江苏省泰州市2023届高考生物专项突破模拟题库(一模)含解析
展开江苏省泰州市2023届高考生物专项突破模拟题库(一模)
【原卷 1 题】 知识点 细胞中的无机盐,生物大分子以碳链为骨架,细胞的分化,脂质的种类及功能
【正确答案】
C
【试题解析】
1-1(基础) 农谚有云:“有收无收在于水,收多收少在于肥。“水和无机盐在农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列关于水和无机盐的叙述,错误的是( )
A.农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA
B.农作物中的无机盐离子必须溶解在水中才能行使生物学功能
C.由于氢键的存在,水具有较高的比热容,有利于维持生命系统的稳定性
D.活性蛋白失去结合水后会改变空间结构,重新得到结合水后不能恢复其活性
【正确答案】 B
1-2(基础) 下列关于生命物质和生命活动的叙述,正确的是( )
A.酶和核酸都是含有氮元素的生物大分子,脱氧核苷酸控制酶的合成
B.高等植物细胞间不能进行信息交流,因其表面是细胞壁,没有糖蛋白
C.抗体、受体、酶和tRNA都具有专一识别的特点,其中只有抗体在内环境中发挥作用
D.给正常小鼠饲喂添加了甲状腺激素的饲料后,小鼠的代谢水平会上升
【正确答案】 D
1-3(巩固) 生物体总是和外界环境进行着物质交换,归根结底是有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。下列有关细胞中元素和化合物的说法,正确的是( )
A.细胞中含量最多的化学元素是O,因此O是最基本的元素
B.将作物秸秆彻底燃烧后,剩余的物质主要是无机盐
C.蛋白质的多样性只与氨基酸的数目、种类、排列顺序有关
D.微量元素可参与某些复杂化合物组成,如Fe,Mg分别参与血红蛋白和叶绿素组成
【正确答案】 B
1-4(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
1-5(巩固) 2022年5月,刘畊宏的《本草纲目》健身操火爆全网,带来一股全民跳健身操的热潮。如果我们了解组成细胞的分子等相关知识,也可以指导我们注重营养的均衡,进行科学健身。下列涉及细胞中的化合物的叙述中,合理的是( )
A.人体摄入的葡萄糖需要水解后才能被小肠上皮细胞吸收
B.糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪,脂肪也容易大量转化为糖类
C.生物大分子都是以碳链为基本骨架的单体连接而成的多聚体
D.变性后的蛋白质不能再与双缩脲试剂产生紫色反应
【正确答案】 C
1-6(提升) 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
【原卷 2 题】 知识点 细胞器的结构、功能及分离方法,细胞器之间的协调配合,有氧呼吸过程,体液免疫
【正确答案】
D
【试题解析】
2-1(基础) 结构与功能相适应是生物学观点之一,其内涵是“结构是功能的基础,功能的实现一般依赖于特定的结构”。下列叙述错误的是( )
A.线粒体内膜凹陷折叠成嵴,有利于葡萄糖分解酶的附着
B.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂和分化有关
C.癌细胞的细胞核孔数目多,有利于核质间的物质交换与信息交流
D.哺乳动物成熟红细胞没有细胞核及其它多余的细胞器,有利于携带更多氧气
【正确答案】 A
2-2(基础) 下列叙述不符合“形态结构与功能相适应”生物学观点的是( )
A.根尖成熟区表皮细胞具有中央大液泡,有利于水分的吸收
B.浆细胞内有丰富的内质网和高尔基体,有利于抗体的分泌
C.吞噬细胞的溶酶体中有多种水解酶,有利于水解吞入的病原体
D.线粒体内膜凹陷折叠成嵴,有利于葡萄糖分解酶的附着
【正确答案】 D
2-3(巩固) M蛋白参与蛋白质的囊泡运输,它们有两种状态,结合GTP的活跃状态和结合GDP的不活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似,仅碱基不同。下列叙述正确的是( )
A.GTP需丢失1个Pi后可参与RNA的合成
B.M蛋白由活跃状态转化为不活跃状态需要消耗能量
C.运输蛋白质的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体
D.M蛋白空间结构发生变化后可能导致细胞内运输分泌蛋白的囊泡不能形成
【正确答案】 D
2-4(巩固) 细胞作为生命活动的基本单位,其结构和功能高度统一。下列有关叙述正确的是( )
①卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料
②哺乳动物成熟的红细胞表面积与体积之比相对较大,有利于提高气体交换速率
③小肠绒毛上皮细胞内有大量线粒体,有助于物质运输的能量供应
④哺乳动物成熟精子中细胞质较少,有利于精子运动
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.①②④
【正确答案】 C
2-5(巩固) 研究表明,癌细胞溶酶体中的pH低于正常细胞。BODIPY荧光染料对pH不敏感,具良好的光学和化学稳定性。以BODIPY为母体结构。以哌嗪环为溶酶体定位基团,设计成溶酶体荧光探针。该探针在中性或碱性条件下不显荧光,在酸性条件下荧光强度升高。下列说法,错误的是( )
A.荧光探针能进入癌细胞的溶酶体,是因为其对pH不敏感
B.溶酶体内的酸性环境有利于其分解衰老、损伤的细胞器
C.若某区域的荧光强度较强,则该区域的细胞可能是癌细胞
D.溶酶体执行功能的过程中,存在生物膜的流动现象
【正确答案】 A
2-6(提升) 在生物体中,细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列,通过内质网一高尔基体( ER-Golgi)途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径;但研究表明,真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径,称为非经典分泌途径(如下图)。下列相关叙述不正确的是( )
A.在生物体中,蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节
B.经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化,体现了膜的流动性
C.所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径
D.非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充
【正确答案】 C
【原卷 3 题】 知识点 种群数量增长曲线
【正确答案】
C
【试题解析】
3-1(基础) 图表示某种群13年间的种群数量变化,λ表示该种群数量是前一年的倍数。下列分析错误的是( )
A.气候、干旱等是该种群的非密度制约因素
B.1—4年,该种群数量呈J形增长,种群增长率为0.5
C.4—5年,种群数量下降
D.9—11年,种群数量下降,12—13年种群数量上升
【正确答案】 C
3-2(基础) 某自然保护区,甲、乙两个不同的物种连续四年的λ值(λ=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)变化如下图。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述正确的是( )
A.调查甲动物种群密度时,重捕后标记个体死亡,导致估算值偏大
B.使用孔目较小的渔网进行捕捞会导致湖泊中乙种群性别比例失衡,使种群出生率持续下降
C.由图可知甲种群每年增加的数量是不相等的
D.第4年末,乙种群的数量小于甲种群
【正确答案】 C
3-3(巩固) 在一段时间内,某生态系统中甲、乙两个种群的增长速率变化如下图所示。
下列分析正确的是( )
A.t0-t3,甲的种群数量大于乙的种群数量
B.t2-t4,甲种群和乙种群的年龄结构分别为衰退型和增长型
C.t4时,甲种群数量达到环境容纳量,乙种群数量继续增加
D.甲、乙种群为种间竞争关系,最终甲种群将被乙种群完全排除
【正确答案】 C
3-4(巩固) 下图所示曲线表示同一生物种群数量变化的不同指标。下列叙述正确的是( )
A.图1、2、3中b、d、f点对应的时刻,种群内部的生存斗争最为激烈
B.图1、2、3都可以表示该种群在理想环境条件下的增长规律
C.图1中b点的增长速率与图2中c点的相对应
D.图2中的c~d段和图3中的e~f段种群的数量都在减少
【正确答案】 A
3-5(巩固) 自然界中种群的数量特征是种群最重要的特征之一,如图表示某动物种群在不同条件下数量变化情况的数学模型,下列说法错误的是( )
A.D段波动主要是出生率和死亡率变动所致
B.若图中A段种群增长近似于J型曲线,则需要满足的条件是空间和资源充裕、气候适宜、没有天敌等
C.该种群的环境容纳量是E段的种群数量,在该阶段,若人为地一次性捕杀该动物后,其K值基本不变
D.影响种群数量变化的因素很多,分析图中曲线,与D段相比,影响C段的因素最可能是食物和天敌
【正确答案】 D
3-6(提升) 大山雀是一种林间留鸟,喜食多种昆虫。在人工纯松树林区,大山雀对防控松毛虫灾害有重要作用。如图中甲、乙两条曲线表示松毛虫和大山雀当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt+1)之间的关系,虚线P表示Nt+1=Nt。不考虑种群的迁入和迁出,下列相关叙述正确的是( )
A.研究大山雀和松毛虫的关系属于种群水平的种间关系
B.大山雀捕食松毛虫,图中甲曲线可表示松毛虫的种群数量变化
C.对于乙种群而言,C点表示种群增长速率最快时其种群的数量
D.当大山雀种群数量低于A点时,种群数量会逐年下降甚至灭绝
【正确答案】 D
【原卷 4 题】 知识点 酶促反应的因素及实验,验证性实验与探究性实验
【正确答案】
C
【试题解析】
4-1(基础) 酶分子具有相应底物的活性中心,用于结合并催化底物反应。在37℃、适宜pH等条件下,用NaCl和CuSO4溶液,研究Cu2+、Cl-对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响,得到实验结果如图所示,已知Na+和SO42-几乎不影响该反应。
下列相关分析,正确的是( )
A.实验中的可变因素是无机盐溶液的种类
B.Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P点的长
C.实验说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子上的活性中心
D.若将温度提高至60℃,则三条曲线的最高点均上移
【正确答案】 B
4-2(基础) 多酚氧化酶PPO催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如下图所示,各组加入的PPO的量相同。下列说法错误的是( )
A.该实验的自变量是温度和酶的种类,PPO用量是无关变量
B.与酶B相比,相同温度条件下酶A的活性更高
C.实验过程中应将底物和酶溶液分别放在相同温度下适当时间后再混合
D.探究酶B最适温度时,应在30~50°C间设置多个温度梯度进行实验
【正确答案】 B
4-3(巩固) 超氧化物歧化酶(SOD)是一种源于生命体的活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质,进而减缓生物体的衰老。某喜温植物幼苗在低温锻炼(10℃、6天)后,接着进行冷胁迫(2℃、12h),其细胞内SOD活性的动态变化图如下。下列相关分析错误的是( )
A.该实验目的为探究低温锻炼是否能提高植物抗寒能力
B.低温锻炼能提高SOD活性且其在冷胁迫后SOD活性相对较稳定
C.未锻炼组冷胁迫后SOD活性降低是由于其空间结构发生了改变
D.无论是否锻炼,胁迫后SOD降低化学反应活化能的能力均降低
【正确答案】 C
4-4(巩固) 酶抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种类型,其作用机理如图1所示。多酚氧化酶(PPO)催化的酶促反应是储运过程中引起果蔬褐变和品质劣变的主因。某实验小组在最适条件下探究了柠檬酸对PPO活性的影响,实验结果如图2所示,各组加入的PPO的量相同。下列说法错误的是( )
A.该实验的自变量是柠檬酸的浓度和底物浓度
B.柠檬酸最可能是多酚氧化酶的竞争性抑制剂
C.图2中限制A点反应速率的主要因素是酶活性
D.果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸能延长保鲜时间
【正确答案】 B
4-5(巩固) 将某种酶运用到工业生产前,需测定使用该酶的最佳温度范围。下图中的曲线①表示在各种温度下该酶活性相对于最高酶活性的百分比。将该酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,即下图中的曲线②。据此作出判断,正确的是( )
A.由曲线①可知80 ℃为该酶的最适温度,应该在30℃以下保存该酶
B.该实验的自变量是测定酶活的温度,因变量是相对酶活性和残余酶活性
C.该酶使用的最佳温度范围是70-80 ℃
D.测定②曲线的各数据应在该酶的最适PH和最适温度下进行
【正确答案】 D
4-6(提升) 图1中甲曲线表示在最适温度下某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系,乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH 的变化趋势。除了温度和pH对酶活性有影响外,一些抑制剂也会降低酶的催化效果,图2为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图3为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法正确的是( )
A.图1中AB段限制反应速度的因素是反应物浓度,在B点后适当增加酶浓度,反应速率将增大
B.图1中E点代表该酶的最适pH,短期保存该酶的适宜条件对应于图中的D、H两点
C.图2中非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同
D.图3中曲线B和曲线C分别是在酶中添加了非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂的结果
【正确答案】 A
【原卷 5 题】 知识点 染色体数目的变异,多倍体育种,染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念,减数分裂异常情况分析
【正确答案】
A
【试题解析】
5-1(基础) 染色体断裂重接假说的主要内容是一条染色体断裂产生两个断裂端,这些断裂端可按下列三种方式发展:①保持原状,不愈合,无着丝点的染色体片段丢失;②同一条染色体断裂产生的两个断裂端重接,恢复为原来的染色体;③某条染色体断裂产生的一个或两个断裂端与另一条非同源染色体断裂所产生的断裂端连接,产生新的染色体。下列说法正确的是( )
A.方式①导致了染色体数目变异
B.方式②导致了染色体结构变异
C.方式③属于染色体结构变异中的易位
D.断裂重接的染色体一定会遗传给后代
【正确答案】 C
5-2(基础) 目前市场上销售的香蕉均来自三倍体香蕉植株,下图表示某三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是( )
A.图中染色体加倍的原因是有丝分裂后期着丝粒的分裂受阻
B.若图中野生芭蕉的基因型为Aa,则图中无子香蕉的基因型可能有4种
C.图中野生芭蕉、有子香蕉和无子香蕉是三个不同物种
D.该过程说明生殖隔离的形成必须经过长期的地理隔离
【正确答案】 B
5-3(巩固) 某植物突变株表现为黄叶(aa),用该突变株分别与不含a基因的5号单体(5号染色体缺失一条)、绿叶纯合的5号三体杂交得F1,自交得。若单体和三体产生的配子均可育,但一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于和,下列说法错误的是( )
A.分析突变株与5号单体的杂交后代,可确定A、a是否位于5号染色体上
B.若突变株与5号单体杂交得到的中黄叶:绿叶=5:3,则A、a基因位于5号染色体上
C.若A、a基因不位于5号染色体,则突变株与5号三体杂交得到的中黄叶:绿叶=1:3
D.若突变株与5号三体杂交得到的中绿叶;黄叶=31:5,则A、a基因位于5号染色体上
【正确答案】 B
5-4(巩固) 育种专家利用普通小麦(6n=42,AABBDD)与其近缘属簇毛麦(2n=24,VV)进行相关的育种实验,(注:每个字母代表一个染色体组。)如下图所示,相关分析错误的是( )
A.技术Ⅰ可为诱变处理,品系2发生染色体丢失
B.技术Ⅱ表示花药离体培养,其过程需添加糖类等物质
C.品系1、2和3在培育过程中都发生了染色体变异
D.品系1和品系3均为单倍体,因而均不可育
【正确答案】 D
5-5(巩固) 研究发现有时两条X可融合成一个X染色体,称为并连X(记作“X∧X”),其形成过程如图甲所示。科研小组将一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)和一只正常雄蝇杂交,结果如图乙所示,子代连续交配也是如此,因而称为并连X保持系。下列叙述正确的是( )
A.并连X的形成过程中发生了染色体变异和基因突变
B.并连X的雌蝇体内细胞中染色体组数是1或2或4
C.在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雌蝇
D.利用该保持系,可“监控”雄蝇Y染色体上的新发突变
【正确答案】 B
5-6(提升) Bridges用白眼雌果蝇()与红眼雄果蝇(XBY)杂交,大约每2000个子代有一个白眼雌果蝇或红眼雄果蝇,显微镜下观察这些例外果蝇是由于其中一个亲本减数分裂过程中性染色体不分离导致的。已知果蝇存在三条性染色体时,同源程度更高的染色体间更容易配对(占总体80%),而未发生配对的染色体则随机分向两极,下表为果蝇的性染色体组成与性别的对应关系,下列叙述错误的是( )
类型
XX
XY
XXY
X
XYY
其他
性别
♀
♂
♀
♂
♂
死亡
A.例外果蝇的产生是由于母本减数分裂异常导致的
B.例外白眼雌果蝇的基因型为XbXbY
C.例外白眼雌果蝇减数分裂产生的配子占45%
D.例外的白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交,子代中红眼雌果蝇占9/20
【正确答案】 D
【原卷 6 题】 知识点 细胞的分化,有丝分裂的物质的变化规律,胚胎干细胞技术
【正确答案】
D
【试题解析】
6-1(基础) 转分化是指一种类型的分化细胞在结构和功能上转变成另一种分化细胞的过程。临床研究发现,当机体的肝脏出现慢性损伤时,肝脏的星状细胞就会持续增生,并转化为肌纤维母细胞、成纤维样细胞以及肌成纤维细胞等。下列说法错误的是( )
A.转分化的实质是基因的选择性表达
B.转分化的过程与植物组织细胞脱分化的过程相同
C.星状细胞转分化过程中发生了细胞的分裂与分化
D.星状细胞转分化形成的三种细胞遗传物质均相同
【正确答案】 B
6-2(基础) 科学家利用皮肤细胞“炮制”出了iPS细胞(多能干细胞)。下图为该技术的操作流程模式图,根据图示推断iPS细胞( )
A.与表皮细胞、心肌细胞相比,iPS细胞分化程度较低
B.水分减少,代谢速率较慢
C.分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
D.只能分化形成某种特定类型的细胞
【正确答案】 A
6-3(巩固) 细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列 KFERQ 的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体 L 结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C.抑制 L 基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
【正确答案】 C
6-4(巩固) 研究人员发现,通过诱导男性体内多能干细胞表达NR5A1就能产生睾丸间质细胞。睾丸间质细胞可能会产生睾酮(激素);随后研究者利用LNCaP细胞进行了细胞增殖实验,发现诱导产生的睾丸间质细胞分泌的睾酶可能会促进LNCaP细胞的增殖。下列相关叙述正确的是( )
A.睾丸间质细胞与多能干细胞的不同是基因选择性表达的结果
B.睾酮可能通过直接参与DNA的复制从而使LNCaP细胞增殖
C.多能干细胞的分化和LNCaP细胞的增殖均能使细胞数量增多
D.LNCaP细胞增殖产生的细胞经过衰老之后才能进入凋亡阶段
【正确答案】 A
6-5(巩固) 脑缺血会引起局部脑神经缺氧而导致脑部轻度受损,甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤,最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞,它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞和神经细胞等。研究发现M的线粒体可以转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中,实现细胞供能机制的修复,此方法将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。下列相关叙述错误的是( )
A.M参与受损部位修复时,体内同时有细胞发生程序性死亡
B.M有分裂能力强、全能性较高,以及分化成多种细胞等特点
C.M分化形成的几种细胞形态、结构和功能不同的根本原因是DNA不同
D.据题意推测N细胞的恢复机制可能是:通过增加N细胞中的线粒体数量使有氧呼吸加强,产生更多的ATP,为损伤细胞修复提供充足的能量
【正确答案】 C
6-6(提升) 科学家将c—Myc、KIf4、Sox2和Oct—3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下,iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.iPS细胞有丝分裂后期染色体数目与核DNA分子数目相同
B.iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变
C.iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱
D.小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似,T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
【正确答案】 C
【原卷 7 题】知识点 兴奋在神经元之间的传递,神经系统的基本结构
【正确答案】
B
【试题解析】
7-1(基础) 恐惧时,人体交感神经-肾上腺髓质系统和副交感神经-胰岛B细胞系统的活动都会增强,表现出警觉性提高、反应灵敏和物质代谢加快等应激反应。下列叙述错误的是( )
A.该应激反应需要神经-体液调节协调配合
B.交感神经和副交感神经的活动都是相反的
C.交感神经-肾上腺髓质系统可促使汗腺分泌活动增强
D.副交感神经-胰岛B细胞系统的活动能促进组织细胞对血糖的吸收
【正确答案】 B
7-2(基础) 适当电刺激“足三里”穴位,会激活一组表达ProKr2蛋白的感觉神经元,使得迷走神经-肾上腺通路激活,驱动肾上腺释放肾上腺素等抗炎物质激活抗炎通路。若刺激过强则会激活另一组交感神经反射,而达不到抗炎效应。下列叙述错误的是( )
A.电刺激通过神经-体液-免疫网络激活抗炎通路
B.该抗炎通路中的迷走神经属于躯体运动神经
C.通过抑制ProKr2蛋白基因的表达可以验证ProKr2的作用
D.通过检测细胞因子的含量变化可以检测电刺激疗法的抗炎效果
【正确答案】 B
7-3(巩固) 人在情绪压力下,5-羟色胺(5-HT)含量会降低。图示为5-HT在5-羟色胺能神经元和多巴胺能神经元间传递信号的过程,5-HTIA是5-HT的受体,该过程能使人产生愉悦情绪,从而增加抗压能力。下列分析正确的是( )
A.5-HT可与5-羟色胺能神经元上的5-HTIA结合引起突触后膜产生兴奋
B.突触后膜产生动作电位时Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.5-羟色胺能神经元可通过胞吐的形式分泌和回收5-HT
D.适量补充蛋白质有利于产生愉悦情绪,增强人的抗压能力
【正确答案】 D
7-4(巩固) 神经中枢的抑制机制有3种模式,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.模式Ⅰ体现了神经调节中存在负反馈调节机制
B.模式Ⅱ中,④兴奋后释放的神经递质进入突触间隙,导致⑤兴奋、③抑制
C.模式Ⅲ中,⑧兴奋后释放抑制性神经递质,抑制兴奋由⑦传向⑨
D.屈肘反射时肱二头肌收缩,肱三头肌舒张,神经调节机制属于模式Ⅱ
【正确答案】 B
7-5(巩固) 某研究人员发现:刺激支配猫尾巴的交感神经(传出神经)后可引起尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速;如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经能引起尾巴上的毛竖立,但心脏活动不加速。下列对该实验现象的分析错误的是( )
A.猫尾毛竖立的同时心脏活动加速,可能是因交感神经作用后某化学物质由静脉回流至心脏引起的
B.抑制支配猫尾巴的交感神经释放的物质的分解,可抑制猫尾毛竖起
C.刺激支配猫尾巴的交感神经使尾巴上的毛竖立过程中发生了生物膜的更新
D.副交感神经也是传出神经,其作用往往与交感神经相反
【正确答案】 B
7-6(提升) 将肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程,称为兴奋—收缩耦联,兴奋—收缩耦联过程如图所示,包括三个主要步骤:电兴奋通过横管系统传向肌细胞的深处;三联管结构处将信息传递至Ca2+释放通道;L管对Ca2+的释放。钙泵是一种Ca2+依赖式ATP酶,可以分解ATP获得能量使Ca2+逆浓度梯度转运,从而实现L管对Ca2+的回收。下列说法正确的是( )
A.神经一肌接头实现电信号到化学信号的转化
B.若肌细胞的横管被破坏,则肌细胞接头处不会产生动作电位
C.Ca2+大量释放进入细胞质基质与收缩蛋白结合引起肌肉收缩
D.静息状态时,①处的Ca2+浓度高于②处的
【正确答案】 C
【原卷 8 题】 知识点 兴奋在神经纤维上的传导,膜电位的变化及相关曲线,血糖调节
【正确答案】
C
【试题解析】
8-1(基础) 胰岛素与靶细胞膜上的受体特异性结合后,受体胞内部分的相关位点发生磷酸化水平改变,进而激活胞内信号通路,实现降血糖;据图分析,不会引起胰岛素抵抗(主要指胰岛素不能起到正常的生理功能)的是( )
A.GLUT4蛋白功能失活 B.控制胰岛素受体合成的基因突变
C.胰岛素分泌不足 D.含GLUT4的囊泡与膜融合受阻
【正确答案】 C
8-2(基础) 下图为神经纤维接受刺激后膜电位变化和膜对离子通透性的关系,其中 GNa 表示膜对 Na+的通透性, Gk 表示膜对 K+ 的通透性。下列叙述不正确的是 ( )
A.在动作电位的产生过程中,细胞膜的通透性会发生变化
B.若神经纤维处于高 Na+环境,神经纤维的动作电位会变大
C.动作电位下降支的产生原因是膜对 Na+ 的通透性下降引起的
D.突触前膜释放的神经递质可使突触后膜兴奋或抑制
【正确答案】 C
8-3(巩固) 进食可刺激小肠K细胞分泌多肽GIP,GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞,促进葡萄糖进入脂肪细胞并转化为脂肪,其作用机制如图所示(1-4代表细胞膜上的不同结构)。下列相关叙述错误的是( )
A.1-4表示不同细胞膜上的特异性受体,一种物质可以与多种受体结合
B.血糖浓度升高可以直接和通过神经递质来刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
C.口服适量葡萄糖可能比静脉注射适量葡萄糖引起的胰岛素分泌量更多
D.小肠K细胞分泌的GIP由血液循环定向运输到胰岛B细胞和脂肪细胞
【正确答案】 D
8-4(巩固) 肝脏是哺乳动物合成胆固醇的主要场所,餐后胆固醇的合成量会增加,其调节机制如图,图中mTORC1、AM、USP20、HMGCR均为调节代谢过程的酶。下列叙述正确的是( )
A.乙酰-CoA可直接生成胆固醇
B.细胞内葡萄糖浓度增加可通过抑制AM进而提高mTORC1的活性
C.进食后胰岛素分泌增多,与细胞膜上的受体结合后可抑制USP20磷酸化
D.USP20基因缺失或其药理抑制作用可以提高胆固醇的水平
【正确答案】 B
8-5(巩固) 胰岛素是由胰腺中的胰岛B细胞分泌的激素,在人体的血糖平衡调节中发挥着重要作用。除了调节血糖外,胰岛素还可以影响脑神经元的生理功能,其调节机制如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.InR受损后,对炎症因子的抑制作用减弱,从而提高神经元摄取葡萄糖的速率
B.胰岛素激活InR后可以通过抑制炎症因子的释放进而抑制神经细胞的变性、坏死
C.InR激活后可以促进神经元树突末梢释放神经递质并作用于突触后膜上的受体,改善突触后神经元的形态与功能
D.某些糖尿病人胰岛功能正常,但体内胰岛素对InR的激活能力下降,与正常人相比,此类病人体内胰岛素含量偏低
【正确答案】 C
8-6(提升) 为研究物质x对某种哺乳动物的突触传递的作用,科研人员用谷氨酸受体抑制剂、物质x分别处理离体培养的该动物神经元,再分别电刺激突触前神经元,并检测突触后膜电位变化,结果如图甲所示。已知Ca2+内流可引起突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质。研究者用x处理(图乙中2~4min)突触前神经元,检测其Ca2+通道电流相对值的变化,结果如图乙、下列有关推测正确的是( )
A.谷氨酸作用于突触后膜,引起突触后神经元的Cl-通道开放
B.由图甲结果可知,x可促进突触间信号的传递
C.由图乙结果可知,x可抑制突触前神经元释放谷氨酸
D.由实验结果可知,x和谷氨酸受体抑制剂对突触传递的抑制机理相同
【正确答案】 C
【原卷 9 题】 知识点 体液免疫,自身免疫病
【正确答案】
B
【试题解析】
9-1(基础) 风湿性自身免疫病(RAD)是一类主要影响肌肉、关节、结缔组织和骨骼的免疫系统失调性疾病。抗疟药物氯喹(CQ)及羟氯喹(HCQ)可用于RAD的治疗,其作用机制是CQ及HCQ可通过干扰Toll样受体(TLR)信号而发挥抗炎作用,TLR可引起抗原呈递细胞的活化,增强T细胞和B细胞的免疫功能,在免疫应答中发挥着重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A.RAD发生机理与过敏反应相同,发生快、消退也快
B.CQ及HCQ可通过干扰TLR信号的转导而抑制免疫细胞的激活
C.辅助性T细胞能将抗原呈递给B细胞、细胞毒性T细胞和记忆细胞
D.若TLR缺陷,则会加重RAD对肌肉、关节的影响,使机体免疫功能失调
【正确答案】 B
9-2(基础) 有一些人体自身组织成分虽具有抗原性,但在正常情况下,由于组织屏障,不能进入血液,因此不能与免疫细胞接触激发免疫应答,此种抗原称为隐蔽抗原,如脑组织、眼晶状体蛋白等。某人的左眼球严重损伤,医生建议立即摘除左眼球,若不及时摘除,右眼可能会受损。下列叙述错误的是( )
A.左眼球损伤后释放的抗原性物质运送至右眼球引发自身免疫病
B.眼球损伤后,眼晶状体蛋白等物质释放出来引发特异性免疫
C.隐蔽抗原虽未与免疫系统接触,但人体内依然存在能识别隐蔽抗原的免疫细胞
D.隐蔽抗原释放造成的疾病可用免疫抑制剂治疗缓解
【正确答案】 A
9-3(巩固) 研究癌症的科学家发现PD-1蛋白是T细胞表面的一种免疫抑制性跨膜蛋白,会抑制T细胞的激活,相当于T 细胞的“刹车”。而 PD-1蛋白抗体药物的使用,可使 T 细胞增殖、分化并产生淋巴因子,从而高效攻击癌细胞,这种方法称为癌症免疫疗法。下列叙述正确的是( )
A.浆细胞可分泌PD-1 抗体并杀死癌细胞
B.若正常机体分泌PD-1抗体,可能会导致机体患自身免疫病
C.活化的T细胞和吞噬细胞均能够特异性识别抗原,并裂解靶细胞
D.若抑制器官移植患者的PD-1 蛋白的功能,将提高移植的成功率
【正确答案】 B
9-4(巩固) 间充质干细胞(简称MSCs)是一类具有免疫调节作用的细胞,具有较低的免疫原性,其不容易被宿主T细胞识别,可以逃避不同基因免疫细胞的识别。MSCs可调节T细胞分化,影响其各亚群平衡,如MSCs可诱导产生调节性T细胞(简称Treg),Treg能抑制自身反应性淋巴细胞的增殖,预防和阻止自身免疫疾病的发生。下列相关叙述正确的是( )
A.人体免疫系统由免疫器官和淋巴细胞、吞噬细胞等免疫细胞组成
B.可将MSCs用于类风湿性关节炎等自身免疫疾病的治疗
C.机体自身反应性淋巴细胞减少会诱发自身免疫疾病
D.将外源的MSCs输入患者体内会因免疫排斥反应而发挥不了作用
【正确答案】 B
9-5(巩固) 过敏性鼻炎是一种儿童常见病,其发生与鼻黏膜分泌的P物质有关,机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.过敏原初次刺激特异性个体不会发生免疫反应
B.过敏原与浆细胞表面受体结合后刺激其分泌IgE抗体
C.P物质引起鼻黏膜毛细血管扩张会导致组织液减少
D.找出并避免接触过敏原是预防过敏性鼻炎的主要措施
【正确答案】 D
9-6(提升) 类风湿性关节炎(RA)是一种慢性自身免疫病。研究人员分别测定了多名健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的含量,结果如图1所示。有些细胞因子能促进B细胞增殖分化,促进免疫炎症反应;而另一类细胞因子则抑制免疫炎症反应。糖皮质激素(GC)是治疗RA的药物之一,其分泌的调节途径如图2所示,CRH和ACTH分别是下丘脑和垂体分泌的激素。下列说法错误的是( )
A.RA与花粉过敏、艾滋病的发病机理都不同
B.INF-a和IL-6是促进RA患者免疫炎症的细胞因子
C.GC通过抑制IL-4和IL-10的产生而治疗RA
D.垂体细胞既有CRH受体,也有GC受体
【正确答案】 C
【原卷 10 题】 知识点 果酒和果醋的制作原理,腐乳制作的原理,泡菜的腌制
【正确答案】
B
【试题解析】
10-1(基础) “古遗六法”中对黄酒酿造作了如是描述:黍米必齐、曲蘖必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得。下列叙述错误的是( )
A.“黍米必齐”是指发酵原材料需优良,为酵母菌发酵提供物质和能量
B.“曲蘖必时”是指制曲时应选择适宜的节气,确保酵母菌繁殖所需的温度等条件
C.“陶器必良”“火剂必得”“湛炽必洁”均指需控制发酵过程的环境条件
D.通过上述过程酿出的鲜酒成分单一,无需灭菌可直接罐装为成品销售
【正确答案】 D
10-2(基础) 利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久,遍布民间,一般称作传统发酵技术。下列关于发酵技术的叙述中,不正确的是( )
A.制作泡菜要控制好腌制的时间、温度和食盐用量
B.当缺少氧气和糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
C.制作葡萄酒时要先冲洗葡萄再去枝梗
D.泡菜坛内有时会长出一层白膜,这层白膜是产膜酵母大量增殖形成的
【正确答案】 B
10-3(巩固) 传统的酱油制作工艺采用面粉、黄豆做成酱饼,通过蒸熟、发酵、摊晒,然后将酱饼捣碎和盐汤盛入缸中,主要利用黑曲霉发酵,经5~6个月日晒夜露,不断搅动酱缸里的酱,进行“捣缸”,待酱料完全熟化,再进行压榨过滤。下列说法错误的是( )
A.“蒸熟”使大豆蛋白质适度变性,淀粉蒸熟糊化,并杀灭附着在原料上的微生物
B.加盐的目的只是赋予酱油一定的咸味
C.“捣缸”的目的是通风降温,混合均匀,以利于曲霉正常生长繁殖
D.黑曲霉产生的蛋白水解酶等多种酶可水解原料中的蛋白质,增加酱油的鲜味
【正确答案】 B
10-4(巩固) 《故都食物百咏》中提到灌肠:“猪肠红粉一时煎,辣蒜咸盐说美鲜。已腐油腥同腊味,屠门大嚼亦堪怜。”灌肠是我国传统食物之一,其制作流程是:肉绞碎→拌料(盐、酒糖等)腌制→装肠衣(注意压实,分段打结)→扎孔晾干。下列有关说法不正确的是( )
A.料包中的盐与酒的作用是调味及抑制香肠中杂菌生长
B.装肠衣时注意压实及分段打结都是为了抑制好氧微生物的繁殖
C.扎孔是为了排出香肠中微生物细胞呼吸产生的二氧化碳
D.质检时可用稀释涂布平板法对香肠中的微生物进行检测计数
【正确答案】 C
10-5(巩固) 成熟的紫皮百香果果皮中富含花色苷,果汁色泽金黄、香气馥郁、酸甜可口,富含多酚、类胡萝卜素等活性成分,有“果汁之王”的美称。以紫皮百香果全果和果汁为原料发酵,所得百香果酒的香气深受消费者的喜爱。以下说法正确的是( )
A.百香果酒制作过程中酵母菌始终进行无氧呼吸
B.从酿酒残渣中筛选培养醋酸菌时,在缺少糖的液体培养基中可加入乙醇作为碳源
C.可利用酸性的重铬酸钾遇酒精变黄的特点,检测发酵液是否开始进行酒精发酵
D.家庭制作百香果酒时,要每隔12小时打开瓶盖使多余的二氧化碳排出
【正确答案】 B
10-6(提升) 下列关于传统发酵过程的叙述错误的有几项( )
①利用葡萄发酵产生果酒的后期,加入醋酸菌即可产生醋酸
②制作泡菜时腌制方法、时间长短和温度高低都会影响亚硝酸盐的含量
③泡菜发酵过程中向坛盖边沿的水槽中注满水有利于泡菜的有氧发酵
④家庭中泡菜加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种
⑤腐乳制作时毛霉等微生物产生的蛋白酶将氨基酸合成蛋白质
⑥当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸
A.二项 B.三项 C.四项 D.五项
【正确答案】 B
【原卷 11 题】 知识点 动物的体外受精,胚胎移植技术
【正确答案】
B
【试题解析】
11-1(基础) 第三代试管婴儿也称胚胎植入前遗传学诊断,精子和卵细胞形成受精卵发育成早期胚胎后植入子宫前对胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测,再进行胚胎移植。下列相关叙述正确的( )
A.胚胎移植前遗传学诊断需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞
B.进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
C.试管婴儿的早期胚胎发育经历了由桑葚胚→原肠胚→囊胚阶段
D.精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵
【正确答案】 D
11-2(基础) 卵胞浆内单精子注射(ICSI)技术借助显微操作系统,将携带外源基因的单一精子注入成熟卵母细胞胞质内使其受精,该技术能使任意单一精子不经自然选择而完成受精。下列有关叙述错误的是( )
A.这项技术涉及的生殖方式为有性生殖
B.采集哺乳动物卵母细胞前,需要对雌性动物进行超数排卵
C.受精后得到的受精卵需直接移植到受体子宫内培养
D.这项技术可用于治疗男性配子活力不强造成的不育症
【正确答案】 C
11-3(巩固) 和牛是世界公认的高档肉牛品种,其体型小、肉质鲜嫩、营养丰富。我国科学家通过胚胎工程技术,可以利用本地黄牛代孕来繁育和牛,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.为避免代孕牛对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
B.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养基中的营养液
C.科学家可通过给和牛饲喂外源促性腺激素,促使其超数排卵
D.步骤乙为胚胎的移植,胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节
【正确答案】 D
11-4(巩固) 常见的辅助生殖技术有两种:一种叫做人工授精,即通过人工的方法,把精液或者精子送到雌性的生殖道,达到增加怀孕几率的目的;第二种辅助生殖技术就是试管动物,主要涉及体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植等技术。下列叙述错误的是是( )
A.人工授精后形成的早期胚胎立即与母体子宫建立联系
B.辅助生殖技术不一定会用到胚胎移植
C.与克隆动物不同,试管动物的培育属于有性生殖
D.人工授精和试管动物技术都要注意受体的生殖周期
【正确答案】 A
11-5(巩固) 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义,目前分离精子技术是有效的控制方法,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。试管牛的培育如下图所示。下列有关叙述正确的的是( )
A.试管牛的培育属于有性生殖
B.过程①指的是体外受精技术和胚胎移植技术
C.采集来的精子和卵母细胞可以直接用于受精
D.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
【正确答案】 A
11-6(提升) 一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析,筛选出不含该致病基因的卵细胞,采用试管婴儿技术辅 助生育后代,技术流程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.初级卵母细胞中含有两个致病基因,位于同源染色体上
B.通常若极体1含有致病基因,则卵细胞可用于试管婴儿
C.若致病基因位于X染色体上,则这对夫妻应选择生女儿
D.试管婴儿技术辅助生育时,精子与卵细胞受精时期是③
【正确答案】 B
【原卷 12 题】 知识点 植物体细胞杂交技术
【正确答案】
C
【试题解析】
12-1(基础) 如图所示为植物体细胞杂交的流程,两种植物细胞都为二倍体,它们的基因型分别为AABB、ddee。下列叙述正确的是( )
A.图中“去壁”要使用淀粉酶和果胶酶
B.①过程常采用的物理法有离心、振动、聚乙二醇
C.③过程和④过程分别表示再分化和脱分化
D.杂种植株的基因型为AABBddee
【正确答案】 D
12-2(基础) 以下为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体组分别是 AA 和 BB。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.经过程①获得的 a、b 称为原生质层,②过程利用了细胞膜的流动性
B.c 细胞只有 AABB 这一种类型,再生出细胞壁标志着原生质体融合完成
C.过程③和④分别是脱分化和再分化,脱分化与再分化过程具有基因选择性表达
D.获得的植物 d,因为在减数分裂时同源染色体能正常配对,所以理论上是可育的
【正确答案】 D
12-3(巩固) 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。为培育抗黑腐病杂植株,研究者设计如下流程。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①需要使用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶来处理两种细胞
B.过程②后,显微镜下观察到有叶绿体的细胞即为融合细胞
C.过程③的培养基中需加入植物激素来诱导脱分化和再分化
D.可借助黑腐病菌接种实验对杂种植株进行鉴定
【正确答案】 D
12-4(巩固) 长穗偃麦草是小麦的一个重要野生近缘种,具有蛋白质含量高、抗多种真菌和病毒病害、耐旱、耐寒等优良性状,科学家利用植物体细胞杂交技术培育了普通小麦—长穗偃麦草杂种植株,流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①会发生非同源染色体的自由组合
B.过程③要用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁
C.过程④涉及脱分化和再分化等生理过程
D.杂种植株能表现出双亲的各种优良性状
【正确答案】 C
12-5(巩固) 如图为植物细胞融合及组织培养过程的示意图,下列有关叙述不正确的是( )。
A.植物体细胞杂交的最大优点在于克服远缘杂交不亲和的障碍
B.杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性
C.尽管愈伤组织可以进行光合作用,但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养
D.诱导原生质体A和B融合可以用物理或化学的手段
【正确答案】 C
12-6(提升) 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是( )
A.照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,利于筛选杂种细胞
B.流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶,B处理可使用聚乙二醇
C.杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导,直接再分化成为杂种植株
D.杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因,并能通过父本进行传递
【正确答案】 C
【原卷 13 题】 知识点 细胞的分化,细胞凋亡,细胞坏死
【正确答案】
C
【试题解析】
13-1(基础) 细胞受病原体感染后,位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素C释放到细胞质基质,特异的水解酶被激活,经过一系列反应,促进细胞核中基因选择性表达,诱导细胞编程性死亡,同时病原体被消灭。下列叙述错误的是( )
A.细胞色素C参与线粒体中的[H]与氧气结合的过程
B.细胞编程性死亡过程中有核质之间的双向信息传递
C.被病原体感染的细胞通过编程性死亡属于细胞坏死
D.病菌感染细胞的凋亡降低了其它细胞被感染的风险
【正确答案】 C
13-2(基础) 人体干细胞的增殖有2种方式:对称性分裂和不对称性分裂。前者用于干细胞的自我更新;后者除了自我更新外,还可产生早期分化的细胞,称为祖细胞。祖细胞可以大量增殖,并进一步分化产生各种不同类型的细胞。下列叙述正确的是( )
A.干细胞的对称性分裂通过有丝分裂实现,不对称性分裂通过减数分裂实现
B.干细胞、祖细胞和分化后的不同类型细胞中的mRNA完全不同
C.研究干细胞维持自身特性以及诱导其分化的机制是利用干细胞的关键
D.干细胞的更新能力强,代谢旺盛,不会发生细胞衰老或细胞凋亡
【正确答案】 C
13-3(巩固) 细胞决定指细胞在发生可识别的形态变化之前,就已受到“约束”而向特定方向分化。细胞在这种决定状态下,沿特定类型分化的能力已经稳定下来,一般不会中途改变。最新研究发现,利用基因编辑方法关闭基因Brm(控制蛋白Brahma的合成),这些干细胞不再分化成正常的心脏细胞前体细胞而分化为脑细胞前体细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞决定先于细胞分化发生
B.细胞决定与基因选择性表达有关
C.Brahma可激活心脏细胞所需基因,而关闭脑细胞所需基因
D.上述研究发现与细胞决定相矛盾,但对细胞健康和疾病有借鉴意义
【正确答案】 D
13-4(巩固) 正常细胞凋亡时,一些信号刺激会引起线粒体内外膜通透性增加,导致细胞色素c等物质释放,进而诱导凋亡。Bcl-2家族蛋白可以与一些蛋白质互作来调节线粒体外膜通透性,进而调控凋亡过程。在已知的多种肿瘤细胞中,Bcl-2均呈现高表达,抑制肿瘤细胞凋亡。依据上述材料分析,下列叙述中错误的是( )
A.细胞癌变改变了线粒体内外膜的通透性
B.正常细胞的凋亡与细胞内Bcl-2基因表达有关
C.降低肿瘤细胞中Bcl-2含量,可抑制肿瘤细胞凋亡
D.根据线粒体在肿瘤发生中的作用,可以为靶向治疗肿瘤提供理论指导
【正确答案】 C
13-5(巩固) 在神经系统的发育过程中,没有与靶细胞建立连接的原始神经元会发生凋亡,这与靶细胞分泌的一种存活因子有关,当存活因子与神经元膜上的受体结合后,可以调控Bel-2基因表达产生Bel-2蛋白(抑制细胞凋亡),下列有关叙述正确的是( )
A.Bel-2基因可直接抑制原始神经元凋亡
B.Bel-2基因的表达会受存活因子的影响
C.靶细胞中没有Bel-2基因和凋亡相关基因
D.存活因子定向运输给原始神经元细胞
【正确答案】 B
13-6(提升) 某些与神经细胞相连接的靶细胞会分泌出一定量的“存活因子”,没有接收到“存活因子”信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序,如下图所示。下列关于“存活因子”和凋亡程序的说法正确的是( )
A.只要有存活因子就会启动凋亡程序
B.凋亡程序是否启动与存活因子无关
C.存活因子的存在可以抑制凋亡程序的表达
D.存活因子可以清除具有凋亡程序的细胞
【正确答案】 C
【原卷 14 题】 知识点 自然选择与适应的形成,隔离与物种的形成,协同进化与生物多样性,生物有共同祖先的证据
【正确答案】
C
【试题解析】
14-1(基础) 运用证据和逻辑进行推测是研究生物进化最为有效的方法。下列有关进化证据的叙述错误的是( )
A.研究不同地层的古生物化石可以推测生物进化的路线,这是最直接的证据
B.不同生物的细胞色素c的氨基酸序列存在差异,这否定了生物有共同的祖先
C.人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%,这属于分子水平的证据
D.人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾,这属于胚胎学证据
【正确答案】 B
14-2(基础) 自然界中存在3种能感染人的虱子:阴虱、人虱和头虱,它们分别寄生于腋下、躯干和头发中,来源于共同祖先。它们在某种条件下可以相互杂交,但后代个体发育不正常。下列有关叙述,错误的是( )
A.三种虱子在形态结构上的相似性能为来自于共同祖先提供证据
B.三种虱子的祖先在寄生场所上的差异形成了一定的地理隔离
C.三种虱子之间已经形成生殖隔离,属于不同的物种
D.不同的寄生场所使虱子的祖先发生了不同形式的变异
【正确答案】 D
14-3(巩固) 趋同进化是指源自不同祖先的生物,由于相似的生活方式,整体或部分形态结构向着同一方向改变。新研究表明,通过比较解剖学而不是分子水平上的基因序列来确定生物进化关系的做法,严重误导了几个世纪以来的物种分类工作。下列有关说法错误的是( )
A.趋同进化不等于物种之间的协同进化,协同进化产生了生物多样性
B.达尔文的共同由来学说不能单独解释生物趋同进化的现象
C.趋同进化产生新物种的过程需要经过可遗传变异、自然选择和隔离
D.目前来看,细胞和分子水平的证据是研究生物进化最直接、最重要的证据
【正确答案】 D
14-4(巩固) 细胞色素c约含有104个氨基酸,是生物有氧呼吸过程中的一个非常重要的电子传递体。下表所示不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异,下列叙述错误的是( )
生物名称
黑猩猩
猕猴
狗
鸡
响尾蛇
金枪鱼
果蝇
天蚕蛾
酵母菌
氨基酸差异/个
0
1
11
13
14
21
27
31
44
A.这一事实可以从分子水平说明这些生物可能起源于原始的共同祖先
B.具表推测,与黑猩猩相比,人和酵母菌的亲缘关系更远
C.与人类和黑猩猩的细胞色素c合成相关的基因碱基序列可能不同
D.乳酸菌的细胞色素c氨基酸序列与表中酵母菌差异最小
【正确答案】 D
14-5(巩固) FoxP2是从低等真核生物到哺乳类动物细胞中都广泛存在的一种蛋白质。下表为FoxP2部分氨基酸序列在人、小鼠、中华鳖、原鸡中的对比(不同的字母代表不同的氨基酸),下列叙述错误的是( )
不同生物FoxP2部分氨基酸序列对比表
位点
42位
262位
276位
330位
383位
462位
485位
人
S
S
A
N
I
M
T
小鼠
S
S
A
T
I
M
T
中华鳖
T
N
S
T
I
I
A
原鸡
T
N
S
T
V
M
T
A.不同生物的细胞中普遍含有FoxP2,这为生物有共同的祖先提供佐证
B.不同生物的细胞中FoxP2氨基酸序列存在差异的根本原因是基因突变
C.据对比表分析可知人和原鸡的FoxP2上只有两个位点的氨基酸是相同的
D.表中生物在进化上与人亲缘关系最近的可能是小鼠,最远的可能是中华鳖
【正确答案】 C
14-6(提升) 现代智人起源于非洲的观点,得到更多证据的支持。人们认为,约100万年前,非洲的古人类(人属各成员)第一次走出非洲,在各地发展出自己的种群,例如1856年在德国尼安德特河谷发现的尼安德特人。约10万年前,人类(现代智人种)第二次走出非洲,与第一次走出非洲的人类发生有限的基因交流。之后由于目前尚在争议的原因,第一次走出非洲的人类包括尼安德特人陆续灭绝,而我们的祖先生存下来并逐渐扩散占据了全世界。2009年瑞典科学家斯万特·帕博团队完成尼安德特人细胞核DNA的全基因组测序工作,发现生活在非洲之外的现代人体内都有1%-4%的尼安德特人基因,现代人的线粒体和Y染色体基因中则没有发现尼安德特人基因。帕博因在已灭绝古人类基因组和人类进化研究方面所做出的贡献,获得2022年诺贝尔生理学医学奖。下列有关叙述正确的是( )
A.帕博的研究说明尼安德特人和智人发生了不同物种的远缘杂交
B.非洲人不具有上述1%-4%的尼安德特人基因,说明他们没有共同的祖先
C.现代人线粒体和Y染色体无尼安德特人基因的原因是它们分别为母系遗传和父系遗传
D.帕博的研究依赖于PCR技术、DNA测序技术、防止除古人类化石DNA以外的外源DNA污染技术
【正确答案】 D
【原卷 15 题】 知识点 能量流动的概念和过程,生态系统的自我调节能力,生态工程的特点及基本原理
【正确答案】
A B C
【试题解析】
15-1(基础) 为了推进乡村振兴,科技人员在某村引进赤松茸,推广“稻菇轮作”露地栽培模式,如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.当地农田生态系统中引进的赤松茸属于分解者,可以实现该生态系统中能量的多级利用
B.该模式沿袭了“无废弃农业”的传统,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料
C.该模式充分利用了水稻秸秆中的能量,提高了能量传递效率
D.该模式既让土地休养生息,又增加了生态效益和经济效益,遵循了生态工程中的循环原理和整体原理
【正确答案】 ABD
15-2(基础) 我国力争在2060年前实现碳中和。为了实现碳中和目标,要减少温室气体排放量。通过“鱼食昆虫杂草一鱼粪肥田”的方式设计的稻鱼共生系统,实现了废弃物资源化。科研人员测算了稻鱼共生系统和水稻单作系统的温室气体排放量,结果如下表(单位:kgCO2·eq/hm2),下列说法错误的是( )
生产方式
化肥
农药
饲料
合计
氮肥
复合肥
小麦
玉米
稻鱼共生
278.2
1116.2
43.2
222.6
265.5
1925.7
水稻单作
459.0
1578.5
51.5
0
0
2089
A.稻鱼共生系统中,生产者只有水稻,而鱼属于第二、三营养级
B.相比水稻单作系统,稻鱼共生系统投入的饲料增加,更不利于实现碳中和目标
C.稻鱼共生系统增强了土壤肥力,其设计体现了循环、自生等生态工程基本原理
D.建立稻鱼共生系统在能量流动方面的意义是实现能量的循环利用,提高了能量利用率
【正确答案】 ABD
15-3(巩固) 下图表示“甘薯+奶牛+花木+龙虾+食用菌”的生态农业模式。下列有关叙述正确的是( )
A.图中可以组成的食物链是甘薯藤→奶牛→牛粪
B.该生态系统的设计遵循了循环原理、自生原理等生态学原理
C.图中有生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量4种成分
D.青贮的目的是通过微生物的有氧呼吸、分解甘薯藤中的有机物,有利于奶牛的消化吸收
【正确答案】 BC
15-4(巩固) 建设生态文明是关系人民幸福,关系民族未来的大计。某农户在从事农业活动中建立了庭院生态系统(结构如下图),相关叙述不正确的是( )
A.流入该庭院生态系统的能量是生产者固定的太阳能
B.与森林生态系统相比,该庭院生态系统抵抗力稳定性较弱
C.该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质与能量
D.从能量流动的角度来看,生态农业实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率
【正确答案】 AC
15-5(巩固) 下图是我国华北地区某生态农业模式图。相关叙述正确的是( )
A.该生态农业的构建主要遵循了物质循环再生、协调与平衡原理
B.该生态系统能够保持相对稳定,不需要外界能量的输入
C.该生态农业延长了食物链,提高了营养级之间的能量传递效率
D.该生态农业能同时实现降低环境污染、增加农民收入、促进产业发展
【正确答案】 AD
15-6(提升) 粮桑渔生态农业系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统,下图表示这一农业生态系统的基本模式。试根据图示判断下列说法正确的是( )
A.沼气池的建立既充分发挥资源的生产潜力,又防止了环境污染
B.通过巧接食物链使原本流向分解者的能量更多地流向了人,提高了能量的传递效率
C.这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区,这是因为建立生态工程时还需要遵循协调与平衡原理
D.上述生态农业系统通过改善和优化系统的结构,达到改善系统功能的效果
【正确答案】 ACD
【原卷 16 题】 知识点 细胞的分化,遗传信息的转录,遗传信息的翻译,基因表达的调控过程
【正确答案】
B D
【试题解析】
16-1(基础) 下图一所示为细胞中遗传信息的表达过程,图二表示遗传信息的传递途径。下列相关叙述错误的是( )
A.图一所示的核糖体在mRNA上从左往右移动
B.进行②时,RNA聚合酶与基因的起始密码子结合
C.人体细胞线粒体内和大肠杆菌细胞内能发生图一所示过程
D.进行②时,DNA解旋酶与DNA结合,使得DNA双链解开
【正确答案】 ABD
16-2(基础) 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是某油料作物细胞中的一种中间代谢产物,在两对独立遗传的基因(A和a、B和b)的控制下,可转化为油脂或蛋白质。某科研小组通过RNA干扰的方式获得了产油率更高的品种,基本原理如下图所示。下列说法中错误的是( )
A.产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为AAbb、aaBB
B.该研究通过抑制基因B表达过程中的翻译阶段来提高产油率
C.图示表明基因可以通过直接控制蛋白质和脂质的合成来控制性状
D.图示中过程①、过程②中不会发生T与A的碱基配对现象
【正确答案】 ACD
16-3(巩固) 真核生物大多数mRNA存在甲基化现象,甲基化位点集中在5'端,称5'帽子,3'端含有一个100~200个A的特殊结构,成为poly-A-尾。如图表示真核生物mRNApoly-A-尾与5'端结合的环化模型。下列说法正确的是( )
A.图示过程中的碱基互补配对形式与转录过程完全相同
B.图示过程可以显著提高每条多肽链的合成速率
C.mRNApoly-A-尾与5'端结合的环化可增强mRNA结构的稳定性
D.图示核糖体上合成的肽链氨基酸序列完全相同
【正确答案】 CD
16-4(巩固) 已知组蛋白乙酰化与去乙酰化,分别是由组蛋白乙酰转移酶(HAT)和去乙酰化转移酶(HDAC)催化的,HAT和HDAC 催化的乙酰化反应在真核生物基因的表达调控中起着重要作用,这两种酶通过对核心组蛋白进行可逆修饰来调节核心组蛋白的乙酰化水平,从而调控转录的起始与延伸。一般来说,组蛋白的乙酰化促进转录,而去乙酰化则抑制转录。染色质包括具有转录活性的活性染色质和无转录活性的非活性染色质,染色质上的组蛋白可以被乙酰化,下图表示部分乙酰化过程。下列相关推测合理的是( )
A.活性染色质由 DNA 和蛋白质组成,而非活性染色质无蛋白质
B.HDAC复合物使组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制
C.由图可知激活因子使组蛋白发生乙酰化可改变染色质的活性
D.细胞中HAT复合物的形成有利于 RNA聚合酶与DNA的结合
【正确答案】 BCD
16-5(巩固) 真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后,需要剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”,这种有效遗传信息的拼接与无效遗传信息的去除,被称为RNA剪接。如图是S基因的表达过程,下列有关分析错误的是( )
A.过程①需要的原料是核糖核苷酸,需要RNA聚合酶的参与
B.剪接体作用于过程②,其作用是催化磷酸二酯键的断裂
C.过程③中一个核糖体可结合多条mRNA链以提高蛋白质的合成速率
D.过程④分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成,需要RNA酶的参与
【正确答案】 BC
16-6(提升) 核基因P53是细胞的“基因组卫士”。当人体细胞DNA受损时,P53基因被激活,通过下图所示相关途径最终修复或清除受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。下列说法正确的是( )
A.若DNA损伤为DNA双链断裂,则被破坏的化学键是磷酸二酯键,修复该断裂DNA需要的酶是DNA连接酶
B.图中过程①发生的场所是细胞核和核糖体,完成过程②需要的原料是4种核糖核苷酸
C.P53基因控制合成的P53蛋白通过过程②合成lncRNA,进而影响过程①,其意义是有利于在短时间内合成大量的P53蛋白,以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制
D.当DNA分子受损时,P53蛋白既可启动修复酶基因的表达,也能启动P21基因的表达,启动P21基因表达的意义是阻止受损DNA的复制,阻断错误遗传信息的传递
【正确答案】 ABCD
【原卷 17 题】 知识点 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,提高生态系统稳定性的措施
【正确答案】
C D
【试题解析】
17-1(基础) 下图为云南高黎贡山北段植物群落中木本植物和草本植物丰富度随海拔高度变化情况。下列有关分析正确的是( )
A.2600m以上木本植物物种丰富度与海拔呈现负相关
B.2600m以下海拔高度木本植物丰富度大于草本植物的丰富度
C.海拔3100m以上草本植物物种丰富度增加可能是光照条件改变引起的
D.温度是草本植物物种丰富度随海拔变化的重要影响因素
【正确答案】 ACD
17-2(基础) 某科研小组通过践踏实验来模拟人类活动对高山草甸植被的干扰作用。选用5名体重不同的实验员进行不同频度的践踏处理,结果如下图。下列有关说法正确的是( )
A.5名不同体重的实验员分别对五个地块进行不同频度的践踏
B.由实验结果可推测适度放牧可使植被物种丰富度增加
C.据图分析可知,践踏区植被光合作用下降的原因可能是践踏使植物平均株高降低导致
D.放牧不同类型的牲畜会对高山草甸植被造成不同影响,不只是因为践踏频度不同
【正确答案】 BCD
17-3(巩固) 羊草和针茅为某草原的主要牧草,牲畜的适度踩踏和采食有利于羊草的发育。为确定草原植被类型与亚洲小车蝗暴发是否存在一定关系,将1m×1m×1m无底罩笼固定在已选好的8处样地,每处设置5个罩笼,每个罩笼内放置20只发育期相同的亚洲小车蝗跳蝻(蝗虫幼虫),每天定时记录跳蝻的存活数量、发育情况,统计结果如图,其中发育历期指完成一定的发育阶段所经历的时间。下列说法错误的是( )
A.该调查仿照样方法在每个样地中植被丰茂处随机放置罩笼
B.实验中设置多处样地、多个罩笼及一定数量的跳蝻可以减小误差
C.亚洲小车蝗在针茅草地的存活率高、发育历期短,更容易爆发
D.过度放牧会加速针茅草地向羊草草地演替,降低亚洲小车蝗的爆发
【正确答案】 AD
17-4(巩固) 湿地生态系统生物多样性丰富,鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶一段的生物多样性进行了调查,结果见下表。下列叙述错误的是( )
典型湿地
季节性湿地
中度退化湿地
严重退化湿地
湿地特征
常年积水
季节性积水
无积水
完全干涸,鼠害严重
生物样性指数
2.7
2.4
2.1
1.5
鸟类丰富度
25
17
12
9
注:生物多样性指数反映生物多样性水平
A.严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得营养结构最为复杂
B.因湿地退化食物不足,鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C.负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础
D.湿地退化对生物多样性的直接价值影响最大
【正确答案】 ABD
17-5(巩固) 洪泛区是指江河两岸、湖周海滨易受洪水淹没的区域,这些地区土地肥沃、生物种类丰富,合理利用这些地区发展生产、缩小洪灾是十分必要的。下图为某河流生态护坡的模式图,有关说法正确的是( )
A.区别季节性和偶然洪泛区两个群落的重要依据是物种组成
B.偶然洪泛区到淹没区生物种类不同体现了群落的水平结构
C.水位变动区各种浮水植物的环境容纳量随水位的变化而波动
D.该区域的所有生物通过复杂的食物关系实现了物质循环
【正确答案】 ABC
17-6(提升) 为探究柏桉藻成功入侵北大西洋沿岸某水域的原因,研究者用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克,用纱网分区(见图1):三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱,10天后对海藻称重,结果如图2。下列说法正确的是( )
A.柏桉藻成功入侵成为该区域的优势种说明该水域群落发生了次生演替
B.水虱的捕食和柏桉藻的竞争,使本地藻的死亡率上升、群落的丰富度下降
C.水虱同化的能量除用于呼吸作用以热能的形式散失外,其余储存在体内的有机物中
D.物种入侵增加了生态系统的营养关系,提高了生态系统的稳定性,有利于维持生态平衡
【正确答案】 AC
【原卷 18 题】 知识点 生长素的生理作用以及实例分析,植物生长调节剂及应用
【正确答案】
B D
【试题解析】
18-1(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
18-2(基础) 某实验小组获得了一株棉花突变体,为了测定该突变体茎生长素极性运输能力是否发生变化,用野生型和该突变型棉花以及适宜浓度的14C-IAA溶液进行相应实验,实验结果如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.实验组和对照组均需在氧气浓度相同且适宜的条件下进行
B.实验组和对照组均用等量且适量的14C-IAA溶液处理茎基端
C.实验结果说明突变型棉花合成生长素的能力比野生型棉花弱
D.实验结果说明突变型棉花生长素极性运输能力比野生型棉花强
【正确答案】 BCD
18-3(巩固) 下图1为0.02mg/L的生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)对薰衣草种子萌发的影响,下图2为不同浓度的IAA和GA对薰衣草种子萌发的影响。下列叙述正确的是( )
A.浓度为0.02mg/L时,只有ABA抑制薰衣草种子萌发
B.图2实验能说明GA与IAA具有协同作用
C.GA与IAA对薰衣草种子萌发的作用特点表现为两重性
D.若要进一步探究促进薰衣草种子萌发的最适GA浓度,则图2实验相当于预实验
【正确答案】 ACD
18-4(巩固) 研究人员用不同浓度的生长素(IAA)、赤霉素(GA3)对野牛草种子进行浸种处理,两种激素的不同浓度均设置3个重复组。待种子萌发后对幼苗地上部分与地下部分的生长情况进行测定,测定结果如表所示。下列叙述中正确的是( )
对照组
GA3浓度mg•L-1
IAA浓度mg•L-1
100
1500
2000
250
350
450
苗长(cm)
2.4
4.0
4.1
5.0
2.9
2.8
2.7
根长(cm)
1.9
2.2
1.9
2.0
3.4
2.9
2.8
A.对照组应以蒸馏水浸种处理,以3个重复组的平均值作为测定值
B.IAA的主要合成部位是芽、幼叶和发育中的种子,GA3是根冠
C.GA3主要促进幼苗茎的生长,IAA主要促进幼苗根的生长
D.实验结果表明 IAA、GA3对野牛草幼苗的生长调控均具有两重性
【正确答案】 AC
18-5(巩固) 蝴蝶兰的花朵艳丽娇俏,赏花期长,是春节期间人们争相购买的花卉之一。要想使蝴蝶兰在冬季提前开花,一般需从28℃高温转移至20℃低温处理3~4个月的时间,可使蝴蝶兰花芽分化。研究人员想确定激素的应用是否可以代替低温处理来提前花期,使用适宜浓度的外源赤霉素(GA3)与细胞分裂素类似物6-苄氨基嘌呤(BAP)处理蝴蝶兰植株,处理方式及结果如下表。下列说法正确的是( )
组别
28℃高温
20℃低温
1
2
3
4
5
6
7
8
处理方法
清水
GA3
BAP
GA3+BAP
清水
GA3
BAP
GA3+BAP
花序萌芽数
-
-
-
-
++
+
+++
+
花序数量
++
++
++++
++
++
++
++++
++
注:“+”表示数量多少,“-”表示不存在
A.蝴蝶兰花芽分化在根本上是内源性植物激素调节的结果
B.低温下GA3能减少花序数量,BAP可以加速花序萌芽
C.在花芽分化过程中GA3抑制了BAP的促进作用
D.GA3与BAP两种激素的应用不能代替低温处理
【正确答案】 CD
18-6(提升) 独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素。SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL突变体1(maxl)和SL突变体2(max2),其生长素水平正常,但植株缺失顶端优势,与野生型(W)形成明显区别;在幼苗期进行嫁接试验,培养后植株形态如图所示。据此分析,下列叙述正确的是( )
注:R代表根,S代表地上部分,“+”代表嫁接。
A.SL不能在产生部位发挥调控作用
B.maxl不能合成SL,但对SL敏感
C.max2对SL不敏感,但根能产生SL
D.推测max2_S+maxl_R表现顶端优势缺失
【正确答案】 BCD
【原卷 19 题】 知识点 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用,DNA重组技术的基本工具
【正确答案】
B C
【试题解析】
19-1(基础) 图1为某家族两种单基因遗传病系谱图,图2为甲病正常基因和突变基因上的酶切点及不同个体DNA酶切电泳后的条带情况。已知②可表示I代中的3号个体。下列叙述正确的是( )
A.若乙病为隐性遗传病,该致病基因一定位于常染色体上
B.Ⅰ2、Ⅰ4,和Ⅱ3个体相关基因酶切电冰后的条带可用图2中①表示
C.Ⅱ1和Ⅱ4个体相关基因酶切电泳后的条带可用图2中③表示
D.若只考虑甲病,Ⅲ中不会出现患病女孩,出现患病男孩概率为1/4
【正确答案】 AC
19-2(基础) 尿黑酸症是由Black基因编码的尿黑酸氧化酶异常引起的一种常染色体上的遗传病。研究发现异常的原因有两种:一是Black基因碱基发生了替换,另一原因是Black基因碱基发生了缺失,下图是某患者家系的系谱图,对其家庭部分成员进行了相应的基因检测,结果如下。下列叙述正确的是( )
A.①号个体的DNA条带中一定含有碱基发生了替换的异常基因
B.②号个体的DNA条带中一定含有碱基发生了替换的异常基因
C.③号个体携带两个DNA序列相同的Black基因
D.如果④号个体表型正常,则检测出两条带的概率为1/3
【正确答案】 AD
19-3(巩固) 某家系既有甲遗传病患者(相关基因用A和a表示),也有乙遗传病患者(相关基因用B和b表示),已知两病的相关基因都不位于X和Y的同源区段上。利用两种基因探针对各成员的乙病基因(B和b)进行核酸分子杂交,杂交结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
检测结果
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅰ-3
Ⅰ-4
Ⅱ-1
Ⅱ-2
Ⅱ-3
Ⅱ-4
Ⅱ-5
基因探针1
+
-
+
+
-
+
-
+
+
基因探针2
+
+
+
+
+
+
+
+
+
(注:+代表有相关基因,-代表没有相关基因)
A.甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-3和Ⅱ-4均携带甲病致病基因的概率为4/9
B.乙病可能为X染色体显性遗传病或伴Y染色体遗传病
C.基因探针1用于检测B基因,基因探针2用于检测b基因
D.Ⅱ-3与Ⅱ-4的后代只患一种病的概率为11/18
【正确答案】 BD
19-4(巩固) 甲型血友病是由X染色体上的隐性基因导致的遗传病(H对h为显性)。图1中两个家系都有甲型血友病发病史,图1中Ⅲ2和Ⅲ3婚后生下了一个性染色体组成是XXY的非血友病儿子(Ⅳ2)。为探明Ⅳ2的病因,对该家系的第Ⅲ、Ⅳ代成员甲型血友病基因的特异片段进行了PCR扩增,并对其产物进行电泳,得到图2所示结果。下列叙述正确的是( )
A.Ⅲ2和Ⅲ3再生一个性染色体组成是XXY的孩子的概率是1/2
B.根据图1可以推测Ⅱ5的基因型是XHXh
C.结合图1、图2结果不能确定Ⅳ2的基因型是唯一的
D.H基因突变为h基因时可能发生了碱基对的缺失
【正确答案】 BD
19-5(巩固) 两家系分别患有甲病(用A或a表示)和乙病(用B或b表示),且均不含对方的致病基因,a基因在人群中的基因频率为1%。甲病家系中A和a基因扩增后用某种限制酶处理,电泳结果如图1所示;乙病家系中B和b基因所在的DNA片段,用另一种限制酶处理后得到两种大小不等的片段,B或b既可以存在于长片段中,也可以存在于短片段中,电泳结果如图2所示。(注:图中数字表示碱基对数,上述基因均不存在于XY同源区段)。下列说法正确的是( )
A.甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.8号个体的基因型与6号个体相同
C.4号个体与人群中某男性婚配,后代患甲病概率为101/400
D.8号个体与乙病携带者婚配所生后代患乙病的概率为1/8
【正确答案】 CD
19-6(提升) 囊性纤维病是由CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性遗传病,其中约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失。研究者设计了两种杂交探针(能和特异的核酸序列杂交的DNA片段):探针1和2分别能与Phe508正常和Phe508缺失的CFTR基因结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.CFTR蛋白结构异常导致患者支气管内黏液增多,细菌繁殖进而出现肺部感染
B.甲家系II-1携带两种DNA序列的CFTR基因
C.乙家系成员CFTR蛋白的Phe508没有缺失
D.如果丙家系II-2表型正常,用这两种探针检测出两条带的概率为1/3
【正确答案】 ACD
【原卷 20 题】 知识点 绿叶中色素的提取和分离实验,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,光合作用综合
【正确答案】
【试题解析】
20-1(基础) 植物通过将某种化学物质释放到环境中对其他植物造成影响,该过程为植物化感作用。可利用水生植物对藻类的化感抑制作用治理水华。水生植物化感抑藻的机制之一是抑制藻类的光合作用,下图为光反应过程示意图,回答下列问题:
1、光系统Ⅱ中,光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态,这个高能电子随后丢失能量而进入光系统Ⅰ,这时一部分丢失的能量便转化为_____中的能量。光系统Ⅱ中丢失的电子由_____中的电子补充;光系统Ⅰ中也有高能电子,其作用是形成_______。
2、图示反应发生的场所是____。化感物质能阻断电子传递过程,电子不能正常传递给NADP+,从而降低影响了光合作用的效率。叶绿体中的光合色素的作用是_______。
3、为进一步探究化感物质是否通过降低藻类细胞的叶绿素含量而降低光合作用水平。科学家利用蛋白核小球藻(水华常见种,为单细胞绿藻)、肉桂酸(水生植物产生的一种化感物质)设计以下实验:
①取蛋白核小球藻均分为两组,A组藻类置于完全培养液中培养,作为对照组,B组藻类_______,作为实验组。
②相同且适宜的环境下培养相同时间,分别提取两组藻类的光合色素,提取色素时需加入_____等。
③测定两组提取液在_______光下的吸光值,计算、比较两组藻类的叶绿素含量。
4、通过水生植物的化感作用抑制藻类生长属于_______防治。除通过化感作用对藻类起到抑制作用,水生植物还可以通过_______等途径抑制藻类的生长。
【正确答案】 1、ATP H2O NADPH 2、类囊体膜 吸收、传递、转化光能
3、置于等量的含适量肉桂酸的完全培养液中培养 无水乙醇、CaCO3、SiO2 红
4、生物 竞争无机盐和阳光
20-2(基础) 中国是生产稻米最多的国家,增加水稻的产量一直是科研人员研究的主要课题。图1 是将玉米的PEPC 酶(与CO2 的固定有关)基因与PPDK 酶(催化CO2初级受体——PEP 的生成) 基因导入水稻后,在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。 图 2 是在光照为1000Lux 下测得温度影响光合速率的变化曲线。请据图分析回答下列问题:
(1)原种水稻 A 点以后限制光合作用的主要环境因素为 _______ , 转基因水稻 _______________ (选填“是”或“不是”)通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。CCCP(一种化学物质)能抑制水稻的光合作用,为探究 CCCP、缺镁两种因素对海水稻光合作用的影响及其相互关系,应设置 _____________组实验。
(2)图 1 是在 _____ ℃下测得的结果,如调整温度为 25℃,重复图 1 相关实验,A 点会向 ________移动,推测原因是 _________。
(3)据图推测,转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在_________ 环境中。研究者提取并分离了这两种水稻等质量叶片的光合色素,通过观察比较 _______ 发现两种植株各种色素含量无显著差异,则可推断转基因水稻是通过促进光合作用的 _________( 填 过程)来提高光合速率。
(4)若需证明转PEPC 基因植物的光合速率都比原种植物高,需进一步进行实验,请写出实验设计的大致思路。_________
【正确答案】 CO2浓度(CO2浓度、温度) 不是 4 30 左下 图 1 中 l000Lux 的光强下原种水稻的净光合速率是 20,结合图 2 判断图 1 是在 30℃下测定的,在 25℃时,该水稻的净光合速率小于 20,所以 A 点左下移 强光照和高温 色素带的宽度 暗反应 将 PEPC 基因转入不同种类的植物,测量并比较转基因植物与非转基因植物光合速率的大小
20-3(巩固) 叶绿体和线粒体都可以进行能量转换。叶绿体中的光合色素与各种蛋白质结合形成的大型复合物称作光系统。光系统可以将光能转换为电能(图1),图中的Chl为反应中心色素分子,D为电子供体,A为原初电子受体。光系统(PSI和PSⅡ两种)产生的高能电子沿着电子传递链依次传递促使NADPH的形成,同时驱动膜内的质子泵在膜两侧建立H+梯度,进而驱动ATP的合成(图2)。通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”可实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移(图3)。据图回答下列问题:
1、常用________________法分离叶绿体中的色素,天线色素的作用是_________________。
2、光反应过程中,_______________是原初电子供体,_______________是最终电子受体;ATP的形成与光系统_______________(填“I”或“Ⅱ”或“I和Ⅱ”)发挥作用产生的H+浓度梯度有关。通过电子传递链,光能最终转化为________________中的化学能。
3、强光条件下,“苹果酸/草酰乙酸穿梭”________________(填“加快”“不变”或“减慢”),其意义有________________;再通过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”,使________________中的NADH进入线粒体,其中的还原能通过位于________________上的“电子传递链”转化为_________________。
【正确答案】 1、纸层析 吸收、传递光能
2、H2O NADP+ Ⅱ ATP和NADPH
3、加快 减少NADPH的积累,避免对叶绿体(或细胞、类囊体膜)的损伤 细胞质基质 线粒体内膜 ATP中的化学能
20-4(巩固) 为了更好地指导蔷薇栽培中的水分管理,科研人员研究土壤逐步失水过程中蔷薇光合作用特性的变化,得到图1、2所示结果(其中羧化酶是CO2固定关键酶)。请据图回答问题。
1、图1显示,土壤含水量过低时蔷薇净光合速率明显较低,这是因为植株缺水导致叶片中气孔部分关闭,在___________中合成C3的速率减慢;同时,缺水导致叶绿素分解加快,光反应为C3还原提供的___________减少。
2、结合图2分析,当土壤含水量过高时,蔷薇植株净光合速率下降的原因是___________。
3、由图1可知,涝害比干旱对蔷薇的伤害___________,因此,蔷薇栽培的土壤应具有___________的特点,水分管理中要“宁干勿湿”。
4、土壤中含水量过高会导致蔷薇的净光合速率降低,为探究其净光合速率降低与叶片色素含量的关系,有人进行了相关实验,请完成下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
种植蔷薇幼苗
选取健壮、长势基本一致的蔷薇幼苗,分别种植在含水量为70%和90%的土壤中;在光照、温度等适宜条件下培养
采集叶片样本
在栽培的第5、10和15天,①___________
②___________
取采集的叶片各20g,分别在剪碎后置于10mL的丙酮-乙醇(2:1)混合液中浸泡;各组装置放在4℃、③___________等环境中,以防止色素分解
测定色素含量
将每组色素提取液用④___________定容到10mL,利用分光光度计测定各组色素提取液的吸光值,计算平均,结果如图3
本研究中对照组土壤含水量应为___________。依据图3实验结果可得出的结论是___________。
【正确答案】 1、叶绿体基质 ATP、NADPH
2、当土壤含水量过高时,羧化酶效率下降,导致固定的CO2减少,所以蔷薇植株净光合速率下降
3、更大 土层深厚、疏松、肥沃湿润且排水通畅
4、分别摘取等量两组幼苗中上部叶片为样本 提取色素 弱光 乙醇 70% 土壤中含水量过高会导致叶片色素含量降低,从而导致蔷薇的净光合速率降低
20-5(巩固) 金银花不仅是一味重要的中药材,而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图1所示;图2表示其叶肉细胞中光合作用部分过程示意图,光系统Ⅰ(P680)和光系统Ⅱ(P700)是由蛋白质和光合色素组成的复合体。请回答下列问题:
1、图1所示时间15-19时内红花金银花叶肉细胞产生ATP的场所有____________。三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,为缓解“光合午休”现象,宜采取的措施是____________。
2、P680和P700镶嵌在叶绿体的____________上,其上的色素可利用无水乙醇提取、纸层析法分离,色素分离的原理是____________。
3、光照的驱动既促使水分解产生H+,又伴随着电子的传递通过PQ将叶绿体基质中的H+转运至类囊体腔,同时____________,造成膜内外的H+产生了浓度差。请结合图示信息分析,跨膜的H+浓度差在光合作用中的作用是____________。
4、研究表明:金银花“光合午休”现象还与叶片中的D1蛋白含量密切相关(D1蛋白是调节光系统II活性的关键蛋白质)。强光照会导致D1蛋白含量下降,而水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度。下面某同学以红花金银花为实验材料,设计实验验证此结论的实验思路,请将该方案进行完善。
①将生长状况一致的红花金银花均分成3组,编号A、B、C;
②分别在____________三种条件下培养,其他条件保持____________;
③一段时间后,检测各组D1蛋白的含量,并比较得出结论。
④预期结果:三组D1蛋白的含量从大到小依次是____________(用各组编号表示)。
【正确答案】 1、细胞质基质、线粒体(基质、内膜)、叶绿体(类囊体薄膜) 适当遮阴
2、类囊体薄膜 不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快
3、在形成NADPH的过程消耗部分H+ 为ATP的合成提供能量
4、强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照 相同且适宜 A
20-6(提升) 科学研究结果表明,高叶绿素含量并不是叶片高光合速率的必需条件,适当降低叶片叶绿素含量,能优化氮素在叶片内的合理配制,缓解光抑制现象,最终提高叶片光合速率。某突变体农作物叶片叶绿素含量降低,增加了叶片内Rubisco酶(暗反应中的相关酶)含量,最终提高了光合速率。下图1表示夏季时某农作物在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线,下图2表示在适的光照、CO2浓度等条件下某农作物光合作用和呼吸作用过程的示意图。请据图回答下列问题:
1、图1中当遮光比例达到10%以上时,叶绿素含量,增加其中___________(填字母:A叶绿素a、B叶绿素b)的含量增加更多。在绿叶中色素提取和分离实验中,该色素呈现___________颜色。
2、图1中与10%遮光处理相比,不遮光处理的某农作物植株干重较小,请分析其可能的原因和由此给予农业生产的启示分析最合理的是____________
A. 光照强度过大,引起气孔关闭,导致光合作用速率下降;合理遮光
B. 光照强度过大,引起环境温度升高,呼吸作用增强;适当降温
C. 叶绿素a/b较低,光合作用较弱;合理施肥
D. 叶绿素含量较低,光合作用较弱:合理灌溉
3、某农作物叶片内与光合作用暗反应相关的酶(Rubisco酶)分布在___________,研究发现,植物的Rubisco酶具有两面性:当CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,完成光合作用;当O2浓度较高时,该酶却催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中会生成CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。由此推测:在较高CO2浓度环境中,Rubisco酶所催化反应的产物是___________,该产物被还原生成糖类的过程还需要光反应提供___________(填物质名称)。
4、图2中①、②、③、④代表的物质依次是____________(在A~D中选择填空)
A. O2 NADP+ ADP+Pi C5
B. CO2 NADP+ ADP+Pi C3
C. CO2 NADP+ ADP+Pi C5
D. O2 NADPH ADP+Pi C3
5、研究发现,通过减少氮肥投入,调整施氮比例等措施可以显著减少某农作物叶片叶绿素含量,但并不影响叶片的光合作用,有利于提高该农作物的产量与氮素利用效率。下列物质中均含有氮元素的是___________(填下列序号)
①RNA ②ATP ③Rubisco酶 ④淀粉
【正确答案】 1、B 黄绿 2、A
3、叶绿体基质 C3 还原型辅酶Ⅱ、三磷酸腺苷 4、A 5、①②③
【原卷 21 题】 知识点 细胞增殖的方式及细胞周期,观察细胞的减数分裂实验,DNA分子的复制过程、特点及意义,减数分裂过程中物质的变化规律
【正确答案】
【试题解析】
21-1(基础) 某种植物根尖分生区细胞(简称g细胞)的细胞周期中,G1、S、G2、M经历时间依次为8h、6h、5h、1h。HU(羟基脲)是一种可逆的DNA合成抑制剂,对S期以外的细胞无影响,但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界(看作G1期细胞)。某科学小组为实现细胞周期同步化,设计了如下的实验步骤,每组设置多个重复样品。
步骤一:A组:培养液+g细胞+HU B组:培养液+g细胞
步骤二:培养14h后,检测A、B两组各时期细胞数所占百分比。
步骤三:将A组中的HU全部洗脱,A、B均更换新鲜培养液培养10h。
步骤四:向A组中加入HU,继续培养14h后,检测A、B两组各时期细胞数所占百分比。
1、本实验中设置B组的作用是_____________________________________________,实验中每组设置多个重复样品的作用是_____________________________________________________________。
2、在显微镜下观察前,使用解离液处理根尖细胞的作用是______________________________________,在动物细胞培养时,与本实验中解离液起相似作用的物质是______________________________________。在显微镜下观察时,根尖分生区细胞的形态特点是___________________________________________________。
3、本实验中洗脱HU后培养10h的目的是_____________________________。将本实验的预期实验结果填入下表中。
A组
B组
G1期
S期
G2期
M期
G1期
S期
G2期
M期
第一次检测
________
_________
0%
0%
_________
_________
25%
5%
第二次检测
100%
0%
0%
0%
【正确答案】 1、排除细胞液对细胞周期的干扰 避免偶然性,提高实验的准确性
2、将细胞相互分离开 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 细胞呈正方形,排列紧密
3、让第一次处理后停留在G1/S交界以及S期的细胞均不再处于S期 70% 30% 40% 30%
21-2(基础) 某二倍体动物的基因型为AaBb,已知图甲细胞取自该动物的某一器官,图乙表示细胞分裂过程中染色体与核DNA比值的变化。回答下列问题:
1、若该动物为雌性个体,与图甲细胞一起产生的次级卵母细胞在分裂结束后,最终产生的卵细胞的基因型为____________。若该动物为雄性个体,则产生甲的精原细胞,最终产生的4个精子的基因型为____________。
2、图甲可对应图乙的____________段,图乙中。c点时细胞内的染色体变化为____________。
3、已知胸苷(TdR)双阻断法可使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,.称为细胞周期同步化。下图中G1、S、G2、M期依次为8h、6h、4h、1h。某研究小组利用上述方法来同步化细胞周期,实验过程如下:
①阻断I:将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TR(DNA复制抑制剂)的培养液中,培养时间不短于____________h;才能使细胞都停留在图b所示的S期。
②解除:更换正常的新鲜培养液,培养时间应控制在6h至13h之间,才能继续进行第二次TdR的阻断,原因是____________。
③阻断Ⅱ:处理与阻断I相同。经过以上处理后,所有细胞都停留在____________,从而实现细胞周期的同步化。
【正确答案】 1、ab AB、AB 、ab 、ab 2、cd 着丝粒分裂,染色单体变为染色体
3、13 保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期,且分裂最快的细胞还不能再次进入S期 G1/S期交界处
21-3(巩固) 图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(M表示分裂期,间期包括G1、S和G2期。G1期主要合成RNA和蛋白质;S期是DNA合成期;G2期DNA合成终止,合成RNA及蛋白质;分裂期即M期)。图乙表示细胞群体中处于不同时期的细胞数量和DNA的相对含量。请据图回答下列问题:
1、用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期______。
2、在M期,染色体数与核DNA数之比为1:2的时期是______期。末期不能在细胞中部看到细胞板,从形成两个子细胞的原因上分析是因为______。
3、图乙中细胞数量呈现两个峰值,右侧峰值表示图甲中的______期细胞。
4、若向小鼠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其它期的细胞不受影响。现测得小鼠肠上皮细胞周期各阶段时间如下表所示:
分裂时期
分裂间期
分裂期
合计
G1
S
G2
M
时长(h)
3.4
7.9
2.2
1.8
15.3
预计加入过量胸苷约______h后,细胞都将停留在S期。
5、如果将一个小鼠体细胞中的核DNA全部用32P标记,放在不含32P标记的培养液中分裂两次形成的四个子细胞中,含有放射性的细胞个数可能有______个。
【正确答案】 1、G1→S→G2→M
2、前、中 动物细胞分裂成两个子细胞是细胞膜从中部凹陷,最终缢裂成两个子细胞,不形成细胞板
3、G2期和M 4、7.4 5、2、3、4
21-4(巩固) 甲、乙两图代表某二倍体生物某器官中细胞分裂示意图,丙图表示细胞分裂过程中染色体与DNA的比值关系。回答下列问题:
1、据细胞分裂图,可判断该二倍体生物为____________(填“雌性”或“雄性”),依据是____________________________________。丙图ab段细胞核内主要发生了____________。
2、甲图可对应丙图的_____________段。与甲图相比,乙图所示细胞分裂产生的子细胞染色体组成____________(填“相同”或“不相同”),这种分裂方式对生物体的意义是________________________。
3、在同种细胞组成的细胞群体中,不同的细胞可能处于细胞周期的不同时期(G1-DNA合成前期、S-DNA合成期、G2-DNA合成后期、M-分裂期)。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成,对其他时期不起作用,故用TdR处理可将整个细胞群体同步到同一时期。将TdR添加到培养液中,在培养时间为_____________(用细胞周期中的时期表示)后,所有细胞都被抑制在S期。
4、研究发现,处于抑制状态的细胞,在洗脱TdR后,细胞继续分裂。采用TdR第一次阻断的细胞都处于S期,此时的S期细胞可能处于S期的任何时期。请思考,如何操作才能得到处于G1和S期交界处的细胞? ________________________________________________________________________。
【正确答案】 1、雄性 甲图在减数第一次分裂后期,细胞均等分裂 DNA的复制
2、bc 相同 将亲代细胞的染色体经复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定
3、G2+M+G1 4、将第一次阻断的细胞洗脱TdR,培养一段时间后(大于S期),培养液添加过量的TdR,最后获得的细胞都是阻断于G1和S期交界处
21-5(巩固) 图1表示某生物(2n=4)细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量的变化,图2表示该生物细胞分裂不同时期的细胞图像,图3表示细胞分裂过程中可能的染色体数目和染色体中DNA分子数目。请回答下列问题:
1、图1中AB和CD段形成的原因分别是_____。
2、图2中_____细胞处于图1中的BC段,图2中______细胞处于图1中的DE段。
3、图3中c可对应处于图1中的______段,同时对应于图2中的______细胞。
4、在细胞增殖的过程中,中心体的倍增和核内DNA数目的加倍______(填“是”或“不是”)发生在同一时期;减数分裂和有丝分裂的过程中,相同的染色体行为是_____。
5、DNA合成阻断法可使细胞周期同步化(利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化)。在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂,处于______期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的_____期,以达到细胞周期同步化的目的。
【正确答案】 1、DNA的复制#着丝粒的分离
2、乙#丙 甲 3、BC 丙 4、是 染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开、分别移向细胞两极
5、分裂 间
21-6(提升) 粗糙型链孢霉(染色体数2n=14)是一种多细胞真菌,其部分生活史过程如图1所示,子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子先进行减数分裂,再进行一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子。由于子囊外形狭窄,合了分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序纵向排列在子囊中,图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色体),请回答:
1、图1的b中含有染色单体______条,形成的每个子囊孢子中染色体的数目为_____条。
2、在图1所示C过程中,可以观察到图2中的_______所示图像。图2中丙图像可能出现在图1中的______(填图1中表示过程的大写字母)过程中。
3、已知子囊孢子大型(R)对小型(r)显性,黑色(H)对白色(h)显性,两对基因位于非同源染色体上。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝,两种菌丝杂交产生合子,该合子基因型为______。若图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色,则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是下图中的________(不考虑基因突变和染色体片段交换)。
A. B.
C. D.
4、哺乳动物卵母细跑减数分裂过程中,纺锤丝捕获染色体,纺锤体的一极定位到卵母细胞膜内侧,使卵母细胞实现不对称分裂。研究发现,物质P在小鼠卵母细胞减数分裂过程中富集在细胞膜上。为了研究物质P对细胞不对称分裂的作用,科研人员利用小鼠卵母细胞进行下图所示实验。物质P合成基因敲除导致实验组小鼠的纺锤体形成异常。为避免异常纺锤体的干扰,科研人员需要在MI的中(或“前”)期取出异常的纺锤体和染色体,并将取自正常卵母细胞的纺锤体和染色体移入,构建EX细胞。
①为排除移植操作对结果的影响,对照组实验的设计思路为______。
②显微镜下观察并比较EX细胞和对照组细胞的_______,确认物质P的作用。
③受精后,受精卵开始卵裂,若将受精卵与MⅡ细胞膜上的物质P含量及纺锤体定位情况进行比较,则受精卵结构出现的变化是________。
【正确答案】 1、0 7 2、甲、乙 ADE
3、RrHh C 4、将两个MI中(或“前”)期的正常卵母细胞进行纺锤体和染色体交换 分裂是否对称、纺锤体是否有一极定位于细胞膜内侧 受精卵细胞膜内侧物质P含量减少,纺锤体的一极不再定位于细胞膜内侧
【原卷 22 题】知识点 体液免疫,细胞免疫,与免疫调节相关的实验,新型冠状病毒及相关
【正确答案】
【试题解析】
22-1(基础) 类风湿性关节炎(RA)是因免疫炎症反应引起的关节受损进而导致关节功能障碍和残疾为特征,严重影响患者的生活质量。
(1)类风湿性关节炎(RA)是一种慢性____________病,TNF-α等细胞因子作为细胞间信号分子,与淋巴细胞表面的______结合后调节免疫应答。其中一类细胞因子(甲类)促进B细胞增殖分化为_______________,促进免疫炎症反应,另一类细胞因子(乙类)则可抑制免疫炎症反应,这两类细胞因子相互作用,共同维持免疫应答的稳态。研究人员为研究RA的发生与上述两类细胞因子的关系,分别测定了多例健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的平均含量。结果如下图。
通过实验结果分析,属于甲类细胞因子的有______,属于乙类细胞因子的有______。
(2)糖皮质激素(GC)属于肾上腺皮质激素,正常机体通过下图所示的途径调节GC的分泌。GC具有免疫抑制作用,是治疗RA的药物之一,RA患者长期大剂量使用GC,会导致患者肾上腺皮质分泌功能______,因此最好在治疗过程中间断补充______,以防止肾上腺皮质萎缩,引起严重后果。
(3)GC具有较强的毒副作用且临床效果并不理想。研究人员为探索中药姜黄提取物姜黄素对RA的干预作用做了如下研究。将体重相同的大鼠随机分正常对照组、造模组进行如下处理,造模组前期处理需完成RA病动物模型的制备,前期处理完成后再分别进行后期处理。请完成实验方案(选填选项前的符号)。
组别
前期处理
前期处理后关节情况
后期处理
正常对照组
_____
_____
_____
造模组
注射弗氏完全佐剂
_____
模型组:________
姜黄素组:________
a.注射弗氏完全佐剂 b.注射生理盐水 c. 注射姜黄素 d.关节肿胀 e.关节不肿胀
后期处理15天后,测定各组大鼠血清中两类细胞因子水平相对值,若结果为甲类细胞因子水平______,乙类细胞因子结果与之相反,表明姜黄素具有一定的抗RA作用。
【正确答案】 自身免疫病 特异性受体 浆细胞和记忆细胞 TNF-α和IL-6 IL-4和IL-10 减退 促肾上腺皮质激素(ACTH) b e b b d c 姜黄素组高于对照组低于模型组
22-2(基础) 活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的追杀。科学家使用PD-1的抗体来阻断这一信号通路,从而使T细胞能有效对付癌细胞。最新研究发现,当PD-1抗体结合到T细胞的PD-1受体上后,T细胞并未立即获得抗肿瘤能力,只有在另一种免疫细胞——树突状细胞发出授权信号后,杀伤性T细胞才能发挥杀灭肿瘤的作用,如图所示。
1、机体对肿瘤细胞的发现、清除属于免疫系统的______功能;树突状细胞是由______分化而来,参与机体的______免疫。
2、注射PD-1抗体后,T细胞在获得树突状细胞的授权后才能发挥杀灭肿瘤细胞的作用,据图分析其作用机理是______。
3、研究人员将干扰素γ和白细胞介素-12用荧光标记,采用一种单细胞活体成像技术追踪这两个因子在肿瘤内的活动情况,其中肿瘤也用荧光进行了标记。活体成像结果显示,小鼠接受了PD-1抗体注射一天后,肿瘤中表达干扰素γ的细胞数量增加6倍,其中最多的就是具有肿瘤杀伤功能的杀伤性T细胞;表达白细胞介素-12的细胞数量增加12倍,这些细胞在形态上很像树突状细胞,且具有运动能力。为进一步通过实验确认,树突状细胞分泌的白细胞介素-12是使T细胞获得杀灭肿瘤细胞的必需因子。请写出实验思路及预期结果______。
【正确答案】 1、(免疫)监视 造血干细胞 非特异性和特异性
2、PD-1抗体与T细胞表面的PD-1受体结合后,T细胞分泌的干扰素与树突状细胞表面的干扰素γ受体结合,激发树突状细胞分泌大量的白细胞介素-12,并与T细胞表面的白细胞介素-12受体结合,使T细胞获得杀灭肿瘤细胞的能力
3、将患肿瘤的小鼠分为三组,甲组仅注射PD-1抗体,乙组去除体内的树突状细胞后注射PD-1抗体,丙组去除体内的树突状细胞后注射PD-1抗体和白细胞介素-12,一段时间后观察记录T细胞对肿瘤细胞的杀灭情况。
预期:甲组和丙组对肿瘤细胞的杀灭情况明显好于乙组
22-3(巩固) 科学家发现T淋巴细胞中存在PD-1基因,所表达的PD-1蛋白分布于T淋巴细胞表面,能抑制T淋巴细胞增殖,促进T细胞凋亡;PD-L1蛋白分布于吞噬细胞表面,对T淋巴细胞增殖有影响。以小鼠为实验对象,实验结果如图9所示(图中PD-1-/-表示PD-1基因缺失小鼠;PD-1+/+表示携带该基因的正常小鼠;非特异性蛋白表示与PD-1不能结合的蛋白质)。
1、据图实验结果所示,对小鼠T淋巴细胞增殖能力有明显影响的实验组是___________(A/B/C/D),该实验组的实验变量分别是___________。
2、图中CD组对照表明:___________;AB组对照表明:___________。
进一步研究发现,肿瘤细胞表面也表达PD-L1蛋白,且能与Ⅰ淋巴细胞表面PD-1特异性结合。为研究肿瘤细胞逃脱免疫监视的机制,研究者将肿瘤细胞分别注射给具有PD-1基因的正常小鼠(WT)和PD-1基因缺失小鼠(PD-1-/-),待小鼠长出肿瘤后切除、称重并计数,实验结果如图10(a)(b)所示。
3、据图可知,WT组的小鼠肝脏肿瘤细胞个数较PD-1基因缺失小鼠显著_____________(增多/减少),而T淋巴细胞数目显著_____________(升高/下降);根据2次实验推测肿瘤细胞表面的PD-L1与T淋巴细胞表面的PD-1特异性结合,_____________(抑制/促进)T淋巴细胞的增殖,从而逃脱被T淋巴细胞的“追杀”。
4、理论上,利用单克隆抗体特异性强的优势,阻断肿瘤细胞对T淋巴细胞的抑制作用,可通过制备___________抗体在临床上应用。
A.PD-L1 B.PD-1 C.PD-1+/+ D.PD-1-/-
【正确答案】 1、A PD-L1蛋白和携带该基因(PD-1+/+)小鼠
2、说明在PD-1基因缺失小鼠体内,无论有无PD-L1蛋白,都无法抑制淋巴细胞的增殖 说明在携带该基因(PD-1+/+)的正常小鼠体内,只有当PD-1和PD-L1同时存在,才能抑制T淋巴细胞的增殖
3、增多 下降 抑制 4、AB
22-4(巩固) 效应淋巴细胞的活化形成需要两种信号同时存在,即双信号模型,信号之一由特定抗原与B细胞接触而成为激活的第一信号。信号之二是呈递细胞(如树突状细胞)摄取处理特异性抗原后呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞或细胞毒性T细胞结合,作为激活的第二信号(如图所示)。回答下列问题:
1、在人体内具有摄取、处理及呈递抗原能力的细胞,除树突状细胞外,还有____________等。
2、图中抗原信息的呈递,其实是利用细胞膜上的____________(结构)实现细胞膜的__________________功能。
3、癌症患者的治疗方案中,可注射淋巴因子增强效应T细胞的效应.树突状细胞具有强大的摄取、处理和呈递抗原的功能,通过采集患者树突状细胞,体外大量培养,使其获得肿瘤抗原信息后再输回患者体内,可大幅诱导加强细胞免疫,杀灭癌细胞.利用激活的树突状细胞与注射淋巴因子相比,优势是__________________,具有防止肿瘤复发的功效。
4、人的角膜、妊娠的子宫等,能容忍外来的抗原而不产生排异反应,此现象被称为“免疫赦免”.如图是眼睛中房水对树突状细胞的作用研究结果,则实验结论是________________________;你认为生产房水中的抑制物,可应用于____________(填“预防接种”“器官移植”或“消炎抗菌”)。
【正确答案】 1、吞噬细胞(或巨噬细胞)
2、受体(或糖蛋白) 进行细胞间信息交流(或信息传递)
3、使机体产生(更多)记忆细胞
4、房水抑制树突状细胞刺激辅助性T细胞的增殖能力 器官移植
22-5(巩固) 癌细胞可以躲避免疫系统的攻击,目前的免疫疗法只对少部分患者有效,且效果欠佳。研究者推测癌细胞的免疫逃逸可能存在其他机制,并进行了相应研究。
1、机体能够识别和清除癌细胞,体现了免疫系统的______________功能。
2、基于线粒体在免疫细胞内的重要作用,研究者用红色荧光标记乳腺癌细胞(BCC)和细胞毒性T 细胞(CTL),用绿色荧光标记细胞毒性T细胞中的线粒体,将其和乳腺癌细胞混合培养。16个小时后,再次检测两种细胞中的荧光,结果如下表1所示。由此推测______________。
表1
细胞毒性T细胞
乳腺癌细胞
0小时
红色、绿色荧光
红色荧光
16小时
红色、绿色荧光
红色、绿色荧光
3、研究者用荧光分别标记细胞毒性T细胞与乳腺癌细胞的线粒体,检测含荧光标记的细胞在混合培养细 胞中的占比(结果如图1)发现,线粒体在细胞毒性T细胞和癌细胞间的运输特点是______。
4、用电子显微观察发现,肿瘤细胞和免疫细胞之间存在纳米管样结构。研究者推测,线粒体通过这种纳米管进行胞间转移。研究团队靶向敲除了纳米管形成相关基因(Sec3,Sec5)后,检测相关数据如图2。据 图分析,支持上述推测的依据是______________。
5、为检验异源线粒体能否提升乳腺癌细胞的代谢能力,分别检测不同培养条件下乳腺癌细胞的耗氧量(OCR),及其在48h内的增殖能力,结果如图3。此外,研究发现与乳腺癌细胞混合培养的细胞毒性T细胞 功能显著减弱。
请结合上述研究,从物质与能量观的角度,分析这种“损人利己”的逃逸机制可以帮助癌细胞逃避免疫系统攻击的原因。______________
【正确答案】 1、免疫监视和免疫自稳功能
2、乳腺癌细胞从细胞毒性T细胞中获取线粒体,来增强自身代谢能力,同时使免疫细胞的能量供应减少,以减弱机体的免疫能力
3、线粒体在细胞毒性T细胞和癌细胞间的运输具有双向性,但主要是从细胞毒性T细胞运向癌细胞
4、较对照组而言,敲除纳米管形成相关基因(Sec3,Sec5)后,线粒体转移率显著下降
5、CTL线粒体被转移后,影响正常功能,从而降低免疫能力;BBC增殖率增加,加大了免疫的难度
22-6(提升) 高血压是一类复杂的临床综合症群,以体循环血压的异常升高且超过140/90mmHg 为主要临床特征。血管紧张素Ⅱ能促进血管平滑肌收缩,起到升血压的作用。过强的炎症反应是高血压的重要病理特征,抑制炎症反应可改善高血压。研究表明,白细胞介素-22(IL-22)一种重要的细胞因子,参与多种心血管疾病的病理过程。某团队研究了IL-22对小鼠血压的影响。
实验材料:适龄、血压正常的健康雄性小鼠45只,用生理盐水配制的血管紧张素Ⅱ溶液和抗IL-22抗体溶液,生理盐水,流式细胞仪(检测分离特定的细胞)等。
实验目的
主要操作过程
实验动物选择和处理
将小鼠随机分成对照组、模型组和抗IL—22抗体组。①________组小鼠通过微型渗透泵植入的方法持续微量输入血管紧张素Ⅱ,对照组小鼠用同样的方法输入②________。另外,抗IL—22抗体组小鼠每天腹腔注射抗IL—22抗体。
血压监测
分别注射前1天,注射后第1、7、14、21、28天利用小动物无创血压仪检测小鼠的血压变化,为降低误差,需③__________。
血清学检测
实验28天后采集外周血,离心后收集血清,检测④________和其他促炎因子的含量。
巨噬细胞含量检测
利用流式细胞仪检测M1型、M2型巨噬细胞的含量。
1、上表是实验的一些步骤,请根据题意完成表格内容。①________;②________;③________;④________。
2、图1是各组小鼠血压检测的结果,注射前各组小鼠收缩压和舒张压无显著差异,注射后与对照组相比,模型组____,与模型组相比,抗IL-22抗体组____,分析IL-22与高血压之间的关系____。
3、既往研究表明,抗IL-22抗体可影响巨噬细胞的分化,且M1和M2可相互转化。图2、图3分别是各组小鼠血清中两种促炎因子的含量和两种巨噬细胞的含量,分析可知,________型巨噬细胞是IL-6和TNF-a等促炎因子的主要来源,抗IL-22抗体可通过促进巨噬细胞________。
【正确答案】 1、模型组、抗IL-22抗体组 等量生理盐水 多次测量,求平均值 白细胞介素Ⅱ-22
2、模型组小鼠的收缩压和舒张压显著升高,出现高血压症状 抗IL-22抗体组小鼠收缩压和舒张压显著降低 IL-22在血管紧张素II介导的升压反应中具有重要作用
3、M1 由M1型向M2型转化(抑制M1型巨噬细胞的表达,促进M2型巨噬细胞的表达)
【原卷 23 题】 知识点 利用分离定律思维解决自由组合定律的问题,染色体组型和性别决定,伴性遗传的遗传规律及应用
【正确答案】
【试题解析】
23-1(基础) 某昆虫具有X、Y染色体,其性别决定和性染色体组成有关,如下表,其中XXY个体在减数分裂产生配子时,三条同源染色体可任意两条联会后分别移向细胞两极,剩余一条染色体随机移向细胞一极。
染色体组成
XY
XYY
XX
XXY
XXX
YY
性别
雄性
雌性
不发育
该昆虫的平行翅脉对网状翅脉为显性,由位于常染色体上的基因A、a控制;红眼对白眼为显性,由位于X染色体上的基因B、b控制,眼色基因位于如图所示的C区域中。该区域缺失的X染色体记为X-,其中XX-为可育雌性个体,X-Y因缺少相应基因而死亡。用该昆虫的平行翅脉红眼雄性个体(AaXBY)与网状翅脉白眼雌性个体(aaXbXb)杂交得到F1,发现网状翅脉个体中有一只例外白眼雌性(记为S)。现将S与正常红眼雄性个体杂交产生F2,只考虑眼色的性状。
1、根据F2性状表现判断产生S的原因。
①若子代________,则是由于亲代配子基因突变所致;
②若子代________,则是由X染色体C区段缺失所致;
③若子代_________,则是由性染色体数目变异所致。
2、如果结论③成立,则S的基因型是________,其产生的配子类型及比例为________,F2中的个体有______种基因型。
【正确答案】 1、雄性个体全为白眼,雌性个体全为红眼,雌雄个体比值为1:1 雄性个体全为白眼,雌性个体全为红眼,雌雄个体比值为2:1 雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状或红眼雌:白眼雌:红眼雄:白眼雄=4:1:1:4 2、XbXbY Xb:Y:XbXb:XbY=2:1:1:2 6
23-2(基础) 摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿假说,而之后果蝇也作为“模式生物”进入科学家的视野。
1、摩尔根在杂交实验中运用了___________科学方法,从而证明了基因位于染色体上。
2、果蝇种群中常出现性染色体异常的个体,从而产生不同的表现型(见下表)
性染色体组成
XXX
YO
XXY
XYY
XO
YY
表现型
胚胎期致死
胚胎期致死
雌性可育
雄性可育
雄性不育
胚胎期致死
注:染色体异常存活个体可进行减数分裂,且多出的性染色体在减数第一次分裂随机移向两极
①染色体异常的XXY型果蝇出现的原因可能是染色体组成正常的亲本果蝇在______时期染色体移动异常所致。
②果蝇的红眼/白眼基因仅位于X染色体上,分别由等位基因A/a控制;灰身/黑身基因位于常染色体上,分别由等位基因B/b控制。现将纯合的灰身红眼雄果蝇与异常的(XXY型)黑身白眼雌果蝇杂交,子一代中雌性:雄性=________;再选取子一代中染色体异常的红眼雌果蝇与染色体正常的白眼雄果蝇杂交,理论上子二代中黑身白眼果蝇所占比例是______。
3、摩尔根在实验时认为:果蝇的性别是由X染色体的数量决定的,含有1条X染色体的果蝇是雄性,含有2条X染色体的果蝇是雌性。摩尔根的性别决定理论对于果蝇来说是______(填“正确”或“错误”),结合题中材料分析,依据是_______。
【正确答案】 1、假说-演绎 2、减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期 1:1 1/8
3、正确 所有存活的果蝇中,雄果蝇细胞中只有1条X染色体,而雌果蝇则有2条
23-3(巩固) 果蝇是遗传学研究中重要的实验材料,请回答下列相关问题:
性染色体组成
XY
XX
XXY
XO
人的性别
男
女
男
女
果蝇的性别
雄
雌
雌
雄
1、果蝇与人的性别决定相似,但是Y染色体只在__________(填“人”或“果蝇”)的性别决定中起主导作用。
2、果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性,基因位于常染色体上;红眼(R)对白眼(r)为显性,基因位于X染色体上。若表型均为红眼灰身的雌、雄果蝇交配,后代出现了红眼灰身、红眼黑身、白眼灰身、白眼黑身四种表型,则雄性亲本产生的精子基因型的比例为__________。
3、如图表示果蝇体细胞的染色体,果蝇的体色有灰体和黑檀体(由基因A、a控制),若多对纯合灰体雌果蝇与黑檀体雄果蝇交配,子一代均为灰体,将子代的雌果蝇与其亲本雄果蝇回交,后代灰体和黑槽体两种果蝇的比例为1:1,__________(能、不能)确定基因A、a位于常染色体上。
4、若实验发现A、a位于3、4号染色体上,现有一对红眼灰体果蝇交配,其子代中出现了一只性染色体组成为XXY的白眼黑檀体果蝇。这只异常果蝇的产生是由于亲本__________(雌、雄)果蝇在减数分裂时异常所致。
5、若科学家进一步研究另一类果蝇“致死类果蝇”染色体时发现圆体(D),冈田氏绕眼(E)分别位于3、4号染色体上(如图),且二者均为显性纯合致死,只有杂合子存活。
该“致死类果蝇”X染色体上存在缺刻现象(缺少某一片段),缺刻红眼雌果蝇(XRXO)与白眼雄果蝇(XrY)杂交得雌雄个体数量比例为2:1,雄性全部为红眼,雌性中既有红眼又有白眼个体。现将圆体冈田氏绕眼缺刻红眼雌果蝇与圆体冈田氏绕眼白眼雄果蝇相互交配,子代雌雄果蝇比例为__________,若将上述子代雌雄果蝇相互交配,产生的后代中圆体冈田氏绕眼红眼雄果蝇所占的比例为__________。
【正确答案】 1、人 2、1:1:1:1 3、不能 4、雌 5、2:1 1/7
23-4(巩固) I、女娄菜是一种雌雄异株的植物,其性别决定方式为XY型。女娄菜的高茎与矮茎、红花与白花、圆粒与皱粒各受一对等位基因控制,科研人员利用高茎红花圆粒雌株与矮茎红花圆粒雄株杂交,其子一代表型如下表。
子一代(F1)
高茎∶矮茎
红花∶白花
圆粒∶皱粒
1/2雌性
1∶1
1∶0
3∶1
1/2雄性
1∶1
1∶1
3∶1
II、果蝇具有生活周期短、容易饲养、繁殖力强、染色体数目少且易于观察等特点,是遗传学研究的绝佳材料。已知果蝇种群中红眼(R)对白眼(r)为显性,且与眼色相关的全部基因型共有5种。请回答下列问题:
1、通过分析可以确定属于显性性状的是_____。结合题中信息能判断控制女娄菜的粒型和花色的基因的遗传遵循自由组合定律,请说明原因:_____。
2、已知株高基因位于常染色体上,高茎为显性性状。若延长日照时间,控制株高的基因为隐性纯合时雌性植株会发生性反转,而雄性植株没有此现象。让F1中的高茎植株杂交并延长日照时间,后代雌雄植株之比为_____。
3、研究发现,性染色体组成异常的果蝇种群中,仅有1条X染色体的果蝇为雄性;有2条X染色体的果蝇为雌性;XXX和YO的果蝇无法存活;XXY的果蝇可以存活,且其细胞在减数第一次分裂过程中,3条同源染色体中2条移向一极,1条移向另一极,最终可形成含1条或2条性染色体的配子。红眼雌果蝇(XRXRY)能产生的配子类型分别有____,该果蝇与正常的白眼雄果蝇(XrY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为_____。
4、若研究人员发现,控制果蝇刚毛(E)和截毛(e)的基因位于X、Y染色体的同源区段,则该果蝇种群中关于刚毛/截毛性状的基因型有____种,刚毛和截毛的相关基因的遗传与性别____(填 “有”或“无”)关,请举一杂交组合说明_______。
【正确答案】 1、红花和圆粒 据表中数据能确定控制花色的基因位于X染色体上,控制粒型的基因位于常染色体上 2、3∶5 3、XR、XRY、XRXR、Y XRXr、XRXrY、XRXRY
4、7 有 XEXe×XEYe或XEXe×XeYE或XeXe×XeYE或XEXe×XEYe
23-5(巩固) “中国小麦远缘杂交之父”李振声院士及其团队首创全新育种方法,为小麦染色体工程育种开辟了新途径。
1、单体小麦和缺体小麦是小麦育种和遗传分析的基础材料。单体比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体。普通小麦含有42条染色体,也可被视为二倍体(用2N=42W表示),在培育过程中可发生______________,从而出现单体和缺体。若不考虑同源染色体之间的差异,普通小麦共有____________种缺体。
2、研究团队利用带有蓝粒性状标记的单体小麦(图1),选育出能稳定遗传的可育缺体小麦。
蓝粒单体小麦(E代表携带蓝粒基因的染色体)自交以后,产生三种染色体组成的后代,即:40W+E、_________。由于蓝粒性状具剂量效应,会出现三种表现型,即白粒、蓝粒和深蓝粒,其中________粒小麦为缺体小麦。自交后,筛选得到了育性高的株系4D缺体(缺少4号染色体)。
3、二倍体黑麦(2N=14R)是小麦的近缘物种,耐旱耐寒和抗病能力都很强。为引入黑麦优良性状培育异种染色体代换的小麦新品种,研究人员进行了杂交实验,如图2。
以4D缺体小麦为母本,经过人工__________后授以黑麦花粉,所得F1代体细胞含有_______条染色体。由于F1雌雄都不育,用图中①__________处理F1幼苗使其染色体加倍。经过细胞学观察,选择_______条染色体的F1植株进行回交。在F2代中选择小于47条染色体的植株继续回交,所得F3植株染色体数以40条、41条、42条居多。其中可选择_______条染色体的个体进行自交,即可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦,经筛选鉴定后可用于生产。该方法可缩短育种年限,有计划地引入异源染色体。
4、育种专家在小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体,为判断此隐性突变基因的位置(在几号染色体上),利用正常小麦植株和各种单体小麦植株,结合上述方法,提出你的实验思路___________。
【正确答案】 1、染色体变异 21 2、40W、40W+2E 白 3、去雄 27 秋水仙素 54 41
4、利用各种单体小麦作为母本分别与该隐性突变个体杂交,若某种单体的子代中出现隐性突变类型,则此基因在相应的染色体上
23-6(提升) 摩尔根弟子布里吉斯通过果蝇杂交实验发现了一些奇怪现象,具体实验过程如下图所示。请分析并回答下列问题:
1、F1中每2 000~3 000只果蝇中就会出现一只白眼♀和一只红眼♂,称为“初级例外”,且该“例外”的概率相对稳定。因此,可排除该现象是________________(填变异类型)造成的。
2、已知果蝇受精卵中性染色体组成与发育情况如下表所示:
性染色体组成情况
XX、XXY
XY、XYY
X0(没有Y染色体)
XXX、XY、Y0(没有X染色体)
发育情况
雌性,可育
雄性,可育
雄性,不育
胚胎期致死
研究发现。F1红眼♂个体不具有母本的伴性性状,据此推测F1“初级例外”出现的原因很有可能是由________________(填变异类型)造成的,据图推测“初级例外”中的红眼♂个体基因型是________。 “ 初级例外”果蝇的出现是因为亲本雌果蝇在________过程中X染色体不分离,从而产生含有________或不含________的卵细胞, 这些卵细胞与亲本雄果蝇正常减数分裂得到的精子受精后就形成了“初级例外”果蝇。
3、为验证对初级例外果蝇出现原因的推测,可以使用显微镜观察并计数“初级例外”的性染色体。如果符合推测,F1“初级例外”中红眼♂和白眼♀含有的性染色体数目分别为________,也进一步证明了基因在染色体上。
4、布里吉斯进一步把“初级例外”的白眼和正常红眼进行杂交,后代中又出现了“次级例外”即出现白眼和可育的红眼。对此,他推测“初级例外”中白眼在减数分裂时两条X染色体联会概率高于XY染色体联会,且联会的两条染色体移向细胞两极,另一条染色体随机分配。假设白眼雌性形成配子时XX染色体联会概率是84%,则F1中白眼雌性产生的卵细胞基因型及比例是__________,F2中出现“次级例外”果蝇的概率是________。
【正确答案】 1、基因突变 2、染色体数目变异 XAO或XA 减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ XaXa X染色体 3、1、 3(顺序不可改变) 4、Xa∶XaY∶XaXa∶Y=23∶23∶2∶2 1/24
【原卷 24 题】 知识点 PCR扩增的原理与过程,基因表达载体的构建,目的基因的检测与鉴定
【正确答案】
【试题解析】
24-1(基础) 重叠延伸PCR技术是采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成了重叠链,从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸,将不同来源的扩增片段重叠拼接起来的技术,可通过定点诱变在体外改造DNA分子,并将改造后的目的基因导入质粒构建目的基因表达载体。
1、上图所示的重叠延伸PCR技术中,PCR1的引物是_________。PCR4可获得大量定点诱变目的基因,此时的引物为__________。PCR3时模板DNA不能选择DNA分子③的原因是___________。
2、为使重叠延伸PCR技术改造后的目的基因(该基因序列不含图中限制酶的识别序列)能与载体正确连接,PCR4时,应在基因上、下游引物的_________端分别添加限制酶_________的酶切位点。
3、将目的基因、质粒及大肠杆菌混合,温育一段时间后涂在含四环素的平板上培养,一段时间后平板上长出菌落。这些菌落的菌体内_________(填“一定不一定”)含有目的基因,理由是_________。
【正确答案】 1、引物A、引物C 引物C、引物D 子链的延伸方向只能从5’→3',以DNA分子③作模板时子链不能延伸 2、5 Kpnl、EcoRl
3、不一定 含有空白质粒的大肠杆菌也能在该培养上生长
24-2(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
24-3(巩固) 为探究Bcl-2相关抗凋亡蛋白3(BAG3)在细胞自噬中的作用,科研人员计划从质粒A中获取BAG3基因,将其接入质粒pGEX-4T1,然后在宿主细胞内表达目标蛋白,用于后续研究。请回答下列问题:
1、BAG3的基因序列如下图所示:
由于BAC3基因两侧没有合适的酶切位点,并确定内部不含有EcoRI、XhoI限制酶的识别序列。在设计引物时,需将引物与限制酶的识别序列相连,以便将目的基因与载体相连。设计出的引物是( )
A.引物5'-TTGAATTCATGAGCGCCGCCACCCACTC-3'
B.引物5'-TTGAATTCTACTCGCGGCGGTGGGTGAG-3'
C.引物5'-TAGAGCTCCGGTGCTGCTGGGTTACCAC-3'
D.引物5'-TACTCGAGCGGTGCTGCTGGGTTACCAG-3'
2、合成引物后,以_____为模板进行PCR,为了确认是否扩增出了目的基因,可对扩增产物进行_____,取出凝胶置于紫外灯下观察照相,与DNAmarker(标准参照物)进行对比,切下含目的基因片段的琼脂糖凝胶,通过试剂盒回收目的基因。
3、用双酶切法分别处理回收的目的基因和pCEX-4TI质粒,为了提高目的基因与表达质粒的连接效率,需要排除_____的干扰。
4、用_____处理大肠杆菌细胞,使其处于一种能_____的生理状态,将构建好的重组质粒导入其中。为了筛选出工程菌,以便后期提取质粒,检测是否含有目的基因片段,请写出工程菌的纯培养过程。_____。
【正确答案】 1、AD 2、质粒A(含目的基因的片段) 琼脂糖凝胶电泳(电泳)
3、酶切后的非目标片段
4、Ca2+ 吸收周围环境中DNA分子 在含有氨苄青霉素的固体培养基上培养,挑取单菌落接种到液体培养基中扩增培养
24-4(巩固) 新冠病毒(+RNA)的刺突蛋白S通过与人体黏膜细胞表面的ACE2受体结合而进入细胞,是宿主抗体的重要作用位点。下图1是科研人员利用新冠病毒的+RNA提取S蛋白基因和S蛋白受体结合域RBD基因作为抗原基因序列,研制新冠病毒双抗原疫苗的技术路线。已知PCR1与PCR2要分别进行,然后将产物混合,使用引物1和引物4进行PCR3,最终获得大量S-RBD融合基因(1500bp)。
1、PCR3过程中,片段1与片段2连接形成S-RBD融合基因,需要使用______酶。为使S-RBD融合基因能与pX质粒相连接,并在工程菌中表达时先合成S蛋白,则PCR1过程中,应在引物1的5'端添加的限制酶序列是______。
2、为初步检测过程B构建是否成功,用EcoRⅠ、NdeⅠ、HindⅢ对重组pX系列质粒进行完全酶切,然后对重组pX系列质粒及其酶切产物进行凝胶电泳检测,结果如图2,据图可知,重组质粒pX2和pX5构建成功的依据是______。
3、在工程菌的筛选时,可先后用两种抗生素进行影印培养实验(即使用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在培养基B上),在培养基B中存活的菌落是否含有目的基因_______(填“是”或“否”)。鉴定重组pX质粒是否导入工程菌还可以采用的方法是_______。
4、试从免疫学角度分析此种双抗原疫苗比常规S蛋白疫苗更具优势的原因_______。
【正确答案】 1、耐高温的DNA聚合(Taq DNA聚合酶) 5'CATATG3'
2、重组质粒pX2和pX5酶切后形成的1000bp和500bp片段碱基对总和等于S-RBD融合基因长度1500bp
3、否 观察菌落是否具有荧光
4、此种双抗原疫苗含有S蛋白受体结合域RBD,有利于进入靶细胞.从而激发细胞免疫
24-5(巩固) 野生稻(Y)是栽培水稻(T)的近缘祖先种,具备较多的优良性状,但其结实率(结实数/授粉的小花数)较低,为了研究野生稻的结实率,我国科研人员做了如下工作。将Y与T进行杂交得到F1,发现F1结实率降低,再将F1作为母本与T杂交,得到的子代中筛选出结实率为0.5的个体作为母本再与T杂交,连续多次后得到结实率为0.5的个体记为N,用T、N进行如下实验:
1、甲组和乙组相比,雌配子来源相同,而雄配子来源不同,可见N和T相比,N的雄配子的育性______(填“正常”或“减半”)。
2、甲组和丙组相比,雌配子来源不同,而雄配子来源相同,可见N和T相比,N的雌配子的育性______(填“正常”或“减半”)。
3、经大量实验发现,N中既有纯合子又有杂合子,但其自交结实率均0.5。由此,推测子代结实率低的性状是由______(填“亲本体细胞基因型决定的”或“亲本产生的配子基因型决定的”)。
4、科研人员发现野生稻D基因与其育性相关,为进一步研究D基因的功能,研究者将一段T-DNA插入到D基因中,致使该基因失活,失活后的基因记为d,现以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验,统计母本植株的结实率,结果如表所示:
杂交编号
亲本组合
结实率
①
♀DD×♂dd
0.1
②
♀dd×DD♂
0.5
③
♀DD×DD♂
0.5
①表中数据表明D基因失活后使______(填“雄配子”或“雌配子”)育性降低,
②进一步研究表明,配子育性降低是因为D基因失活直接导致配子本身受精能力下降。若让杂交①的F1给杂交②的F1授粉,预期结实率为______,所获得的F2植株的基因型及比例为_____。
③为验证F2植株的基因型,研究者根据D基因、T-DNA的序列设计了3种引物,如图,
随机选取F2植株若干,提取各植株的总DNA,可分别用引物______组合及“Ⅱ+Ⅲ”组合进行PCR,检测是否能扩增(完整的T-DNA过大,不能完成PCR扩增)。如果两组进行PCR均可完成扩增,则相应植株的基因型为______;如果______,则相应植株的基因型为______;如果______,则相应植株的基因型为______。
【正确答案】 1、正常 2、减半 3、亲本体细胞基因型决定的
4、雄配子 0.3 DD:Dd:dd=5:6:1.
引物I+III Dd 如果使用引物I+III组合进行PCR能完成,而使用引物II+III组合进行PCR时不能完成时 dd 如果使用引物I+III组合进行PCR不能完成,而使用引物II+III组合进行PCR时能完成时 DD
24-6(提升) Cre/loxP酶系统是在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术,可以在DNA的特定位点上执行碱基序列的删除、插入以及重组等,从而实现基因的定点编辑。
1、图1是利用Cre/loxP酶系统敲除基因的过程。loxP序列具有方向性,由中间的间隔序列和两侧的反向重复序列组成。当某一条DNA片段上待敲除基因的两端存在同向loxP序列时,Cre酶识别并结合到loxP序列的反向重复序列区。两个loxP序列的间隔序列被Cre酶定点切开,4个黏性末端序列交错两两连接,其中待敲除基因两端的序列进行连接,连接时形成的化学键是___________,敲除的基因片段会形成___________(填“线状”或“环状”)结构。
2、图2是利用Cre/loxP酶系统构建融合基因的过程。首先要用PCR对Bt基因和Bar基因分别扩增,以获得所需要的DNA片段,然后对连接后的DNA片段用Cre/loxP酶系统处理获得Bt-Bar融合基因片段。在用PCR1扩增Bt基因时,所用的2种引物的结合位置在____________;又有研究表明,大多数限制酶对裸露的位点不能识别切割,因此必须对识别序列5'末端进行修饰并加上一个至几个保护碱基,如GGG。由此推测,对Bar基因引物5’端序列的要求是___________。
3、图3是用Cre/loxP酶系统敲除转基因烟草细胞内Bar基因的部分过程。已知图中的启动子和终止子可在烟草细胞中正常发挥作用,Cre酶基因在环境中存在Tam化学物质时才能激活表达。重组Ti质粒中的Bar基因作为基因表达载体中的___________可对转化后的烟草细胞进行筛选。进行图3所示敲除后,DNA片段1中的Bt基因不能正确表达,据图分析,原因是___________;若不对融合基因中的Bar基因进行敲除处理,仅在翻译水平上不让Bar基因表达,请利用Cre/loxP酶系统提出解决方案___________。
4、图4是经过修饰后的转基因烟草细胞内的融合基因所在片段及相关引物的结合位点。为检测Bar基因是否被成功敲除同时未影响Bt基因的正常表达,可用PCR技术进行鉴定:
实验组:首先提取在有Tam环境下培养的转基因烟草细胞质中的总RNA,进行逆转录获得cDNA,然后加入引物1和引物2进行PCR扩增,再进行琼脂糖凝胶电泳,观察有无Bt基因和Bar基因的条带。
对照组:用未进行敲除处理的转基因烟草细胞,其余同实验组。
若实验组敲除成功,则实验组和对照组的电泳结果分别为___________。
【正确答案】 1、磷酸二酯键 环状
2、Bt的两种引物分别在启动子外侧和终止子内侧(启动子和终止子的左侧) 引物的5'端均要连接上loxP序列,并在末端加上保护碱基序列(GGG)
3、标记基因 缺少Bar的终止子 利用Cre/loxP酶系统在Bt基因和Bar基因之间插入终止密码子对应的DNA序列 4、实验组两种基因的条带都无,对照组两种基因的条带都有
答案解析
1-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:
(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Mg2+是叶绿素的必要成分。
(2)维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。
(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
详解:
A、DNA和RNA的元素组成均为C、H、O、N、P,含有磷元素,故农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA,A正确;
B、无机盐离子具有多种作用,如无机盐可参与构成细胞结构,不一定溶解在水中才能行使生物学功能,B错误;
C、由于水分子的极性,一个水分子的氧端靠近另一水分子的氢端时,它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力,这种弱的引力称为氢键;氢键的存在,使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,C正确;
D、蛋白质失活后,其活性不能恢复,D正确。
故选B。
1-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
生物大分子有蛋白质、核酸、多糖。细胞间信息交流方式有:直接方式、间接方式和胞间连丝。
详解:
A、酶和核酸都是含有氮元素的生物大分子,脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位,不能控制酶的合成,A错误;
B、高等植物细胞间可通过胞间连丝进行信息交流,B错误;
C、抗体、受体、酶和tRNA都具有专一识别的特点,某些受体在细胞膜表面,例如神经递质与特异性受体结合发生在组织液中,并不只有抗体在内环境中发挥作用,C错误;
D、甲状腺激素本质是氨基酸的衍生物,可促进新陈代谢,所以给正常小鼠饲喂添加了甲状腺激素的饲料后,小鼠的代谢水平会上升,D正确。
故选D。
1-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
蛋白质分子多样性地原因:氨基酸地种类、数目、排列顺序以及肽链地空间结构不同。
无机盐可参与某些复杂化合物地组成,如Fe,Mg分别参与血红蛋白和叶绿素。
详解:
A、在鲜重情况下﹐细胞中含量最多的化学元素是O,C在组成生物大分子中发挥非常重要的作用,每一个单体都以若干个相连的C原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体,所以C是最基本元素,A错误;
B、将作物秸秆充分晒干后,剩余的物质主要是有机物,燃烧后剩余的物质主要是无机盐,B正确;
C、蛋白质的多样性与氨基酸数目﹑种类、排列顺序有关,还与肽链的空间结构有关,C错误;
D、Mg是大量元素,D错误。
故选B。
1-4【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。
1-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
糖、蛋白质、核酸都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成,例如组成多糖的单体是单糖,组成蛋白质的单体是氨基酸,组成核酸的单体是核苷酸。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
详解:
A、葡萄糖是单糖,不能再被进一步水解,故人体摄入的葡萄糖可直接被小肠上皮细胞吸收,A错误;
B、糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,并且不能大量转化为糖类,B错误;
C、生物大分子是由单体构成的多聚体,每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体,即生物大分子都是以碳链为基本骨架的单体连接而成的多聚体,C正确;
D、变性后的蛋白质的空间结构发生了不可逆的改变,但肽键仍然存在,故仍可以与双缩脲试剂产生紫色反应,D错误。
故选C。
1-6【提升】 【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。
2-1【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、线粒体是双层膜结构的细胞器,是有氧呼吸的主要场所;
2、细胞骨架的成分是蛋白质纤维;
3、癌细胞容易扩散和转移与细胞膜表面的糖蛋白减少有关。
详解:
A、葡萄糖不能进入线粒体,线粒体膜上也没有葡萄糖分解酶,A错误;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂和分化有关,B正确;
C、核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多,C正确;
D、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核及其它多余的细胞器,可以腾出更多的空间,有利于携带更多氧气,D正确。
故选A。
2-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
详解:
A、根尖成熟区表皮细胞具有中央大液泡,内含细胞液,具有一定的浓度,有利于水分的吸收,A正确;
B、浆细胞能产生抗体,抗体是分泌蛋白,其内含有许多核糖体和丰富的内质网和高尔基体,B正确;
C、吞噬细胞具有摄取、处理病原体的功能,其中的溶酶体中有多种水解酶,有利于水解吞入的病原体,C正确;
D、葡萄糖的分解发生在细胞质基质,D错误。
故选D。
2-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
ATP又叫腺苷三磷酸,简称为ATP,其结构式是:A-P~P~P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团、“~”表示特殊化学键。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊磷酸键。ATP来源于光合作用和呼吸作用。放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
详解:
A、GTP和ATP的结构和性质相似,仅碱基不同,故其结构式是:G-P~P~P,GTP需丢失2个Pi后可参与RNA的合成,A错误;
B、M蛋白有两种状态,结合GTP的活跃状态和结合GDP的不活跃状态,M蛋白由不活跃状态转化为活跃状态需要消耗能量,但由活跃状态转化为不活跃状态不需要消耗能量,B错误;
C、核糖体没有膜结构,运输蛋白质的囊泡不能来自核糖体,C错误;
D、结构决定功能,M蛋白空间结构发生变化后,其功能也发生改变,可能导致细胞内运输分泌蛋白的囊泡不能形成,D正确。
故选D。
2-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
本题综合考察细胞的结构与功能之间的关系,卵细胞比较大有利于储存营养物质,红细胞的圆饼状有利于红细胞与外界的气体进行交换,小肠绒毛上皮细胞内有大量线粒体,有助于物质运输提供能量,精子中细胞质较少有利于精子运动。
详解:
①卵细胞体积较大是里面贮存有较多的营养物质,卵细胞体积大,其表面积与体积比相对较小,不利于与周围环境进行物质交换,①错误;
②成熟红细胞形状是两面凹陷的圆饼状增大了表面积,表面积与体积之比相对较大,有利于提高气体交换效率,但气体交换速率不变,②错误;
③小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸及无机盐离子都是主动运输,消耗能量多,所以线粒体多,③正确;
④精子头部主要是细胞核,细胞质集中在尾部而且较少,便于精子运动,④正确。
故选C。
点睛:
生物个体与细胞是极其讲究经济有效的原则,有什么样的结构就有什么样的功能,所以在学习的过程中一定要注意应用“结构与功能相适应”的观点进行学习,一定会达到事半功倍的效果。
2-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
详解:
A、荧光探针并不能靶向进入癌细胞的溶酶体,只是荧光探针能与H+结合,定位癌细胞,A错误;
B、溶酶体内有酸性水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,酸性环境有利干其分解衰老、损伤的细胞器,B正确;
C、根据题干信息,“癌细胞溶酶体中的pH低于正常细胞”,“该探针与H+结合后,荧光强度升高”可知,癌细胞溶酶体内H+含量高于正常细胞,若某区域的荧光强度较强,则该区域的细胞可能是癌细胞,可用溶酶体荧光探针来定位癌细胞在体内的位置,C正确;
D、溶酶体执行功能的过程中,存在膜融合现象,膜融合依据的是膜上磷脂分子和蛋白质是可以运动的,存在生物膜的流动现象,D正确。
故选A。
2-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
非经典分泌途径有四种:
1、通过分泌型溶酶体;
2、直接跨膜;
3、通过外来体的释放;
4、通过质膜释放。
详解:
A、细胞间信息交流可以通过蛋白质与靶细胞上特异性受体实现,所以蛋白质分泌是重要环节,A正确;
B、经典蛋白质分泌需要通过囊泡来实现,体现细胞膜的流动性,B正确;
C、非经典分泌是经典分泌的补充,不是所有细胞都具有,C错误;
D、非经典分泌是一种不同于经典分泌的方式,是经典分泌的必要和有益补充,D正确。
故选C。
点睛:
本题考查课本的经典分泌和题中所给非经典分泌,要注意课本知识和外来信息的综和,找出它们的交叉点。
3-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
λ表示该种群数量是前一年的倍数,当λ大于1,种群数量上升,λ小于1,种群数量下降,λ等于1,种群数量相对稳定。
详解:
A、气温、干旱等环境因素对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素,A正确;
B、据图可知,1- 4年,该种群的λ数量均为1.5,是大于1的定值,故呈J形增长,种群增长率为λ-1=0.5,B正确;
C、4—5年,λ仍大于1,故种群数量增长,C错误;
D、9-11年,λ小于1,种群数量下降,12-13年,λ大于1,种群数量上升,D正确。
故选C。
3-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
据图分析:甲种群的λ=2.5,说明该种群数量呈“J”形增长。乙种群λ值前三年大于1,种群数量增加,第三年后λ值小于1,种群数量减少。
详解:
A、调查甲动物种群密度时,重捕后标记个体死亡,由于没有改变标记个体所占的比例,因此不会影响估算值,A错误;
B、使用孔目过小的渔网捕捞会影响乙种群的年龄结构(主要是幼年个体数量减少),使种群未来的出生率下降,但不会影响其性别比例(因为捕捞时捕捞网无法对性别进行选择),B错误;
C、分析题意可知,λ=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量,甲种群的λ=2.5 ,说明该种群数量呈“J”形增长,每年增加的数量是在上一年基础上增加的,故甲种群虽然增长率相同,但每年增加的数量是不相等的,C正确;
D、由于甲、乙两种群的数量不确定,因此第4年末,乙种群数量不一定小于甲种群,D错误。
故选C。
3-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分析题图可知,t0-t4,甲种群的增长速率先增加后减小,其数量增长呈“S”形,t4时,甲种群的增长速率为零,其种群数量达到最大值;乙种群的增长速率先逐渐增加,在t4后维持稳定,即乙种群的数量呈现持续增加的趋势。
详解:
A、图示为甲、乙种群的增长速率变化曲线,无法比较二者的种群数量大小,A错误;
B、由图可知,在t2-t4,甲种群和乙种群的增长速率均大于零,二者的种群数量均呈现增加的趋势,故二者的年龄结构均为增长型,B错误;
C、t4时,甲种群的增长速率为零,其种群数量达到最大值,即环境容纳量—K值;乙种群的增长速率仍大于零,且呈上升的趋势,故乙种群的数量将继续增加,C正确;
D、t0-t4,甲种群的增长速率先增加后减小,其数量增长呈“S”形,t4时,甲种群的增长速率为零,其种群数量达到最大值;乙种群的增长速率先逐渐增加,在t4后维持稳定,即乙种群的数量持续增加。故甲、乙种群之间不为种间竞争关系,且甲种群并不会被乙种群完全排除,D错误。
故选C。
3-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、根据图1分析:种群数量先增加后基本不变,表示S型曲线,其中a点表示K/2,b点表示K值。
2、根据图2分析:种群的增长速率先增加后减少为0,表示S型曲线,其中c点表示种群数量为K/2时的增长速率,d点种群增长速率为0,表示种群数量达到K值。
3、根据图3分析:在不考虑迁入、迁出的前提下,种群的增长速率是出生率和死亡率的差值,则增长速率先增加后减少为0,表示S型曲线,其中e点表示K/2时的种群密度,f点表示K值种群密度。
详解:
A、图1、2、3中的b、d、f都可以表示种群达到了K值,生存斗争最激烈,A正确;
B、由题图分析可知,图1、2、3都可表示在有限的自然条件下(而不是理想条件下)种群数量变化的规律,B错误;
C、图1中b点的增长速率为0,表示种群数量达到了环境容纳量,而图2中的c点种群增长速率最大,表示种群数量为K/2,C错误;
D、图2中的c~d段和图3中的e~f段对应种群中的出生率大于死亡率,种群的数量都在增加而不是减少,D错误。
故选A。
3-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
环境容纳量(K值)是指在一定环境条件下所能维持的种群最大数量。种群数量达到K值后不是一成不变的,而是围绕K值上下波动。
详解:
A、D段表示种群数量相对稳定,主要是出生率和死亡率变动所致,A正确;
B、在空间和资源充裕,气候适宜,没有敌害等条件下,种群数量会呈J型增长,图甲中A段种群数量迅速增加,接近J型曲线特点,该模型需要满足的条件是无限环境(空间和资源充裕)、理想条件(气候适宜,没有敌害等),B正确;
C、种群数量在E段上线波动,E段种群数量为该种群的环境容纳量,环境容纳量是环境的固有属性,人为地一次性捕杀该动物后,其K值基本不变,C正确;
D、D段表示种群数量相对稳定,C段表示种群数量迅速下降,与D段相比,影响C段的因素最可能是由于气候和传染病的影响,D错误。
故选D。
3-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
在生物进化过程中,不同的生物会利用不同的策略来生存和繁衍,生物学家将生物分为r对策生物和K对策生物。r对策生物个体小,寿命短,存活率低,扩散能力强,有较高的生殖率,以量取胜,如昆虫和杂草;K对策生物个体大,寿命长,存活率高,扩散能力弱,生殖率低,但有较高的竞争力,以质立足,如乔木和大型肉食动物。K对策生物有两个平衡点,即稳定平衡点和绝灭点。
分析题图可知,松毛虫生物个体小,寿命短,存活率低,扩散能力强,有较高的生殖率,对应曲线乙;大山雀种群数量变化对应曲线甲。P表示当年的种群数量(N)等一年后的种群数量(Nt+1),根据曲线与P的交点可判断,K对策物种的种群动态曲线有两个平衡点,即稳定平衡点(B点)和绝灭点(A点)。当种群数量高于或低于B点时,都会趋向该平衡点:当种群数量高于A点时,种群可以回升到B点,但是种群数量一旦低于A点就会走向绝灭。
详解:
A、研究大山雀和松毛虫的关系属于群落水平的种间关系,A错误;
B、根据分析可知,乙曲线可表示松毛虫的种群数量变化,B错误;
C、C点时Nt+1=Nt,增长率为0,种群数量未增加,C错误;
D、由分析可知,A点为大山雀的绝灭点,当种群数量低于此点时,种群数量会逐年下降甚至灭绝,D正确。
故选D。
4-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
2、根据图示可知,研究Cu2+、Cl-对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响实验中,自变量是不同的离子(Cu2+和Cl-),因变量是酶的活性(淀粉水解速率表示),其他变量如PH、温度、无机盐溶液浓度、唾液淀粉酶的浓度等都是无关变量,为了排除温度、PH和无关离子等对淀粉酶活性的影响,需要将所有实验都放在最适温度和PH的环境中,且设置空白对照组(乙组H2O)和对照组(丙组含铜离子和甲组氯离子)。随着淀粉溶液浓度的增加,甲组、乙组和丙组淀粉水解速率都在增加,最终保持相对稳定(唾液淀粉酶全部充分参与催化反应),且甲组>乙组>丙组,说明Cu2+和Cl-没有使唾液淀粉酶失活,而且Cu2+能与淀粉竞争唾液淀粉酶分子上的活性中心,Cl-能增加唾液淀粉酶的活性。说明Cu2+抑制酶促反应,是淀粉酶的抑制剂,Cl-促进酶促反应,是淀粉酶的激活剂。Q点和P点的淀粉水解速率相同。
详解:
A、根据图示分析可知,实验中自变量是无机盐溶液种类和淀粉溶液浓度,A错误;
B、根据题意和分析可知,Q点和P点的淀粉水解速率相同,但Q点需要的淀粉溶液浓度更大才能达到与P点的速率相同,所以淀粉酶活性P点高,水解淀粉的速度更快,所以Q点条件下淀粉完全水解所需的时间比P点长,B正确;
C、根据图示分析可知,淀粉水解速率保持相对稳定时,也就是唾液淀粉酶全部充分参与催化反应时,甲组>乙组>丙组,说明Cu2+没有使唾液淀粉酶失活,但降低了酶的活性,说明其是酶的抑制剂,但不能说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子上的活性中心,也有可能是改变了酶的空间结构导致其活性降低,故Cu2+可能是非竞争性抑制剂,通过与淀粉酶(非活性中心)结合,改变其空间结构,降低酶活性,C错误;
D、本实验温度是无关变量,为了避免温度对实验的干扰,温度应该设置为唾液淀粉酶的最适温度,也就是37℃左右,若将温度提高至60℃,会使得酶的空间发生改变从而导致酶活性降低(甚至失活),酶促反应速率下降(或降为0),故三条曲线的最高点均下移,D错误。
故选B。
点睛:本题以探究试验为情景,考查影响酶活性因素的知识。考生要能理解所学知识的要点,形成科学思维,能对曲线图和题干信息进行分析与综合,抽象与概括,对各选项作出准确的判断。
4-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
题图分析:本实验的目的是探究不同温度条件下两种淀粉酶活性的大小,本实验的自变量是温度和酶的种类,因变量是酚的剩余量,即酶的种类和温度;无关变量有pH、反应时间、溶液的量、酶的浓度等。
详解:
A、由分析可知,该实验的自变量是温度和酶的种类,PPO用量是无关变量,无关变量要求相同且适宜,A正确;
B、由实验结果可知,与酶B相比,相同温度条件下酶A的活性更低,因为酶A催化条件下底物的剩余量更多,B错误;
C、为避免实验过程中底物与酶混合过程中温度变化的影响,实验过程中应将底物和酶溶液分别放在相同温度下适当时间后再混合,C正确;
D、根据实验结果,为了探究酶B最适温度时,应在30~50°C间设置多个温度梯度进行实验,而后找到底物剩余量最少的实验组对应的温度即可确定该酶的最适温度,D正确。
故选B。
4-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分析图示,从图示数据表示的意义可知,无论是胁迫前还是胁迫后,锻炼过的植物中含有SOD活性均比未锻炼的要高。
详解:
A、分析题图可知,A、B两组的区别是是否进行低温锻炼,接着进行冷胁迫,检测细胞内SOD活性的动态变化,SOD能够减缓生物体的衰老,能够反映植物的抗寒能力,故该实验目的为探究低温锻炼是否能提高植物抗寒能力,A正确;
B、低温锻炼能提高SOD活性且其在冷胁迫下活性下降更慢,说明SOD活性相对较稳定,B正确;
C、低温会使酶的活性降低,但空间结构不改变,C错误;
D、无论是否锻炼胁迫后SOD活性均降低,即降低化学反应活化能的能力均降低,D正确。
故选C。
4-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
题意分析,本实验的目的是探究了柠檬酸对PPO活性的影响,结合实验结果可知,本实验的自变量为是否使用柠檬酸和底物浓度,因变量是反应速率的变化,结合图示可知柠檬酸能抑制 PPO的活性,且随着使用量的增加,抑制作用增强,随着底物浓度的增加,柠檬酸的抑制作用有减弱的趋势。
详解:
A、结合实验结果的处理可知,该实验的自变量是柠檬酸的浓度和底物浓度,A正确;
B、结合图示可以看出,随着底物浓度的增加,柠檬酸对PPO的抑制作用有减弱的趋势,但并没有因为底物浓度的增加而持续增加到没有柠檬酸的状态,因而柠檬酸对该酶的抑制最可能是非竞争性抑制,B错误;
C、图2中A点 后增加底物浓度反应速率也不再增加,因此,限制A点反应速率的主要因素是酶活性,C正确;
D、由于柠檬酸对PPO活性有抑制作用,而PPO催化的反应是 引起果蔬褐变和品质劣变的主因,因此果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸能延长保鲜时间,D正确。
故选B。
4-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
曲线①表示随着温度升高,酶的活性先升高后下降,最适温度大约80℃。曲线②表示,随着温度升高酶的热稳定性降低,70℃后下降更快;综合两个曲线,该酶使用时应该是在活性较高,热稳定性也较高的温度范围,即是60到70℃。
详解:
A、由曲线①可知,该酶的最适温度是80℃,但在30℃以下保存数据未测定,不能确定是否适合保持该酶,A错误;
B、该实验的自变量是测定酶活性的温度以及保存该酶的温度,因变量是相对酶活性和残余酶活性,B错误;
C、曲线②显示,酶的热稳定性从30℃开始不断下降,在70℃后,急剧下降,该酶使用的最佳温度范围是:60℃~70℃,C错误;
D、在不同温度保温一段时间后,测定②曲线的各数据应在该酶的最适pH和最适温度下进行,D正确。
故选D。
4-6【提升】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、分析图1:曲线甲:曲线AB段,随着反应物浓度的增加,反应速率加快,因此该段影响酶促反应速率的因素是反应物浓度;B点时,酶促反应速率达到最大值;曲线BC段随着反应物浓度的增加,催化速率不变,说明此时限制催化速率的因素最有可能是酶的数量。判断曲线乙和丙,低温条件下酶的活性受到抑制,但并不失活,PH值过低酶失活,据此判断:乙曲线代表温度对酶促反应的影响,丙曲线代表pH对酶促反应的影响。
2、分析图2:竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位,使酶和底物的结合机会减少,从而降低酶对底物的催化反应速率,而非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率。
3、分析图3:酶促反应速率随底物浓度变化的三条曲线中,底物浓度较低时,曲线A的反应速率最高,表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线;加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低,但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高,其催化反应速率又升高,可知曲线B是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线;加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率,可知曲线C是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
详解:
A、图1中甲曲线表示某种酶在最适温度下的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系,AB段限制反应速度的因素是反应物浓度,B点后限制的因素是酶浓度,在B点后适当增加酶浓度活性有限,反应速率将增大,A正确;
B、图1中乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH 的变化趋势E点代表该酶的最适pH,E点在乙曲线上,表示该酶的最适温度,短期保存该酶应该在最适pH、低温条件下进行,故适宜条件对应于图中的D、H两点甲曲线是在最适温度下测定的,B错误;
C、图2中非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性抑制的机理相同,均改变酶的空间结构,低温只抑制酶的活性,不改变酶的空间结构,C错误;
D、图3中曲线B随底物浓度增加,反应速率增大,表示竞争性抑制剂的作用结果,曲线C表示在酶中添加了非竞争性抑制剂的结果,D错误。
故选A。
5-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
染色体断裂重接假说的主要内容是一条染色体断裂产生两个断裂端,这些断裂端可按下列三种方式发展:①保持原状,不愈合,无着丝点的染色体片段丢失,导致染色体部分片段缺失,属于染色体结构变异,但染色体数目没变;②同一条染色体断裂产生的两个断裂端重接,恢复为原来的染色体,未发生变异;③某条染色体断裂产生的一个或两个断裂端与另一条非同源染色体断裂所产生的断裂端连接,产生新的染色体,导致染色体的易位,即染色体结构变异。
详解:
A、方式①无着丝点的染色体片段丢失,因此导致某条染色体片段缺失,属于染色体结构变异,染色体数不变,A错误;
B、方式②同一染色体断裂端重接恢复为原来的染色体,未发生染色体结构和数目变异,B错误;
C、方式③发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位,C正确;
D、对于有性生殖的生物来说,断裂重接的染色体如果发生在体细胞,不会遗传给后代,D错误。
故选C。
5-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
多倍体育种的原理是染色体变异。用秋水仙素处理野生芭蕉,可抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,形成四倍体有籽香蕉。二倍体有籽香蕉经减数分裂形成的配子中含一个染色体组,四倍体有籽香蕉经减数分裂形成的配子中含二个染色体组,所以杂交后形成的个体含三个染色体组,其减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,所以不能产生种子,为无籽香蕉,据此答题。
详解:
A、图中染色体加倍的原因是有丝分裂前期纺锤体的形成受阻,而不是着丝粒的分裂受阻,A错误;
B、若图中野生芭蕉的基因型为Aa,则图中无子香蕉的基因型可能有AAA、AAa、Aaa和aaa共4种,B正确;
C、二倍体野生芭蕉和四倍体有籽香蕉都是可育的,且二者存在生殖隔离,所以它们是两个不同的物种,它们的杂交后代三倍体无籽香蕉是高度不育的,不是一个新物种,C错误;
D、该过程说明生殖隔离的形成可以不经过长期的地理隔离,D错误。
故选B。
5-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
根据题意分析可知:不含a基因的5号单体(5号染色体缺失一条),绿叶纯合的5号三体杂交,若所研究的基因在单体上,则基因型中只含有单个基因A或a,若所研究基因在三体上,则基因型中含有三个相同或等位基因。
详解:
A、若A、a位于5号染色体上,则突变体基因型为aa,而单体绿叶纯合植株的基因型为AO,二者杂交后代为AO:aa=l:1,表现为绿叶和黄叶,若A、a不位于5号染色体上,则突变体基因型为aa,而单体绿叶纯合植株的基因型为AA,二者杂交后代均为Aa,表现为绿叶,A正确;
B、若A、a基因位于5号染色体上,则突变体基因型为aa,而单体绿叶纯合植株的基因型为AO,二者杂交后代为Aa:aO=l:1,表现绿叶和黄叶,F1中Aa自交后代A_=1/2×3/4=3/8,aa=1/2×1/4=1/8,aO自交后代为12/×1/4=1/8ee、1/2×1/2=1/4aO,由于一对同源染色均缺失的个体致死,所以致死个体为1/2×1/4=1/8,所以F2中黄叶:绿叶=4:3,B错误;
C、若A、a基因不位于5号染色体,则突变体基因型为aa,而三体绿叶纯合植株的基因型为AA,二者杂交后代均为Aa,表现为绿叶。F1自交,F2基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,黄叶:绿叶=1:3,C正确;
D、若A、a基因位于5号染色体上,则突变体基因型为aa,而三体绿叶纯合植株的基因型为AAA,AAA产生的配子为1/2AA、1/2A,因此二者杂交后代为1/2AAa、1/2Aa,均为绿叶,AAa产生的配子类型和比例为AA:Aa:A:a=l:2:2:1,自交后代黄叶的比例=1/2×1/6×1/6=1/72,Aa自交产生的后代中aa=1/2×1/4=1/8,因此F1自交后代黄叶=1/72+1/8=10/72=5/36,绿叶占31/36,即绿叶;黄叶=31:5,D正确。
故选B。
5-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
根据题意和图示分析可知:品系3(ABD)是六倍体普通小麦(AABBDD)通过技术II得到的单倍体,则技术II为花药离体培养技术;六倍体普通小麦(AABBDD)×二倍体簇毛麦(VV) →品系1(ABDV)是异源四倍体植株,其染色体组的组成为ABDV(染色体数为33),品系1(ABDV)通过技术I得到品系2(染色体数为49、55等),经过技术I处理发生了染色体的丢失。
详解:
A、由于品系1(ABDV)染色体数为33,通过技术Ⅰ处理得到品系2(染色体数为49、55等),由此可推测是技术Ⅰ为某药物处理,使品系2发生染色体丢失所致,A正确;
B、由育种流程图可知,技术II表示花药离体培养,体现了细胞全能性,培养过程中需要添加蔗糖等物质,B正确;
C、品系1(ABDV)是异源四倍体,染色体数目为33,品系2(染色体数为49、55等)和品系3为普通小麦的单倍体,染色体数目为21条,因此在培育过程中都发生了染色体数目变异,C正确;
D、普通小麦属于六倍体,簇毛麦属于二倍体,二者杂交得到的品系1(ABDV)是异源四倍体植株,品系3属于普通小麦的单倍体,D错误。
故选D。
5-5【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
分析题文描述与题图:(1)两条X染色体融合成一条X染色体的过程中有染色体的片段消失属于染色体变异,不属于基因突变过程;(2)一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)和一只正常雄蝇(XY)杂交,理论上子代的染色体组成及其比例为X∧XX∶XY∶X∧XY∶YY=1∶1∶1∶1.由于子代的基因型与亲代完全相同,说明子代中不存在染色体组成为X∧XX、YY的个体。
详解:
A、两条X染色体融合成X∧X的过程中有染色体的片段消失,说明此过程中发生了染色体变异,没有基因突变,A错误;
B、并连X的雌蝇正常体细胞的染色体组为2,配子细胞内染色体组为1,有丝分裂后期染色体组为4,所以体内细胞中染色体组数是1或2或4,B正确;
C、一只含有并连X的雌蝇(X^XY) 产生两种比值相等且分别含有X^X和Y的卵细胞,一只正常雄蝇(XY) 产生两种比值相等且分别含有X和Y的精子,二者杂交,子代中只存在染色体组成为XY、X^XY的个体,而染色体组成为X^XX,YY的果蝇胚胎致死,说明在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇,亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇,C错误;
D、在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇,亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇,而且子代雌雄果蝇的数量比为1∶1.由于子代的基因型与亲代完全相同,当雄蝇X染色体上有新的突变产生时,子代雄蝇的性状可能会与亲本的有所不同,可见,利用该保持系,可监控雄蝇X染色体上的新发突变,D错误。
故选B。
5-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
果蝇一共有8条染色体,四对同源染色体,性别由性染色体决定,故正常果蝇有3对常染色体、一对性染色体。雌果蝇性染色体组成为XX,雄果蝇性染色体组成为XY。
详解:
AB、XBY与XbXb交配,子代应为XBXb红眼雌蝇和XbY白眼雄蝇,但每2000个子代有一个白眼雌蝇或一个红眼雄蝇,结合题干中提到这些例外子代是由性染色体异常分离(不分离)导致,推测应为母本XbXb产生了含两条XbXb的卵细胞,以及不含性染色体的卵细胞,精子是正常的XB与Y,因此会出现XbXbY的白眼雌蝇和XBO的红眼雄蝇,即例外子代的出现是由于亲本中纯合白眼雌蝇(XbXb)减数分裂过程中染色体的异常分离导致,例外白眼雌蝇:XbXbY;例外红眼雄蝇:XBO,AB正确;
CD、XbXbY的三体雌果蝇,正常情况下产生1XbXb、1Y、2Xb、2XbY四种配子,但根据题意同源程度更高的染色体间更容易配对,即XbXb更易配对,且配对后分离,Y随机移向一极,则产生两种配子,Xb和XbY各占80%/2=40%,而XY配对后分离,X随机移向一级,产生XbXb、Y、Xb、XbY四种配子的概率低,各占(1-80%)/4=5%,即产生配子及比例为Xb:XbY:XbXb:Y=45%:45%:5%:5%;正常红眼雄果蝇XBY产生2种配子XB与Y,与XbXbY杂交,子代的基因型与表现型依次为:45XBXb(红眼雌蝇):45XBXbY(红眼雌蝇): 5XBXbXb(死亡): 5XBY(红眼雄蝇):45XbY(白眼雄蝇):45XbYY(白眼雄蝇):5XbXbY(白眼雌蝇):5YY(死亡),杂交后代中红眼雌蝇占9/19,C正确、D错误。
故选D。
6-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
细胞分化是指细胞在生长过程中细胞的形态、结构和功能发生变化的过程,细胞分化形成了不同的组织,如动物的肌肉组织、上皮组织、神经组织和结缔组织,植物的保护组织、营养组织、分生组织和输导组织。
详解:
A、转分化是指一种类型的分化细胞在结构和功能上转变成另一种分化细胞的过程,所以转分化的实质是基因的选择性表达,A正确;
B、转分化形成的是分化的细胞,植物组织细胞脱分化形成的是愈伤组织,所以转分化的过程与植物组织细胞脱分化的过程不相同,B错误;
C、当机体的肝脏出现慢性损伤时,肝脏的星状细胞就会持续增生,并转化为肌纤维母细胞、成纤维样细胞以及肌成纤维细胞等,说明星状细胞转分化过程中发生了细胞的分裂与分化,C正确;
D、细胞的转分化的实质是基因的选择性表达,所以星状细胞转分化形成的三种细胞遗传物质均相同,只是表达的基因有差别,D正确。
故选B。
6-2【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异变化的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,其结果是形成不同的器官和组织。
题图分析:图示为利用皮肤细胞“炮制”出iPS细胞(多能干细胞)的操作流程模式图。成年体细胞经过人工诱导,使细胞核重编程后即可形成多能干细胞,多能干细胞可以分化形成多种组织细胞。
详解:
A、与表皮细胞、心肌细胞相比,iPS细胞分化程度较低,全能性高,能分化成多种细胞,A正确;
B、在衰老的细胞内水分会减少,代谢速率较慢,iPS细胞代谢速率较快,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不会改变细胞中的染色体数目,C错误;
D、由图示可知,iPS细胞可以分化形成多种类型的组织细胞,D错误。
故选A。
6-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
根据题干信息“该复合体与溶酶体膜上的受体 L 结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化”,可以得出相应的过程,α-酮戊二酸合成酶先形成复合体,与受体L结合,进入溶酶体被降解,导致α-酮戊二酸含量降低,促进细胞分化。
详解:
A、α-酮戊二酸合成酶被溶酶体降解,所以其降解产物可被细胞再利用,A正确;
B、根据题干信息“该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化”,说明α-酮戊二酸含量降低促进细胞分化,而含量升高不利于胚胎干细胞的分化,B正确;
C、根据题干信息“该复合体与溶酶体膜上的受体 L 结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解”,所以如果抑制 L 基因表达,则复合体不能与受体L结合,不利于降解α-酮戊二酸合成酶,细胞中α-酮戊二酸的含量会升高,C错误;
D、目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。
故选C。
6-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:
(1)细胞分化是指在个体发育中,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。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
详解:
A、造成同一个体中细胞不同的根本原因是基因的选择性表达,A正确;
B、睾酮是激素,具有调节作用,但是不能直接参与细胞的各种代谢活动,B错误;
C、细胞分化不能使细胞数量增多,C错误;
D、细胞不一定在衰老后才会发生凋亡,如被病原体侵染的靶细胞的死亡,D错误。
故选A。
6-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
全能性是指个体某个器官或组织已经分化的细胞在适宜的条件下再生成完整个体的遗传潜力。
详解:
A、脑缺血会引起局部脑神经缺氧而导致脑部轻度受损,甚至造成脑神经细胞死亡,M参与受损部位修复时,体内同时有细胞发生程序性死亡,A正确;
B、骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞,它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞和神经细胞等,B正确;
C、M分化形成的几种细胞形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达,DNA相同,C错误;
D、线粒体是有氧呼吸的中心,M的线粒体可以转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中,实现细胞供能机制的修复,D正确。
故选C。
6-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
图为将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞, iPS细胞转化为各种细胞的过程,原因是细胞分化,实质是进行了基因的选择性表达。
详解:
A、iPS细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂,使得此时染色体数目与核DNA分子数目相同,A正确;
B、iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中,细胞的形态、结构和生理功能发生改变,细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞内信使RNA和蛋白质改变,但DNA不变,B正确;
C、iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞强,C错误;
D、小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似,T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞,D正确。
故选C。
7-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
详解:
A、分析题意可知,该应激反应既有神经系统的参与,也有胰岛素等激素的参与,故需要神经-体液调节协调配合,A正确;
B、交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,但根据题意“交感神经-肾上腺髓质系统和副交感神经-胰岛B细胞系统的活动都会增强”,可知交感神经和副交感神经也会出现同时增强的情况,B错误;
C、交感神经-肾上腺髓质系统使肾上腺素水平上升,肾上腺素促进肝糖原分解,提高细胞代谢,产生更多能量,汗腺分泌活动增强,C正确;
D、副交感神经-胰岛B细胞系统的活动增强,胰岛素合成和分泌量增加,促进组织细胞对血糖的摄取、利用和储存,D正确。
故选B。
7-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧。反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成。反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损,反射就不能完成。
详解:
A、分析题意,电刺激激活抗炎通路的过程中既有神经元的参与,也有肾上腺素等激素的调节,抗炎效应需要免疫系统的参与,并最终实现抗压效应,属于神经-体液-免疫网络,A正确;
B、迷走神经属于副交感神经,属于内脏运动神经,B错误;
C、ProKr2是一类蛋白质,蛋白质是由基因经转录和翻译实现的(即基因的表达),故通过抑制ProKr2蛋白基因的表达可以验证ProKr2的作用,C正确;
D、由题意可知,适当电刺激可以激活迷走神经一肾上腺通路,过强刺激则会激活另一组交感神经反射,由此通过监测细胞因子的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果,D正确。
故选B。
7-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
机体中色氨酸能转化为5-HT,5-HT与5-HTIA结合,能使人产生愉悦情绪,从而增加抗压能力。
详解:
A、5-HT可与多巴胺能神经元上的5-HTIA结合引起突触后膜产生兴奋,A错误;
B、突触后膜产生动作电位时Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,不消耗能量,B错误;
C、5-羟色胺能神经元可通过胞吐的形式分泌5-HT和胞吞回收5-HT,C错误;
D、适量补充蛋白质保证机体内有充足的色氨酸可转化为5-HT,有利于产生愉悦情绪,增强人的抗压能力,D正确。
故选D。
7-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体、树突相接触,共同形成突触。当神经末梢有神经冲动传来时,突触前膜内的突鲀小体受到刺激,会释放一种化学物质-袖经递质。神经递质经过扩散通过突触间膜然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,引发一次新的神经冲动。
详解:
A、模式Ⅰ中兴奋性神经元释放神经递质使抑制性神经元兴奋,释放抑制性神经递质,反过来抑制兴奋性神经元的活动,体现了神经调节中的负反馈调节机制,A正确;
B、模式Ⅱ中,④兴奋后释放的神经递质是兴奋性神经递质,进入突触间隙,导致③、⑤都兴奋,B错误;
C、⑦兴奋后释放神经递质使⑨兴奋,而⑧兴奋后会抑制⑦释放神经递质,导致⑨不兴奋,C正确;
D、在屈肘反射中,肱二头肌兴奋收缩的同时肱三头肌受到抑制而舒张,说明同时进行并没有时间的先后性,属于模式Ⅱ的调节模式,D正确。
故选B。
7-5【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
根据题意,刺激猫支配尾巴的交感神经(传出神经)后可引起尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速,如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,但心脏活动不加速,说明该交感神经支配心脏活动可能是通过分泌某种物质,通过血液运输起作用。
详解:
A、据题意,刺激猫支配尾巴的交感神经(传出神经)后可引起尾巴上的毛竖立,如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经能引起尾巴上的毛竖立,但心脏活动不加速,说明猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏,A正确;
B、抑制支配猫尾巴的交感神经释放的物质的分解,导致神经递质在突触间隙增多,可导致突触后神经元持续兴奋,即猫尾毛一直竖起,B错误;
C、刺激支配猫尾巴的交感神经使尾巴上的毛竖立过程中有神经递质的释放过程,即胞吐过程,该过程发生了生物膜的更新;
D、交感神经和副交感神经都是传出神经,副交感神经的作用往往与交感神经相反,交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化,D正确。
故选B。
7-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
兴奋在神经纤维上的传导是以电信号的形式进行的,兴奋传导的方向与膜内局部电流方向相同,与膜外局部电流方向相反。兴奋经过突触处存在电信号—化学信号—电信号的转换。
详解:
A、神经一肌接头为突触结构,实现电信号到化学信号再到电信号的转化,A错误;
B、若肌细胞的横管被破坏,肌细胞接头处会产生动作电位,但可能导致电信号不能传导至L管处,Ca2+释放通道无法正常释放Ca2+,B错误;
C、Ca2+大量释放进入细胞质基质与收缩蛋白结合可引起肌肉收缩,C正确;
D、静息状态时,肌肉为舒张状态,此时①处的Ca2+浓度应低于②处,D错误。
故选C。
8-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
血糖含量高时,胰岛B细胞分泌胰岛素增多,胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、合成肝糖原、肌糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等,抑制肝糖原分解和非糖物质转化成血糖。
详解:
A、GLUT4蛋白功能失活则相当于胰岛素无法起到应有的作用,因而也会引起胰岛素抵抗,A正确;
B、控制胰岛素受体合成的基因突变会导致胰岛素无法起作用,进而使血糖无法下降,而表现为糖尿病,这是因为胰岛素抵抗引起的,B正确;
C、胰岛素分泌不足,导致葡萄糖进入组织细胞进行相关代谢障碍,进而表现为血糖无法下降,不会引起胰岛素抵抗,C错误;
D、含GLUT4的囊泡与膜融合受阻也会阻止葡萄糖进入组织细胞障碍,相当于胰岛素无法起到应有的作用,因而也表现为胰岛素抵抗,D正确。
故选C。
8-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
在神经元的信息传递过程中,当一个神经元受到来自环境或其他神经元的信号刺激时,储存在突触前囊泡内的递质可向突触间隙释放,作用于突触后膜相应受体,将递质信号传递给下一个神经元。神经递质主要以旁分泌方式传递信号,因此速度快、准确性高。递质信号的终止可依赖于突触间隙或后膜上相应的水解酶分解破坏,或者被突触前膜特异性递质转运体重摄取。
详解:
A、动作电位的产生过程中,细胞膜的通透性会发生变化,A正确;
B、高Na+环境使内流Na+增多,动作电位会变大,B正确;
C、动作电位下降支的产生原因是膜对K+的通透性增加,引起K+外流导致的,C错误;
D、突触前膜释放的神经递质有两类,兴奋性神经递质和抑制性神经递质,因此可使突触后膜兴奋或抑制,D正确。
故选C。
8-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
血糖平衡调节:①当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。②当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
详解:
A、图中1-4结构都表示受体,受体具有特异性,但是由图可以看出GIP可以和1、4结合,一种物质可以与多种受体结合,A正确;
B、胰岛B细胞分泌胰岛素受神经―体液调节,当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终由传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多,胰岛B细胞分泌胰岛素还受到血糖浓度的直接影响,B正确;
C、口服葡萄糖刺激小肠K细胞分泌的GIP还能促进胰岛素分泌,因此口服葡萄糖引起的胰岛素释放量多于静脉注射葡萄糖,C正确;
D、体液调节中,物质通过血液循环运输到全身各处,但作用于靶器官和靶细胞,D错误。
故选D。
8-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
题图分析,在细胞内利用乙酰-CoA合成胆固醇,同时葡萄糖进入细胞内,抑制AM的作用,而AM可以抑制mTORC1,而mTORC1能促进胆固醇的合成,进而表现为餐后胆固醇含量增加。
详解:
A、从图中可看出,合成胆固醇的原料是乙酰-CoA,该过程中经过了一系列反应,因此不能说乙酰-CoA可直接生成胆固醇,A错误;
B、细胞内葡萄糖浓度增加,进入肝细胞的葡萄糖增加,抑制AM活性,而AM抑制mTORC1,可见,细胞内葡萄糖浓度增加可通过抑制AM进而提高mTORC1的活性,B正确;
C、进食后胰岛素分泌增多,与细胞膜上的受体结合后可激活mTORC1,活化后的mTORC1促进USP20磷酸化,C错误;
D、由于磷酸化的USP20使HMGCR稳定催化乙酰-CoA合成胆固醇,因此USP20基因缺失或其药理抑制作用可以降低胆固醇的水平,D错误。
故选B。
8-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分析题图:胰岛素和InR结合,胰岛素受体(InR)激活,其作用有以下方面:可以促进神经元轴突末梢释放神经递质;可以抑制炎症因子的作用,从而抑制神经元凋亡、坏死;可以促进GLUT转运葡萄糖,从而使血糖浓度降低。
详解:
A、InR受损后,对炎症因子的抑制作用减弱,则炎症因子对于GLUT的抑制效果增强,从而降低葡萄糖的摄取速率,A错误;
B、据图可知:胰岛素激活InR后可以通过抑制炎症因子的产生,导致炎症因子释放减少,进而抑制神经细胞的变性、坏死,B错误;
C、据图可知:胰岛素受体(InR)的激活,可以促进神经元轴突末梢释放神经递质,作用于突触后膜上的受体,从而引发突触后膜发生相应改变,即可改善突触后神经元的形态与功能,C正确;
D、某些糖尿病人胰岛功能正常,但体内胰岛素对InR的激活能力下降,导致InR对GLUT转运葡萄糖的直接促进作用减弱,同时对炎症因子的抑制作用降低,从而加强炎症因子对GLUT的抑制能力。最终,与正常人相比,此类病人体内胰岛素含量偏高,D错误。
故选C。
8-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成,神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。
详解:
A、由图甲对照组可知,刺激突触前神经元,突触前膜释放谷氨酸引发突触后膜产生动作电位,可推测谷氨酸使突触后神经元的Na+通道开放,A错误;
B、由图甲中Ⅱ组结果可知,X可抑制突触间信号的传递,B错误;
C、由图乙结果可知,X处理突触前神经元后,其Ca2+通道电流相对值降低,推测X可抑制突触前神经元释放神经递质谷氨酸,C正确;
D、由实验结果可知,X可通过抑制突触前神经元释放神经递质来抑制突触间信号的传递,但谷氨酸受体抑制剂是通过抑制递质与受体的结合,二者的作用机理不同,D错误。
故选C。
9-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
自身免疫病是指自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状。过敏反应是指已免疫的机体,在再次接触相同抗原时,有时会引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
详解:
A、RAD属于自身免疫病,与过敏反应发生的机理不同,A错误;
B、分析题干信息可知,CQ及HCQ可通过干扰Toll样受体(TLR)信号而发挥抗炎作用,即CQ及HCQ可通过干扰TLR信号的转导而抑制免疫细胞的激活,B正确;
C、辅助性T细胞不能呈递抗原,C错误;
D、若TLR缺陷,则会改善RAD的发病情况,D错误。
故选B。
9-2【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。如系统性红斑狼疮、风湿性心脏病、类风湿性关节炎。
详解:
A、破裂后眼晶状体蛋白进入血液成为自身抗原,免疫细胞针对其产生的抗体随体液运输,攻击另一只眼球中的眼晶状体蛋白,A错误;
B、晶状体与人体其他组织是隔离的,破裂后眼晶状体蛋白进入血液成为自身抗原,引起特异性免疫,B正确;
C、隐蔽抗原与人体其他组织是隔离的,一旦进入血液成为自身抗原,引起免疫反应,因此人体内存在能识别隐蔽抗原的免疫细胞,C正确;
D、隐蔽抗原诱发的疾病属于自身免疫病,可用免疫抑制剂减弱免疫应答,达到治疗目的,D正确。
故选A。
9-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化。并分泌细胞因子。在细胞因子的作用下,B细胞接受两个信号的刺激后增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
2、细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
详解:
A、由题意“PD-1抗体通过与T细胞表面的PD-1结合,促进T细胞的增殖、分化和细胞因子的产生,从而消灭癌细胞”可知,PD-1 抗体不能直接杀死癌细胞,A错误;
B、若正常机体分泌PD-1抗体,可能会导致T细胞不受控制,免疫功能过强进而攻击自身的组织和器官,使机体患自身免疫病,B正确;
C、吞噬细胞不能特异性识别抗原,C错误;
D、异体器官移植容易产生免疫排斥,因此器官移植后,若促进患者PD-1蛋白的功能,则能够抑制免疫反应,将有利于供体器官的存活;若抑制PD-1蛋白的功能, 将产生更强的免疫排斥反应,D错误。
故选B。
9-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
免疫系统有免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成。
自身免疫病是由于自身免疫系统攻击自身细胞或组织等引发的疾病。
详解:
A、人体免疫系统由免疫器官和淋巴细胞、吞噬细胞等免疫细胞、和免疫活性物质组成,A错误;
B、MSCs可诱导产生调节性T细胞(简称Treg),Treg能抑制自身反应性淋巴细胞的增殖,预防和阻止自身免疫疾病的发生,B正确;
C、自身反应性淋巴细胞可预防和阻止自身免疫疾病的发生,而不是自身免疫疾病的诱发因素,C错误;
D、MSCs具有较低的免疫原性,其不容易被宿主T细胞识别,可以逃避不同基因免疫细胞的识别,将外源的MSCs输入患者体内一般不会发生免疫排斥反应,D错误。
故选B。
9-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。
2、过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
3、过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织损伤,有明显的遗传倾向和个体差异。
详解:
A、过敏原初次刺激特异性个体产生IgE抗体,发生了免疫反应,A错误;
B、浆细胞不能识别过敏原,B错误;
C、P物质引起鼻黏膜毛细血管扩张会导致组织液增加,C错误;
D、避免再次接触外源性过敏原是预防过敏性鼻炎的主要措施,D正确。
故选D。
9-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。如风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
2、分析图1可知,RA患者体内的INF-α和IL-6的含量较高,即INF-α和IL-6可能是促进RA患者免疫炎症的细胞因子;分析图2可知,下丘脑分泌的CRH可促进垂体分泌ACTH,ACTH能促进肾上腺皮质分泌GC,同时GC对下丘脑和垂体存在负反馈调节。
详解:
A、RA是一种慢性自身免疫性疾病,是机体免疫功能过强,将自身物质当做外来异物进行攻击引起的;艾滋病的病毒主要攻击人体的T淋巴细胞,使人体的免疫功能几乎瘫痪,导致人体患有获得性免疫缺陷;花粉过敏是指已产生免疫的机体,再次接受相同的抗原(花粉)时所发生的组织损伤或功能紊乱,因此三者的发病机理都不同,A正确;
BC、由图1可知,RA患者体内的INF-α和IL-6的含量较高,即INF-α和IL-6可能是促进RA患者免疫炎症的细胞因子;具题意“糖皮质激素(GC)是治疗RA的药物之一”,GC是通过抑制INF-α和IL-6的产生而治疗RA,B正确,C错误;
D、下丘脑分泌的CRH可促进垂体分泌ACTH,ACTH能促进肾上腺皮质分泌GC,GC会通过负反馈作用于垂体,因此垂体细胞既有CRH受体,也有GC受体,D正确。
故选C。
10-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
酵母菌:是一种真核生物,代谢类型为异养兼性厌氧型,发酵温度一般设置为18-30℃,前期酵母菌主要进行无氧呼吸,大量繁殖,后期,酵母菌进行无氧呼吸,生成酒精。
详解:
A、“黍米必齐”是指发酵原材料需优良,为酵母菌发酵提供物质和能量,保证酵母菌正常的生命活动,A正确;
B、“曲蘖必时”是指制曲时应选择适宜的节气,确保酵母菌繁殖所需的温度等条件,大多数酵母菌适宜的发酵温度为18-30℃,B正确;
C、“陶器必良”“火剂必得”“湛炽必洁”均指需控制发酵过程的环境条件,保证无菌操作,C正确;
D、通过上述过程酿出的鲜酒成分多样,存在杂菌污染,需要过滤、消毒等,才可以罐装为成品销售,D错误。
故选D。
10-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
详解:
A、制作泡菜要控制好腌制的时间、温度和食盐用量,A正确;
B、当缺少糖源,当氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,B错误;
C、制作葡萄酒时要先冲洗葡萄再去枝梗,C正确;
D、泡菜坛内有时会长出一层白膜,这层白膜是产膜酵母大量增殖形成的,D正确。
故选B。
10-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
黑曲霉是一种好氧菌,因此发酵过程中需要提供氧气;发酵前要对材料进行灭菌处理,通过“蒸熟”达到目的;发酵过程中注意氧气供应,黑曲霉产生的蛋白水解酶等多种酶可水解原料中的蛋白质等物质。
详解:
A、“蒸熟”使大豆蛋白质变性,有利于后期发酵,同时起到杀灭附着在原料上的微生物的作用,A正确;
B、加盐起到抑制某些腐生微生物的活动,同时赋予酱油一定的咸味的作用,B错误;
C、黑曲霉是一种好氧菌,“捣缸”的目的是通风供氧,降低温度,混合均匀,以利于黑曲霉正常生长繁殖,C正确;
D、黑曲霉有复杂的酶系统,主要是蛋白水解酶等,多种酶可水解原料中的蛋白质,增加酱油的鲜味,D正确。
故选B。
10-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
稀释涂布平板法:(1)该法是将已熔化并冷却至约50℃(减少冷凝水)的琼脂培养基,先倒入无菌培养皿中,制成无菌平板。待充分冷却凝固后,将一定量(约0.1 ml)的某一稀释度的样品悬液滴加在平板表面,再用三角形无菌玻璃涂棒涂布,使菌液均匀分散在整个平板表面, 倒置温箱培养后挑取单个菌落。(2)计数:①原理:当样品的稀释度足够高时,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,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一 般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= (c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL) ,M代表稀释倍数。
详解:
A、盐和酒都具有杀菌和调味的作用,料包中的盐与酒的作用是调味及抑制香肠中杂菌生长,A正确;
B、装肠衣时压实及分段打结可以排出香肠内的空气,防止好氧微生物的繁殖,B正确;
C、扎孔还能排出香肠中的水分,C错误;
D、稀释涂布平板法纯化培养后可得到单菌落,通过菌落特征对其中的微生物进行检测并计数,D正确。
故选C。
10-5【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
详解:
A、在制作酒时,开始先通入一段时间的空气,目的是让酵母菌先进行有氧呼吸,快速增加酵母菌的数量,此时不产生酒精,因为在有氧呼吸的情况下酵母菌将有机物分解为二氧化碳和水;只有氧气耗完后,进行无氧呼吸,才将有机物分解为酒精和水,A错误;
B、从酿酒残渣中筛选培养醋酸菌时,醋酸菌可以将乙醇直接转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,故可以加入乙醇作为碳源,B正确;
C、在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色,检测发酵液是否开始进行酒精发酵,C错误;
D、家庭制作百香果酒时,要每隔12小时拧松瓶盖使多余的二氧化碳排出,不是打开,D错误。
故选B。
10-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、果醋制作原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
2、腐乳制作原理:多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉。原理为蛋白酶将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
详解:
①利用葡萄发酵产生果酒的后期,加入醋酸菌,需要通入空气,并适当提高温度才能产生醋酸,①错误;
②制作泡菜时腌制方法、时间长短和温度高低都会影响亚硝酸盐的含量,②正确;
③泡菜发酵过程中向坛盖边沿的水槽中注满水是为了创造无氧环境,有利于泡菜的无氧发酵,③错误;
④家庭中泡菜加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种,④正确;
⑤腐乳制作时毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,⑤错误;
⑥当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸,⑥正确。
故选B。
11-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
胚胎移植的生理学基础有:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体的生理变化是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境;②早期胚胎在一定时间内处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体的存活提供了可能;④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术,试管婴儿技术的成熟并不意味着就可以随意选择和定制孩子。
详解:
A、胚胎植入前遗传学诊断过程不需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞,因为此时羊水中不含有胚胎细胞,A错误;
B、胚胎移植的生理学基础之一是母体子宫对植入胚胎基本无免疫排斥反应,这为胚胎在受体的存活提供了可能,能保证胚胎正常发育,B错误;
C、早期胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚,C错误;
D、精子入卵后,卵细胞膜会发生一种称作卵细胞膜反应的生理反应,从而防止其它精子进入卵细胞,D正确。
故选D。
11-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
卵胞浆内单精子显微注射技术是用显微操作技术将精子注射到卵母细胞胞浆内,使卵子受精,在体外培养形成早期胚胎,再放回母体子宫内发育着床,该过程应用了体外受精的技术、早期胚胎培养和胚胎移植技术。
详解:
A、根据题意可知,该技术实际上体外受精技术,故生殖方式是有性生殖,A正确;
B、采集哺乳动物卵母细胞前,应用外源促性腺激素,诱发卵巢超数排卵,得到更多的卵子,B正确;
C、受精卵需经早期发育培养,通常移植的最适宜时是发育到8细胞以上的胚胎(桑椹胚或囊胚),才移植到受体子宫内培养,C错误;
D、体内受精时精子需要穿越透明带和卵黄膜后才能与卵细胞融合,该技术可将精子注射到卵母细胞胞浆内,使卵子受精,由于ICSI技术能使任意单一精子不经自然选择而完成受精,因此可用于男性配子活力不强造成的不育症的治疗,D正确。
故选C。
11-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题图:步骤甲为受精作用,步骤乙为胚胎移植,其中诱导超数排卵用的是促性腺激素,受精过程使用的培养液是获能溶液或专用受精溶液,早期胚胎培养的培养液成分,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。
详解:
A、受体子宫一般不会对植入胚胎产生排斥反应,因此不需要给代孕牛注射免疫抑制剂,A错误;
B、受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞中的卵黄,B错误;
C、促性腺激素的本质是蛋白质(多肽),饲喂会使其分解而失去作用,C错误;
D、胚胎移植是胚胎工程的最后一道“技术工序”,实质是早期胚胎在相同或相似的生理环境条件下空间位置的转移,D正确。
故选D。
11-4【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
胚胎工程技术包含的内容很丰富,目前在医学和生产上应用较多的是体外受精、胚胎移植和胚胎分割等,借助这些技术,可以进一步挖掘动物的繁殖潜力。哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精。
详解:
A、人工授精后形成的早期胚胎在一定时间内并未与母体子宫建立组织上的联系,A错误:
B、如果是人工授精的方式进行辅助生殖技术,就不需要胚胎移植,B正确;
C、克隆技术属于无性繁殖,试管动物的培育涉及精卵结合,属于有性生殖,C正确;
D、受体的生殖周期将影响人工授精和试管动物技术的成功率,D正确。
故选A。
11-5【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
分析题图:图示为试管牛培育过程图,牛的精子分离出含Y染色体的精子和含X染色体的精子,与卵细胞结合形成受精卵,因此①表示体外受精过程,接着经过早期胚胎培养过程和胚胎移植形成试管牛.
详解:
A、试管牛的培育过程中,涉及到减数分裂和受精作用,属于有性生殖,A正确;
B、过程①指的是体外受精技术,没有涉及胚胎移植技术,B错误;
C、采集来的精子需要经过获能处理才能用于受精,C错误;
D、胚胎移植产生的后代,是经过受精作用形成的,其遗传特性与提供精子和卵细胞的亲本相同,而与受体一般不一致,D错误。
故选A。
11-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
由题干可知,一位患有单基因显性遗传病的妇女,进行基因分析可筛选出不含该致病基因的卵细胞,说明该患病妇女为杂合子,结合信息“其父亲表型正常”,可知,该显性遗传病可能是常染色体显性遗传病,也可能是伴X染色体显性遗传病。
详解:
A、由题干可知,一位患有单基因显性遗传病的妇女,进行基因分析可筛选出不含该致病基因的卵细胞,说明该患病妇女为杂合子,其卵原细胞未分裂时含有1个致病基因,经过DNA复制过产生了2个致病基因,并且这两个致病基因位于同一染色体的姐妹染色单体上,不是位于同源染色体上,A错误;
B、卵原细胞减数第一次分裂中同源染色体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个次级卵母细胞和一个极体1,二者基因互补,若极体1含有致病基因,则次级卵母细胞不含有致病基因。次级卵母细胞减数第二次分裂着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个卵细胞和一个极体2,二者基因相同,且卵细胞可用于试管婴儿,B正确;
C、假设显性致病基因用A表示,若其位于X染色体上,则患病妇女基因型为XAXa,丈夫的基因型为XaY,生出患该病的女儿(XAXa)的概率为:1/4,生出患该病的儿子(XAY)的概率为:1/4,生出患病儿子和患病女儿的概率一样,没必要选择生女儿,C错误;
D、试管婴儿技术辅助生育时,次级卵母细胞发育至MII期时,才具备与精子受精的能力,受精之后,次级卵母细胞排出极体,完成减数第二次分裂,因此精子与卵细胞受精时期是②,D错误。
故选B。
12-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
据图分析,①是诱导原生质体融合的过程;②是再生出新的细胞壁的过程;③是脱分化;④是再分化。
详解:
A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性,图中“去壁”要使用的酶为纤维素酶和果胶酶,A错误;
B、①过程常采用的物理法有离心、振动、电激等,用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合是化学法,B错误;
C、③是杂种细胞形成愈伤组织的过程,④是愈伤组织形成杂种植株的过程,故③过程和④过程分别表示脱分化和再分化,C错误;
D、分析题意可知,两种植物细胞都为二倍体,它们的基因型分别为AABB、ddee,杂种植株能集中两个亲本的遗传物质,其基因型为AABBddee,D正确。
故选D。
12-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
题图分析:图示为植物体细胞杂交技术流程图,其中①是去除植物细胞壁获得原生质体的过程;②是诱导原生质体融合的过程;③是再生形成新的细胞壁的过程;④是脱分化过程,⑤是再分化过程。
详解:
A、经①去除植物细胞壁过程获得的a、b称为原生质体,A错误;
B、若只考虑两两融合,则融合的细胞有三种:AAAA、BBBB、AABB,B错误;
C、由分析可知,过程④和⑤分别是脱分化和再分化,C错误;
D、通过植物体细胞杂交获得的植物d,因为细胞中有同源染色体存在,在减数分裂时能正常的联会、配对,所以可育,D正确。
故选D。
12-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、植物的体细胞杂交就是将同种或不同种的细胞经过一定的诱导方法诱导融合形成一个细胞,再将细胞培育成植株的过程。
2、杂种细胞再生出新的细胞壁是植物原生质体融合的标志,细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关。
3、植物体细胞杂交的优点是:克服远缘杂交不亲和的障碍,培育远缘杂种植株。
4、杂种细胞经过植物组织培养的再分化过程,可选择性表达出亲本细胞的相应性状。
5、分析题图:图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图,其中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程;②表示诱导原生质体融合的过程;③是脱分化形成愈伤组织的过程。
详解:
A、过程①是去除细胞壁,可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A错误;
B、过程②表示诱导原生质体融合的过程,显微镜下观察有无叶绿体作为初步筛选的标志,还需要鉴定是否具有抗黑腐病特性来确定融合细胞,B错误;
C、过程③是脱分化形成愈伤组织的过程,没有再分化,C错误;
D、在分子水平上可通过PCR技术对杂种植株进行鉴定,在个体水平上可以通过对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株,D正确。
故选D。
12-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
详解:
A、过程①表示幼嫩叶片形成愈伤组织的脱分化过程,细胞进行有丝分裂,不会发生非同源染色体的自由组合,A错误;
B、用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁的目的是获得原生质体,应该在过程②处理,不是过程③,B错误;
C、过程④是杂种细胞形成杂种植株的过程,利用了植物组织培养技术,会涉及脱分化和再分化等生理过程,C正确;
D、杂种植株可能会表现出双亲的某些优良性状,但不一定是各种优良性状都能表现,D错误。
故选C。
12-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分析题图:①表示去除细胞壁,获取原生质体的过程;②表示人工诱导原生质体融合的过程;③表示再生形成新细胞壁的过程;④表示脱分化过程;⑤表示再分化过程。
详解:
A、植物体细胞杂交的最大优点是克服远缘杂交不亲和的障碍,A正确;
B、杂种细胞培育成杂种植株需经过④和⑤过程,采用了植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞具有全能性,因此杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性,B正确;
C、愈伤组织细胞内没有叶绿体,不能进行光合作用,C错误;
D、诱导原生质体A和B融合的物理方法有离心或电刺激等,化学方法用聚乙二醇(PEG)来诱导,D正确。
故选C。
12-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等.化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
详解:
A、照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,原生质体融合后具备乙品种细胞质中的可育基因,在题目中的条件下只有杂种细胞能够存活下来,所以有利于筛选杂种细胞,A正确;
B、流程中A为去除细胞壁,可使用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁,B过程为诱导原生质体融合,需要用聚乙二醇进行诱导,B正确;
C、杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导诱导后,需脱分化形成愈伤组织,再分化形成杂种植株,C错误;
D、甲品种控制多种优良性状的基因,为核基因,杂种植物细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因,精子中具有一半核基因,能通过父本(精子)进行传递,D正确。
故选C。
13-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
蛋白水解酶是催化蛋白质的肽键断开,水解成氨基酸;细胞色素c位于线粒体内膜上,生物氧化的一个非常重要的电子传递体,在线粒体嵴上与其它氧化酶排列成呼吸链,参与细胞呼吸的第三阶段,使[H]和O2结合,生成水;细胞编程性死亡包括生物发育过程细胞的编程性死亡、细胞的自然更新及被病原体感染的细胞的清除(病毒侵入体细胞,体细胞会启动凋亡程序释放病毒)。
详解:
A、参与细胞呼吸的细胞色素C位于线粒体内膜上,据此可推测细胞色素C参与线粒体中的[H]与氧气结合的过程,A正确;
B、细胞编程性死亡是基因调控的细胞程序性死亡过程,据此可推测,该过程中有核质之间的双向信息传递,B正确;
C、被病原体感染的细胞的死亡对机体是有利的,因而属于细胞凋亡,也是通过编程性死亡实现的,C错误;
D、细胞编程性死亡的同时病原体被消灭,因而降低了其它细胞被感染的风险,D正确。
故选C。
13-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
细胞分化的实在是基因的选择性表达;细胞凋亡是受基因控制的程序性死亡。
详解:
A、由题意可知,干细胞的对称性分裂和不对称性分裂都可以实现自我更新,产生新的干细胞,因此都通过有丝分裂实现,A错误;
B、干细胞、祖细胞和分化后的不同类型细胞中基因的表达情况不完全相同,但某些基因(如控制呼吸酶合成的基因)的表达是一样的,因此干细胞、祖细胞和分化后的不同类型细胞中的mRNA不完全相同,B错误;
C、研究干细胞维持自身特性以及诱导其分化的机制是利用干细胞的关键,C正确;
D、干细胞也会发生细胞衰老和细胞凋亡,D错误。
故选C。
13-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
细胞分化是指在个体发育中,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.细胞分化的实质:基因的选择性表达。
详解:
A、题中显示,细胞在这种决定状态下,沿特定类型分化的能力已经稳定下来,一般不会中途改变,可见,细胞决定先于细胞分化发生,A正确;
B、最新研究发现,利用基因编辑方法关闭基因Brm,这些干细胞不再分化成正常的心脏细胞前体细胞而分化为脑细胞前体细胞,该现象说明,细胞决定与基因选择性表达有关,B正确;
C、关闭基因Brm(控制蛋白Brahma的合成),这些干细胞不再分化成正常的心脏细胞前体细胞而分化为脑细胞前体细胞,据此可推测,Brahma可激活心脏细胞所需基因,而关闭脑细胞所需基因,C正确;
D、上述研究发现调控相关基因的表达能改变细胞分化的方向,这一发现并不能说明与细胞决定相矛盾但能说明细胞决定与基因表达有关,同时这一研究对细胞健康和疾病有借鉴意义,D错误。
故选D。
13-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
详解:
A、细胞癌变后无限增殖,说明凋亡被抑制,而凋亡细胞的线粒体内外膜通透性增加,故推测肿瘤细胞中的线粒体内外膜通透性不变或降低,A正确;
B、Bcl-2家族蛋白可以与一些蛋白质互作来调节线粒体外膜通透性,进而调控凋亡过程,故正常细胞的凋亡与细胞内Bcl-2基因表达有关,B正确;
C、Bcl-2均呈现高表达,会抑制肿瘤细胞凋亡,故推测降低肿瘤细胞中Bcl-2含量,可促进肿瘤细胞凋亡,C错误;
D、线粒体与细胞凋亡有关,故根据线粒体在肿瘤发生中的作用,可以为靶向治疗肿瘤提供理论指导,D正确。
故选C。
13-5【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,它对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程中。
详解:
A、Bel-2基因不可直接抑制原始神经元凋亡,它是通过表达产生Bel-2蛋白来抑制细胞凋亡的,A错误;
B、当存活因子与神经元膜上的受体结合后,可以调控Bel-2基因表达产生Bel-2蛋白来抑制细胞凋亡,B正确;
C、一般情况下,同一生物体内各种体细胞中含的基因都是相同的,靶细胞最终也会凋亡,因此靶细胞中也有Bel-2基因和凋亡相关基因,C错误;
D、存活因子由靶细胞分泌到细胞外液中,随体液运输最终和原始神经元膜上的受体结合,但其运输并不是定向的,D错误。
故选B。
13-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
细胞凋亡是是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡受到严格的由遗传基质决定的程序性调控,所以是一种程序性死亡。从图中分析,经细胞相连接的靶细胞会分泌出一定量的“存活因子”,没有接收到“存活因子”信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序,说明细胞凋亡与存活因子密切相关。
详解:
A、没有接收到存活因子的神经细胞会启动凋亡程序,说明存活因子抑制凋亡程序的启动,A错误;
B、没有接收到存活因子的神经细胞会启动凋亡程序,存活因子与细胞凋亡有关,B错误;
C、由图示信息可知,存活因子的存在可以抑制凋亡程序的表达,C正确;
D、细胞中存在细胞凋亡的程序,在细胞凋亡时,程序会被诱导发生,存活因子抑制细胞凋亡的发生,因此存活因子不可以清除具有凋亡程序的细胞,D错误。
故选C。
14-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹;比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学,比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器官;胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,也为生物进化论提供了很重要的证据。
详解:
A、化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹,生物化石是进化过程中最直接的证据,A正确;
B、亲缘关系越近,细胞色素c中氨基酸序列差异越小,因此比较真核细胞内的细胞色素c中氨基酸序列的差异性大小,可以推测生物之间的亲缘关系,B错误;
C、分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性,故人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%,这属于分子水平的证据,C正确;
D、胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,比较发现人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃和尾,属于胚胎学证据,D正确。
故选B。
14-2【基础】 【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、三种虱子的形态结构上相似,在个体水平提供了来自于共同祖先的证据,A正确;
B、三种虱子的祖先由于寄生场所不同,形成了一定的地理隔离,导致不能进行基因交流,B正确;
C、三种虱子可以相互杂交,但后代个体发育不正常,说明三种虱子之间已经形成生殖隔离,属于不同的物种,C正确;
D、不同虱子的寄生场所不同是自然选择的结果,D错误。
故选D。
14-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
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,这就是协同进化。通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态系统
详解:
A、趋同进化不等于物种之间的协同进化,趋同进化整体或部分形态结构向着同一方向改变,协同进化是同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,协同进化产生了生物多样性,A正确;
B、达尔文的共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的,趋同进化是指源自不同祖先的生物,由于相似的生活方式,整体或部分形态结构向着同一方向改变,故达尔文的共同由来学说不能单独解释生物趋同进化的现象,B正确;
C、趋同进化产生新物种的过程需要经过种群可遗传变异、自然选择对有利变异进行选择,导致种群基因频率发生改变,最终形成了生殖隔离,C正确;
D、利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,D错误。
故选D。
14-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
据表格数据可知,人的细胞色素c氨基酸序列的差异,与黑猩猩无明显差异,与酵母菌差异最大。
详解:
A、这些生物细胞色素c具有相似性,可以从分子水平说明这些生物可能起源于原始的共同祖先,A正确;
B、与黑猩猩相比,人和酵母菌的细胞色素c的氨基酸序列相差更大,故亲缘关系更远,B正确;
C、细胞色素c虽然氨基酸序列无差别,但密码子简并性等因素可导致合成细胞色素c的相关基因碱基序列不同,C正确;
D、细胞色素c是生物有氧呼吸过程中的一个非常重要的电子传递体,乳酸菌是厌氧生物,故无细胞色素c,D错误。
故选D。
14-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
从细胞和分子水平看,当今生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
详解:
A、不同生物的细胞中普遍含有FoxP2,表现出不同生物之间的共性,这为生物有共同的祖先提供佐证,A正确;
B、基因中脱氧核苷酸的排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序,不同生物的细胞中FoxP2氨基酸序列存在差异是由于基因中脱氧核苷酸排列顺序不同,根本原因是基因突变,B正确;
C、表中为FoxP2部分氨基酸序列在人、小鼠、中华鳖、原鸡中的对比,据对比表分析可知,人和原鸡的FoxP2上在所给的序列中只有两个位点的氨基酸是相同的,其余序列可能也相同,C错误;
D、蛋白质差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,表中人和小鼠所示氨基酸序列只有一个不同,人与中华鳖的氨基酸序列只有一个相同,说明人亲缘关系最近的可能是小鼠,最远的可能是中华鳖,D正确。
故选C。
14-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
物种,简称“种”,是生物分类学研究的基本单元与核心。它是一群可以交配并繁衍后代的个体, 但与其它生物却不能交配,不能性交或交配后产生的杂种不能再繁衍。
详解:
A、尼安德特人和智人发生发生有限的基因交流,说明他们属于同一物种,A错误;
B、尼安德特人也是从非洲走出去的,因此他们有共同的祖先,B错误;
C、非洲以外现代人类族群具有少量尼安德特人基因(1.5%到4%),这少部分的尼安德特人基因都存在于人类的常染色体,而不是父系遗传的Y染色体或母系遗传,C错误;
D、斯万特·帕博团队完成尼安德特人细胞核DNA的全基因组测序工作,帕博的研究依赖于PCR技术(体外DNA扩增技术)、DNA测序技术、防止除古人类化石DNA以外的外源DNA污染技术,D正确。
故选D。
15-1【基础】 【正确答案】 ABD
【试题解析】 分析:
生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次多功能的综合农业生产体系,生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态农业的一条基本原理。
详解:
A、当地农田生态系统中引进的赤松茸是异养生物,属于真菌,是分解者,可以实现该生态系统中能量的多级利用,A正确;
B、该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统,遵循物质循环再生原理,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料,实现了物质的循环利用,B正确;
C、该模式充分利用了秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;
D、该模式既让土地休养生息,在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益,D正确。
故选ABD。
15-2【基础】 【正确答案】 ABD
【试题解析】 分析:
生态工程是指应用生态系统中物质循环原理,结合系统工程的最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统,其目的是将生物群落内不同物种共生、物质与能量多级利用、环境自净和物质循环再生等原理与系统工程的优化方法相结合,达到资源多层次和循环利用的目的。如利用多层结构的森林生态系统增大吸收光能的面积、利用植物吸附和富集某些微量重金属以及利用余热繁殖水生生物等。
详解:
A、稻鱼共生系统中,生产者有水稻、杂草,A错误;
B、稻鱼共生系统投入的饲料增加,提高了物质的利用效率,最终的温室气体排放量较低,利于碳中和,B错误;
C、稻鱼共生系统中鱼粪肥田增强了土壤肥力,其设计体现了循环(鱼粪肥田)、自生(有效选择生物组分并合理布设)等生态工程的基本原理,C正确;
D、建立稻鱼共生系统在能量流动方面的意义是实现能量的多级利用,提高了能量利用率,但能量不能循环利用,D错误。
故选ABD。
15-3【巩固】 【正确答案】 BC
【试题解析】 分析:
生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次多功能的综合农业生产体系,生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态农业的一条基本原理。
详解:
A、图中可以组成的食物链是甘薯藤→奶牛,A错误;
B、该生态系统实现了废弃物的资源化利用,如将牛粪作为沼气池细菌的原料,遵循了循环原理;将奶牛、龙虾、食用菌、甘薯等组合在一起,使其互利共存,遵循了自生的生态学原理,B正确;
C、图中有生产者如甘薯、花木,消费者如奶牛,分解者如沼气池的细菌、食用菌,非生物的物质和能量4种成分,C正确;
D、青贮的目的是通过微生物的发酵(无氧呼吸),将甘薯藤中不容易被奶牛消化吸收的有机物分解为较易吸收的有机物,提高物质和能量的利用率,D错误。
故选BC。
15-4【巩固】 【正确答案】 AC
【试题解析】 分析:
1、生态农业是指运用生态学原理,在环境和经济协调发展的思想指导下,运用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业体系。
2、6、 生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
详解:
A、流经该生态系统的总能量有生产者固定的太阳能,还包括人工投入的能量,如饲料中包含的能量,A错误;
B、与森林生态系统相比,该庭院生态系统营养结构简单,抵抗力稳定性较弱,B正确;
C、该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质与能量和食物链(网),C错误;
D、该生态农业实现了物质的循环利用和能量的多级利用,提高了能量利用率,提升了经济效益,D正确。
故选AC。
15-5【巩固】 【正确答案】 AD
【试题解析】 分析:
生态农业是一个农业生态经济复合系统,将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业,又是农业生产、加工、销售综合起来,适应市场经济发展的现代农业。生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
详解:
A、生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、协调与平衡、整体性、系统学和工程学原理和物种多样性等原理,鸡粪秸秆用于沼气池,最后沼渣用于农作物的生产主要符合物质循环再生原理;图示生态工程的设计利用了还协调与平衡原理,A正确;
B、由于生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的,因此,任何生态系统均需要不断得到来自系统外的能量补充,B错误;
C、该生态农业延长了食物链,提高提高能量利用率,不能提高营养级之间的能量传递效率,C错误;
D、该生态农业能同时实现降低环境污染、增加农民收入、促进产业发展,从而实现了自然、经济和社会的协调发展,D正确。
故选AD。
15-6【提升】 【正确答案】 ACD
【试题解析】 分析:
生态农业中能够调整能量流动的方向,使能量更多地流向对人类有益的方面,提高能量的利用率,但是不能改变营养级之间的能量传递效率。
详解:
A、沼气池的建立使物质得以充分利用,实现了能量的多级利用,同时减少了环境污染,A正确;
B、该生态农业调整食物链,实现了物质的循环利用,提高了能量利用率,但不能改变能量传递效率,B错误;
C、这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区,这是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理,我国西北地区气候比较干旱,并且水资源不足,不适宜这种生态工程模式,C正确;
D、这种生态农业系统调整了能量流动的方向,改善和优化系统的结构,使能量更多地流向对人类有益的方面,进而达到改善系统功能的效果,D正确。
故选ACD。
16-1【基础】 【正确答案】 ABD
【试题解析】 分析:
根据图一可知,图一表示DNA的一条链为模板,转录形成mRNA的过程;还有以mRNA为模板,翻译形成多肽链(蛋白质)的过程;根据图二可知,①表示DNA复制,②表示转录,③表示翻译,④表示RNA复制,⑤表示逆转录。
详解:
A、由两个核糖体上形成的多肽链的长度可知,核糖体在mRNA上的方向是从右向左,A错误;
B、②表示转录,转录过程需要RNA聚合酶,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,而起始密码子位于mRNA上,B错误;
C、图一所示为转录和翻译同时进行,因为人体细胞线粒体内和大肠杆菌细胞内DNA是裸露的,所以都能发生转录和翻译同时进行,C正确;
D、②表示解旋,该过程需要RNA聚合酶的催化使DNA双链解开,D错误。
故选ABD。
16-2【基础】 【正确答案】 ACD
【试题解析】 分析:
分析题意和题图:基因A控制合成酶a,使PEP转化为油脂。基因B的链2正常表达出酶b,可使PEP转化为蛋白质。以基因B的链1诱导转录出的RNA可与链2正常转录出的mRNA形成双链RNA,干扰酶b的合成,抑制PEP转化为蛋白质,从而提高油脂产量。
详解:
A、根据图示可分析出产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为A_ bb、aaB_ ,A错误;
B、当抑制基因B表达后,其形成的RNA会与mRNA形成双链,从而通过抑制翻译过程减少酶b的量,使PEP形成油脂,提高产油率,B正确;
C、图示表明基因是通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物的性状,C错误;
D、图示中过程①与过程②分别由基因B中的链1、链2转录,转录时DNA上的碱基T与RNA上的碱基A能发生互补配对,D错误。
故选ACD。
点睛:
本题结合图解,考查遗传信息的转录和翻译、基因与性状的关系,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程,识记基因控制性状的途径,能正确分析题图,从中提取有效信息准确答题。
16-3【巩固】 【正确答案】 CD
【试题解析】 分析:
分析题图:图示为真核生物mRNApoly-A-尾与5′端结合的环化模型,该图进行的是翻译过程,根据肽链的长度可知,翻译是从mRNA5′端开始的,核糖体的小亚基首先与携带甲硫氨酸的tRNA相结合,再开始后续过程。
详解:
A、转录过程中的碱基配对方式有A-U、T-A、G-C、C-G,而翻译过程中的碱基互补配对方式有A-U、U-A、G-C、C-G,二者不完全相同,A错误;
B、由于终止密码子靠近起始密码子,利于完成翻译的核糖体再次翻译,提高翻译的效率,但每条多肽链的合成速率不变,B错误;
C、mRNApoly-A-尾与5'端结合的环化可增强mRNA结构的稳定性,C正确;
D、正常情况下,在同一mRNA上移动的这些核糖体最终形成的肽链氨基酸序列完全相同,D正确。
故选CD。
16-4【巩固】 【正确答案】 BCD
【试题解析】 分析:
分析题干和图可知:①活性染色质和非活性染色质都主要由DNA 和蛋白质组成、②组蛋白的乙酰化促进转录,去乙酰化则抑制转录。
详解:
A、活性染色质和非活性染色质都主要由DNA 和蛋白质组成,只是染色质构象不同,导致活性染色质具有转录活性,而非活性染色质无转录活性的,A 错误;
B、由图示可知,HDAC复合物使组蛋白去乙酰化,成为非活性染色质,从而无转录活性,伴随着对基因转录的抑制,B正确;
C、由图可知激活因子使组蛋白乙酰化,使染色质成为活性染色质,所以可改变染色质的功能,C 正确;
D、在 HAT复合物作用下染色质具有转录活性,RNA 聚合酶与DNA 结合便于转录,D正确。
故选BCD。
点睛:
分析题干和图,准确理解题中信息是做对此题的关键。
16-5【巩固】 【正确答案】 BC
【试题解析】 分析:
分析图示可知,①表示转录,②表示mRNA前体的加工,③表示翻译,④表示异常mRNA的降解。
详解:
A、过程①表示转录,需要的原料是核糖核苷酸,需要RNA聚合酶的参与,A正确;
B、剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”,故其作用是催化磷酸二酯键的断裂和形成,B错误;
C、过程③中一条mRNA链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率,C错误;
D、过程④利用RNA酶分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成,D正确。
故选BC。
16-6【提升】 【正确答案】 ABCD
【试题解析】 分析:
据图可知,DNA损伤后,激活了P53基因,通过表达产生P53蛋白,P53蛋白可以启动修复酶基因的表达,产生修复酶系统,进一步对DNA进行修复;同时P53蛋白也可以启动P21基因表达,阻止受损的DNA的复制。
详解:
A、若DNA损伤为DNA双链断裂,则被破坏的化学键是磷酸二酯键,修复断裂的DNA片段,即让DNA片段连接在一起需要的酶是DNA连接酶,A正确;
B、①是基因的表达过程,包括转录与翻译两个阶段,其中转录发生的场所主要是细胞核,翻译的场所是核糖体,过程②是转录,需要的原料是四种游离的核糖核苷酸,B正确;
C、P53基因控制合成的P53蛋白通过过程②合成lncRNA,进而影响过程①,这一调节机制属于正反馈调节,其意义是有利于在短时间内合成大量的P53蛋白,以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制,C正确;
D、当DNA分子受损时,P53蛋白既可启动修复酶基因的表达,也能启动P21基因的表达。启动P21基因表达的意义是阻止受损DNA的复制,阻断错误遗传信息的传递,D正确。
故选ABCD。
17-1【基础】 【正确答案】 ACD
【试题解析】 分析:
物种丰富度是群落中物种数目的多少称为丰富度。不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。科学家研究了我国从东北到海南的木本植物的丰富度,发现越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
详解:
A、结合图示可知,2600m以上,随着海拔的增高,木本植物的物种丰富度下降,因此与海拔呈现负相关,A正确;
B、2600m以下海拔高度木本植物丰富度小于或大于草本植物的丰富度,B错误;
C、海拔3100m以上草本植物物种丰富度增加可能是光照条件改变引起的,海拔较高,光照变弱,而草本植物生长所需的光照较少,C正确;
D、图中草本植物的物种丰富度随着海拔的增高先下降后上升,不同的海拔高度温度有差异,因此温度是草本植物物种丰富度随海拔变化的重要影响因素,D正确。
故选ACD。
17-2【基础】 【正确答案】 BCD
【试题解析】 分析:
由题图可知对照组不作践踏处理,让5名不同体重的实验员分别以践踏频度25次、75次、250次、500次,分别对4块草甸区域进行践踏处理;对草甸践踏频度25次,与对照组相比,物种丰富度增加,可能是轻度践踏在短期内打破优势种对资源的绝对占有格局,抑制优势种群的生长;以践踏频度25次、75次、250次、500次践踏会导致植物平均叶面积变小,植物平均株高依次降低。
详解:
A、由题图可知,对照组不作践踏处理,让5名不同体重的实验员分别以践踏频度25次、75次、250次、500次,分别对4块草甸区域进行践踏处理,而不是5名不同体重的实验员分别对五个地块进行不同频度的践踏,A错误;
B、由题图可知,对草地的践踏频度25次即对草甸的轻度践踏,可能会在短期内打破优势种对资源的绝对占有格局,抑制优势种群的生长,与对照组相比,物种丰富度增加,B正确;
C、践踏会使草地中的土壤板结,而板结的土壤,其土壤颗粒间的间隙减小,其中氧气含量减少,因此根的呼吸作用减弱,从而使根的吸收功能受到抑制,影响植物地上部分的生长;从图中数据来看,以践踏频度25次、75次、250次、500次践踏会使植物平均株高依次降低,C正确;
D、放牧不同类型的牲畜会对高山草甸植被造成不同影响,据题图可知,是因为践踏频度不同,但也可能是放牧的方式等其他因素的影响,D正确。
故选BCD。
17-3【巩固】 【正确答案】 AD
【试题解析】 分析:
据图可知,亚洲小车蝗在针茅草地的存活率比在羊草草地的存活率高,而且发育历期短,这样会导致单位时间内会有更多的跳蝻发育成可繁殖成虫,出生率提高,据此可推测小车蝗在针茅草地更容易爆发。
详解:
A、由于亚洲小车蝗跳蝻活动能力弱、活动范围小,故可用样方法调查其种群密度,但样方法应随机取样,不能特意在植被丰茂处取样,A错误;
B、实验设计应遵循平行重复实验,故实验中设置多处样地、多个罩笼及一定数量的跳蝻可以减小误差,B正确;
C、据图可知,与羊草草地相比,针茅草地中亚洲小车蝗发育历期短,单位时间内会有更多的跳蝻发育成可繁殖成虫,出生率提高;同时针茅草地中亚洲小车蝗存活率高,种群密度更易增加,C正确;
D、结合题意“牲畜的适度踩踏和采食有利于羊草的发育”可知,适度放牧可使针茅草地向羊草草地转变,但过度放牧可能会改变群落演替速度和方向,不一定降低亚洲小车蝗的爆发,D错误。
故选AD。
17-4【巩固】 【正确答案】 ABD
【试题解析】 分析:
分析表格数据,随着湿地退化,退化程度越严重,积水越少,并且生物多样性指数和鸟类丰富度都下降。
详解:
A、严重退化的湿地的生物多样性指数最低,而且鸟类丰富度也最低,故食物网结构最简单,A错误;
B、丰富度是物种数目的多少,鸟类死亡率增加会使种群密度下降,不会导致物种数目减少,B错误;
C、负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础,C正确;
D、湿地具有可以蓄水调洪、补充地下水的生态功能,因此湿地的退化对生物多样性的间接价值影响最大,D错误。
故选ABD。
17-5【巩固】 【正确答案】 ABC
【试题解析】 分析:
1、环境容纳量也可用K值表示,同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响,在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动。
2、群落的空间结构:包括垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。
详解:
A、不同群落的物种丰富度不同,区别不同群落的重要特征是群落的物种组成,因此区别季节性和偶然洪泛区两个群落的重要依据是物种组成,A正确;
B、据图可知,偶然洪泛区到淹没区属于不同地形,生物种类不同体现了群落的水平结构,B正确;
C、环境容纳量会受到环境影响,水位变动区各种浮水植物的环境容纳量随水位的变化而波动,C正确;
D、生态系统的物质循环是在生物群落和无机环境之间进行,只是该区域的所有生物通过复杂的食物关系无法实现物质循环,D错误。
故选ABC。
17-6【提升】 【正确答案】 AC
【试题解析】 分析:
分析题意,本实验目的是探究柏桉藻成功入侵北大西洋沿岸某水域的原因,结合题图可知,实验的自变量是水虱的有无及水虱数量,因变量是海藻重量增加值,据此分析作答。
详解:
A、柏桉藻成功入侵成为该区域的优势种说明该区域发生了演替,由于该演替过程中具有植被条件,故发生的演替是次生演替,A正确;
B、结合题图可知,与没有水虱相比(0只水虱组),在有水虱的水箱中(4只水虱组、8只水虱组),柏桉藻重量增加值明显;而本地藻的重量增加值是有水虱的水箱中(4只水虱组、8只水虱组)小于没有水虱相比(0只水虱组),说明水虱偏好捕食本地藻类,但甲藻和乙藻的重量增加值均>0,故本地藻的死亡率不一定上升,B错误;
C、水虱同化的能量除用于呼吸作用以热能的形式散失外,其余储存在体内的有机物中,用于自身生长、发育和繁殖,C正确;
D、据图可知,柏桉藻入侵会导致该区域本地藻数量减少,不利于生态系统稳定性的提高和生态平衡的维持,D错误。
故选AC。
18-1【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。
18-2【基础】 【正确答案】 BCD
【试题解析】 分析:
分析题图:野生型棉花基端生长素含量高于顶端,而突变型棉花基端生长素含量低于顶端。
详解:
A、生长素极性运输的方式为主动运输,需要消耗能量,氧气浓度能够通过影响细胞有氧呼吸的速率,影响能量的供给从而影响主动运输的速率,避免氧气浓度对实验的影响,实验需在氧气浓度相同且适宜的条件下进行,A正确;
B、生长素极性运输的方向为从形态学上端向形态学下端运输,需处理野生型和突变型植株茎的顶端(顶端属于形态学上端),B错误;
C、该实验探究的是生长素极性运输能力,无法确定生长素的合成能力,C错误;
D、一段时间后突变体顶端的生长素较多,而基段的生长素较少,说明向下极性运输的生长素较少,因此可以推测突变体茎的生长素极性运输能力减弱,D错误。
故选BCD。
18-3【巩固】 【正确答案】 ACD
【试题解析】 分析:
分析图1可知,与对照组相比,生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)都能促进薰衣草种子萌发,脱落酸(ABA)抑制种子萌发;据图2可知,GA与IAA对薰衣草种子萌发的作用都表现为低浓度时促进种子萌发,而高浓度时抑制种子萌发。
详解:
A、据图1可获取的信息是在植物激素的浓度都为浓度为0.02mg/L时,与空白对照(蒸馏水)组相比,GA、IAA、CTK都能促进种子萌发,且促进种子萌发的能力GA>IAA>CTK,而ABA抑制种子萌发,A正确;
B、图2实验没有GA和IAA共同处理的实验结果,因此不能说明GA与IAA具有协同作用,B错误;
C、据图2,与两种植物激素浓度为0时比较,GA与IAA对薰衣草种子萌发的作用都表现为低浓度时促进种子萌发,而高浓度时抑制种子萌发,即都表现出两重性,C正确;
D、据图2可知,该实验设置了0mg/L、0.025mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L四种GA浓度,在0.025mg/L左右,促进薰衣草种子萌发率更高,因此促进薰衣草种子萌发的最适GA浓度是0.025mg/L左右,所以若要进一步探究促进薰衣草种子萌发的最适GA浓度,则图2实验相当于预实验,D正确。
故选ACD。
18-4【巩固】 【正确答案】 AC
【试题解析】 分析:
据表格分析:与对照组相比,不同浓度的生长素、赤霉素对于幼苗生长都有促进作用。
详解:
A、本实验研究不同浓度生长素、赤霉素对野牛草幼苗生长的影响,对照组应以蒸馏水浸种处理,为减少实验的偶然性误差以3个重复组的平均值作为测定值,A正确;
B、赤霉素合成部位主要是幼芽、幼根、未成熟的种子,B错误;
C、根据表格数据可知,与空白对照相比,GA3对苗长促进作用显著,IAA对根长促进作用显著,所以GA3主要促进幼苗茎的生长,IAA主要促进幼苗根的生长,C正确;
D、两重性是指低浓度促进生长、高浓度抑制生长,与空白对照组相比,在实验浓度范围内的GA3、IAA对幼苗生长均起促进作用,没有体现两重性,D错误。
故选AC。
18-5【巩固】 【正确答案】 CD
【试题解析】 分析:
根据题干信息分析,实验的自变量是温度、处理方法,因变量是花序萌芽数、花序数量。28℃高温条件下,所有组的花序萌芽数都为0,只有BAP处理组的花序数量增加;20℃低温条件下,与对照组(清水处理的1组)相比,BAP处理组的花序萌芽数和花序数量都增加了,GA3处理组(6组)和GA3+BAP组(8组)的花序萌芽数都降低了。
详解:
A、蝶兰花芽分化在根本上是基因的选择性表达,A错误;
B、根据表格数据分析,5、6组对照说明低温下GA3能减少花序萌芽数而花序数量不变,B错误;
C、5、7组对照说明BAP促进了芽的分化,7、8组对照说明在花芽分化过程中GA3抑制了BAP的促进作用,C正确;
D、28℃高温条件下,所有组的花序萌芽数都为0,说明GA3与BAP两种激素的应用不能代替低温处理,D正确。
故选CD。
18-6【提升】 【正确答案】 BCD
【试题解析】 分析:
1、顶端优势:顶芽产生的生长素通过极性运输积累在侧芽的位置,造成侧芽生长浓度过高,其生长受到抑制。
2、根据题干信息“SL合成受阻或者SL不敏感(相当于激素的受体不正常)顶端优势消失”,可知,SL能够使植株出现顶端优势现象;图①中max1的地上部分和野生型(可以产生SL)的根结合,恢复了顶端优势,说明max1不能合成SL,②中max2的地上部分和野生型的根结合,没有恢复顶端优势,说明max2对SL不敏感。
详解:
A、根据野生型W和③、④的生长情况进行分析,W可以产生SL,且W和③、④地上部分都表现出了顶端优势,说明SL可以在产生部位(地上部位)发挥调节作用,A错误;
B、根据分析,max1没有表现出顶端优势,但当其地上部分和W植株的根进行嫁接后(①),就表现出了顶端优势,说明其自身不能产生SL,由于野生型可产生的SL从根运输至地上部分,所以max1接受了SL,表现出顶端优势,因此对SL敏感,B正确;
C、根据分析,②中max2的地上部分和野生型的根结合,没有恢复顶端优势,说明max2对SL不敏感,又从⑤中(max1不能产生SL,但当其与max2结合后,表现除了顶端优势)可以看出,max2的根产生了SL,运输至地上部分,使地上部分表现出顶端优势,C正确;
D、当max2的地上部分和max1的根结合后由于max2对SL不敏感,因此不会表现出顶端优势,即表现为顶端优势缺失,D正确。
故选BCD。
19-1【基础】 【正确答案】 AC
【试题解析】 分析:
Ⅰ3、Ⅰ4不患病,后代Ⅱ4患甲病,说明甲病为隐性遗传病,图2为甲病正常基因和突变基因上的酶切点及不同个体DNA酶切电泳后的条带情况,已知②可表示Ⅰ3个体,正常基因能被切开,形成两段,②表示正常基因,①表示同时含有正常基因和突变基因,③表示只含有突变基因,Ⅰ3个体只含有正常基因,甲病为伴X隐性遗传病。
详解:
A、若乙病为隐性遗传病,母亲(Ⅰ2)患病,儿子(Ⅱ1)不患病,说明该病不是伴X隐性遗传病,故该病的致病基因一定位于常染色体上,A正确;
B、Ⅰ3、Ⅰ4不患病,后代Ⅱ4患甲病,说明甲病为隐性遗传病,图2为甲病正常基因和突变基因上的酶切点及不同个体DNA酶切电泳后的条带情况,已知②可表示Ⅰ3个体,正常基因能被切开,形成两段,②表示正常基因,①表示同时含有正常基因和突变基因,③表示只含有突变基因,Ⅰ3个体只含有正常基因,甲病为伴X隐性遗传病,假设甲病由等位基因A/a控制,Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4关于甲病的基因分别为:XAY、XAXa、XAY、XAXa,则Ⅰ2、Ⅰ4、Ⅱ3的基因型分别为XAXa、XAXa、XAXa或XAXA,Ⅰ2、Ⅰ4可以用①表示,Ⅱ3可以用①或②表示,B错误;
C、Ⅱ1XaY,Ⅱ4的基因型为XaY,Ⅱ1和Ⅱ4个体相关基因酶切电泳后的条带可用图2中③表示,C正确;
D、若只考虑甲病,Ⅱ1的基因型为XAY,Ⅱ3的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ中不会出现患病女孩,出现患病男孩概率为1/2×1/4=1/8,D错误。
故选AC。
19-2【基础】 【正确答案】 AD
【试题解析】 分析:
控制尿黑酸症的基因有三个,假设正常Black基因简记为B,替换的基因为BL,缺失的基因为BS,则①号个体表现正常且无条带2,说明其基因型由两等长的基因组成(即BBL),同理推得②号个体基因型为BBS,③号个体基因型为BLBS。
详解:
ABC、由题中信息可知,控制尿黑酸症的基因有三个,假设正常Black基因简记为B,替换的基因为BL,缺失的基因为BS,则①号个体表现正常且无条带2,说明其基因型由两等长的基因组成(即BBL),同理推得②号个体基因型为BBS,③号个体基因型为BLBS,A正确、B、C错误;
D、④号表型正常个体的基因型可以为BB,BBL,BBS,只有BBS会被检测出两条带,概率为1/3,D正确。
故选AD。
19-3【巩固】 【正确答案】 BD
【试题解析】 分析:
分析题图:只分析甲病:I-3和I-4表现正常,但其女儿Ⅱ-5患病,说明甲病为隐性遗传病,又根据“隐性遗传看女病,父子无病非伴性”可知甲病为常染色体隐性遗传病;只分析乙病:仅从家系图中无法确定乙病的遗传方式,需结合杂交结果做判断。
详解:
A、根据I-3、I-4表现型正常,但生出患甲病的II-5女性,可推断出甲病为常染色体隐性遗传病,I-3,I-4的基因型均为Aa。同理可知I-1、I-2的基因型也均为Aa,则II-3和II-4个体都有2/3的可能是甲病致病基因的携带者,II-3和II-4均携带甲病致病基因的概率为2/3×2/3=4/9,A正确;
B、若乙病为X染色体显性遗传,I-2患乙病,则II-2个体必然会患乙病,但系谱图II-2个体不患乙病,由此推断乙病不可能为X染色体显性遗传病。由于I-4个体(男性)只有一条X染色体和Y染色体,但对乙病基因的基因探针检测结果为同时含有B、b两个等位基因,所以推测乙病既不是伴Y染色体遗传病也不是伴X染色体遗传病,B错误;
C、若乙病为常染色体显性遗传病,根据基因探针检测结果显示I-1同时具有B和b, I-1应表现为患乙病,但I-1表现型为正常个体,故此推断乙病不为常染色体显性遗传病,结合B项分析可知,乙病为常染色体隐性遗传病,I-2的基因型为bb,则对应的基因探针2应检测b基因,探针1用于检测B基因,C正确;
D、甲、乙两病都为常染色体隐性遗传病,探针检测结果可确定个体乙病相关的基因型。II-3为Aa的概率为2/3,II-4为Aa的概率为2/3,后代患甲病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9,根据探针检测结果II-3为bb,II-4为Bb,其后代患乙病的概率为1/2,只患一种病的概率为1/9×1/2+8/9×1/2=1/2,D错误。
故选BD。
19-4【巩固】 【正确答案】 BD
【试题解析】 分析:
人类遗传病的类型包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常引起的遗传病。
详解:
A、XXY个体的出现是细胞分裂时染色体分离异常导致的,无法预测概率,A错误;
B、该遗传病为伴X隐性遗传,图1中,Ⅱ5的母亲表现正常基因型为XHX-,其父亲患病基因型为XhY,可以推测Ⅱ5的基因型是XHXh,B正确;
C、根据图中信息可知,Ⅲ2基因型为XhY,Ⅲ3基因型为XHXh因此Ⅳ2(XXY的非血友病儿子)的基因型可能有XHXHY或XHXhY两种,但图2电泳结果可除基因型XHXhY,C错误;
D、图2中下方条带为h基因,电泳速度快,说明分子量小,可能是H基因突变为h基因时发生了碱基对的缺失,D正确。
故选BD。
19-5【巩固】 【正确答案】 CD
【试题解析】 分析:
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,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随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。
详解:
A、分析图1,亲本均正常但有一个患病的儿子,可知甲病为隐性遗传病,观察图1的电泳结果可知,1号个体没有致病基因,2、3、4号均含有甲病致病基因,但只有3号表现出来,故甲病应为伴X隐性遗传病,A错误;
B、分析图2,亲本均正常生了一个患乙病的女儿,可以判断乙病为常染色体隐性遗传病,5号和6号均为杂合子(Bb),8号可能为BB,也可能为Bb,故8号个体的基因型与6号个体不一定相同,B错误;
C、甲病应为伴X隐性遗传病,4号含有甲病致病基因,其基因型为XAXa,与人群中某男性婚配,a基因在人群中的基因频率为1%,该男性为XaY的概率为1/100,该男性为XAY的概率为99/100,后代患甲病概率为1/1001/2+99/1001/4=1/200+99/400=101/400,C正确;
D、已知8号个体的B和b基因所在的DNA片段,用限制酶处理后得到两种大小不等的片段,B或b既可以存在于长片段中,也可以存在于短片段中,可判断8号个体的基因型为BB或Bb,各占1/2,与乙病携带者婚配所生后代患乙病的概率为1/2×1/4=1/8 ,D正确。
故选CD。
19-6【提升】 【正确答案】 ACD
【试题解析】 分析:
囊性纤维化发生的一种主要原因是,患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。这一发现给囊性纤维化的治疗带来了新的希望。请你通过搜集资料,了解与物质跨膜运输有关的疾病的研究进展。
详解:
A、CFTR蛋白结构异常,患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常,导致患者支气管内黏液增多,细菌繁殖进而出现肺部感染,A正确;
B、囊性纤维病是由CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性遗传病,甲家系II-1是患者,只有异常基因序列,B错误;
C、从乙家系成员的分子杂交结果可知,各个体内都只含能与探针1结合的Phe508正常的CFTR基因,所以乙家系成员CFTR蛋白的Phe508没有缺失,C正确;
D、假设A/a为相关基因,分析丙的分子杂交结果,父亲具有两个杂交带,孩子具有两个杂交带,母亲只有一个杂交带,说明丙家系的患病原因不仅是因为CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失,设其父亲基因型为Aa,母亲基因型为Aa',Ⅱ-2可能的基因型为AA∶Aa∶Aa'=1∶1∶1,用这两种探针检测出两条带(基因型为Aa)的概率为1/3,D正确。
故选ACD。
20-1【基础】 【正确答案】 1、ATP H2O NADPH
2、类囊体膜 吸收、传递、转化光能
3、置于等量的含适量肉桂酸的完全培养液中培养 无水乙醇、CaCO3、SiO2 红
4、生物 竞争无机盐和阳光
【试题解析】 分析:
光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段,涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤,对实现自然界的能量转换、维持大气的碳氧平衡具有重要意义。光反应物质变化:H2O→2H+ 1/2O2(水的光解)。NADP+ + 2e- + H+ → NADPH;能量变化:ADP+Pi+光能→ATP。场所:光反应发生在叶绿体内囊状结构薄膜上进行。暗反应物质变化:CO2+C5化合物→2C3化合物。2C3化合物+4NADPH+ATP→(CH2O)+ C5化合物+H2O。ATP→ADP+Pi(耗能)。场所:暗反应发生在叶绿体的基质中。
光系统Ⅱ中,光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态,这个高能电子随后丢失能量而进入光系统Ⅰ,这时一部分丢失的能量便转化为ATP中的能量。光系统Ⅱ中丢失的电子由H2O中的电子补充;光系统Ⅰ中也有高能电子,其作用是形成NADPH。
据图可知,光合作用中,受光激发推动的高能电子经过一系列的电子传递体,从H2O传递给NADP+,电子传递体存在的场所是类囊体薄膜。化感物质阻断电子传递过程,电子不能正常传递给NADP+,影响了光合作用的效率。叶绿体中的光合色素的作用是吸收、传递、转化光能。
①实验目的是探究化感物质是否降低了藻类细胞的叶绿素含量,自变量为是否用化感物质处理,肉桂酸是水生植物产生的一种化感物质。设计实验遵循对照原则,A组藻类置于完全培养液中培养,作为对照组,B实验组应在等量的含适量肉桂酸的完全培养液中培养。
②色素提取时需加入无水乙醇、CaCO3、SiO2。
③因为要根据吸光值,计算、比较两组藻类的叶绿素含量,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此测定两组提取液在红光下的吸光值,即可知道叶绿素含量的差别。
通过水生植物的化感作用抑制藻类生长属于应用化学信息实现的生物防治。除通过化感作用对藻类起到抑制作用,水生植物还可以通过与藻类竞争无机盐和阳光,影响藻类的生长。
20-2【基础】 【正确答案】 CO2浓度(CO2浓度、温度) 不是 4 30 左下 图 1 中 l000Lux 的光强下原种水稻的净光合速率是 20,结合图 2 判断图 1 是在 30℃下测定的,在 25℃时,该水稻的净光合速率小于 20,所以 A 点左下移 强光照和高温 色素带的宽度 暗反应 将 PEPC 基因转入不同种类的植物,测量并比较转基因植物与非转基因植物光合速率的大小
【试题解析】 分析:
分析图1:两种水稻的起点相同,说明呼吸速率相同,其中A表示原种水稻在某温度下的光饱和点,A点以前限制光合作用的因素是光照强度,A点之后的限制因素主要是温度和二氧化碳浓度。
分析图2:图示表示不同温度条件下,在光照为1000μmol•m-2•s-1下两种水稻的净光合速率,两种水稻的相关酶最适温度都为35℃。
详解:
(1)A点对应的光照已经是光饱和点,此时再增加光照强度不能再提高净光合速率,限制光合作用的是其他因素,如温度、CO2浓度等。由图2可知转基因水稻与原种水稻酶的最适温度基本相同,所以提高相关酶的最适温度并不能增加光合速率。为探究 CCCP、缺镁两种因素对海水稻光合作用的影响及其相互关系,应设置空白对照组、 CCCP组、缺镁组和 CCCP+缺镁组,共4组实验。
(2)由图可知A点是原种水稻的光合速率最大值,在图 1 中 l000Lux 的光强下原种水稻的净光合速率是 20,根据图2可知,净光合速率是20应对应的是30℃,因此结合图2判断,图1曲线所对应的温度应为30℃;若将温度调低5℃,用温度为25℃,重复图1相关实验,光合作用是减弱的,A点会向左下移动。
(3)由图1可知,转基因水稻的光饱和点要高于原种水稻,所以更适合栽种在光照强环境中,且转基因水稻在35℃时净光合速率最大,说明较适宜栽种在高温环境。可以使用无水乙醇来提取叶片的光合色素,用纸层析法分离光合色素,色素带的宽度可以反应色素的含量,结果发现两植株各种光合色素含量无显著差异,可以推测转双基因水稻没有促进光反应,而是通过促进暗反应过程,来提高光合速率。
(4)若需证明转PEPC 基因植物的光合速率都比原种植物高,可将 PEPC 基因转入不同种类的植物,测量并比较转基因植物与非转基因植物光合速率的大小。
点睛:
本题结合曲线图,考查光合作用的相关知识,要求考生掌握影响光合速率的环境因素,能正确分析曲线图,并从中提取有效信息准确判断各选项,属于考纲理解层次的考查。
20-3【巩固】 【正确答案】 1、纸层析 吸收、传递光能
2、H2O NADP+ Ⅱ ATP和NADPH
3、加快 减少NADPH的积累,避免对叶绿体(或细胞、类囊体膜)的损伤 细胞质基质 线粒体内膜 ATP中的化学能
【试题解析】 分析:
光能转换成电能的转化过程:(1)光合色素:叶绿体内类囊体薄膜上的色素,可以分为两类:吸收和传递光能的作用:包括全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素,以及绝大多数的叶绿素a;吸收光能并将光能转换成电能:少数处于特殊状态的叶绿素a。(2)转化过程处于特殊状态的叶绿素a在光的照射下,可以得失电子,从而将光能转换成电能。 叶绿素a被激发而失去电子(e),最终传递给NADP+(中文简称是辅酶Ⅱ)。 失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂,能够从水分子中夺取电子,使水分子氧化生成氧分子和氢离子(H+),叶绿素a由于获得电子而恢复稳态。
不同光合色素在层析液中的溶解度不同,因此可用纸层析法分离叶绿体中的色素。据图可知,天线色素包括叶绿素和类胡萝卜素,可吸收并传递光能。
色素吸收光能后叶绿素a被激发而失去电子(e),失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂,能够从水分子中夺取电子,使水分子氧化生成氧分子和氢离子(H+),电子最终传递给NADP+(中文简称是辅酶Ⅱ),因此光反应过程中,H2O是原初电子供体,NADP+是最终电子受体;由图可知,B侧较高浓度的H+向A侧运输可催化ATP的形成,而B侧较高浓度的H+来源于光系统Ⅱ催化水光解以及质体醌从A侧向B侧运输,因此ATP的形成与光系统Ⅱ发挥作用产生的H+浓度梯度有关。通过电子传递链,光能最终转化为ATP和NADPH中的化学能。
据图可知,草酰乙酸转化为苹果酸可消耗NADPH,强光条件下,光反应加快,产生NADPH增加,为减少NADPH的积累,避免对叶绿体(或细胞、类囊体膜)的损伤,因此“苹果酸/草酰乙酸穿梭”加快。NADH是细胞呼吸的产物,有氧呼吸在细胞质基质和线粒体基质可形成NADH,而在线粒体内膜被消耗,其与氧气结合形成水的过程中产生大量能量,部分能量转化形成ATP。因此在“苹果酸/天冬氨酸穿梭”中,使细胞质基质中的NADH进入线粒体,其中的还原能通过位于线粒体内膜上的“电子传递链”转化为ATP中的化学能。
20-4【巩固】 【正确答案】 1、叶绿体基质 ATP、NADPH
2、当土壤含水量过高时,羧化酶效率下降,导致固定的CO2减少,所以蔷薇植株净光合速率下降
3、更大 土层深厚、疏松、肥沃湿润且排水通畅
4、分别摘取等量两组幼苗中上部叶片为样本 提取色素 弱光 乙醇 70% 土壤中含水量过高会导致叶片色素含量降低,从而导致蔷薇的净光合速率降低
【试题解析】 分析:
光合作用可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。
(1)光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。包括水的光解和ATP、NADPH的形成;
(2)暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。包括CO2的固定和C3的还原。
植株缺水导致叶片中气孔部分关闭,吸收的CO2减少,在叶绿体基质中合成C3的速率减慢;同时,缺水导致叶绿素分解加快,光反应减弱,合成的ATP、NADPH减少,导致C3还原减弱,故土壤含水量过低时蔷薇净光合速率明显较低。
结合图2分析,当土壤含水量过高时,羧化酶效率下降,导致固定的CO2减少,所以蔷薇植株净光合速率下降。
由图1可知,当土壤含水量过高时,植物净光合速率下降更快,即涝害比干旱对蔷薇的伤害更大,因此,蔷薇栽培的土壤应具有土层深厚、疏松、肥沃湿润且排水通畅的特点,水分管理中要“宁干勿湿”。
分析题意可知,探究蔷薇净光合速率降低与叶片色素含量的关系,故实验步骤为:
1、种植蔷薇幼苗:选取健壮、长势基本一致的蔷薇幼苗,分别种植在含水量为70%和90%的土壤中;在光照、温度等适宜条件下培养;
2、采集叶片样本:在栽培的第5、10和15天,分别摘取等量两组幼苗中上部叶片为样本;
3、提取绿叶中的色素:取采集的叶片各20g,分别在剪碎后置于10mL的丙酮-乙醇(2:1)混合液中浸泡;叶绿素易受光氧化,故各组装置放在4℃、弱光等环境中,以防止色素分解;
4、测定色素含量:将每组色素提取液用乙醇定容到10mL,利用分光光度计测定各组色素提取液的吸光值,计算平均。
本研究中土壤含水量为70%的一组为对照组,90%的土壤中为实验组。依据图3实验结果可知,相同时间摘取的两组叶片中,90%的土壤中叶片的色素含量均低于含水量为70%得出的结论是土壤中含水量过高会导致叶片色素含量降低,从而导致蔷薇的净光合速率降低。
20-5【巩固】 【正确答案】 1、细胞质基质、线粒体(基质、内膜)、叶绿体(类囊体薄膜) 适当遮阴
2、类囊体薄膜 不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快
3、在形成NADPH的过程消耗部分H+ 为ATP的合成提供能量
4、强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照 相同且适宜 A 【试题解析】 分析:
1、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]与氧气,以及ATP的形成。
2、光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物,三碳化合物在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
图1所示时间15-19时内红花金银花的净光合速率大于零,说明此时叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用,产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体(基质、内膜)、叶绿体(类囊体薄膜)。光合午休产生的原因是光照太强,所以可以通过适当遮阴的方法缓解“光合午休”现象。
P680和P700是由蛋白质和光合色素组成的复合体,进行光反应,则分布在类囊体薄膜上,其上的色素可利用无水乙醇提取。由于不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快,所以可用纸层析法分离色素。
结合题图分析可知,光照的驱动可以促使水分解产生H+;图中虚线表示该生理过程中电子(e-)的传递过程,电子的传递通过PQ将叶绿体基质中的H+转运至类囊体膜内;同时还在形成NADPH的过程中消耗叶绿体基质中部分H+,造成膜内外的H+产生了浓度差。跨膜的H+浓度差推动ATP合成酶合成ATP。
探究金银花“光合午休”现象与叶片中的D1蛋白含量密切相关,在步骤②中,采用控制变量法,分别在强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照三种条件下培养,其他条件相同且适宜,一段时间后,检测各组D蛋白的含量,并比较得出结论。故:
②步骤为分别在强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照三种条件下培养,其他条件相同且适宜。
④预期结果:由于强光照会导致D1蛋白含量下降,而水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度,所以三组D1蛋白的含量从大到小依次是A 20-6【提升】 【正确答案】 1、B 黄绿 2、A
3、叶绿体基质 C3 还原型辅酶Ⅱ、三磷酸腺苷
4、A 5、①②③
【试题解析】 分析:
1、光合作用分为光反应和暗反应,光反应为暗反应提供NADPH和ATP;暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物,三碳化合物的还原是指三碳化合物被NADPH还原形成有机物、五碳化合物,暗反应消耗光反应提供的NADPH和ATP,为光反应提供ADP和Pi、NADP+,促进光反应进行。
2、叶绿体中的色素包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
图1中当遮光比例达到10%以上时,叶绿素含量增加,而叶绿素a含量与叶绿素b含量之比下降,说明叶绿素b含量增加的更多;在绿叶中色素提取和分离实验中,叶绿素b呈现黄绿色。
图1中与10%遮光处理相比,不遮光处理的某农作物植株干重较小,原因可能是光照强度过大,引起气孔关闭,导致光合作用速率下降;由此给予农业生产的启示是合理遮光可提高作物产量。
与光合作用暗反应相关的酶(Rubisco酶)分布在叶绿体基质中;根据题意,在较高CO2浓度环境中,Rubisco酶催化C5与CO2反应,产生C3;该产物被还原成糖类的过程还需要光反应提供NADPH(还原型辅酶Ⅱ)和ATP(三磷酸腺苷)。
图2表示光合作用和呼吸作用过程,其中A表示光反应阶段,①表示水的光解产物O2,②表示NADP+,③表示ADP和Pi,B过程为暗反应阶段,④表示C5。
①RNA的元素组成为 C 、 H、O、N、P ,②ATP 的元素组成为 C 、 H 、O、N、P,③Rubisco 酶的化学本质是蛋白质,其基本元素组成为 C、H、O、N ,④淀粉的元素组成为C 、 H 、O。因此,①②③均含有氮元素。
21-1【基础】 【正确答案】 1、排除细胞液对细胞周期的干扰 避免偶然性,提高实验的准确性
2、将细胞相互分离开 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 细胞呈正方形,排列紧密
3、让第一次处理后停留在G1/S交界以及S期的细胞均不再处于S期 70% 30%
40% 30%
【试题解析】 分析:
用DNA合成抑制剂使细胞周期同步化需要两次用抑制剂,两次洗脱。抑制剂作用后,S期的细胞依然处于S期,其它时期的细胞不能进入S期而停留在交界处。第一次使用抑制剂的目的是使S期外其它时期细胞都在交界,处理时间大于等于G2、M、G1的和。洗脱后细胞继续分裂,洗脱时间大于S期,小于G2、M、G1的和。第二次抑制剂处理的目的是使所有细胞处于交界处,达到细胞周期同步化
B组没有加入HU,作用是排除培养液对细胞周期的干扰。实验中每组设置多个重复样品是遵循了平行重复的实验原则,目的是为了避免偶然性,提高实验的准确性。
解离液由盐酸和酒精配制,使用解离液的目的是将细胞相互分离开。动物细胞中可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使组织细胞相互分散。根尖分生区的特点是细胞呈正方形,排列紧密。
洗脱HU后培养10h的目的是让第一次处理后停留在G1/S交界以及S期的细胞均不再处于S期,以达到细胞周期同步化的目的。A组培养液中加入了HU,HU能抑制DNA的合成,阻滞细胞进入S期而停留在G1/S交界,该交界细胞看做G1期,此时细胞都处于S和G1,S期时长为6h,细胞周期共20h,S期细胞占细胞周期的比例为30%.其余细胞均处于G1期,占70%。B组细胞正常分裂,S期细胞占30%,G1期细胞占40%。
21-2【基础】 【正确答案】 1、ab AB、AB 、ab 、ab
2、cd 着丝粒分裂,染色单体变为染色体
3、13 保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期,且分裂最快的细胞还不能再次进入S期 G1/S期交界处
【试题解析】 分析:
分析图甲,结合“基因型为AaBb”可知该细胞为减数第二次分裂后期的细胞。
若该动物为雌性个体,与图甲细胞一起产生的次级卵母细胞(aabb)在分裂结束后,最终产生的卵细胞的基因型为ab。若该动物为雄性个体,则产生甲的精原细胞,最终产生的4个精子的基因型为AB、AB 、ab 、ab。
图甲可对应图乙的cd段,图乙中c点(减数第二次分裂后期或者有丝分裂后期)时细胞内的染色体变化为着丝粒分裂,染色单体变为染色体。
①阻断I:将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TR(DNA复制抑制剂)的培养液中,培养时间不短于8+4+1=13h;才能使细胞都停留在图b所示的S期。
②解除:更换正常的新鲜培养液,培养时间应控制在6h至13h之间,才能继续进行第二次TdR的阻断,原因是保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期,且分裂最快的细胞还不能再次进入S期。
③阻断Ⅱ:处理与阻断I相同。经过以上处理后,所有细胞都停留在G1/S期交界处,从而实现细胞周期的同步化。
21-3【巩固】 【正确答案】 1、G1→S→G2→M
2、前、中 动物细胞分裂成两个子细胞是细胞膜从中部凹陷,最终缢裂成两个子细胞,不形成细胞板
3、G2期和M 4、7.4
5、2、3、4
【试题解析】 分析:
分析图乙可知,第一个峰值是细胞中DNA为2c的细胞数量,第二个峰值是DNA含量为4c的细胞数量,此时DNA已经完成了复制。
G1代表DNA合成前期,S表示DNA合成期,G2表示DNA合成后期,M表示分裂期,因此可用G1→S→G2→M表示一个完整的细胞周期。
在M期,染色体数与核DNA数之比为1:2的时期是前期和中期,此时染色体存在姐妹染色单体。末期不能在细胞中部看到细胞板,从形成两个子细胞的原因上分析是因为小鼠上皮细胞是动物细胞,动物细胞分裂成两个子细胞是细胞膜从中部凹陷,最终缢裂成两个子细胞,不形成细胞板。
图乙中细胞数量呈现两个峰值,右侧峰值DNA含量为4c,已经完成复制,细胞数量少,因此,右侧峰值表示图甲中的G2期和M期细胞。
若向小鼠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其它期的细胞不受影响。要想使细胞都停留在S期,应该是最先离开S期的细胞再次进入S期,计加入过量胸苷约2.2+1.8+3.4=7.4,即7.4h后,细胞都将停留在S期。
如果将一个小鼠体细胞中的核DNA全部用32P标记,放在不含32P标记的培养液中分裂两次形成的四个子细胞中,分裂两次,也就是有丝分裂两次,DNA会复制两次,DNA第一次复制完成后,所有的染色体均被标记,DNA第二次复制后,由于有丝分裂后期姐妹染色单体分开后,形成的子染色体移向细胞两极是随机的,最多有四个细胞具有放射性,最少有两个细胞具有放射性,也可能有三个细胞具有放射性,因此,含有放射性的细胞个数可能有2、3、4个。
21-4【巩固】 【正确答案】 1、雄性 甲图在减数第一次分裂后期,细胞均等分裂 DNA的复制
2、bc 相同 将亲代细胞的染色体经复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定
3、G2+M+G1 4、将第一次阻断的细胞洗脱TdR,培养一段时间后(大于S期),培养液添加过量的TdR,最后获得的细胞都是阻断于G1和S期交界处
【试题解析】 分析:
分析图解:图甲中,细胞中具有同源染色体,并且同源染色体正在分离,表示减数第一次分裂的后期。图乙中细胞中含有同源染色体,并且细胞的着丝点分裂,因此表示处于有丝分裂的后期。图丙表示细胞分裂过程中染色体与核DNA的比值关系,ab表示分裂的间期,正在进行DNA复制,bc表示有丝分裂的前中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期,c表示着丝点分裂,cd表示有丝分裂的后、末期、减数第二次分裂的后、末期。
根据分析可知,甲图处于减数第一次分裂的后期,且细胞质均等分裂,可以判断该二倍体生物为雄性。丙图ab段使得染色体与核DNA的比值由1变成1/2,说明每条染色体上由一个DNA分子变成两个DNA分子,说明此时处于细胞分裂的间期,细胞核内主要是DNA复制和有关蛋白质的合成。
据分析可知,甲图处于减数第一次分裂的后期,每条染色体上含有2个DNA,染色体与核DNA的比值为1/2,因此甲图对应丙图的bc段。甲图是同源染色体分离,分离之后两个细胞中染色体不相同,乙图是着丝点分裂,是染色体上间期复制形成的染色单体的分离,因此分裂形成子细胞中染色体是相同的。这样的分裂方式使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成,对其他时期不起作用,如果一个细胞正处于G2期,经过这个时期、M期、G1期后进入S期,TdR抑制S期DNA的合成,从而使其停留在S期,因此要使所有细胞都被抑制在S期,培养时间至少为G2+M+G1的时间。
第一次选用胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)也就是DNA合成的抑制剂,进而抑制DNA合成,而不影响其他时期细胞的运转,最终可将细胞群阻断在S期或G1/S交界处。去除抑制剂,更换新鲜培养液,细胞将继续沿细胞周期运行,在所有细胞达到G1期终点前,再培养液添加过量的TdR,则全部细胞都被阻断在G1和S期交界处。
点睛:
本题以细胞分裂图和曲线图为载体,考查了有丝分裂和减数分裂的有关知识,要求考生能够掌握有丝分裂和减数分裂各时期的变化特点,掌握分裂过程中DNA、染色体等数目变化的规律,进而判断图中各细胞所属分裂时期,难度适中。
21-5【巩固】 【正确答案】 1、DNA的复制#着丝粒的分离
2、乙#丙 甲 3、BC 丙
4、是 染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开、分别移向细胞两极
5、分裂 间
【试题解析】 分析:
题图分析,图1中AB段形成的原因DNA的复制;BC段处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝点的分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。图2中甲细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期;乙细胞含有同源染色体,且同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,并且该细胞表现为细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞;丙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期。图3中A表示有丝分裂末期、减数第二次分裂后期;B表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂;C表示减数第二次分裂前期和中期;D表示减数第二次分裂末期。
图1纵坐标表示每条染色体上DNA的含量,当每条染色体上DNA由1变2(即AB段),表明发生了DNA的复制;当该值由2变1(即CD段),发生了着丝粒的分裂。
图1中BC段每条染色体上含有两个DNA分子,即DNA尚未减半,故对应图2中的乙、丙细胞。DE段每条染色体上DNA已经减半,说明着丝粒已经分裂,故对应图2中的甲细胞。
图3中c时刻表示染色体数目是体细胞的一半,且细胞中每条染色体含有两个DNA分子,因此,代表减数分裂Ⅱ前期和中期,即此时细胞中存在染色单体,故c对应图1中的BC段、图2中的丙细胞。
中心体的倍增和核DNA数目的加倍都发生在细胞分裂间期。减数分裂和有丝分裂过程中都会出现染色体行为变化为:着丝粒的分裂、姐妹染色单体分开成为子染色体,而后分别移向细胞两极。
DNA合成抑制剂只抑制DNA的合成,而对其他的行为变化无影响,而DNA复制过程发生在分裂间期,因此使用DNA合成抑制剂后会 使细胞停在分裂间期,而细胞处于分裂期的细胞则不受影响,随着处理时间的延长,分裂完成的细胞最终也会停留在分裂间期。
21-6【提升】 【正确答案】 1、0 7 2、甲、乙 ADE
3、RrHh C 4、将两个MI中(或“前”)期的正常卵母细胞进行纺锤体和染色体交换 分裂是否对称、纺锤体是否有一极定位于细胞膜内侧 受精卵细胞膜内侧物质P含量减少,纺锤体的一极不再定位于细胞膜内侧
【试题解析】 分析:
分析图1可知:进行受精作用的子囊孢子为一个染色体组的单倍体,经受精作用形成的合子为二倍体,合子再经过一次减数分裂形成4个配子,配子细胞再经历一次有丝分裂即形成8个子囊孢子。
分析图2可知:甲细胞中发生联会现象,即为减数分裂Ⅰ的前期;乙细胞的同源染色体分离,非同源染色体移向细胞两级,为减数分裂Ⅰ的后期;丙细胞中没有同源染色体,姐妹染色单体移向细胞两级,为减数分裂Ⅱ的后期。
图1的b是经过减数分裂得到的子细胞,故b细胞中有0条染色单体、有14/2=7条染色体;子囊中的细胞再进行一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子,每个子囊孢子中染色体的数目也为7条。
图1中的C是减数分裂Ⅰ的过程,D是减数分裂Ⅱ的过程;图2中的甲为减数分裂Ⅰ的前期,乙为减数分裂Ⅰ的后期,丙为减数分裂Ⅱ的后期。
因此在图1所示C过程中,可以观察到图2中的甲和乙所示图像;图2中丙图像可能出现在图1中的ADE过程中。
由图1过程可知,子囊孢子细胞中只有一个染色体组,即亲本大型黑色基因型为RH、小型白色基因型为rh,二者杂交产生合子的基因型为RrHh;
正常情况下,一个合子经减数分裂产生4个配子,由同一个次级性母细胞经减数分裂Ⅱ得到的配子的基因型相同,故有4个2种配子。图1中,b细胞及其右侧的细胞基因型相同,c细胞及其右侧的细胞基因型相同,这4个细胞再经一次有丝分裂得到的子囊孢子的排布应为下图中的A或C,又因b细胞表型为大型白色,从左向右的前4个细胞应为大型白色,A错误,C正确。
故选C。
①本实验为研究物质P对细胞不对称分裂的作用,实验组为物质P合成基因敲除的小鼠,为避免异常纺锤体的干扰,科研人员需要在MI的中(或“前”)期取出异常的纺锤体和染色体,并将取自正常卵母细胞的纺锤体和染色体移入,构建EX细胞作为实验组研究细胞;对照组应为含有物质P合成基因的正常小鼠,但为排除移植操作(无关变量)对结果的影响,对照组应将两个MI中(或“前”)期的正常卵母细胞进行纺锤体和染色体交换。
②在显微镜下观察并比较EX细胞和对照组细胞的分裂是否对称、纺锤体是否有一极定位于细胞膜内侧,以确认物质P的作用。
③受精后,受精卵开始卵裂,若将受精卵(细胞均等分裂)与MⅡ细胞(细胞为不均等分裂)膜上的物质P含量及纺锤体定位情况进行比较,则受精卵结构出现的变化是:受精卵细胞膜内侧物质P含量减少,纺锤体的一极不再定位于细胞膜内侧。
22-1【基础】 【正确答案】 自身免疫病 特异性受体 浆细胞和记忆细胞 TNF-α和IL-6 IL-4和IL-10 减退 促肾上腺皮质激素(ACTH) b e b b d c 姜黄素组高于对照组低于模型组
【试题解析】 分析:
1、自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
2、体液免疫过程为:(1)除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;(2)B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;
3、在设计实验时需要遵循单一变量和对照性原则。
详解:
(1)类风湿性关节炎(RA)是一种慢性自身免疫病;TNF-α等细胞因子作为细胞间信号分子,与淋巴细胞表面的特异性受体结合后调节免疫应答。在体液免疫过程中,B细胞会增殖分化形成浆细胞和记忆细胞。根据题意可知,甲类细胞因子促进免疫炎症反应,乙类细胞因子可抑制免疫炎症反应,这两类细胞因子相互作用,共同维持免疫应答的稳态。图1柱形图测定了多例健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的平均含量,其中健康人的TNF-α和IL-6含量较低,IL-4和IL-10的含量较高,而RA患者刚好相反,说明属于甲类细胞因子的有TNF-α和IL-6,属于乙类细胞因子的有IL-4和IL-10。
(2)根据图2信息可知,RA患者长期大剂量使用GC,GC会反过来抑制下丘脑和垂体的作用,会导致患者肾上腺皮质分泌功能减退,因此最好在治疗过程中间断补充促肾上腺皮质激素(ACTH),以防止肾上腺皮质萎缩,引起严重后果。
(3)实验需要遵循单一变量和对照性原则。根据题意可知,“造模组前期需完成RA病动物模型的制备”,因此正常对照组注射生理盐水,而造模组注射等量的弗氏完全佐剂,因此两组前期处理后关节情况分别为:关节不肿胀和关节肿胀。
后期处理仍然遵循单一变量原则,即正常对照组仍注射生理盐水,模型组同样注射等量的生理盐水,而姜黄素组需要注射等量的姜黄素。具体处理如下:
组别
前期处理
前期处理后关节情况
后期处理
正常对照组
b
e
b
造模组
注射弗氏完全佐剂
d
模型组:b
姜黄素组:c
后期处理15天后,测定各组大鼠血清中两类细胞因子水平相对值,若结果为甲类细胞因子水平姜黄素组高于对照组低于模型组,乙类细胞因子结果与之相反,表明姜黄素具有一定的抗RA作用。
点睛:
本题考查了人体免疫的有关知识,要求考生能够识记特异性免疫调节的过程,掌握自身免疫病的特点,能够根据题图信息解答,同时要考生具有一定的实验设计以及预测实验结果的能力。
22-2【基础】 【正确答案】 1、(免疫)监视 造血干细胞 非特异性和特异性
2、PD-1抗体与T细胞表面的PD-1受体结合后,T细胞分泌的干扰素与树突状细胞表面的干扰素γ受体结合,激发树突状细胞分泌大量的白细胞介素-12,并与T细胞表面的白细胞介素-12受体结合,使T细胞获得杀灭肿瘤细胞的能力
3、将患肿瘤的小鼠分为三组,甲组仅注射PD-1抗体,乙组去除体内的树突状细胞后注射PD-1抗体,丙组去除体内的树突状细胞后注射PD-1抗体和白细胞介素-12,一段时间后观察记录T细胞对肿瘤细胞的杀灭情况。
预期:甲组和丙组对肿瘤细胞的杀灭情况明显好于乙组
【试题解析】 分析:
1、细胞免疫:细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后,增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞毒性T细胞和靶细胞接触,将靶细胞裂解。
2、体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
机体对肿瘤细胞的发现、清除属于免疫系统的免疫监视功能;树突状细胞是由造血干细胞分化而来,是机体的第二道防线的参与者,也参与机体特异性免疫,即参与机体的非特异性和特异性免疫。
注射PD-1抗体后,T细胞在获得树突状细胞的授权后才能发挥杀灭肿瘤细胞的作用,从图中可看出:PD-1抗体与T细胞表面的PD-1受体结合后,T细胞分泌大量的干扰素 与树突状细胞表面的干扰素 受体结合,激发树突状细胞分泌大量的白细胞介素-12,并与T细胞表面的白细胞介素-12受体结合,使T细胞获得杀灭肿瘤细胞的能力。
要通过实验确定树突状细胞分泌的白细胞介素-12是使T细胞获得杀灭肿瘤细胞的必须因子,必须明确自变量,有无树突状细胞、有无白细胞介素-12,在此基础上设计三组实验分别验证树突状细胞的作用和白细胞介素-12的作用。将患肿瘤的小鼠分为三组,甲组仅注射PD-1抗体,乙组去除体内的树突状细胞后注射PD-1抗体,丙组去除体内的树突状细胞后注射PD-1抗体和白细胞介素-12,一段时间后观察记录T细胞对肿瘤细胞的杀灭情况。结果应该是甲组和丙组对肿瘤细胞的杀灭情况明显好于乙组。
点睛:
本题考查人体免疫系统在维持稳态中的作用,要求考生识记人体免疫系统的组成及淋巴细胞的起源和分化过程,掌握体液免疫和细胞免疫的具体过程,能运用所学的知识准确回答问题。
22-3【巩固】 【正确答案】 1、A PD-L1蛋白和携带该基因(PD-1+/+)小鼠
2、说明在PD-1基因缺失小鼠体内,无论有无PD-L1蛋白,都无法抑制淋巴细胞的增殖 说明在携带该基因(PD-1+/+)的正常小鼠体内,只有当PD-1和PD-L1同时存在,才能抑制T淋巴细胞的增殖
3、增多 下降 抑制 4、AB
【试题解析】 分析:
T细胞表面的PD-1与抑制T细胞增殖、促进T细胞凋亡有关,据A组和B组的曲线图可推测T细胞表面的PD-1分子与PD-L1分子作用后发挥抑制作用,抑制T细胞增殖,同时C和D曲线的实验结果表明,以敲除PD-1基因小鼠为实验材料(敲除PD-1基因后),PD-L1分子不能再抑制T细胞增殖;而B和D曲线的实验结果表明,在存在 PD-L1蛋白的条件下,在没有敲除PD-1基因(有PD-1分子)时,才能抑制T细胞增殖,从而能证明上述推测的合理性。
据图可知,A组的T细胞增殖能力随着蛋白质浓度增加减少的最多,因此对小鼠T淋巴细胞增殖能力有明显影响的实验组是A组。根据图注说明可知,四组实验的自变量为PD-L1蛋白和携带该基因(PD-1+/+)小鼠。
C和D曲线的实验结果相差不多,是由于以PD-1基因缺失的小鼠为实验材料(敲除 PD-1基因后),因细胞内不能合成PD-1蛋白,所以不能出现PD-1与PD-L1蛋白特异性结合,因此无论有无PD-L1蛋白,都无法抑制淋巴细胞的增殖。A、B组为都携带该基因(PD-1+/+)的正常小鼠体内,由于PD-1基因可表达形成PD-1蛋白,能出现PD-1与PD-L1蛋白特异性结合,导致A组T细胞增殖能力降低,即可说明在携带该基因(PD-1+/+)的正常小鼠体内,只有当PD-1和PD-L1同时存在,才能抑制T淋巴细胞的增殖。
据图(a)可知,WT组的小鼠肝脏肿瘤细胞个数较PD-1基因缺失小鼠显著增多,据图(b)可知,WT组的小鼠T淋巴细胞数目较PD-1基因缺失小鼠显著下降。因此可知推测肿瘤细胞表面的PD-L1与T淋巴细胞表面的PD-1特异性结合,抑制T淋巴细胞的增殖,从而逃脱被T淋巴细胞的“追杀”,使肿瘤细胞数量增加。
利用单克隆抗体特异性强的优势,阻断肿瘤细胞对T淋巴细胞的抑制作用,即阻止PD-1与PD-L1蛋白特异性结合,可通过制备PD-L1抗体或PD-1抗体,分别与PD-L1或PD-1特异性结合,从而阻止肿瘤细胞上的PD-L1蛋白与T淋巴细胞上的PD-1特异性结合,从而提高T淋巴细胞的功能。故选AB。
22-4【巩固】 【正确答案】 1、吞噬细胞(或巨噬细胞)
2、受体(或糖蛋白) 进行细胞间信息交流(或信息传递)
3、使机体产生(更多)记忆细胞
4、房水抑制树突状细胞刺激辅助性T细胞的增殖能力 器官移植
【试题解析】 分析:
1、免疫系统:①免疫器官:骨髓、胸腺等。②免疫细胞:树突状细胞、巨噬细胞、淋巴细胞。其中B细胞在骨髓中成熟、T细胞在胸腺中成熟。③免疫活性物质:抗体、淋巴因子、溶菌酶。免疫系统三大功能:①免疫防御,针对外来抗原性异物,如各种病原体。②免疫自稳,清除衰老或损伤的细胞。③免疫监视,识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
吞噬细胞能摄取、处理和呈递抗原,和树突状细胞均属于骨髓造血干细胞形成的白细胞。
图中抗原信息的呈递,完成了细胞间的信息交流过程;该过程是通过细胞膜表面受体完成的。
淋巴因子对免疫有各种强化作用,但不含有抗原特异性信息,而激活的树突状细胞可以产生更多的记忆细胞,更具有免疫优势。
结合文字信息和图示信息可知,树突细胞通过活化辅助性T细胞作为激活效应淋巴细胞的必要信息,实验以T细胞增殖为指标,研究免疫应答。通过对比房水实验量和加入树突细胞的比例可以推断,房水抑制了树突状细胞刺激辅助性T细胞的增殖能力;房水中含有免疫抑制物,预防接种、器官移植、消炎抗菌三项中,只器官移植需要降低免疫力。
点睛:
本题以免疫学问题情境为切入点,以图表为载体,考查免疫应答过程、免疫生理学基础等生物学知识,兼顾考查阅读理解能力、信息转化能力和语言表达能力﹐落实科学探究、科学思维等核心素养。
22-5【巩固】 【正确答案】 1、免疫监视和免疫自稳功能
2、乳腺癌细胞从细胞毒性T细胞中获取线粒体,来增强自身代谢能力,同时使免疫细胞的能量供应减少,以减弱机体的免疫能力
3、线粒体在细胞毒性T细胞和癌细胞间的运输具有双向性,但主要是从细胞毒性T细胞运向癌细胞
4、较对照组而言,敲除纳米管形成相关基因(Sec3,Sec5)后,线粒体转移率显著下降
5、CTL线粒体被转移后,影响正常功能,从而降低免疫能力;BBC增殖率增加,加大了免疫的难度
【试题解析】 分析:
由图1可知,线粒体在细胞毒性T细胞和癌细胞间的运输具有双向性,但主要是从细胞毒性T细胞运向癌细胞。
由图2可知,敲除纳米管形成相关基因(Sec3,Sec5)后,线粒体转移率显著下降。
由图3可知,与CTL混合培养后,BBC的耗氧量及增殖率明显上升。
免疫系统具有免疫防御、免疫监视和免疫自稳功能,机体能够识别和清除癌细胞,体现了免疫监视和免疫自稳功能。
由表可知,经16小时后,乳腺癌细胞也被绿色荧光标记,可能细胞毒性T细胞中线粒体转移到乳腺癌细胞中,由此推测乳腺癌细胞从细胞毒性T细胞中获取线粒体,来增强自身代谢能力,同时使免疫细胞的能量供应减少,以减弱机体的免疫能力。
标记CTL时,共同培养后BCC中大量细胞被标记,标记BCC时,共同培养后CTL中只有少量细胞被标记,说明线粒体在细胞毒性T细胞和癌细胞间的运输具有双向性,但主要是从细胞毒性T细胞运向癌细胞。
据图2可知,较对照组而言,敲除纳米管形成相关基因(Sec3,Sec5)后,线粒体转移率显著下降,说明线粒体通过纳米管进行胞间转移的。
由题意及图3可知,与CTL混合培养后,BBC的耗氧量及增殖率明显上升,一是CTL线粒体被转移后,影响正常功能,从而降低免疫能力,二是BBC增殖率增加,加大了免疫的难度。
22-6【提升】 【正确答案】 1、模型组、抗IL-22抗体组 等量生理盐水 多次测量,求平均值 白细胞介素Ⅱ-22
2、模型组小鼠的收缩压和舒张压显著升高,出现高血压症状 抗IL-22抗体组小鼠收缩压和舒张压显著降低 IL-22在血管紧张素II介导的升压反应中具有重要作用
3、M1 由M1型向M2型转化(抑制M1型巨噬细胞的表达,促进M2型巨噬细胞的表达)
【试题解析】 分析:
激素调节的特点:通过体液进行运输,微量和高效,作用于靶器官、靶细胞,作为信使传递信息,反应速度慢,作用范围广,作用时间长。
为了探究IL-22对小鼠血压的影响,首先应该获得高血压小鼠,则①模型组和抗IL—22抗体组小鼠通过微型渗透泵植入的方法持续微量输入血管紧张素Ⅱ制造高血压模型,对照组为了保持单一变量,则对照组需要微型渗透泵植入的方法持续输入②等量生理盐水;③多次测量,求平均值可以减少误差;白细胞介素-22一种重要的细胞因子,参与多种心血管疾病的病理过程,所以白细胞介素Ⅱ-22可以作为本实验的因变量,则可通过检测白细胞介素-22及其他促炎因子的含量来判断实验结果。
据图1可知,注射血管紧张素Ⅱ后与对照组相比,模型组小鼠的收缩压和舒张压显著升高,出现高血压症状,与模型组相比,抗IL-22抗体组小鼠收缩压和舒张压显著降低,分析该结果可得出IL-22在血管紧张素II介导的升压反应中具有重要作用。
据图2和图3 可知,M1型巨噬细胞的变化与L-6和TNF-a等促炎因子的变化趋势一致,则可以推M1型巨噬细胞是IL-6和TNF-a等促炎因子的主要来源,此结果可以说明抗IL-22抗体可通过促进M1型巨噬细胞转化为M2型巨噬细胞(或抑制M1型巨噬细胞的表达,促进M2型巨噬细胞的表达)来抑制IL-6和TNF-a等促炎因子的产生。
23-1【基础】 【正确答案】 1、雄性个体全为白眼,雌性个体全为红眼,雌雄个体比值为1:1 雄性个体全为白眼,雌性个体全为红眼,雌雄个体比值为2:1 雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状或红眼雌:白眼雌:红眼雄:白眼雄=4:1:1:4
2、XbXbY Xb:Y:XbXb:XbY=2:1:1:2 6
【试题解析】 分析:
若是由性染色体数目变异所致,S基因型为XbXbY,可产生Xb、XbY、XbXb、Y的比例为2:2:1:1,与正常红眼雄性个体XBY杂交,子代中YY和XXX的个体致死,根据表格分析出,F2雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状或红眼雌:白眼雌:红眼雄:白眼雄=4:1:1:4。
只考虑眼色基因,亲本是XBY和XbXb,若由于亲代配子基因突变,则S基因型为XbXb,与正常红眼雄性个体XBY杂交,F2雄性个体全为白眼,雌性个体全为红眼,雌雄个体比值为1:1;若由X染色体C区段缺失所致,则S基因型为XbX-,与正常红眼雄性个体XBY杂交,后代X-Y致死,F2雄性个体全为白眼,雌性个体全为红眼,雌雄个体比值为2:1;若是由性染色体数目变异所致,S基因型为XbXbY,可产生Xb、XbY、XbXb、Y的比例为2:2:1:1,与正常红眼雄性个体XBY杂交,F2雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状或红眼雌:白眼雌:红眼雄:白眼雄=4:1:1:4。
如果结论③成立,则S的基因型是XbXbY,可产生Xb、XbY、XbXb、Y的比例为2:2:1:1,与正常红眼雄性个体XBY杂交,子代中YY和XXX的个体致死,故有6种基因型。
23-2【基础】 【正确答案】 1、假说-演绎 2、减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期 1:1 1/8
3、正确 所有存活的果蝇中,雄果蝇细胞中只有1条X染色体,而雌果蝇则有2条
【试题解析】 分析:
在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说—演绎法。
摩尔根在杂交实验中,观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验,运用了假说-演绎法。
①染色体异常的XXY型果蝇产生有两种可能,一种可能是由于父方减数第一次后期同源染色体未分离,另一种母方减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体进入同一细胞。
②纯合的灰身红眼雄果蝇基因型为BBXAY,异常的(XXY型)黑身白眼雌果蝇基因型为bbXaXaY,产生的配子为2bXa、1bXaXa、2bXaY、1bY,只考虑性染色体,子代2XX(雌性)、1XXX(死亡)、3XXY(雌性可育)、3XY(雄性可育)、1YY(死亡)、2XYY(雄性可育),子一代中雌性:雄性=1:1。子一代中染色体异常的红眼雌果蝇基因型为XAXaY,产生的配子为1XA、1XaY、1Xa、1XAY、1XAXa、1Y,与染色体正常的白眼雄果蝇XaY杂交,XXX和YY死亡,后代中白眼果蝇的概率为5/10=1/2;亲本是BB和bb,子一代都是Bb,自交后代黑身的概率bb=1/4,故理论上子二代中黑身白眼果蝇所占比例是1/8。
根据表格中的信息,所有存活的果蝇中,雄果蝇细胞中只有1条X染色体,而雌果蝇则有2条,可以说明果蝇的性别是由X染色体的数量决定的,含有1条X染色体的果蝇是雄性,含有2条X染色体的果蝇是雌性。
23-3【巩固】 【正确答案】 1、人 2、1:1:1:1
3、不能 4、雌 5、2:1 1/7
【试题解析】 分析:
1、分析表格信息可知,分析题图可知,果蝇的性别决定与X染色体和Y染色体有关,性别决定的类型是XY型;分析表格可知,人类的性别决定中,只要Y染色体存在,为男性,Y染色体不存在是女性,说明人类的性别决定主要由Y染色体决定;果蝇的性别决定中,含有一条X染色体的是雄性,含有2条X染色体的是雌性,说明果蝇的性别决定与X染色体的数目有关;
2、红眼灰身的雌、雄果蝇交配,后代出现了红眼灰身、红眼黑身、白眼灰身、白眼黑身四种表现型,说明果蝇亲本都是显性杂合子,由于果蝇的体色位于常染色体上,眼色位于X染色体上,可以推出亲本果蝇的基因型是BbXRXr(雌性)、BbXRY,然后根据基因自由组合定律写出相关个体产生的配子的基因型及比例;
3、判断基因的位置时,根据后代在雌雄个体中的表现进行判断,表现型与性别相关联或在雌雄个体间存在差异,说明是伴性遗传,在雌雄个体间没有差异,说明基因位于常染色体上。
分析表格可知,人类的性别决定中,只要Y染色体存在,为男性,Y染色体不存在是女性;果蝇的性别决定中,含有一条X染色体的是雄性,含有2条X染色体的是雌性,与是否含有Y染色体无关,这说明Y染色体只在人的性别决定中起主导作用。
由题意知,红眼雌雄果蝇交配后代既有红眼也有白眼,且红眼(白眼)基因位于X染色体上,因此亲本基因型为XRXr、XRY,灰身雌雄果蝇交配后代既有灰身也有黑身,且基因位于常染色体上,因此亲本基因型为Bb、Bb,因此对于两对性状来说,亲本基因型为BbXRXr(雌性)、BbXRY(雄性)。基因型为BbXRY的雄果蝇产生的精子的基因型及比例是BXR、BY、bXR、bY=1:1:1:1。
多对纯合灰体雌果蝇与黑檀体雄果蝇交配,子一代均为灰体,说明灰体为显性,若A、a基因位于常染色体上,则Aa与aa杂交,后代表现型比例是1:1;若A、a基因位于X染色体上,则XAXa与XaY杂交,后代表现型及比例也是1:1,因此不能确定基因A、a位于常染色体上。
现有一对红眼(R)灰体果蝇交配,即AaXRXr×AaXRY→一只性染色体组成为XXY的白眼黑檀体果蝇aaXrXrY,这只异常果蝇染色体组成为XXY中含有2个Xr的,亲代中只有母本含有1个Xr,因此,可推测出这只异常果蝇染色体组成为XXY产生是由于亲本雌果蝇在减数第二次分裂时X染色体上的姐妹染色单体不分离所致。
由题意知,缺刻红眼雌果蝇(XRXO)与白眼雄果蝇(XrY)杂交得F1,F1中雌雄个体数量比例为2:1,雄性全部为红眼,雌性中既有红眼又有白眼,说明X染色体缺刻会使雄性致死,即XOY致死。现将圆体冈田氏绕眼缺刻红眼雌果蝇与圆体冈田氏绕眼白眼雄果蝇相互交配,即DdEeXRXO×DdEeXrY,子代存活的基因型为(DdEeXRXr:DdEeXrXO):DdEeXrY=(1:1):1=2:1.所以子代雌果蝇表现为圆体冈田氏绕眼红眼、圆体冈田氏绕眼白眼。若将上述子代雌雄果蝇相互交配产生的后代中圆体冈田氏绕眼的基因型一定是DdEe,所以只需考虑红眼和白眼的基因型即可,后代致死白眼的概率为1/4×1/2=1/8XOY,产生红眼雄的概率为1/4×1/2=1/8XRY,结合致死现象,最终可知,红眼雄果蝇在后代中所占的比例为1/7。
23-4【巩固】 【正确答案】 1、红花和圆粒 据表中数据能确定控制花色的基因位于X染色体上,控制粒型的基因位于常染色体上
2、3∶5 3、XR、XRY、XRXR、Y XRXr、XRXrY、XRXRY
4、7 有 XEXe×XEYe或XEXe×XeYE或XeXe×XeYE或XEXe×XEYe
【试题解析】 分析:
分析表格中的信息可知,在实验中,圆粒雌株与圆粒雄株交配,后代无论雌雄圆粒:皱粒=3:1,发生性状分离,说明圆粒对皱粒是显性;且后代中无论雌雄个体都是3:1的性状分离比,说明女娄菜的控制粒形的基因位干常染色体上,假设控制该性状的基因用A,a表示;而红花雌株与红花雄株杂交,后代中雄株既有红花又有白花,发生性状分离,说明红花为显性性状,且只有雄株出现白花,而雌株只有红花,说明女娄菜控制花色的基因位于X染色体上,Y染色体无对应的等位基因,假设控制该性状的基因用B、b表示。
分析题表可知:在实验中,圆粒雌株与圆粒雄株交配,后代无论雌雄圆粒:皱粒=3:1,发生性状分离,说明圆粒对皱粒是显性;且后代中无论雌雄个体都是3:1的性状分离比,说明女娄菜的控制粒形的基因位干常染色体上;而红花雌株与红花雄株杂交,后代中雄株既有红花又有白花,发生性状分离,说明红花为显性性状,且只有雄株出现白花,而雌株只有红花,说明女娄菜控制花色的基因位于X染色体上,Y染色体无对应的等位基因;所以女娄菜的粒型和花色基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
分析题意可知:株高基因位于常染色体上,高茎为显性性状,假设控制该性状的基因为D、d,由于子一代高茎:矮茎=1:1,则亲代的基因型为高茎雌株Dd、矮茎雄株dd,那么F1的基因型及表现型为Dd高茎、dd矮茎,其中由于dd矮茎的雌株发生性反转全为雄株,故F1的dd都为雄株;让F1中的高茎植株(Dd)相互杂交,则后代的基因型为1/4DD、1/2Dd、1/4dd,其中1/4DD、1/2Dd都表现为高茎,既有雄株也有雌株,雌雄比例为1:1,而1/4dd全为雄株,故后代中雌雄比为(3/4×1/2):(3/4×1/2+1/4)=3:5。
分析题意可知:果蝇种群中红眼(R)对白眼(r)为显性,且与眼色相关的全部基因型共有5种,据此可知相关基因位于X染色体上,即雌性个体的基因型为XRXR、XRXr、XrXr、XRY、XrY;红眼雌果蝇(XRXRY)能产生的配子类型分别有XR、XRY、XRXR、Y;该果蝇与正常的白眼雄果蝇(XrY)杂交,子代中红眼个体的基因型为XRXr、XRXrY、XRXRXr(致死)、XRXRY(红眼雌性)、XRY(红眼雄性)、XRYY(红眼雄性)。
若控制果蝇刚毛(E)和截毛(e)的基因位于X、Y染色体的同源区段,则该果蝇种群中关于刚毛/截毛性状的基因型有7种,分别为XEXE、XEXe、XeXe、XEYE、XeYE、XEYe、XeYe,刚毛和截毛的相关基因位于性染色体上,因此相关基因位的遗传与性别有关,如XeXe和XEYe杂交产生的后代雌性全为刚毛,而雄性全为截毛。
23-5【巩固】 【正确答案】 1、染色体变异 21
2、40W、40W+2E 白
3、去雄 27 秋水仙素 54 41
4、利用各种单体小麦作为母本分别与该隐性突变个体杂交,若某种单体的子代中出现隐性突变类型,则此基因在相应的染色体上
【试题解析】 分析:
染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。单体是比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体,单倍体是体细胞和本物种配子中染色体组一样多,三体是多一条染色体,三倍体是多一个染色体组。
单体比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体,都属于染色体数目变异,故在培育过程中可发生染色体变异导致单体和缺体的出现。缺体比正常个体少一对同源染色体,普通小麦含有42条染色体,即有21对同源染色体,共有21种缺体。
蓝粒单体小麦缺少一条染色体,染色体组成可表示为40W+E,由于E染色体不能配对,只考虑该染色体,可产生E和0型(不含E)两种配子,故后代包括40W+E、40W+EE,40W三种后代。缺体小麦缺少一对染色体,40W的小麦为缺体,表现为白色。
杂交实验中应对母本进行人工去雄后授以父本花粉;4D缺体小麦含有40条染色体,黑麦含有14条染色体,F1含有27条染色体。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,达到染色体加倍的目的。用秋水仙素加倍处理后,原来27条染色体的F1正常应加倍成含54条染色体的植株,选择含54条染色体的植株与4D缺体进行回交。加倍后含有54条染色体的植株减数分裂形成的配子有27条染色体,其中20条来自普通小麦,7条来自黑麦,4D缺体配子有20条染色体,在F2代中选择小于47条染色体的植株继续回交,所得F3植株染色体数以40条、41条、42条居多,40和42的染色体成对存在,41条染色体的个体中不成对的染色体来自黑麦,自交后可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦,经筛选鉴定后可用于生产。该方法可缩短育种年限,有计划地引入异源染色体。
小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体,为判断此隐性突变基因的位置可利用各种单体小麦作为母本分别与该隐性突变个体杂交,若某种单体的子代中出现隐性突变类型,则此基因在相应的染色体上。
23-6【提升】 【正确答案】 1、基因突变 2、染色体数目变异 XAO或XA 减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ XaXa X染色体
3、1、 3(顺序不可改变)
4、Xa∶XaY∶XaXa∶Y=23∶23∶2∶2 1/24
【试题解析】 分析:
遗传学家摩尔根及其学生利用果蝇作为实验材料,首次通过实验证明基因位于染色体上。科学家还发现果蝇的性别由受精卵中的X染色体的数目所决定。在减数分裂过程中,减数分裂Ⅰ同源染色体不分离或减数分裂Ⅱ姐妹染色体不分离就会产生异常配子。生物体细胞中染色体数目变化属于染色体数目变异。
基因突变的频率极低,且红眼雌果蝇突变成白眼雌果蝇与白眼雄果蝇突变成红眼雄果蝇同时发生的概率更低,由题干知F1中每2000~3000只果蝇中就会出现一只白眼♀和一只红眼♂的“初级例外”,且该“例外”的概率相对稳定,因此可排除该现象是基因突变造成的。
F1红眼♂个体不具有母本的伴性性状,形成的原因很有可能是亲本的白眼雌果蝇XaXa卵原细胞减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ过程,极少数细胞X染色体不分离,导致卵细胞或含有XaXa两条染色体,或不含有X染色体。异常卵细胞与正常精子结合得到的XaXaY个体为白眼雌蝇,XAO个体为红眼雄蝇,此变异属于染色体数目变异。
F1“初级例外”中红眼♂基因型是XAO,白眼♀基因型是XaXaY,因此使用显微镜观察并计数“初级例外”的红眼♂和白眼♀的性染色体数目分别是1和3。
“初级例外”的白眼♀和正常红眼♂进行杂交,后代中又出现了“次级例外”即出现白眼和可育的红眼♂。布里吉斯就推测“初级例外”中白眼♀在减数分裂时两条X染色体联会概率高于XY染色体联会,且联会的两条染色体移向细胞两极,另一条染色体随机分配。假设F1“初级例外”中白眼♀XaXaY形成配子时XX染色体联会概率是84%,则F1中白眼♀XaXaY形成配子时XY染色体联会概率是16%;当XX染色体联会时,会产生Xa和XaY两种卵细胞,比例为1∶1,各占42%;当XY染色体联会时,会产生Xa、XaY、XaXa和Y种卵细胞,比例为1∶1∶1∶1,各占4%,因此F1中白眼♀XaXaY形成Xa、XaY、XaXa和Y四种卵细胞,比例为Xa∶XaY∶XaXa∶Y=23∶23∶2∶2。正常红眼♂XAY产生XA和Y两种精子,且比例为1:1。“初级例外”的白眼♀和正常红眼♂进行杂交,四种卵细胞和两种精子随机结合产生的F2的有:XAXa(红眼♀)∶XAXaY(红眼♀)∶XAXaXa(胚胎期致死)∶XAY(次级例外红眼♂)∶XaY(白眼♂)∶XaYY(白眼♂)∶XaXaY(次级例外白眼♀)∶YY(胚胎期致死)=23∶23∶2∶2∶23∶23∶2∶2,则F2中出现“次级例外”果蝇的概率是4/96=1/24。
点睛:
本题重点考查学生用减数分裂异常对摩尔根弟子布里吉斯的果蝇实验中例外现象分析,在学习中要注意提高对所学知识的在新的情景中的应用能力。
24-1【基础】 【正确答案】 1、引物A、引物C 引物C、引物D 子链的延伸方向只能从5’→3',以DNA分子③作模板时子链不能延伸
2、5 Kpnl、EcoRl
3、不一定 含有空白质粒的大肠杆菌也能在该培养上生长
【试题解析】 分析:
PCR原理:在DNA复制中,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以四种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物的作用下,DNA聚合酶从引物3’端开始延伸DNA链。
由于DNA合成的方向是从子链的5’端到3’端延伸的,根据PCR1的产物,可知引物是引物A、引物C。根据PCR2的产物,PCR2的引物为引物B、引物C,将DNA分子②④混合后退火可得到③⑤,PCR3获得DNA⑥,DNA⑥分子的3’端与引物D互补配对,5’端与引物C互补配对,所以PCR4的引物为引物C、引物D;PCR3为了获得重叠链,模板DNA不能选择DNA分子③的原因是子链的延伸方向只能从5’→3',以DNA分子③作模板时子链不能延伸。
为使重叠延伸PCR技术改造后的目的基因能与载体正确连接,PCR4时,应在基因上、下游引物的5'端分别添加限制酶,因为5' 端对扩增特异性影响不大,引物的延伸是从5' 端开始的,不能进行任何修饰。目的基因应插在启动子和终止子之间,由于pstI靠近终止子,所以应在基因上、下游引物的5'端分别添加限制酶Kpnl、EcoRl。
目的基因、质粒及大肠杆菌混合,可能有一些质粒与目的基因成功连接,可能也有些质粒没有与目的基因连接,这些质粒若成功导入大肠杆菌,由于质粒上有四环素抗性基因,所以都能在含四环素的的平板上长出菌落,所以这些菌落不一定含有目的基因。
24-2【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。
24-3【巩固】 【正确答案】 1、AD 2、质粒A(含目的基因的片段) 琼脂糖凝胶电泳(电泳)
3、酶切后的非目标片段
4、Ca2+ 吸收周围环境中DNA分子 在含有氨苄青霉素的固体培养基上培养,挑取单菌落接种到液体培养基中扩增培养
【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、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
目的基因BAC3基因两侧没有合适的酶切位点,并确定内部不含有EcoRI、XhoI限制酶的识别序列,为防止目的基因被限制酶切开,故在设计引物时,应选择EcoRI、XhoI限制酶与引物的5'段进行连接。PCR过程需要两种引物,能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合。A选项中,GAATTC为EcoRI限制酶的识别位点,5'-ATGAGCGCCGCCACCCACTC-3'是以目的基因BAC3的互补链为模板合成的,A符合题意;D选项中,CTCGAG为XhoI限制酶的识别位点,5'-CGGTGCTGCTGGGTTACCAG-3'是以目的基因BAC3为模板合成的,D符合题意。
故选AD。
由题干“科研人员计划从质粒A中获取BAG3基因”可知,在合成引物后,以质粒A(含目的基因的片段)为模板进行PCR,PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。
用双酶切法分别处理回收的目的基因和pCEX-4TI质粒,由于酶切后的非目标片段也含有相同的粘性末端,因此需要排除酶切后的非目标片段的干扰。
将重组质粒导入受体细胞,一般需要用Ca2+处理大肠杆菌,形成感受态,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。pGEX-4T1质粒中含有氨苄青霉素抗性基因,为了检测重组质粒中是否含有目的基因片段,可以将其在含有氨苄青霉素的固体培养基上培养,挑取单菌落接种到液体培养基中扩增培养。
24-4【巩固】 【正确答案】 1、耐高温的DNA聚合(Taq DNA聚合酶) 5'CATATG3'
2、重组质粒pX2和pX5酶切后形成的1000bp和500bp片段碱基对总和等于S-RBD融合基因长度1500bp
3、否 观察菌落是否具有荧光
4、此种双抗原疫苗含有S蛋白受体结合域RBD,有利于进入靶细胞.从而激发细胞免疫
【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。
由于操作过程具有较高的温度,故PCR过程中,需要的酶是耐高温DNA聚合酶;该酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到引物的3'端。据图可知,目的基因应插入到启动子和终止子之间,可选择的酶有HindⅢ、Ndel,启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,原核细胞中基因表达时可以边转录边翻译,引物4对应的区段靠近启动子时先转录出S蛋白的mRNA序列,故引物4对应的区段要连接在靠近启动子部位,引物1对应的区段要连接在靠近终止子部位。引物1的5'端添加的限制酶序列应与NdeI限制酶切割的黏性末端的序列能碱基互补,所以引物1的5'端添加的限制酶序列是5'CATATG3'。
使用引物1和引物4进行PCR3,最终获得大量S-RBD融合基因(1500bp),用EcoRⅠ、NdeⅠ、HindⅢ对重组pX系列质粒进行完全酶切,然后对重组pX系列质粒及其酶切产物进行凝胶电泳检测;重组质粒pX2和pX5构建成功的依据是重组质粒pX2和pX5酶切后形成的1000bp和500bp片段碱基对总和等于S-RBD融合基因长度1500bp。
在工程菌的筛选时,由于含目的基因的菌落对第二次培养时使用的抗生素无抗性,故在第二次培养时存活的菌落不含目的基因;鉴定pX质粒是否导入工程菌还可以采用的方法是:观察菌落是否具有荧光,有荧光的则含有pX质粒。
分析题意可知,此种双抗原疫苗含有S蛋白受体结合域 RBD,有利于进入靶细胞,从而激发细胞免疫,故此种双抗原疫苗比常规S蛋白疫苗更具优势。
24-5【巩固】 【正确答案】 1、正常 2、减半
3、亲本体细胞基因型决定的
4、雄配子 0.3 DD:Dd:dd=5:6:1.
引物I+III Dd 如果使用引物I+III组合进行PCR能完成,而使用引物II+III组合进行PCR时不能完成时 dd 如果使用引物I+III组合进行PCR不能完成,而使用引物II+III组合进行PCR时能完成时 DD
【试题解析】 分析:
基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。
PCR是一项体外合成DNA的技术,利用的原理是DNA的复制。
甲组和乙组相比,雌配子来源相同,而雄配子来源不同,实验结甲组和乙组的结实率都是1,说明N和T相比,N的雄配子育性正常。
甲组和丙组相比,雌配子来源不同,而雄配子来源相同,实验中丙组的结实率减半,原因是雌配子不同,故N的雌配子的育性减半。
N中既有纯合子又有杂合子,但其自交结实率均0.5,说明即使配子不带有结实率减半的基因,后代仍会结实率减半,因此子代结实率低的性状是由亲本体细胞基因型决定的。
①表中数据表明dd做父本,结实率只有0.1,DD做父本结实率为0.5,表明D基因失活后使雄配子育性降低;
②分析表中数据可知,父本基因型为Dd时,产生的基因型为D的雄配子对后代的结实率无影响,基因型为d的雄配子使子代的结实率降低,因此以杂交①的F1(基因型为Dd)为父本,与基因型为Dd的杂交②的F1杂交,可推测结实率=0.5×1/4(DD)+0.5×1/4(Dd)+0.1×1/4(Dd)+0.1×1/4(dd)=0.3,所获得的F2植株的基因型及比例为DD:Dd:dd=(0.5×1/4):(0.5×1/4+0.1×1/4):0.1×1/4=5:6:1。
③子链延伸的方向是从5'到3',当使用引物I+III组合进行PCR时,可扩增出从D基因的左端到T-DNA之间的部分序列,表明该植株有d基因,当使用引物II+III组合进行PCR时,可扩增出未插入T-DNA的D基因的从左端CCGTGT到右端ATGCCT之间的序列,又由题意可知,完整的T-DNA过大,不能完成PCR扩增,所以D基因中若插入T-DNA,即基因为d时,通过PCR不能扩增,总之,当使用引物II+III组合进行PCR时,能扩增的是D基因,不能扩增的是d基因,所以当使用引物I+III组合和使用引物II+III组合进行PCR时,如果两组进行PCR均可完成扩增,则相应植株的基因型为Dd,如果使用引物I+III组合进行PCR能完成,而使用引物II+III组合进行PCR时不能完成时,基因型为dd,如果使用引物I+III组合进行PCR不能完成,而使用引物II+III组合进行PCR时能完成时,基因型为DD。
24-6【提升】 【正确答案】 1、磷酸二酯键 环状
2、Bt的两种引物分别在启动子外侧和终止子内侧(启动子和终止子的左侧) 引物的5'端均要连接上loxP序列,并在末端加上保护碱基序列(GGG)
3、标记基因 缺少Bar的终止子 利用Cre/loxP酶系统在Bt基因和Bar基因之间插入终止密码子对应的DNA序列
4、实验组两种基因的条带都无,对照组两种基因的条带都有
【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、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
基因中一条链上脱氧核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接,因此待敲除基因两端的序列进行连接时,形成的化学键是磷酸二酯键。据图可知,当某一条DNA片段上待敲除基因的两端存在同向loxP序列时,Cre酶识别并结合到loxP序列的反向重复序列区,这样敲除的基因片段的两端因为是用同种酶进行切割,产生的是互补的黏性末端,他们会通过碱基互补配对原则形成环状结构。
启动子是决定RNA聚合酶转录起始位点的DNA序列,终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列,启动子一般在目的基因的左侧(外侧),终止子在目的基因的右侧(内侧),因为要获得Bt-Bar融合基因片段,即需要Bt带上启动子(不需要终止子)、Bar带上终止子(不需要启动子),因此在用PCR1扩增Bt基因时,所用的2种引物的结合位置在Bt的两种引物分别在启动子外侧和终止子内侧。据图2可知,Bt-Bar融合基因片段中Bar基因的左侧和右侧都含有loxP序列,又因为大多数限制酶对裸露的位点不能识别切割,因此必须对识别序列5'末端进行修饰并加上一个至几个保护碱基,如GGG,据此可知,对Bar基因引物5’端序列的要求是引物的5'端均要连接上loxP序列,并在末端加上保护碱基序列(GGG)。
图3是用Cre/loxP酶系统敲除转基因烟草细胞内Bar基因的部分过程,基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成,因此推测Bt基因是目的基因,Bar基因是标记基因,可对转化后的烟草细胞进行筛选。Bt-Bar融合基因片段中的启动子是Bar基因的,终止子是Bar基因的,图中DNA片段1中不存在Bar基因及其终止子,因此DNA片段1中的Bt基因不能正确表达。若不对融合基因中的Bar基因进行敲除处理,仅在翻译水平上不让Bar基因表达,在Bt基因后面插入能翻译终止的mRNA序列,这样Bar基因就会因为没有启动子不能转录,因此利用Cre/loxP酶系统提出解决方案为:利用Cre/loxP酶系统在Bt基因和Bar基因之间插入终止密码子对应的DNA序列。
PCR时,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的,如果Bar基因被成功敲除同时未影响Bt基因的正常表达,实验组中引物1不能结合到要扩增的目的基因上,不能进行扩增,因此两种基因的条带都无,对照组因此基因没有敲除,因此两个基因都能正常扩增,因此两种基因的条带都有
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