重庆市南开中学2023届高三生物第九次质量检测试题(Word版附解析)
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这是一份重庆市南开中学2023届高三生物第九次质量检测试题(Word版附解析),共20页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
重庆市高2023届高三第九次质量检测
生物试题
一、选择题
1. 细胞间信息交流是实现多细胞生物体稳态的重要基础。下列细胞间信息交流方式与其余三项不同的是( )
A. 精子与卵细胞
B. 抗原呈递细胞与辅助性T细胞
C. 胰岛B细胞与肝细胞
D. 细胞毒性T细胞与癌细胞
【答案】C
【解析】
【分析】细胞间信息交流主要有三种方式:(1)通过体液的作用来完成的间接交流,如胰岛素通过体液运输到靶细胞,并调节靶细胞对葡萄糖的摄取;(2)相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞,即细胞--细胞,如传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩;(3)相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流。
【详解】细胞间的信息交流有物质传递、接触传递、通道传递:精子与卵细胞 、抗原呈递细胞与辅助性T细胞、细胞毒性T细胞与癌细胞都是直接接触,都需要借助膜上的蛋白质等物质进行识别,而胰岛B细胞释放胰岛素通过血液运输至肝脏处发挥作用,属于物质传递,是间接交流的方式。故其余三项不同的是C,C符合题意。
故选C。
2. 肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分,其结构(如下图)主要有聚糖、四肽尾及肽桥三部分组成。聚糖是以N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸为双糖单位脱水缩合而成,二糖单位内部的β-1,4-糖苷键很容易被溶菌酶水解。四肽尾是在细胞质基质中向N-乙酰胞壁酸上逐步添加四个氨基酸而形成的,该过程易被环丝氨酸抑制。肽桥将两个相邻肽尾相连进而形成多片层肽聚糖。肽桥形成于细胞膜外,形成过程易被青霉素阻断。下列说法正确的是( )
A. 组成肽聚糖的元素有C、H、O、N、P
B. 据图分析,连接两个相邻肽尾的肽桥可能是肽键
C. 环丝氨酸、青霉素仅作用于分裂旺盛的细菌,溶菌酶仅作用于休眠的细菌
D. 四肽尾的合成需要mRNA提供模板
【答案】B
【解析】
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要解旋酶和RNA聚合酶参与。
【详解】A、据图分析,组成肽聚糖的元素有C、H、O、N四种,不含P,A错误;
B、据图分析,相邻四肽尾之间是第三位的赖氨酸和第四位的丙氨酸之间相连,赖氨酸R基上的氨基可以与丙氨酸上的羧基之间脱水缩合形成肽键,B正确;
C、据题分析,环丝氨酸、青霉素均作用于细菌细胞壁形成的过程,主要影响分裂的细菌,溶菌酶直接切断双糖单位,不仅作用于休眠的细胞,也可以作用于分裂的细胞,C错误;
D、据题干信息“四肽尾是在细胞质基质中向N-乙酰胞壁酸上逐步添加四个氨基酸而形成的”可知,四肽尾的合成是在细胞质基质中完成的,不需要mRNA做模板,D错误。
故选B。
3. 核糖体DNA(rDNA)学说是解释酵母菌细胞衰老的一种细胞衰老机制。P53蛋白数量积累到一定程度时会促进细胞衰老。核糖体蛋白和P53蛋白竞争性的结合MDM2酶而被降解。细胞中其他因素导致rDNA沉默(转录的次数减少)时,使核糖体蛋白数量增加,进而导致细胞快速衰老。下列相关说法正确的是( )
A. P53蛋白合成于酵母菌的核仁区域
B. P53蛋白进入细胞核需要穿过两层膜
C. P53蛋白数量积累存在正反馈调节
D. P53蛋白可能导致细胞核体积变小
【答案】C
【解析】
【分析】反馈调节:在一个系统中,系统本身的某种变化结果,反过来作为调节该系统变化的因素,使系统变化出现新结果的过程,这种调节方式叫做反馈调节。如果新结果跟老结果呈负相关,则为负反馈调节;如果新结果跟老结果呈正相关,则为正反馈调节。
【详解】A、P53蛋白是一种蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体而非核仁,A错误;
B、P53蛋白属于大分子物质,通过核孔到达细胞核,没有穿过生物膜,B错误;
C、分析题意可知,当细胞中rDNA沉默时,细胞中核糖体蛋白数量增多,导致细胞中P53蛋白降解变慢而数量增加,进一步抑制rDNA转录而增加P53蛋白,因此存在正反馈调节,C正确;
D、P53蛋白导致细胞衰老,而细胞衰老时细胞核体积变大,D错误。
故选C。
4. “酶-底物中间物”假说认为,酶(E)在催化反应中需要和底物(S)形成某一种中间物(酶-底物复合物(ES)),再进一步反应生成产物(P)。反竞争性抑制剂(1)是一类只能与ES结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂。该类抑制剂与ES结合后,导致产物无法形成。下列说法正确的是( )
A. 反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的
B. 底物充足的条件下,反竞争性抑制剂的作用会随着酶量的增加不断增加
C. 底物浓度较低时,反竞争性抑制剂不发挥作用
D. 随着底物浓度的增加,反竞争性抑制剂的抑制作用不断减弱
【答案】A
【解析】
【分析】酶绝大部分是蛋白质,蛋白质具有特定的空间结构,其特异性的活性部位决定了酶与底物的结合具有专一性。酶促反应的速率受酶的活性的影响,也受到抑制剂的影响,反竞争性抑制剂只能与酶-底物复合物(ES)结合,导致产物无法形成,影响反应速率。酶-底物复合物越多,反竞争性抑制剂的抑制作用会减弱。
【详解】A、根据题意,反竞争性抑制剂(1)是一类只能与ES结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂,因此反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的,A正确;
B、底物充足的条件下,酶量的增加,酶-底物复合物越多,而反竞争性抑制剂含量有限,故反竞争性抑制剂的作用会减弱,B错误;
C、底物浓度较低时,存在酶-底物复合物(ES),反竞争性抑制剂就会发挥作用,C错误;
D、随着底物浓度增加,酶量也要增加,酶-底物复合物越多,反竞争性抑制剂的抑制作用才会不断减弱,D错误。
故选A。
5. 某种动物的体细胞含两对同源染色体,低温诱导可使该二倍体动物的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体胚胎。下图所示四种细胞的染色体行为不可能出现在上述过程中的是( )
A. ④ B. ①② C. ③④ D. ①②④
【答案】D
【解析】
【分析】 分析题图可知,该动物正常体细胞中染色体数为2n=4,低温诱导染色体加倍后,其卵原细胞中染色体数为4n=8,经减数分裂形成的卵细胞中染色体数为4,与正常精子结合发育成三倍体胚胎,其染色体数为3n=6。综上所述,题干中涉及了4n=8卵原细胞的减数分裂,产生的卵细胞中含有4条染色体,该卵细胞与正常精子结合形成3n=6的三倍体胚胎。
【详解】①为卵细胞,含有3条染色体,而题干中的卵细胞中含有4条染色体,故该卵细胞不可能在上述过程中出现;
②为初级卵母细胞,含有2对同源染色体,题干中卵原细胞中含有4对同源染色体,形成的初级卵母细胞中同样含有4对同源染色体,故该初级卵细胞不可能出现在上述过程中;
③为次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期,含有8染色体,题干中卵原细胞形成的次级卵母细胞含有4条染色体,到减数第二次分裂后期着丝点分裂,形成8条染色体,故该次级卵细胞会出现在上述过程中;
④为胚胎细胞,处于有丝分裂中期,含有3对同源染色体,但相同形态染色体只有两条,为二体胚胎的细胞,但题干中形成的是三倍体胚胎,故该细胞不会出现在上述过程中。
综合上述分析可知,①②④不可能出现在上述过程中,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【点睛】
6. 豌豆茎的高茎与矮茎分别受D和d基因控制。现将基因型为DD、Dd的豌豆以3:2的比例种植,若两种基因型的豌豆繁殖率相同,则在自然状态下,其子代中基因型为DD、Dd、dd的数量之比为( )
A. 16∶8∶1 B. 3∶2∶1 C. 7∶2∶1 D. 25∶10∶1
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下的交配方式是自交,分析题意可知,种植的豌豆群体中,遗传因子组成为DD和Dd的个体分别占3/5、2/5,在自然状态下,所得子代中遗传因子组成为DD、Dd、dd的个体数量之比为(3/5DD+2/5×1/4DD)∶(2/5×2/4Dd)∶(2/5×1/4dd)=7∶2∶1,C正确。
故选C。
7. 利福平是一种广谱抗生素,可以抑制细菌RNA聚合酶的活性。下列关于利福平的说法正确的是( )
A. 利福平可以通过控制蛋白质的结构直接控制细菌的性状
B. 利福平可以抑制细菌转录时DNA双链的解开及后续mRNA的合成
C. 将利福平与其他药物联用,将诱导抗药性突变的产生
D. 利用含利福平的培养基筛选出的抗性菌株,也可抵抗其他抗生素
【答案】B
【解析】
【分析】1.转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。RNA聚合酶在转录时发挥作用,能够使模板DNA双链解旋,并将核糖核苷酸连接在一起形成核糖核苷酸链。
2.翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
3.药物利福平可以抑制细菌RNA聚合酶的活性,RNA聚合酶在转录过程中起作用,进而催化RNA的合成过程,即利福平是通过抑制细菌RNA聚合酶的活性来影响转录过程进而实现了对细菌的抑制,起到了治疗的作用。
【详解】A、利福平不能控制细菌的性状,利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性影响转录过程进而实现了对细菌的抑制,细菌无法正常存活,A错误;
B、RNA聚合酶在转录时能够使模板DNA双链解旋,并将核糖核苷酸连接在一起形成核糖核苷酸链,因此利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性,会抑制细菌转录时DNA双链的解开及后续mRNA的合成,B正确;
C、使用抗生素是起选择作用,具有抗药性突变的细菌能活下来,而不是诱导作用,C错误;
D、培养基加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株,利用含利福平的培养基筛选出的抗利福平的抗性菌株,无法抵抗其他抗生素,D错误。
故选B。
8. 棕色脂肪组织(BAT)细胞中脂肪颗粒较少但含有大量的线粒体,可快速氧化有机物产生热量,在体温调节过程中起到重要作用。我国科学家最新研究发现,光可以通过视网膜-下丘脑-BAT轴调节葡萄糖代谢,下图为该反射弧的部分结构,研究人员在黑暗条件下给小鼠静脉注射适量葡萄糖,BAT会快速氧化葡萄糖产热,但是光照会减弱该过程,导致葡萄糖代谢变慢。下列说法正确的是( )
A. BAT细胞彻底氧化等质量的糖类和脂肪,氧化糖类消耗的量更多
B. 寒冷环境中人体可以通过骨骼肌战栗、毛细血管收缩、BAT产热等方式增加产热
C. 光照影响血糖代谢这一机制可能有助于动物快速响应不同的光照条件以维持体温的稳定
D. 视网膜神经节细胞在接受光照刺激后将信号沿传入神经传到下丘脑产生视觉
【答案】C
【解析】
【分析】寒冷环境下体温调节的过程:寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定。
【详解】A、脂肪与糖类相比,H的含量更高而O的含量较低,所以氧化等质量的脂肪和糖类,脂肪需要消耗的O2量更多,A错误;
B、寒冷环境下皮肤毛细血管收缩是为了减少散热,不能增加产热量,B错误;
C、分析题意可知,动物在黑暗条件下BAT氧化糖类速度较快而光照条件下氧化速度减慢,可能有助于动物快速响应不同的光照条件以维持体温的稳定,C正确;
D、大脑皮层是最高级中枢,是所有感觉的形成部位,视觉是在大脑皮层产生的,D错误。
故选C。
9. 嵌合抗原受体T细胞免疫疗法是一种新型肿瘤治疗方法,研究人员首先从肿瘤患者体内获取T细胞,通过基因工程的手段使其表达特定的嵌合抗原受体(CAR),制成CAR-T细胞,然后将CAR-T细胞在体外大量扩增培养后回输到患者体内,达到精确杀伤肿瘤细胞的目的。下列说法正确的是( )
A. 机体的免疫系统识别并清除肿瘤细胞的过程中只存在体液免疫
B. CAR与抗原分子识别具有特异性,一种CAR-T细胞一般不能用于多种肿瘤的治疗
C. CAR-T细胞能够特异性识别肿瘤细胞的根本原因是CAR-T细胞发生了基因突变
D. CAR-T细胞是患者自身T细胞改造而成,回输到体内后不会有任何副作用
【答案】B
【解析】
【分析】原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖,细胞发生癌变后具有无限增殖的能力。
【详解】A、免疫系统识别并清除肿瘤细胞的过程中,既有体液免疫也有细胞免疫,A错误;
B、CAR-T细胞表面的受体能和肿瘤细胞表面特异性的抗原分子特异性结合,因此才具有很好的靶向性,而不同肿瘤细胞表面抗原分子类型可能有差异,所以一种CAR-T细胞一般不能用于多种肿瘤的治疗,B正确;
C、CAR-T细胞能够特异性识别肿瘤细胞的根本原因一方面是肿瘤细胞的原癌基因和抑癌基因发生了突变,另一方面是CAR-T细胞转入了CAR基因,属于基因重组,C错误;
D、CAR-T细胞虽然是患者自身的T细胞改造而成,但细胞表面的某些蛋白也发生了改变,回输到体内有可能引发一些副作用,D错误。
故选B。
10. 某生态小组对一废弃厂房的老鼠种群数量进行了为期一年的调查,得到如图所示的结果,下列相关叙述,正确的是( )
A. 在1月与3月,老鼠种群的年龄结构相似
B. 用标记重捕法调查老鼠种群数量时,可能会因老鼠的出生死亡而导致估算数值偏高
C. 若要控制鼠害,则应将老鼠种群数量维持在a/2左右
D. 在1到3月种群数量持续下降的可能原因是冬季食物缺乏
【答案】B
【解析】
【分析】1、“J”形曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想案件下生物无限增长的情况。
2、“S”形曲线:是受限制的指数增长函数,描述食物、空间都有限,有天敌捕食的真实生物数量增长情况,存在环境容纳的最大值K。
【详解】A、据图分析,图中的纵坐标为Nt/N0,在N0为定值的情况下,可间接反映种群数量的变化趋势。在1月后种群数量下降,种群年龄结构为衰退型,3月种群数量上升,年龄结构为增长型,A错误;
B、标记重捕法中种群中的个体数=标记重捕法估算种群数量的公式是:(标记个体数×重捕个体数)÷重捕标记个体数,若标记个体的死亡会导致重捕个体中标记数/重捕数变小,使得估算值偏高,B正确;
C、据图可知,3月后,图中的a>1,说明此后种群数量类似于J形增长,将老鼠种群数量维持在a/2左右不能很好地控制鼠害,C错误;
D、据图可知,1-3月Nt/N0先小于1后大于1,说明种群数量为先减后增,D错误。
故选B。
11. 为衡量甲、乙两种植物的竞争能力,科学家进行了取代种植实验,即将甲、乙植物按照不同的比例进行混合种植,并计算收获时的种子产量比值,结果如图所示(M=甲的播种种子数/乙的播种种子数,N=甲的收获种子数/乙的收获种子数)。下列分析错误的是( )
A. 长时间的种间竞争可能导致生态位的分化
B. 甲、乙的种间竞争能力受其相对密度的影响
C. 当M=b时,甲乙两植物具有相同的种间竞争能力
D. 在自然状态下,若观测到某年M值为a,则预测在未来甲将淘汰乙
【答案】D
【解析】
【分析】曲线可知,当播种时甲的种子数显著多于乙的种子数时即M增大,则N也增大;当M=N时,代表(甲播种的种子数/乙播种的种子数)=(收获时甲种子数/收获时乙种子数),可理解为两种生物收获与播种比相等,甲、乙达成竞争平衡。
【详解】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,群落内物种长时间的种间竞争可能导致生态位的分化,A正确;
B、密度制约因素包括食物、天敌等,甲乙之间是竞争关系,与密度相关,故甲种群对乙种群数量的影响属于密度制约因素,B正确;
C、当M=b时,即是M=N,甲、乙达成竞争平衡,当M=N时,代表(收获时甲种子数/收获时乙种子数)=(甲播种的种子数/乙播种的种子数),可理解为两种生物收获与播种比相等,甲乙两植物具有相同的种间竞争能力,C正确;
D、曲线可知,当播种时甲的种子数显著多于乙的种子数时即M增大,则N也增大,若观测到某年M值为a,也会观测到这一年的N值,乙存在,不会发生甲淘汰乙,D错误。
故选D。
12. 石蕊是我国南方一种常见的地衣,是由真菌与绿藻共生而成。石蕊在医药和化学试剂方面有着重要价值,可用于提取抗菌素、石蕊试剂等,同时石蕊对空气中的二氧化硫十分敏感,可作为空气污染的指示生物。以下相关叙述,正确的是( )
A. 构成石蕊的两类生物细胞壁成分相同
B. 石蕊在生态系统中只属于生产者
C. 石蕊用于空气污染检测体现了生物多样性的间接价值
D. 相比于独立生长,与真菌共生可扩大藻类的生态位
【答案】D
【解析】
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、石蕊由真菌(细胞壁成分是几丁质)与绿藻(细胞壁成分是纤维素和果胶等)共生而成,二者细胞壁成分不同,A错误;
B、石蕊中藻类能够进行光合作用,属于生产者,真菌属于分解者,B错误;
C、直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,石蕊用于空气污染检测体现了生物多样性的直接价值,C错误;
D、一个物种在群落中地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,当与真菌共生时,藻类的生活范围增加,生态位扩张,D正确。
故选D。
13. 培养基制备在微生物培养及动植物细胞体外培养过程中起着重要作用,下列相关叙述正确的是( )
A. 微生物培养基都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质
B. 进行植物组织培养时,常在培养基中添加有机碳源
C. 用以尿素为唯一氮源的培养基筛选出的细菌均能分解尿素
D. 培养动物细胞时,培养液添加血清后需进行高压蒸汽灭菌
【答案】AB
【解析】
【分析】1.培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中-般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。
2.分离尿素分解菌所需的培养基应该以尿素作为唯一的氮源。尿素分解菌的鉴定可在培养基中加入酚红指示剂,尿素被分解后产生氨,pH升高,指示剂变红。
【详解】A、虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,A正确;
B、植物组织培养过程中未分化出叶片前无法进行光合作用,因此其培养基中需添加有机碳源作为营养物质,B正确;
C、 以尿素为唯一氮源的培养基上长出的可能是能分解尿素的细菌,也可能是固氮菌,它可以利用空气中游离的N2作为氮源,C错误;
D、动物细胞培养液先用高压蒸汽灭菌,再添加血清,D错误。
故选AB。
14. 自然状态下,植物损伤部位的细胞被农杆菌侵染后会异常增殖形成冠瘿瘤组织。有研究者把冠瘿瘤组织中的所有农杆菌除去后再接种到不含任何植物激素的培养基中,发现冠瘿瘤组织仍然可以持续地进行细胞增殖,进一步研究发现农杆菌Ti质粒上的T-DNA携带有合成生长素和细胞分裂素的基因。下列说法正确的是( )
A. 冠瘿瘤组织中残留了一些农杆菌合成的生长素和细胞分裂素,所以可以在不含植物激素的培养基中持续增殖
B. 生长素主要促进细胞质分裂,细胞分裂素主要促进细胞核分裂,两者在促进细胞分裂上具有协同作用
C. 在基因工程中,可以利用农杆菌转化法将目的基因导入双子叶植物和部分单子叶植物细胞中
D. 如果要诱导冠瘿瘤组织细胞分化出根的结构,可以在培养基中加入大量的细胞分裂素
【答案】C
【解析】
【分析】1、生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。
2、细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
【详解】A、分析题意可知,去除了农杆菌的冠瘿瘤组织仍然可以在不含植物激素的培养基上持续的进行细胞增殖,说明生长素和细胞分裂素不是农杆菌残留的,而是冠瘿瘤组织细胞自身合成的,A错误;
B、在促进细胞分裂时,生长素主要促进细胞核分裂,细胞分裂素主要促进细胞质分裂,B错误;
C、农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法,基因工程中可以利用农杆菌转化法将目的基因导入双子叶植物和部分单子叶植物细胞中,C正确;
D、如果要诱导生根,则生长素含量要高于细胞分裂素,大量添加细胞分裂素难以实现诱导生根,D错误。
故选C。
15. 某种结肠癌细胞存在抑癌基因A的突变,研究人员准备利用DNA重组技术将突变的抑癌基因A克隆到质粒载体上,用于后续癌症发生机制和癌症治疗的研究。下列说法正确的是( )
A. 为保证抑癌基因A正确连入,质粒载体上最少需要1个限制酶切割位点
B. 只要抑癌基因A正确连入质粒载体,就可以在大肠杆菌中成功表达
C. 可利用转化法将该质粒载体导入大肠杆菌或癌细胞内
D. 可利用洋葱DNA粗提取实验的部分步骤提取导入大肠杆菌内的质粒载体
【答案】D
【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。
【详解】A、1个限制酶切割位点可能导致目的基因反向连接,至少需要2个限制酶切割位点,A错误;
B、抑癌基因A用于癌症发生机制研究,需要在抑癌基因A前添加动物细胞特异性启动子,而大肠杆菌无法利用该特异性启动子启动抑癌基因A的表达,B错误;
C、Ca2﹢转化法应用于将质粒载体导入大肠杆菌等微生物细胞,不用于导入哺乳动物细胞,C错误;
D、质粒载体是双链DNA,洋葱DNA粗提取方法中,乙醇沉淀及高速离心法可用于大肠杆菌内质粒载体的粗提取,D正确。
故选D。
二、非选择题
16. 糖酵解是细胞呼吸的第一阶段。下图表示糖酵解过程中物质变化,以及糖酵解过程中部分物质与其他物质的转化关系。请回答下列问题:
(1)糖酵解发生的场所是______。图中“?”表示的物质应是______。
(2)据图分析,1mol葡萄糖分解为丙酮酸的过程将______kJ的能量积累于ATP中。
(3)下列细胞能进行糖酵解的有______(填序号)。
①蛔虫 ②破伤风杆菌 ③人成熟红细胞 ④马铃薯块茎细胞
(4)据图分析,糖酵解的生物学意义是______。
【答案】(1) ①. 细胞质基质 ②. 3-磷酸甘油醛
(2)61.08 (3)① ② ③ ④
(4)(1)糖酵解是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖酵解,生物体获得生命活动所需要的能量; (2)糖酵解途径的许多中间产物,可为氨基酸、脂类合成提供碳骨架,如磷酸二羟丙酮→甘油。。
【解析】
【分析】1.糖酵解是糖分解为丙酮酸的过程,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],释放少量的能量,发生在细胞质基质中,该过程在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均可发生,不消耗氧气。
2.糖酵解的过程包括能源投资和能源收割两个阶段:前者将葡萄糖分解成为果糖二磷酸是消耗ATP的过程;果糖二磷酸中的“二磷酸”来自于ATP水解为ADP时脱下的P;后者是ADP转化为ATP,即合成ATP的过程。
【小问1详解】
糖酵解发生的场所是细胞质基质,图中物质“?”进一步转化,最后得到丙酮酸,该物质是3-磷酸甘油醛。
【小问2详解】
据图可知,.糖酵解过程共先消耗2个ATP,后面阶段共产生4个ATP,故整个糖酵解过程一共产生了2个ATP,形成一个ATP需要30.54kJ,所以把61.08kJ的能量积累于ATP中。
【小问3详解】
糖酵解是细胞呼吸的第一阶段,蛔虫 、破伤风杆菌 、人成熟红细胞 、马铃薯块茎细胞均会进行细胞呼吸,所以均能进行糖酵解。
【小问4详解】
(1)糖酵解是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖酵解,生物体获得生命活动所需要的能量; (2)糖酵解途径的许多中间产物可为氨基酸、脂类合成提供碳骨架,如磷酸二羟丙酮→甘油。
17. DNA标记是DNA(或基因)中一些稳定的特征性碱基序列。通过分析相应DNA标记PCR扩增产物的电泳图谱可进行遗传病的基因定位。下图为某家庭甲、乙两种遗传病的相关基因(包含正常基因和致病基因)定位电泳图,已知甲乙两病中只有一种为显性遗传病。甲种遗传病的相关基因为A、a,乙种遗传病的相关基因为B、b,不考虑X、Y染色体同源区段上的基因。请回答下列问题:
(1)据图可知,A、a位于______(常/X)染色体,B、b位于______(常/X)染色体,请分别说明理由。①______。②______。
(2)已知该家庭中儿子两病皆患,其父亲______(填“一定”、“一定不”或“无法确定”)患乙病,其母亲基因型为______。
(3)若该母亲正怀有一名胎儿,要判断其是否患有乙种遗传病,根据题中信息设计实验步骤和结果分析如下表,请完善有关内容。
实验步骤
I.将此胎儿乙种遗传病有关的DNA标记PCR扩增产物进行电泳
II.将其电泳图与______(填“父亲”或“母亲”)的电泳图进行比较
结果分析
若二者有______(填“相同”或“不同”)电泳带,则说明此胎儿不患乙种遗传病,反之则其患该病
【答案】(1) ①. 常 ②. X ③. 父亲关于甲病的电泳条带只有150bp一种类型,说明其为纯合子,母亲关于甲病的电泳条带只有300bp一种条带,说明其是与父亲基因型不同的纯合子。儿子关于甲病的电泳条带包含150bp和300bp两种类型,说明其基因来自父亲和母亲,则甲病为常染色体遗传。 ④. 父亲关于乙病的电泳条带只有250bp一种类型,母亲关于乙病的电泳条带有250bp和100bp两种类型,儿子只含有100bp的一种类型,说明儿子关于乙病的基因只来自母亲,因此为伴X遗传病。
(2) ①. 一定不 ②. AAXBXb或aaXBXb
(3) ①. 父亲 ②. 相同
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【小问1详解】
分析题图可知,父亲关于甲病的电泳条带只有150bp一种类型,说明其为纯合子,母亲关于甲病的电泳条带只有300bp一种条带,说明其是与父亲基因型不同的纯合子,儿子关于甲病的电泳条带包含150bp和300bp两种类型,说明其基因来自父亲和母亲,则甲病为常染色体遗传;父亲关于乙病的电泳条带只有250bp一种类型,母亲关于乙病的电泳条带有250bp和100bp两种类型,儿子只含有100bp的一种类型,说明儿子关于乙病的基因只来自母亲,因此为伴X遗传病。
【小问2详解】
结合(1)可知,儿子含有两条关于甲病电泳条带,为杂合子,且患病,则甲病为常染色体显性病,甲乙两病中只有一种为显性遗传病,则乙病为伴X染色体隐性遗传病,因此250bp可表示B基因,此时母亲和父亲都正常,即父亲一定不患乙病;100bp可表示b基因(儿子患乙病),因此该家庭母亲的基因型为AAXBXb或aaXBXb。
【小问3详解】
乙病为隐性遗传病,即父亲只含乙病的正常基因,若要判断此胎儿是否患有乙种遗传病,可选择父亲对其乙种遗传病有关的DNA标记PCR扩增产物进行电泳;将其电图与此胎儿的电泳图进行比较;若两者相同,则说明此胎儿有正常基因一定不患病,若两者不同,则说明此胎儿无正常基因一定患病。
18. 肾素-血管紧张素-醛固酮系统对于机体维持血压和水盐平衡具有非常重要的作用,肾素是一种蛋白水解酶,可以催化血管紧张素原转化为血管紧张素I,下图为其作用机制,请回答相关问题:
(1)肾素______(填“属于”或“不属于”)激素,理由是______。
(2)结构乙的名称是______,除了受到血管紧张素II刺激外,______神经兴奋也可以引起血管收缩。
(3)当循环血量减少时,结构丙______分泌的醛固酮增多,结构丁细胞的醛固酮受体位于细胞内,类似的受体位于细胞内的激素还有______。
(4)虽然激素调节具有微量和高效的特点,但是机体仍需要源源不断地合成各种激素,原因是______。
【答案】(1) ①. 不属于 ②. 激素只作为信使传递信息,不起催化作用
(2) ①. 下丘脑 ②. 交感
(3) ①. 肾上腺皮质 ②. 性激素
(4)激素发挥完作用后就失活了,因此休内需要不断合成各种激素,以维持激素含量的动态平衡
【解析】
【分析】激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官和靶细胞.激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。激素只能对生命活动进行调节,不参与生命活动。
【小问1详解】
激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而肾素作为蛋白质水解酶催化血管紧张素原转化为血管紧张素Ⅰ,所以不属于激素。
【小问2详解】
抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,故结构1的名称是下丘脑;交感神经兴奋也可以引起血管收缩。
【小问3详解】
醛固酮由肾上腺皮质(丙)分泌,属于固醇类的激素,受体位于细胞内,类似的激素还有性激素(本质是固醇类)等。
【小问4详解】
虽然激素调节具有微量和高效的特点,但是激素一经靶细胞接受并发挥作用后就失活了,因此机体仍需要源源不断的合成各种激素,以维持激素含量的动态平衡。
19. 今年是“碳达峰、碳中和”被写入我国政府工作报告后的第三年,碳中和是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式,以抵消直接或间接产生的二氧化碳等温室气体排放量,达到相对“零排放”。下图是本世纪初我国陆地生态系统的碳循环示意图(括号内数据为转移量,单位C/年,未加括号数据为库存量,单位C)。根据相关信息,回答下列问题:
(1)碳主要以______的形式从生物群落转移到非生物环境中,参与该过程的生物在生态系统组成成分为______。
(2)在不考虑人类活动的作用时,我国陆地生态系统的碳吸收量______(填“>”、“ ②. 0.62
(3) ①. 群落结构更复杂 ②. 存在 ③. 虽然生产者拥有很高的光合作用强度,但同时由于叶片数量多,呼吸作用强,导致净光合值较低,累积有机物少
【解析】
【分析】物质循环是指组成生物体的各种元素元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,并且物质循环具有全球性。碳在无机环境和生物群落之间主要以二氧化碳的方式循环,在生物群落内部是以有机物的形式循环的。
【小问1详解】
碳主要以CO2的形式从生物群落转移到非生物环境,这当中生产者、消费者、分解者均有参与。
【小问2详解】
从图中可知,在不考虑人类活动时,不需计算人口呼吸、秸秆燃烧以及化石燃烧+水泥的作用,此时我国陆地生态系统碳吸收量为4.26 109tC/年,碳排放量为2.04+1.85+0.08=3.97 109tC,小于吸收量;考虑人类活动时,我国陆地生态系统向大气的净碳排放量为2.04+0.08+1.85+0.18+0.73-4.26=0.62 109tC/年(此处为大气,不需计算河流运输量)。
【小问3详解】
退耕还林过程中,土壤中的有机物越来越丰富,群落中物种丰富度逐渐加大,食物网越来越复杂,群落的结构也越来越复杂,生态系统的稳定性逐渐加强;群落演替的本质为优势取代,故在后期还存在演替早期的物种,只是优势地位被取代;在演替过程中,生产者逐渐覆盖土表,净光合增加,有机物累积量增加,但在演替到森林阶段时,由于叶片重叠度增加,生产者在光合作用没有显著加强的前提下呼吸作用增加,净光合反而会下降,因此森林的生产者有机物累积量可能小于演替中期。
20. 普通PCR在扩增DNA的过程中存在一定概率的碱基错误配对,得到部分的错误产物。巢式PCR是一种在普通PCR基础上改良的新型PCR技术,扩增的精确性比普通PCR更高。巢式PCR对目标DNA进行扩增时需要用到两对不同的引物,首先使用第一对引物(外引物)对目标DNA进行第一次扩增得到中间产物,然后使用第二对引物(内引物)对中间产物进行第二次扩增得到目标产物,过程如图所示。请回答相关问题:
(1)PCR的原理是______,PCR反应体系一般都需要加入一定量的,其作用是______。
(2)巢式PCR通常在第一支试管中进行第一次扩增,然后把得到的中间产物分离出来转移到另外一支试管中进行第二次扩增反应,两次扩增不在同一支试管中扩增的原因是______。使用琼脂糖凝胶电泳对模板DNA与中间产物分离时,由于中间产物的分子量较小,所以相同时间内在凝胶中的迁移距离更______。
(3)如果巢式PCR第一次扩增得到的某中间产物的部分碱基发生了替换,则第二次扩增时内引物与该中间产物配对并扩增的概率______。如果想进一步减少错误目标产物的产生,还可以适当______(填“提高”或“降低”)复性的温度。
【答案】(1) ①. DNA的复制 ②. 激活DNA聚合酶
(2) ①. 防止内引物直接参与第一次的扩增,无法实现巢式PCR高精确性扩增的目的 ②. 大
(3) ①. 降低 ②. 提高
【解析】
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,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'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【小问1详解】
PCR是一项体外扩增DNA分子的技术,其原理是DNA的(双链)复制;在PCR反应体系加入一定量的Mg2﹢可以激活DNA聚合酶。
【小问2详解】
分析题意可知,巢式PCR通过两次扩增来降低最终错误产物生成的比例,而两次所用引物虽然不同但都可以和原来的模板链结合,因此如果在同一支试管中反应会导致内引物直接参与第一次的扩增,无法实现巢式PCR高精确性扩增的目的;DNA分子在电场中的迁移速度与分子的大小相关,分子量越小在电场中迁移的速度就越快,相同时间内迁移的距离就越大。
【小问3详解】
如果第一次扩增得到的某中间产物的部分碱基发生了替换,如果碱基替换部位位于引物的结合区域,则引物与其配对并扩增的概率会降低;复性温度较低会造成引物与模板的结合位点增加,适当提高复性温度也可以减少错误产物的产生。
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