2022-2023学年浙江省高三上学期浙里卷天下8月开学测试生物试题 Word版含解析
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这是一份2022-2023学年浙江省高三上学期浙里卷天下8月开学测试生物试题 Word版含解析,共29页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2022~2023学年高三浙里卷天下8月开学测试
生物
一、选择题
1. 随着国家“三胎”政策的落实,遗传病的预防越来越受重视,下列疾病中属于多基因遗传病的是( )
A. 先天性免疫缺陷症 B. 家族性心肌病
C. 高胆固醇血症 D. 青少年型糖尿病
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病通常是指有遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病、和染色体异常遗传病。
【详解】A、先天性免疫缺陷症属于机体免疫功能缺乏或不足所引起的疾病,A错误;
B、家族性心肌病为单基因遗传病中的常染色体显性遗传病,B错误;
C、高胆固醇血症为由基因突变引起的单基因遗传病,常染色体显性遗传病,C错误;
D、青少年型糖尿病属于多基因遗传病,D正确。
故选D。
2. 中国农业科学院利用甜菜同源四倍体(4n=36)与二倍体(2n=18)杂交而获得三倍体杂种的方法获得了产糖量超过双亲特性的甜菜。三倍体甜菜培育应用的育种方法是( )
A. 杂交育种 B. 多倍体育种
C. 诱变育种 D. 植物体细胞杂交育种
【答案】B
【解析】
【分析】多倍体植株与正常植株相比,一般表现为茎杆粗壮,叶片果实种子都比较大,糖类和蛋白质含量都比较高,但多倍体植株由于营养生长比较旺盛,生殖生长比较缓慢,所以发育延迟,结实率低。
【详解】根据题干的信息“利用二倍体甜菜可培育出含糖量和产量都较高的三倍体甜菜”,育种的过程中染色体数目发生变异,属于多倍体育种,B正确,ACD错误。
故选B。
3. 环境保护和资源的可持续利用有助于推进生态文明建设,下列叙述正确的是( )
A. 生活中的有害垃圾应放入红色垃圾桶将有害垃圾填埋处理可消除环境污染
B. 新冠病毒能够在餐具上增殖,用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖减少感染的概率
C. 来自电厂的废热会引起水体污染,需要定时检测水体温度来判断水质的污染情况
D. 清理淤泥、疏浚河道,以拓展水生动物的生存空间有利于保护濒危的水生动物
【答案】C
【解析】
【分析】保护生态环境的措施:
1、控制对生态系统的干扰程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力;
2、人类利用强度大的生态系统,应有相应的物质和能量投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。
【详解】A、有害垃圾主要包括废旧电池、过期药物等,此类垃圾通过填埋处理很可能会进入土壤或水体中,其中的重金属离子等物质会通过食物链和食物网逐级积累,还会污染环境,A错误;
B、病毒没有细胞结构,必须依赖活细胞才能生存,所以新冠病毒不能够在餐具上增殖,B错误;
C、来自电厂的废热会使水温升高,影响水体环境,可造成水体污染,需要定时检测水体温度来判断水质的污染情况,C正确;
D、清理淤泥、疏浚河道,增加了水生动物的生存空间,不是保护生物多样性,并没有此作用,D错误。
故选C。
4. 青少年在青春期内激素水平会发生变化,下列有关人体激素的叙述,正确的是( )
A. 青少年在饥饿时,胰高血糖素水平升高,催化肝糖元分解,升高内环境中血糖的浓度
B. 青少年生长发育时,生长激素分泌增加,减少蛋白质的合成,促进骨骼和肌肉的生长
C. 青少年处炎热环境时,促甲状腺激素水平降低,甲状腺激素水平升高
D. 青少年处青春期时,性激素水平升高,随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育
【答案】D
【解析】
【分析】1、激素作用的一般特征:(1)微量高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官、靶细胞。
2、激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液达到靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化,是调节生命活动的信息分子。
【详解】A、胰高血糖素是激素,无催化作用,青少年在饥饿时,胰高血糖素水平升高,调节肝糖元分解,升高内环境中血糖的浓度,A错误;
B、生长激素具有促进蛋白质合成、促进骨骼和肌肉的生长、影响脂肪分解等生理功能,B错误;
C、甲状腺激素具有促进新陈代谢、促进产热的作用,在炎热环境下,促甲状腺激素水平升高,甲状腺激素水平降低,C错误;
D、激素具有微量高效、通过体液运输、作用于靶细胞或靶器官的特点,性激素可促进机体发育,D正确。
故选D。
5. 人们生产实践过程有很多微生物,下列关于微生物的叙述正确的是( )
A. 蓝藻细胞内可观察到叶绿体,叶绿体均匀分布于细胞中心,可用来净化水体
B. 酵母菌有细胞壁和核糖体,属于单细胞原核生物,可用来酿酒
C. 噬菌体属于原核生物,结构简单,细胞内不含有染色质,可作为遗传学研究的模式生物
D. 破伤风杆菌细胞内不含线粒体,只能进行无氧呼吸,利用破伤风毒素可生产破伤风针
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);真核生物:有被核膜包被的成形的细胞核,有核膜、核仁和染色质;有复杂的细胞器(包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等)。
【详解】A、蓝藻是原核生物,没有叶绿体,因此不能观察到叶绿体,含有叶绿体的细胞一般是叶肉细胞,叶肉细胞含有大液泡,叶绿体位于液泡周围,呈不均匀分布,A错误;
B、酵母菌有细胞壁和核糖体,含有成形的细胞核,属于单细胞真核生物,利用酵母菌无氧呼吸可产生酒精来酿酒,B错误;
C、噬菌体属于病毒,是无细胞结构的生物,常用作遗传学研究的模式生物是果蝇、豌豆等,C错误;
D、破伤风杆菌属于细菌,是原核生物,细胞内不含线粒体,只能进行无氧呼吸,利用破伤风毒素可生产破伤风针,D正确。
故选D。
6. 吸烟有害健康,长期吸烟者会随着年龄的增加导致肺癌死亡累积风险增加,下列叙述正确的是( )
A. 烟草中的尼古丁是化学致癌因子,可导致抑癌基因被激活而导致肺癌
B. 亲代父亲11岁前开始抽烟,其子在9岁时体重超标,这种遗传属于表观遗传
C. 肺部细胞癌变后,需要大量能量进行有丝分裂,有氧呼吸强,导致身体消瘦
D. 肺部细胞因为癌细胞而导致正常细胞死亡的现象,称为细胞凋亡
【答案】B
【解析】
【分析】癌变细胞与正常细胞相比,它有一些独具的特征。1、能够无限增殖。在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖。在人的一生中,体细胞能够分裂50次—60次,而癌细胞却不受限制,可以长期增殖下去。2、癌细胞的形态结构发生了变化。例如,培养中的正常的成纤维细胞呈扁平梭形,当这种细胞转化成癌细胞后就变成球形了。3、癌细胞的表面也发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得细胞彼此之间的粘着性减小,导致癌细胞容易在有机体内分散和转移。除上述特征外,癌细胞还有其他特征。
【详解】A、抑癌基因和原癌基因发生突变是癌症的主要原因,A错误;
B、亲代父亲11岁前开始抽烟,其子在9岁时体重超标,这种遗传不涉及遗传物质的变化,属于表观遗传,B正确;
C、癌细胞又被称为“脱缰的野马”,其生长分化速度非常之快,这时就需要大量的营养作为支持,因此会从人体内获取大量的营养物质,使患者呈现消瘦的状态,C错误;
D、肺部细胞因为癌细胞而导致正常细胞死亡的现象,称为细胞坏死,这种死亡是被动的,是意外的,不受基因控制的死亡,D错误。
故选B。
7. 微博话题“看到这种黄花请上报”登上热搜第一。加拿大一枝黄花是入侵物种,繁殖力极强,传播速度快,与周围植物竞争阳光、资源,直至其他植物死亡。下列说法正确的是( )
A. 加拿大一枝黄花花色亮丽,整片黄色景色优美,增加了生态系统中物种的多样性
B. 加拿大一枝黄花在具有生长优势的盛花期呈集群分布,种群增长呈现“J”形
C. 利用芦苇与加拿大一枝黄花间的竞争,通过替代控制法治理属于生物防治
D. 加拿大一枝黄花的生态位即它所生存的空间,其数量变化呈周期性波动
【答案】C
【解析】
【分析】外来物进入新的生态系统后可能有3种情形:一是因为不适应环境而被淘汰;二是因为新环境中存在其天敌及竞争者而受到控制;三是因为缺乏天敌而失去控制,最终破坏原有生态系统,降低了物种多样性。
【详解】A、“加拿大一枝黄花”是外来物种,它属于外来物种入侵现象,由于它适应本地的气候条件,又缺少天敌,迅速繁殖,争夺其他生物的生存空间、阳光、水分、空气、养料等,危害本地生物多样性,破坏生态平衡,A错误;
B、加拿大一枝黄花繁殖力极强,传播速度快,主要生长在河滩、荒地、公路两旁、农田边,呈随机分布,在具有生长优势的盛花期,资源空间充足,呈现“J”形增长,B错误;
C、生物防治是指利用一种生物对付另外一种生物的方法,利用芦苇与加拿大一枝黄花间的竞争,通过替代控制法治理属于生物防治,C正确;
D、生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用,因此加拿大一枝黄花的生态位不仅仅是指它所生存的空间,D错误。
故选C。
8. 阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病,又称老年性痴呆。患者的大脑皮层弥漫性萎缩,沟回增宽,神经元大量减少。下列相关叙述正确的是( )
A. 阿尔茨海默病患者可能出现大小失禁等症状是因为脊髓受损对膀胱的控制减弱
B. 阿尔茨海默病患者接受外部刺激传到中央前回产生痛觉属于反射活动
C. 中央前回的右半球底部沟回增宽,神经元大量减少,可能导致左侧脸表情僵硬
D. 老年性痴呆患者通常语言无法清楚表达,这与大脑左半球韦尼克区萎缩有关
【答案】C
【解析】
【分析】1、学习是个体后天与环境接触、获得经验而产生的行为变化的过程。记忆是学习的认知侧面,一般分识记、保持和重现三个过程。
2、语言中枢:
(1)运动性语言中枢(说话中枢)此处受损,病人与发音有关的肌肉虽未瘫痪,却丧失了说话的能力,临床上称运动性失语症。
(2)听觉性语言中枢:此处受损,患者能讲话,但混乱而割裂;能听到别人讲话,但不能理解讲话的意思(听觉上的失认),对别人的问话常所答非所问,临床上称为感觉性失语症。
(3)书写性语言中枢(书写中枢):此处受损,虽然其他的运动功能仍然保存,但写字、绘画等精细运动发生障碍,临床上称为失写症。
(4)视觉性语言中枢:此中枢受损时,患者视觉无障碍,但角回受损使得视觉意象与听觉意象失去联系(大脑长期记忆的信息编码以听觉形式为主),导致原来识字的人变为不能阅读,失去对文字符号的理解,称为失读症。
【详解】A、阿尔茨海默病患者的神经元之间存在着淀粉样蛋白斑块,如果造成大脑某一区域受损,可能出现大小失禁等症状,A错误;
B、阿尔茨海默病患者接受刺激到中央后回产生痛觉,没有完整的反射弧,不属于反射,B错误;
C、中央前回为躯体运动中枢,支配对侧躯体的运动,中央前回的右半球底部沟回增宽,神经元大量减少,可能导致左侧脸表情僵硬,C正确;
D、大脑左半球额叶后部是语言中枢,老年性痴呆患者通常语言无法清楚表达,这与该部位的萎缩有关,韦尼克区萎缩会导致患者语言理解障碍,D错误。
故选C。
9. 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ATP作为能量“通货”能参与细胞信号传递,ATP是联系吸能反应与放能反应的纽带
B. 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C. 蛋白质磷酸化和去磷酸化反应需要酶的催化,反应过程可不受温度的限制
D. 这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程说明了蛋白质的功能决定其结构
【答案】A
【解析】
【分析】分析图示:磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白质;去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团,复原成羟基,失去活性的过程。
【详解】A、ATP在蛋白质磷酸化的过程中提供能量,参与细胞信号传递过程,ATP的水解总是与吸能反应相联系,ATP的合成总是与放能反应相联系,因此ATP是联系吸能反应与放能反应的纽带,A正确;
B、磷酸化需要特定的氨基酸序列,失去特定氨基酸,将无法磷酸化。因此这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,会影响细胞信号传递,B错误;
C、磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白质;而酶的活性受温度的影响,因此蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的限制,C错误;
D、磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白质;去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团,复原成羟基,失去活性的过程。这些过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点,即结构决定功能,D错误。
故选A。
10. 目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气),延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是( )
A. 气调冷藏库环境加快了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B. 气调冷藏库中的低温可以降低细胞溶胶和线粒体中酶的活性
C. 气调冷藏库贮存的果蔬,有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行,第三阶段受到抑制
D. 气调冷藏库中是一个无氧环境,有利于减少果蔬的呼吸作用,延长果蔬的保鲜时间
【答案】B
【解析】
【分析】细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量,但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化释放的能量比后者多,温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素,储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间,而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
【详解】A、气调冷藏库环境中的低温均可通过降低温度抑制与呼吸作用相关的酶的活性,大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)降低氧气浓度,有氧呼吸和无氧呼吸均减弱,从而减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解,A错误;
B、温度会影响酶活性,气调冷藏库中的低温可以降低细胞溶胶和线粒体中酶的活性,B正确;
C、气调冷藏库贮存中的低温可以降低呼吸作用相关酶的活性,其中酶的活性降低对有氧呼吸的三个阶段均有影响,另外氧气减少,有氧呼吸的第二第三阶段都受到抑制。C错误;
D、气调冷藏库充入氮气替换部分空气,降低了氧气浓度,有氧呼吸和无氧呼吸均减弱,减少果蔬的呼吸作用,延长果蔬的保鲜时间,但不是无氧环境,D错误。
故选B。
11. 下列关于组织培养的叙述错误的是( )
A. 不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
B. 再生植株需去除根部残留的培养基进行锻炼后才能移种大田
C. 组培苗锻炼时采用蛭石和珍珠岩作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D. 用自然生长的茎进行组培一般须用适宜浓度的洗涤灵、乙醇和次氯酸钠消毒
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人エ配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
【详解】A、不带叶片的菊花幼茎切段属于器官,可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株,A正确;
B、再生植株待生根后,将苗移至草炭土或蛭石中,用玻璃罩或塑料布保持80%以上的湿度,2~3天后打开玻璃罩逐渐降低湿度进行锻炼,直到将罩全部打开处于自然湿度,再转移至土中培养(定植),即可长成植株并开花,B正确;
C、组培苗锻炼时采用蛭石和珍珠岩作为栽培基质的原因是蛭石通透性好,有利于根部细胞呼吸,C错误;
D、若使用自然生长的茎进行组织培养,则可取一段茎用适宜浓度的洗涤灵、乙醇和次氯酸钠消毒后,在超净台上用无菌水清洗将茎的切段培养在生芽培养基中,D正确。
故选C。
12. 家蝇对某类杀虫剂产生了抗性,如图表示对甲、乙、丙三个地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙、丙地区家蝇种群中抗性基因的频率分别为12%、20%、8.5%
B. 由图可知,甲、乙、丙地区家蝇种群所有的抗性基因构成了基因库
C. 杀虫剂能使家蝇产生抗药性变异,决定了生物进化的方向
D. 使用杀虫剂是一种人工选择,这是生物进化的动力之一
【答案】A
【解析】
【分析】分析柱形图可知,杂合子家蝇具有抗性,说明抗性对敏感性是显性性状,若用A表示抗性基因,a表示敏感性基因,则甲地区中aa=78%,Aa=20%, AA=2%;乙地区中aa=64%,Aa=32%,AA=4%;丙地区中aa=84%,Aa=15%, AA=1%。
【详解】A、甲地区抗性基因(A)的频率为2%+ 1/2×20%=12%,同理,乙地区的抗性基因的频率为4%+1/2×32%=20%,丙地区中抗性基因的频率为1%+1/2×15%=8.5%, A正确;
B、种群的基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,B错误;
C、杀虫剂不能使家蝇产生抗药性变异,只是起到选择的作用,留下了抗杀虫剂的家蝇,决定了生物进化的方向,C错误;
D、经过人工选择保留下来的个体的性状是人类所需要的,而向这些地区喷洒杀虫剂致使害虫抗药性增加,保留下来的是抗药性强的害虫,但害虫的抗药性强这一性状并不是人类所需要的,因此不属于人工选择,而属于自然选择,D错误。
故选A。
13. 某研究小组发现有一种抑素可以作用于G2期从而抑制细胞分裂,当皮肤细胞受损伤时抑素释放减少,伤口愈合时抑素释放增加,M期细胞中含有一种促进染色质凝集成染色体的物质。下列说法正确的是( )
A. 抑素能抑制皮肤细胞中与DNA复制有关蛋白质的合成,使其细胞周期缩短
B. 皮肤细胞有丝分裂末期细胞核通过缢裂形成两个子细胞核
C. 皮肤细胞在只含胸腺嘧啶的核苷酸培养液中培养一段时间,一般会停留在G1期
D. 将M期的皮肤细胞与G2期的皮肤细胞融合,有利于G2期细胞中DNA的转录
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知,抑素是能抑制细胞分裂的蛋白质,主要作用于分裂间期的G2期,通过抑制G2期的活动,抑制细胞分裂使细胞周期变长。
【详解】A、DNA复制发生在S期,而抑素作用于分裂间期的G2期,抑制细胞分裂使细胞周期变长,A错误;
B、有丝分裂前期细胞核的核膜解体、核仁消失,有丝分裂末期,核膜、核仁重新形成,不存在细胞核通过缢裂形成两个子细胞核的过程,B错误;
C、皮肤细胞在只含胸腺嘧啶的核苷酸培养液中培养一段时间,由于核苷酸的种类只有1种,DNA的复制无法完成,所以一般会停留在G1期,C正确;
D、M期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质,所以将M期的皮肤细胞与G2期的皮肤细胞融合,不有利于G2期细胞中DNA的转录,D错误。
故选C。
14. 烟粉虱是一种危害性很大的农作物害虫,丽蚜小蜂是其天敌。某菜园中通过释放丽蚜小蜂,有效地控制了烟粉虱的爆发。下图表示防治过程中它们的种群数量变化曲线,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙分别表示丽蚜小蜂和烟粉虱
B. 5月底至6月底,甲种群呈逻辑斯谛增长
C. 菜园生态系统能量需要外界输入,但物质可以自给自足
D. 菜园中的分解者的生产量不会转化为消费者生产量
【答案】B
【解析】
【分析】分析题文及曲线图:丽蚜小蜂是烟粉虱的天敌,根据曲线中甲先增加先减少,乙后增加后减少,可判断二者为捕食关系,其中甲表示烟粉虱的数量变化,乙表示丽蚜小蜂的数量变化。
【详解】A、烟粉虱是一种危害性很大的农作物害虫,丽蚜小蜂是其天敌,说明二者为捕食关系,根据甲先增加先减少,乙后增加后减少,可知甲表示烟粉虱的数量变化,乙表示丽蚜小蜂的数量变化,A错误;
B、5月底至6月底,甲(烟粉虱)种群数量增加,但由于乙的数量也在增加,因此种群数量会呈S形增长,即呈逻辑斯谛增长,B正确;
C、菜园生态系统中由于物质和能量随着蔬菜的输出而减少,因此能量需要外界输入,物质也需要从外界输入,C错误;
D、次级生产者是指能利用生产者产生的有机物进行次级生产即生产新的有机物的生物,消费者和分解者等异养生物都属于次级生产者,分解者的生产量可以转化为消费者的生产量,D错误。
故选B。
15. 生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径,下列叙述正确的是( )
A. 调查某种群的密度并对适量的个体进行年龄鉴定可绘制该种群的年龄金字塔图形
B. 测算主要食物链各环节的能量值可构建生态系统能量金字塔
C. 调查生物种群内个体之间捕食与被捕食的关系可构建相应的营养级
D. 估算各营养级间用于生长发育繁殖能量比值可反映能量传递效率
【答案】A
【解析】
【分析】能量金字塔又称营养级金字塔、生物量金字塔。根据组成食物链的各个营养级的层次和能量传递的“十分之一定律”,把生态系统中的各个营养级的能量数值绘制成一个塔,塔基为生产者,往上为较少的初级消费者(植食动物),再往上为更少的次级消费者(一级食肉动物),再往上为更少的三级消费者(二级食肉动物),塔顶是数量最少的顶级消费者。能量金字塔形象地说明了生态系统中能量传递的规律。
【详解】A、年龄金字塔是表示种群年龄和性别构成的一种特殊的条形统计图,A正确;
B、能量金字塔需测定组成食物链的各个营养级的能量,B错误;
C、营养级是指处于食物链同一环节上的全部生物的总和,所以归类各食物链中处于相同环节的所有物种,可构建相应的营养级,C错误;
D、能量传递效率是指营养级之间的能量传递情况,是同化量之间的比值,故估算各营养级同化量,可反映能量传递效率,D错误。
故选A。
16. 人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述正确的是( )
A. 观察到的减数第一次分裂中期细胞中的染色体图像即为平衡易位染色体携带者的染色体组型图
B. 男性携带者的初级精母细胞含有47条染色体
C. 女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D. 女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
【答案】D
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、染色体组型图需要观察有丝分裂中期,A错误;
B、题干信息可知,14/21平衡易位染色体,由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体,B错误;
C、由于发生14/21平衡易位染色体,该女性卵母细胞中含有45条染色体,经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体,C错误;
D、女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)分别是:①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。
故选D。
17. 原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
B. 若将该菌先65℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
C. 甲组NaCl处理不能弓|起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol/L
D. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,甲组 NaCl 处理后,原生质体表面积不断增大,说明细胞不断吸水,细胞液浓度大于0.3mol/ LNaCl浓度,乙组和丙组 NaCl 处理后,原生质体表面积减小,说明细胞失水,细胞液浓度小于1.0mol/ L NaCl浓度,更小于1.5mol/ L NaCl浓度。
【详解】A、该菌的正常生长会使细胞体积增大,可以导致原生质体表面积增加,该菌吸水也会导致原生质体表面积增加,A正确;
B、若将该菌先65℃水浴灭活后,细胞死亡,不具有选择透过性,因此再用 NaCl 溶液处理,原生质体表面积无变化,B正确;
C、由图可知,甲组 NaCl 处理后,原生质体表面积不断增大,说明细胞不断吸水,因此细胞液内浓度大于0.3mol/ L ,但细胞中 NaCl 浓度不一定大于0.3mol/ L ,C错误;
D、由图可知,乙组和丙组 NaCl 处理后,原生质体表面积减小,说明细胞失水,进行质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原,D正确。
故选C。
18. 听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述正确的是( )
A. 此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B. ①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅逐渐减小
C. ②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D. 若将电表的两个电极分别置于③、④处,指针不会发生偏转
【答案】C
【解析】
【分析】神经纤维未受到刺激时,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,其膜电位变为外负内正。在反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
【详解】A、由图可知,兴奋传导的方向为③→④,则①处恢复静息电位,为K+外流,②处Na+内流,A错误;
B、动作电位沿神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离而衰减,B错误;
C、反射弧中,兴奋在神经纤维的传导是单向的,由轴突传导到轴突末梢,即向右传播出去,C正确;
D、将电表的两个电极置于③④处时,由于会存在电位差,指针会发生偏转,D错误。
故选C。
19. 在生物遗传的探索过程中,不同的科学家用不同的材料多角度去论证问题,下列叙述正确的是( )
A. 孟德尔利用豌豆做杂交实验,设计自交实验对假说进行验证,发现了分离和自由组合定律
B. 摩尔根利用果蝇做眼色遗传实验,第一个将特定的基因定位到特定的染色体上,又一次验证自由组合定律是正确的
C. 赫尔希和蔡斯利用噬菌体做侵染实验,用同位素同时标记DNA和蛋白质,根据子代放射性同位素的差异作出合理的推测
D. 格里菲思和艾弗里利用肺炎双球菌做转化实验,若用加热杀死的S型菌与活的R型菌混合培养,培养基中有S型菌,说明加热不会让S型菌的遗传物质丧失活性
【答案】D
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、孟德尔利用豌豆做杂交实验,设计测交实验对假说进行验证,发现了分离和自由组合定律,从自交实验中发现了问题,A错误;
B、摩尔根利用果蝇做眼色遗传实验,只涉及一对等位基因,因此遵循的是基因的分离定律,不遵循自由组合定律,B错误;
C、赫尔希和蔡斯利用噬菌体做侵染实验,用同位素分别标记DNA和蛋白质,根据子代放射性同位素的差异作出合理的推测,C错误;
D、格里菲思和艾弗里利用肺炎双球菌做转化实验,若用加热杀死的S型菌与活的R型菌混合培养,培养基中有S型菌,说明加热不会让S型菌的遗传物质丧失活性,D正确。
故选D
20. 同一种类的碱蓬在远离海边的地区生长呈绿色,在海滨盐碱地生长时呈紫红色,其紫红色与细胞中含有的水溶性甜菜素有关。酪氨酸酶是甜菜素合成的关键酶,下列表示有关酪氨酸酶活性的实验研究结果,相关分析正确的是( )
A. 根据实验数据可知Na2S2O3和Cu2+分别是酶的抑制剂和激活剂
B. 进行B、C两组实验时,应在pH约为6.6且适宜温度下进行
C. 甜菜素可在细胞液中积累,其在细胞液中积累不有利于吸水
D. pH在4.5时,部分酶活性降低,后随着pH升高酶的活性先上升后下降
【答案】B
【解析】
【分析】1、由图A分析可知,随着pH的升高,酪氨酸酶活性呈先上升后下降的趋势,当pH约为6.6时,酶的活性最高。
2、由图B分析可知,当Na2S2O3浓度为0mol·L-1时,酪氨酸酶活性较高。
3、由图C分析可知,当Cu2+浓度为0.01mmol·L-1时,酪氨酸酶活性较高。
【详解】A、由图B分析可知,加入Na2S2O3导致酶活性降低,由此推测其为酶的抑制剂。由题图C分析可知,Cu2+浓度较低时,可提高酶的活性,而当Cu2+浓度较高时,可降低酶的活性,故不能简单的说Cu2+是酶的激活剂,A错误;
B、当pH约为6.6时,酶的活性最高,进行B、C两组实验时,应在pH约为6.6且适宜温度下进行,B正确;
C、甜菜素是水溶性的,且和碱蓬的颜色有关,据此推测其可积累在细胞液中,能提高细胞液的渗透压,从而有利于吸水,C错误;
D、由题图A分析可知,pH在4~5时,酪氨酸酶的活性较低,这可能是因为部分酶的空间结构遭到破坏而导致,后随着pH升高酶的活性不会先上升后下降,D错误。
故选B。
21. 筛选是生物学研究中常用的技术手段。下列叙述正确的是( )
A. 利用农杆菌转化法培育转基因植物时,需要在重组质粒上设计不同的标记基因对农杆菌和植物细胞进行筛选
B. 用鉴别培养基和选择培养基对微生物进行筛选时,一般需要加入抗生素抑制杂菌的生长
C. 单倍体育种中,需要通过表现型对单倍体植株进行筛选再用秋水仙素处理
D. 制备单克隆抗体时,第一次和第二次筛选的目的和原理相同
【答案】A
【解析】
【分析】1、单克隆抗体制备的两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
2、单倍体育种的过程:①花药离体培养获得单倍体幼苗,②诱导单倍体幼苗染色体加倍,③通过表现型筛选出目的植株。
【详解】A、不同的标记基因可用于不同培养条件下筛选目的基因是否导入受体细胞,因此利用农杆菌转化法培育转基因植物时,需要在重组质粒上设计不同的标记基因对农杆菌和植物细胞进行筛选,A正确;
B、应用鉴别培养基和选择培养基对微生物进行筛选时,一般都需要加入特定的化学物质,如伊红美蓝培养基可用于鉴别大肠杆菌,以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选尿素分解菌,如果筛选的微生物是细菌,抗生素能杀死细菌,因此不一定需要加入抗生素,B错误;
C、单倍体育种中,由于许多性状在单倍体幼苗阶段不能表现,故不需要通过表现型对单倍体植株进行筛选,需要在诱导单倍体幼苗染色体加倍后进行筛选,C错误;
D、制备单克隆抗体的过程中,第一次筛选和第二次筛选的目的和原理都不同,第一次筛选的原理是在特定的选择培养基上只有杂交瘤细胞能生长,从而筛选出各种杂交瘤细胞,第二次筛选的原理是利用抗体和抗原特异性结合特点,筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,D错误。
故选A。
22. DC是一种树突状细胞,能高效地摄取、加工处理和呈递抗原;T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后,使其无法识别癌细胞,导致免疫逃逸,“PD-L1”蛋白是一种免疫逃逸蛋白,让人体免疫系统产生“这是好人”的错觉;来那度胺是一种新型免疫调节剂,临床用于肿瘤的治疗;骨骼肌细胞可通过分泌不同的细胞因子IL-23、IL-10对免疫细胞的活性发挥调控作用。关于以上事实推测正确的是( )
A. DC是一种神经细胞,可对通过神经系统控制特异性免疫
B. PD-L1蛋白过量会抑制自身免疫细胞的功能属于自身免疫病
C. 来那度胺可能减少了PD-1和PD-L1的结合进而增强了T细胞的活性
D. IL-23IL-10等细胞因子作为信号分子只作用于B细胞表面受体发挥作用
【答案】C
【解析】
【分析】自身免疫性疾病是指机体对自身抗体发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。许多疾病相继被列为自身免疫性疾病,值得提出的是,自身抗体的存在与自身免疫性疾病并非两个等同的概念,自身抗体可存在于无自身免疫性疾病的正常人特别是老年人,如抗甲状腺球蛋白抗体、甲状腺上皮细胞抗体、胃壁细胞抗体、细胞核DNA抗体等。有时,受损或抗原性发生变化的组织可激发自身抗体的产生,如心肌缺血时,坏死的心肌可导致抗心肌自身抗体形成,但此抗体并无致病作用,是一种继发性免疫反应。
【详解】A、DC不是神经细胞,是免疫细胞,属于免疫系统,A错误;
B、自身免疫性疾病是指机体对自身抗体发生免疫反应,PD-L1蛋白是癌细胞表面的蛋白,与T细胞表面的PD-1结合,造成免疫逃逸,不属于自身免疫病,B错误;
C、T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后,使其无法识别癌细胞,来那度胺是一种新型免疫调节剂,可能减少了PD-1和PD-L1的结合进而增强了T细胞的活性,C正确;
D、细胞因子IL-23、IL-10对免疫细胞的活性发挥调控作用,免疫细胞不只是B细胞,D错误。
故选C。
23. 植物受到创伤可诱导植物激素茉莉酸(JA)的合成,JA在伤害部位或运输到未伤害部位被受体感应而产生蛋白酶抑制剂I(PI-Ⅱ),该现象可通过嫁接试验证明。试验涉及突变体m1和m2,其中一个不能合成JA,但能感应JA而产生PI-Ⅱ;另一个能合成JA,但对JA不敏感。嫁接试验的接穗和砧木叶片中PI-Ⅱ的mRNA相对表达量的检测结果如图表所示。
嫁接类型
WT/WT
m1/m1
WT/m1
m1/WT
m2/m2
WT/m2
m2/WT
砧木叶片创伤
否
是
否
是
否
是
否
是
否
是
否
否
是
接穗叶片
++
+++
-
-
+
+++
-
-
-
-
+
+
++
+++
砧木叶片
++
+++
-
-
-
-
++
+++
-
-
-
-
++
+++
注:WT为野生型,m1为突变体,m2为突变体;“……”代表嫁接,上方为接穗,下方为砧木;“+”“-”分别表示有无;“+”越多表示表达量越高
下列判断或推测正确的是( )
A. m1不能合成JA,但能感应JA而产生PI-Ⅱ
B. 嫁接不会产生伤害,可导致PI-Ⅱ不表达
C. 嫁接类型m1/m2叶片创伤,m1中大量表达PI-Ⅱ
D. 嫁接类型m2/m1叶片创伤,m2中大量表达PI-Ⅱ
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干信息可知,突变体ml和m2,其中一个不能合成JA,但能感应JA而产生PI-Ⅱ;另一个能合成JA,但对JA不敏感。ml做接穗,野生型做砧木时,接穗叶片不能表达PI-Ⅱ,说明ml对JA不敏感,则m2不能合成JA。
【详解】A、由于ml做接穗,野生型做砧木时,接穗叶片不能表达PI-Ⅱ,说明ml对JA不敏感,A错误;
B、分析第一组试验可知,野生型做接穗,野生型做砧木,接穗叶片和砧木叶片都表达PI-Ⅱ,说明嫁接也产生轻微伤害,可导致少量表达PI-Ⅱ,B错误;
C、ml对JA不敏感,m2不产生JA,故嫁接类型ml/m2叶片创伤,ml中不会大量表达PI-Ⅱ,C错误;
D、嫁接类型m2/m1叶片创伤,ml合成JA,运输到m2中感应JA而产生PI-Ⅱ,D正确。
故选D。
24. 某基因型为AaXBY的精原细胞(2n=8)的DNA分子双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养,经过连续3次细胞分裂后,检测子细胞中的情况。下列推断正确的是( )
A. 提取所有子细胞的核DNA进行密度梯度离心,其中轻带占3/4或1/2
B. 检测所有子细胞,其中含有放射性的DNA为16条
C. 若连续进行3次有丝分裂,则第三次分裂中期的细胞中含有I5N的染色单体为8条
D. 若所得其中两个子细胞基因型分别为AY、Y,则说明分裂过程中减数第二次分裂异常
【答案】A
【解析】
【分析】1、根据DNA分子的半保留复制特点,将某精原细胞的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养。如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链,再分裂一次,DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是14N -14N,一个是15N -14N,两个DNA分子进入两个细胞中是随机的,因此,形成的子细胞中含15N染色体的子细胞比例为1/2~1。
2、根据DNA分子的半保留复制特点,将某精原细胞的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养。如果进行减数分裂,减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次,细胞分裂前的间期DNA复制形成的DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链,因此减数分裂形成的子细胞中每条染色体都含有15N。
【详解】A、提取所有子细胞的核DNA进行密度梯度离心,其中轻带占3/4(进行3次有丝分裂)或1/2(进行1次有丝分裂和1次减数分裂),A正确;
B、15N标记的DNA没有放射性,B错误;
C、若连续进行3次有丝分裂,由于第二次分裂DNA分子进入两个细胞中是随机的,所以第三次分裂中期的细胞中含有15N的染色单体数目无法确定,C错误;
D、减数第二次分裂的后期染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,若所得其中两个子细胞基因型分别为AY、Y,则无法说明分裂过程中减数第二次分裂异常,D错误。
故选A。
25. 下图为甲、乙两个家族的遗传系谱图,已知甲、乙两个家族个体不含对方的致病基因,家系中无突变发生,6号无致病基因。假设甲病由A、a基因控制,乙病由E、e基因控制。人群中这两种病的致病基因频率均为1/100。下列叙述正确的是( )
A. 甲病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,乙病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 若7号与18号婚配,生育了一位乙病患儿,则生育两病兼患的个体概率为1/8
C. 乙家族的16号体细胞中最多有4个乙病致病基因
D. 甲家族的8号与人群中个体婚配,生育后代患甲病的概率为101/800
【答案】D
【解析】
【分析】1.甲家族中:5、6正常,其儿子患病,说明该病为隐性遗传病,又因为6号不携带相关基因,说明该病为伴X隐性遗传病。
2.乙家族中:男女都有患病,故排除伴Y,14号患病,其女儿16号正常,故排除伴X显性遗传,15号正常,18患病,从而排除伴X隐性遗传病,故乙病为可能是常染色体显性遗传病或隐性遗传病。
【详解】A、甲病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,乙病的遗传方式为常染色体显性遗传或隐性遗传,A错误;
B、由于甲、乙两个家族个体不含对方的致病基因,7号与18号婚配,生育了一位乙病患儿,说明该病为常染色体显性遗传病,则7号的基因型为1/2eeXAXA、1/2eeXAXa,18号的基因型为EeXAY,两者生育两病兼患的个体概率为1/2×1/2×1/4=1/16,B错误;
C、由于15号没有患乙病,16号正常,因此乙家族的16号体细胞中最多有2个乙病致病基因(复制后),C错误;
D、由题意知:人群中甲病和乙病的致病基因频率均为1/100,故男性中XaY的概率=1/100,XAY的概率=99/100,甲家族的8号个体的双亲正常,但有患病的弟弟,故其基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,与人群中个体婚配,生育后代患甲病的概率为1/100×1/2×1/2+99/100×1/2×1/4=101/800,D正确。
故选D。
二、非选择题
26. 人类活动会影响生态环境,浙江的亚运生态改造工程,利用先进的“碳捕集与封存”技术,将场馆所产生的CO2收集起来,并用一定的方法储存以避免其排放到大气,真正实现“碳中和”,优化了生态环境。回答下列问题:
(1)一届亚运会的举办,通常会产生近万吨的废弃物。亚运会严格做好垃圾分类和处理,专用餐具加入微生物后直接变成水和气体,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于____________。废旧电池、过期药物应投入红色垃圾回收箱中,否则废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿____________逐级积累,最后可能进入人体。
(2)亚运生活中的氮、磷等营养物质大量进入水体会造成富营养化污染,图1为水体富营养化程度对不同藻类数量影响的研究结果,其中鱼鳞藻、脆杆藻是滤食性鱼类(如白鲢)的优良饵料,微囊藻会产生毒素污染水体。
①分析图1可知,当水体营养化程度处于___________时,有利于能量流向对人类最有益的部分。
②将某湖水培养液稀释100倍,采用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)计数,观察三类藻细胞的分布如图2(图示为一个中方格),则估算该培养液中微囊藻细胞的密度是___________个/mL。③研究表明,传统渔业只重视食物链“水草→草食性鱼”,放养的草食性鱼会导致草型湖泊变为藻型湖泊,加快了水体富营养化的速度,这个过程属于群落的___________。
(3)“碳捕集与封存”即在燃烧排放的烟气中捕集CO2,目前常用的CO2分离技术主要有化学吸收法或物理吸收法,而在自然生态系统中植物通过___________捕获CO2。生产者的自然分解,所含的能量最终流向大气圈,我们可以改变能量流动___________获得人类需要的物质和能量,如生产沼气等,客观上减少温室气体的排放。
【答案】(1) ①. 分解者 ②. 食物链(网)
(2) ①. 中营养化 ②. 5×108 ③. 演替(或次生演替)
(3) ①. 光合作用(或碳反应) ②. 途径
【解析】
【分析】缓解温室效应的措施:减少CO2的释放,主要是减少化石燃料的作用,开发新能源(如太阳能、风能、核能等)替代化石能源;增加CO2的吸收量,主要是保护好森林和草原,大力植树造林。
【小问1详解】
微生物能分解有机物,把有机物直接变成水和气体,属于分解者;废旧电池、过期药物属于有害垃圾,应投入红色垃圾回收箱中,否则废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链逐级积累,最后可能进入人体。
【小问2详解】
①鱼鳞藻、脆杆藻是鱼的饵料,据图可知,水体营养化程度处于中营养化时,鱼鳞藻、脆杆藻较多,微囊藻较少,利于鱼鳞藻、脆杆藻生长,有利于能量流向对人类最有益的部分。
②据图可知,图示中方格中微囊藻细胞的数目是20个(对于边界线上的细胞要遵循记上不计下,记左不计右”的原则), 又因为图示为1个中方格的数目,则1mmx×lmm×0. lmm培养液中细胞的数量为20/16×400×100 (稀释的倍数) =50000个, 那么 1mL培养液中细胞数目为50000×10 4=5×108个。
③研究表明,传统渔业只重视食物链“水草→草食性鱼”,放养的草食性鱼会导致草型湖泊变为藻型湖泊,加快了水体富营养化的速度,这个过程属于群落的演替。
【小问3详解】
“碳捕集与封存”即在燃烧排放的烟气中捕集CO2,目前常用的CO2分离技术主要有化学吸收法或物理吸收法,而在自然生态系统中植物通过光合作用捕获CO2。生产者的自然分解,所含的能量最终流向大气圈,我们可以改变能量流动途径获得人类需要的物质和能量,如生产沼气等,客观上减少温室气体的排放。
27. 草莓被誉为“水果皇后”,某科研小组研究ND对干旱胁迫下草莓幼苗光合作用和生长的影响,结果如下表(备注:Fv/Fm代表叶绿体类囊体最大光能转化效率。)
处理
气孔导度(mmol·m-2·s-1)
光合速率(μmolCO2m-2·s-1)
Fv/Fm
根干重(g/plant)
对照组
0.61
9.2
0.81
0.061
PTG处理
0.010
3.1
0.68
0.063
ND处理
0.089
9.1
0.81
0.068
ND处理后再PTG处理
0.025
4.2
0.77
0.078
回答下列问题:
(1)PTG具有很强的吸水能力,使草莓幼苗细胞因____________作用失水,导致光合速率下降。为进一步研究PTG处理使草莓幼苗Fv/Fm下降的原因,利用试剂____________提取并在不同波长光下测定对照组与PTG处理组光合色素的吸光率,比较发现两组数值基本相近,说明色素含量没有明显差异。因此,可推测Fv/Fm下降可能的原因是____________,可利用电子显微镜观察进行验证。
(2)光合作用的很多分子都含有氮。氮与____________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,用于驱动____________两种物质的合成;酶将CO2转变为羧基加到____________分子上,反应形成的产物被还原为糖类。
(3)草莓幼苗未受干旱胁迫时,使用ND处理并不能使幼苗光合速率明显上升,原因可能是未受干旱胁迫时,____________不是限制幼苗光合速率的主要环境因素。ND处理还能促进光合产物向____________转运,以适应缺水环境。
【答案】(1) ①. 渗透 ②. 95%乙醇##无水乙醇 ③. 类囊体膜结构受到损伤##光系统受到损伤
(2) ①. 镁 ②. ATP和NADPH ③. 五碳糖##RuBP
(3) ①. CO2浓度 ②. 根
【解析】
【分析】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NADPH与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成有机物。
【小问1详解】
PTG具有很强的吸水能力,导致细胞外部的吸水能力增强,使草莓幼苗细胞因渗透作用失水,导致光合速率下降。因光合色素易溶于有机溶剂,故可用无水乙醇或95%乙醇提取并在不同波长光下测定对照组与PTG处理组光合色素的吸光率,两组的两组数值基本相近,说明色素含量没有明显差异;据此推测Fv/Fm(叶绿体类囊体最大光能转化效率)下降可能的原因是类囊体薄膜受到损伤,可利用电子显微镜观察进行验证。
【小问2详解】
叶绿素的组成元素中含有N和Mg,因此氮与Mg离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,在光反应中,利用光能驱动ATP和NADPH两种物质的合成以及水的分解。暗反应中,酶将CO2转变为羧基加到五碳糖上,实现二氧化碳的固定。
【小问3详解】
在幼苗未受干旱胁迫时,使用外源ND处理并不能使幼苗光合速率明显上升,原因可能是未受干旱胁迫时,气孔导度正常,CO2浓度供应正常,此时CO2浓度不是限制幼苗光合速率的主要环境因素。地下部分根系发达有利于水分吸收,地上部分减小可降低蒸腾作用以适应干旱环境,所以ND处理还能促进光合产物向根转运。
28. 某种昆虫(XY型)的翻翅与正常翅是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制;昆虫眼睛的颜色伊红、淡色和乳白色分别由复等位基因e、t和i控制。为探究上述两对性状的遗传规律,用两组昆虫进行了杂交实验,其结果如下表。
杂交组合
亲本
子代(F1)
♀
♂
♀
♂
甲
翻翅乳白眼
翻翅淡色眼
翻翅淡色眼:正常翅淡色眼=2:1
翻翅乳白眼:正常翅乳白眼=2:1
乙
翻翅伊红眼
正常翅淡色眼
翻翅伊红眼:翻翅淡色眼:正常翅伊红眼:正常翅淡色眼=1:1:1:1
翻翅伊红眼:翻翅淡色眼:正常翅伊红眼:正常翅淡色眼=1:1:1:1
回答下列问题:
(1)昆虫眼色基因的遗传遵循____________定律。若只考虑眼色的遗传,昆虫的基因型有____________种。
(2)甲杂交组合中亲本雌昆虫的基因型为____________。乙杂交组合中亲本雄昆虫产生配子的基因型为____________。
(3)已知翻翅伊红眼雌昆虫与翻翅乳白眼雄昆虫杂交,F1中出现了正常翅乳白眼雄昆虫。若再将F1中的翻翅伊红眼雌昆虫与翻翅乳白眼雄昆虫杂交,则F2中正常翅伊红眼雌昆虫的概率为____________。
(4)测序结果表明,昆虫翻翅基因的产生是由于正常翅基因转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',导致第____________位氨基酸突变为____________,(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(5)正常翅基因突变为翻翅基因产生了一个限制酶酶切位点。从翻翅昆虫细胞中获取控制翅形的基因片段,用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),其结果为图中____________(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(6)用遗传图解表示乙杂交组合子代(F1)中翻翅淡色眼雌昆虫与甲杂交组合子代(F1)中正常翅乳白眼雄昆虫杂交的产生子代的过程____________。
【答案】(1) ①. 分离 ②. 9
(2) ①. AaXiXi ②. aXt、aY
(3)1/12 (4) ①. 243 ②. 谷氨酰胺
(5)Ⅲ (6)
【解析】
【分析】根据题干信息可知,控制颜色的基因e、t和i均由野生型突变而来,这说明基因突变具有多方向性特点。
【小问1详解】
分析题意,昆虫眼睛的颜色伊红、淡色和乳白色分别由复等位基因e、t和i控制,故性状遵循基因的分离定律;后代中果蝇的眼色与性别相关联,表明控制眼色的基因位于X染色体上,若只考虑眼色的遗传,由于e、t 和 i基因位于X染色体上,因此雌果蝇的基因型有6种,雄果蝇的基因型有3种,即共有9 种基因型。
【小问2详解】
分析杂交组合甲,果蝇的翻翅与正常翅与性别无关,表明A基因位于常染色体上,并且翻翅为显性性状,由于“A 是纯合致死基因”,并且后代表现出2:1的比例,说明亲本的基因型为Aa×Aa,后代中果蝇的眼色与性别相关联,表明控制眼色的基因位于X染色体上;又由于后代雄果蝇全为乳白眼,则母本基因型为XiXi,故甲杂交组合中亲本雌昆虫的基因型为AaXiXi;分析杂交组合乙,亲本中的母本为伊红眼,而后代雄果蝇出现两种表现型,说明母本雌果蝇为杂合子,并且伊红眼(e)对淡色眼(t)为显性性状,杂交组合中亲本雄果蝇(正常淡色眼)的基因型可以表示为aaXtY,因此产生配子的基因型为aXt和aY。
【小问3详解】
已知翻翅伊红眼雌果蝇(AaXeX_)与翻翅乳白眼雄果蝇(AaXiY)杂交,F1中出现了正常翅乳白眼雄果蝇,说明亲本翻翅伊红眼雌果蝇基因型为AaXeXi,若再将F1中的翻翅伊红眼雌果蝇(AaXeXi)与翻翅乳白眼雄果蝇(AaXiY)杂交,由于AA纯合致死,则 F2中正常翅伊红眼雌果蝇的概率为1/3×1/4=1/12。
【小问4详解】
测序结果表明,突变基因h转录产物编码序列第727位碱基改变,由G变为C,前面726个碱基对应242个氨基酸,故从727位开始的三个碱基对应第243位氨基酸,由GAG谷氨酸变为CAG谷氨酰胺。
【小问5详解】
正常翅基因突变为翻翅基因产生了一个限制酶酶切位点,则Ⅰ为正常翅酶切、电泳结果,Ⅱ为翻翅基因酶切、电泳结果,从正常翅基因突变为翻翅基因产生了一个限制酶酶切位点,翻翅应为杂合子,同时含有I和II的片段,其结果应为图中Ⅲ。
【小问6详解】
遗传图解书写时应标注亲本和子代的表现型、基因型,子代的比例,亲子代之间应注意遗传符号的正确使用,故用遗传图解表示乙杂交组合子代(F1)中翻翅淡色眼雌昆虫与甲杂交组合子代(F1)中正常翅乳白眼雄昆虫杂交的产生子代的过程为:
29. 回答下列(一)、(二)小题:
(一)苹果是食品加工中比较常见的原材料。苹果酒在生产过程中会产生较多的酿酒残渣(皮渣)。皮渣中的果胶可用果胶酶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯,为获得高产、高纯度的胞外果胶酶,下图表示某科研小组设计的苹果青霉工程菌的构建和发酵流程图,回答下列问题:
(1)科研小组从基因数据库中获得果胶酶基因序列后,通过设计引物扩增出大量果胶酶基因片段,在扩增过程中提供能量的物质是____________。在构建重组表达载体过程中,果胶酶基因应插入到质粒的____________之间才能进行表达。
(2)可提取农杆菌的DNA进行扩增后再通过____________判断重组表达载体是否导入到农杆菌。因苹果青霉自身某种蛋白质的物理和化学性质与果胶酶相似,造成提取产物纯度不高,所以科研小组通过一定的方法将这种蛋白质的基因进行____________,实现获得高纯度的果胶酶。
(3)将获得苹果青霉工程菌需先进行活化和________________________培养后才能接种到发酵罐中进行大型发酵,以缩短发酵时间。发酵结束后将发酵液进行离心处理,取________________________进行果胶酶的分离和纯化工作。在分离过程中使用一定浓度的硫酸铵处理发酵液后获得有活性的果胶酶沉淀物,原因是在一定浓度的硫酸铵条件下_________________________。实验发现用果胶酶处理苹果,可以得到比较澄清的苹果汁;而利用稀盐酸处理苹果可以制得糊状的苹果酱。基于以上现象推测果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于________________________。
(二)下图为筛选、制备单克隆抗体的示意图,1~6代表相关过程,a~g代表相关细胞。根据图解回答问题:
(4)由图可看出,单克隆抗体制备过程运用的动物细胞工程技术有________________________(写出2个),过程①是给小鼠注射S抗原蛋白,其目的是_________________________,过程②的促融方法可以有________________________(写出一种生物促融的方法)。
(5)图中过程③④为两次筛选过程,过程③是指把c细胞群稀释,然后都放在____________培养基的多孔培养皿中培养,只有____________能够存活且增殖,因此细胞集落为单个存活细胞的克隆;过程④是用_____________方法,经多次筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞群。
(6)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。鼠淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖。若将这两种细胞在含氨基蝶呤的试管中混合后促融,则试管中细胞的种类数和能增殖的细胞种类数分别是(不考虑三个及以上细胞融合)( )
A. 3和1 B. 5和3 C. 5和1 D. 3和3
【答案】(1) ①. 4种dNTP(回答dNTP或dATP或dTTP或dGTP或dCTP都给分) ②. 启动子和终止子
(2) ①. 琼脂糖凝胶电泳(凝胶电泳) ②. 基因敲除
(3) ①. 扩大化 ②. 上清液 ③. 果胶酶溶解度低且不会破坏酶的空间结构 ④. 两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同
(4) ①. 动物细胞融合、动物细胞培养 ②. 刺激小鼠产生分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞 ③. 病毒诱导(灭活的仙台病毒)
(5) ①. 选择 ②. 杂交瘤细胞 ③. 抗原检测或抗体检测或抗原——抗体检测 (6)C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾胜中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓廇细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。
【小问1详解】
dNTP代表脱氧核糖核苷酸三磷酸。4种dNTP由磷酸基团,脱氧核糖和含氮碱基组成,可以为PCR(体外扩增DNA技术)提供原料和能量;质粒常作为载体帮助目的基因复制及表达,基因表达必须有启动子和终止子,因此须插在启动子和终止子之间。
【小问2详解】
琼脂糖凝胶电泳可以检测DNA,通过与标准DNA对照,判断是否存在对应的DNA;因苹果青霉自身某种蛋白质的物理和化学性质与果胶酶相似,造成提取产物纯度不高,可以将该蛋白对应的基因敲除,使得该蛋白无法合成,排除对果胶酶的干扰。
【小问3详解】
获得的苹果青霉工程菌需进行激活(活化)和扩大培养(液体培养)后获得更多数量的工程菌;酶存在于上清中,去上清液进行离心再分离纯化获得较纯净的果胶酶;果胶酶在硫酸铵中溶解度低且不会破坏酶的空间结构,可以获得果胶酶沉淀物;果胶酶和盐酸催化果胶水解,作用的部位不同,因此不同点在于两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同。
【小问4详解】
单克隆抗体运用动物细胞融合(B细胞和骨髓瘤细胞的融合)、动物细胞培养技术(培养骨髓瘤细胞):过程①目的是刺激小鼠产生分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞:过程②目的是促进细胞和骨髓瘤细胞融合,促融方法有聚乙二醇处理、电激和病毒诱号。
【小问5详解】
过程③是指把c细胞群稀释,然后都放在选择培养基的多孔培养血中培养,③在该培养基中未融合的细胞和同种融合的细胞都死亡,只有杂交瘤细胞能存活且增殖;④是筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,所用方法是抗原检测或抗体检测或抗原— 抗体检测。
【小问6详解】
在筛选杂交瘤细胞时,试管中共有5种细胞,分别是未融合的B细胞、互融的B细胞、未融合的瘤细胞、互融的瘤细胞、互融的B细胞和瘤细胞,只有互融的B细胞和瘤细胞能增殖。故选C。
30. 科研人员在研究药物对胰岛素分泌影响的机制及胰岛素作用过程中发现胰岛β细胞是可兴奋细胞,动作电位的形成是β细胞分泌胰岛素必不可少的条件。多巴胺(DA)能抑制β细胞分泌胰岛素,胰岛β细胞质膜上具有DA的两种受体D1受体和D2受体。
材料和试剂:适宜浓度的DA,含胰岛β细胞的无糖培养液(βcl),基础浓度葡萄糖溶液(2.8G),高浓度葡萄糖溶液(16.7G),D受体激动剂(SKF),D2受体激动剂(Quin)和D2受体阻断剂(Eti)(注:激动剂是指能与受体特异性结合,并发挥受体功能的物质,阻断剂是指能与受体特异性结合,并阻止受体发挥功能的物质)
实验分组和结果:
组别
处理
胰岛素浓度
差异性
1
β-cell+2.8G
20.63±1.96
-
2
β-cell+16.7G
81.15±6.35
与组1有差异
3
β-cell+16.7G+DA
39.21±3.03
与组2有差异
4
β-cell+16.7G+SKF
72.39±6.87
与组2有差异
5
β-cell+16.7G+Quin
42.79±5.21
与组3有差异
回答下列问题:
(1)组1和组2的对照说明____________。由实验结果可知,DA抑制β细胞分泌胰岛素与DA的____________受体结合有关。若采用D2受体阻断剂进行实验(p-cell+16.7G+DA+Eti),胰岛素分泌量与组2和组3的差异性如何?____________。
(2)对β细胞膜电位研究发现,胞内葡萄糖含量上升,会刺激细胞打开Na+通道,引起去极化和反极化,从而使β细胞以胞吐的方式释放胰岛素。DA能引起β细胞膜上K+通道大量开放,请参照组2的膜电位变化曲线(图1),在图2中画出顺序添加16.7G和DAr后β细胞膜电位的变化情况曲线____________。
(3)在研究过程中还用了小鼠作为模型生物来研究某些药物作用机理。已知药物W给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物W的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物W快速建成高血糖模型小鼠,则可通过____________。以确定快速建模所需药物W的适宜浓度和给药途径的组合。
(4)小鼠注射胰岛素溶液,一段时间后,出现反应迟钝、嗜睡等症状,为尽快缓解上述症状,可以小鼠注射某种药物,请写出两种注射的药物和对应的缓解机理。____________。
【答案】(1) ① 较高葡萄糖浓度可促进胰岛β细胞分泌胰岛素 ②. D2受体 ③. 胰岛素分泌量与组2相近,与组3有差异
(2) (3)设置一系列浓度梯度的药物W,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间
(4)药物1:注射胰高血糖素;胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高。
药物2:注射葡萄糖溶液;葡萄糖直接使血糖水平升高
【解析】
【分析】胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。
【小问1详解】
组1为胰岛β细胞和基础浓度葡萄糖溶液(2.8G),组2为胰岛β细胞和高浓度葡萄糖溶液(16.7G),结合表格可知,组2的胰岛素浓度比组1高很多,说明较高葡萄糖浓度可促进胰岛β细胞分泌胰岛素;组4和组5的差别在于D1受体激动剂(SKF)和D2受体激动剂(Quin),D1受体和D2受体是DA的两种受体,结合表格可知,组5的胰岛素分泌比组4少,说明DA抑制β细胞分泌胰岛素与DA的D2受体结合有关;DA抑制β细胞分泌胰岛素与DA的D2受体结合有关,因此若采用D2受体阻断剂进行实验,胰岛素分泌不会被抑制,胰岛素分泌量与组2相近,与组3有差异。
【小问2详解】
Na+通道打开,Na+内流,引起去极化甚至反极化;从而使β细胞兴奋,以胞吐的方式释放胰岛素;DA能引起β细胞膜上K+通道大量开放,使复极化发生,膜电位恢复静息状态,从而抑制胰岛素的释放,电位变化曲线如下:
【小问3详解】
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