不同,这体现了群落的_____结构。
3、研究者就豚草和广聚萤叶甲的相互作用进行了研究,在4组网笼中养殖豚草,分别连续2代进行如下处理:①常温+无叶甲取食②增温+无叶甲取食③常温+有叶甲取食④增温+有叶甲取食。
将第3代豚草种植在相同条件下,放入叶甲,统计豚草生物量和叶甲死亡率,结果如图。
结果表明:增温对豚草生物量的影响_____。广聚萤叶甲取食会导致豚草表现出某种未知的抵御叶甲的机制,判断的依据是_____,该现象的产生是_____的结果。
4、研究发现:在气候变暖的背景下,豚草向北方的传播速度快于广聚萤叶甲,导致两个物种的分布重叠区域逐渐减少。有人预测,从长远来看,这将不利于对豚草的防治。结合本研究结果判断上述预测是否准确,并阐述理由_____。
【正确答案】 1、捕食、竞争 降低 生物防治 2、生态位 取样器取样法 垂直
3、提高豚草生物量 叶甲死亡率:③>①,④>② 协同进化
4、不准确;本研究中,增温情况下经过3代繁殖后,④组豚草生物量大于②组,说明气候变暖和叶甲取食共同存在时,豚草的生物量反而更高
22-5(巩固) 一个物种按生理要求及所需资源占领的生态位称为基本生态位,由于物种相互作用而实际占领的生态位称为实际生态位。回答下列相关问题:
1、一个物种在群落中的______,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。
2、藤壶甲生活在浅水区岩石上而常暴露在空气中,藤壶乙生活在深水区岩石上而很少暴露在空气中,在深水区藤壶乙常把藤壶甲从岩石上排挤掉并取而代之,科研人员将藤壶乙从深水区岩石上清除掉后观察到藤壶甲可以很容易占据深水区,而藤壶乙却不能适应浅水区岩石环境。请分别分析藤壶甲和藤壶乙的基本生态位与实际生态位的宽窄关系:______。
3、两个物种利用同一资源时会发生生态位重叠而产生竞争,两个生态位重叠的物种在______的条件下可以实现共存。两种鸟因取食相同树干上的同种昆虫而发生竞争,但在自然条件下,两种鸟可通过分别取食树叶上的昆虫和树底下的昆虫而实现共存,这是因为两种鸟借助于昆虫空间______方向的分布而避免了生态位重叠和竞争。这种资源的分配方式是______的结果,其意义在于______。
4、由于食物短缺等因素,生活在密林地带的植食性动物薮羚开始冒险进入开阔的平原地区。研究发现薮羚的迁入对平原的植物造成了严重影响,破坏了原有的生态平衡,请你提出一种解决问题的办法:______。
【正确答案】 1、地位或作用 2、藤壶甲的实际生态位比基本生态位要窄,藤壶乙的实际生态位和基本生态位相同(意思对即给分)
3、资源丰富 垂直 自然选择 充分利用群落中的自然资源,提高群落物种多样性 (意思对即给分)
4、适当增加其他植食性动物/适当引入捕食者/播放大型食肉动物的叫声来模拟捕食者在区域内的存在
22-6(提升) 乌柏是一种生长迅速的亚热带树木,跳甲和卷象是以乌柏为食的昆虫。为探究这三种生物的种内和种间互作的调控关系,研究者进行了相关实验。
1、从生态系统的组成成分划分,跳甲和卷象都属于_____,二者与乌柏均存在____关系。
2、跳甲成虫和卷象成虫以乌柏树叶为食,跳甲幼虫以乌柏树根为食,这样可以降低由于_____重叠导致的种内或种间竞争。
3、科研人员在实验网笼(如图1)中放入昆虫的成虫,一段时间后测定乌柏根部淀粉和单宁(一种植物防御昆虫的物质)的含量,结果如图2,据图可知,此实验中引起乌柏根部物质含量发生变化的因素有_______。
4、为研究乌柏被跳甲或卷象成虫损害后对跳甲幼虫的影响,研究者利用(3)处理过的装置,移除所有成虫,将10只跳甲幼虫转移到乌柏根部土壤中,测定其存活率,结果如图3,该实验中对照组的处理是_____。
5、已有研究发现,跳甲幼虫对乌柏根的取食也可诱导叶产生挥发物质,能够吸引跳甲成虫取食,但对卷象成虫有排斥作用。综合上述信息分析,乌柏与跳甲、卷象间关系的调控体现出生态系统的______功能,对维持生态系统的稳定和平衡起重要作用。
【正确答案】 1、消费者 捕食 2、生态位 3、昆虫成虫的种类和数量
4、将10只跳甲幼虫转移到未被昆虫成虫取食的乌柏根部的土壤中 5、信息传递
【原卷 23 题】 知识点 目的基因的检测与鉴定,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,植物组织的培养及基本过程
【正确答案】
【试题解析】
23-1(基础) 人乳铁蛋白(hLF)对细菌、真菌和病毒等都有抑制作用。研究人员开展人乳铁蛋白基因乳腺特异性表达载体构建及转染研究,主要流程如下图。RT-PCR过程需先进行逆转录合成DNA,然后再进行PCR。图中AseI、NheI、SalI、BamHⅠ代表相关限制酶切点,neor为新霉素抗性基因,BLG基因为B乳铁蛋白基因,GFP基因为绿色荧光蛋白基因。回答下列问题:
1、过程①中用到的酶是____________,经过程①得到的hLH基因不具有的结构是___________(至少答出2个)。
2、过程②需要用___________酶处理pEB质粒和添加了相应识别序列的hLH基因,已获得重组质粒。
3、过程②中,hLF基因插入到BLG基因之后的目的是___________。GFP基因的作用是___________。
4、过程③中用到的脂质体是由磷脂分子构成的,脂质体介导利用的原理是____________。若要将hLF基因导入植物细胞中表达,可采用的方法有_____________(答2种)。
【正确答案】 1、逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶 启动子、终止子、内含子
2、SalI和BamHI
3、使hLF基因在山羊乳腺上皮细胞中表达(或使目的基因表达) 用于筛选成功导入hLF基因的乳腺细胞
4、膜的流动性 农杆菌转化法、花粉管通道法
23-2(基础) 植物不能代谢亚磷酸盐(Phi),但导入并表达ptxD基因的转基因植物可将Phi转化为供作物生长发育所需的Pi,以获得更高产量。当施用时,杂草不能与ptrD转基因农作物竞争可利用的磷,因此,ptxD转基因植株相比于杂草有明显的竞争优势。不能被藻类代谢且对藻类没有毒性,施用后不会促进赤潮的发生,对水生生态系统生物多样性不构成威胁。油菜是我国重要的油料作物,油菜田间常伴生大量杂草,严重影响了油菜产量,除草剂长期过量使用,导致全球抗除草剂杂草数量逐年增加。为控制杂草和解决除草剂过量使用带来的问题,某研究团队将ptxD基因转入野生型油菜“Westar’(WT)中,获得转基因油菜。
1、为获得大量的ptxD基因,过程b中需先加热至90-95℃然后冷却至55~60℃,冷却的目的是___________。过程b循环完成后,通常会继续72℃延伸5-10分钟,其目的是___________。
2、为获得转基因植物,本实验采用___________法侵染油菜幼苗的下胚轴,主要过程如下:
①过程d:将重组质粒导入农杆菌,得到含重组质粒的农杆菌菌液。
②将无菌培养的野生型油菜幼苗的下胚轴受体进行农杆菌侵染,侵染结束后进行一段时间的共培养,共培养的目的是___________。
③过程f:共培养结束后转移至相应培养基上诱导愈伤。
④过程g:诱导分化、生根。
3、本研究利用植物表达载体上的潮霉素抗性基因和___________基因作为筛选标记。可用潮霉素或___________作为筛选剂。
4、若在试管苗期间通过分子水平的检测,检验转基因油菜的ptxD基因是否表达,应检测___________(答两点)
【正确答案】 1、使引物结合到互补DNA链上 使子链延伸完全(或让目的基因扩增)
2、农杆菌转化 使农杆菌Ti质粒的T-DNA转移至受体细胞并整合到其染色体上
3、ptxD Phi
4、是否转录产生相应的mRNA、是否翻译产生相关的蛋白质
23-3(巩固) T-2毒素是一种由霉菌分泌的脂溶性小分子,可通过污染饲料引起畜禽中毒反应。CYP3A是猪体内降解T-2毒素的关键酶,T-2毒素可诱导CYP3A基因表达水平升高。
1、T-2毒素是霉菌的_____(选填“初级”或“次级”)代谢产物,主要以_____方式进入猪细胞。
2、B1和B2是CYP3A基因启动子上游的两个调控序列,为研究T-2毒素诱导CYP3A基因表达的机理,研究者首先将不同调控序列分别和CYP3A基因启动子及荧光素酶基因(LUC基因)连接构建表达载体,再分别导入猪肝细胞,然后向各组猪肝细胞培养液中加入_____,适宜条件下进行培养;24h后检测LUC酶活性,计算启动子活性相对值,结果如图1所示。据图可知,B1 和B2调控序列是CYP3A基因响应T-2毒素的核心元件,理由是_____。
3、研究表明NF-Y和Sp1两种蛋白均参与T-2毒素对CYP3A的诱导,B2是Spl的结合位点。研究者推测,NF-Y通过与B1结合,与Sp1共同调控CYP3A基因的表达。
①为证明 Bl是NF-Y的结合位点,研究者依据 B1序列制备了野生型和突变型探针,分别与猪肝细胞核蛋白提取物混合,实验分组及结果如图2.据实验结果推测,第4组出现阻滞带的原因是_____,进而推测第5组结果产生的原因是_____。
②研究者设计实验进一步证明了NF-Y和Spl通过互作共同发挥调控功能,实验设计思路是:增大或缩小B1和B2两者之间的距离,检测CYP3A基因的启动子活性。据此分析,实验假设是_____。
【正确答案】 1、次级 自由扩散
2、等量的T-2毒素 缺失两个调控序列或其中任一个,T-2毒素都不能诱导启动子活性增强
3、结合位点突变的探针不能结合核蛋白中的 NF-Y,也不会竞争 NF-Y 与标记探针的结合,所以第 4组与第2 组同样位置出现阻滞带。 NF-Y 的抗体结合 NF-Y,因此第5 组中出现标记探针、NF-Y 和 NF-Y 抗体的结合物,结合物分子量大,阻滞带的位置更靠后。 NF-Y和Sp1通过互作共同发挥调控功能,它们之间的距离是发挥作用的最佳距离。
23-4(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)
23-5(巩固) 下图表示某种绿色荧光蛋白基因表达载体的构建过程,绿色荧光蛋白基因有720个碱基对(bp),质粒有5369个碱基对(bp)。请据图回答问题:
1、质粒中“氨苄青霉素抗性基因”的作用是_____________。研究发现复制原点处的A和T特别多,有利于DNA复制时_____________过程的发生。
2、限制酶BamHⅠ的识别序列和切割位点是G↓GATCC,该酶切形成的黏性末端是_____________。
3、已知图中质粒经BamHⅠ、HindⅢ双酶切后进行电泳,出现了一条长度为5300bp的DNA条带,则重组质粒的长度为_____________的DNA片段条带。
4、过程①用两种限制酶切割质粒,与单一酶切相比,其优势有_____________。过程②通过PCR技术实现,进行PCR时,需要在两种引物的_____________端分别添加BamHⅠ和HindⅢ的识别序列。
5、将重组质粒导入大肠杆菌前,要用CaCl2处理大肠杆菌,其目的是_____________;进行筛选时,大肠杆菌培养基中除需要加入水、无机盐、碳源、氮源、琼脂等物质外,还要分别添加_____________。
【正确答案】 1、鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞(供重组DNA的鉴定和选择) 解旋
2、 或 3、6020bp
4、可以避免目的基因和质粒自身环化,可使目的基因定向插入到质粒中(可以避免目的基因和质粒自身环化,可避免目的基因与质粒反向连接) 5'
5、使大肠杆菌处于感受态(或处于容易吸收DNA的状态) 四环素、氨苄青霉素
23-6(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】 B
【试题解析】 分析:
生物体的元素绝大多数以化合物的形式存在,生物体中的无机盐绝大多数以离子的形式存在。
详解:
A、蛋白质多样性的原因包括有氨基酸的种类、数量和排列顺序以及肽链盘曲折叠形成的空间结构,A 错误;
B、植物细胞的细胞壁所含的纤维素、甲壳类和昆虫的外骨骼所含的几丁质,都是起到保护作用的糖类,B 正确;
C、人体内血钙以离子形式存在,但骨骼和牙齿中的钙不是离子形式,C 错误;
D、叶绿素的元素组成为: C、H、O、N、Mg,均是大量元素,D 错误。
故选B。
1-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
糖类只含C、H、O,是主要的能源物质,脂肪只含C、H、O,是细胞中的储能物质,蛋白质主要含C、H、O、N,是生命活动的主要承担者。
详解:
A、一碗牛肉面中所含有机化合物包括糖类、脂肪和蛋白质,共有的元素有C、H、O,A错误;
B、牛脖中的脂肪是细胞主要的储能物质,摄入过多易导致肥胖,B错误;
C、牛肉中的蛋白质在烹任过程中,高温使蛋白质空间结构改变,肽链变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,利于人体消化,C正确;
D、面条中的淀粉在消化道内水解成葡萄糖被人体吸收,糖尿病人需控制面条摄入量,D错误。
故选C。
1-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
糖类和脂肪都是由C、H、O三种元素组成的;糖类包括单糖、二糖和多糖,其中的糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中;动物的皮下和内脏器官周围积累的脂肪较多。蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N,有的还含有S等元素;蛋白质的基本组成单位是氨基酸。核酸是由C、H、O、N、P五种元素组成的生物大分子,包括DNA和RNA。
详解:
A、若①是蛋白质,那么N主要存在于与中央碳原子相连的肽键中,A错误;
B、若②是糖原,糖原会水解为葡萄糖,故吃糖过多时糖原被水解成的葡萄糖会释放到内环境中,B错误;
C、若③是DNA,则其彻底水解后产物为脱氧核糖、磷酸基团和4种含氮碱基,共6种,C正确;
D、若④是脂肪,则与糖相比,氧的含量少,氢的含量多,D错误。
故选C。
1-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分析题图:甲图所示的结构为构成蛋白质的基本单位--氨基酸的结构通式;乙图所示化合物为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子,该多肽共含271个氨基酸、4个二硫键(-S-S-),每个二硫键是由两个巯基(-SH)脱去2分子H形成的;丙图所示化合物为构成核酸的基本单位--核苷酸的结构简式,由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基形成。
详解:
A、题图中的甲和乙分别是氨基酸和蛋白质,构成蛋白质的氨基酸为20种,所以蛋白质中含有的氨基酸一般不超过20种,A正确;
B、题图中的甲和乙分别是氨基酸和蛋白质,由氨基酸形成蛋白质(乙)的过程中的脱水数=氨基酸数-肽链数=271-3=268个、形成4个二硫键过程中脱去的H数8个,所以相对分子质量比原来减少的数值为268×18+4×2=4832,B正确;
C、题图中的乙和丙分别是蛋白质和核苷酸,由丙(核苷酸)组成的核酸有DNA和RNA两种,其中真核细胞中的DNA主要存在于细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,核酸在蛋白质的生物合成中具有重要作用,C错误;
D、由氨基酸的结构通式可知氨基酸分子式的通式为C2H4O2N+R基,如果甲中的R为C3H5O2,则该氨基酸分子中含有H的个数是4+5=9个,由两分子甲形成的化合物中含有的H的个数=两分子甲中的H原子数-脱去水分子(1个)中的H原子数=9×2-2×1=16个,D正确。
故选C。
1-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
多糖、蛋白质是大分子化合物,单糖和二糖以及脂肪不属于高分子化合物;蛋白质是由C、H、O、N等元素组成。
详解:
A、糖原是动物细胞特有的多糖,五谷中不含糖原,A错误;
B、“五畜”中富含脂质和蛋白质,其中脂质的元素组成有C、H、O(磷脂是C、H、O、N、P),蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,两者元素组成不同,B错误;
C、“五果”与“五菜”富含的色素位于叶绿体(主要是光合色素)或液泡(主要是与颜色有关的色素)中,C正确;
D、脂肪不属于生物大分子,D错误。
故选C。
1-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
单体是能与同种或他种分子聚合的小分子的统称,是能起聚合反应或缩聚反应等而形成高分子化合物的简单化合物,是合成聚合物所用的低分子的原料;多糖(淀粉、糖原和纤维素)、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多单体(分别为葡萄糖,氨基酸、核苷酸)连接而成,因而被称为多聚体。
详解:
A、若a为C、H、O、N,具有运输、催化等功能的生物大分子是蛋白质,则b为蛋白质的基本单位氨基酸,A正确;
B、若b为脱氧核苷酸,则c是DNA,DNA除了存在于线粒体、叶绿体、细胞核中,还能存在于原核细胞的细胞质中,B错误;
C、若b为葡萄糖,则c表示多糖,在动物细胞中可能为糖原,在植物细胞中可能是淀粉、纤维素,C正确;
D、若c为新型冠状病毒的遗传物质RNA,则RNA的基本单位b为核糖核苷酸,a有C、H、O、N、P五种元素组成,D正确。
故选B。
2-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、酶是活细胞产生的,在细胞内外都起作用;酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
2、神经递质是指神经末梢释放的特殊化学物质,它能作用于支配的神经元或效应器细胞膜上的受体,从而完成信息传递功能。
3、激素作用的一般特征:微量高效;通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞。
详解:
A、神经递质不一定都是有机物,如一氧化氮;活细胞一般都能产生酶,故能产生酶的细胞不一定能产生激素,A错误;
B、激素弥散在全身的体液中,激素发挥作用后,即失活,但酶发挥作用后,不失活,B错误;
C、激素和神经递质都是信息分子,都可以与特定分子(靶细胞受体)结合后起到传递信息的作用,C正确;
D、激素的受体可分布于细胞膜内(如性激素的受体在细胞内),也可分布于细胞膜上,D错误。
故选C。
2-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
细胞骨架:真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序生的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
细胞膜的功能:作为细胞边界,将细胞与外界环境分开,保持细胞内部环境的相对稳定;控制物质进出;进行细胞间的信息传递。
详解:
A、细胞之间信息交流的完成不一定都依赖于细胞膜上的糖蛋白,如植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流,A正确;
B、核孔是大分子物质进出细胞核的通道,可实现细胞核和细胞质之间的频繁的 物质交换和信息交流,B正确;
C、由分析可知,细胞骨架与胞内物质运输、能量转换、信息传递等密切相关,C正确;
D、激素、神经递质可作为信息分子;CO2、葡萄糖等也可能是信息分子,D错误。
故选D。
2-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
细胞间的信息交流方式主要有三种:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
详解:
A、相邻细胞可通过细胞膜的直接接触和细胞通道来传递信息,A错误;
B、多细胞生物体内,各个细胞必须保持功能的协调,才能使生物体健康地生存,而这种协调性的实现依赖于细胞间信息的交流,B正确;
C、性激素等信号分子给细胞提供信息,并不直接参与细胞代谢,C错误;
D、细胞分泌的化学信号分子并非都通过血液运输作用于靶细胞,如神经细胞分泌的神经递质经过组织液作用于相应细胞,D错误。
故选B。
2-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
胞间连丝一般指[胞]外连丝。 植物细胞壁中小的开口,相邻细胞的细胞膜伸入孔中,彼此相连,两个细胞的滑面型内质网也彼此相连,构成胞间连丝。在电子显微镜下见到的胞间连丝似乎是一个狭窄的、直径约30~60nm的圆柱形细胞质通道穿过相邻的细胞壁。
详解:
A、细胞间信息交流存在多种形式:相邻细胞间的直接接触、相邻细胞间形成的通道、体液的传送等,不一定依赖于细胞膜上的受体,A错误;
B、能在细胞之间传递信息的物质并不都是激素,如神经递质,B正确;
C、高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞问的信息交流,C正确;
D、细胞间的信息交流保证了生物体作为完整的生命系统进行生命活动,D正确。
故选A。
2-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
本题抓住题干中“信息分子是指生物体内的某些化学分子,既非营养物质,又非能源物质和结构物质,主要是用来在细胞间和细胞内传递信息”,所以信息分子可以包括激素、神经递质、生长因子等统称为信号分子,它们的惟一功能是同细胞受体结合,传递细胞信息。
详解:
A、信息分子的作用是用来在细胞间和细胞内传递信息,而不是直接参与细胞中的代谢,A错误;
B、信息分子不一定需要通过体液的运输,例如植物细胞之间的信息分子通过胞间连丝传递信息,B错误;
C、受体是接受信息分子的物质,不是信息分子,C错误;
D、在体液免疫中,T细胞产生的淋巴因子作为信息分子可作用于B细胞,可以促使其增殖分化成浆细胞和记忆细胞,D正确。
故选D。
点睛:
本题考查了生物体中信号分子的相关知识,理解信息分子的作用,考生需要总结各种信息分子的传递途径及作用。
2-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外还有少量的糖类。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用。在细胞膜的外表,有一层细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白叫糖被,它在细胞的生命活动中具有重要作用。
2、第一信使即细胞外信号,根据胞外信号的特点及作用方式,化学信号分子可分为激素、神经递质和局部化学介质这三种类型。
详解:
A、细胞表面膜受体的化学本质大多为糖蛋白,A正确;
B、与膜受体结合进行信息传递的信息分子为第一信使 ,主要包括三大类:一是可长途运输的激素分子,二是短程传递的神经递质,三是作用于周围细胞的局部介质,故神经递质和绝大多数激素都是第一信使,B正确;
C、第二信使的受体位于细胞内,第二信使的作用,本质上都是在细胞核内启动基因的转录,最终提高细胞内的某些蛋白质尤其是某些酶的数量,来长时间实现对细胞代谢和功能的调节,C错误;
D、第一信使与膜受体结合,传递信息,体现了细胞膜的信息交流功能,D正确;
故选C。
3-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
详解:
A、科学家利用小球藻、运用同位素标记法研究卡尔文循环,A正确;
B、科学家通过培养大肠杆菌,探究DNA半保留复制方式,运用了同位素示踪法和密度梯度离心法,B错误;
C、科学家以枪乌贼离体粗大的神经纤维为实验材料,研究动作电位原理,C正确;
D、赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法分别用35S或32P标记的噬菌体进行噬菌体侵染细菌的实验,证明DNA是遗传物质,D正确。
故选B。
3-2【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、模型:人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的。
2.形式:物理模型、概念模型、数学模型等。
3.举例:挂图、细胞结构模式图和模型、DNA双螺旋结构模型都是物理模型;坐标曲线、公式(Nt=N0•λt)都是数学模型。
详解:
利用差速离心法可分离不同大小的多种细胞器,但不能分离叶绿体中色素,叶绿体中色素的分离需要利用纸层析法,A错误;研究种群数量变化规律利用了数学模型, DNA双螺旋结构的发现利用了物理模型,B正确;用3H标记的亮氨酸研究分泌蛋白的合成与分泌;用35S和32P分别标记的噬菌体研究噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是遗传物质,二者均利用了同位素标记法,C正确;探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验中不通入空气的装置和通入空气的装置都属于实验组,属于对比实验,D正确。
故选A。
3-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
同位素标记法也叫同位素示踪法,同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物学研究中,用于研究分泌蛋白的合成过程、噬菌体侵染细菌的实验、光合作用过程中水的来源和二氧化碳的转移途径等方面。
详解:
A、同位素示踪技术可用于追踪物质的运行和变化规律,在生物学研究中,用于研究分泌蛋白的合成过程、噬菌体侵染细菌的实验等方面,A正确;
B、探究酵母群种群数量变化和酶活性变化的规律时都用到了构建数学模型的方法,包括数学方程式和曲线图,B正确;
C、设置有氧和无氧条件,通过对比实验,探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的方式,C正确;
D、差速离心法可以用来分离细胞中各种细胞器,叶绿体中色素分离的原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,D错误;
故选D。
3-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
详解:
A、检测生物组中的还原糖所用试剂是斐林试剂,氢氧化钠溶液质量浓度为0.1g/mL,鉴定蛋白质用双缩脲试剂,氢氧化钠溶液质量浓度为0.1g/mL,二者作用不同,A错误;
B、施莱登和施旺运用不完全归纳法得出细胞学说的相关内容,B错误;
C、在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,进行无氧呼吸的组是实验组,与有氧呼吸组形成对比实验,C错误;
D、科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气--水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰好是红细胞表面积的2倍。这一结果表明:细胞膜中脂质分子必然排列成两层,D正确。
故选D。
3-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
有关生物膜结构的探索历程:
①19世纪末,欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,于是他提出:膜是由脂质组成的。
②1925年,两位荷兰科学家通过对脂 质进行提取和测定得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
③1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质-脂质-蛋白质三层结构模型。流动镶嵌模型指出,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,
④1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性。
⑤1972年,桑格和尼克森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。
详解:
A、人成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器,因此分离该细胞细胞膜的脂质铺成单层,结果单层脂质的面积是红细胞膜面积的两倍,因而得出细胞膜中的磷脂分子是两层的结论,A正确;
B、对番茄和水稻进行培养液培养通过分析培养液中不同离子的含量变化从而证明了细胞膜的选择透过性,B正确;
C、根尖分生区细胞具有旺盛的分裂能力,该细胞中没有叶绿体,因而不能从该细胞中分离处叶绿体,C错误;
D、用电子显微镜观察酵母菌可看到细胞核的亚显微结构,因为酵母菌是单细胞的真核生物,D正确。
故选C。
3-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因:①哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁。 ②哺乳动物成熟的红细胞无各种细胞器和细胞核,可提取到较为纯净的细胞膜。③红细胞单个存在,便于制成悬浊液。
2、观察植物细胞质壁分离及复原实验用洋葱鳞片叶外表皮(具有呼吸作用,具有紫色的大液泡)作为实验材料。
3、果蝇具有易饲养,繁殖力强,染色体数目少且形态特点明显,突变种类极多等优点,是遗传学研究的理想模式生物。
4、豌豆是严格的自花传粉且闭花授粉的植物,自然状态下为纯种;品系丰富,具多个可区分的性状,且杂交后代可育,易追踪后代的分离情况。
详解:
A、蛙的红细胞属于真核细胞,有核膜和众多细胞器膜,与细胞膜混合,不易制备纯净的细胞膜,A错误;
B、洋葱鳞片叶内表皮细胞为成熟植物细胞,正确操作后也可观察到质壁分离现象,B正确;
C、山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;花小,难以做人工杂交实验;有时进行有性生殖,有时进行无性生殖,会干扰数据的统计,故孟德尔若选择山柳菊不能得到一样的规律,C错误;
D、豌豆是严格的自花传粉且闭花授粉的雌性同株植物,无性染色体,摩尔根若选择豌豆不能得到一样的规律,D错误。
故选B。
4-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。
详解:
A、构成保卫细胞原生质层的2层生物膜分别是细胞膜和液泡膜,生物膜都具有选择透过性,A正确;
B、处于低渗溶液时,保卫细胞会吸水膨胀,根据“保卫细胞贴近气孔部分的细胞壁较厚,伸缩性较小,外侧部分细胞壁较薄,伸缩性较大”可知,保卫细胞不同部位的伸展程度不同,B正确;
C、比较叶肉细胞和保卫细胞的光合速率,光照强度等环境因素都相同时,由于保卫细胞的片层结构发育不良,光反应受到影响,因此,叶肉细胞的光合速率大于保卫细胞的光合速率,C正确;
D、保卫细胞失水会导致气孔关闭,保卫细胞失水的过程中,细胞液的渗透压一直在增大,D错误。
故选D。
4-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
光合作用的反应阶段:
1、光反应阶段:场所是类囊体薄膜
(1)水的光解:2H2O4[H]+O2
(2)ATP的生成:ADP+PiATP
2、暗反应阶段:场所是叶绿体基质
(1)CO2的固定:CO2+C52C3
(2)C3的还原:2C3(CH2O)+C5
详解:
A、绿色植物进行光呼吸的过程为C5与O2反应,最后在线粒体生成CO2,因此场所为叶绿体基质和线粒体,A正确;
B、植物光呼吸的过程会消耗C5生成CO2,因此会导致光合作用产生的有机物减少,B正确;
C、光合作用过程中CO2与C5反应生成C3,不需NADPH和ATP参与,而在C3的还原过程中需NADPH和ATP参与,C错误;
D、植物细胞黑暗中可以进行无氧呼吸或有氧呼吸,因此产生CO2的场所为细胞质基质或线粒体基质,D正确。
故选C。
4-3【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
结合图示可知,玉米的维管束鞘细胞中能合成淀粉等光合产物;玉米叶肉细胞存在PEP羧化酶,其活性较高,所以可以利用较低浓度的二氧化碳。
详解:
A、玉米叶肉细胞进行细胞呼吸产生丙酮酸的过程发生在细胞质基质中,A错误;
B、玉米叶肉细胞的叶绿体之所以能利用较低浓度的CO2,是因为PEP羧化酶的活性较高,固定二氧化碳能力更强,因而能利用较低浓度的二氧化碳,B正确;
C、结合图示可知,玉米的维管束鞘细胞中能合成淀粉等光合产物,若抑制苹果酸的生成,则会导致进入维管束鞘细胞中参与卡尔文循环过程的二氧化碳减少,进而会导致光合产物减少,C正确;
D、在适宜条件下,由于玉米能利用较低浓度的CO2,因而在该条件下能使玉米的光合速率与呼吸速率达到平衡,即光合速率等于呼吸速率,D正确。
故选A。
4-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
叶片细胞光合作用强度大于呼吸作用强度时需要通过气孔从外界吸收二氧化碳。干旱条件下,通过气孔振荡,既可以减少蒸腾失水,又可以保证光合作用二氧化碳的供应。
详解:
A、叶片细胞光合作用强度大于呼吸作用强度时需要从外界吸收二氧化碳,导致气孔张开,A正确;
B、干旱条件下为了保持水分,减少水分的散失,叶片气孔周期性关闭;夜间没有光照,不进行光合作用,不需要通过气孔吸收过多二氧化碳,气孔关闭,B错误;
C、通过“气孔振荡”可以在一定程度上缓解水分的流失,也可保证二氧化碳的供应,对干旱条件的一种适应性反应,C正确;
D、由题可知,干旱条件下也会发生气孔振荡,即使胞间CO2浓度下降,气孔不一定会张开,D正确。
故选B。
4-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
植物光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳,密闭小室中二氧化碳含量的变化是由光合作用和呼吸作用强度共同决定的,光合作用强度大于呼吸作用强度,密闭小室中二氧化碳浓度降低。光合作用强度小于呼吸作用强度,密闭小室中二氧化碳升高。光合作用强度与呼吸作用强度相等时密闭小室中二氧化碳浓度相对稳定。
详解:
A、达到平衡时,甲装置内的CO2含量较低,说明在相同时间内甲的净光合速率更大,故平衡时虽然都是光合作用强度与呼吸作用强度相等,但甲的光合作用强度更大,A错误;
B、由题干信息无法判断判断甲、乙植物的呼吸速率大小,且因为氧气含量的变化,呼吸作用的速率也是变化的,B错误;
C、从达到平衡时甲装置中的CO2含量较低可知,甲植物固定CO2的能力较乙植物高, C错误;
D、由于二氧化碳达到平衡时,甲装置二氧化碳浓度较低,说明甲植物二氧化碳的补偿点低,因此将甲、乙两种植物放在上述同一密闭装置中,一段时间后乙植物可能先死亡,D正确。
故选D。
4-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
由图可知,本实验中处理条件和时间是自变量,净光合速率是因变量,玉米在不同条件和不同时期下净光合速率不同。在不同条件下,胁迫期中净光合速率由大到小依次为CT、D、C、D&C,在恢复期,净光合速率变化最大的是D组,其次是D&C,然后是C组,CT组几乎无变化。
详解:
A、25天最适条件培养目的是使各组玉米在胁迫处理之前长势相同,A正确;
B、在胁迫期,双重胁迫比单一胁迫条件下净光合速率下降幅度更大,可知双重胁迫比单一胁迫对净光合速率的影响大,B正确;
C、在恢复期,双重胁迫比单一冷害胁迫的净光合速率高,可知双重胁迫有助于提高冷害本身对玉米造成伤害的恢复程度,C正确;
D、在恢复期,C组的净光合速率变化幅度不大,D组净光合速率变化幅度很大,所以适度的干旱胁迫进行炼苗有利于提高作物产量,D错误。
故选D。
5-1【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。
5-2【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。
5-3【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。
5-4【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。
5-5【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。
5-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
由表格信息可知,本实验步骤为:配制不同浓度的血清→培养hUCMSCs细胞48h后,取上清液→用上清液培养HCEcs→24h后测吸光度。其中B组(血清浓度为3%)时,HCEcs活细胞数目最多。
详解:
A、根据题意可知,虽然培养HCEcs不是直接用血清,但是用的是不同浓度血清培养hUCMSCs细胞48h后得到的上清液,故也可以说明本实验目的是探究培养HCEcs的最适血清浓度,A正确;
B、为检测HCEcs吸光度,可利用胰蛋白酶处理使HCEcs分散成单个细胞,B正确;
C、由表格数据可知,血清浓度较低时,吸光度数值更大,HCEcs数目越多,故血清浓度较低时有利于获得更多的HCEcs,C正确;
D、根据题意可知:人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)广泛应用于神经系统、心血管系统和骨骼肌、皮肤创面的再生和修复,故属于多能干细胞,D错误。
故选D。
6-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
该遗传病为单基因显性遗传病,且这种遗传病只有在成年后才发病,从遗传系谱图来看,1号患病,2号不患病为隐性纯合子,若1号为杂合子,在子代为杂合子和隐性纯合子的概率为1:1,样本不可能出现三种电泳检测结果,故1号为纯合子。
详解:
A、假定该致病基因在常染色体上,若1号为杂合子(假定是常染色体遗传,用Tt表示),2号基因型为tt,子代基因型Tt:tt=1:1,1、2、3、4个体基因型只有2种,不会出现三种电泳结果,故1号只能为纯合子(TT),同理假定该致病基因在XY同源区段上,1号基因型为XTYT,均不可能对应甲(出现两条带,为杂合子),A错误;
B、该病为单基因显性遗传病,2号表现正常,故不携带致病基因,结合A选项的分析,1号只能为纯合子,其基因型是TT(假定是常染色体遗传,用Tt表示),2号基因型为tt,子代3号和4号基因型均为Tt;同理假定该致病基因在XY同源区段上,1号基因型为XTYT,2号基因型为XtXt,3号基因型为XTXt,4号基因型为XtYT,即3号和4号个体成年后都会患病,B正确;
C、结合B选项的分析,若致病基因位于常染色体上,则3号和4号的基因型相同,均为Tt,C错误;
D、结合A选项的分析,该致病基因也可能位于X、Y染色体的同源区段,该种情况下1号基因型为XTYT,2号基因型为XtXt,3号基因型为XTXt,4号基因型为XtYT,同样满足电泳结果出现3种条带,D错误。
故选B。
6-2【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
由图分析可知,Ⅰ1和Ⅰ2均正常,生出了患病的Ⅱ1,说明该病是隐性遗传病,由根据电泳结果,Ⅰ1是杂合子,则说明该病的遗传方式是常染色体隐性遗传。Ⅱ1为患者,电泳的结果条带更短,说明致病基因条带更短,碱基数更少。
详解:
A、由分析可知,半乳糖血症属于常染色体隐性遗传病,A正确;
B、由于条带长短代表基因中碱基数,致病基因条带更短,故致病基因中碱基数少于正常基因,B错误;
C、设该病相关基因为A/a,由于Ⅱ1患病,则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa,则Ⅱ2的基因型为1/3AA、2/3Aa,产生携带致病基因卵细胞的概率是1/3,C错误;
D、根据凝胶电泳条带可知Ⅱ3的基因型为AA,由于Ⅰ3患病,则Ⅱ4基因型为Aa,二者又生了一个男孩,该男孩正常的概率是1,D错误。
故选A。
6-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
遗传系谱图中遗传病的遗传方式判断:
第一、确定是否为Y连锁遗传:若系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者,则为伴 Y遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。
第二、确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传:“无中生有”为隐性(无病的双亲,所生的孩子中有患者)“有中生无"为显性(有病的双亲,所生的孩子中有正常的)。
第三、确定致病基因位于常染色体上还是位于 X染色体上:①子女正常双亲病。父病女必病,子病母必病:伴X显性遗传。②子女正常双亲病,父病女不病或者子病母不病,常染色体显性遗传。③双亲正常子女病母病子必病,女病父必病,伴X隐性遗传;④双亲正常子女病,母病子不病或女病父不病,常染色体隐性性遗传。
详解:
A、根据题意和图示分析可知:Ⅰ-1号和Ⅰ-2号个体不患甲病,而他们有一个患甲病的女儿,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明甲病是常染色体隐性遗传病,用A/a来表示;根据题干信息:"其中一种病的致病基因位于X染色体上",可知乙病是伴X遗传,用B/b来表示患病的男性的女儿和患病男性的母亲是患者,可知乙病是伴X显性遗传病,可推知Ⅰ-4的基因型为aaXBY,Ⅰ-3的基因型为A_XbXb,所生女儿一定患乙病,A正确;
B、根据Ⅰ-4的基因型和Ⅰ-3的基因型可知,条带由上到下依次为a、A、B、b,故Ⅰ-1和Ⅱ-3的基因型为AaXBXb,含有四种基因,电泳后得到的条带数最多,B正确;
C、从图2可知,Ⅲ-1的基因型是AaXbXb,甲病在男性中的发病率是0.01,aa=0.01,a=0.1,A=0.9,正常男性Aa(甲病携带者)的概率为=2×0.1×0.9÷(2×0.1×0.9+0.9×0.9)=2/11,正常男性乙病的基因型为XbY,二人生出孩子不患乙病,只能患甲病,故生出患病儿子的概率是2/11×1/4×1/2=1/44,C正确;
D、Ⅰ-2和Ⅱ-2都不患甲病,Ⅰ-2的基因型为AaXbY,据图2电泳条带图可知,Ⅱ-2的基因型是AAXbY,得到的条带不相同,D错误。
故选D。
6-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、分析电泳结果图:正常基因含一个限制酶切位点,因此正常基因酶切后只能形成两种长度的DNA片段;突变基因增加了一个酶切位点,则突变基因酶切后可形成3种长度的DNA片段。结合电泳图可知:正常基因A酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段,a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照A可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,故基因突变a酶切后可形成长度为217bp、118bp和93bp的三种DNA片段。
2、由题干信息可知,肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病,由图2推测可知Ⅱ-4基因型为 XAXA,Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3号都含有与4号相同的条带,故都含有A基因,故Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3基因型均为XAXa。
详解:
A、肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病。由图2推测可知Ⅱ-4基因型为 XAXA,Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3号都含有与4号相同的条带,故都含有A基因,故Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3基因型均为XAXa,A错误;
B、Ⅱ-3个体的基因型是XAXa,据题可知其父方Ⅰ-2基因型为XAY,故其XA来自其父亲,Xa来自母亲,但含XA的Ⅱ-3依然表现为患病,故推测其患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活,Xa正常表达,B错误;
C、a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照A可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,故新增的酶切位点位于310bpDNA片段中,C正确;
D、Ⅱ-1基因型为XaY,和一个与Ⅱ-3基因型(XAXa)相同的女性婚配,子代中有XAXa和XAY的正常个体,故后代患ALD的概率不为1,D错误。
故选C。
6-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
根据电泳检测结果可知,A为纯合子,B、C、D均为杂合子。分析遗传系谱图可知,“无中生有为隐性”,该病为隐性遗传病,又因为Ⅱ5表现正常且为杂合子,可推知该病为常染色体隐性遗传病。
详解:
A、根据电泳检测结果可知,A为纯合子,B、C、D均为杂合子。分析遗传系谱图可知,“无中生有为隐性”,该病为隐性遗传病,又因为Ⅱ5表现正常且为杂合子,可推知该病为常染色体隐性遗传病,A错误;
B、Ⅱ5和Ⅱ6均为杂合子,再生育一个女儿,如果表型正常,则其可能为显性纯合子或杂合子,基因电泳检测的结果不一定与D(杂合子)相同,B错误;
C、根据题干信息,Ⅱ3为致病基因携带者的概率为1/100,Ⅱ4为隐性纯合子,若Ⅱ3与Ⅱ4再生一个女孩,患病的概率为1/100×1/2=1/200,C正确;
D、根据电泳检测结果,Ⅰ1、Ⅰ2的基因型分别为隐性纯合子、杂合子,图中显示隐性基因对应DNA片段较短,即缺陷基因的碱基对数量比正常基因少,D错误。
故选C。
6-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
基因的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 、 I1和 I2均为正常人, II5是甲病患者,所以甲病为常染色体隐性遗传病, II7两病皆患,说明乙病也是隐性遗传病,根据题意,乙病与甲病是不同的遗传方式,故乙病为伴 X 隐性遗传病,仅分析图1, II5基因型为 aaXBX-,则 I1为 AaXBXb,I2为 AaXBY ,II5的甲病基因(a)来自I1和 I2,Ⅱ7患乙病,其致病基因(Xb)只来自 I1,A 错误;
B、分析系谱图, II10基因型为 AAXBX-,II5基因型为 aaXBX-,对比二者的电泳图可知,条带1为 A ,条带4为 B,图2 中两个亲本均正常,生出具有甲病的II9(aa),可知I4基因型为 AaXBY ,则条带2为 a,条带3为 b,B错误;
C、Ⅱ7患两种病,其基因型为aaXbY,图3中条带1为 A ,条带4为 B,条带2为 a,条带3为 b,可判断I3基因型为AaXBXB,I4基因型为AaXBY,故Ⅱ9的基因型是aaXBY,Ⅱ10的基因型是AAXBXB,C错误;
D、 I1为 AaXBXb,I2为 AaXBY ,Ⅱ6为(1/3AA、2/3Aa)(1/2XBXb、1/2XBXB),Ⅱ9的基因型是aaXBY,二者婚配生出两病兼患男孩的概率是2/3×1/2×1/2×1/4=1/24,D正确。
故选D。
7-1【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
详解:
A、在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;
B、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)之间形成3个氢键,B正确;
C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中A+G(嘌呤碱基)=C+T(嘧啶碱基),C正确;
D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧,D正确。
故选A。
7-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
分析表格:双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T,C-G,且配对的碱基数目彼此相等,结合表中数据可知,这些卡片最多可形成2对A-T碱基对,2对C-G碱基对,即共形成4个脱氧核苷酸对。
详解:
A、由表中给定的碱基A为2个,C为2个,并结合碱基互补配对原则可知最多可构建4个脱氧核苷酸对,A错误;
B、构成的双链DNA片段中A与T间的氢键共有4个(A-T共有2对,每对含有2个氢键),G与C共有6个(G-C共有2对,每对含有3个氢键),即最多有10个氢键,B正确;
C、DNA中位于一端的脱氧核糖分子与1分子磷酸相连,位于内部的脱氧核糖分子均与2分子磷酸相连,C错误;
D、A与T碱基对只有两对,G与C碱基对也只有两对,所以不能构建44种不同碱基序列的DNA,D错误。
故选B。
7-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、一条链上相邻的两个碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接在一起。
2、A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径。
3、DNA两条链反向平行,具有方向性,具有游离磷酸基团的一端为该脱氧核苷酸链的3’端。
详解:
A、一条链上相邻的两个碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接在一起,A正确;
B、A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径, 制成的模型上下粗细相同,B正确;
C、在构建的相同长度DNA分子中,碱基G和C的数量越多,形成的氢键越多,化学结构越稳定 ,C错误;
D、DNA两条链反向平行,具有方向性,具有游离磷酸基团的一端为该脱氧核苷酸链的3’端,所以当观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置,可看出DNA 两条链方向相反,D正确。
故选C。
7-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
详解:
A、在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖两侧上连接磷酸和碱基,A错误;
B、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中A+C=G+T,B正确;
C、因为嘌呤环必定与嘧啶环互补,所以搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细相同,C错误;
D、制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧,构成DNA分子的基本骨架,D错误。
故选B。
7-5【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
在双链DNA中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A=T、G=C,则A=T有6对,G=C有6对.设能搭建的DNA分子含有n个碱基对,则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1,共需(2n-1)×2个,已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有18个,则n=5,所以只能搭建出一个5碱基对的DNA分子片段.
详解:
由以上分析可知,题中提供的条件只能建出一个10个脱氧核苷酸的DNA分子片段,A错误;由以上分析可知,题中提供的条件只能建出一个5碱基对的DNA分子片段,B正确;能建出一个5碱基对的DNA分子片段,最多能搭建出415种不同的DNA分子模型,C错误;由以上分析可知,题中提供的条件只能建出一个5碱基对的DNA分子片段,D错误;综上所述,选B项。
点睛:
本题考查DNA分子结构的主要特点,要求考生识记DNA分子结构的主要特点,明确碱基间的配对遵循碱基互补配对原则.解答本题的关键是脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目的计算,考生可以绘图得出(2n-1)×2的规律,再结合题干条件“脱氧核糖和磷酸之间的连接物有18个”答题.
7-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析表格:根据碱基互补配对原则,只能形成130个A-T碱基对,120个C-G碱基对,即共需要500个碱基,则需要500个脱氧核糖和500个磷酸基团,连接成500个脱氧核苷酸。连接一个脱氧核苷酸需要2个订书钉,连接500个脱氧核苷酸需要500×2个订书钉;500个脱氧核苷酸连接形成2条脱氧核苷酸链会形成(250-1)×2个磷酸二酯键,需要订书钉(250-1)×2个;A-T碱基对之间是2个氢键,130个A-T碱基对需要130×2个订书钉,C-G碱基对是3个氢键,120个C-G碱基对需要120×3个订书钉。
详解:
A、据分析可知,用以上材料能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型,A错误;
B、DNA 分子一条链中最末端的脱氧核糖只连接1个磷酸基团,B错误;
C、由于不知道DNA单链上A、T、G、C的数目,故无法确定碱基排列方式的种类,C错误;
D、用以上材料能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型,在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中,一共需要用到订书针的数目为500×2+(250-1)×2+130×2+120×3=2118个,D正确。
故选D。
8-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
生物体内遗传信息传递的一般规律是中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制。(2)可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质即遗传信息的转录和翻译,后来,中心法则又补充了遗传信息RNA流向RNA和RNA流向DNA两条途径。
详解:
A、该病毒的遗传物质是RNA,若初步水解会得到四种核糖核苷酸,A正确;
B、新冠病毒RNA的复制是从亲代RNA到子代RNA的合成过程,该过程遵循碱基的互补配对,故需经历形成双链RNA的过程,B正确;
C、RNA复制酶在宿主细胞内可催化RNA的合成,显然RNA复制酶能催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成,C正确;
D、据图可知:(+)RNA可与核糖体结合作为翻译的模板,(-)RNA需先转化为(+)RNA才能作为翻译的模板,D错误。
故选D。
8-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
新冠病毒外有来源于宿主细胞膜的包膜结构,是一类没有细胞结构的生物,不能独立的生活和繁殖,其遗传物质是RNA。新冠病毒侵入宿主细胞后,可以进行RNA的复制和有关蛋白质的合成。
详解:
A、新冠病毒的遗传物质为RNA,初步水解新冠病毒的遗传物质可以得到4种核糖核苷酸,彻底水解产物为磷酸、核糖和含氮碱基,A错误;
B、新冠病毒的RNA是+RNA,既是翻译的模板,也是RNA复制的模板,B正确;
C、RNA中不含碱基T,RNA 复制酶发挥作用过程中伴随A-U、C-G碱基对的配对,C错误;
D、新冠病毒的RNA进入宿主细胞后都可以进行复制,蛋白质不能复制,D错误。
故选B。
8-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
转录以DNA一条链为模板,以游离的核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA的过程。翻译以mRNA为模板,以游离的氨基酸为原料,在酶的催化作用下合成蛋白质的过程。
详解:
A、新冠病毒为单股正链RNA病毒,新型冠状病毒的增殖和表达过程不需要逆转录酶,A错误;
B、(+)RNA中嘌呤与(-)RNA中的嘧啶相等,B错误;
C、新冠病毒的S蛋白与肺部细胞表面的受体结合具有特异性,但是病毒不是细胞结构的生物,没有体现细胞间的信息交流,C错误;
D、新冠病毒的RNA侵入细胞后,可直接作为模板翻译出RNA复制酶,D正确。
故选D。
8-4【巩固】 【正确答案】 C
【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、新冠病毒感染上呼吸道,其刺突蛋白被宿主细胞表面的受体识别后,病毒包膜与宿主膜融合,病毒进入宿主细胞,因此人呼吸道上皮细胞的细胞膜上有刺突蛋白的受体,A正确;
B、病毒包膜与宿主膜融合,核衣壳蛋白和核酸在包膜内,因此都进入宿主细胞,B正确;
C、核糖体阅读+RNA上的密码子,合成RNA聚合酶和病毒蛋白,C错误;
D、新冠病毒是自我复制型的RNA病毒,不是逆转录病毒,抑制逆转录酶的药物不能治疗新冠肺炎,D正确。
故选C。
8-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
据图分析,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的RNA(+RNA)中含有RNA复制酶基因,先翻译形成RNA聚合酶,接着形成-RNA,再复制形成+RNA,-RNA转录形成信使RNA,翻译形成多种病毒蛋白,与子代+RNA组装形成子代病毒。
详解:
A、新冠病毒遗传物质是+RNA,+RNA才有复制酶基因,A错误;
B、新型冠状病毒的RNA(+RNA)中含有RNA复制酶基因,先翻译形成RNA聚合酶过程中,+RNA也与核糖体结合,B错误;
C、酶1、酶2和酶3均是在宿主细胞的核糖体上合成的,病毒没有核糖体,C错误;
D、亲代病毒RNA需经过两次信息传递才能产生子代病毒RNA,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)先形成-RNA,再复制形成+RNA,D正确。
故选D。
8-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
新型冠状病毒是RNA病毒,由RNA和蛋白质组成,RNA是遗传物质,RNA进行自我复制,RNA还可以控制蛋白质的合成。
详解:
A、新型冠状病毒进出细胞的过程涉及膜融合,依赖于生物膜的流动性,A正确;
B、+RNA是翻译的模板,也是合成-RNA的模板,合成+RNA的模板是-RNA,B错误;
C、新冠病毒RNA复制过程中,核糖核苷酸通过氢键与RNA单链进行碱基互补配对,形成子链后再打开氢键,故复制过程中既有氢键的形成又有氢键的断裂,C正确;
D、合成子代病毒蛋白质、核酸等的原料都来自其宿主细胞,即人体细胞,D正确。
故选B。
9-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构的变异,染色体数目的变异包括染色体数目的增加或减少,染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺少、倒位和易位。
染色体异常类型之一。此常见于经辐射后的染色体畸变,若染色体的两条臂于同一水平断裂,断片丢失,而两臂的断端相互愈合,继而着丝粒纵裂并自身复制,也成为双着丝粒染色体。
详解:
A、该玉米植株细胞中的一条染色体经诱变处理后,其同源染色体的姐妹染色单体部分区段形成双着丝粒染色体,为染色体结构变异,A正确;
B、双着丝粒染色体的形成和染色体的随机断裂均可能发生于有丝分裂后期或减数第一次分裂后期,B正确;
C、染色体会在着丝粒间随机断裂,着丝粒断裂,染色单体分开,不影响子细胞染色体的数目,C错误;
D、双着丝粒染色体,在细胞分裂过程中发生着丝粒错分裂、不分离以及染色体断裂融合,产生大量着丝粒变异的染色体类型,会使子细胞中发生染色体的缺失(如缺少基因A所在片段)或重复(基因A所在片段增加),D正确。
故选C。
9-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
题图分析:缺失端粒的染色体不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后形成“染色体桥”结构,当两个着丝点间任意位置发生断裂,则可形成两条子染色体,并分别移向细胞两极。
详解:
A、由题干信息可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可以在减数第二次分裂后期观察到“染色体桥”结构,A错误;
B、“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的转接,不会出现非同源染色体片段的易位,B错误;
C、出现“染色体桥”后,在两个着丝点间任意位置发生断裂,可形成两条子染色体分别移向细胞两极,其子细胞中染色体数目不会发生改变,C错误;
D、若该细胞的基因型为Aa,出现“染色体桥”后着丝点间任意位置发生断裂时,一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上,则会产生基因型为aa的子细胞,D正确。
故选D。
9-3【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
分析题图:易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体,由于13和17号染色体的易位,形成了一条易位染色体和残片,残片的丢失而导致易位纯合公猪体细胞减少了两条染色体,故其细胞内只有36条染色体。
详解:
A、图中发生了染色体结构变异(易位)和染色体数目变异,A正确;
B、易位纯合公猪缺失了一个B基因,但还存在另一个B基因,B错误;
C、易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体,它们均不能形成正常四分体,其他正常染色体可以形成17个正常的四分体,因此易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体,C错误;
D、易位纯合公猪无正常13、17号染色体,而易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体,其有可能产生染色体组成正常的配子,D错误。
故选A。
9-4【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。
9-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
分析题图可知,缺失端粒的染色体不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后形成“染色体桥”结构,当两个着丝粒间任意位置发生断裂,则可形成两条子染色体,并分别移向细胞两极,根据以上信息答题。
详解:
A、染色体桥形成于着丝粒分裂后子染色体向两极移动时,因此应在细胞分裂后期进行观察,A错误;
BD、由于染色体桥可在两着丝粒间任一位置断裂,因此可以形成含1个C基因的子细胞、含2个C基因的子细胞或不含C基因的子细胞,形成的子粒细胞有的有色、有的无色,因此子粒为花斑色,B正确、D正确;
C、因为C基因所在染色体末端缺失,在其分裂过程中会不断形成染色体桥,因为子细胞持续分裂,可形成含多个C基因的子细胞,C正确。
故选A。
9-6【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。
10-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
变异是不定向的,选择是定向的,自然选择决定生物进化的方向,种群进化的实质是种群基因频率的改变。
详解:
A、变异是不定向的,选择是定向的,三峡金线鲃眼睛退化直至消失与黑暗环境的选择作用有关,A正确;
B、不同的物种在进化过程中,由于适应相似的环境而会呈现出表型上的相似性,B正确;
C、该物种的出现是自然选择的结果,丰富了长江的鱼类多样性,C正确;
D、鲃鱼种群在极端黑暗的环境相对稳定时并不意味着不存在自然选择,且种群中也会发生突变,基因频率可能会改变,D错误。
故选D。
10-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。物种形成的标志是出现生殖隔离。
详解:
A、基因突变具有不定向性,因此不是甲、乙物种为适应不同海拔的环境条件产生不同的变异,而是不同的环境条件进行了不同的选择,A错误;
B、一个种群中全部个体含有的全部基因构成一个基因库,甲、乙两种耧斗菜是两个物种,B错误;
C、自然选择导致种群朝不同的方向进化,甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果,C正确;
D、不同物种之间存在生殖隔离,即使将两种耧斗菜种植在一起,也不能发生基因交流,D错误。
故选C。
10-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,突变和基因重组为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率的改变,自然选择通过定向改变种群基因频率而使生物朝着一定的方向进化,隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。
详解:
A、近似鸭种多而天敌少的地区,主要的种间关系是竞争,a决定素羽,不利于雌鸭的识别,因此a基因频率会降低,A基因频率会升高,A正确;
B、近似鸭种少天敌也少的地区,在个体生存能力方面,A、a控制的性状没有明显的优势,因此基因频率比例相当,B正确;
C、具有生殖隔离的物种不能交配,绿头鸭与近似鸭种错交使生殖失败的原因是不同物种存在生殖隔离,C正确;
D、天敌作为生物环境具有选择作用,而不是诱发基因突变,D错误。
故选D。
10-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
详解:
A、根据题意可知,每种基因有利也有弊,在某种环境中可能为正选择压,在另一种环境中可能是负选择压,因此生物的正负选择压基因是相对的,A正确;
B、在自然选择的作用下,正选择压基因有利于生存,因此其基因频率会不断积累,B正确;
C、进化的实质是在自然选择的作用下,种群的基因频率向正选择压基因定向积累的过程,C错误;
D、天敌锐减﹑近似鸭数量增多时,美羽会减少被捕食、避免与近似鸭错配而使生殖失败,进而使美羽的基因频率增大,D正确。
故选C。
10-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变.突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
详解:
A、2年前乙岛A的基因频率=40%+1/2×40%=60%,a的基因频率=1-60%=40%,丙岛的基因频率A=9%+1/2×10%=14%;20年后乙岛A的基因频率=36%+1/2×48%=60%,a的基因频率=1-60%=40%,丙岛的基因频率A=5%,a的基因频率=40%,说明乙岛都没有发生进化,A错误;
B、种群基因库是指一个种群中全部个体的所有基因,丙岛这种昆虫全部个体的A、a、a1基因不能构成该种群的基因库,B错误;
C、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成不仅仅是新的物种不断形成的过程,C错误;
D、a和A等是等位基因,等位基因来源于基因突变;自然选择决定生物进化的方向,a1基因频率升高可能是自然选择的结果,D正确。
故选D。
10-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、基因频率:在一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比值。
2、隔离是物种形成的必要条件。
3、判断两个种群是否属于同一物种的标准,就是看它们之间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是两个物种。物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择及隔离。
详解:
A、根据题图信息可知:深色熔岩床区浅色野兔的实际基因型频率(1-0.95)=0.05,d的基因频率为(1-0.7)=0.3,浅色野兔理论基因型频率是(0.3)2=0.09,根据“F—statistics(Fixation indices)是衡量种群中基因型实际频率偏离遗传平衡理论频率的差值”可得出深色熔岩床区的F—statistics是-0.04;同理浅色岩区浅色野兔的实际基因型频率(1-0.18)=0.82,d的基因频率为(1-0.1)=0.9,理论基因型频率是(0.9)2=0.81,F—statistics是0.01,所以深色熔岩床区中浅色野兔的F-statistics比浅色岩区的小,A正确;
B、Hp是指杂合子的基因型频率,最初时Hp值2 x 0.5 x 0.5 =0.5;70年后深色熔岩床区Hp=0.95-(0.7)2=0.46;浅色岩区Hp=0.18-(0.1)2=0.01,即理论上家兔种群Hp值最初时最大(0.5),70年后深色熔岩床区Hp为(0.46)值比浅色岩区(0.01)高,B正确;
C、Hp是指杂合子的基因型频率,由于在浅色岩区中,深色野兔被捕食的概率高,所以天敌的捕食可以使浅色岩区野兔的Hp值下降,但由于存在深色杂合子,Hp理论上不会降至0,C正确;
D、生殖隔离是指不同物种之间不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代,与F-statistics和Hp值无关,D错误。
故选D。
11-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、 体液免疫过程为:大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,将抗原传递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子,少数抗原直接刺激B细胞,B细胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖分化,大部分分化为浆细胞产生抗体,小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合,从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。
2、 细胞免疫过程:抗原经吞噬细胞摄取、处理和呈递给T淋巴细胞,接受抗原刺激后T淋巴细胞悔增殖、分化产生记忆细胞和效应T细胞,效应T细胞与相应的靶细胞密切接触,进而导致靶细胞裂解死亡,抗原暴露出来,此时体液中抗体与抗原发生特异性结合形成细胞团或沉淀,最后被吞噬细胞吞噬消化。
详解:
A、作为抗原引发机体特异性免疫反应的是S蛋白,不是S蛋白基因,因此重组疫苗接种到人体后,S蛋白基因不能作为抗原被人体免疫系统所识别,A正确;
B、浆细胞产生的抗体能够与S蛋白基因表达出来的S蛋白(抗原)特异性结合,而不是与S蛋白基因特异性结合,B错误;
C、重组疫苗接种到人体后,需要在人体细胞内先进行S蛋白的合成和释放,然后机体的免疫系统识别S蛋白,机体启动体液免疫和细胞免疫的过程,因此重组疫苗接种到人体后,能刺激机体产生体液免疫和细胞免疫反应,C正确;
D、重组疫苗接种到人体后,在细胞内S蛋白基因先表达出S蛋白(抗原),S蛋白才引起人体免疫反应,D正确。
故选B。
11-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
疫苗:通常是用失活的或减毒的病原体制成的生物制品,将它接种于人体后,可以使人体内产生相应的抗体,从而提高对特定传染病的抵抗力。疫苗必须具有安全性和有效性。
详解:
A、疫苗②可使人体细胞高效表达出S蛋白,能长时间反复刺激免疫系统,可不用多次接种,A错误;
B、浆细胞对疫苗(抗原)没有识别作用,B错误;
C、疫苗①②均产生与S蛋白特异性结合的抗体,疫苗②还能还能产生与腺病毒结合的抗体,C错误;
D、感染过腺病毒的人体内具有相应抗体,可能会出现“预存免疫”,即接种疫苗时会被体内相应抗体部分清除而降低免疫效果或导致不能携带S蛋白基因进入细胞内表达,从而减弱疫苗的免疫效果,D正确。
故选D。
11-3【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。
11-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、体液免疫主要针对的目标是细胞外的病原体和毒素;细胞免疫直接对抗入侵的病原体、被病原体感染的细胞、癌细胞和移植器官的异体细胞。
2、免疫系统具有、监控和清除功能;人体有三道防线抵御病原体的攻击,其中皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;主要由免疫器官和免疫细胞组成的是人体的第三道防线,属于特异性免疫。
详解:
A、为了增强免疫效果,病毒灭活疫苗至少需要接种两次,腺病毒载体疫苗可以合成相关蛋白质,不需要接种两次,A错误;
B、吞噬细胞可以位于人体第二道防线,故最先感受到两种疫苗的免疫细胞是吞噬细胞,B正确;
C、如果接种成功,机体可以通过人体免疫产生相应抗体,故可通过检测体内是否含有抗新冠病毒的抗体确定接种是否成功,C正确;
D、目前,预防新冠病毒感染的最有效措施是接种疫苗,D正确。
故选A。
11-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、体液免疫过程:①一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供第一个信号;②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体,而后对抗原进行处理,呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞;③辅助性T细胞表面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;④B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑤浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2、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。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、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。
详解:
A、mRNA疫苗是将能表达新冠病毒抗原的mRNA导入细胞,然后在宿主细胞中翻译出相应的病毒蛋白作为抗原刺激免疫反应;腺病毒载体疫苗是将新冠病毒抗原基因整合到腺病毒基因组中,导入细胞中表达病毒蛋白,作为抗原刺激免疫反应;亚单位疫苗(c)是病毒蛋白,进入机体后可直接作为抗原刺激机体发生免疫反应,可见,接种三种疫苗后,直接引起机体免疫反应的物质均为蛋白质,A正确;
B、分析题意可知,mRNA疫苗(a)和腺病毒载体疫苗(b),在诱导辅助性T细胞活化的同时也能够诱导细胞毒性T细胞活化,说明这两种疫苗会引起细胞免疫,而亚单位疫苗是利用新冠病毒某蛋白的一部分制成,不会引起细胞免疫,B正确;
C、a疫苗诱导抗体水平最高可能与其诱导辅助性T细胞活化能力最强有关,因为辅助性T细胞产生的细胞因子能促进B细胞的增殖、分化,进而是浆细胞和记忆B细胞的数目增多,因而会导致抗体水平较高,C正确;
D、腺病毒载体疫苗(b)可使人体细胞高效表达出抗原,能长时间反复刺激免疫系统,可不用多次接种,D错误。
故选D。
11-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
疫苗属于抗原,进入机体后会引起特异性免疫反应。常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
详解:
A、将编码S蛋白的核酸包裹在纳米颗粒中,制成疫苗,因此核酸疫苗自身不含S蛋白抗原。接种后,在人体内产生S蛋白,A正确;
B、亚单位疫苗是通过基因工程方法,在体外合成S蛋白制成,只包含S蛋白抗原,不会侵入到宿主细胞中去,因此不会引起细胞免疫,B正确;
C、机体曾感染过腺病毒,则机体已经产生了针对该病毒的记忆细胞和抗体,若接种该疫苗,机体会迅速清除疫苗中的腺病毒载体,使该种疫苗的有效性降低,C错误;
D、灭活疫苗在灭活过程中有可能损害或改变病毒的结构,导致机体的特异性免疫反应并不明显,效果不佳,D正确;
故选C。
12-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
在调查分布范围较小、个体较大的种群时,可逐个计数,但多数情况下,逐个计数困难,需要采用估算的方法调查种群密度。
详解:
A、野生东北虎的数量非常少,而且它们生活在隐蔽、复杂的环境中,标记重捕法并不适合调查它的种群数量,科学家常采用在其栖息地布设红外线触发相机的方法对其种群数量进行调查,A错误;
B、野生东北虎种群数量稀少的原因主要是滥捕滥杀和生存环境被严重破坏,栖息地丧失和碎片化不仅使东北虎很难捕食,也给它们的繁殖制造了障碍,因此它的数量很难恢复,B正确;
C、即使划定了东北虎的自然保护区,环境在短时间内也很难恢复,环境阻力依然很大,东北虎种群的数量很难呈“J”形增长,C错误;
D、森林火灾和气候属于非密度制约因素,食物属于密度制约因素,D错误。
故选B。
12-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
群落演替的概念特点和标志:
(1)概念:在生物群落发展变化的过程中,一个群落代替另一个群落的演变现象。
(2)特点:群落的演替长期变化累积的体现,群落的演替是有规律的或有序的。
(3)标志:在物种组成上发生了(质的)变化;或者一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的过程。
详解:
A、分析题干可知:河水携带泥沙流入大海时,泥沙会在入海口淤积形成三角洲可知,无机环境的演化顺序为:海水→淡水→陆地,所以植物类型演替的顺序为②以赤碱蓬为主的植物群落、①以芦苇为主的植物群落、③草甸植物群落,A正确;
B、优势种不仅数量很多,对群落中其他物种的影响也很大,而且不是固定不变的,分析题干信息可知,在海水条件下,优势种为赤碱蓬;在淡水条件下,优势种为芦苇;所以该演替过程中随着环境条件的改变,优势种也在变化,B正确;
C、群落具有一定的垂直结构,主要取决于阳光,与其中植物的高度无关,所以草甸植物群落虽然长势低矮,但仍具有一定的垂直结构,C正确;
D、据上述A选项分析可知,在此地植物群落演替过程中,由于生长环境的改变,赤碱蓬种群数量不断下降,致使其出生率小于死亡率,所以赤碱蓬的年龄结构(年龄组成)应为衰退型,D错误。
故选D。
12-3【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
群落演替是指一个植物群落被另一个植物群落所代替的现象,其类型主要有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;次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
详解:
A、群落中物种数目的多少称为丰富度,通过统计样方内所有生物种数可获知物种丰富度,A错误;
B、植物群落演替研究的方法是以空间变化代替时间变化过程,即以现有群落组成及结构为基础,通过同时研究当前植被空间上的组合,揭示植物群落先后变化的时间过程,故根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向,B正确;
C、群落演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”,而非“取而代之”,所以群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一,C正确;
D、由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变,D正确。
故选A。
点睛:本题主要考查了群落的结构特征以群落的演替,意在考查学生的识记和理解能力,能运用所学的知识准确判断各选项,熟记群落演替的特点是解题关键。
12-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
生物群落的结构包括垂直结构和水平结构,在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象,森林中自下而上分别有草本植物、灌木和乔木。
详解:
A、林木郁闭度较大时,林下草本植物种群密度则较小,此时可以适当扩大样方面积,A正确;
B、柳树的种植密度越大,柳林的林木郁闭度越大,随林木郁闭度增大,一年蓬、加拿大一枝黄花的种群密度越小,但刺儿菜的种群密度先增大后减小,B错误;
C、对于植物来讲,阳光对植物生理和分布起决定性的作用,因此影响森林中植物垂直分层现象的主要因素是光照强度,C正确;
D、据图分析,适宜的柳树种植密度可增加该地区的物种多样性,从而提高人工柳林生态系统的稳定性,D正确。故选B。
12-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法,而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。取样时要做到随机取样,不能在分布较密集或稀疏的地区取样,常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。
2、标志重捕法的具体操作为:在被调查种群的活动范围内捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。
3、摄入量=同化量+粪便量。
详解:
A、灰鹤数量较少,个体较大,统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法,A正确;
B、题干中信息只能说明初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只,不能说明新生个体只有26只,故不能计算出灰鹤种群当年的出生率,B错误;
C、灰鹤种群增长速率最大时种群的数量达到K/2,种内竞争较大,C错误;
D、越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物,则不能禁止人类的生产活动,应当合理安排入类的生产活动,D错误。
故选A。
12-6【提升】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
样方法适用于活动范围不大、活动能力弱的生物,如植物、松毛虫、跳蝻、蚜虫、昆虫的卵等。
详解:
A、样方法适用于活动范围不大、活动能力弱的生物,如植物、松毛虫、跳蝻、蚜虫、昆虫的卵等,故为调查桫椤种群的种群密度,可采用样方法进行调查,A错误;
B、分析图甲:Ⅰ幼苗阶段个体数所占比例最大,Ⅲ小型植株、Ⅳ中型植株、Ⅴ中大型植株、Ⅵ大型植株所占比例均较低,故桫椤种群甲的年龄组成属于增长型;分析图乙:Ⅰ幼苗阶段个体数所占比例很少,而Ⅳ中型植株、Ⅴ中大型植株、Ⅵ大型植株所占比例均较高,故桫椤种群乙的年龄组成属于衰退型,B正确;
C、分析图甲、乙、丙可以看出:Ⅱ幼株植物个体数均是所有阶段中数量最少的,推测桫椤种群死亡高峰出现在幼苗阶段→幼株植物过程,C正确;
D、种群年龄组成是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例,研究种群年龄组成可结合环境预测一段时间内种群数量的变化趋势,D正确。
故选A。
13-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养制成平板、接种、划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
详解:
A、过程①紫外线照射的作用是利用物理因素诱导发生基因突变,由于突变的不定向性,被照射的三孢布拉霉负菌只有少数能在含β-紫罗酮的培养基上生长,A正确;
B、橙红色的菌体为高产菌,进行③操作时,应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养,B正确;
C、图乙中的菌落均匀分布于平板,说明接种方法是稀释涂布平板法,C正确;
D、能在添加了β-紫罗酮的乙上长成菌落的细菌是经过紫外线照射后的高产菌,其遗传物质都发生了改变,D错误。
故选D。
13-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
详解:
A、筛选出能降解三唑酮的菌种的操作顺序为:配制培养基、灭菌、倒平板、将10g土样加入无菌水制成101倍稀释液,再依次等比稀释后接种、培养、筛选和鉴定,即正确顺序为③②④①⑤,A错误;
B、步骤①将10g土样加入无菌水制成101倍稀释液,应加入90mL无菌水,B错误;
C、步骤②中对培养基灭菌可采用高压蒸汽灭菌法,干热灭菌法温度高,可能会导致培养基焦糊,C错误;
D、三唑酮是一种含氮有机物,含有碳和氮,可为该菌种提供碳源和氮源,D正确。
故选D。
13-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
由图分析可知,①表示称量土样,土样中含有需要分离的酵母菌;②表示梯度稀释,目的是尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在;③表示倒平板,需要冷却到50℃左右,培养基才能用来倒平板。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板。操作时应使锥形瓶的瓶口通过火焰,以防止瓶口的微生物污染培养基;④表示平板划线法,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落,目的是纯化培养。
详解:
A、称取土壤、稀释土壤溶液的过程可以不用在火焰旁进行,A错误;
B、用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌处理,B错误;
C、倒平板时,当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板,一般温度在50℃左右,C错误;
D 、平板划线时,应避免划破培养基表面,以免不能形成正常的单个菌落,D正确。
故选D。
13-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分析题图:图中5支试管为梯度稀释,最后经稀释涂布平板法接种培养后进行计数。统计菌落数在30~300的平板,取其平均值,进行计数。计数公式为(C÷V)×M。(C为平均菌落数,V为涂布液体积,M为稀释倍数)。
详解:
A、设置重复组,增强实验的说服力与准确性,故某一稀释度下至少涂3个平板。稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落,使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低,A正确;
B、据图可知,将10g土样加入到90mL无菌水中定容至100mL后,此时土样稀释倍数为10倍,再经3次10倍稀释得到3号试管中的样品,故3号试管中样品的稀释倍数是 104 倍,B正确;
C、5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3×106÷0.1≈1.7×109个,C错误;
D、要判断选择培养基是否起到选择作用,需设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照,若牛肉膏蛋白胨培养基培养基上的菌落种类数目多于选择培养基上的菌落类型,则说明起到了选择作用,D正确。
故选C。
13-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
详解:
A、根据培养后培养基上形成的菌落分布可知,将含目的菌的土壤浸出液接种在X培养基上采用的是稀释涂布平板法,A错误;
B、菌落①不能降解淀粉,可能是硝化细菌,因不能产生淀粉酶所以无透明圈,B正确;
C、实验目的是筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物,根据图示中在X培养基上滴加碘液后形成了透明圈,说明X培养基上含有淀粉,菌体分解淀粉的能力强,在其周围形成的透明圈就大,同时为了筛选到对抗生素有抗性的菌体,因此X培养基还应该含有抗生素,Y培养基是将筛选到的目的菌扩大培养,为不含琼脂的液体培养基,C正确;
D、碘液遇淀粉会变蓝,淀粉被分解,蓝色消失,图中⑤的透明圈最大,说明菌体⑤降解淀粉的能力最强,不同菌体形成的菌落特征不同,因此可根据菌落特征初步判断微生物类型,D正确。
故选A。
13-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
果酒制作过程中的相关实验操作:材料的选择和处理→灭菌→榨汁→发酵。利用葡萄皮表面野生型酵母菌在缺氧的环境下发酵产酒精。若对菌液计数,需选取菌落数处于30~300的培养皿计数。平均菌落数除以涂布体积乘上稀释倍数求的是每毫升发酵液的微生物数量,还应该再乘10算每升发酵液的微生物数。
详解:
A、利用葡萄皮表面野生型酵母菌在缺氧的环境下发酵产酒精。次生代谢不是生物生长所必需的,产生的酒精不是酵母菌生长所必需的物质,所以是次生代谢物。大多数杂菌在缺氧、有酒精的环境下无法繁殖,A正确;
B、若对菌液计数,需选取菌落数处于30~300的培养皿计数,据图可知,该培养基的菌落数为(62+68+74)÷3=68/0.1mL×104(稀释倍数)×103=6.8×109个/L,但由于计数过程中两个或两个以上细胞连在一起,平板上生长出一个菌落,所以数目偏小,B错误;
C、微生物培养的关键是无菌技术,培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌,玻璃器皿、接种用具可采用干热灭菌,接种时的玻璃瓶口等都需在酒精灯火焰处进行灼烧灭菌,C正确;
D、甲接种无菌水,瓶中无菌,说明培养基灭菌彻底,无菌操作正常,丁组的活菌数比乙组少,但是产生的酒精和乙组一样多,所以丁组产生酒精能力比乙强,D正确。
故选B。
14-1【基础】 【正确答案】 ABD
【试题解析】 分析:
胰岛素的作用胰岛素作为唯一降低血糖的激素,还促进糖原、脂肪、蛋白质合成。糖代谢中,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用,促进糖原合成,抑制糖异生,使血糖降低;脂肪代谢中,胰岛素促进脂肪酸合成和脂肪贮存,减少脂肪分解;蛋白质代谢中,胰岛素促进氨基酸进入细胞,促进蛋白质合 成的各个环节以增加蛋白质合成。胰岛素还能够促进蛋白质、氨基酸运进所有组织细胞。胰高血糖素可促进肝糖原的分解,使血糖升高,作用强烈;它还促使脂肪分解。
详解:
A、胰岛素能促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,A正确;
B、胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上作用正好相反,即相互拮抗,B正确;
C、血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者浓度维持相对稳定状态,C错误;
D、胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,因此胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生,D正确。
故选ABD。
14-2【基础】 【正确答案】 CD
【试题解析】 分析:
1、细胞分化的概念:是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
3、细胞分化的实质:基因的选择性表达。
4、细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
详解:
A、据题意“γ-氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞,可诱导其转化为胰岛B细胞”可知,定期口服γ-氨基丁酸可以增加胰岛B细胞的数目,使机体的胰岛素含量增加,故可以治疗由于胰岛B细胞受损导致胰岛素缺乏而引起的糖尿病;不能用于治疗由于机体组织细胞对胰岛素敏感性降低而引起的糖尿病,A错误;
B、胰岛A细胞和胰岛B细胞都是高度分化的体细胞;胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是在γ-氨基丁酸持续作用的条件下发生的,一定条件下胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能,不能说明胰岛A细胞的分化程度比胰岛B细胞低,B错误;
C、机体中的胰岛A细胞与胰岛B细胞均来源于同一个受精卵细胞,二者的遗传信息相同;胰岛A细胞与胰岛B细胞中表达的基因有许多是相同的,如呼吸酶基因、DNA聚合酶基因等均会在两个细胞中表达,C正确;
D、同一人胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后,其遗传信息不变,只是选择性表达的基因发生改变,该细胞仍是“自己成分”,故将其移植回去后,不发生排异反应,D正确。
故选CD。
14-3【巩固】 【正确答案】 AD
【试题解析】 分析:
据图分析:a是垂体,b产生的物质可使血糖浓度升高,所以b是胰岛A细胞。
详解:
A、据图可知,a是垂体,结构b产生的物质可使血糖浓度升高,为胰岛A细胞,A正确;
B、图中a是垂体,分泌的促甲状腺激素通过体液运输至全身,作用于甲状腺,B错误;
C、甲状腺激素本质是氨基酸的衍生物,其受体在膜内,C错误;
D、图中血糖调节过程通过神经调节促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素、肾上腺分泌肾上腺素,两种激素通过体液调节使血糖升高;体温调节过程通过神经调节促进肾上腺分泌肾上腺素、下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,激素通过体液调节使产热量增加,D正确。
故选AD。
14-4【巩固】 【正确答案】 ABD
【试题解析】 分析:
根据图示解读出胰岛素作用机制,胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,使细胞膜上GLUT4数量增多,促进葡萄糖进入细胞,而使血糖浓度降低。
详解:
A、图中胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,提高细胞对葡萄糖的转运能力,有利于葡萄糖进入细胞,A正确;
B、若人体内产生蛋白M的抗体,将使胰岛素无法与受体蛋白M结合,从而影响细胞吸收葡萄糖,最终导致血糖浓度升高,B正确;
C、葡萄糖转运蛋白合成障碍者体内胰岛素合成是正常的,甚至含量高于比正常人,所以注射胰岛素不能治疗高血糖症状,C错误;
D、由于磷脂分子可以侧向自由移动,蛋白质分子大部分也可以运动,导致细胞膜具有流动性,流动性表现在胞吞胞吐、细胞成长、精卵融合等过程中,囊泡膜与细胞膜的融合依赖于体现了生物膜具有流动性的特点,D正确。
故选ABD。
14-5【巩固】 【正确答案】 ABD
【试题解析】 分析:
1、当血糖含量降低时,下丘脑的某一区域通过有关神经的作用,使肾上腺和胰岛A细胞分别分泌肾上腺素和胰高血糖素,从而使血糖浓度升高;同时血糖浓度直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖浓度升高。
2、当血糖含量升高时,下丘脑的另一区域通过有关神经的作用,使胰岛B细胞分泌胰岛素,从而使血糖浓度降低;同时血糖浓度直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素素,使血糖浓度降低。
详解:
A、人体血糖浓度上升时,引起胰岛素分泌增加,导致血糖浓度降低,又会抑制胰岛素的分泌,故属于负反馈调节,A正确;
B、血糖浓度升高,通过①和②途径作用于胰岛B细胞,促进胰岛素释放,B正确;
C、③调节胰岛素水平的方式为神经—体液调节,C错误;
D、②和③均有副交感神经支配内分泌腺体分泌激素的过程,体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,D正确。
故选ABD。
14-6【提升】 【正确答案】 BD
【试题解析】 分析:
分析题图:进食可刺激小肠K细胞分泌多肽GIP,GIP可作用于胰岛细胞使该细胞分泌胰岛素。同时小肠肠腔中血糖升高,吸收进入血浆导致血糖浓度上升,直接作用于胰岛细胞或通过下丘脑的血糖调节中枢作用于胰岛细胞,使其分泌胰岛素。
详解:
A、由题干信息“小肠腔中葡萄糖激活SGLT1,引起钠离子内流,葡萄糖被逆浓度吸收”可知,小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输,需消耗能量,A错误;
B、据图分析,GIP可作用于胰岛细胞使该细胞分泌胰岛素,同时,进食后,血糖浓度的升高可以直接作用于胰岛细胞,同时胰岛细胞还受下丘脑释放的神经递质的调节,B正确;
C、小鼠口服葡萄糖通过小肠上皮细胞进入血浆,促进胰岛素分泌,同时小肠K细胞可分泌GIP促进胰岛素分泌,因此血浆胰岛素水平较高,若敲除GIP受体基因,GIP无法发挥作用,将导致胰岛素分泌量降低,C错误;
D、与静脉注射适量葡萄糖相比,口服后葡萄糖通过消化系统进入血浆,促进胰岛素分泌,同时消化系统中小肠K细胞可分泌GIP促进胰岛素分泌,因此血浆胰岛素水平更高,D正确。
故选BD。
15-1【基础】 【正确答案】 BCD
【试题解析】 分析:
自由组合的实质:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。
详解:
A、D、d和H、h在染色体上的位置未知,若遵循自由组合定律,则需要两对等位基因在两对染色体上,A错误;
B、D、d和H、h为两对等位基因,其遗传一定分别遵循分离定律,B正确;
C、若两对等位基因位于一对同源染色体上,基因型为DdHh的植株可能产生1DH、1dh或1Dh、1dH的配子,子代含氰植株和不含氰植株可能为3:1或1∶1,C正确;
D、若两对等位基因位于两对同源染色体上,符合自由组合定律,基因型为DdHh的植株自交后,子代含氰植株和不含氰植株可能为9:7,D正确。
故选BCD。
15-2【基础】 【正确答案】 ABC
【试题解析】 分析:
植物的花色由两对等位基因A/a和B/b控制,花色有紫花(A_bb)、红花(A_Bb)、白花(A_BB、aa_ _)三种。若这两对等位基因分别位于两对同源染色体上,遵循孟德尔自由组合定律;若这两对等位基因位于一对同源染色体上,遵循基因连锁和互换定律。
详解:
A、若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则亲本红花植株(AaBb)自交,后代出现9种基因型,3种表现型,其比例为紫花:红花:白花=3:6:7,A正确;
B、若两对等位基因位于一对同源染色体上,且A和b在同一条染色体上、a和B在同一条染色体上,则红花植株(AaBb)自交,后代的基因型为AAbb、AaBb、aaBB,表现型及比例为紫花:红花:白花=1:2:1,B正确;
C、若两对等位基因位于一对同源染色体上,且A和B在同一条染色体上,a和b在同一条染色体上,则红花植株(AaBb)自交,后代的基因型为AABB、AaBb、aabb,表现型及比例为红花:白花=1:1,C正确;
D、若两对等位基因独立遗传,则遵循自由组合定律,红花植株(AaBb)自交,子代的花色及比例为3紫花:6红花:7白花,其中白花的基因型为A_BB或aa_ _ ,自交后代均为白花,即子代中稳定遗传的植株所占的比例为,D错误;
故选ABC。
15-3【巩固】 【正确答案】 AC
【试题解析】 分析:
根据题意分析可知:植物花色受三对等位基因A/a、B/b、C/c控制,但不能确定三对基因的位置关系,当基因A、B、C同时存在时,花色为红色,其他均为黄色,所以红花性状的基因型为A_B_C_,其余为黄花。
详解:
A、三组F1中全部植株同时存在基因A、B、C基因,红花性状的基因型为A_B_C_,所以三组F1植株全部开红花,A正确;
B、若三对等位基因位于三对同源染色体上,即遵循基因的自由组合定律,让基因型为aaBBCC、AAbbCC、AABBcc的黄花植株两两杂交,F2中红花植株A_B_C_的概率为1×3/4×3/4=9/16,与黄花植株的比例均为9∶7,若三对基因位于两对同源染色体上,则有一组红花植株和白花植株的比是1:1,另外两组红花植株与白花的比是9:7;若三对基因位于一对同源染色体上,则三组红花植株与白花植株的比均为1:1,B错误;
C、若三对基因位于两对同源染色体上,则有一组红花植株和白花植株的比是1:1,另外两组红花植株与白花的比是9:7,C正确;
D、若三对基因位于一对同源染色体上,则三组红花植株与白花植株的比均为1:1;若三对等位基因位于三对同源染色体上,即遵循基因的自由组合定律,让基因型为aaBBCC、AAbbCC、AABBcc的黄花植株两两杂交,F2中红花植株A_B_C_的概率为1×3/4×3/4=9/16,与黄花植株的比例均为9∶7,D错误。
故选AC。
15-4【巩固】 【正确答案】 ABC
【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。
详解:
A、自交子代性状分离比为红花:白花=3:1时,控制这对相对性状的基因有图示多种可能,若为图1,则A_表现为红花,红花、白花的遗传属于完全显性,A正确;
B、若为图2,植株产生两种配子,分别为AB和ab,随机结合后,当子代基因型为aabb的植株开白花时,子代性状分离比为红花:白花=3:1,B正确;
C、若为图3,植株产生两种配子,分别为Ab和aB,随机结合后,当基因型AAbb和aaBB的其中之一开白花时,子代性状分离比为红花:白花=3:1,C正确;
D、若为图4,植株产生四种配子,分别为AB、Ab、aB、ab,随机结合后,(A_B_+A_bb):(aaB_+aabb)=3:1或(A_B_+aaB_):(A_bb+aabb)=3:1,因此除aabb外白花的基因型还可能有2种,即aaBB、aaBb或AAbb、Aabb,D错误。
故选ABC。
15-5【巩固】 【正确答案】 BCD
【试题解析】 分析:
分析题意可知,GAL4基因可以控制GAL4蛋白的表达,它能够与特定的DNA序列UAS结合,并驱动UAS下游基因的表达。将GAL4基因插入到雄果蝇的Ⅲ号染色体上(一条常染色体上),UAS绿色荧光蛋白基因随机插入到雌果蝇某条染色体上,但无法表达(亲代雌果蝇缺乏GAL4蛋白)。同时具备GAL4和UAS-绿色荧光蛋白基因的果蝇,才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达,从而表现出绿色性状。为便于理解,假设插入GAL4基因用A表示(没有该基因用a表示) ,插入UAS绿色荧光蛋白基因用B表示(没有该基因用b表示)。UAS-绿色荧光蛋白基因插入的位置有3种可能:Ⅲ号染色体上(则雄、雌基因型可表示为Aabb×aaBb,遵循连锁定律) ,其他常染色体上(则雄、雌基因型可表示为Aabb×aaBb,遵循自由组合定律)、X染色体上(则雄、雌基因型可表示为AaXbY×aaXBXb,遵循自由组合定律)。
详解:
A、若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上,发生基因连锁,F1中绿色翅:无色翅为1:3,若插入Ⅲ号染色体以外的染色体上,两对基因遵循基因组合定律,F1中绿色翅与无色翅比例仍为1:3,A错误;
B、同时具备GAL4和UAS-绿色荧光蛋白基因的果蝇,才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达,从而表现出绿色性状,B正确;
C、若F2中绿色翅:无色翅=9:7,则说明绿色荧光蛋白基因没有插入Ⅲ号染色体上,两种基因自由组合,不能确定荧光蛋白基因的具体位置,C正确;
D、若F2中绿色翅雌性:无色翅雌性:绿色翅雄性:无色翅雄性=6:2:3:5,雌雄中绿色翅和无色翅比例不同,说明与性别相关,则可以得出荧光蛋白基因插入X染色体的结论,D正确。
故选BCD。
15-6【提升】 【正确答案】 ACD
【试题解析】 分析:
由题可知,Z(+l1)W中Z(+l1)是致死配子,原则上自然界不会出现该类基因型。
等位基因是位于同源染色体相同位置上,控制一对相对性状的基因。
详解:
A、等位基因是位于同源染色体相同位置上,控制一对相对性状的基因,由此可知,基因l1与l2属于非等位基因,其来源于不同等位基因的突变,A正确;
B、由于Z(+l1)W个体中隐性致死基因没有显性等位基因的抑制,能够正常表达,因而,理论上自然界不存在这种个体,B错误;
C、根据遗传图解,理论上杂交获得4种受精卵:Z(+l1)W∶和Z(l2+)W∶Z(++)Z(+l2)∶Z(++)Z(l1+)=1∶1∶1∶1,其中,前两种受精卵中因致死基因能够表达,而不能发育,后两种均发育成雄蚕,C正确;
D、两对等位基因间一般不发生互换,出现少数雌性家蚕(Z(++)W),说明亲代产生了少数基因型为Z(++)的精子,即父本减数分裂形成精子时两对等位基因间发生了互换,D正确。
故选ACD。
16-1【基础】 【正确答案】 ACD
【试题解析】 分析:
分析题意,本实验目的是探究一定浓度范围内脱落酸(ABA)对不同品系番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响,实验的自变量是不同脱落酸的浓度和番茄品种,因变量是番茄幼苗叶片的抗冷胁迫能力,可通过相对电导率进行比较,据此分析作答。
详解:
A、据图可知,与对照(0)相比,200-300mg/L的ABA浓度下,品系710和品系704的相对电导率均降低,说明抗冷胁迫能力均升高,说明200-300mg/L的ABA能促进两个品系的抗冷胁迫,A错误;
B、一定范围内,图中ABA浓度对应电导率(细胞受损程度)都低于0浓度对应的电导率(细胞受损程度),所以一定浓度范围内ABA有助于植物在寒冷的环境中生存,B正确;
C、图示实验范围内,两个品系的相对电导率均呈现先降低后升高的趋势,但仍低于对照,不能说明ABA作用的两重性,C错误;
D、据图可知,番茄品系710在较低ABA浓度时电导率(细胞膜受损程度)就开始快速下降,所以对ABA反应更敏感,D错误。
故选ACD。
16-2【基础】 【正确答案】 ACD
【试题解析】 分析:
实验自变量是NAA和GR24有无及培养时间,因变量的检测指标是侧枝长度,据图分析,与对照组比较,侧枝生长无明显抑制作用;而NAA+GR24处理组对侧枝长度的抑制作用明显高于只用NAA的处理组,推测GR24可能通过促进NAA的作用抑制侧枝生长。
详解:
A、GR24属于植物激素,植物激素在植物体内一定部位产生,在棉花体内含量很少,A错误;
B、用GR24处理组,和对照组比差别不大,说明其自身对侧枝生长没有直接的明显抑制作用,B正确;
C、GR24单独使用抑制侧枝生长作用不明显,NAA与对照组比,可抑制侧枝生长,NAA+GR24抑制作用更显著,推测GR24可能通过促进NAA的作用抑制侧枝生长,C错误;
D、图中GR24处理组实验曲线的含义是在一定浓度的GR24处理下,侧枝长度随时间变化曲线,因此本实验只选取了一个GR24溶液浓度进行的实验,其他浓度对侧枝长度的影响本实验未涉及,未能体现GR24的作用具有低浓度促进高浓度抑制的特点,D错误。
故选ACD。
16-3【巩固】 【正确答案】 CD
【试题解析】 分析:
脱落酸是一种抑制生长的植物激素,植物根尖细胞脱水时,根尖细胞和萎蔫的叶片会快速合成脱落酸,促使气孔关闭,叶片衰老脱落,从而减少水分的散失,以适应干旱的环境,这种适应性的形成是自然环境对种群产生的变异(不定向的)进行定向选择的结果。
详解:
A、脱落酸属于植物激素,植物激素不直接参与细胞代谢,A错误;
B、该实验的自变量是26S蛋白酶的有无和ABA的有无,因变量是WDL7蛋白的含量,B错误;
C、由图可知,丙组加入26S蛋白酶体抑制剂,WDL7蛋白的含量增多,证明26S蛋白酶体可促进WDL7蛋白降解,C正确;
D、由图甲乙组实验可知,未加入ABA时26S蛋白酶促进WDL7蛋白降解,加入ABA后促进降解,由题知26S蛋白酶体、WDL7蛋白与微管蛋白的稳定性有关,推测ABA可能通过促进26S蛋白酶体的作用促进微管降解,D正确。
故选CD。
16-4【巩固】 【正确答案】 ABC
【试题解析】 分析:
分析题图:甲图中第0、6、10天对照组生长素的含量逐渐增加,而②、③两组先降低后升高;乙图第①组的0、6、10天CTK含量基本不变,而②、③两组都上升,第10天较第6天的含量有所下降。
详解:
A、分析图甲、乙可知,三碘苯甲酸可抑制生长素的运输,从而降低侧芽处的生长素浓度,增加细胞分裂素的含量,促进侧芽萌发,而去除顶芽是利用了生长素作用的两重性,A错误;
B、实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,第10天侧芽生长素的含量升高,说明持续降低的内源生长素含量并不利于杜鹃兰侧芽的生长,B错误;
C、乙图对照组第0、6、10天CTK的含量基本不变,题中无法推断三碘苯甲酸同时具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的作用,C错误;
D、实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,从图中可知,IAA含量下降,CTK含量上升,说明IAA与CTK的比例可调控侧芽的萌发与生长,增大该比例有利于侧芽生长,D正确。
故选ABC。
16-5【巩固】 【正确答案】 ABC
【试题解析】 分析:
乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用,植物体各部位都能合成乙烯。
详解:
A、采摘后花椰菜的呼吸速率不需要在黑暗条件下测定,温度影响酶的活性,超过最适温度后,随温度升高,酶逐渐失活,呼吸速率减小,A错误;
B、由对照组实验结果可知,0~5d内,随着贮藏时间延长,花椰菜呼吸速率上升,5~20d内,随着贮藏时间的延长,花椰菜的呼吸速率下降,B错误;
C、实验中,一定量的1MCP处理对花椰菜呼吸速率具有抑制作用,C错误;
D、1MCP可通过竞争性地与乙烯受体结合,抑制乙烯发挥作用,从而使果蔬保持原有的品质和风味,D正确。
故选ABC。
16-6【提升】 【正确答案】 BCD
【试题解析】 分析:
脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中,含量较多,脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
详解:
A、植物激素是植物体体内产生的一种传递信息的分子,对植物的生长、发育起着调控作用,但没有特定的器官分泌,A错误;
B、结合图示可知,诱导叶的相关激素变化与对照组有明显差别,说明损伤叶通过释放挥发性物质诱导临近叶片产生激素变化,B正确;
C、植物的生命活动是多种激素相互作用、共同调节的结果,据此可推测,植物适应环境变化的过程也是受多种激素共同调节的,C正确;
D、图中显示的这种防御反应可以看作是种内互助的表现,有利于提高种群抗机械损伤或昆虫取食的能力,D正确。
故选BCD。
17-1【基础】 【正确答案】 BD
【试题解析】 分析:
一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,非生物部分包括阳光、空气、水、温度等,生物部分由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌)组成。
详解:
A、生物的特征是与环境相适应的,与自然选择有关,眼虫的趋光性是长期自然选择形成的适应现象,A正确;
B、分析题意,眼虫含有叶绿体,能够进行光合作用,属于生产者;同时眼虫可在有机质较多的污水内大量繁殖,能作为分解者存在,B错误;
C、眼虫的大量繁殖与浮游动物竞争溶解氧等资源,可能导致浮游动物的大量减少,C正确;
D、眼虫可在有机质较多的污水内大量繁殖,但由于环境有限,其种群密度也不能一直增大,D错误。
故选BD。
17-2【基础】 【正确答案】 ACD
【试题解析】 分析:
生物多样性的价值:(1)直接价值: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。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
详解:
A、乔木密度会影响林下植物的光照强度,因此树林中林下植物的种群密度受乔木密度的影响,A正确;
B、生态系统系统是生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,孔林中的生物群落还应包括细菌、真菌等分解者,B错误;
C、生活在林下的半夏、苔藓等阴生植物所获得的光照少,其叶绿体颗粒一般较大,颜色较深,从而能固定更多的光能,这是对弱光环境的一种适应,C正确;
D、“林深五月寒”体现了孔林中生物多样性对气候的调节作用,体现了其间接价值,D正确。
故选ACD。
17-3【巩固】 【正确答案】 ABC
【试题解析】 分析:
根瘤菌从根瘤细胞中摄取它们生活所需要的水分和养料,根瘤菌则将空气中的N2转变成含氮物质供植物利用,根瘤菌与豆科植物是互利共生的关系。
详解:
A、豆科植物利用氮合成含氮有机物,如氨基酸、核苷酸、ATP、蛋白质、核酸等,A正确;
B、氮元素是豆科植物的必需元素,ATP、ADP、叶绿素、光合作用有关的酶均含氮,类囊体膜含氮,B正确;
C、豆血红蛋白在氧气浓度高时与氧结合,进而降低氧气含量,满足固氮酶要求,C正确;
D、根瘤菌从豆科植物获得碳水化合物,不能把简单的无机物转变为有机物,代谢类型属于异养型,属于消费者,D错误。
故选ABC。
17-4【巩固】 【正确答案】 AC
【试题解析】 分析:
分析图甲可知:a为无机环境,b为生产者,c为初级消费者,d为次级消费者,e为三级消费者,f为消费者。
分析图乙可知:Ⅰ为生产者,Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ为初级消费者,Ⅳ为次级消费者。
详解:
A、从碳循环角度分析,图甲中缺少的碳流动方向是生产者呼吸作用释放CO2至无机环境,即b→a,初级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境,即c→a,次级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境,即d→a,A错误;
B、图甲中b为生产者,图乙中I也为生产者,B正确;
C、生态系统组成成分为生产者、消费者、分解者和非生物物质和能量,图乙表示食物链,只有生产者和消费者,缺少分解者和非生物物质和能量,C错误;
D、调查结果显示,一段时间内种群I和V同化的总能量分别为a和b,IV同化能量最多,流向V能量最少,按20%传递效率,I流向V最少为b÷20%,则I流向IV的能量为a-5b,Ⅳ能获得的最大能量为(a-5b)×20%×20%,则此时种群IV同化的能量最多为(a-5b)/25,D正确。
故选AC。
17-5【巩固】 【正确答案】 AB
【试题解析】 分析:
生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
详解:
A、据题意可知,共生甲烷氧化菌可利用冷泉喷发的甲烷作为唯一的碳源和能源,当共生甲烷氧化菌利用甲烷合成有机物是其作为生产者,当共生甲烷氧化菌直接利用甲烷中能源时其作为分解者,A正确;
B、由图可知,海虾和多毛类动物的种间关系为捕食(海虾不是共生多毛类动物)和种间竞争(二者共同食物来源有贻贝类和管状蠕虫类),B正确;
C、流经该冷泉生态系统的总能量为甲烷和硫酸盐释放的能量,C错误;
D、生活在冷泉中的冰蠕虫具有重要的医学研究价值,医学研究价值为直接价值,D错误。
故选AB。
17-6【提升】 【正确答案】 AC
【试题解析】 分析:
潜在价值指目前人类尚不清楚的价值;间接价值也叫做生态功能,指对生态系统起到重要调节功能的价值;直接价值指对人类有食用、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。
详解:
A、浮床可以遮挡阳光,影响藻类植物的光反应,限制光合作用,以达到抑制藻类生长的目的,A正确;
B、水华发生后,水中需氧微生物分解作用加剧,需要消耗大量的氧气,进而导致水体中溶氧量降低,B错误;
C、曝气增加了需氧微生物的数量,通过微生物的呼吸作用分解有机物,净化水体,C正确;
D、生态浮床可以净化水质,体现的是生态功能,属于间接价值,营造水上景观属于直接价值,D错误。
故选AC。
18-1【基础】 【正确答案】 AD
【试题解析】 分析:
样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中,通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数为30〜300、适于计数的平板。在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值。
详解:
A、干热灭菌法适合用于器具,培养基可用湿热灭菌法,如高压蒸汽灭菌,A正确;
B、图示过程为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种,②中的纯培养物来自苹果皮上的野生型醋酸菌,B错误;
C、分离计数的培养基需要用稀释涂布平板法至少制备3个,平板划线法只能纯化不能计数,C错误;
D、根据最后三个培养皿的菌落数为75、80、88,平均数为81,可求出菌种浓度为81÷0.1×107=8.1×109个/ml,故①扩大培养基中的菌种浓度约为8.1×109个/ml,D正确。
故选AD。
18-2【基础】 【正确答案】 AC
【试题解析】 分析:
发酵条件直接会影响微生物的生长和发酵产品的质量,发酵条件包括温度、pH、溶解氧、通气量等。温度条件的调控可通过向冷却夹层通入冷水来调控;pH条件的调控可在培养基中加入缓冲液,在发酵过程中加酸或碱;溶解氧的调控需根据微生物的代谢类型,若微生物是需氧型的,可通过空气入口通入空气,并调整搅拌叶轮转速增加溶解氧,若微生物是厌氧型的,需封闭空气入口,建立厌氧环境等。
如果发酵产物是微生物本身可在发酵结束之后,采用过滤沉淀的方法,将菌体分离和干燥即可得到产品,如果产品是代谢物可根据产物的性质,采取适当的提取分离和纯化措施来获得产品
详解:
A、由题干信息“聚羟基脂肪酸酯是细菌以蔗糖为原料合成的胞内聚酯”可知:生产聚羟基脂肪酸酯需要以蔗糖为原料,故培养基中需添加蔗糖,在盐浓度60g/L,PH为10的培养基中,只有耐盐碱的微生物才能生存,其他微生物因无法适应这一环境而被淘汰,所以该培养基是选择培养基,A正确;
B、血细胞计数板比细菌计数板厚,常用于相对大的真菌等的计数,菌株M属于细菌个体较小,应用细菌计数板进行直接计数,B错误;
C、在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量产物浓度,以了解发酵进程,还要及时添加必需的营养组分,严格控制温度PH和溶解氧等发酵条件,因为环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成,C正确;
D、结合题意和分析可知,PHA是细菌的代谢物,应采用提取、分离、纯化措施来获取产品,D错误。
故选AC。
18-3【巩固】 【正确答案】 BD
【试题解析】 分析:
1、分离菌株的思路:
(1)自然界中目的菌株的筛选:
①依据:根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。
②实例:PCR技术过程中用到的耐高温的Taq DNA聚合酶,就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中提取出来的。
(2)实验室中目的菌株的筛选:
①原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
2、统计菌落数目的方法:
(1)稀释涂布平板法(间接):
①当样品的稀释庋足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。
②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。
(2)利用显微镜直接计数。
详解:
A、富集培养基为液体培养基,不应含有琼脂,A错误;
B、分离、纯化能降解PVC塑料膜的微生物的选择培养基中需加入PVC塑料膜作为唯一碳源,B正确;
C、转接至固体斜面培养基上的不同菌落置于4 ℃的冰箱临时保存,对于需要长期保存的菌种,可用甘油管藏的方法,C错误;
D、如果对白色污染进行传统填埋、焚烧容易造成二次污染,黄粉虫肠道微生物对白色污染的降解不会,D正确。
故选BD。
18-4【巩固】 【正确答案】 ABD
【试题解析】 分析:
培养基对微生物具有选择作用。配置培养基时根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求,加入某些物质或出去某些营养物质,一直其他微生物的生长,也可以根据某些微生物对一些物理、化学因素的抗性,在培养基中加入某种化学物质,从而筛选出待定的微生物。这种培养基叫做选择培养基。
详解:
A、实验目的是筛选出能够快速分解地沟油的细菌,应从富含地沟油的下水道环境中采集,A正确;
B、已知地沟油呈褐色,在水中溶解度低,菌株能够将褐色的地沟油分解成颜色浅的物质而形成透明圈,B正确;
C、可用苏丹III染液检测地沟油的脂肪,不能检测各种成分,C错误;
D、分解能力大小与D/d的值呈正相关,故据表分析3号菌落分解地沟油的能力最强,D正确;
故选ABD。
18-5【巩固】 【正确答案】 BCD
【试题解析】 分析:
影印培养法,是指确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。主要操作方法是:用灭菌的丝绒覆盖在一块与培养皿同样大小(或略小)的木制圆柱体上,轻轻地在母种培养皿的菌苔上印一下,把细菌菌落全部转移到丝绒面上,然后将这一丝绒面再印在另外的选择性培养基平板上,获得与原始平板完全相同的接种平板。待培养后,比对各培养皿在相同位置出现相同的菌落,从而筛选出适当的菌株。
详解:
A、母板培养基上有发生突变的营养缺陷型和野生型大肠杆菌的菌落,而基本培养基上只有野生型大肠杆菌的菌落,由此可知母板培养基与基本培养基的成分不同,A错误;
B、分析题图可知,用了稀释涂布平板法将菌液接种在母板培养基上进行培养,B正确;
C、作为接种工具的“印章"需经过灭菌处理才能印在长有菌落的母板上,以防止杂菌污染,C正确;
D、根据基本培养基上的菌落分布和添加不同营养物质的补充培养基上的菌落分布对应位置可知,4、5、6为营养缺陷型大肠杆菌,理由是这三个菌落在基本培养基上都没有,而分别在添加了不同营养物质的补充培养基上形成,D正确。
故选BCD。
18-6【提升】 【正确答案】 BD
【试题解析】 分析:
细菌的数目可以通过滤膜法来测定。将已知体积的水过滤后,将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。在该培养基上,大肠杆菌的菌落呈黑色,根据黑色菌落的数目,计算水样中大肠杆菌的数量。微生物接种时,为了避免其它杂菌的污染,接种过程要进行无菌操作。灼烧灭菌常适用于接种环、接种针;干热灭菌常适用于玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具;高压蒸汽灭菌常适用于无菌水、培养基。
详解:
A、检测前需要对水样收集瓶、滤膜、培养基、镊子灭菌,防止杂菌干扰,A正确;
B、完成过滤后需将滤膜置于固体培养基上,在37℃下培养观察,B错误;
C、为减少实验误差,按照上述实验步骤多次取样重复进行检测,取平均值作为实验数据,C正确;
D、大肠杆菌较小,不能用血细胞计数板直接计数法替代膜过滤法检测,D错误。
故选BD。
19-1【基础】 【正确答案】 1、叶绿体类囊体薄膜 ATP、NADPH
2、光照强度、NaHCO3浓度(或CO2浓度)、时间
3、1.2 随植物光合作用进行,自来水中CO2浓度降低,植物光合速率下降,与呼吸速率大概相等,溶解氧量几乎不变
4、2% NaHCO3、1500Lux > NaHCO3浓度较高,植物吸水困难(或植物失水较多),光合作用强度减弱
【试题解析】 分析:
1、总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
2、分析题文和图形:不同功率的灯泡代表不同强度的光照,不同浓度的NaHCO3浓度代表不同浓度的CO2,本实验的自变量有光照强度、NaHCO3浓度和处理时间,因变量为黑藻的放氧情况,其表示的是净光合速率。
叶绿素分布在叶绿体类囊体薄膜,在光反应中,吸收的光能转化为ATP、NADPH中的化学能。
不同功率的灯泡代表不同强度的光照,不同浓度的NaHCO3浓度代表不同浓度的CO2,故本实验实际上是探究光照强度和CO2对光合作用的影响,因此本实验中涉及的自变量有:光照强度、NaHCO3浓度以及横坐标时间。
光合作用产生氧气量表示总光合速率,总光合速率=净光合速率+ 呼吸速率,无光照时黑藻只进行呼吸作用,10分钟内黑藻通过呼吸作用吸收了(4-2)mg/L×0.4L=0.8mg的氧气,光照强度为1500Lux时,10分钟内氧气的释放量为(5-4)mg/L×0.4L=0.4mg,故10分钟内黑藻通过光合作用产生的氧气量大约为0.8+0.4=1.2mg;光照强度为4500Lux时,随植物光合作用进行,自来水中CO2浓度降低,植物光合速率下降,与呼吸速率大概相等,溶解氧量几乎不发生变化。
B组实验控制光照强度为1500Lux,烧杯溶解氧量几乎未发生变化,在实验结果的图中表现出来的是溶解氧保持稳定,没有明显的上升或下降趋势,即B组实验结果中的2%NaHCO3,该烧杯中黑藻所处的实验条件是2% NaHCO3、1500Lux;烧杯溶解氧量几乎未发生变化,说明植物净光合速率为0,而植物细胞除了进行光合作用的叶肉细胞外,还有一些只进行呼吸作用的细胞(如根尖分生区细胞),所以此时叶肉细胞中光合速率大于(>)呼吸速率。分析B组实验结果可知,在一定范围内,随着二氧化碳浓度的增大,光合作用增强,而2%NaHCO3浓度较高,使得外界溶液浓度较大,细胞吸水困难,水作为光合作用和呼吸作用的原料,水的减少使得光合作用和细胞呼吸强度均减弱,并且强度相等,即光合作用氧气产生量和呼吸作用氧气消耗量相等。
19-2【基础】 【正确答案】 1、将简单的无机物CO2合成为复杂的有机物,直接或间接地为人类或动物界提供食物来源
2、同位素示踪法 类囊体薄膜
3、甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用;1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强 植物通过降低气孔的开放程度,减少甲醛的吸收;同时FALDH的活性提高,增强对甲醛的代谢能力,起到抗逆作用
【试题解析】 分析:
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H](NADPH)与氧气,同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3, C3在光反应提供的ATP和[H](NADPH)的作用下还原生成糖类等有机物。
据图分析可知,图示①过程为卡尔文循环。在生态系统的物质循环过程中,生产者通过卡尔文循环能够将简单的无机物CO2合成为复杂的有机物,直接或间接地为人类或动物界提供食物来源。
要探究甲醛的同化途径可使用同位素标记法,图中甲醛是在叶绿体基质中被利用生成CO2的,而产生NADPH的具体场所是类囊体薄膜。
①1个单位甲醛浓度下,常春藤气孔开放程度下降,可溶性糖的含量增加。综合上述信息分析,可能的原因是1个单位甲醛浓度下,甲醛经过图1的①过程可以产生CO2供给光合作用,由图2可知,还可能的原因是1个单位甲醛浓度时FALDH的活性增强。
②据图分析可知,低浓度的甲醛胁迫下,植物一方面通过降低气孔的开放程度来减少甲醛的吸收;另一方面,在降低气孔开放程度的同时,提高FALDH的活性,增强对甲醛的代谢能力,起到抗逆作用。
19-3【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。。
19-4【巩固】 【正确答案】 1、茉莉酸甲酯能在植物体内产生,对植物生长发育有显著影响
2、满足萱草正常生长所需水分的合理灌溉,且不用茉莉酸甲酯和激素S处理
3、叶绿体类囊体薄膜(或叶绿体基粒) 不同色素在层析液中的溶解度不同
4、在黑暗的环境中,测定萱草单位叶面积释放二氧化碳的速率(或吸收氧气的速率)
5、提高了光合色素(叶绿素和类胡萝卜素)的含量,同时增加了气孔导度
【试题解析】 分析:
分析题意,本实验目的是研究茉莉酸甲酯和激素S对干旱条件下萱草光合作用的影响,则实验的自变量是茉莉酸甲酯和激素S的有无、干旱情况等,因变量是萱草的光合作用情况,包括色素含量、气孔导度和净光合速率等。
植物激素指的是在植物体内合成,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物,茉莉酸甲酯能在植物体内产生,对植物生长发育有显著影响,故属于植物激素。
分析题意,本实验目的是研究茉莉酸甲酯和激素S对干旱条件下萱草光合作用的影响,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故萱草的对照处理应该为满足萱草正常生长所需水分的合理灌溉,且不用茉莉酸甲酯和激素S处理。
叶绿素和类胡萝卜素存都属于光合色素,存在于叶绿体类囊体薄膜(或叶绿体基粒)上;由于不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的扩散速度快,故利用纸层析法可将其分离。
植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率,测定萱草的呼吸速率的方法在黑暗的环境中,测定萱草单位叶面积释放二氧化碳的速率(或吸收氧气的速率)。
分析表格可知,茉莉酸甲酯提高了光合色素(叶绿素和类胡萝卜素)的含量,同时增加了气孔导度,故干旱情况下施用茉莉酸甲酯能使植物光合速率提高。
19-5【巩固】 【正确答案】 1、ATP、ADP、NADPH、NADP+、磷脂 电子显微镜 溶解并提取光合色素 叶绿素 R酶
2、与全光照条件时相比,25%的低光胁迫条件下,超级稻 R 酶活性增强(2 分)
3、一方面叶绿素含量、基粒厚度和片层数量均明显增加,可减缓光反应速率的下降/提高低光胁迫下的光反应速率/光反应阶段可为暗反应阶段提供更多ATP 和NADPH;另一方面R酶活性明显增加,可促进CO2的固定,减缓暗反应速率的下降
【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。
与光合作用有关的含氮的物质中,除叶绿素和有关酶以外,还有ATP、ADP、NADPH、NADP+、磷脂等物质;
①该实验设定的相关指标包括基粒数、基粒厚度和基粒片层数,这些都需要借助电子显微镜才能观察到;实验中使用无水乙醇的目的是溶解并提取光合色素;
②从实验结果上看,低光胁迫下超级稻的叶绿素含量升高,由于此时叶片氮素含量下降,这样分配给R酶的氮素减少。
根据图像可知,与全光照条件时相比,25%的低光胁迫条件下,超级稻 R 酶羧化效率相对值与R酶含量之比增大,所以R酶活性增强。
超级稻在低光胁迫下叶绿素含量、基粒厚度和片层数量均明显增加,这样减缓因低光照导致的光反应速率的下降,也可为暗反应阶段提供更多ATP和NADPH;另外低光胁迫下 R 酶数量虽然减少但活性明显增加,可促进CO2的固定,减缓暗反应速率的下降,因此超级稻在低光胁迫下产量几乎不受影响。
19-6【提升】 【正确答案】 1、平展叶净光合速率明显低于直立叶,而胞间CO2浓度是平展叶高于直立叶
2、光反应 午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低,导致光系统II活性降低
3、SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统II活性降低程度,缓解小麦的午睡现象
4、在中午光照达到最大强度之前向小麦啧洒适宜浓度的水杨酸;培育高光强下D1基因表达量高的小麦品种;强光时对小麦进行适当遮光处理
【试题解析】 分析:
一般来说,午间温度较高,植物蒸腾作用旺盛会导致叶片气孔开度下降,气孔开度下降又引起细胞吸收的CO2减少,导致叶肉细胞间的CO2不足,使午后小麦光合速率降低。
午后温度较高,植物蒸腾作用旺盛,植物会降低叶片气孔开度来避免过度失水。分析表格中数据可知,直立叶和平展叶叶片温度无明显差异,直立叶净光合速率大于平展叶的净光合速率,但直立叶胞间CO2浓度小于平展叶的胞间CO2浓度,说明气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡"现象的唯一因素。
由题意可知光系统II是由色素和蛋白质组成的,说明光系统II是光反应的场所,强光照引起光系统II发生损伤,会导致光反应的速率下降。图1中数据显示,与适宜光照强度相比,强光照会导致D1含量下降,因此“午睡"原因可能是午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低,从而导致光系统II活性降低。
强光照会导致D1含量下降,分析图2中D1蛋白含量可知,强光下用SA处理后D1含量虽仍低于CK组,但明显高于W2组,可推测经SA处理后,SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统II活性降低程度,缓解小麦的“午睡现象。
根据题中的相关信息可推测,若要减少“午睡现象提高小麦产量,从外源因素考虑,可喷洒适宜浓度的水杨酸,因为水杨酸能缓解强光照引起的光反应速率下降,也可在强光时对小麦进行适当遮光处理;从分子水平考虑,可通过提高D1蛋白的含量进而激活光系统II 活性促进光反应来实现。
20-1【基础】 【正确答案】 1、DDeeff、ddEEff、ddeeFF
2、遵循,丙和纯合红花植株杂交,F2中红花个体占全部个体的比例为27/(27+37)=(3/4)3,与3对等位基因自由组合时所占比例相同。(或丙和纯合红花植株杂交,F2中红花∶白花=27∶37,性状分离比的和为64=43,说明D/d、E/e、F/f3对等位基因遵循自由组合定律)。
3、实验思路:用该纯合白花植株与丙杂交,观察并统计子代的花色 子代植株均开红花 子代植株均开白花
【试题解析】 分析:
题意分析,题意显示某植物个体的基因型中每对等位基因都至少有一个显性基因时,即基因型A_B_C_才开红花,其余均开白花。甲与红花纯合品系杂交所得的子一代自交后得到的子二代表现型及比例简化后为3:1,说明子一代的基因型有一对等位基因杂合;乙与红花纯合品系杂交所得的子一代自交后得到的子二代表现型及比例简化后为9:7,说明子一代的基因型有两对等位基因杂合;丙植株与红花纯合品系杂交所得的子一代自交后得到的子二代表现型及比例简化后为 27:37,说明子一代基因型有三对等位基因杂合。
乙与红花纯合品系杂交所得的子一代自交后得到的子二代表现型及比例简化后为9:7,说明子一代的基因型有两对等位基因杂合,即DdEefFF或DDEeFf或DdEEFf,而亲本纯合红花的基因型为DDEEFF,则乙品系的基因型为DDeeff或ddEEff或ddeeFF。
丙和纯合红花植株(DDEEFF)杂交,F2中红花∶白花=27∶37,性状分离比的和为64=43,说明D/d、E/e、F/f3对等位基因遵循自由组合定律,丙的基因型为ddeeff。
探究该白花植株的隐性基因是新的突变基因、还是d、e、f中的一种,可以用该纯合白花植株与基因型ddeeff的植株(丙)杂交,观察并统计子代的花色;
若子代植株均开红花,说明该白花植株基因型全部显性纯合,是新等位基因突变造成的。
若子代植株均开白花,说明该白花植株的隐性基因是d、e、f中的一种。
20-2【基础】 【正确答案】 1、缺失、增添、替换 基因结构改变
2、隐性性状 基因的分离定律
3、雄性可育∶雄性不育=1∶1 全为可育
4、雄性可育∶雄性不育=5∶3 雄性可育∶雄性不育=21∶11
【试题解析】 分析:
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。
变体甲的出现,可能是基因突变,也即是因为基因的碱基对发生了缺失、增添、替换,导致了基因的碱基序列改变,即基因结构的改变。
F2雄性可育∶雄性不育=3∶1,符合一对等位基因的分离比,说明雄性不育属于隐性性状,一对等位基因之间符合基因的分离定律。
突变体乙也是隐性突变,设突变体乙基因型为aa,将雄性不育突变体乙与野生大豆杂交得到F1,基因型为Aa,再将F1与雄性不育突变体甲进行杂交,若甲和乙是同一突变,则甲的基因型为aa,得到F2为雄性可育∶雄性不育=1∶1;若甲和乙是不同突变,则甲的基因型可设为AAbb,F1的基因型可设为AaBB,子代全为可育。
两种突变系是属于不同基因发生的突变,甲的基因型为AAbb,F1的基因型可设为AaBB,F2的基因型为AaBb和AABb,若两对基因位于一对染色体上,AABb自交的后代雄性可育比雄性不育是3:1,AaBb自交的后代为雄性可育:雄性不育=1:1,因F2两种基因型比例相同,则后代比例也相同,即AaBb自交的后代为雄性可育:雄性不育=2:2,F3雄性可育:雄性不育=(3+2):(1+2)=5:3。若两对基因位于不同的染色体上,AABb自交的后代雄性可育:雄性不育是3:1,也即是12:4;AaBb自交的后代为雄性可育:雄性不育=9:7,故F3雄性可育:雄性不育=(12+9):(4+7)=21:11。
20-3【巩固】 【正确答案】 1、基因突变 一个性状可以受多个基因的影响
2、3 ⑤ 3、在突变体①选择双平衡致死系果蝇与野生型非致死系果蝇杂交,让F1中雌雄果蝇自由交配。若F2果蝇野生型:突变型=6:1,则突变基因位于2号染色体上;若F2果蝇野生型:突变型=3:1,则突变基因位于其它染色体上。
4、4 2/3
【试题解析】 分析:
基因突变是指DNA中碱基对的增添、缺失或替换,从而导致基因结构的改变。5个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因向不同方向突变而形成的等位基因,此时这些基因的遗传遵循基因的分离定律;也可能由不同的基因经过突变形成的,此时这些基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、替换或缺失引起的,能够产生新基因,故从分子水平上分析,果蝇眼睛发育出现突变体的根本原因是基因突变;
分析表格可知,上述果蝇眼睛的突变至少涉及5对等位基因,故以上关于果蝇的眼睛发育情况说明基因与性状的关系是一个性状可以受多个基因的影响。
杂交组合①×③子代为眼睛发育不全,说明同一基因突变而来,②与⑤子代为眼睛发育不全,说明两者为同一基因突变而来,④与①、②、③、⑤杂交的子代均为野生型,说明④为第三种突变类型,即5个隐性突变体是由3个基因突变而来;据表可知,其中②和⑤杂交后子代都是眼睛发育不全,说明两者发生突变的基因相同。
分析题意,本实验目的是判断突变体①的突变基因是否位于2号染色体上,设突变基因是D/d,故可在突变体①选择双平衡致死系果蝇(AaBbdd)与野生型非致死系果蝇(aaBBDD)杂交,让F1中雌雄果蝇(AaBbDd、aaBbDd)自由交配,观察并统计子代表现型及比例:若突变基因位于2号染色体上,则三对基因连锁,即ABD连锁,abd连锁,由于AA或bb均可致死,则F2果蝇野生型:突变型=6:1;若突变基因位于其它染色体上,则AB与ab和D、d之间自由组合,F2果蝇野生型:突变型=3:1。
分析题意,AB连锁,ab连锁,正常情况下,子代的AB∶ab=1∶1,若数分裂时A/a、B/b两对等位基因会发生重组,其中AB配子所占的比例为40%,说明其在减数分裂时发生互换,则双平衡致死系的雌雄果蝇杂交后代会产生4种基因型,且AB∶ab∶Ab∶aB=4∶4∶1∶1,由于AA和bb致死,AaBb基因型所占的比例为2/3。
20-4【巩固】 【正确答案】 1、基因突变 2、胎儿期主要由2个α、2个γ珠蛋白组成,出生后主要由2个α、2个β珠蛋白组成 选择性表达
3、②⑤⑥ 实验组γ珠蛋白表达量高于对照组,β珠蛋白表达量低于对照组
4、c~d 5、敲除(或沉默、突变)病人造血干细胞的BCL基因,筛选γ珠蛋白含量多的造血干细胞,体外大量培养后输入病人体内。
【试题解析】 分析:
人的镰刀型贫血症的发病的根本原因是基因突变,由于血红蛋白基因中碱基对替换造成的蛋白质结构异常,患者的红细胞呈镰刀型,容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。
镰刀型细胞贫血症是由于基因突变导致的一种单基因遗传病。
分析曲线图可知:胎儿期主要由2个α、2个γ珠蛋白组成,出生后主要由2个α、2个β珠蛋白组成。在不同的发育时期,蛋白质的种类有区别是基因选择性表达的结果。
BCL是成体红细胞中特异表达的转录因子,科研人员推测该转录因子关闭了 γ 珠蛋白基因的表达,而启动β珠蛋白基因的表达。为证明该推测,即证明BCL基因的作用,实验组应选择的材料是②BCL基因敲除小鼠,然后去检测小鼠的β珠蛋白含量和γ珠蛋白含量。如果实验组γ珠蛋白表达量高于对照组,β珠蛋白表达量低于对照组则证明推测正确。
向培养液中添加适量的雌激素,此时重组载体上的BCL基因表达,产生BCL蛋白,BCL蛋白与BCL蛋白结合位点结合后,导致荧光蛋白基因被抑制;含F1~F3受体细胞不再有荧光,则说明BCL蛋白结合位点结合后在引物F3的下游的序列上,而含F4的受体细胞仍有荧光,则说明BCL蛋白结合位点结合后在引物F4的上游序列,故据此结果可推测,BCL 蛋白结合位点位于c~d区段。
根据上述对于BCL基因的研究:可以通过敲除(或沉默、突变)病人造血干细胞的BCL基因,筛选γ珠蛋白含量多的造血干细胞,体外大量培养后输入病人体内进行治疗。
20-5【巩固】 【正确答案】 1、基因、环境因素、年龄
2、隐性 3、XGAY 只存在g一条电泳条带 存在GB和g(GA和GB)两条电泳条带
【试题解析】 分析:
1、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,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。
2、DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。
3、基因对性状的控制有两种途径,一是基因通过控制酶的台成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
G6PD缺乏者平时不患病,但食用蚕豆后有可能发生溶血,说明引起蚕豆病的因素包括基因和环境共同影响。成年人的发病率显著低于小儿说明该病还与年龄因素有关。
193例患者,其中男性158例,女性35例,患病有男有女,且男女比例不等,则初步推测该遗传病的致病基因位于X染色体上,为伴X染色体隐性遗传病。
由题图1和图2分析可知:Ⅰ-1个体基因型为XᴳᴮY,I-2个体基因型为XᴳᴬXᵍ,I-3个体的基因型为XᴳᴬXᵍ,I-4个体的基因型为XᴳᴬXᴳᴬ,Ⅱ-10个体为正常男性,其Y染色体来自I-4个体,X染色体来自I-3个体,故其基因型为XᴳᴬY;Ⅱ-7为患者,如果病因是基因突变,其基因型为XᵍXᵍ,是纯合子,电泳图只存在g一条电泳条带;如果病因是表观遗传,其基因型为XᴳᴮXᴳᴬ或XGBXg,是杂合子,电泳图存在两条(GB和g)或(GA和GB)电泳条带。
20-6【提升】 【正确答案】 1、遵循 F2果肉颜色表型及比例为红色 ∶黄色 ∶橙色≈9 ∶3 ∶4
2、4 红色 ∶黄色 ∶橙色=64 ∶8 ∶9
3、黄色 4 和8 替换
4、2 2 MMNN:MmNn:mmnn=1 ∶2 ∶ 1 1/5
【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。
分析题意可知,F2中黄色皮红色肉542株、黄色皮橙色肉238 株、黄色皮黄色肉180株、无色皮红色肉181株、无色皮黄色肉61株、无色皮橙色肉82 株,果肉颜色表型及比例为红色 ∶黄色 ∶橙色≈9 ∶3 ∶4,是 9∶3 ∶3 ∶1的变形,故遵循自由组合定律。
果肉颜色受两对等位基因控制,设相关基因为A/a、B/b,则F1基因型是AaBb,F2果肉颜色表型及比例为红色 ∶黄色 ∶橙色≈9 ∶3 ∶4,其中红色占9/16,红色基因型是A-B-,有AABB、AABb、AaBb、AaBB,共4种基因型;让F2中所有红色肉番茄(1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb、1/9aabb)随机交配,配子类型及比例为4/9AB、2/9Ab、2/9aB、1/9ab,据棋盘法可知,F3表型及比例为红色 (A-B-)∶黄色 (A-bb)∶橙色(aaB-、aabb)=64 ∶8 ∶9。
分析题意,黄色皮和无色皮番茄杂交,F1全是黄色皮,说明黄色皮是显性;分析电泳图可知,用限制酶 EcoRI处理不同植株的DNA片段,发现4 和8植株的基因能被限制酶EcoRI识别并剪切,说明4 和8与F1植株基因型相同;由于无色基因和与黄色基因序列长度相同且均为557碱基对(bp),说明该基因突变最可能是由于碱基对替换导致。
分析题意,弹珠S的表现型是耐贮存抗冻,其自交后产生的后代出现耐贮存抗冻和不耐贮存不抗冻两种类型,且比例为15:1,遵循自由组合定律,由此推测在植株S中耐贮存基因和抗冻基因分别有2个;且可推知MN连锁,mn连锁,植株S产生的配子基因组成及比例为MMNN:MmNn:mmnn=1 ∶2 ∶ 1;自交后代中耐贮存抗冻(1/15MMMMNNNN、4/15MMMmNNNn、4/15MmmmNnnn、6/15MMmmNNnn)与不耐贮存不抗冻植株(mmmmnnnn)相互杂交,子二代植株中不耐贮存不抗冻占4/15×1/2+6/15×1/6=1/5。
21-1【基础】 【正确答案】 1、大脑皮层 不属于 错觉的产生,没有经过完整的反射弧
2、传入(感觉)神经元末梢与其他组织结构共同形成的特点结构 低于
3、神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜 脂溶性
【试题解析】 分析:
神经调节的方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成的。
视觉中枢位于大脑皮层,所以视网膜光感受器细胞接受外界光线的刺激后,将光信号转为电信号并逐级传导至大脑皮层中的相应神经中枢。反射的结构基础是反射弧,错觉的产生,没有经过完整的反射弧,所以不属于反射。
反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成的,感受器是指传入(感觉)神经元末梢与其他组织结构共同形成的特点结构。“侧抑制理论”,即激活较弱的神经细胞发出的信号被旁边其他激活较强神经细胞的信号“覆盖”而导致错觉产生。所以推测视野中央激活信号比余光处的激活信号强,覆盖了余光信号,所以才会中间看见白点,余光处黑白闪烁。所以视野余光处激活信号强度低于中央处激活信号强度。
由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以神经递质5-羟色胺在神经细胞间或向肌肉传递信息单向传递;由于二甲-4-羟色胺易穿过神经末梢的细胞膜,根据相似相溶原理,推测二甲-4-羟色胺为脂溶性物质。
21-2【基础】 【正确答案】 1、内正外负 兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间因电位差而形成局部电流,局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生电位变化,使兴奋沿神经纤维向前传导
2、肾上腺分泌的激素经体液运输发挥作用 肾上腺受神经系统的调节
3、天枢穴部位ProKr2感觉神经元的神经纤维分布较少(或没有分布)
【试题解析】 分析:
1.神经冲动的产生:静息时,神经细胞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;受到适宜刺激后,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。
ProKr2感觉神经元兴奋,由于Na+内流,所以兴奋部位膜内外的电位表现为内正外负,兴奋部位的电位为内正外负,未兴奋部位为内负外正,兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间因电位差而形成局部电流,局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生电位变化,使兴奋沿神经纤维向前传导。
电针刺激小鼠足三里穴位通过神经调节产生肾上腺素,这个神经调节中效应器为传出神经末梢和其所支配的肾上腺,肾上腺素发挥作用是通过体液调节完成的,此时体液调节可以看做是神经调节的一个环节,原因是肾上腺受神经系统的调节。
电针刺激小鼠腹部的天枢穴,并没有引起抗炎反应,说明刺激小鼠腹部的天枢穴不能引起肾上腺素的分泌,可能的原因是天枢穴部位ProKr2感觉神经元的神经纤维分布较少(或没有分布)。
21-3【巩固】 【正确答案】 1、由于Ca2+缓慢内流和有少量K+缓慢外流形成的。(或者Ca2+内流和K+外流形成电位动态平衡。) 高血钙时动作电位周期变短(或2期缩短);低血钙时动作电位周期变长(2期变长)
2、快速型 3、把Cavl.3复合物分为三组,分别用胺碘酮、索非布韦单独处理Cavl.3复合物,索非布韦与胺碘酮联合处理Cv1.3复合物 SOP可通过AMIO增强该处理效果并增加AMIO对Ca2+离子通道(Cav)的抑制作用 ABD
【试题解析】 分析:
动作电位的产生主要是由于钠离子通道开放,钠离子内流引起。
①分析主要离子流动示意图可知,2期所对应的离子流动是Ca2+缓慢内流和有少量K+缓慢外流。
②由于2期是心肌特有的时期,分析动作电位的曲线可知高血钙时动作电位周期变短(或2期缩短);低血钙时动作电位周期变长(2期变长),因此推测血钙浓度会改变心肌细胞动作电位的时程,从而改变心率。
由于胺碘酮是Ca2+、Na+等多种离子通道的阻断剂,直接阻断动作电位的形成有关的离子通道,因此推测胺碘酮治疗的心律失常的类型是快速型。
①由于本实验是进一步验证两种不相关的药物联用时对Cav结构发生作用的分子机制,所以我们在设置实验时把Cavl.3复合物分为三组,分别用胺碘酮、索非布韦单独处理Cavl.3复合物,索非布韦与胺碘酮联合处理Cv1.3复合物。
②研究团队通过实验证明了该推测成立,即当AMIO存在时,SOF可以与AMIO结合,并占据Cav通道中心的空腔,因此可以推测两种药物间的关系是SOP可通过AMIO增强该处理效果并增加AMIO对Ca2+离子通道(Cav)的抑制作用。
③研究者通过系统的结构生物学分析,发现两种不相关的药物会产生直接的药物相互作用,那么就可以展现了结构生物学对于约物研发的作用,破解药物联合使用时可能导致的副作用机制,在药物设计及联合用药策略提供了重要的结构指导。但是不能通过药物结构生物学分析可替代药品临床试验,临床试验是必要的一个环节,因此选择ABD。
21-4【巩固】 【正确答案】 1、协助扩散 Na+通道开放,Na+内流
2、大脑皮层 传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌
3、选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组,甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元,乙组对照;用毒素刺激两组小鼠,观察小鼠的呕吐行为。
4、抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流;抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
【试题解析】 分析:
神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
据题意可知,图中Ca2+进入肠嗜铬细胞是通过Ca2+通道实现的,属于协助扩散。5-HT是一种兴奋性神经递质,于突触后膜上的特异性受体结合后,会产生外负内正的动作电位,动作电位的形成是由于Na+通道开放,Na+内流造成的。
大脑皮层的功能调节机体活动的最高级中枢,机体所有的感觉、语言、情绪等都是由大脑皮层做出的,因此刺激机体的“厌恶中枢”,会在大脑皮层产生与“恶心”相关的厌恶性情绪。据题意可知,激活脑干的呼吸中枢后,通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为,因此效应器是传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌。
本实验要验证只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息,自变量为是否M神经元表达,因变量为M基因表达能引起信息传递,进而引发呕吐行为,本实验材料为正常小鼠,因此实验思路为:选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组,甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元,乙组对照;用毒素刺激两组小鼠,观察小鼠的呕吐行为。
据题意可知,当胃肠道遭受毒素入侵后,分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活,Ca2+大量内流,并释放大量5-羟色胺(5-HT),作用到脑干孤束核,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息,进而引起呕吐行为,据此可知,针对化疗患者的抗恶心药物的作用机制可能是抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流;抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
21-5【巩固】 【正确答案】 1、感受器 降低 负电位
2、神经 条件 3、兴奋传至大脑皮层,引起热觉;兴奋传至下丘脑体温调节中枢,通过传出 神经作用于汗腺,出汗增多,散热增多
【试题解析】 分析:
神经细胞的细胞内K+浓度高于细胞外,细胞外Na+浓度高于细胞内,静息电位的维持和恢复与K+的外流有关,动作电位的产生与Na+的内流有关。人脑的高级功能包括语言、记忆、学习和情绪,语言功能是人脑特有的高级功能。神经递质胞吐出前膜需要能量,但在间隙中的扩散不需要能量。
吃辣椒时,辣椒素接触口腔黏膜,感受器可感受到刺激是因为辣椒素能与感受器上的TRPV1结合,激活TRPV1,导致阳离子进入细胞;静息状态下,神经纤维膜内外处于外正内负的状态,当阳离子进入细胞后导致膜内外电位差降低,电位差的改变激活了Na+通道,导致Na+内流,膜内外点位表现为外负内正,膜外点位为负电位。
下丘脑可作为神经中枢引起肾上腺素分泌增多,此过程中肾上腺属于效应器,这一过程属于神经调节;拒绝辛辣食物是后天建立起来的反射,属于条件反射。
根据图中的信息,食用辣椒引起兴奋后,兴奋传至大脑皮层,引起热觉;兴奋传至下丘脑体温调节中枢,通过传出神经作用于汗腺,出汗增多,散热增多,故表现出了口腔灼热感和大量出汗。
21-6【提升】 【正确答案】 1、突起(树突和轴突)
2、进行手术操作,但不插入线栓 成功 损伤侧显著低于未损伤侧脑组织
3、脑组织缺血 4、f a d b d
【试题解析】 分析:
分析题意,本实验目的是研究脑组织神经元损伤死亡的机制,实验设计时应遵循对照原则与单一变量原则,其中无关变量应保持等量且适宜。据此分析作答。
神经元是神经系统结构和功能的基本单位,它由细胞体、树突和轴突组成,其中树突和轴突统称为突起。
实验设计应遵循对照与单一变量原则,实验组处理为“颈部切1cm长切口,插入线栓,阻塞大脑中动脉血流,1h后拔出线栓恢复血流”,为了排除手术的影响,对照组的处理应是进行手术操作,但不插入线栓 ;据图可知,“深色部分是正常组织,浅色部分是缺血造成的梗死部分”,与对照相比,模型组的浅色部分增多,故小鼠大脑中动脉栓塞模型制备成功;图2结果显示,对照组大脑两侧Sirt3蛋白表达量无显著差异,实验组损伤侧脑组织中Sirt3蛋白表达量显著低于未损伤侧脑组织。
据题干信息可知,氧糖剥夺条件是无糖培养基、低氧气体环境,故该处理是模拟体内的血液循环障碍造成的脑组织缺血 。
本实验目的是验证“线粒体功能障碍会导致神经元损伤”且“Sirt3蛋白能够避免血液循环障碍造成的线粒体功能障碍”,则实验的自变量是线粒体功能是否正常及Sirt3蛋白的有无,实验设计应遵循对照与单一变量原则,结合(3)中的实验顺序:将海马神经元置于常态条件培养8d→转入“氧糖剥夺”条件(无糖培养基、低氧气体环境)培养1h→转入常态条件培养12h→检测神经元的损伤情况、神经元内Sirt3蛋白表达量,可知表格中的实验设计为:
22-1【基础】 【正确答案】 1、生物富集 2、自我调节 标记重捕
3、种间竞争 协同进化
4、利用鲢、鳙鱼滤食藻类的习性,把水体中的蓝细菌转变为鱼蛋白,从而减少水体中的蓝细菌浓度,改善水质。
【试题解析】 分析:
1、许多动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方法来调查它们的种群密度。常用的方法之一是标记重捕法。
2、生态位是一个物种所处的环境以及其本身生活习性的总称,因此同一群落中如果两个物种的生态位相似,可实现共存。
生态系统中很多生物体内的重金属浓度都超过了环境浓度,这种现象称为生物富集,有毒物质沿着食物链传递,营养级越高,重金属的含量越多。
在实行退田还湖等一系列治理措施后,异龙湖区域生物种类增加,提高了生态系统的物种多样性,增加了异龙湖的自我调节能力,有利于维持生态平衡。红嘴鸥属于活动能力强、活动范围大的动物,可以采用是标记重捕法调查其种群密度。
如果两种生物的生态位相似,常常会由于食物或生活资源而发生激烈的种间竞争;群落中每种生物都占据相对稳定的生态位,这是群落中物种之间、生物与环境之间协同进化的结果。
利用鲢、鳙鱼滤食蓝细菌的习性,可有效地把水体中的蓝细菌转变为鱼蛋白,从而减少水体中的蓝细菌的浓度,改善水质;同时改善了水体光照条件,促进沉水植物的生长和繁殖,从而降低了水体富营养化程度。
22-2【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。
22-3【巩固】 【正确答案】 1、增加 A 2、2 消费者 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 鸭群游动使水体中溶氧量增加,促进植物根细胞呼吸作用,有利于水稻对无机盐(如氮元素)的吸收,另一方面也可以加快水中好氧型微生物的呼吸速率,有利于其繁殖及对氮元素的吸收。
3、调整了生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
4、保证生态系统内部结构与功能的协调,维持稻田生态系统的稳定性,保证两种种养产品的高产。
【试题解析】 分析:
鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,调整了生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。分解者能将鸭的粪便分解成无机物以促进水稻的生长。鸭的引入增加了稻田生态系统中营养结构的复杂性,从而使该生态系统的物质循环和能量流动功能提高。
由题干可知,由于鸭的捕食作用,增加了稻田生态系统中营养结构的复杂性,该生态系统稳定性进一步提高,同时物种丰富度增加。
A、该稻田生态系统的营养结构更复杂,其水稻产量还显著高于普通稻田,而运行过程中不投放鸭饲料,因此与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料,来有利于植物光合作用,A正确;
B、鸭取食害虫和杂草等,可以减少农药的使用,B错误;
C、该稻田增加了鸭子使得群落的物种组成不同,因此该稻田与普通稻田的群落空间结构不完全相同,C错误;
D、该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益,与普通稻田相比,该稻田的能量利用率高,D错误。
故选A。
由“鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等”可知,鸭取食水稻叶片和杂草,属于第二营养级,鸭取食害虫,属于第三营养级,因此,鸭至少占两个营养级。鸭属于生态系统中的消费者。调查鸭等董伟的生态位要调查其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。鸭群游动使水体中溶氧量增加,促进植物根细胞呼吸作用,有利于水稻对无机盐(如氮元素)的吸收,另一方面也可以加快水中好氧型微生物的呼吸速率,有利于其繁殖及对氮元素的吸收。
稻田养鸭能减少病虫害的发生和杂草的数量,即调整生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
稻鸭种养过程中,需要给予相应的物质投入,也要考虑所放养雏鸭的数量,从而保证水稻和鸭群之间的合适比例,这样做可以保证生态系统内部结构与功能的协调,维持稻田生态系统的稳定性,保证两种种养产品的高产。
22-4【巩固】 【正确答案】 1、捕食、竞争 降低 生物防治
2、生态位 取样器取样法 垂直
3、提高豚草生物量 叶甲死亡率:③>①,④>② 协同进化
4、不准确;本研究中,增温情况下经过3代繁殖后,④组豚草生物量大于②组,说明气候变暖和叶甲取食共同存在时,豚草的生物量反而更高
【试题解析】 分析:
共同进化(协同进化)是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。常见的种间关系包括互利共生、捕食、竞争、寄生。
广聚萤叶甲取食豚草叶,是捕食关系;广聚萤叶甲对豚草产生显著抑制作用,是竞争关系。利用广聚萤叶甲防治豚草是利用生物学的相关原理去防治害虫,是生物防治。
生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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,若要研究豚草的生态位需要调查它所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系。许多土壤小动物有较强的活动能力,且身体微小,因此不适于用样方法和标志重捕法调查,常用取样器取样的方法进行采集、调查。土壤深度不同,生物的种类和数量不同,体现了群落在垂直方向上的分层现象,体现了群落的垂直结构。
①常温+无叶甲取食②增温+无叶甲取食是对照,自变量是温度;③常温+有叶甲取食④增温+有叶甲取食也是对照,自变量是温度。据左图豚草生物量,可知②>①,④>③,增温能提高豚草生物量。①常温+无叶甲取食③常温+有叶甲取食是对照,自变量是是否有叶甲取食,②增温+无叶甲取食④增温+有叶甲取食是对照,自变量是是否有叶甲取食,根据右图叶甲死亡率,③>①,④>②,广聚萤叶甲取食会导致豚草表现出某种未知的抵御叶甲能力。该现象的产生是豚草和叶甲长时间相互作用的结果,是协同进化。
该预测是不准确的;在本研究中,左图豚草生物量中,增温情况下经过 3 代繁殖后,④组豚草生物量大于②组,说明气候变暖和叶甲取食共同存在时,豚草的生物量反而更高。
22-5【巩固】 【正确答案】 1、地位或作用 2、藤壶甲的实际生态位比基本生态位要窄,藤壶乙的实际生态位和基本生态位相同(意思对即给分)
3、资源丰富 垂直 自然选择 充分利用群落中的自然资源,提高群落物种多样性 (意思对即给分)
4、适当增加其他植食性动物/适当引入捕食者/播放大型食肉动物的叫声来模拟捕食者在区域内的存在
【试题解析】 分析:
群落垂直方向的分布的意义在于充分利用群落中的自然资源,提高群落的物种多样性。
一个物种在群落中的地位,称为该物种的生态位。
深水区,藤壶乙常把藤壶甲从岩石上排挤掉而使藤壶甲只生活在浅水区岩石上,但是将藤壶乙从深水区岩石上清除掉后,藤壶甲仍可以在深水区岩石上生存,表明藤壶甲的实际生态位比基本生态位要窄;藤壶乙不能适应浅水区岩石环境而只生活在深水区岩石上,表明藤壶乙的实际生态位和基本生态位相同。
两个物种利用同一资源时会发生生态位重叠而产生竞争,若共同资源丰富,则两个物种可以实现共存;
两种鸟可通过分别取食树叶上的昆虫和树底下的昆虫而实现共存,这是因为两种鸟借助于昆虫空间垂直方向上的的分布避免竞争;
这是群落中物种之间及生物与环境间协同进化,两种鸟由于竞争而改变资源配置方式是自然选择的结果,其意义在于充分利用群落中的自然资源,提高群落的物种多样性。
薮羚的迁入对平原的植物造成了严重影响,所以可以适当增加其他植食性动物、适当引入捕食者、播放大型食肉动物的叫声来模拟捕食者在区域内的存在,降低薮羚对生态系统的影响。
22-6【提升】 【正确答案】 1、消费者 捕食 2、生态位
3、昆虫成虫的种类和数量
4、将10只跳甲幼虫转移到未被昆虫成虫取食的乌柏根部的土壤中
5、信息传递
【试题解析】 分析:
生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用,表征了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。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。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
跳甲和卷象是以乌柏为食的昆虫,从生态系统的组成成分划分,两者都属于消费者;跳甲和卷象是以乌柏为食,故二者与乌柏均存在捕食关系。
生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用,跳甲成虫和卷象成虫以乌柏树叶为食,跳甲幼虫以乌柏树根为食,这样可以降低由于重叠导致的种内或种间竞争。
分析题意,本实验的自变量是昆虫成虫的数量和种类,因变量是乌柏根部淀粉和单宁的含量,据图分析可知,昆虫成虫的种类和数量均可引起乌柏根部物质含量发生变化。
本实验目的是研究乌柏被跳甲或卷象成虫损害后对跳甲幼虫的影响,则实验的自变量是乌桕是否被跳甲或卷象成虫损害,因变量是跳甲幼虫的状况,实验设计应遵循对照与单一变量原则,据此推知,由于实验组是将10只跳甲幼虫转移到乌柏根部土壤中,根据单一变量原则可知,对照组的处理是将10只跳甲幼虫转移到未被昆虫成虫取食的乌桕根部的土壤中。
结合题干信息“跳甲幼虫对乌柏根的取食也可诱导叶产生挥发物质,能够吸引跳甲成虫取食,但对卷象成虫有排斥作用”可知,乌柏与跳甲﹑卷象间关系的调控体现出生态系统的信息传递功能,对维持生态系统的稳定和平衡起重要作用。
23-1【基础】 【正确答案】 1、逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶 启动子、终止子、内含子
2、SalI和BamHI
3、使hLF基因在山羊乳腺上皮细胞中表达(或使目的基因表达) 用于筛选成功导入hLF基因的乳腺细胞
4、膜的流动性 农杆菌转化法、花粉管通道法
【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。
过程①是经RNA获得目的基因的过程,RT-PCR过程需先进行逆转录合成DNA,然后再进行PCR,该过程需要逆转录酶,且PCR温度较高,还需要耐高温的DNA聚合酶;由于在转录过程中经过剪切等过程,成熟的mRNA不含有启动子等非编码部位,故以mRNA为模板经逆转录过程获得hLH基因,该cDNA基因不具有的结构是启动子、终止子和内含子。
在构建基因表达载体时,为避免自身环化和反向连接,通常选择两种限制酶进行切割,分析题意,本过程中GFP基因为绿色荧光蛋白基因,属于标记基因,不能将其破坏,故不能选择NheI进行切割,故过程②需要用SalI和BamHI酶处理pEB质粒和添加了相应识别序列的hLH基因,已获得重组质粒。
hLF基因是目的基因,BLG基因为B乳铁蛋白基因,过程②中,hLF基因插入到BLG基因之后的目的是使hLF基因在山羊乳腺上皮细胞中表达(或使目的基因表达);GFP基因为绿色荧光蛋白基因,其表达后一定条件下可产生绿色荧光,故用作标记基因,用于筛选成功导入hLF基因的乳腺细胞。
③是将目的基因导入受体细胞,该过程脂质体介导利用的原理是膜的流动性;将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法(最常用)、花粉管通道法(我国科学家独创)。
23-2【基础】 【正确答案】 1、使引物结合到互补DNA链上 使子链延伸完全(或让目的基因扩增)
2、农杆菌转化 使农杆菌Ti质粒的T-DNA转移至受体细胞并整合到其染色体上
3、ptxD Phi
4、是否转录产生相应的mRNA、是否翻译产生相关的蛋白质
【试题解析】 分析:
PCR技术:(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。(2)原理:DNA复制。(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(5)过程: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);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
)a过程是以mRNA为模板合成双链DNA的逆转录过程,b过程是体外大量扩增DNA的过程,因此通过过程a、b,采用反转录法(逆转录法)和PCR法来获得了大量的M基因,过程b中需先加热至90~ 95℃(使双链DNA解旋)然后冷却至55~60℃,冷却的目的是使引物结合到互补DNA链上。过程b循环完成后,通常会继续72℃延伸5~10分钟,其目的是使产物延伸完整。
由图可知,为获得转基因植物,采用了农杆菌转化法侵染油菜幼苗的下胚轴;将无菌培养的野生型油菜幼苗的下胚轴受体进行农杆菌侵染,侵染结束后进行一段时间的共培养,在该过程中目的基因ptxD将随着T-DNA转移到被侵染的细胞中,并随T-DNA整合到油菜细胞的染色体DNA上,进而可以在油菜细胞中稳定存在。
重组质粒中有潮霉素抗性基因(标记基因)和ptxD基因(目的基因),可用含有潮霉素或Phi的培养基,筛选出成功导入目的基因的细胞。
若在试管苗期间用分子水平方法判断抗病基因是否表达,应检测其是否转录产生相应的mRNA、是否翻译产生相关的蛋白质。
23-3【巩固】 【正确答案】 1、次级 自由扩散
2、等量的T-2毒素 缺失两个调控序列或其中任一个,T-2毒素都不能诱导启动子活性增强
3、结合位点突变的探针不能结合核蛋白中的 NF-Y,也不会竞争 NF-Y 与标记探针的结合,所以第 4组与第2 组同样位置出现阻滞带。 NF-Y 的抗体结合 NF-Y,因此第5 组中出现标记探针、NF-Y 和 NF-Y 抗体的结合物,结合物分子量大,阻滞带的位置更靠后。 NF-Y和Sp1通过互作共同发挥调控功能,它们之间的距离是发挥作用的最佳距离。
【试题解析】 分析:
图1可知:T-2 毒素是一种常见的菌素,CYP3A是降解 T-2 毒素的关键酶,T-2 毒素可诱导其表达水平升高,当用两种 调控序列同时连接启动子,启动子的活性最高。
图2可知:野生型探针能与 NF-Y 结合,突变型探针不能与NF-Y 结合,NF-Y 抗体一定能与NF-Y 结合。
初级代谢产物一般是霉菌生命活动所必需的,大多存在于细胞内。次级代谢产物不是霉菌生命活动必需的,并且分泌到体外,故T-2毒素是霉菌的次级代谢产物。T-2毒素是一种由霉菌分泌的脂溶性小分子,脂溶性小分子以自由扩散的方式进入细胞。
实验的自变量是有无调控序列,根据单一变量原则,对照组的目的是为了排除无光变量的影响,除了没有调控序列,其他处理和实验组相同,所以对照组和实验组猪肝细胞均导入含 CYP3A 基因启动子及 LUC 基因的表达载体,然后向各组猪肝细胞培养液中加入加入等量 T-2 毒素,适宜条件下进行培养。从图中信息可知,缺失两个调控序列和对照组活性一致,缺失一个比对照组活性略强,两个都存在活性最高,说明这两个调控序列是 CYP3A 基因响应T-2毒素的核心元件。故缺失两个调控序列或其中任一个,T-2 毒素都不能诱导启动子活性明显增强。
①实验的目的是要验证NF-Y能与B1结合,根据第2组和第3组结果,依据B1序列制备的NF-Y结合位点野生型探针能与NF-Y结合,根据第4组结果,突变型探针不能与NF-Y结合。第5组加入了NF-Y抗体,一定能与NF-Y结合。故可以解释为:结合位点突变的探针不能结合核蛋白中的NF-Y,也不会竞争NF-Y与标记探针的结合,所以第4组与第2组同样位置出现阻滞带。第5组,NF-Y的抗体结合NF-Y,因此第5组中出现标记探针、NF-Y和NF-Y抗体的结合物,结合物分子量大,阻滞带的位置更靠后。
②假设NF-Y和Sp1通过互作共同发挥调控功能,它们之间的距离是发挥作用的最佳距离,故增大或缩小B1和B2两者之间的距离都会降低CYP3A基因的启动子的活性。
23-4【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。
23-5【巩固】 【正确答案】 1、鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞(供重组DNA的鉴定和选择) 解旋
2、 或 3、6020bp
4、可以避免目的基因和质粒自身环化,可使目的基因定向插入到质粒中(可以避免目的基因和质粒自身环化,可避免目的基因与质粒反向连接) 5'
5、使大肠杆菌处于感受态(或处于容易吸收DNA的状态) 四环素、氨苄青霉素
【试题解析】 分析:
在质粒上存在一个复制原点,两个抗性基因和三个酶切位点,但是限制酶BamHⅠ的切割位点存在于四环素抗性基因中,因此在利用BamHⅠ和HindⅢ双酵切割时,原质粒上将缺少部分片段;而目的基因也用这两种酶进行切割,能够保证目的基因和质粒之间定向连接.因此图中③表示利用 DNA 连接酶形成重组质粒。 PCR 技术中,在低温复性的过程中,引物将结合到 DNA 的两条链上,并且遵循碱基的互补配对原则。
氨节青霉素抗性基因属于标记基因,质粒中标记基因的作用都是便于筛选目的基因是否导入受体细胞。A-T 碱基对之间形成两个氢键, C-G 碱基对之间形成三个氢键,研究发现复制原点处的A和T特别多说明氢键较少,便于解旋过程的发生。
限制酶BamHⅠ的识别序列和切割位点是G↓GATCC,则该酶切割 DNA 后形成的黏性末端是 或 。
根据题意可知,绿色荧光蛋白基因有720个碱基对( bp ),质粒有5369个碱基对( bp ),质粒经BamHⅠ、 HindⅢ双酶切后进行电泳,出现了一条长度为5300bp的 DNA 条带,说明5300bp的 DNA 条带是原质粒中切去部分片段的质粒;重组质粒的长度=5300+720=6020kb。
用同一种酶切割目的基因和质粒,可形成相同的黏性末端,在质粒和目的基因连接的时候可能出现反向连接,目的基因和质粒也能出现自身环化的可能性;故用两种限制酶切割质粒,与单一酶切相比,可以避免目的基因和质粒自身环化,可使目的基因定向插入到质粒中(可以避免目的基因和质粒自身环化,可避免目的基因与质粒反向连接)。DNA聚合酶从引物的3'端延伸子链,故进行 PCR时,需要在两种引物的5'端分别添加 BamHⅠ和 HindⅢ的识别序列,以确保扩增所得的DNA可以被正确切割。
CaCl2处理大肠杆菌后,大肠杆菌会处于容易吸收 DNA 的状态,也即是处于感受态。图中的标记基因有四环素抗性基因和氨节青霉素抗性基因,四环素抗性基因已经被破坏,大肠杆菌培养基中除需要加入水、无机盐、碳源、氮源、琼脂等物质外,还要分别添加四环素、氨苄青霉素,选择氨苄青霉素而不抗四环素的菌株,即为需要的目的菌株。
23-6【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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