2021-2022学年广东省金山中学高三上学期期中考试生物变式题含解析
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这是一份2021-2022学年广东省金山中学高三上学期期中考试生物变式题含解析,共126页。
变式题
【原卷 1 题】 知识点 蛋白质的功能
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担着,具有催化、免疫、运输、信息传递等方面作用。
【详解】A、转运氨基酸至核糖体的是tRNA,A错误;
B、酶具有催化作用,大多数酶的本质是蛋白质,B正确;
C、蛋白质与糖类结合,形成糖蛋白,具有识别作用,参与细胞间的信息交流,C正确;
D、遗传物质的主要载体是染色质(体),成分主要是DNA和蛋白质构成,D正确。
故选A。
1-1(基础) 蛋白质是生命的物质基础,是生命活动的主要承担者。下列有关蛋白质的叙述,错误的是( )
A.不同生物的细胞中蛋白质种类不同的根本原因是不同生物的DNA不同
B.蛋白质与DNA结合形成的染色质在某些细胞中可发生形态变化且能进行复制
C.分布于细胞膜上的糖蛋白由蛋白质和糖类构成,在物质运输及细胞识别中起决定性作用
D.细胞骨架是由蛋白质构成的网架结构,与细胞的运动、分裂、分化、能量转化等生命活动有关
【正确答案】 C
1-2(基础) 下列叙述与蛋白质功能有关的一组是
①胰岛素调节血糖浓度
②注射疫苗使人体产生免疫力
③参与动物血液中脂质的运输
④食物在小肠内彻底消化
⑤老年人的骨质疏松症
⑥葡萄糖在载体协助下被红细胞吸收
⑦氧气进入肺泡
⑧生命活动的主要能源物质
A.①②④⑥ B.③④⑤⑧ C.③⑤⑦⑧ D.②⑤⑦⑧
【正确答案】 A
1-3(巩固) 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述错误的是( )
A.酵母菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网
B.“分子伴侣”介导加工的环状八肽化合物中至少含有8个氧原子和8个氮原子
C.蛋白质空间结构一旦发生改变,则一定不可逆转
D.“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键的形成
【正确答案】 C
1-4(巩固) 下列有关蛋白质的相关叙述,错误的是( )
A.蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白具有运输氧气的功能
B.浆细胞合成和分泌抗体需要核糖体、内质网和高尔基体参与
C.鉴定蛋白质时,须将NaOH溶液和CuSO4溶液混匀后使用并水浴加热
D.血红蛋白存在于红细胞中,在高浓度的NaCl溶液中不会变性失活
【正确答案】 C
1-5(提升) 巯基和二硫键对于蛋白质的结构及功能极为重要。研究发现,当细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(一SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留。下列说法错误的是( )
A.巯基位于氨基酸的R基上
B.结冰后产物总的相对分子质量相比未结冰有所下降
C.结冰和解冻过程涉及到肽键的变化
D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力
【正确答案】 C
1-6(提升) 科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(牛细胞中的一种蛋白质),可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇,再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中,经过一段时间以后,发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述不正确的是
A.胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关
B.这个实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能
C.巯基乙醇和尿素处理均破坏了胰核糖核酸酶中的肽键导致变性
D.胰核糖核酸酶和胰蛋白酶的单体中至少有一个氨基和一个羧基
【正确答案】 C
【原卷 2 题】 知识点 细胞核的结构和功能综合
【正确答案】
C
【试题解析】
【分析】1.细胞核的结构:
(1)核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质 ;
(2) 核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流;
(3)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
(4)染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。
2.细胞核是遗传物质的贮存和复制场所,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】A、细胞核中有染色体,染色体的主要成分是DNA和蛋白质,而DNA是遗传物质,因此细胞核是贮存遗传物质的场所,显然去核的变形虫其细胞核中的遗传物质将消失,显然影响很大,与题意不符,A错误;
B、细胞核能控制细胞代谢,显然去核对变形虫的代谢影响很大,与题意不符,B错误;
C、去掉细胞核后,变形虫可以利用细胞质中存在的mRNA翻译遗传信息,即去掉细胞核对翻译过程影响较小,与题意相符,C正确;
D、结合分析可知,核仁与核糖体的形成有关,显然没有细胞核对核仁的形成影响很大,与题意不符,D错误。
故选C。
2-1(基础) 已知细胞核的核孔由核孔复合体组成,核孔复合体由多种蛋白质构成。下列相关分析错误的是( )
A.核孔数量会随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变
B.核孔是大分子物质如DNA、RNA、酶等出入的通道
C.入核蛋白和出核蛋白可能都经核孔复合体进出细胞核
D.核孔具有实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的功能
【正确答案】 B
2-2(基础) 下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是( )
A.核膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核膜上有核孔,通过核孔可实现核内外的物质交换
C.核仁是核内的圆形结构,主要与mRNA的合成有关
D.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的中心
【正确答案】 B
2-3(巩固) 如图所示为细胞核结构模式图,下列叙述中正确的是( )
A.高等植物成熟筛管细胞中的细胞核,控制着该细胞的代谢和遗传
B.①与②相连接,二者共同参与细胞内蛋白质的加工和运输
C.③为处于凝固状态的遗传物质,不参与细胞代谢,仅起遗传物质的备份作用
D.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,“控制指令”可通过⑤从细胞核到达细胞质
【正确答案】 D
2-4(巩固) 细胞核具有什么功能?科学家通过下列实验(如图)进行探究:①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂;②b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎。下列叙述中不正确的是( )
A.该实验结果不能说明细胞的寿命与细胞核有关
B.实验①中,b部分细胞属于对照组,a部分属于实验组
C.实验②中,a部分的操作与实验①中的a部分形成对照
D.实验可以说明细胞质与细胞的分裂、分化有关
【正确答案】 D
2-5(提升) 核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.rDNA指导rRNA的合成离不开酶的催化
B.核仁中的rRNA前体指导核糖体蛋白的合成
C.核糖体大、小亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
D.上图所示过程不能发生在大肠杆菌细胞中
【正确答案】 B
2-6(提升) 近日施一公团队发文解析了核孔复合物(NPC)高分辨率结构,震撼了结构分子生物学领域。文中提到,真核生物最重要的遗传物质DNA主要位于核内,而一些最重要的功能蛋白和结构蛋白的合成却主要位于核外,因此真核生物细胞质和细胞核之间有一个双向通道,组成这个通道的生物大分子就是NPC。下列相关分析正确的是( )
A.NPC可能是真核生物连接细胞质和细胞核的允许大分子物质通过的唯一双向通道
B.附着有NPC的核膜为双层膜结构,且与内质网膜和细胞膜直接相连
C.大分子物质进出细胞核的方式为需要载体、消耗能量和逆浓度的主动运输
D.真核生物细胞质和细胞核之间的物质交换体现了细胞膜的控制物质进出功能
【正确答案】 A
【原卷 3 题】 知识点 主动运输,物质出入细胞的方式综合
【正确答案】
C
【试题解析】
【详解】主动运输方式吸收所需矿质不同元素离子所需的载体种类和数量不同,速率不同,A错误。
主动运输过程需要呼吸作用提供的能量;低温通过影响酶的活性影响呼吸速率,进而影响矿质元素离子的吸收速率,B错误。
活细胞才能进行呼吸作用,为主动运输提供能量,C正确。
叶肉细胞也需要矿质元素,通过主动运输的方式从外界吸收,D错误。
【点睛】本题考查主动运输的特点,属于对识记、理解层次的考查。
3-1(基础) 下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.动作电位产生时,神经细胞才进行Na+、K+的跨膜运输
B.无转运蛋白参与的物质进出细胞的方式一定是自由扩散
C.细胞膜上的同一种转运蛋白,可以运载不同的物质
D.肾小管上皮细胞依靠水通道蛋白重吸收水分属于主动运输
【正确答案】 C
3-2(基础) 下列有关物质跨膜运输方式的叙述,正确的是( )
A.小分子物质不可能以胞吞或胞吐的方式通过细胞膜
B.一种载体蛋白只能运输一种物质,体现膜的选择透过性
C.物质通过核孔进出细胞核不需要消耗能量
D.胞间连丝可以进行细胞间物质交换和信息交流
【正确答案】 D
3-3(巩固) 人体成熟红细胞部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是( )
A.①和②是自由扩散,④和⑤是协助扩散
B.③和④的物质跨膜运输时,相应的转运蛋白都会发生自身构象的改变
C.人的成熟红细胞通过有氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量
D.降低温度,①②③④⑤的物质运输速率都可能会降低
【正确答案】 C
3-4(巩固) 主动运输利用ATP的方式可以是直接的,如钠钾泵,也可以是间接的,很多物质分子间接利用ATP逆浓度梯度运入细胞。钠离子或质子顺浓度梯度运输时,某些分子可以与它们“手拉手”地移动,这种类型的主动运输称为协同运输,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中糖分子进入细胞内是消耗能量的协同运输方式
B.主动运输也可帮助细胞将物质释放到高浓度的细胞外液中
C.红细胞吸收葡萄糖与图中糖分子的运输都是顺浓度梯度进行的
D.Na+通过协同转运蛋白进入细胞内属于协助扩散,可参与维持细胞内液渗透压
【正确答案】 C
3-5(提升) 转运蛋白GLUT1 是一类镶嵌在细胞膜上顺浓度梯度转运葡萄糖载体,GLUT1 由细胞内合成,不能外源补充,它几乎存在于人体每一个细胞中,是红细胞等吸收葡萄糖的主要转运蛋白。下列说法错误的是( )
A.GLUT1 转运葡萄糖进入红细胞的过程属于协助扩散
B.GLUT1 在细胞内的合成场所为核糖体
C.葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞不需要GLUT1 的协助
D.每一个存在GLUT1 的细胞中都有控制其合成的基因
【正确答案】 D
3-6(提升) 冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎,叶表面有盐囊细胞,富含钠,钾,胡萝卜素,氨基酸,抗酸化物等,是具有很高营养价值的蔬菜。下图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。下列叙述错误的是( )
A.P型和V型ATP酶转运H+为Na+、K+的转运提供动力
B.NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,提高耐盐性
C.在CLC开放后,H+和Cl-顺浓度转运的方式属于主动运输
D.盐囊细胞膜上的某些载体蛋白可以同时具有运输和催化的功能
【正确答案】 C
【原卷 4 题】 知识点 有氧呼吸过程,兴奋在神经元之间的传递,内环境的组成及成分,内环境的理化性质
【正确答案】
C
【试题解析】
【分析】内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴组成,凡是发生在血浆、组织液或淋巴中的反应都属于发生在内环境中的反应,发生在细胞内的反应不属于发生在内环境中是反应。
【详解】①激素的合成在细胞内,不发生在细胞外,不是发生在内环境中的生理生化反应,符合题意,①正确;
②乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸,实现PH的稳态,是发生在内环境中的生理生化反应,不符合题意,②错误;
③葡萄糖被初步分解为丙酮酸和[H] 是呼吸作用的第一阶段,该过程是在细胞质基质中进行的,不是发生在内环境中的生理生化反应,符合题意,③正确;
④神经递质和突触后膜受体的结合发生在组织液内,属于发生在内环境中的生理生化反应,不符合题意,④错误;
⑤消化道与外界环境直接相通,消化道内的液体不是体液,蛋白质在消化道中的消化水解不是发生在内环境中的生理生化反应,符合题意,⑤正确。
故选C。
4-1(基础) 机体的多种生理、生化反应是在内环境中进行的。下列反应发生于内环境的是( )
A.神经递质在突触间隙中被分解 B.在激素调控下,肝糖原分解成葡萄糖
C.肠道中的蛋白质被胰蛋白酶降解 D.泪液中的溶菌酶分解细菌的细胞壁
【正确答案】 A
4-2(基础) 某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法错误的是( )
A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
B.体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加
D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
【正确答案】 B
4-3(巩固) 每个人的健康都与内环境的稳态有关。以下关于人体内环境和稳态的叙述,正确的是( )
A.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当保持稳态时,机体就不会患病
B.血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,且无机盐含量的影响更大
C.人体剧烈运动时产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质
D.稳态是机体进行生命活动的基础,因此内环境是细胞代谢的主要场所
【正确答案】 B
4-4(巩固) 氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿,代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法正确的是( )
A.患者能进食时,应增加蛋白质类食品的摄入
B.静脉输入有利于尿液产生的药物,可有效减轻脑组织水肿
C.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制增强
D.兴奋经过膝跳反射的神经元比经过缩手反射的神经元多
【正确答案】 B
4-5(提升) 缺氧是指组织氧供应减少或不能充分利用氧,导致组织代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。动脉血氧分压与肺泡通气量(基本通气量为1)之间的关系如图。下列有关叙述错误的是( )
A.动脉血氧分压从60mmHg降至20mmHg的过程中,肺泡通气量快速增加,以增加组织供氧
B.生活在平原的人进入高原时,肺泡通气量快速增加,过度通气可使血液中CO2含量降低
C.缺氧时,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量
D.缺氧时,机体内产生的乳酸与血液中的H2CO3发生反应,以维持血液pH的稳定
【正确答案】 D
4-6(提升) 如表表示人体组织液、血浆和细胞内液的物质组成和含量的测定数据,相关叙述不正确的是( )
成分
(mmol·L-1)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
①
142
5.0
2.5
1.5
103.3
6.0
16.0
②
147
4.0
1.25
1.0
114.0
7.5
1.0
③
10
140
2.5
10.35
25
—
47
A.③为细胞内液,因为其含有较多的蛋白质、K+等
B.①为血浆,②为组织液,①的蛋白质含量减少将导致②增多
C.肝细胞中的CO2从产生场所扩散到①至少需穿过6层磷脂分子层
D.②与③的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性
【正确答案】 C
【原卷 5 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,胞吞和胞吐,酶的特性
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】1、溶酶体∶含有多种水解酶,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。
2、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。
3、大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐。
【详解】A、α-半乳糖苷酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,A错误;
B、药用蛋白属于分泌蛋白,其合成过程为核糖体合成蛋白质→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,故其产生与高尔基体的加工、分类和包装有关,B正确;
C、药用蛋白是大分子物质,其通过胞吞方式进入细胞并与溶酶体融合,利用细胞膜的流动性,C正确;
D、法布莱病患者由于溶酶体中缺少α-半乳糖苷酶,使得糖脂无法被分解而聚集在溶酶体中,因此法布莱病的诊断可通过酶活性测定或测代谢产物来进行,D正确。
故选A。
5-1(基础) 研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,合成的初始序列为信号序列,当它露出核糖体后,在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触,信号序列穿过内质网的膜后,蛋白质合成继续,并在内质网腔中将信号序列切除。合成结束后,核糖体与内质网脱离,重新进入细胞质。基于以上事实的推测,正确的是( )
A.核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B.附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C.用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D.控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成
【正确答案】 D
5-2(基础) 关于真核细胞线粒体的起源,科学家提出了一种解释:约十几亿年前,有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌,被吞噬的细菌不仅没有被消化分解,反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸,宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中,需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。以下证据不支持这一论点的是( )
A.线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA
B.线粒体内的蛋白质,有少数几种由线粒体DNA指导合成,绝大多数由核DNA指导合成
C.真核细胞内的DNA有极高比例的核苷酸序列经常不表现出遗传效应,线粒体DNA和细菌的却不是这样
D.线粒体能像细菌一样进行分裂增殖
【正确答案】 B
5-3(巩固) 中心体位于细胞的中心部位,由两个相互垂直的中心粒和周围的一些蛋白质构成。从横切面看,每个中心粒是由9组微管组成,微管属于细胞骨架。细胞分裂时,中心体进行复制,结果每个子代中心粒与原中心粒成为一组新的中心体行使功能。中心粒能使细胞产生纤毛和鞭毛,并影响其运动能力;在超微结构的水平上,调节着细胞的运动。下列关于中心体的叙述正确的是( )
A.动物细胞如果中心体功能发生障碍,细胞将不可能进行正常有丝分裂
B.中心体在分裂期复制,每组中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代
C.白细胞变形穿过血管壁吞噬抗原的运动与溶酶体有关,与中心体无关
D.气管上皮细胞中心体异常易患慢性支气管炎,与纤毛运动能力过强有关
【正确答案】 A
5-4(巩固) 溶酶体内的pH约为5.5,细胞质基质的pH约为7.2,如图是溶酶体参与细胞吞噬作用和自噬作用的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.溶酶体参与细胞的吞噬作用和自噬作用的过程中均发生了膜的融合
B.自噬溶酶体和异噬溶酶体中的水解酶可催化分解大分子物质
C.当细胞缺乏营养物质时,其自噬作用可能会加强
D.细胞内少量溶酶体破裂会造成大部分细胞结构受损
【正确答案】 D
5-5(提升) 下图表示某种细胞内甲、乙、丙三种细胞器的物质组成情况。下列相关叙述正确的是( )
A.若该细胞是动物细胞,则甲可能是线粒体或细胞核
B.若该细胞是植物细胞,则乙不是内质网就是高尔基体
C.若甲在牛的细胞中不存在,则该细胞器为叶绿体
D.丙这种细胞器中含有的核酸可能是DNA
【正确答案】 C
5-6(提升) 青蒿素(C15H22O5)是从植物黄花蒿茎叶中提取出来的,该药物在治疗疟疾上具有显著疗效。青蒿素首先作用于食物泡膜,阻止疟原虫吸收氨基酸,迅速形成自噬泡,使疟原虫损失大量胞浆而死亡。则下列叙述错误的是( )
A.青蒿素会改变疟原虫的膜系结构
B.青蒿素抑制疟原虫所有蛋白质的合成
C.该物质可能对线粒体、内质网、核内染色质也有一定的影响
D.自噬泡中含有大量的水解酶
【正确答案】 B
【原卷 6 题】 知识点 减数分裂和有丝分裂的综合
【正确答案】
D
【试题解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、中心体的复制在间期,染色体的加倍在有丝分裂的后期或者减数第二次分裂的后期,A错误;
B、染色单体形成在间期,纺锤体的形成在前期,B错误;
C、对植物来说,细胞板的出现和纺锤丝逐渐消失都在末期,但动物细胞不会有细胞板出现,C错误;
D、同源染色体联会配对发生在减数第一次分裂前期,联会过程中发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换导致基因重组也发生在减数第一次分裂的前期,D正确。
故选D。
6-1(基础) 减数分裂过程中同源染色体上的非姐妹染色单体间可以发生交换。实验表明,这种交换在某些生物体细胞有丝分裂的过程中也可发生,这种现象称为有丝分裂交换。现有一只基因型为AaBb的雄性果蝇,关于其有丝分裂和减数分裂(不考虑其他变异)。下列说法错误的是( )
A.减数分裂比有丝分裂更容易发生交换
B.减数分裂交换对遗传多样性的贡献比有丝分裂交换更大
C.若一个体细胞分裂时发生交换,则必然产生两个基因型不同的子细胞
D.若一个精原细胞减数分裂时发生交换,则可能产生4个基因型不同的精子
【正确答案】 C
6-2(基础) 下列关于减数分裂过程的叙述中,不正确的是( )
A.细胞质正在发生不均等分裂的时期,细胞中不一定有同源染色体
B.染色单体和DNA数目相等的时期,可能发生非同源染色体的自由组合
C.染色体和DNA数目相等的时期,每条染色体上没有姐妹染色单体
D.染色体数目加倍的时期,可发生着丝点分裂,同源染色体分离
【正确答案】 D
6-3(巩固) 某精原细胞(2n=8)的基因型为YyRr,所有DNA的两条链均已标记放射性的32P。该精原细胞置于只含31P的培养液中培养,先进行一次有丝分裂形成两个子细胞,其子细胞继续进行减数分裂,产生了基因型为YR、yr、yR、Yr的4种精细胞。下列叙述错误的是( )
A.正常情况下上述细胞中染色体数最多时为16条
B.有丝分裂中期含32P的染色体是8条,含31P的染色体组是2个
C.细胞在减数第二次分裂后期,移向同一极的染色体都含32P
D.分裂结束后,基因型为YR、yr、yR、Yr的4种精细胞各有2个
【正确答案】 C
6-4(巩固) 下图是基因型为AaBb的某生物体内两个处于不同分裂时期的细胞模式图,其中染色体上标注的是相应位置上的基因。下列叙述正确的是( )
A.图①中的细胞1发生过基因突变
B.图①中细胞2的基因型可能是AaBB
C.图②所示细胞在下一个分裂时期有4个染色体组
D.图①和图②所示细胞都在发生基因重组
【正确答案】 B
6-5(提升) 研究发现,雌蝗虫体细胞含有24条染色体,性染色体组成为XX,雄蝗虫体细胞中有23条染色体,只有一条X染色体,性染色体组成为XO,图甲表示某蝗虫体内正常的性原细胞(只画出了2号染色体和X染色体),图乙是图甲细胞进行减数分裂过程中,每条染色体上的DNA含量变化曲线。(不考虑突变和基因重组)下列有关叙述中正确的是( )
A.甲细胞减数分裂后,产生的子细胞含有12条染色体
B.甲细胞中染色体和DNA的关系对应图乙的ef段
C.①②是2号染色体,cd段对应的细胞中有1个或2个染色体组
D.甲细胞减数分裂后会产生gH和gh两种生殖细胞
【正确答案】 C
6-6(提升) 一精原细胞在减数分裂过程中发生了异常,且有如图所示的变化(图中只显示部分染色体),形成的异常次级精母细胞中,同源染色体在减数第二次分裂后期分开,其姐妹染色单体不分开;另一条染色体的姐妹染色单体正常分开。下列叙述不合理的是( )
A.图示细胞进行的是减数第一次分裂,两细胞均为初级精母细胞
B.图示细胞发生了基因突变和基因重组,且两者出现在同一时期
C.细胞继续分裂下去,仅考虑上述基因,将得到四个不同基因型的精细胞
D.细胞继续分裂下去,将可能出现基因型为RrH和rrh的精细胞
【正确答案】 B
【原卷 7 题】 知识点 质壁分离及其复原实验,绿叶中色素的提取和分离实验,有丝分裂实验,影响植物组织培养的因素
【正确答案】
D
【试题解析】
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
2、观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、植物组织培养过程中不能灭菌,只能消毒,A错误;
B、绿叶色素提取液的颜色较浅可能是加入无水乙醇过多,B错误;
C、外界溶液浓度过高可以加快质壁分离的速度,能观察到质壁分离,C错误;
D、解离时间过短会导致细胞彼此分离不彻底,使装片中细胞多层重叠,D正确。
故选D。
7-1(基础) 颜色的变化常被作为生物实验过程中结果观察的一项重要指标。下列对实验操作和现象或原因的分析,错误的是( )
选项
实验操作
现象或原因分析
A
向2mL稀蛋清溶液中先后加入2mL0.1g·mL-1的NaOH溶液、2mL0.01g·mL-1的CuSO4溶液,振荡均匀
CuSO4溶液加入过量,溶液可能呈现一定的蓝色
B
向2mL0.3gmL-1的蔗糖溶液中滴加2滴碘液,振荡均匀
溶液呈浅黄色,呈现的是稀碘液的颜色
C
用放射性染料标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,观察细胞膜的流动性
在融合细胞表面,两种颜色的放射性染料呈均匀分布
D
将浸润在混有红色墨水的蔗糖溶液中一段时间的洋葱鳞片叶内表皮细胞制片,放在显微镜下观察
质壁分离,细胞壁与原生质层之间的液体为红色墨水
A.A B.B C.C D.D
【正确答案】 C
7-2(基础) 完成太空旅行的一些植物种子,返回地球后在原环境条件下种植研究,发现某植物的净光合速率提高下列相关原因的验证操作,不合理的是( )
A.叶肉细胞中叶绿体的数量增加,可在高倍显微镜下通过观察验证
B.类囊体膜上光合色素含量增加,可通过观察处理前后纸层析后的色素带宽窄验证
C.叶绿体中固定CO2酶的活性增强,可通过比较单位时间内相同CO2浓度下CO2的固定量判断
D.叶绿体中与光合作用有关的酶的数量增加,可通过双缩脲试剂检测验证
【正确答案】 D
7-3(巩固) 在进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验中,所用外界溶液不同,实验现象也会不同。下表记录了利用四种溶液进行实验的实验现象。据表分析,下列相关推断或解释错误的是( )
分组
5min的现象
再过5min
滴加清水5min
甲组
0.3g•mL-1蔗糖溶液
质壁分离
无变化
质壁分离复原
乙组
0.5g•mL-1蔗糖溶液
质壁分离
X
无变化
丙组
1mol•L-1KNO3溶液
质壁分离
Y
细胞比加清水前稍大
丁组
1mol•L-1醋酸溶液
无变化
Z
无变化
A.X为质壁分离,但细胞可能因失水过多而死亡
B.Y为质壁分离复原,因为K+和NO3-能被细胞选择吸收
C.Z为无变化,因为醋酸溶液浓度与细胞液浓度相当,细胞吸水量与失水量达到动态平衡
D.丙组细胞再滴加清水5min后没有吸水涨破的原因是有细胞壁的保护
【正确答案】 C
7-4(巩固) 如图是某小组测定的不同温度和pH对纤维素酶水解纤维素的影响结果,下列相关叙述正确的是( )
A.pH不同时,纤维素酶为反应提供的活化能的大小可能不同
B.图中A、B两点酶促反应速率相同是因为酶的空间结构相同
C.pH=6时,纤维素酶的耐受温度范围最大,因此保存该酶的最适pH为6
D.不同的pH影响纤维素酶的活性,但不改变该酶的最适温度
【正确答案】 D
7-5(提升) 某同学做“温度对某淀粉酶活性影响的探究实验”,实验流程和结果见下表。下列对实验分析错误的是( )
试管号
1
2
3
4
5
6
1%淀粉溶液/ml
1
1
1
1
1
1
淀粉酶溶液/m1
1
-
1
-
1
-
蒸馏水/ml
-
1
-
1
-
1
先各自保温后混合/水浴温度
4℃
37℃
95℃
碘液/滴
5
5
5
5
5
5
实验现象
变蓝
变蓝
不变蓝
变蓝
不变蓝
不变蓝
A.1号试管变蓝证明存在淀粉,说明4℃条件下酶的活性较低。
B.3、4试管对比证明3号试管中的酶有活性,淀粉分解导致不变蓝
C.5号试管不变蓝的主要原因是95℃高温导致酶空间结构改变而失去活性
D.6号试管不变蓝的原因很有可能是温度升高影响碘液与淀粉的反应所致
【正确答案】 C
7-6(提升) 下列有关酶的实验设计思路,正确的有几项( )
①利用过氧化氢和新鲜肝脏研磨液探究温度对酶活性的影响;
②利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
③利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究温度对酶活性的影响;
④利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响;
⑤利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响;
⑥将酶和底物在室温下混合,再作不同保温处理,可探究温度对酶活性的影响;
⑦探究蛋白酶的专一性,不用双缩脲试剂进行检测
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
【正确答案】 B
【原卷 8 题】 知识点 自然选择与适应的形成,基因频率的改变与生物进化,隔离与物种的形成
【正确答案】
C
【试题解析】
【分析】达尔文自然选择学说的内容是:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。其中过度繁殖是自然选择的前提,生存斗争是自然选择的动力,遗传变异是自然选择的内因和基础,适者生存是自然选择的结果。变异是不定向的,自然选择是定向的,决定生物进化的方向。
现代生物进化理论:1、种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。2、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定向改变并决定生物进化的方向,3、隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、移走褐色蜥蜴后绿色蜥蜴又可以回到地面生活,也可以在树上生活,种群基因频率可能会发生改变,A正确;
B、褐色蜥蜴的入侵导致绿色变色蜥种群发生了进化,B正确;
C、护趾的变化表明绿色蜥蜴发生了进化,但不一定产生了生殖隔离,可能还是同一个物种,C错误;
D、绿色蜥蜴出现更大、黏性更强的护趾,有利于他们在树上生活,这是自然选择的结果,D正确。
故选C。
8-1(基础) 梭砂贝母是一种多年生草本植物,其鳞茎是中草药炉贝,具有极高的经济效益。研究发现,具有绿色叶片的群体因为很容易被人类发现,被大量采挖,褐色的群体因与环境差异小而保留下来。下列相关叙述错误的是( )
A.梭砂贝母的鳞茎可用于制备中草药炉贝体现了生物多样性的直接价值
B.褐色梭砂贝母能隐身于周围的环境,生存的机会更多而得以繁衍后代
C.由于受到人类采挖的威胁导致具有绿色叶片的个体发生了适应性突变
D.人类适度地采挖梭砂贝母客观上改变了其种群基因频率,促进了进化
【正确答案】 C
8-2(基础) 基因有正选择压基因和负选择压基因之分,正选择压基因的表现效应有利于生物的生存和繁殖,负选择压基因的表现效应不利于生物的生存和繁殖。雄鸭的美羽艳丽,易被天敌发现,但有利于吸引雌鸭交配,避免与近似鸭错配而使生殖失败,雄鸭的素羽,不易被天敌发现,但不利于吸引雌鸭交配。下列相关叙述错误的是( )
A.在不同的环境条件下,生物的正负选择压基因是相对的
B.在自然选择的作用下,正选择压基因的频率会不断积累
C.进化的实质是负选择压基因突变为正选择压基因的过程
D.在天敌锐减﹑近似鸭数量增多时,美羽的基因频率会增大
【正确答案】 C
8-3(巩固) 在农业生产上,害虫的防治是夺得高产的重要措施。人们在害虫防治的过程中发现,一种农药使用若干年后,它对某种害虫的杀伤效果逐年减小,害虫对该农药产生了抗药性。害虫抗药性产生的原因图解如下。下列有关叙述中正确的是( )
A.害虫抗药性产生时间落后于农药使用的时间
B.农药定向选择害虫,使种群基因频率改变
C.图中显示生物进化过程的实质在于有利变异的保存
D.抗药性个体后代全为抗药性,不可能出现非抗药性个体
【正确答案】 B
8-4(巩固) 某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是( )
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果
【正确答案】 C
8-5(提升) 已知榕小蜂是榕树唯一的传粉昆虫,每种榕树都有专一的传粉榕小蜂。榕树的隐头花序是传粉榕小蜂抚育后代的唯一场所。传粉榕小蜂将产卵器通过榕树的花柱插入雌花的子房,榕小蜂的卵在雌花的子房内发育成长。只有产卵器长度比花柱长的情况下,榕小蜂的产卵器才能到达子房,进而成功产卵。在雌雄异株的榕树中,雌树的雌花全部产生种子,不养育榕小蜂,而雄树的瘦花(特化雌花,不能结果)全部养育榕小蜂,不产生种子。在雌雄同株的榕树中,榕小蜂和种子在同一个隐头花序内发育。与雌雄异株榕树的传粉榕小蜂相比,雌雄同株榕树的传粉榕小蜂具有更长的产卵器。结合上述信息,下列分析错误的是( )
A.榕树和传粉榕小蜂之间存在互利共生关系
B.与雌雄异株榕树的雄树相比,雌雄同株榕树具有更长的花柱
C.雌雄异株榕树的雌花功能不同的原因可能是二者雌花花柱长短不同
D.雌雄同株榕树与传粉榕小蜂之间的生存关系促使榕小蜂发生基因突变产生更长的产卵器
【正确答案】 D
8-6(提升) 现有一植物种群,种群中个体的基因型都是Aa,种群数量足够多,不考虑致死和突变,下列假设对应结论正确的是( )
A.若种群中个体进行连续自交,则从F1开始,每一代的基因频率和基因型频率都不再改变
B.若种群中个体进行自由交配,则从F1开始,每一代的基因频率不变,基因型频率改变
C.若种群中个体进行连续自交,逐代淘汰隐性个体,则F3中隐性纯合子的比例是1/10
D.若种群中个体进行自由交配,逐代淘汰隐性个体,则淘汰后F3中纯合子的比例是5/8
【正确答案】 C
【原卷 9 题】 知识点 DNA分子的复制过程、特点及意义,遗传信息的转录,遗传信息的翻译
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】据图可知,①是DNA复制过程,②为转录过程,③为翻译过程,图示表明一条mRNA可结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成。
【详解】A、①为DNA复制过程,存在解旋和恢复螺旋的过程,所以存在氢键的断裂与重新形成,A正确;
B、②为转录过程,碱基互补配对发生在DNA与RNA之间,配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C,而③为翻译过程,碱基互补配对发生在mRNA与tRNA之间,配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C,②、③两个过程中碱基互补配对方式不完全相同,B错误;
C、由于模板mRNA相同,所以③过程合成的T1,T2、T3为相同的肽链,C正确;
D、甲胎蛋白在肝癌患者体内表现出较高浓度,说明与正常肝细胞相比,肝癌细胞中AFP基因的表达程度可能增强,D正确。
故选B。
9-1(基础) 若基因转录所合成的RNA链不能与模板分开,会形成R环(由一条RNA链与双链DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构)。下列有关说法错误的是( )
A.R环的产生可能会影响DNA的复制
B.R环中未配对的DNA单链可以进行转录因而不会影响该基因的表达
C.杂合链中A—U/T碱基对的比例影响R环的稳定性
D.R环形成可导致RNA链不能被快速转运到细胞质中
【正确答案】 B
9-2(基础) λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后,该线性分子两端能够相连,也就是双链DNA的自连环化(如下图所示),下列说法正确的是( )
A.自连环化过程一定需要DNA聚合酶和T4DNA连接酶
B.自连环化后,DNA热稳定性一定增加且两条单链方向相同
C.自连环化后,每个脱氧核糖一定都连两个磷酸基团
D.自连环化后的DNA被彻底水解一定会产生4种化合物
【正确答案】 C
9-3(巩固) 聚合酶θ(DNA聚合酶-解旋酶融合蛋白)存在于癌细胞中,但人体正常细胞中几乎没有,该酶既能与RNA结合,也能与DNA结合,当其与RNA结合时,合成DNA的速度会更快。如图甲为中心法则示意图,图乙为聚合酶θ的合成示意图。有关分析错误的是( )
A.癌细胞中聚合酶θ在图甲中的①⑤过程发挥作用
B.图乙中①表示指导聚合酶θ合成的mRNA
C.若以聚合酶θ为某种抗癌药物的靶点,则这种抗癌药物的副作用较小
D.癌细胞中聚合酶θ能够催化磷酸二酯键和氢键的合成
【正确答案】 D
9-4(巩固) 科学家在人体快速分裂的细胞中发现了DNA的四螺旋结构,形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G4平面”,继而形成立体的“G四联体螺旋结构”(如下图)。下列叙述正确的是( )
A.组成该结构的基本单位为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
B.用DNA解旋酶可以打开该结构中的磷酸二酯键
C.该结构中(A+G)/(T+C)的值与双链DNA中相等
D.每个“G四联体螺旋结构”中含有一个游离的磷酸基团
【正确答案】 D
9-5(提升) 心肌细胞不能增殖,但ARC基因在心肌细胞中可特异性表达以抑制其凋亡,进而维持心肌细胞的正常数量。当心肌缺血或缺氧时,miR—223基因会转录产生miR—223(链状),可与ARC转录得到的mRNA杂交使其翻译受阻,最终可能导致心力衰竭。miR—223的形成过程及其对ARC基因的调控如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图示过程①中DNA片段双链打开过程中发生了氢键的断裂,需要解旋酶的参与
B.已知miR—223有110个碱基,其中A占40%,则转录成mRNA的模板链中应有的嘧啶数目为110个
C.mRNA上结合多个核糖体可明显缩短每条肽链的合成时间
D.图中材料表明某些RNA具有调控基因表达的作用
【正确答案】 D
9-6(提升) 端粒是真核细胞染色体末端的一段DNA—蛋白质复合体,在新细胞中,细胞每分裂一次,端粒就缩短一小段,缩短到一定程度,细胞停止分裂。细胞可利用端粒酶合成端粒DNA并加到染色体末端,使端粒延长,下图为端粒酶的作用步骤及机制。下列叙述错误的是( )
A.端粒酶是一种逆转录酶,可以RNA为模板,逆转录合成DNA
B.DNA聚合酶和端粒酶都能催化相邻的脱氧核苷酸之间生成磷酸二酯键和氢键
C.细胞分化使得多细胞生物体内的细胞趋向专门化,推测机体高度分化的细胞中端粒酶活性很低
D.端粒酶可保持端粒的结构稳定和基因完整性,保持细胞长期的分裂能力
【正确答案】 B
【原卷 10 题】 知识点 基因突变和基因重组,染色体变异,染色体、DNA、基因和核苷酸之间的关系,基因、蛋白质与性状的关系
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变。
2、基因重组有自由组合和交叉互换两类.前者发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体的自由组合),后者发生在减数第一次分裂的四分体(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换)。
【详解】A、基因中碱基对的替换、增添或缺失为基因突变,故c基因碱基对缺失属于基因突变,A错误;
B、控制毛色有a、b、c三个基因,说明基因与性状之间并不都是一一对应关系,B正确;
C、基因序列中发生碱基对的替换、增添或缺失为基因突变,据图分析,Ⅰ、Ⅱ为非基因序列,其中的碱基对替换不属于基因突变,C错误;
D、a、b属于同一条染色体上的非等位基因,而四分体时期发生的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,D错误。
故选B。
10-1(基础) 人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。每条染色体上有1个DNA分子。这24个DNA分子大约含有31.6亿个碱基对,其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。下列说法正确的是( )
A.人类基因组计划需要测定24条常染色体上的全部基因的碱基序列
B.生物体的DNA分子数目和基因数目不相同,构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数
C.人为2倍体生物,每个染色体组包含了24条不同的非同源染色体
D.构成每个基因的碱基都包括A、T、G、C、U5种
【正确答案】 B
10-2(基础) 下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是
A.基因和染色体行为存在着明显的平行关系
B.性染色体上的基因,并不一定都与性别的决定有关
C.基因的特异性是由脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序决定的
D.在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基
【正确答案】 D
10-3(巩固) 西瓜的瓜皮颜色有深绿和浅绿两种,受一对等位基因A、a控制。现利用基因型为Aa的深绿皮西瓜培育无子西瓜。下列叙述错误的是( )
A.无子西瓜的培育过程中产生了新的物种
B.用秋水仙素处理萌发的种子可获得四倍体西瓜
C.经秋水仙素处理的亲本深绿皮西瓜可产生四种基因型的配子
D.上述经多倍体育种培育的无子西瓜中,深绿皮:浅绿皮=11:1
【正确答案】 C
10-4(巩固) 下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,下列相关叙述错误的是( )
A.朱红眼和深红眼基因不是一对等位基因
B.基因通常是有遗传效应的DNA片段
C.截翅基因和棒眼基因的遗传不遵循基因自由组合定律
D.图中各个基因同时在一个细胞内表达
【正确答案】 D
10-5(提升) 人的血红蛋白由4条肽链组成,控制人的血红蛋白的基因分别位于11号、16号染色体上,但在人的不同发育时期血红蛋白分子的组成是不相同的。下图表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成,据图判断下列分析错误的是( )
A.基因与性状之间并不都是一一对应的线性关系,血红蛋白受多个基因控制
B.图中的多种血红蛋白基因之间均为非等位基因,其表达有时间顺序
C.人的配子内包含图中的全部6种基因,但这6种基因在配子中均不表达
D.胎儿的红细胞中存在图中所示的任何基因,但成年人的红细胞中不存在
【正确答案】 D
10-6(提升) 图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图乙表示该卵原细胞形成的一个卵细胞中的一条染色体,两图中的字母均表示对应位置上的基因。下列相关叙述中错误的是( )
A.每条染色体上的基因呈线性排列
B.图乙中的卵细胞在形成过程中肯定发生了基因突变
C.图中的非等位基因在减数分裂过程中可能发生了基因重组
D.图甲中的三对等位基因在减数分裂过程中彼此分离
【正确答案】 B
【原卷 11 题】 知识点 细胞免疫,新冠肺炎
【正确答案】
C
【试题解析】
【分析】1、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)浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
2、细胞免疫过程为:(1)吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应T细胞发挥效应。
【详解】A、病毒侵入机体后,被吞噬细胞处理,使内部的抗原暴露,被吞噬细胞处理的抗原传递给T细胞,A正确;
B、T细胞释放白细胞介素-2,白细胞介素-2能刺激T细胞释放更多的白细胞介素-2,该过程属于正反馈调节,B正确;
C、当病毒入侵靶细胞后,机体需要通过细胞免疫裂解靶细胞,重新暴露出病毒,病毒和抗体结合,最终被吞噬细胞吞噬消化,需要体液免疫的参与,C错误;
D、T细胞受抗原刺激后增殖分化形成的效应T细胞能识别病毒入侵的靶细胞,效应T细胞能与靶细胞特异性的结合,使得靶细胞裂解死亡而被清除,D正确。
故选C。
11-1(基础) 为研究不同淋巴细胞的免疫作用,将活的S型肺炎双球菌注射到四种免疫状态的小鼠体内。下列相关叙述错误的是( )
A.抗原呈递细胞缺失的小鼠对该球菌的特异性免疫能力减弱
B.T细胞缺失的小鼠抑制该球菌数量增加的能力不变
C.B淋巴细胞缺失的小鼠不能产生抵抗该球菌的抗体
D.正常小鼠可通过记忆细胞对该球菌维持较长时间的免疫能力
【正确答案】 B
11-2(基础) 流行性感冒的病原体简称流感病毒,其表面有血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)等蛋白。下列关于人体感染流感病毒后的免疫反应及相关预防措施,叙述错误的是( )
A.免疫细胞依靠自身表面的受体来辨认流感病毒的HA和NA,从而引发免疫反应
B.B细胞受到流感病毒和辅助性T细胞的双重信号刺激后被激活,进而分泌抗体
C.被流感病毒感染的细胞膜表面可发生变化,可诱导细胞毒性T细胞与之结合
D.接种疫苗不能完全避免患流感,增强体质、养成良好生活习惯、做好个人防护也可以预防流感
【正确答案】 B
11-3(巩固) 研究人员最近发现病原体感染机体会导致白色脂肪组织中储存大量记忆T细胞,在机体受到再次感染时可以发起快速强力的记忆应答反应,这表明白色脂肪组织除了储存能量,还是机体免疫防御的重要组成部分。下图是研究人员进行的部分实验,相关叙述错误的是( )
A.刺激实验鼠的抗原1与抗原2应该是同一种类似的抗原
B.图示实验可以证明移植脂肪组织中有记忆T细胞
C.鼠体内细胞毒性T细胞可由T细胞或记忆T细胞增殖分化而来
D.实验鼠B在接受白色脂肪组织移植之前不能接种抗原1
【正确答案】 B
11-4(巩固) 研究表明:肿瘤细胞逃逸免疫杀灭的过程中,肿瘤细胞表面细胞程式死亡配体1( PD-L1) ,能够结合T细胞表面的程序化死亡分子(PD-1) ,肿瘤细胞会高度表达PD-L1,PD-L1与PD-1结合抑制T细胞的活性,导致T细胞不能发挥免疫作用;另外,被肿瘤细胞激活的吞噬细胞表面的PD-L1分子也会明显增加,从而进一步增强 对T细胞增殖的抑制作用。据此分析不正确的是( )
A.人体内T细胞增殖、分化所形成的效应T细胞,能识别并裂解肿瘤细胞
B.T细胞在正常发挥免疫功能过程中,PD-1分子处于激活状态
C.若敲除肿瘤小鼠T细胞的PD-1基因,则小鼠肿瘤细胞逃逸率降低
D.利用PD-L1抗体或PD-1抗体都能使肿瘤细胞死亡率升高
【正确答案】 B
11-5(提升) 图1和图2表示针对新冠病毒感染人群的调查结果,下列相关说法错误的是( )
A.重度感染人群的非特异性免疫时间较长,体内T细胞的含量极低
B.重度感染人群其特异性免疫启动的时间较晚
C.被病毒侵染细胞的死亡是在抗体诱导下细胞程序性死亡的过程
D.靶细胞和辅助性T细胞可参与细胞毒性T细胞的活化过程
【正确答案】 C
11-6(提升) 吞噬细胞吞噬蛋白抗原后,可通过II类MHC蛋白将蛋白抗原的部分结构暴露在细胞表面,MHC-抗原复合体与T细胞结合后,会启动相应的免疫应答,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.吞噬细胞吞噬蛋白抗原后经历了与溶酶体等结构有关的细胞内消化
B.吞噬细胞与T细胞之间的细胞膜存在接触传递信息的交流方式
C.体液免疫和细胞免疫均需发生MHC-抗原复合体与T细胞受体结合
D.T细胞接受MHC-抗原复合体后可分泌淋巴因子或直接转化为效应T细胞
【正确答案】 D
【原卷 12 题】 知识点 食物链和食物网,碳循环
【正确答案】
D
【试题解析】
【分析】分析题图:图中I、Ⅱ、Ⅲ、IV分别表示大气中二氧化碳库、初级消费者、次级消费者、分解者。①是光合作用,②③表示食物链中的捕食,④⑤⑥表示被分解者利用,⑦⑧表示呼吸作用。
【详解】A、图中I、Ⅱ、Ⅲ、IV分别表示大气中二氧化碳库、初级消费者、次级消费者、分解者。I和IV不参与构成食物链,A错误;
B、生产者为第一营养级,①为生产者固定的总能量,B错误;
C、根瘤菌与豆科植物互利共生时,其生命活动所需的有机碳来自①过程固定的能量,C错误;
D、①是光合作用,⑦⑧表示呼吸作用,①⑦⑧过程表示碳循环在生物群落与无机环境之间以CO2的形式进行,②③表示食物链中的捕食,④⑤⑥表示被分解者利用,②③④⑤⑥过程表示碳循环在生物群落内以有机物的形式进行传递,D正确。
故选D。
12-1(基础) 某草原生态系统中碳循环模式如图所示,图中字母表示生态系统的(部分)组成成分。下列叙述错误的是( )
A.图中的C为分解者,D是生态系统的基石
B.若D数量减少,则导致B的数量随之减少
C.无机环境和B消费者之间存在着信息传递
D.若C增加xg,则至少需要消耗D为5xg
【正确答案】 D
12-2(基础) 某生态系统的营养结构如下图所示,据此有关叙述正确的是( )
A.图中反映了该生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递功能
B.①和②、2和③之间存在信息交流,①和③之间则没有
C.各营养级的生物数量绘制成数量金字塔,不一定呈正金字塔型
D.若图中②由于某种原因而灭绝,则③的数量会减少
【正确答案】 C
12-3(巩固) 某河流生态系统的能量金字塔及相关食物网如图所示,已知甲、乙、丙为3种鱼,箭头表示能量流动方向。下列有关说法正确的是( )
A.大量捕捞甲不会影响藻类种群数量的增长
B.丁处于最高营养级,其能量的流动途径与乙的相同
C.甲和乙属于同一种群,第三营养级的生物属于不同种群
D.图中所示的生物都参与生态系统的物质循环和能量流动
【正确答案】 D
12-4(巩固) 如图为桑基鱼塘模式图,这是我国南方一些地区为充分利用土地以及提高能量利用率而建立的人工生态系统。下列相关叙述正确的是( )
A.进入该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和人为施用的化肥中的能量
B.运转良好的桑基鱼塘可做到物质的循环利用,参与实现该生态系统中物质循环的成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量
C.鱼、猪利用的是流入分解者的能量,促进了营养级之间能量的循环利用
D.该生态系统的食物链较短,能量流动过程中损耗少,能量传递效率高
【正确答案】 B
12-5(提升) 下图为某生态系统中碳循环的部分示意图,图中甲~戊代表不同组成成分,①~③表示过程,A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。下列叙述正确的是( )
A.①过程为光合作用,是碳元素进入生物群落的唯一途径
B.由图中数据可计算出丙到丁的能量传递效率为15%
C.乙、丙、丁三种成分的数量关系为依次递减
D.甲~戊各成分之间存在信息传递,通常为双向进行
【正确答案】 D
12-6(提升) 下图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,下列叙述错误的是( )
A.能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程相依相伴进行
B.图中②可表示热能,③④既能表示能量流动也能表示物质循环
C.不易被分解的有害物质沿③、④传递会表现出生物富集作用
D.若图中物质循环表示氮循环,则氮在③④过程的传递形式主要为含氮有机物
【正确答案】 B
【原卷 13 题】 知识点 细胞呼吸类型判断及相关实验,糖类的功能
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中;有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同,都是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞中基质中,第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸,发生在细胞中基质中。
【详解】A、氧气随血液运输,阻断肝脏血流后,肝细胞消耗O2的量将会减少,线粒体(有氧呼吸的主要场所)产生的能量也会减少,A正确;
B、肝细胞无氧呼吸不会产生CO2,B错误;
C、肝细胞内有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段相同,都是将葡萄糖分解为丙酮酸和[H],场所在细胞质基质,C正确;
D、肝糖原可以分解为葡萄糖,为细胞呼吸提供原料,增加肝细胞内的糖原含量有利于增加肝细胞的能量供应,从而维持细胞活性,D正确。
故选B。
13-1(基础) 在家庭酿酒中,密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况如图所示(呼吸底物为葡萄糖),下列叙述正确的是( )
A.0~8h,容器内的水含量由于酵母菌的细胞呼吸消耗而不断减少
B.6小时以后,取容器内的液体用溴麝香草酚蓝溶液可检测是否有酒精生成
C.0~6h间,酵母菌的能量转换效率与6~10h间能量转换效率大致相同
D.6h左右酵母菌开始产生酒精,6~10h酒精产生速率逐渐增大
【正确答案】 D
13-2(基础) 某生物科技活动小组利用下图装置测量萌发小麦种子的呼吸速率,测试前打开A、B开关,待U形管两侧液面高度相等后,关闭A、B进行测试。下列有关分析正确的是( )
A.小麦种子细胞中消耗O2和产生CO2只在线粒体内进行
B.一段时间后,U形管两侧液面的高度差表示种子呼吸产生CO2量
C.可用重铬酸钾来检测小麦种子呼吸过程中是否生成了酒精和CO2
D.增设将装置内小麦种子替换为等量煮熟小麦种子的对照组可使检测结果更准确
【正确答案】 D
13-3(巩固) 用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物,有关分析错误的是( )
A.甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量
B.乙装置有色液滴向左移动,说明种子萌发只进行有氧呼吸
C.丙装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2
D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理,都需要设置对照实验
【正确答案】 B
13-4(巩固) 某实验小组选择如图所示的装置探究酵母菌的细胞呼吸,实验小组在密闭的气球中注入一定量的酵母菌培养液和酒精,并将气球固定在烧杯底部,各组的处理方式及实验结果如下表所示,下列说法错误的是( )
操作步骤
装置编号
1
2
3
4
5
①向气球中加入酵母菌培养液/mL
10
10
10
10
10mL+高温处理
②加入10mL不同浓度的酒精
40%
60%
80%
无菌水
无菌水
③将气球置于烧杯中,35℃水浴
保温一段时间
④烧杯内液面上升高度/cm
+4
+2
+1
+8
0
A.实验目的是探究酒精对酵母菌无氧呼吸的影响
B.该实验第4、5组为对照组,第1、2、3组为实验组
C.酵母菌的有氧呼吸也会导致烧杯中的液面上升
D.该装置还可用于探究温度对酵母菌无氧呼吸的影响
【正确答案】 C
13-5(提升) 下图1所示装置可用于测定酵母菌细胞呼吸的方式,其中三口烧瓶分别连接氧气传感器、二氧化碳传感器、酒精传感器,可用于测定相应物质的含量,相关数据的测定结果如下图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A.若图1所示装置的温度改变,则图2中的相关数据可能会发生改变
B.300s时,酵母菌只进行无氧呼吸,在线粒体内膜上产生酒精
C.图2中200~300s,酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体
D.在图2中a、b两条线交点之前,酵母菌主要进行有氧呼吸,此过程有NADH产生
【正确答案】 B
13-6(提升) 在科学研究中常用呼吸熵(RQ=放出的二氧化碳的量/吸收的氧气的量)反映细胞呼吸的底物类型和呼吸方式。如图是测定某作物种子呼吸熵的装置,下列有关分析错误的是( )
A.当呼吸底物为葡萄糖时,若测得甲、乙装置红墨水滴向左移动的距离分别为200mm和0mm,则该种子的RQ=1
B.当呼吸底物为葡萄糖时,若将甲装置中的NaOH溶液换为CO2缓冲液(维持装置中CO2浓度不变),则无法测定种子的RQ
C.若种子的RQ>1,则甲装置中红墨水滴左移,乙装置中红墨水滴右移
D.若种子的RQ”、“=”,或“ 5、该时间段温度较高,B植株部分气孔关闭CO2供应不足,C植株可以利用低浓度的CO2,此时光照强度不断增强,所以光合速率继续升高
17-3(巩固) 绿色植物中RuBP羧化酶(Rubisco)具有双重活性,当O2/CO2偏高时,光呼吸的过程会加强。光呼吸是在光的驱动下将碳水化合物氧化生成CO2和水的一个生化过程,是一个高耗能的反应(如图1所示)。过氧物酶体为细胞质中单层膜结构,有特定的功能,负责将光合作用的副产物C2(乙醇酸)氧化为乙醛酸和过氧化氢。
1、据图1中的信息,绿色植物在Rubisco催化下______________与C5反应,形成的_______________中的C原子最终进入线粒体放出CO2,完成光呼吸的过程。据图推测参与此过程的细胞器有_____________________________________。
2、科学家利用水稻自身基因构建了一条新的光呼吸支路,简称GOC支路。通过多转基因技术成功将GOC支路导入水稻并定位至叶绿体中,使光呼吸产生的部分乙醇酸直接在叶绿体内被完全分解为CO2,从而____________(“促进”或“抑制”)光呼吸。研究发现,光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上。据上述信息推测,细胞中CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加,原因是_____________。
3、水稻、小麦等C3植物的光呼吸显著,而高粱、玉米等C4植物的光呼吸消耗有机物很少,C4途经如图2所示。
与C3植物相比,C4植物叶肉细胞的细胞质基质具有一种特殊的PEP羧化酶,它催化CO2和C3反应形成C4(苹果酸)。C4进入维管束鞘细胞,生成CO2和C3(丙酮酸),其中的CO2参与_______________,C3(丙酮酸)回到叶肉细胞中,进行循环利用。根据图中信息推测,PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力____________。叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周,形成花环状结构。根据此结构特点,进一步推测C4植物光呼吸比C3植物低很多是因为 _______,从而使CO2在与O2竞争Rubisco中有优势,抑制光呼吸。
【正确答案】 1、O2 C2(乙醇酸) 叶绿体、线粒体、过氧物酶体
2、抑制 高浓度CO2可减少Rubisco与O2结合,减少光呼吸
3、卡尔文循环 更强 C4植物叶肉细胞中高效的PEP羧化酶能够利用极低浓度的CO2且花环状的结构使得多个叶肉细胞中的CO2富集到一个维管束鞘细胞中,使得维管束鞘细胞CO2浓度高
17-4(巩固) 下图1表示人参叶肉细胞内部部分代谢过程,甲~丁表示物质,①~⑤表示过程。图2表示某兴趣小组在一定条件下测得的该绿色植物光照强度与光合速率的关系。
1、图1中②的生理过程反应式为_______________。③过程中,[H]的作用是_________________。
2、图2中的c点表示________________,若图2曲线表示该植物在30℃时,光照强度与光合速率的关系,并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,那么在原有条件不变的情况下将温度降到25℃,理论上分析c点将_________ (选填“左移”“右移”或“不变”)。
3、在相同温度下,将该植物叶片置于8klx光照下9h,然后移到黑暗处15h,则该植物24h内每100cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量为___________mg。
【正确答案】 1、2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量 还原三碳化合物
2、细胞呼吸强度等于光合作用强度(光补偿点) 左移
3、162
17-5(提升) 下图甲表示某同学利用轮叶黑藻(一种沉水植物)探究“光照强度对光合速的影响”的实验装置;图乙表示在一定光强度下轮叶黑藻叶肉细胞的部分代谢过程,其中a、b、c、d代表不同的细胞结构,①~⑤代表不同的物质;图丙是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图(有研究表明,水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3途径向C4途径转变,而且两条途径在同一细胞中进行)。请据图回答问题:
1、图甲中CO2缓冲液的作用是______________,有色液滴的移动是由装置中______________(填某物质)引起的。若要测轮叶黑藻有氧呼吸速率的大小,则应将图甲装置进行______________的处理。
2、图乙所给的结构中,能够产生⑤的结构有______________(用字母表示),K+从细胞外进入细胞的跨膜运输速率受_______________的限制。
3、图丙CO2转变为HCO3-过程中,生成的H+以_______________的方式运出细胞;催化过程①和过程④中CO2固定的两种酶(PEPC、Rubisco)中,与CO2亲和力较高的是________________;过程②消耗的NADPH主要来源于结构A中进行的_______________过程;丙酮酸产生的场所除了图示③以外还可能有______________。
4、为证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径的转变,研究人员开展相关实验,请完成下表(提示:实验中利用pH-stat法测定轮叶黑藻净光合速率:用缓冲液提取光合酶)。
实验步骤的目的
主要实验步骤
制作生态缸
取20只玻璃缸,在缸底铺经处理的底泥并注入适量池水:每只缸中各移栽3株生长健壮、长势基本一致的轮叶黑藻,驯化培养10d。
设置对照实验
将20只生态缸随机均分为两组:一组密闭,另一组通入适量CO2
控制无关变量
两组生态缸均置于适宜温度和光照等条件下培养14d;每天定时利用pH-stat法测定轮叶黑藻净光合速率。
制备酶粗提液
取等量的两组黑藻叶片,利用液氮冷冻处理(目的是①______________)后迅速研磨:再加入适量冷的缓冲液继续研磨,离心取②______________(“上清液”或“沉淀物”)。
测定酶活性
利用合适方法测定两组酶粗提液中PEPC的活性,并比较。
预期实验结果
实验组轮叶黑藻净光合速率和PEPC的活性明显③______________(“高于”或“低于”)对照组。
【正确答案】 1、维持瓶内二氧化碳浓度相对稳定 氧气 黑暗(遮光)处理
2、a、b、d 能量及载体蛋白数量
3、主动运输 PEPC 光反应 细胞质基质
4、充分破碎植物细胞 上清液 高于
17-6(提升) 淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物,马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏,红薯叶片合成的有机物主要运向块根储存。下图是其光合作用产物的形成及运输示意图。在一定浓度的CO2和30℃条件下(呼吸最适温度为30℃,光合最适温度为25℃),测定马铃薯和红薯在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。请分析回答:
光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)
光饱和时光
照强度(klx)
光饱和时CO2吸收量
(mg/100cm2叶·小时)
黑暗条件下CO2释放(mg/100cm2叶·小时)
红薯
1
3
11
5.5
马铃薯
3
9
30
15
1、提取并分离马铃薯下侧叶片叶肉细胞叶绿体中的光合色素,层析后的滤纸条上最宽的色素带的颜色是_____,该色素主要吸收可见光中的__________光。
2、为红薯叶片提供H218O,块根中的淀粉会含18O,请写出元素转移的路径_______(用相关物质及箭头表示)。
3、图中②过程需要光反应提供__________将C3转变成磷酸丙糖。在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是__________。
4、植物体的很多器官接受蔗糖前先要将蔗糖水解为__________才能吸收。为了验证光合产物以蔗糖的形式运输,研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现转基因植物出现严重的小根、小茎现象,其原因是__________。研究发现蔗糖可直接进入液泡,该过程可被呼吸抑制剂抑制,该跨膜过程所必需的条件是__________。
5、25℃条件下测得马铃薯光补偿点会___(填“小于”、“大于”或“等于”)3klx;30℃条件下,当光照强度为3klx时,红薯和马铃薯固定CO2量的差值为_____。
【正确答案】 1、蓝绿色 红光和蓝紫光
2、H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→淀粉
3、[H]和ATP(或NADPH、ATP) 颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构
4、葡萄糖和果糖 叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖,导致进入韧皮部的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,生长缓慢 载体和能量(或载体和ATP)
5、小于 1.5mg/100cm2叶·小时
【原卷 18 题】 知识点 有氧呼吸过程,兴奋在神经纤维上的传导,血糖调节,协助扩散
【正确答案】
(1)协助扩散 细胞呼吸#呼吸作用 Ca2+通道打开,Ca2+ 内流 由负电位变为正电位
(2)转运葡萄糖,使葡萄糖维持在一定水平 含GLUT-4囊泡与细胞膜的融合,增加了细胞膜上 GLUT-4的数量 形成糖原 转化为非糖物质
【试题解析】
【分析】1、据图1分析:当血糖浓度升高时,葡萄糖进入胰岛B细胞,引起细胞内ATP浓度升高,进而导致ATP敏感的钾离子通道关闭,K+外流受阻,进而触发Ca2+大量内流,由此引起胰岛素分泌,胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖减低。
2、据图2分析:当胰岛素与受体结合之后,经过细胞内信号转导,引起含GLUT-4的嚢泡与细胞膜的融合,囊泡的形成直接与高尔基体有关,通过囊泡的活动增加了细胞膜上葡萄糖转运载体GLUT-4的含量,从而提高了细胞对葡萄糖的摄取或摄取储存和利用能力。
(1)据图1可知葡萄糖由高浓度向低浓度运输进入胰岛B细胞,需要载体,不消耗能量,故运输方式为协助扩散;葡萄糖通过呼吸作用被氧化分解;细胞中ATP含量升高,ATP作为信号分子,与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合,导致ATP敏感的K+通道关闭,进而触发Ca2+通道打开,Ca2+内流增加,促进胰岛素的分泌;胰岛B细胞兴奋时,膜电位为外负内正,即此时膜内电位发生的变化为由负电位变为正电位。
(2)①GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于转运葡萄糖,使葡萄糖维持在一定水平,以保证细胞生命活动的基本能量需要。
②据图2分析,当胰岛素与蛋白M结合后,经过细胞内信号传递,引起含GLUT-4的嚢泡与细胞膜的融合,从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力;进入细胞的葡萄糖主要的去向是氧化分解供能,另外还可以在肝脏或肌肉细胞中合成糖原或在细胞内转化形成非糖物质。故胰岛素促进细胞内葡萄糖去向中的①和②指的是合成糖原和转化为非糖物质。
【点睛】本题考查血糖调节的相关知识,意在考查学生的识记能力、判断能力和识图能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
18-1(基础) 人在剧烈运动时,机体会出现一些生理变化。下图是人体稳态调节机制的示意图,A~E表示结构,a~f表示物质,请据图回答下列问题:
1、与运动前相比,B结构中的胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌b_____(填名称),该激素具有_____、_____等生理功能,从而使血糖水平升高;另外,C结构分泌的c_____(填名称)也可调节血糖含量。
2、因运动体温升高,该刺激的信号传入位于_____(填图中字母)中的体温调节中枢,通过调节皮肤血管和汗腺,增加散热;同时d_____(填名称)合成和分泌减少,导致e和甲状腺激素的合成和分泌_____,使机体产生的热量减少,维持体温相对稳定。
3、因运动而大量出汗,细胞外液渗透压升高,A中的_____兴奋,引发D释放f_____(填名称),促进_____,以维持细胞外液渗透压稳定。
【正确答案】 1、胰高血糖素 促进肝糖原分解 非糖物质转化 肾上腺素
2、A 促甲状腺激素释放激素 减少
3、渗透压感受器 抗利尿激素 肾小管和集合管对水的重吸收
18-2(基础) 胆固醇是生物体内一种重要的脂质,在哺乳动物体内主要在肝脏细胞中合成。下图是饭后胆固醇合成量增加的调节示意图。图中mTORC1、AMPK、USP20、HMCCR均为调节代谢过程的酶,HMGCR是胆固醇合成的关键酶,mTORC1能催化USP20磷酸化,USP20磷酸化后使HMCCR稳定发挥催化作用。
1、胆固醇属于脂质中的_________________,其作用是________________。
2、葡萄糖进入肝脏细胞一方面能调控胆固醇的合成,另一方面能通过_______________为肝脏细胞提供能量,以及合成________________以降低血糖。
3、图示调节过程体现了细胞膜具有________________的功能。
4、随着饭后血糖浓度的升高,肝脏细胞中胆固醇的合成速率加快,请据图分析其原因:_______________。
【正确答案】 1、固醇 构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
2、细胞呼吸 合成肝糖原
3、信息交流 4、随着饭后血糖浓度的升高,胰岛素含量也升高,胰岛素促进mTORC1合成,mTORC1能催化USP20磷酸化,USP20磷酸化后使HMCCR稳定发挥催化作用,催化乙酰-CoA转化为胆固醇
18-3(巩固) 腺苷作为一种内源性嘌呤核甘,主要通过结合并激活与G蛋白耦联的ARs起作用,ARs广泛存在于肝脏细胞。由G蛋白耦联受体介导的环化--磷酸腺苷-蛋白激酶A(CAMP-PKA)信号通路能够调节细胞内的生物活性反应和平衡。在饥饿情况下,肾上腺髓质可分泌肾上腺素参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图所示(图中“R-酶p”为蛋白激酶A复合物)。
1、在饥饿情况下,下丘脑通过_____________(填“交感神经”或“副交感神经”)促使肾上腺髓质分泌肾上腺素,图中血管A、B、C三处的血糖浓度最高的可能为_____________。
2、肾上腺素与受体结合后,可通过_____________介导,使细胞内cAMP浓度升高,继而激活cAMP-PKA信号通路。试分析cAMP在此信号通路中的作用是_____________。
3、据图分析,人体进餐后血糖调节的途径主要是_____________,可能会引发高血糖症的因素有_____________。
4、研究发现,对乙酰氨基酚(一种解热镇痛药)的过量使用会引起肝脏细胞损伤。研究人员用对乙酰氨基酚灌胃制作药物性肝损伤的小鼠为实验模型,探究ARs及其介导的cAMP-PKA信号通路在对乙酰氨基酚致药物性肝损伤中的作用,实验发现,与空白对照组比较,模型组肝脏细胞中A1R、A2AR的表达明显升高,A3R、A2BR的表达未见明显变化(AIR、A2AR、A3R、A2BR为ARs的4个亚型),且cAMP含量、蛋白激酶A的表达明显升高。试推测对乙酰氨基酚的过量使用引起肝脏细胞损伤的机制是_____________。
【正确答案】 1、交感神经 C 2、G1蛋白 改变R-酶Р复合物的构象,酶P与R分离后处于活化状态,催化肝糖原的分解
3、进餐后,血糖增多,信号分子X分泌增多,抑制cAMP-PKA信号通路,抑制肝糖原分解 体内产生G2蛋白抗体、信号分子X含量过低
4、过量使用对乙酰氨基酚,能够促进肝脏细胞中A1R、A2AR基因和蛋白的表达水平,过度激活肝脏细胞内的cAMP-PKA信号通路,从而导致肝细胞受损。
18-4(巩固) 糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其发病率呈逐年上升趋势。人体内有多种激素参与调节血糖浓度,胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。请回答下列相关问题:
1、据图1分析,血糖浓度升高时,胰岛B细胞同时受到______和_____两种信号分子的调节,增加胰岛素的分泌。体内胰岛素水平上升,一方面促进细胞对葡萄糖的摄取和利用,另一方面又能抑制___________,使血糖浓度降低。
2、II型糖尿病患者胰岛素功效_____(升高/降低),导致血糖水平居高不下,持续的高血糖又进一步刺激胰岛素分泌,这种现象称为胰岛素抵抗。患者出现胰岛素抵抗症状原因可能是________________导致胰岛素不能发挥作用。
3、科研人员发现了一种新型血糖调节因子(FGF1),并利用胰岛素抵抗模型鼠展开了相关研究,以期为治疗II型糖尿病提供新思路。实验结果如图2、3所示。
图2的实验结果说明____________________。综合上述信息,请推测FGF1改善胰岛素抵抗的可能机制________________________________________________。
【正确答案】 1、葡萄糖 神经递质 肝糖原分解及非糖物质转变为葡萄糖
2、降低 胰岛素受体受损(或体内存在胰岛素抗体或胰岛素的结构异常)
3、FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素 FGF1可通过促进胰岛素与受体结合(或促进信号传导,促进胰岛素受体合成,增加膜上胰岛素受体数量等),从而提高胰岛素的功效,改善胰岛素抵抗
18-5(提升) 图1为正常人和不同程度Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素平均浓度曲线;图2是血糖浓度升高时刺激胰岛素分泌的机理和磺脲类药物格列美脲(常用于Ⅱ型糖尿病的抗糖尿病药,主要作用是促进胰岛B细胞分泌胰岛素)调节胰岛素分泌的机理。回答下列问题:
1、如图1所示,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素浓度可能比正常人还高,但是由于胰岛素抵抗,血糖仍然较高。胰岛素抵抗是指由于各种原因使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降的现象,推测胰岛素抵抗的原因可能有__________________(答出两点)等。与正常人的胰岛素浓度曲线相比,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素浓度峰值______,表明胰岛B细胞分泌胰岛素功能已经受到损伤。
2、能促进胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子,除了图2所示之外,请再列举一种:____________。由图2可知,当血糖浓度增加时,胰岛B细胞中6-磷酸葡萄糖的合成量会______(填“增加”或“减少”),ATP的增多间接引起Ca2+通道打开,随着Ca2+大量内流,导致胰岛细胞产生兴奋,此时细胞膜两侧的电位为______。
3、格列美脲作用于胰岛B细胞表面的受体后,引起K+通道关闭,此时膜内外电位差的绝对值会______(填“增大”“减小”或“不变”)。
4、为验证格列美脲改善Ⅱ型糖尿病糖代谢和胰岛素抵抗的生理作用,科研工作者利用50只生理状况相同的健康雄性大鼠进行了相关实验。结果表明,格列美脲能有效改善Ⅱ型糖尿病模型大鼠的糖代谢及胰岛素功能,格列美脲和二甲双胍的联合用药组效果更佳。请完善下列实验步骤。
①随机选择40只大鼠,给予______饲料喂养六周,建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型(假设造模均成功),另外10只作为对照组;
②将造模成功的40只大鼠,随机分成模型组、格列美脲组、二甲双胍组和联合用药组,每组10只;
③二甲双胍组给予二甲双胍片100毫克,用水溶解并灌胃;格列美脲组用格列美脲100毫克研磨后,用甘油溶解并灌胃;联合用药组,用上述两种方法先后灌胃;______组给予100毫克生理盐水灌胃。上述喂药过程,每天一次,连续六周;
④观察、记录所有组别实验数据。六周后对各组大鼠进行口服葡萄糖耐糖量实验,记录相关数据,分析实验结果。
【正确答案】 1、胰岛素受体的数量下降及结构功能受损、胰岛素与受体结合困难 延迟出现
2、神经递质或胰高血糖素 增加 外负内正
3、减小 4、高糖或高脂 模型组、空白对照
18-6(提升) 胰岛素是调节血糖的重要激素,研究者在普通胰岛素的基础上,研制了一种“智能”胰岛素(IA)并对其开展了系列实验(IA 的结构如左图所示)。GT 是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA 中的X 能够结合GT。为测定葡萄糖对IA 与GT 结合的影响,将足量荧光标记的IA 加入红细胞膜悬液中处理30分钟,使IA 与膜上的胰岛素受体、GT 充分结合。之后,分别加入葡萄糖至不同的终浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度,结果如右图所示。
1、正常情况下,人体血糖浓度升高时,_________细胞分泌的胰岛素增多,经_________送到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
2、胰岛素可促进血糖进入细胞内氧化分解、合成糖原或转变为脂肪,并抑制_________分解及非糖物质转化为葡萄糖。同时_________细胞分泌胰高血糖素受抑制,使血糖浓度下降。从而实现血糖浓度的平衡和稳定。人体血糖平衡的激素调节是一种_________调节。
3、据右图可得出的实验结论是_________,解释造成该结果的可能原因_________。
已知细胞膜上GT 含量呈动态变化,当胰岛素与靶细胞受体结合后,细胞膜上的GT 增多。为评估IA 调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量的胰岛素和IA,测定血糖浓度的变化,结果如图。
4、据图,对糖尿病小鼠(高血糖), _________降糖效果好,能有效降糖;原因是_________.
5、对正常小鼠(正常血糖)而言,IA 降糖效果较外源普通胰岛素温和,可以避免小鼠低血糖晕倒,据图分析原因_________。
【正确答案】 1、胰岛B 血液循环/血液
2、肝糖原 胰岛A (负)反馈
3、随悬液中葡萄糖浓度增加,膜上荧光强度下降 葡萄糖和IA(中的X)竞争GT
4、IA 高血糖时,葡萄糖和GT结合多,则IA和GT结合少,和靶细胞膜上胰岛素受体结合多,使细胞膜上GT增多,细胞加速摄入糖,血糖水平下降
5、正常血糖或低血糖时,葡萄糖和GT结合少,则IA和GT结合多,和靶细胞膜上胰岛素受体结合减少,细胞膜上GT减少,细胞减慢摄入糖,血糖下降平缓。即IA能依据机体血糖水平“智能”调节血糖
【原卷 19 题】知识点 伴性遗传的遗传规律及应用,基因重组,减数分裂异常情况分析,基因自由组合定律的实质和应用
【正确答案】
(1)基因重组 2 1/9
(2)多只雌性白色鹦鹉 aaBB
(3)雄 父本 ZdZd
【试题解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:基因A位于1号染色体上,基因B位于3号染色体上,所以虎皮鹦鹉羽毛颜色的遗传遵循基因自由组合规律。A-bb为蓝色,A_ B_为绿色,aaB_ 为黄色,aabb 不能合成色素,为白色,一 只纯合蓝色鹦鹉(AAbb)和一只纯合黄色鹦鹉(aaBB)杂交得F1,即AAbb×aaBB→AaBb (F1),F1雌雄个体随机交配得F2,表现型比例应为绿色:蓝色:黄色:白色=9: 3: 3: 1。
(1)鹦鹉羽毛颜色由两对基因控制,分别位于两对同源染色体上,所以遵循基因自由组合规律,在减数分裂过程中,控制鹦鹉羽毛颜色的两对基因间发生的基因重组可使子代发生性状分离,故F2出现了白色、蓝色、黄色和绿色四种毛色个体;结合分析可知,蓝色鹦鹉的基因型为A-bb,包括AAbb和Aabb两种;蓝色鹦鹉的基因型及比例为1/3AAbb(配子为1/3Ab)、2/3Aabb(配子为1/3Ab、1/3ab),让这些蓝色鹦鹉自由交配,子代中白色鹦鹉aabb的比例为1/3ab×1/3ab=1/9。
(2)黄色雄性鹦鹉的基因型有aaBB和aaBb,鉴定其基因型,可选择测交法,既选择多只白色雌性鹦鹉(aabb)与之杂交,得到足够多的后代,观察后代的表现型及比例:若个体基因型为aaBB,则子代全为aaBb,表现为黄色;若基因型为aaBb,则子代有aaBb和aabb,表现为黄色和白色。
(3)性染色体增加一条的ZZW个体的DMRT1基因高表达量开启性腺的睾丸发育,性别为雄性;由于亲本为纯合雄性灰羽鹦鹉(ZdZd)与雌性红羽鹦鹉(ZDW),子代为ZZW型的灰羽个体,则该个体基因型应为ZdZdW,故推测使父本减数分裂异常,产生ZdZd的异常配子,与W结合所致。
【点睛】本题考查基因自由组合定律的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。能根据题图准确判断各种颜色的鹦鹉对应基因型是解题关键。
19-1(基础) 以性染色体决定生物性别的方式有多种。果蝇的性别决定方式为XY型,鸭的性别决定方式是ZW型,蝗虫的性别决定方式为XO型(XX为雌性,XO为雄性,其中O表示空缺)。回答相关问题。
1、某正常蝗虫的体细胞中有23条染色体,则该个体的性别是____性,若对该种蝗虫进行基因组测序,则应该测定_______条染色体的DNA序列。
2、研究人员选择一定数量的性染色体为ZW的鸭胚,在其性别分化前,用某种物质处理,发现有16. 67%的鸭胚发育成具有完整雄性生殖器官的雄鸭,这一实验现象可说明生物的性状是___________________的结果。
3、下图为雌果蝇M的两对等位基因在染色体上的分布情况,它们分别控制两对相对性状,其中红眼(E)对白眼(e)、细眼(R)对粗眼(r)为显性。若该果蝇与果蝇N杂交产生的F1雌蝇中,红眼∶白眼=1∶1,细眼∶粗眼=3∶1,则果蝇N的基因型为________,F1的细眼白眼雌蝇中纯合体所占比例为______。
【正确答案】 1、雄 12 2、基因(遗传物质)和环境共同作用
3、RrXeY 1/3
19-2(基础) 已知果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组纯合个体进行杂交实验,如下图所示:
回答下列问题:
1、设计实验一与实验二的主要目的是探究______。
2、根据实验结果判断:实验一亲本的基因型分别是______;若F1雌、雄杂交,F2雄性个体中,表型为长翅红眼的概率为______。
3、实验二的F1中出现了1只特殊的白眼雌蝇个体(只考虑眼色这一对性状),请分析:
①若该蝇是基因突变导致的,则该蝇的基因型为______。
②若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该蝇产生的配子为______。
③若检验该蝇产生的原因,可用表型为______的果蝇与其杂交,根据后代的表型及比例即可判断。
【正确答案】 1、翅型与眼色两对相对性状的遗传是否与性别相关联(合理即可)
2、aaXBXB、AAXbY 3/8
3、XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼雄性
19-3(巩固) 雌鸟和雄鸟的性染色体组成分别是ZW和ZZ。某种鸟羽毛的颜色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B 、b 仅位于Z 染色体上。A和B同时存在时羽毛为黑色, B存在而A不存在时为灰色,其余情况为白色。
1、一只纯合灰色雄鸟与一只白色雌鸟杂交,F1代出现2种颜色。
①亲代雌鸟基因型为________。
② 将F1代黑色雌雄鸟随机交配,所得F2代颜色分离比为______,在F2代黑色雄鸟中杂合子占的比例为_____。
2、该鸟体内另有一对基因H、h,与基因A、a 不在同一对同源染色体上。当h基因纯合时对雄鸟无影响,但会使雌鸟性反转成可育的雄鸟。让一只纯合黑色雄鸟与一只白色雌鸟杂交,所得F1代鸟随机交配,F2代雌雄比例为3:5 ,且没有出现灰色鸟。
① H、h基因位于____染色体上,亲代雌鸟的基因型为________。
② F2代雄鸟中不含W染色体的个体所占比例为_______。
③如果要鉴定F2代某只雄鸟M是否发生性反转,可将该雄鸟与基因型为_________(填HH、Hh或hh)的雌鸟杂交得到F3代(WW的胚胎不能存活),统计F3代中性别比例,如果F3代中雌雄比为_____________,则M发生了性反转。
【正确答案】 1、AaZbW 9:3:4 5/6
2、常 HHAAZbW 4/5
HH(Hh) 2雌:1雄(1:2)
19-4(巩固) 家蚕为ZW型性别决定的二倍体生物。一对等位基因A/a(位于家蚕10号染色体上)控制蚕卵颜色的黑色和白色;另一对等位基因B/b控制家蚕体表有斑纹和无斑纹。回答下列有关问题:
1、选取纯合白卵无斑纹雄蚕和纯合黑卵有斑纹雌蚕杂交,结果如下表所示。
P
纯合白卵无斑纹(♂)×纯合黑卵有斑纹(♀)
F1
♀
黑卵无斑纹
♂
黑卵无斑纹
F2
♀
黑卵无斑纹∶白卵无斑纹∶黑卵有斑纹=2∶1∶1
♂
黑卵无斑纹∶白卵无斑纹∶黑卵有斑纹=2∶1∶1
根据上述杂交结果,可判断控制有无斑纹的基因和控制卵色的基因________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,若F2中出现了一只白卵有斑纹雌蚕,有可能是亲本在________期发生了基因重组导致的。
2、雄蚕比雌蚕食桑量低,但产丝率高且丝质好。科研人员用γ射线处理杂合的黑卵雌蚕,经筛选得到了下图所示的两种新品系,新品系是发生了________(变异类型)的结果。将常染色体上的基因转移到性染色体上,目的是为了_________________;选择卵色基因进行新品种的培育,是因为________________。若将品系1、品系2分别与白卵雄蚕(aa)杂交,产生的黑卵家蚕的基因型分别为________、________。
【正确答案】 1、不遵循 减数第一次分裂前期
2、染色体结构变异或易位 更容易区分雄性和雌性以获得更高的产丝率 可以更早地进行雌雄筛选 aaZAZ、aZAZ aaZWA、aZWA
19-5(提升) 下图是自然界中几种常见的性别决定方式,请根据所学知识回答下列有关问题:
1、果蝇的长翅和残翅受一对等位基因(A、a)控制,灰体和黄体受另外一对等位基因(B、b)控制。某兴趣小组用一只长翅灰体雌果蝇和一只长翅灰体雄果蝇为亲本杂交,子代表型及比例为长翅灰体雌∶残翅灰体雌∶长翅灰体雄∶残翅灰体雄∶长翅黄体雄∶残翅黄体雄=6∶2∶3∶1∶3∶1。回答下列问题:
如果不考虑 X、Y 的同源区段,则两亲本的基因型分别是______,用子代的残翅灰体雌果蝇与长翅黄体雄果蝇杂交,子二代中残翅黄体雄果蝇占的比例是______。
2、蝗虫体内正在分裂的神经干细胞中,显微镜下能看到______个四分体;蜜蜂的性别由______决定。
3、已知控制蝴蝶所产卵壳颜色的基因E(黑色)和e(白色)在性染色体上,但不知是位于同源区段,还是非同源区段。现有纯合控制产黑卵和产白卵雌、雄个体多只,如何通过一代杂交实验观察后代雌蝶产生的卵壳颜色,判断基因(E和e)在性染色体上的具体位置?
请写出实验方案及相应结论。
实验方案:______。
结果及结论:
①如果______,则(E、e)位于性染色体的同源区段上。
②如果______,则(E、e)位于性染色体的非同源区段上、
【正确答案】 1、AaXBXb、AaXBY 1/24
2、0 染色体组数(或染色体数目)
3、选用纯合控制产白卵雄性个体和纯合控制产黑卵雌性个体杂交,观察后代雌蝶所产卵壳的颜色 所有卵壳的颜色均为黑色 所产卵壳大约一半为黑色,一半为白色(或所产卵壳既有白色又有黑色,且比例相当)
19-6(提升) 家鸡的短腿和正常腿由一对等位基因(A、a)控制,浅色胫和深色胫由另外一对等位基因(B、b)控制,两对基因独立遗传。相关实验如下图,实验二是从F1中选出短腿浅胫雌雄个体,进行杂交。不考虑突变和ZW同源区段的情况,请回答:
1、A基因位于_____染色体上,B基因位于_____染色体上。
2、实验一中两个亲本的基因型分别为_____、_____。
3、实验二F2中短腿浅胫雄性个体中纯合子的概率为_____。如果让实验一F1中雌雄个体自由交配,后代中纯合正常腿浅胫雄性的占比是_____。
4、下图是实验二F2中某只鸡的相关染色体及基因位置关系图,这只鸡体内细胞分裂过程中最多有_____个a基因。为了获得正常腿后代同时能通过雏鸡的性状判断性别,可以设计实验方案:让该个体与实验二F2中性状为_____的个体杂交得到F3,再从F3代中选择性状为_____杂交得到F4,F4代中雄鸡的性状为_____。
【正确答案】 1、常 Z 2、AaZBZB aaZbW
3、0
3/20
4、4
正常腿深胫雌性aaZbW
正常腿深胫的雄性个体(aaZbZb)和正常腿浅胫的雌性个体(aaZBW)
(正常腿)浅色胫
【原卷 20 题】 知识点 种群数量增长曲线,能量流动的相关计算,生态系统中信息的种类、作用及传递过程
【正确答案】
(1)有利于有机污染物被充分分解;有利于植物对无机盐的充分吸收,防止水体富营养化 就地保护#建立自然保护区
(2)群落 调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
(3)2.4×108 单向流动、逐级递减
(4)负反馈 P2
【试题解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲为该生态系统修复后的部分生物的营养关系,其中食物网第一营养级的生物是黑藻、苦草等;第二营养级的生物有螺蛳、草鱼、罗非鱼;第三营养级的生物有草鱼、罗非鱼和野鸭;第四营养级的生物是野鸭。图乙中共有三条食物链,分别是:E→B,E→D,E→C→A。
(1)在修复该生态系统时要控制污水流入的速率,较慢的流入速率有利于有机污染物被充分分解,还有利于植物对无机盐的充分吸收,防止水体富营养化;生物多样性的保护可分为就地保护和异地保护,其中保护生物多样性最有效的措施是就地保护(或建立自然保护区)。
(2)图1中苦草等沉水植物大量繁殖后,部分浮游植物的生物量下降,大型底栖动物的数量有所增加,这是不同物种间的研究,属于在群落水平上研究的结果;根据题意分析,沉水植物通过一定的信息传递吸引浮游动物栖息在其叶表面,从而抚育出高密度的浮游动物;浮游动物能够大量捕食浮游藻类,也间接地控制了藻类的数量,说明信息传递能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(3)根据以上分析已知,图乙共有三条食物链,分别是E→B,E→D,E→C→A,由于要求A的能量最多,则传递率按20%计算;已知B种群中的能量为1.2×108kJ,D种群同化的能量为1.8×108kJ,则E通过食物链E→B传给B的能量=1.2×108kJ÷20%=6×108kJ,E通过食物链E→D传给D的能量=1.8×108kJ÷20%=9×108kJ,因此通过食物链E→C→A的总能量为7.5×109kJ-6×108kJ-9×108kJ=6.0×109kJ;又因为E到A的食物链中,A是第三营养级,所以A得到的是6.0×109×20%×20%=2.4×108(kJ);该过程体现了生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
(4)据图分析,该模型是用曲线表示构建的属于数学模型,曲线在高时会调节其值降低,在低时会调节升高,反映了生态系统最基本的负反馈调节机制;天敌种群数量在P2处上下波动,害虫数量在N2处上下波动,所以害虫的K值为N2,天敌的K值为P2。
【点睛】解答本题的关键是识记生态系统的营养结构、群落的空间结构及群落演替的类型,掌握生态系统的功能,并能够根据图乙中的食物链种类和题干要求进行相关计算。
20-1(基础) 某生态系统的能量流动如下图1所示,图中数字表示能量数值,单位:J/(cm2·a)。图2表示生态系统中某一种群增长速率。回答下列问题:
1、分析图1可知,在生态系统的结构中,C属于____________消费者。C用于生长发育繁殖的能量是____________J/(cm2·a)。
2、能量从第二营养级传递到第三营养级的传递效率是_____________。若气候干旱造成A产量降低,但第二营养级传递到第三营养级的传递效率保持不变的原因是_____________。
3、若调查生态系统中鼠种群的增长速率,首先需要调查种群密度,调查范围为Shm2,第一次捕获并标记n只鼠,第二次捕获M只鼠,其中有标记鼠m,该鼠的种群密度为____________。根据图2分析可知,该鼠种群呈____________形增长。
【正确答案】 1、次级 12 2、10% 营养级之间能量传递效率一般在10%-20%,B、C都数量减少,不改变营养级间的能量传递效率
3、只/hm2 S
20-2(基础) 内蒙古某校学生对周边的一草原进行调查,根据调查结果绘制相应的图表。请回答下列问题:
1、下图是样方面积与所含物种数量的关系,若要调查某种双子叶植物的种群密度,选取样方的最佳面积为S5,你认为是否合理?______________。若要调查黄鼬的种群密度,常采用的方法是______________,若调查结果比实际值低,可能的原因是______________、______________。
2、调查不同物种A~J在5个样方中的数量如下表所示(单位:个/100 m2),则物种G的种群密度是______________个km2。物种D不同个体之间的形态结构差异属于______________多样性,样方1与样方2的差异体现了群落的______________结构。
样方
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
1
0
2
2
0
6
3
1
4
10
0
2
6
4
0
3
0
0
5
3
0
8
3
3
0
2
6
8
4
6
5
12
6
4
5
2
0
6
4
0
8
0
8
10
5
2
0
4
5
0
3
0
6
9
10
3、若该草原的营养结构仅由甲、乙、丙、丁、戊5个种群构成,其结构如下图所示。各种群同化量如下表。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
同化量(J/hm2·a)
1.1×108
2×107
1.4×109
9×107
2.4×106
该草原的营养结构中,D为______________种群,第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为______________。若丁的数量锐减,则短时间内甲的数量变化是______________。
【正确答案】 1、不合理 标记重捕法 被标记个体更易被重捕 两次捕捉间隔时间短等
2、4×104 遗传(基因) 水平
3、乙 10% 减少
20-3(巩固) 在稻田中饲养中华绒螯蟹(俗称“河蟹”),由于河蟹喜食底栖动物、水稻害虫和杂草,且河蟹的爬行能起到松土的作用,因而有利于水稻的生长,达到稻谷和河蟹双增收的目的。图1是重庆开县竹溪镇某稻蟹田的能量流动图解,其中的字母表示能量数值。请回答下列问题:
1、在单一种植水稻模式下,水稻的“绿色”为害虫提供了采食的信息,这表明信息传递在生态系统中的作用是_____。农民常使用灯光诱虫、杀虫,这种防治害虫的方法属于_____防治。从能量流动角度分析,诱杀害虫的意义是_____。
2、图1中的d代表_____。b/a的比值可能会大于20%,由图分析原因是_____。
3、图2是某同学绘制的该生态系统的碳循环示意图,请用箭头加文字的形式帮他补充完整。_____
【正确答案】 1、调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定 生物 调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
2、初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量 初级消费者从饲料中获取了部分能量
3、
20-4(巩固) 森林及其产品的固碳功能对减缓气候变化具有重要作用,木质林产品(HWP)是缓解温室效应的重要碳库。下图1为HWP在森林阶段的部分碳循环示意图;下图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量,曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。请回答下列问题:
1、森林生态系统中的碳元素主要以__________的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后,原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中,其回归途径除了图1中的途径外,还有__________。
2、图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是__________。
3、湿地在上亿年的形成过程中,泥炭不断堆积,形成巨大的“碳库”。湿地对温室气体总量的影响是巨大的,湿地二氧化碳的排放情况与受保护的状况直接相关。据统计,湿地退化排放的二氧化碳约占全球年排放量的11%。其中,泥炭地的破坏会导致每年排放30亿吨二氧化碳。
①湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物,形成了群落的__________结构。食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的__________就是沿着这种渠道进行的。
②湿地中有很多水鸟,多以鱼等水中生物为食。图3表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位:J/(cm2·a)],其中C表示__________,若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/(cm2·a),则两营养级的能量传递效率为__________%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况,图中未显示出来的能量是__________。
4、习近平提出,中国二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和。下列相关理解正确的是__________。
A.无机环境中的碳可在碳循环中被生物群落反复利用
B.不是每个生态系统都可依靠自身实现碳中和
C.二氧化碳排放增多是导致气温升高的化学信息
D.发展低碳经济、植树造林是实现碳平衡的有效手段
【正确答案】 1、有机物 (分解者)微生物的分解作用
2、不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同
3、垂直 物质循环和能量流动 该营养级生长、发育、繁殖的能量 16 未被利用的能量 4、ABD
20-5(提升) 图甲是某草原生态系统中碳循环模式图,图中A、B、C、D表示生态系统的成分,①②③为特定的生理过程;图乙表示该系统中部分生物间的食物关系;图丙表示该生态系统中1、2、3三个物种的环境容纳量和某时刻种群的实际大小。请据图分析回答:
1、该生态系统中每种生物在生长发育过程中不断地与其他生物进行着信息交流,其作用在于调节生物的_____(填“种内”或“种间)关系,以维持生态系统的稳定。
2、在图甲①③过程中碳主要以_____的形式进行循环。图乙中的生物对应图甲中的_____(用字母表示)。
3、图乙中,若鼠和昆虫被分解者分解的能量为a,呼吸作用消耗的能量为b,用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为c,则图中第二营养级的同化量可表示为_____。
4、假设蛇从鼠处直接获得的食物占其食物总量的60%,则蛇增加10kg,至少需要植物_____kg。
5、由图丙可知,_____物种当时的种内斗争最剧烈。
【正确答案】 1、种间 2、CO2 B、D
3、b+c 4、650
5、2
20-6(提升) 图1为加拿大北部山区生态系统中部分生物构成的食物网。图2为两个营养级能量的来源和去路的简图。输入第一营养级的能量(W1),即生产者的同化量,其中一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失,另一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖。请据图回答:
1、图1中有___________条食物链,其中雪兔和北极狐之间的关系为___________。
2、若图1中雷鸟的数量急剧减少,雪兔的种群数量会___________。
3、同化量为每一营养级从环境中获取并转化成自身有机物的能量。图2中第二营养级的同化量为___________(填字母),图中B1表示___________。
4、人口的数量常常随着环境资源、社会发展等因素的改变而发生波动。最新预测我国60岁以上的人口在总人口中的比重如下表所示:
2020年
2030年
2040年
2050年
16.6%
23.3%
26.5%
28.7%
表中数据说明到2050年,我国人口的年龄结构属于___________,这将严重影响劳动力来源,导致经济衰退和加重养老负担,因此我国适时放开“二孩”政策。
5、2015年全球多数国家气温监测显示:年平均气温较往年持续升高。如图是与温室气体有关的循环示意图:
①图中B代表生态系统组成成分中的___________;a代表的主要生理过程是___________。
②温室效应是由于以___________为主的温室气体增多,打破了生物圈中的物质平衡,为了减少温室气体的含量,有效措施之一是加大图中___________(用箭头和图中字母表示)的途径,也可开发太阳能、水能、核能等新能源,减少人类对燃烧煤炭、石油等化石燃料的依赖。
【正确答案】 1、5 捕食、种间竞争
2、减少 3、D1或A2+B2+C2+D2 生产者未被利用的能量
4、衰退型 5、分解者 光合作用 CO2 C→A
【原卷 21 题】 知识点 培养基的成分及其功能,培养基的类型及其应用,微生物的接种方法,微生物的培养与菌种保藏
【正确答案】
(1)碳源和氮源 其他细菌
(2)营养物质的充分利用,也能为目的菌的生长繁殖提供充足的氧气 最少 对目的菌进行扩大培养(或获取更多的目的菌)
(3)纯化目的菌 固定化细胞
【试题解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、微生物的营养物质主要有:碳源、氮源、水和无机盐等。选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
(1)生物的生长需要培养基提供基本的营养物质,包括水、无机盐、碳源和氮源等;霉菌属于真菌,在培养真菌的过程中,常往培养基中添加抗生素,目的是抑制其他细菌的生长,这种培养基属于选择培养基。
(2)振荡培养能使培养液溶解更多的氧气,有利于微生物的生长繁殖,也有利于培养液中的营养物质被充分利用;由于拜莱青霉菌能将难溶性磷酸盐转变为植物可吸收利用的磷酸盐,因此培养后,培养液中难溶性磷酸盐含量越低,说明目的菌的溶磷能力越强,液体培养基中能对目的菌进行扩大培养,故应选择培养瓶中难溶性磷酸盐含量最少的培养液。
(3)将菌液接种到固体培养基上继续培养,可获得由单个细胞生长繁殖而来的菌落,便于纯化目的菌株;要固定溶磷能力强的拜莱青霉菌,应该采用固定化细胞技术。
【点睛】本题考查微生物的培养与分离,要求考生识记相关知识,意在考查学生的实验与探究能力。准确判断题图信息是解题关键。
21-1(基础) 如图是果酒和果醋发酵的装置图,回答下列有关发酵工程的问题:
1、果酒制作过程中酵母细胞产生CO2的场所是_____。进行果醋发酵时,阀a和阀b的开闭状态是_____。
2、泡菜制作过程中pH下降,主要原因是_____。
3、研究人员计划从土壤中重新筛选酿酒酵母以替代老化菌种进行果酒发酵。具体流程如图:
I、步骤①土样应取自当地_____(填“表层”或“深层”)土壤;步骤②需充分振荡20min,主要目的是_____。
Ⅱ、步骤③将土壤悬浮液稀释了_____倍,步骤④所用的接种工具是_____。纯化培养时,需同时进行未接种培养基的培养,目的是_____。
【正确答案】 1、细胞质基质和线粒体 阀a打开,阀b打开
2、泡菜制作过程中不断产生乳酸,乳酸积累导致pH呈下降趋势
3、表层 使土壤中的微生物充分释放到无菌水中 1000 涂布器 检测培养过程中培养基是否被杂菌污染或检测培养基是否完全灭菌
21-2(基础) 乳酸菌是一种厌氧型细菌,实验室常利用溶钙圈法对产酸菌进行筛选,其原理是产酸菌产生的酸性物质和CaCO3反应而出现的溶解圈,另外,CaCO3还可中和产生的酸,维持培养基品质相对稳定。北方小吃浆水中的产酸菌主要是乳酸菌(厌氧型)和醋酸菌(好氧型),现欲对某浆水样品中这两种产酸菌进行筛选,其操作过程如下图一,图二为两种不同的接种方法。请分析回答下列相关问题:
1、①操作中制备的培养基时,除加入____作为营养成分外,还需加入_____,并对培养基用____法进行灭菌。
2、③操作前,应随机抽取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间,这样做的目的是_____,若只需获得乳酸菌一种菌种,则④操作中的培养必须在______条件下培养。
3、若对筛选获得的菌株进行计数,应选择图二中_____图对应的操作方法,用此方法测定菌体的数目,其原理是_______。但是,用此方法统计的菌落数比接种活菌的实际数目要低,原因是_________。
【正确答案】 1、水、碳源、氮源和无机盐 维生素 高压蒸汽灭菌
2、检测培养基灭菌是否合格 无氧
3、乙 在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落 当两个或多个细胞连在一起时,观察计数只能计为一个菌落
21-3(巩固) 垃圾分类是垃圾终端处理设施运转的基础,实施生活垃圾分类,可以有效改善城乡环境,促进资源回收利用。厨余垃圾富含淀粉、蛋白质、脂肪等,利用微生物发酵处理不仅可以减少环境 污染,还可以生产大量的微生物菌体蛋白(可做饲料),实现厨余垃圾的无害化和资源化利用。
1、厨余垃圾废液中的微溶性物质,可以被微生物在体外分解,原因是微生物能合成并分泌__________。
2、研究发现圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理厨余垃圾废液效果很好。为研究这两种菌种处理某餐厨垃圾废液的最佳接种量比,研究者将两种菌液进行不同配比,分别接种于等量相同餐厨垃圾废液中。培养3天后测定活菌数,取一定量菌液进行___________,然后分别取0.1mL的菌液采用____________接种于完全培养基中培养,并选取菌落数在___________范围内的平板计数。实验结果如下图所示。由实验结果可知两菌种接种量比例为______时,废液中两种菌种的有效活菌数能够实现同步最大化。
3、用此方法统计的数值往往比显微镜直接计数法统计的数目少,原因是__________。
4、本实验的研究者还需进一步检测________,以确定两种菌种接种量比对该餐厨垃圾废液中微溶性物质的降解效果。
【正确答案】 1、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等
2、梯度稀释 涂布 30~300 1∶1
3、当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只有一个菌落。由于显微镜下无法区分细胞的死活,计数结果包含死细胞。
4、实验前后废液中蛋白质、脂肪的含量
21-4(巩固) 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以被降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S 的细菌菌株。回答下列问题:
1、从用途上分,图中甲培养基和乙培养基都属于_______培养基。该类培养基能分离得到高效降解S的细菌菌株的原理是______。
2、从物理性质上分,图中甲培养基属于________培养基。细菌在甲培养基中进行振荡培养时繁殖速度比静置培养时快,原因是振荡培养能________。
3、步骤③中不能直接用涂布器将菌液涂布在平板上进行菌落计数,原因是______。
4、除了利用淤泥中的细菌菌株来高效降解物质S,还可以利用这些细菌菌株产生的酶来高效降解物质S。研究人员通过固定化酶技术来高效降解物质S,该技术与单独使用酶相比,优点是_______。
【正确答案】 1、选择 该类培养基允许分解物质S的细菌生长,同时抑制(或阻止)其他种类的微生物的生长
2、液体 提高培养液中的溶解氧;增大细菌与培养液的接触面积,提高吸收营养物质的效率
3、甲中培养过程增加了高效降解S的菌株数量,直接使用涂布平板操作会导致菌液中细菌数目过多得不到单个菌落
4、能与产物分离,还可以被反复利用
21-5(提升) 野生型菌株经过突变后可能失去合成某种营养物质的能力,称为营养缺陷型菌株,只有在基本培养基中补充所缺乏的营养物质后才能生长。根据其无法合成的物质种类可分为氨基酸缺陷型菌株、维生素缺陷型菌株和碱基缺陷型菌株等。请完成以下获得营养缺陷型菌株的步骤:
1、【诱变处理】用紫外线诱变野生型大肠杆菌;
【选出缺陷型】限量培养法可用于营养缺陷型菌株的检出,其原理是野生型菌株在限量培养基上获取营养物质的能力强于营养缺陷型菌株,如图甲所示,其中菌落______________(填“A”或“B”)即为检出的营养缺陷型大肠杆菌菌株。该方法中还得将一个未接种的平板同时放在恒温培养箱中培养,其目的是_____________。从功能上看,限量培养基属于一种_____________培养基。
2、【鉴定缺陷型】利用生长图谱法可初步确定检出的营养缺陷型大肠杆菌的类型,即在基本培养基乙的A-E这5个区域中分别添加不同的营养物质,然后用_______________法将检出的营养缺陷型大肠杆菌接种在乙上,若培养一段时间后在乙的BC交界处长出了菌落,则说明该菌株是______________营养缺陷型菌。
3、【鉴定缺陷亚型】研究小组用上述方法鉴定了某菌株属于维生素营养缺陷型,为了进一步确定该菌株的具体类型,他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组,分别添加与图丙培养基的对应区域,然后接种菌株后培养一段时间。
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素B1
维生素B2
维生素B6
维生素B12
2
维生素C
维生素B1
维生素D2
维生素E
烟酰胺
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
泛酸钙
4
对氨基苯甲酸
维生素B6
维生素E
胆碱
肌醇
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
肌醇
若观察到区域1和区域2产生茵落,则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是__________;若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在丙培养基上形成菌落的位置是__________。
【正确答案】 1、B 作为空白对照,判断培养基本身是否被杂菌污染 选择培养基
2、稀释涂布法 氨基酸和维生素营养缺陷型菌
3、维生素B1 3与5的交界处
21-6(提升) 土壤中的某些细菌能产生脲酶,脲酶能使尿素分解产生NH3和CO2。从土壤中分离和纯化尿素分解菌的部分操作如图所示。回答下列问题:
1、制备培养基平板的过程中,调节pH应在____________(填“灭菌前”或“灭菌后”)。系列梯度稀释后,采用____________(填工具)将0.1mL稀释液接种到培养基平板上。
2、为保证上述实验中统计结果更接近实际值,下列处理合理的是____________(填序号)。
①每个稀释度下至少接种3个平板,统计菌落数并求其平均值
②24h后统计菌落数,将记录的菌落数目的平均值作为结果
③选取菌落数为30~300的平板计数
若每个平板上单菌落数目均符合统计要求,且单菌落数目的平均数为n,则可估算出1g该土壤样品中尿素分解菌的数目约为____________个,用此法估算尿素分解菌数目的前提条件之一是在培养基中添加____________作唯一氮源。
3、感染幽门螺杆菌(Hp)会引起一系列胃部疾病,在消化内科,患者常被要求做Hp检测。
①Hp能产生脲酶,基于这一原理的13C—尿素呼气试验是Hp检测的重要手段:口服含13C—尿素的胶囊,一段时间后,收集受试者呼出的气体并用红外光谱仪来检测其中13CO2的情况。若呼出的气体中检测出13CO2,则可判断受试者为Hp感染者。请简述13C—尿素生成13CO2。并转运到呼出的气体中的过程:____________。
②少数患者因感染耐药性Hp,用常规方法无法进行根除治疗,此时可以采取分离培养的方法,有针对性地筛选出最有效的抗生素:取少量从患者体内分离纯化的耐药性Hp接种在培养基平板上,将用不同候选抗生素和_____________浸润的圆形滤纸片贴在细菌平板上,将培养皿倒置于37℃的恒温培养箱中培养,观察____________。
【正确答案】 1、灭菌前 涂布器
2、①②③ n.105 尿素
3、受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2 菌液 抑菌圈的大小
【原卷 22 题】 知识点 DNA重组技术的基本工具,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定
【正确答案】
(1)缺少标记基因、复制原点被限制酶切割
(2)限制酶(PvuⅠ)和DNA连接酶 3
(3)3.1 kb 3.6 kb
(4)在含有氨苄青霉素的培养基上培养经过导入处理的大肠杆菌,若能形成白色菌落的即为导入重组质粒的大肠杆菌
(5)ADF
【试题解析】
【分析】基因工程是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫作重组DNA技术。
基因工程的工具有限制性核酸内切酶(简称限制酶)、DNA连接酶和运载体。
作为目的基因运载体的基本条件是必须含有标记基因、复制原点、酶切位点等。
分析题图可知,目的基因需要用Pvu Ⅰ酶切割。
(1)分析题图可知,质粒A上没有任何标记基因,所以不能用作运载体。质粒C上有标记基因,目的基因和运载体都需要用Pvu Ⅰ酶切割,而其复制原点会被限制酶切割掉,所以不能用作运载体。
(2)将图中的目的基因与质粒B进行重组,需要用到限制性核酸内切酶Pvu Ⅰ;连接时需用DNA连接酶。如果是两两重组可能会有质粒-质粒、目的基因-目的基因、质粒-目的基因3种组合方式。
(3)分析题意可知,需要用Pvu Ⅰ酶切割目的基因和质粒,再连接形成重组质粒,因此重组质粒的长度为2.7+4.0=6.7kb。质粒与目的基因有正向和反向两种连接方式,若为正向连接(目的基因上的EcoR I酶切位点与质粒B上的EcoR I酶切位点的距离较近),则重组质粒上EcoR I酶的识别位点与目的基因上EcoR I酶的识别位点之间的长度为0.8-0.7+1.0=1.1kb和4.0-1+2.7-(0.8-0.7)=5.6kb;若是反向连接(目的基因上的EcoR I酶切位点与质粒B上的EcoR I酶切位点的距离较远),则重组质粒上EcoR I酶的识别位点与目的基因上EcoR I酶的识别位点之间的长度为0.8-0.7+4.0-1.0=3.1kb和1.0+2.7-(0.8-0.7)=3.6kb。因此用EcoR Ⅰ酶切割重组质粒,若出现长度为1.1kb和5.6kb或3.1kb和3.6kb的片段,可以判断该质粒已与目的基因重组成功。
(4)分析题意可知,lacZ为蓝色显色基因,且重组质粒中含有氨苄青霉素抗性基因。若选择自身不含lacZ基因并对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞,则在含有氨苄青霉素的培养基上培养成功导入的大肠杆菌,若能形成白色菌落的即为导入重组质粒的大肠杆菌。
(5)A、使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解,以使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达,A正确;
B、质粒运载体也能进入细胞,B错误;
C、质粒通常是存在于原核生物或酵母菌中的环状DNA分子,质粒运载体可能是从细菌或者酵母菌的DNA改造的,C错误;
D、质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则,D正确;
E、质粒运载体能把目的基因整合到受体细胞中,但即使不整合到受体细胞的DNA中也能表达,E错误;
F、质粒是双链环状DNA分子,没有限制酶切割目的基因就无法插入,就无法使用质粒运载体,F正确。
故选ADF。
【点睛】本题主要考查基因工程的操作程序,意在考查考生能从材料中获取信息的能力,并能运用所学知识解决相关的生物学问题。
22-1(基础) 三氯生是一种抑菌物质,具有优异的贮存稳定性,可以替代抗生素用于基因工程中筛选含目的基因的受体细胞。已知fabV(从霍乱弧菌中发现的烯脂酰ACP还原酶)基因可以使大肠杆菌抵抗三氯生。
1、通过PCR方法获取fabV基因时,Taq酶只能从__________________延伸DNA链,而不能从头开始合成DNA,因此需要先根据__________________设计两种特异性引物序列。反应体系的初始温度设置在90~95℃的目的是____________________。
2、在④步骤中,科研者需将大肠杆菌菌液利用稀释涂布平板法接种到加有三氯生的细菌培养基上,待菌落长成后,直接挑取菌落加入到PCR反应系统中进行基因鉴定。PCR过程中不需要先提取细菌DNA的原因是________________________________________________________________________________________。
3、某科研团队将可以受温度调控的基因插入上述选出的重组质粒中,构建了温度调控表达质粒(如图2)。其中C基因在低温下会抑制P1,R基因在高温下会抑制P2。如果将lacZ基因和GFP基因插入图2质粒中,使得最后表现为低温下只表达GFP蛋白,而高温下只表达lacZ蛋白。则lacZ基因插在_____________之间,GFP基因插在______________________之间。
【正确答案】 1、引物的3′端 目的基因fabV基因两端碱基序列 使fabV基因受热变性后解为单链
2、大肠杆菌属于原核生物,其DNA是裸露的,可以直接作为PCR模板,且PCR变性阶段的高温可直接杀死细菌,使其释放DNA
3、P1→T1 P2→T2
22-2(基础) 下面是将乙肝病毒表面主蛋白基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程图。巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母,能将甲醇作为其唯一碳源。该酵母菌体内无天然质粒,科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体,其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组,将目的基因整合于染色体中以实现表达。已知当甲醇作为唯一碳源时,该酵母菌中AOX1基因受到诱导而表达(5ʹA0X1和3ʹAOX1(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子)。请分析回答:
资料3:限制酶酶切位点.
限制酶
识别序列及酶切位点
SnaB I
AvrII
Sac I
Bgl II
1、为实现HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,应该选择______切割质粒,并在HBsAg基因两侧的A和B位置接上______,这样设计的优点是______。
2、酶切获取HBsAg基因后,需用______将其连接到pPIC9K质粒上,形成重组质粒,并将其导入大肠杆菌以获取______。
3、步骤3中应选用限制酶______来切割重组质粒以获得重组DNA,然后再将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。
4、为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功,在培养基中应该加入______以便筛选;若要检测转化后的细胞中是否含有HBsAg基因转录产物,可以用______方法进行检测。
5、转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入______以维持其生活,同时诱导HBSAg基因表达。
【正确答案】 1、SnaB I、AvrⅡ 相应的限制酶识别序列 确保定向连接(避免质粒和目的基因自身环化及自连)
2、DNA连接酶 大量重组质粒
3、BgIⅡ 4、卡拉霉素 分子杂交
5、甲醇
22-3(巩固) 假结核耶尔森氏菌(细菌Y)在其他细菌的竞争中常常据优势,推测与其tcel基因和tcil基因的表达有关。
1、细菌Y的核糖体可与尚未转录完成的_____结合进行蛋白质的翻译。
2、研究者用获取的基因分别构建重组质粒。将转化后的大肠杆菌进行培养、计数,绘制出大肠杆菌生长曲线。如图1。
转化前需先将大肠杆菌处理为_____细胞,对照组大肠杆菌导入_____。据图1结果推测tcel蛋白对大肠杆菌具有毒性,tcil蛋白的作用是_____tcel蛋白的毒性。
3、研究者发现细菌Y产生的tcel蛋白是一种分泌蛋白,利用野生型细菌Y及其不同突变体进行了如下实验:在固体培养表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜,滤膜不影响菌体吸收培养基中的营养物质。将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜,滴加等量的另一种菌(上层菌),共同培养48h后,将两张滤膜上菌体刮下计数,计算上层菌与下层菌数量的比值,得到图2结果:
①实验中的____等均需灭菌处理;对菌体进行计数的方法是:___,待菌落数稳定时计数。
②图2结果_____(支持/不支持)(2)推测。请解释乙组结果出现的原因。_____
4、tcel蛋白能与Y菌表面的B蛋白识别并结合。研究者利用GFP基因控制合成的蛋白可发出绿色荧光的原理,用工程菌生产可发出绿色荧光的tcel蛋白,将该蛋白分别与野生型细菌Y及B蛋白突变体菌接触后,结果证实tcel蛋白通过B蛋白才能进入靶细胞内发挥作用。请填写基因表达载体中①~④的结构名称,并预期实验现象。①~④依次为_____;预期现象:_______________
【正确答案】 1、mRNA 2、感受态 空质粒 中和
3、滤膜、固体培养基 稀释涂布平板法 支持 野生型可产生tce1蛋白作用于tce1-tci1双突变体,后者无法产生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性,生长受抑制,使野生菌在竞争中占据优势
4、启动子、GFP-tce1融合基因、终止子、标记基因 细菌Y检测到绿色荧光,B蛋白突变体未检测到绿色荧光
22-4(巩固) 某学习小组为研究真菌基因m的功能,构建了融合表达蛋白M和tag标签的质粒,请结合实验流程回答下列问题:
1、目的基因的扩增
①提取真菌细胞______,经逆转录获得cDNA,进一步获得基因m片段。
②为了获得融合tag标签的蛋白M,设计引物P2时,不能包含基因m终止密码子的编码序列,否则将导致______。
③热启动PCR可提高扩增效率,方法之一是:先将除TaqDNA聚合酶(Taq酶)以外的各成分混合后,加热到80℃以上再混入酶,然后直接从94℃开始PCR扩增,下列叙述正确的有______
A.Taq酶最适催化温度范围为50~60℃
B.与常规PCR相比,热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C.PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性
D.两条子链的合成一定都是从5′端向3′端延伸
2、重组质粒的构建
①将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合,用特定DNA酶处理形成黏性末端,然后降温以促进______,形成A-m结合体。将A-m结合体导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及DNA连接酶等,完成质粒的环化。
②若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开,则Sma I的酶切位点可能在______。
3、融合蛋白的表达
①用含有尿嘧啶的培养基培养URA3基因缺失型酵母,将其作为受体菌,导入质粒A-m,然后涂布于无尿嘧啶的培养基上,筛选获得目的菌株,其机理是______。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签,说明______,后续实验可借助tag标签进行蛋白M的分离纯化。
【正确答案】 1、mRNA 蛋白M上不含tag标签 BD
2、黏性末端碱基配对 基因m的连接处、基因m的内部
3、受体菌在无尿嘧啶的培养基上无法生长,导入重组质粒的受体菌含有URA3基因可以长成菌落 融合基因表达(或融合基因正确解码)
22-5(提升) 人绒毛膜促性腺激素(HCG)是一种糖蛋白激素,由α链和β链(hCGβ)结合而成。近年研究显示,hCGβ可表达于结肠癌等多种恶性肿瘤细胞,研发抗hCGβ疫苗已成为近年来肿瘤生物治疗新的热点,下图为其主要研究路线,请回答下列问题。
1、女性在妊娠第8d左右,尽管体内HCG含量很低,但仍可用抗人绒毛膜促性腺激素单抗制成的“早早孕诊断试剂盒”作出诊断,体现出单克隆抗体具有_____的优点。某女性未受孕但被检测出血清HCG含量大幅度升高,为明确原因,还需进行_____检测。
2、登录GenBank数据库,可查询获得hCGβ基因组序列,再通过_____可特异性地快速扩增hCGβ基因。用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用_____两种限制酶(选填编号①EcoRI②NheI③KpnI④BamHI)切割。
3、酶切后的载体和目的基因片段,通过_____酶作用后形成混合连接物,导入处于_____状态的大肠杆菌细胞。为了筛选出转入重组质粒的大肠杆菌,可用酶切法鉴定重组质粒,通过电泳检测酶切片段判断是否构建成功。选用与构建重组质粒相同的酶处理重组质粒,电泳后得到如右图所示结果,据图可判断_____号样品为构建成功的重组质粒,4号样品最可能为_____。
4、培养小鼠黑色素瘤细胞过程中,除无菌、无毒的环境外,还要控制适宜的_____(至少答出两点)和渗透压等条件。从细胞结构角度解释,动物细胞培养需要考虑渗透压的原因是_____。
5、HCG是胚胎着床和妊娠维持所必须的一种激素,若对育龄女性肿瘤患者多次使用抗HCG疫苗,可能引发的副作用是_____。
【正确答案】 1、特异性强、灵敏度高 肿瘤(相关指标)
2、PCR ②③ 3、DNA连接 能吸收周围环境中的DNA分子(感受态) 3 普通质粒
4、温度、pH和溶氧量 动物细胞没有细胞壁,对培养液渗透压变化比较敏感
5、不易受孕(胚胎不易着床)
22-6(提升) 疫苗接种是当前新冠肺炎疫情防控工作的一项重要举措,我国科学家研发了多种新冠疫苗,其中重组腺病毒疫苗研发策略是:将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒DNA中,形成表达S蛋白的重组腺病毒,注射到健康人体内,腺病毒可侵染人体细胞,达到预防新冠病毒感染的效果。
1、获得S蛋白用作蛋白疫苗,可以通过基因工程技术获得大量蛋白S,基因工程的基本操作流程是:_____。与直接将S蛋白注射到体内作为疫苗相比,重组腺病毒疫苗的优点是可以引起人体产生_____免疫,更有效清除病毒。
2、为了构建重组腺病毒DNA,需要将S蛋白基因插入腺病毒DNA中,由于腺病毒DNA分子较大,传统的限制性核酸内切酶和DNA连接酶处理效率较低,所以采取如图1所示方法获得重组腺病毒DNA。
将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中,据图推测,最终重组线性DNA分子上,X所示的原件应该为_____,其功能是_____。以病毒做为基因工程的载体,其优点之一是可以利用病毒_____的特点,将目的基因导入受体细胞。
3、生产疫苗的过程是将上述重组线性DNA分子(不编码病毒复制必需的E1蛋白)导入到293细胞系(该细胞系可表达人体细胞没有的E1蛋白),最终包装成完整的腺病毒。这种方式生产的疫苗由于重组腺病毒_____,从而提高了疫苗的安全性。
4、为了检测疫苗的效果,科学家用不同方式给雪貂接种重组腺病毒疫苗后,感染新冠病毒,一段时间后检测新冠病毒含量,结果如图2,说明重组腺病毒疫苗_____。
【正确答案】 1、获得目的基因,构建基因表达载体,导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定 细胞
2、#Kan抗性基因或标记基因# 供重组DNA的选择和鉴定 侵染宿主细胞
3、无法在人体宿主细胞内复制
4、不论是滴鼻和口服还是肌肉注射都能够使机体产生新冠病毒的免疫能力;第2、4天肌肉注射效果比 滴鼻和口服要好
答案解析
1-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。蛋白质的功能具有多样性:结构蛋白、催化功能、运输功能、调节功能、免疫功能等。
详解:
A、细胞中蛋白质的合成是在DNA的指导下合成的,据此可推测,不同生物的细胞中蛋白质种类不同的根本原因是不同生物的DNA不同,A正确;
B、蛋白质与DNA结合形成的复合物如染色质在细胞分裂过程中可以进行形态的变化,在分裂间期染色质可以进行复制,B正确;
C、蛋白质可与糖类结合形成糖蛋白,作为受体,一般分布于细胞膜外,在细胞识别中发挥作用,但糖蛋白与物质运输无关,C错误;
D、真核生物的细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,与细胞的运动、分裂、分化有关,能维持细胞形态,D正确。
故选C。
1-2【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
详解:
①胰岛素的化学本质是蛋白质,具有调节血糖浓度(降低血糖浓度)的作用,体现了蛋白质的调节功能,①正确;
②抗体的化学本质是蛋白质,能够消灭侵入人体的病菌或病毒等抗原物质,增强人体免疫力,体现了蛋白质的免疫功能,②正确;
③参与动物血液中脂质的运输的物质是胆固醇,而胆固醇的化学本质是脂质中的固醇类,胆固醇参与动物血液中脂质的运输不能体现蛋白质的功能,③错误;
④食物在小肠内彻底消化需要酶的催化作用,而催化小肠内食物消化的酶的化学本质是蛋白质,体现了蛋白质的催化功能,④正确;
⑤老年人的骨质疏松症是因为缺钙引起的,与蛋白质的功能无关,⑤错误;
⑥葡萄糖在载体协助下被红细胞吸收,该过程中的载体的化学本质的是蛋白质,体现了蛋白质的运输功能,⑥正确;
⑦氧气进入肺泡的方式是自由扩散,该过程不需要载体蛋白,与蛋白质的功能无关,⑦错误;
⑧生命活动的主要能源物质是糖类,与蛋白质的功能无关,⑧错误;
综上分析,①②④⑥符合题意,所以A选项正确。
故选A。
点睛:
1-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变,即由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
详解:
A、酵母菌是真核生物,“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网,A正确;
B、每一个氨基酸至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),环状八肽化合物由 8 个氨基酸脱去8个水形成,其中 8 个氨基酸中至少的氧原子数为 8×2=16,至少的氮原子数为 8×1=8,8分子水(H2O)包含的氧原子数 8,氮原子数为 0,则环链八肽化合物至少有氧原子 8×2-8=8,氮原子 8×1=8,B正确;
C、由题干信息可知,分子伴侣在发挥作用时会改变自身空间结构,并可循环发挥作用,因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的,C错误;
D、“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中,即蛋白质的空间结构形成,其过程中可能涉及二硫键、氢键的形成,D正确。
故选C。
点睛:
1-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液)组成,可用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液,其本质是碱性条件下的铜离子。
详解:
A、蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白具有运输氧气的功能,体现了蛋白质的运输功能,A正确;
B、抗体作为分泌蛋白,其合成和分泌过程需要核糖体、内质网和高尔基体参与 ,B正确;
C、用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,需先加NaOH溶液,摇匀后再加入CuSO4溶液,且不需要水浴加热,C错误;
D、血红蛋白存在于红细胞中,在高浓度的NaCl溶液中不会变性失活,即高浓度的NaCl不会导致蛋白质失活变性,D正确。
故选C。
1-5【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-。
3、蛋白质结构多样性的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
详解:
A、巯基(-SH)中含有S,由氨基酸的结构通式可知,巯基位于氨基酸的R基上,A正确;
B、结冰后产物蛋白质分子中相邻近的巯基(一SH)氧化形成二硫键(—S—S—),失去了2个H,所以分子量减少,B正确;
C、从图中看出,结冰和解冻没有涉及氨基酸的脱水缩合或者肽键的断裂,因此没有涉及肽键的变化,C错误;
D、细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基(-SH)会被氧化形成二硫键(-S-S-),抗冻植物能够适应较冷的环境,根据形态结构和功能相适应的观点,可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力,D正确。
故选C。
点睛:
本题结合题图,考查蛋白质的功能的知识,考生识记蛋白质的结构和功能,由题干得出细胞受冻和解冻时的蛋白质的结构变化是解题的关键。
1-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分析题干信息可知,巯基乙醇和尿素可以使牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质)酶失去活性,当通过透析的方法除去去折叠的尿素和巯基乙醇时,该核糖核酸酶又复性,说明巯基乙醇和尿素没有改变氨基酸的序列,只是蛋白质的空间结构暂时发生变化。
详解:
A. 胰核糖核酸酶是蛋白质,其空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关,A正确。
B. 分析题意,该实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能,B正确。
C. 据题意,巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶的空间结构导致变性,C错误。
D. 胰核糖核酸酶和胰蛋白酶的单体都是氨基酸,所以至少有一个氨基和一个羧基,D正确。
点睛:
本题考查蛋白质的结构和功能的知识,考生识记蛋白质的结构和功能,明确蛋白质结构多样性的原因和蛋白质变性的原理是解题的关键。
2-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
详解:
A、核孔具有实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的功能,所以核孔数量会随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变,细胞代谢越旺盛,核孔数量越多,A正确;
B、核孔是某些大分子物质出入的通道,物质出入核孔具有选择性,不能随意进出,DNA不能出细胞核,RNA和某些蛋白质如DNA聚合酶可以,B错误;
C、出细胞核和进入细胞核的蛋白质都属于大分子物质,推测入核蛋白和出核蛋白可能都经核孔复合体进出细胞核,C正确;
D、核孔是某些大分子物质出入的通道,具有实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的功能,D正确。
故选B。
2-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(主要成分是DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
详解:
A、核膜为双层膜,能将核内物质与细胞质分开,有利于核内物质的相对稳定,A错误;
B、核膜上有核孔,核孔处有核孔复合体,具有选择性,可调控核质之间频繁的物质交换,B正确;
C、核仁主要与rRNA的合成有关,C错误;
D、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,D错误。
故选B。
2-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
2、分析题图:①是内质网膜、②是核膜、③是核仁、④是染色质、⑤是核孔。
详解:
A、高等植物成熟筛管细胞中无细胞核,A错误;
B、②为核膜,不参与细胞内蛋白质的加工,B错误;
C、③为核仁,不属于遗传物质,C错误;
D、细胞核内合成的信息分子通过核孔到达细胞质后,控制细胞的代谢和遗传,D正确。
故选D。
2-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题干可知:①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只是很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂,这说明细胞核对于细胞分裂具有重要作用;b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎,这说明细胞核对于细胞的分裂、分化和生物体的发育具有重要功能。
详解:
A、该实验说明细胞核与细胞的分裂与分化有关,但是整个实验并没有涉及细胞的寿命,不能说明细胞核与细胞寿命有关,A正确;
B、实验①中,a、b部分形成对照,其中a部分无细胞核,为实验组;b部分有细胞核,为对照组,B正确;
C、实验②中,a部分挤入一个细胞核,与实验①中a部分的无核形成对照,C正确;
D、该实验说明细胞核与细胞的分裂、分化有关,但是不能说明细胞质与细胞的分裂、分化有关,D错误。
故选D。
2-5【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、分析图解:图中在核仁中转录形成rRNA,然后形成的rRNA与进入细胞核的蛋白质结合分别形成大亚基和小亚基,再通过核孔进入细胞质,大亚基和小亚基结合再形成核糖体。
2、核糖体是蛋白质合成的场所。
详解:
A、rDNA指导rRNA的合成是转录,需要RNA聚合酶的催化,A正确;
B、指导核糖体蛋白合成的是rDNA,B错误;
C、由图可知,核糖体大、小亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,故上图所示过程不能发生在大肠杆菌细胞中,D正确。
故选B。
2-6【提升】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流).功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
详解:
A、NPC可能是真核生物连接细胞质和细胞核的允许大分子物质通过的唯一双向通道,这种可能性还是存在的,A正确;
B、核膜为双层膜结构,其外膜与内质网膜相连,不与细胞膜直接相连,B错误;
C、大分子物质进出细胞核的方式不属于主动运输,C错误;
D、真核生物胞质和细胞核之间的物质交换是在细胞内完成,只体现了细胞核的核膜具有控制物质进出功能,D错误。
故选A。
3-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
小分子、离子等物质跨膜运输的方式是自由扩散、协助扩散和主动运输,自由扩散既不需要载体也不需要能量,协助扩散需要载体不需要能量,主动运输既需要载体也需要能量;大分子物质的运输方式是胞吐和胞吞,胞吐和胞吞依赖于膜的流动性,需要消耗能量。
详解:
A、维持或恢复静息电位时,钾离子外流,A错误;
B、无转运蛋白参与的物质转运过程除了自由扩散外,还可能是胞吞和胞吐,B错误;
C、细胞膜上同一种转运蛋白可运载不同的物质,如Na+-K+泵可同时转运Na+和K+,C正确;
D、肾小管上皮细胞依靠水通道蛋白重吸收水分属于协助扩散,D错误。
故选C。
3-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。其中自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输,协助扩散需要载体蛋白的协助。主动运输为逆浓度梯度运输,需要载体蛋白和消耗能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
详解:
A、小分子可以以胞吐的方式通过细胞膜,如神经递质通过胞吐的方式分泌到突触间隙,A错误;
B、一种载体蛋白只能运输一种或一类物质,体现载体蛋白的专一性,B错误;
C、物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量,C错误;
D、高等植物细胞通过胞间连丝形成细胞通道进行细胞间物质交换和信息交流,D正确。
故选D。
3-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
图示为人体成熟红细胞部分结构和功能如图,其中①表示氧气通过自由扩散进入红细胞,②表示二氧化碳通过自由扩散运出红细胞,③表示钠离子和钾离子通过钠钾泵进出红细胞,属于主动运输,④表示葡萄糖通过协助扩散进入红细胞,⑤表示水通过通道协助扩散进入红细胞。
详解:
A、①和②不需要载体和能量、是自由扩散,④和⑤需要载体、不耗能,是协助扩散,A正确;
B、③为主动运输,④为协助扩散,该过程中相应的转运蛋白都会发生自身构象的改变,B正确;
C、人体成熟的红细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸,C错误;
D、降低温度,①和②自由扩散、④⑤协助扩散可能因为分子的运动减慢、③主动运输可能因为呼吸作用相关酶活性降低而导致转运速率将低,D正确。
故选C。
3-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输,自由扩散不需要载体协助,也不需要消耗能量,自由扩散的速率与物质的浓度差呈正相关;协助扩散需要载体协助,不需要消耗能量,自由扩散和协助扩散都是从高浓度向低浓度运输,属于被动运输;主动运输可以从低浓度向高浓度运输,既需要载体蛋白协助,也需要消耗能量。
详解:
A、图中糖分子进入细胞内是消耗能量的协同运输方式,是主动运输,A正确;
B、主动运输可逆浓度梯度运输,可帮助细胞将物质释放到高浓度的细胞外液中,B正确;
C、红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,顺浓度梯度运输,图中糖分子的运输是逆浓度梯度进行的主动运输,C错误;
D、细胞外Na+浓度高于细胞内,Na+通过协同转运蛋白进入细胞内属于协助扩散,可参与维持细胞内液渗透压,D正确。
故选C。
3-5【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
被动运输:物质顺浓度梯度的扩散进出细胞称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散。自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散,不需要载体协助,不消耗能量。协助扩散(影响因素:浓度差、载体):需要载体,但不需要能量。主动运输概念:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时消耗能量,这种方式叫主动运输。
详解:
A、转运蛋白GLUT1 是一类镶嵌在细胞膜上顺浓度梯度转运葡萄糖载体,葡萄糖从高浓度向低浓度运输,需要载体蛋白协助,是协助扩散,A正确;
B、GLUT1 是蛋白质,在细胞内的合成场所为核糖体,B正确;
C、小肠绒毛上皮细胞上存在主动运输葡萄糖的载体蛋白,不需要GLUT1 的协助,C正确;
D、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,没有控制GLUT1 合成的基因,D错误。
故选D。
3-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
图中NHX将H+运入细胞的同时将Na+排出细胞,也可以将Na+运入液泡的同时将H+运出液泡,P型ATP酶可以将H+运出细胞,KUP将H+和K+运入细胞,V型ATP酶可以将H+运入液泡,CLC将H+运出液泡的同时,将Cl-运出液泡。
详解:
A、从图中看出P型和V型ATP酶通过消耗ATP主动运输将细胞质基质中的H+运出细胞或运入液泡,降低了细胞质基质中H+的浓度,液泡中H+可以顺浓度梯度进入细胞质基质中,产生电化学势能,驱动载体蛋白NHX,将Na+进行转运;由于P型ATP酶将H+运出细胞,细胞外的H+顺浓度梯度进入细胞质基质,驱动载体蛋白KUP,将K+进行转运,所以为Na+和K+的转运提供了动力,A正确;
B、NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,增大液泡的细胞液浓度,提高耐盐性,B正确;
C、CLC开放后H+和Cl-顺浓度梯度转运属于协助扩散,C错误;
D、盐囊细胞膜上的某些载体蛋白,例如P型ATP酶,可以同时具有运输离子和催化ATP水解的功能,D正确。
故选C。
4-1【基础】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
内环境包括:组织液、血浆、淋巴。一切与外界相通的管腔、囊腔(如消化道、呼吸道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如泪液、汗液、尿液、消化液等)都不可看作内环境,因而其内所含物质也不可看作存在于内环境中的物质。
详解:
A、突触间隙内的液体是组织液,因此神经递质在突触间隙中被分解发生在内环境中,A正确;
B、在胰高血糖素的调节下,肝糖原分解成葡萄糖发生在肝细胞内,不发生在内环境中,B错误;
CD、肠道属于体外环境、泪液也是排放到体外的液体,C、D项均发生在体外环境中,故CD错误。
故选A。
4-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、人体体温恒定机理:产热和散热保持动态平衡。
2、体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
详解:
A、该患者呼吸困难,导致CO2不能够及时排放出去,使体内CO2含量偏高,A正确;
B、体温维持在38℃时,该患者的产热量和散热量处于动态平衡,B错误;
C、根据题干信息,“肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分“,说明组织液的渗透压升高,肺部组织液增加,出现组织水肿,C正确;
D、根据题干信息,“排尿量减少”,说明肾小管和集合管对水的重吸收多,则使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加,D正确。
故选B。
4-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
内环境稳态是指机体通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,其意义是机体进行正常生命活动的必要条件。
详解:
A、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当超过一定限度后, 稳态会遭到破坏,人体可能患病,A错误;
B、血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,蛋白质相对分子量比无机盐相对分子量大,故无机盐含量对血浆渗透压的影响更大,B正确;
C、人体剧烈运动时细胞进行有氧呼吸产生CO2和水,同时进行无氧呼吸产生乳酸,产生CO2的场所是线粒体基质,C错误;
D、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,细胞代谢的主要场所是细胞质,D错误。
故选B。
4-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
实现反射活动的结构基础是反射弧,每个反射都有各自的反射弧。反射活动一般过程如下:刺激物作用于感受器引起兴奋,兴奋以神经冲动形式沿传入神经传至中枢,中枢对传入信息加以整合处理,而后发出信号沿传出神经传到效应器,从而引起相应的活动。反射被分成非条件反射和条件反射、生理性反射和病理性反射。
详解:
A、患者能进食时,若增加蛋白质的摄入,则会使吸收的氨基酸增加,进一步导致氨基酸的代谢障碍,出现组织水肿,A错误;
B、正常的氨基酸代谢产生尿素,有利于通过尿液排出,因此静脉输入有利于尿液产生的药物,可有效减轻脑组织水肿,B正确;
C、患者由于谷氨酰胺增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,所以是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,C错误;
D、兴奋经过膝跳反射的神经元比经过缩手反射的神经元少,膝跳反射只有两个神经元参与,D错误。
故选B。
4-5【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。稳态不是恒定不变,而是一种动态的平衡,神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
详解:
A、观察图示,动脉血氧分压从60 mmHg 降至20 mmHg 的过程中,肺泡通气量迅速增加,吸入的氧气增多,以增加组织供氧, A 正确;
B、高原上缺乏氧气,生活在平原的人进入高原时,动脉血氧分压会降低.肺泡通气量会快速增加,过度通气排出 CO2 ,使血液中CO2含量降低, B 正确;
C、在缺氧条件下,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生乳酸,并释放能量, C 正确;
D、缺氧时,机体内产生的乳酸与血液中的NaHCO3发生反应,以维持血液 pH 的稳定, D 错误。
故选D。
4-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分析表格:根据表格中Na+和K+的含量可以确定①和②为细胞外液,③为细胞内液;血浆与组织液、淋巴的最主要区别是血浆中蛋白质的含量高,所以根据蛋白质含量高低可以确定①为血浆,②为组织液。
详解:
A、由于细胞内液中的K+浓度远大于细胞外液,细胞内液中的Na+浓度远小于细胞外液,且细胞内液含有较多的蛋白质故根据表中数据可知,③为细胞内液,A正确;
B、据表分析可知,①为血浆,②为组织液,血浆内的蛋白质减少会使血浆渗透压降低,将导致组织液增多,B正确;
C、肝细胞中的CO2从产生场所(线粒体基质)扩散到①(血浆)需穿过线粒体双层膜、肝细胞膜、毛细血管壁细胞膜,共5层膜,故至少需穿过10层磷脂分子层,C错误;
D、细胞外液和细胞内液的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性,D正确。
故选C。
5-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、核糖体是一种颗粒状的结构,没有被膜包裹,在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜表面,成为附着核糖体,在原核细胞的细胞膜内侧也常有附着核糖体,还有些核糖体不附着在膜上,而呈游离状态,分布在细胞基质内,称为游离核糖体。
2、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→高尔基体进行再加工→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
详解:
A、核糖体由蛋白质和RNA组成,没有膜结构,所以其和内质网的结合没有依赖膜的流动性,A错误;
B、内质网上的核糖体合成的蛋白质除了是分泌蛋白外也有结构蛋白,B错误;
C、如果用3H标记羧基,在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中,会脱掉羧基上的H生成水,则无法追踪,C错误;
D、根据题干的信息信号序列是引导该蛋白进入内质网腔中,而蛋白质的合成场所在核糖体,所以如果控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成,D正确。
故选D。
点睛:
本题考查细胞器的功能和细胞器之间的协调配合以及蛋白质合成的相关知识,在解答D选项时需要结合题干信息,分析出核糖体和内质网功能的不同地方。
5-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
2、基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
详解:
A、线粒体内存在环状DNA,根据上述解释,线粒体来自于原始好氧细菌,而细菌细胞中存在环状DNA,这支持题干中的论点,不符合题意,A错误;
B、线粒体内的蛋白质,有少数几种由线粒体DNA指导合成,绝大多数由核DNA指导合成,不能说明线粒体由需氧细菌进化而来,符合题意,B正确;
C、线粒体内的DNA可以表达,具有遗传效应,细菌内的DNA也是这样,这支持需氧细菌进化为线粒体的观点,不符合题意,C错误;
D、据题意可知,由于线粒体是由真核生物细胞吞噬原始需氧细菌形成的,因此线粒体可能起源于好氧细菌,由于细菌进行二分裂增殖,线粒体也能进行分裂增殖,支持题干中的论点,不符合题意,D错误。
故选B。
5-3【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 分析:
1、溶酶体中含有多种水解酶,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,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
2、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关。
详解:
A、在有丝分裂前期,中心体从其周围发出微管形成星射线,星射线形成纺锤体,纺锤体微管和动力微管在细胞分裂时牵引染色体到细胞两极,使每一子代细胞都具有完整的染色体,因此动物细胞如果中心体功能发生障碍,细胞将不可能进行正常有丝分裂,A正确;
B、中心体在分裂间期复制,B错误;
C、白细胞分解病原体的过程与溶酶体有关,中心粒能使细胞产生纤毛和鞭毛,并影响其运动能力,白细胞的运动与中心体有关,C错误;
D、中心体异常会造成纤毛运动能力过弱,会使气管的病原体不易被清除,从而易患慢性支气管炎,D错误。
故选A。
点睛:
5-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
由图分析可知,溶酶体是由高尔基体出芽形成的小泡,内含多种水解酶,能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。病原体以胞吞的形式形成囊泡进入细胞与溶酶体融合形成异噬溶酶体,细胞中衰老的细胞器形成自噬溶酶体,均发生了膜的融合。
详解:
A、溶酶体参与细胞的吞噬作用和自噬作用的过程中均发生了膜的融合,A正确;
B、根据题图可知,溶酶体中的水解酶可催化分解病原体和衰老线粒体中的大分子物质,B正确;
C、被溶酶体分解后的产物可以被细胞再利用,当细胞缺乏营养物质时,其自噬作用可能会加强,C正确;
D、溶酶体中的水解酶在细胞质基质中活性较低,少量溶酶体破裂不会造成大部分细胞结构受损,D错误。
故选D。
5-5【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
分析图形:生物膜的主要成分是脂质和蛋白质,细胞器甲含有膜结构,且含有微量的核酸,应该为线粒体或叶绿体;细胞器乙含有膜结构,但不含核酸,可能是内质网或高尔基体或溶酶体或液泡;细胞器丙不具有膜结构,其组成成分是蛋白质和核酸,应为核糖体。
详解:
A、根据甲、乙,丙三种细胞器的物质组成可以初步判断,甲是线粒体或叶绿体,乙是内质网、高尔基体﹑溶酶体或液泡,丙是核糖体,细胞核不是细胞器,A错误;
B、若该细胞是植物细胞,则乙可能是内质网、高尔基体或液泡,B错误;
C、细胞器甲含有膜结构,且含有微量的核酸,应该为线粒体或叶绿体,牛的细胞内没有叶绿体,C正确;
D、丙这种细胞器最有可能是核糖体,核糖体中含有的核酸是RNA,D错误。
故选C。
5-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
疟原虫为真核生物,是按蚊传播的孢子虫,青蒿素可作用于疟原虫的食物泡膜,阻止疟原虫吸收氨基酸,抑制疟原虫体内部分蛋白质的合成,形成自噬泡,改变疟原虫的膜系结构。
详解:
A 、青蒿素会使细胞形成自噬泡,自噬泡由膜结构包裹,因此会改变疟原虫的膜系结构, A 正确;
B 、青蒿素只能抑制疟原虫体内部分蛋白质的合成, B 错误;
C 、青蒿素会阻止细胞对氨基酸的吸收,这会影响所有含有蛋白质的结构,故对线粒体、内质网、核内染色质也有一定的影响, C 正确;
D 、自噬泡中含有大量的水解酶,加速自身的分解, D 正确。
故选B。
6-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
减数分裂过程中导致配子多样性的原因有,一是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,另一是非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
详解:
A、减数分裂过程中有同源染色体联会现象,因而减数分裂过程比有丝分裂更容易发生同源染色体之间的交换,A正确;
B、减数分裂交换过程的发生能增加产生配子的种类,再加上雌雄配子的随机 结合因而能使后代具有更大的变异性,因此,减数分裂交换会对遗传多样性的贡献比有丝分裂交换更大,B正确;
C、若一个体细胞分裂时发生交换,则可能会产生两个基因型不同的子细胞,也可能交换的结果并不能引起子细胞基因型的改变,C错误;
D、若一个精原细胞减数分裂时发生交换,则可能产生4个基因型不同的精子,即为AB、aB、ab、Ab,D正确。
故选C。
6-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、减数第一次分裂间期:染色体的复制。2、减数第一次分裂:(1)前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;(2)中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;(4)末期:细胞质分裂。3、 减数第二次分裂过程:(1)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(2)中期:染色体形态固定、数目清晰;(3)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(4)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
详解:
A、卵细胞形成过程中,减数第一次和减数第二次分裂后期都会出现细胞质不均等分裂,减数第一次分裂后期时细胞中存在同源染色体,减数第二次分裂后期不存在同源染色体,A正确;
B、减数第一次分裂后期时, 发生非同源染色体的自由.组合,此时细胞中染色单体和DNA数目相等,B正确;
C、染色体和DNA数目相等的时期,即每条染色体上只有一个DNA分子,说明此时每条染色体上没有姐妹染色单体,C正确;
D、减数第二次分裂后期时,由于着丝点分裂,导致染色体数目加倍,此时细胞中没有同源染色体,D错误。
故选D。
点睛:
6-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
详解:
A、该动物的精原细胞含有8条染色体,有丝分裂后期染色体数目加倍,上述细胞中染色体数最多为16条,A正确;
B、由于DNA分子的半保留复制,有丝分裂中期含32P的染色体是8条,含31P的染色体组是2个,B正确;
C、细胞在减数第二次分裂后期,移向同一极的染色体可能都含32P,也可能都不含32P,也可能部分含32P,C错误;
D、分裂结束后,基因型为YR、yr、yR、Yr的4种精细胞应两两相同,所以各有2个,D正确。
故选C。
6-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
详解:
A、该生物的基因型为AaBb,图①中的细胞1处于减数第二次分裂后期,也可能是联会时发生了交叉互换,A错误;
B、由于生物体的基因型为AaBb,图①中细胞1的基因型是Aabb,则可能是联会时发生了交叉互换,细胞2的基因型可能是AaBB,B正确;
C、图②所示细胞处于减数第一次分裂中期,有两个染色体组,减数第一次分裂结束后,由于同源染色体分别进入不同的子细胞,子细胞中染色体数目减半,所以在下一个分裂时期有1个染色体组,C错误;
D、基因重组发生在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换,或者是减数第一次分裂后期,同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合,而图①处于减数第二次分裂后期,图②处于减数第二次分裂中期,都没发生基因重组,D错误。
故选B。
点睛:
本题结合细胞分裂图,考查细胞的减数分裂,要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点,能准确判断图中细胞所处的时期。
6-5【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、图甲中含有g基因的为X染色体,①②是一对同源染色体,为2号染色体。
2、图乙是每条染色体上的DNA的含量:ab段可表示处于减数分裂间期的细胞(还未进行DNA复制);bc段可表示处于DNA复制时期的细胞;cd段可表示减数分裂间期的细胞(DNA复制之后)和减数第一次分裂期的细胞及减数第二次分裂前期、中期的细胞;de段可表示减数第二次分裂后期的细胞;ef段可表示减数第二次分裂后期和末期的细胞。
详解:
A、甲细胞中2号染色体和X染色体只有3条,说明是雄性蝗虫体内的细胞,染色体数目为11对常染色体+1条X染色体,因此该细胞减数分裂后,产生的子细胞含有11或12条染色体,A错误;
B、甲细胞是性原细胞,染色体和DNA的关系对应图乙的ab段,B错误;
C、雄性蝗虫体内的细胞只有1条X染色体,①②为同源染色体,属于常染色体,故是2号染色体,cd段表示减数第一次分裂、减数第二次分裂前中期,对应的细胞中含有2个或1个染色体组,C正确;
D、甲细胞中2号染色体和X染色体只有3条,说明是雄性蝗虫体内的细胞,则①②为常染色体,另一条为X染色体,故甲细胞减数分裂后会产生hO、HXg或hXg、HO2种细胞,D错误。
故选C。
6-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
详解:
A、 图中左侧细胞中同源染色体联会,所以是MI前期,右图细胞开始缢裂,但并未完成缢裂的过程,仍是一个细胞,处于M I后期,因此两个细胞都是初级精母细胞,A正确;
B、根据颜色和基因的位置可以判断出左侧细胞中H-h等位基因所在的同源染色体在M I前期发生了交叉互换,R-r所在的同源染色体发生了基因突变,基因突变具有随机性,可以发生在细胞的任意时期,所以二者发生时间不一定相同,B错误;
C、细胞继续分裂,只有一条染色体的细胞形成H和h精细胞,另外一个细胞同源染色体分离但姐妹染色单体不分开,Hh所在染色体姐妹染色单体正常分开,所以会形成RrH 和rrh精细胞或者是Rrh 和rrH精细胞,但是一个细胞只能存在-种情况,所以继续分裂可以得到 4种基因型的精细胞,C正确;
D、细胞继续分裂下去,将可能出现基因型为RrH和rrh的精细胞或者Rrh 和rrH精细胞,D正确。
故选B。
7-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。(1970年)荧光标记的人鼠细胞融合实验说明了细胞膜具有流动性。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的收缩性大,原生质层和细胞壁逐渐分离,这种现象叫质壁分离。
详解:
A、鉴定蛋白质时,先加入氢氧化钠溶液,再加入硫酸铜溶液,如果硫酸铜溶液加入过量,由于铜离子是蓝色,溶液可能呈现一定的蓝色,A正确;
B、蔗糖和碘液不发生反应,蔗糖溶液是无色的,碘液是浅黄色的,B正确;
C、用荧光染料标记人和小鼠细胞表面的蛋白分子,观察细胞膜的流动性,C错误;
D、细胞壁是全透性的,原生质层具有选择透过性,所以外界环环境中的红色墨水会穿过细胞壁,但不能进入原生质层,D正确。
故选C。
7-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
详解:
A、叶肉细胞中叶绿体可在显微镜下观察到,可通过观察确定其数量的变化,A正确;
B、通过观察纸层析后色素带的深浅或宽窄可以确定类囊体膜上光合色素含量增加,B正确;
C、叶绿体中固定CO2酶的活性增强,光合速率也会增大,可通过比较相同CO2浓度下的CO2的固定量来判断,C正确;
D、叶绿体中与光合作用有关的酶的数量增加,不能通过双缩脲试剂检测,因为叶肉细胞内的蛋白质众多,双缩脲试剂检测不能确定是否是与光合作用有关的酶的数量增加,D错误。
故选D。
7-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现―定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
详解:
A、乙组的细胞最终可能由于失水过多而死亡,X为质壁分离,A正确;
B、因为K+和NO3-能被细胞选择吸收,所以Y为质壁分离复原,B正确;
C、丁组的细胞无变化,因为醋酸导致细胞死亡,C错误;
D、由于有细胞壁的保护,丙组细胞再滴加清水5min后没有吸水涨破,D正确。
故选C。
7-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题意,本实验目的是测定的不同温度和pH对纤维素酶水解纤维素的影响结果,则实验的自变量是温度和pH的不同,因变量是产物量,据此分析作答。
详解:
A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,但不能为反应提供化学能,A错误;
B、酶的活性受温度和pH等影响,图中A、B两点酶促反应速率相同,但其空间结构不同,B错误;
C、据图可知,在pH=6时,纤维素酶的耐受温度范围最大,但其产物量较少,说明该pH不是最适pH,故不是保存该酶的最适pH,C错误;
D、据图可知,不同的pH条件下,该酶的最适温度相同,故不同的pH影响纤维素酶的活性,但不改变该酶的最适温度,D正确。
故选D。
7-5【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
验证温度对酶活性的影响时,应先设置温度,再加入酶。由于每种酶的活性都有最适温度,在此温度下,其活性最高,偏离最适温度时,温度越低或者温度越高,其活性越小,而且温度过高会导致酶失活变性。斐林试剂检验需水浴加热,所以该实验不能用斐林试剂检验。
详解:
A、碘与淀粉会变蓝,1号试管中变蓝,说明有淀粉存在,此时淀粉没有被分解或者分解很少,说明4℃条件下酶的活性较低,A正确;
B、3、4试管自变量是有无酶存在,有酶存在,37℃下酶催化淀粉分解,淀粉分解导致不变蓝,B正确;
C、95℃高温导致酶空间结构改变而失去活性,不能分解淀粉,淀粉与碘变蓝,该实验现象不变蓝,说明高温影可影响淀粉与碘结合变蓝,C错误;
D、6号试管中无酶的作用,淀粉与碘会出现蓝色,但实验现象是不变色,说明温度升高可能影响碘液与淀粉的反应,D正确。
故选C。
7-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、酶是由活细胞产生的并具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
2、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
3、验证酶的高效性时,自变量是催化剂的种类(有机催化剂和无机催化剂)。
详解:
①过氧化氢自身的分解受温度的影响,因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,①错误;
②利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性时,不能用碘液鉴定,因为碘液不能鉴定蔗糖是否被分解,②错误;
③斐林试剂检测还原糖时需水浴加热,不可利用淀粉、淀粉酶和斐林试剂探究温度对酶活性的影响,③错误;
④胃蛋白酶的适宜pH为2左右,因此用胃蛋白酶验证pH对酶活性的影响时,pH不能取3、7、11的缓冲液,④错误;
⑤不同pH可影响过氧化氢酶活性,可利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响,⑤正确;
⑥探究温度对酶活性的影响时,先将酶和低温在特定温度下保温,再混合,⑥错误;
⑦蛋白酶的化学本质也是蛋白质,探究蛋白酶的专一性,不用双缩脲试剂进行检测,⑦正确。
故选B。
8-1【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
直接使用价值指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值(野外收获进入贸易市场)等。间接使用价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化中的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等等。潜在价值是今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值,直接用中草药煎熬后服用来治疗疾病,这体现了生物多样性的直接价值。
详解:
A、直接使用价值指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值(野外收获进入贸易市场)等,因此梭砂贝母的鳞茎可用于制备中草药炉贝体现了生物多样性的直接价值,A正确;
B、褐色梭砂贝母能隐身于周围的环境,被采挖的概率下降,生存的机会更多更容易繁衍后代,B正确;
C、由于受到人类采挖的威胁,环境中有绿色叶子的个体被挖掘而减少,不是发生了适应性突变,C错误;
D、人类适度地采挖梭砂贝母,使不适应环境的被淘汰,改变了其种群基因频率,在客观上起到了促进种群进化的作用,D正确。
故选C。
8-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
详解:
A、根据题意可知,每种基因有利也有弊,在某种环境中可能为正选择压,在另一种环境中可能是负选择压,因此生物的正负选择压基因是相对的,A正确;
B、在自然选择的作用下,正选择压基因有利于生存,因此其基因频率会不断积累,B正确;
C、进化的实质是在自然选择的作用下,种群的基因频率向正选择压基因定向积累的过程,C错误;
D、天敌锐减﹑近似鸭数量增多时,美羽会减少被捕食、避免与近似鸭错配而使生殖失败,进而使美羽的基因频率增大,D正确。
故选C。
8-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
变异是不定向的,且不受农药的控制,农药只是起选择作用,不能决定或导致害虫产生抗药性。
详解:
A、变异是不定向的,害虫抗药性一开始就已经产生,农药使用后起到筛选的作用,A错误;
B、农药起到选择的作用,具有抗药性或抗药性强的害虫得以存活并繁殖增加其数量,故农药定向选择害虫,使种群基因频率改变,B正确;
C、生物进化的实质是种群基因频率定向改变,C错误;
D、变异是不定向的,抗药性个体后代可能出现非抗药性个体,D错误。
故选B。
8-4【巩固】 【正确答案】 C
【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、由于基因突变等变异,乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体,香豆素可将降解能力强的个体选择并保存下来,故乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果,A正确;
B、基因突变是不定向的,选择是定向的,B正确;
C、分析题意可知,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强,织叶蛾能将叶片卷起可减少紫外线引起的香豆素含量增加,该行为是香豆素对其进行选择的结果,而非织叶蛾采主动适应环境的结果,C错误;
D、共同进化是指 不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,由于任何一个物种都不是单独进化的,因此植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果,D正确。
故选C。
8-5【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题意可知:榕树依靠传粉榕小蜂为之传粉,传粉榕小蜂在榕树榕果中产卵,为其幼体唯一的栖息场所和食物来源,说明是互利共生关系。
详解:
A、榕小蜂是榕树唯一的传粉昆虫,榕小蜂将产卵器通过榕树的花柱插入雌花的子房,榕小蜂的卵在雌花的子房内发育成长。因此榕树和传粉榕小蜂之间存在互利共生关系,A正确;
B、与雌雄异株榕树的传粉榕小蜂相比,雌雄同株榕树的传粉榕小蜂具有更长的产卵器,说明雌雄同株榕树具有更长的花柱,B正确;
C、在雌雄异株的榕树中,雌树的雌花全部产生种子,不养育榕小蜂,而雄树的瘦花(特化雌花,不能结果)全部养育榕小蜂,不产生种子。因此雌雄异株榕树的雌花功能不同的原因可能是二者雌花花柱长短不同,C正确;
D、基因突变是不定向的,雌雄同株榕树与传粉榕小蜂之间的生存关系使突变后的榕小蜂被选择从而产生更长的产卵器,D错误。
故选D。
8-6【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
杂合子Aa连续自交,第n代杂合子所占比例为Fn=1/2n。
详解:
A、若种群中个体进行连续自交,A和a不影响个体生活力,且没有发生基因突变,则在自交的情况下种群的基因频率不会发生改变,第n代杂合子所占比例为Fn=1/2n,杂合子所占比例越来越低,基因型频率改变,A错误;
B、满足以下条件:①种群足够大;②种群个体间随机交配;③没有突变;④没有选择;⑤没有迁移;⑥没有遗传漂变,种群中个体进行自由交配,此时各基因频率和各基因型频率都不变,B错误;
C、若种群中个体进行连续自交,逐代淘汰隐性个体,则淘汰后的F1中AA∶ Aa=l:2;F2中AA : Aa:aa=(1/3+2/3×1/4): (2/3×1/2):(2/3×1/4) =3:2:1,淘汰后F2中的AA:Aa=3:2;F3中隐性纯合子(基因型aa)的比例是2/5×1/4=1/10,C正确;
D、若种群中个体进行自由交配,逐代淘汰隐性个体,则淘汰后的F1中AA∶ Aa=l:2,配子A:a=2:1,F2中AA : Aa=(2/3×2/3) : (2×1/3×2/3) =l : 1,配子A:a=3:1,再进行自由交配,F3中AA:Aa:aa=(3/4)2:(2×3/4×1/4):(1/4)2=9:6:1,淘汰隐性个体后F3中纯合子的比例是9/15即3/5,D错误。
故选C。
9-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
分析题图:图示R环是由一条RNA链与双链DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构,可以由基因转录所合成的RNA链不能与模板分开而形成。
详解:
A、DNA分子复制需要以DNA的两条链为模板进行,形成的R环会阻碍解旋过程,所以R环的产生会影响DNA的复制,A正确;
B、R环中未配对的DNA单链是非模板链,不进行转录,B错误;
C、杂合链中A—U/T碱基对的比例影响两条链之间氢键的多少,影响R环的稳定性,C正确;
D、根据题干信息“可以由基因转录所合成的RNA链不能与模板分开而形成”可知,R环形成可导致RNA链不能被快速转运到细胞质中,D正确。
故选B。
9-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
DNA分子中两条核苷酸链反向平行,磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架,碱基位于分子内部,遵循碱基互补配对原则。题干中噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化,是其线性双链DNA两端的单链序列互补配对的结果。
详解:
A、自连环化过程中线性分子两端能够相连,一定需要T4DNA连接酶,但不需要DNA聚合酶,A错误;
B、自连环化后,碱基对之间的氢键增多,导致DNA热稳定性增加,但两条单链方向相反,B错误;
C、自连环化后,没有游离的磷酸基团,每个脱氧核糖一定都连两个磷酸基团,C正确;
D、自连环化后的DNA被彻底水解一定会产生磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基,共6种小分子化合物,D错误。
故选C。
9-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
图甲中①是DNA复制,②是转录,③是翻译,④是RNA复制,⑤是逆转录,图乙中①是mRNA,②③④是肽链,⑤是核糖体。
详解:
A、聚合酶θ既能与 RNA 结合,也能与 DNA 结合,所以在图甲中 DNA 复制(①)和逆转录(⑤)过程发挥作用,A 正确;
B、图乙是翻译过程,①表示指导聚合酶θ合成的mRNA,B 正确;
C、聚合酶θ(DNA 聚合酶-解旋酶融合蛋白)存在于癌细胞中,但人体正常细胞中几乎没有,因此以聚合酶θ为研制抗癌药物的靶点,能够使抗癌药物只作用于癌细胞,从而减小药物副作用,C正确;
D、该酶为 DNA 聚合酶-解旋酶融合蛋白,能够催化磷酸二酯键的合成和氢键的断裂,D错误。
故选D。
9-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
2、分析题图:该图为DNA的四螺旋结构,该结构是由一条单链形成的。
详解:
A、组成该结构的基本单位为脱氧核糖核苷酸,A错误;
B、用DNA解旋酶可以打开该结构中的氢键,B错误;
C、双链DNA中(A+G)/(T+C)的值等于1,而该结构为单链结构,其中(A+G)/(T+C)的值不一定等于1,C错误;
D、该结构为DNA单链,含有一个游离的磷酸基团,D正确。
故选D。
9-5【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题图:图中①为转录过程,②为翻译过程,其中mRNA可与miR-223结合形成核酸杂交分子1,miR-223可与HRCR结合形成核酸杂交分子2。
详解:
A、图中过程①为转录,需要RNA聚合酶,不需要解旋酶,A错误;
B、mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的,若miR—223有100个碱基,其中A占40%,则转录该mRNA的DNA含有碱基数为100×2=200个,但未知其余碱基的比例,故不能计算转录成mRNA的模板链中应有的嘧啶数目,B错误;
C、mRNA上结合多个核糖体可以同时进行多条肽链的合成,提高翻译的效率,但不能缩短每条肽链的合成时间,C错误;
D、miR-223(链状)可与ARCmRNA结合从而抑制其进一步表达,故可表明RNA具有调控基因表达的作用。图中材料表明某些RNA具有调控基因表达的作用,D正确。
故选D。
9-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
端粒是真核细胞染色体末端的一段DNA-蛋白质复合体;端粒酶是一种逆转录酶,端粒酶可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗,使得细胞分裂的次数增加。
详解:
A、由图分析可知端粒酶由RNA和蛋白质组成,以RNA为模板合成DNA,是一种有逆转录作用的酶,A正确;
B、DNA聚合酶和端粒酶都能催化相邻的脱氧核苷酸之间生成磷酸二酯键,氢键的生成不需要酶的催化,B错误;
C、高度分化的细胞不再进行细胞分裂,细胞的形态、结构和功能已经发生稳定性的差异,据此可推测在高度分化的细胞中端粒酶活性很低,C正确;
B、在新细胞中,细胞每分裂一次,端粒就缩短一小段,缩短到一定程度,细胞停止分裂。端粒酶可保持端粒的结构稳定和基因完整性,保持细胞长期的分裂能力,D正确。
故选B。
10-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、人类基因组计划的目的:测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
2、基因的概念:基因通常是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
详解:
A、人类基因组计划需要测定22条常染色体和X、Y染色体上DNA中的碱基序列,A错误;
B、基因是有遗传效应的DNA片段,因此生物体的DNA分子数目和基因数目不相同,基因碱基总数小于DNA分子的碱基总数,B正确;
C、人为2倍体生物,每个染色体组包含了22条常染色体和1条性染色体(X或Y),每个染色体组包含了23条非同源染色体,C错误;
D、基因的碱基包括A、T、G、C4种,不含有U,D错误。
故选B。
10-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
染色体的主要成分是DNA和蛋白质,DNA的基本单位是脱氧核苷酸,基因是有遗传效应的DNA片段。每条染色体上含有多个基因。
详解:
A、基因和染色体行为存在着明显的平行关系,A正确;
B、性染色体上的基因,并不一定都与性别的决定有关,还有决定其他性状的基因,B正确;
C、基因的特异性是由脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序决定的,C正确;
D、在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基,D错误。
故选D。
10-3【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
二倍体西瓜用秋水仙素处理获得的植株为四倍体,正常生长的植株为二倍体西瓜,杂交后产生的植株为三倍体西瓜。
详解:
A、无子西瓜的培育过程中产生四倍体西瓜,四倍体西瓜与二倍体西瓜存在生殖隔离,为不同的物种,A正确;
B、用秋水仙素处理二倍体西瓜萌发的种子使染色体加倍,可获得四倍体西瓜,B正确;
C、四倍体西瓜AAaa可产生AA、Aa、aa三种基因型的配子,比例为1:4:1,C错误;
D、AAaa与Aa杂交,后代中浅绿色西瓜占1/6×1/2=1/12。因此培育的无子西瓜中深绿皮:浅绿皮=11:1,D正确。
故选C。
10-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
由图可知,一条染色体上含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。基因突变会产生新基因,基因数量不会减少。
详解:
A、图中朱红眼基因和深红眼基因位于一条染色体上,为非等位基因,A正确;
B、基因是有遗传效应的DNA片段,是生物遗传的基本功能单位,B正确;
C、截翅基因和棒眼基因位于一条染色体上,故不遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、由于基因的选择性表达,图中所示的各个基因不都是同时表达,也不都在一个细胞中完成表达,D错误。
故选D。
10-5【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
1、分析题图,表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成。从图中可以看出,控制人的血红蛋白的基因有6种,分别位于11号、16号染色体上,但在人的不同发育时期血红蛋白分子的组成是不相同的。
2、等位基因是指在同源染色体上同一位置上控制相对性状的基因。
详解:
A、从图示可以看出,基因与性状之间并不都是一一对应的线性关系,控制人的血红蛋白的基因有6种,A正确;
B、等位基因是指在同源染色体上同一位置控制相对性状的基因,血红蛋白基因是位于同一染色体的不同位置或者非同源染色体上,人的不同发育时期表达的血红蛋白基因不同,B正确;
C、配子中含有该个体的全部基因,人的配子内包含11号和16号染色体,因此包含图中的全部6种基因,但是血红蛋白基因只在红细胞中表达,C正确;
D、人的成熟的红细胞中没有细胞核,没有图中所示的任何基因;未成熟的红细胞中含有细胞核,有图中所示的任何基因,D错误。
故选D。
10-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
1、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,基因线性排列指的是基因之间没有重复、倒退、分枝等现象。
2、基因突变:指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而导致基因结构的改变,结果是形成其等位基因。
3、基因重组:指控制不同性状的基因进行重新组合,不是基因的互换。第1种是减数第一次分裂前期,因同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换而导致相应基因互换,其结果是一条染色体上的基因种类和排列顺序都发生改变。第2种是减数第一次分裂后期,位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合,这样导致配子中的基因组合多样化。
详解:
A、由图可知,基因在染色体上,并且每条染色体上的基因呈线性排列,A正确;
B、图乙细胞中,染色体上的D基因变为了d基因,这可能来源于同源染色体间交叉互换导致的基因重组,也可能是发生了基因突变,B错误;
C、图甲中的同源染色体间的非姐妹染色单体可能会在减数第一次分裂前期发生交叉互换,从而发生非等位基因的基因重组,C正确;
D、图甲中三对等位基因位于一对同源染色体上,这三对等位基因在减数第一次分裂后期随着随着同源染色体的分离而彼此分离,D正确。
故选B。
11-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,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,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
详解:
A、抗原呈递细胞会将抗原信息呈递给淋巴细胞,激发特异性免疫,若抗原呈递细胞缺失则特异性免疫能力下降,A正确;
B、T细胞缺失,会导致免疫缺陷,小鼠抵抗该球菌的能力下降,B错误;
C、B细胞(浆细胞)是产生抗体的细胞,B细胞缺失的小鼠无法产生抗体,C正确;
D、记忆细胞寿命长,且在特异性免疫中,初次免疫形成的记忆细胞若再次受到特定抗原刺激时,便会迅速分裂产生相应的效应细胞来对抗抗原。因此,正常小鼠可通过记忆细胞对该球菌维持较久的免疫能力,D正确。
故选B。
11-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
流感病毒是RNA病毒,极易发生变异,病毒表面的蛋白质分子改变,所以接种疫苗后仍可感染流感病毒是因为人体免疫系统没有对新突变病毒的记忆。
详解:
A、流感病毒表面的血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)等蛋白是其身份标签,免疫细胞依靠自身表面的受体来辨认它们,A正确;
B、B细胞受到流感病毒和辅助性T细胞的双重信号刺激后被激活,增殖分化成的浆细胞分泌抗体与流感病毒结合,B错误;
C、被流感病毒感染的细胞(靶细胞)膜表面发生变化,是细胞毒性T细胞识别变化的信号,也是新细胞毒性T细胞与其接触的依据,C正确;
D、接种疫苗可以预防流感,但流感病毒容易出现变异,因此疫苗的作用具有一定的局限性,增强体制、养成良好的生活习惯、做好个人防护也可以预防流感,D正确。
故选B。
11-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
据图分析,实验鼠A注射抗原,发生免疫反应,产生的记忆T细胞会储存在脂肪组织中。将脂肪组织移植到实验鼠B中,当其感染病原体时会发生二次免疫反应,因而不患病。
详解:
A、分析题意可知,本实验目的应是验证“机体受到再次感染时可以发起快速强力的记忆应答反应”,且据图可知,实验鼠A注射了抗原1,使得脂肪组织中含有记忆细胞,将记忆细胞移植到实验鼠B,当注射抗原2,不患病,说明记忆细胞也能识别抗原2,即抗原1与抗原2应该是同一种抗原,A正确;
B、由于缺乏对照实验,仅图示实验还不足以证明移植脂肪组织中有记忆T细胞,B错误;
C、在细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞可由T细胞(初次免疫)或记忆T细胞(二次免疫)增殖分化而来,C正确;
D、若在接受白色脂肪组织移植之前对实验鼠B进行抗原1的接种试验,则其体内会产生相应的抗体和记忆细胞,无法验证白色细胞的作用,故为了排除自身抗原、抗体的影响,接受白色脂肪组织移植前不能接种抗原1,D正确。
故选B。
11-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
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。肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,抑制T细胞增殖分化,从而逃避免疫系统的攻击。
详解:
A、人体内T细胞增殖分化所形成的效应T细胞参与细胞免疫,识别并裂解靶细胞,A正确;
B、T细胞在正常发挥免疫功能过程中,PD -1分子处于抑制状态,T细胞才能增殖、分化,发挥免疫作用,B错误;
C、PD -1基因能够帮助肿瘤细胞逃逸,敲除PD -1基因的小鼠肿瘤细胞逃逸率降低, C正确;
D、利用PD-L 1抗体或PD -1抗体都能使两种信号分子的结合受到干扰,从而使肿瘤细胞死亡率升高,D正确。
故选B。
11-5【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
图1显示感染新冠病毒后先是启动非特异性免疫,然后再启动特异性免疫,T细胞数量增加,随后抗体数量增加;图2显示重度感染人群中非特异性免疫强度较高,能产生较多的抗体,但T细胞的数量极少。
详解:
A、比较图1和图2可知,重度感染人群的非特异性免疫时间较长,体内T细胞的含量极低,A正确;
B、由图可知,重度感染人群其抗体出现的时间比感染人群的平均状况要晚,说明其特异性免疫启动的时间较晚,B正确;
C、被病毒侵染细胞的死亡是在细胞毒性T细胞的诱导下细胞程序性死亡的过程,C错误;
D、细胞毒性T细胞与靶细胞结合,同时在辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用下,细胞毒性T细胞被激活,D正确。
故选C。
11-6【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
当病原体侵入体内发生感染时,巨噬细胞便会吞噬入侵的病原体,将它们消化。病原体(如细菌)被消化,其上的抗原分子被降解成为肽,然后与巨噬细胞的MHC蛋白质结合形成抗原-MHC复合体;这种复合体移动到细胞的表面,呈递出来。这些巨噬细胞膜上的抗原-MHc复合体一旦与人体中已经存在的淋巴细胞上的相应的受体结合,便会在其他因素的辅助下促使淋巴细胞分裂,产生大量的淋巴细胞,启动免疫应答。
详解:
A、吞噬细胞吞噬抗原(胞吞过程)后将吞噬泡与溶酶体结合生成吞噬小体,利用溶酶体内的酶将抗原逐渐消化,A正确;
B、吞噬细胞能表达II类MHC蛋白,该蛋白质和抗原形成复合体后和T细胞表面的受体结合,从而实现信息交流,B正确;
C、体液免疫和细胞免疫均发生MHC复合物与T细胞受体结合这一过程,C正确;
D、T细胞接受MHC抗原复合体后不能直接转化为效应T细胞,需要经过分化,D错误。
故选D。
12-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析题图可知,图中A为大气中的CO2库,D为生产者,B为消费者,C为分解者。
详解:
A、根据碳循环的知识,可以判断图中A为大气中的CO2库,D为生产者,是生态系统的基石,B为消费者,C为分解者,A正确;
B、D生产者和B消费者之间为捕食关系,故当D生产者减少,B消费者将随之减少,B正确;
C、无机环境和B消费者之间存在着信息传递,C正确;
D、能量传递效率10-20%只适用于不同营养级之间的能量流动的有关计算,不适合D生产者和C分解者之间的计算,D错误。
故选D。
12-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
1、生态系统的营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统的三大基本功能为:能量流动、物质循环和信息传递。能量流动具有单向传递、逐级递减的特点,物质循环在整个生态系统是反复的,信息传递一般是双向的。
详解:
A、图为营养结构(食物链和食物网),该图可反映能量流动,因为能量流动是单向的,而不能反映物质循环和信息传递,因为物质循环在整个生态系统是反复的,信息传递一般是双向的,A错误;
B、如果该图所示的是信息传递,由于信息传递是双向的,可在①和②、②和③、①和③之间相互交流, B错误;
C、自然生态系统中,生物数量金字塔不一定呈正金字塔型,可能是倒置的,如一棵树上可能有多只蝉,C正确;
D、 若图中②由于某种原因而灭绝,因缩短食物链,降低了③的营养级,则③的数量会逐渐增多趋于动态平衡,D错误。
故选C。
12-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
某一营养级的同化量有三个去向:呼吸作用以热能的形式散失、流向下一个营养级和流向分解者,但于最高营养级的生物,其能量不存在流入下一个营养级的途径。
详解:
A、由题意可知,甲不摄食藻类,若大量捕捞甲,则丙的食物来源减少而捕食乙增多,导致乙数量减少,短期内可能会引起藻类大量繁殖,A错误;
B、处于最高营养级的生物,其能量不存在流入下一个营养级的途径,所以丁处于最高营养级,其能量的流动途径与乙的不完全相同,B错误;
C、甲和乙属于第二营养级,两者为不同生物,不属于同一种群,丙和丁是同属于第三营养级的生物,二者属于不同的种群,C错误;
D、图中所示的生物有生产者和消费者,都参与生态系统的物质循环和能量流动,D正确。
故选D。
12-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
生态系统中物质可以循环利用,但是能量不能循环利用。
详解:
A、化肥中成分是无机盐,只能提供物质,不能提供能量,A错误;
B、运转良好的桑基鱼塘可做到物质的循环利用,实现该生态系统中物质循环的成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,B正确;
C、能量不能循环利用,C错误;
D、该生态系统的食物链较短,能量流动过程中损耗少,能量利用率高,D错误。
故选B。
12-5【提升】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
图中甲~戊分别代表大气中的二氧化碳库、生产者、初级消费者、次级消费者、分解者,其中属于异养生物的有丙、丁、戊。
详解:
A、碳元素进入生物群落的途径还包括化能合成作用,A错误;
B、丙由乙摄入的能量为100J(cm2·a),其中20J/(cm2·a)为粪便中能量,丙同化的能量为80J/(cm2·a),由丙到丁的能量为15J/(cm2·a),若为同化量,则丙到丁的能量传递效率为18.75%,若15J/(cm2·a)为丁的摄入量,则丁的同化量未知,无法计算,B错误;
C、能量随营养级升高逐渐递减,但数量不一定随营养级升高而递减,C错误;
D、生态系统各成分之间存在信息传递,通常为双向进行,D正确。
故选D。
12-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
分析图形:①主要表示生产者通过光合作用固定太阳能,②表示各种生物的呼吸作用以热能形式散失的能量,③④表示捕食关系,以及能量流动的方向,⑤表示各种生物呼吸作用释放的二氧化碳。
详解:
A、能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程(即捕食关系)相依相伴进行,能量流动是物质循环的动力,物质循环是能量流动的载体,A正确;
B、②表示各种生物的呼吸作用以热能形式散失的能量,③④表示捕食关系,仅发生在群落内部,不能表示物质循环,B错误;
C、不易被分解的有害物质沿食物链中③、④传递会表现出生物富集作用,营养级越高的生物中,有害物质越多,C正确;
D、若图中物质循环表示氮循环,则氮在生物群落中的③④过程的传递形式主要为含氮有机物,D正确。
故选B。
13-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
酵母菌属于兼性厌氧菌,在有氧条件可以进行有氧呼吸(又称需氧呼吸)产生二氧化碳和水,在无氧条件下可以无氧呼吸(又称厌氧呼吸)产生酒精和二氧化碳。
详解:
A、从图中曲线信息可知,0~6h内酵母进行有氧呼吸较强,在6~8h间既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,有氧呼吸产生水,所以容器内的水含量由于酵母菌的呼吸而增多,A错误;
B、酒精的产生开始于无氧呼吸,分析曲线可知开始于6h,酒精与酸性重铬酸钾溶液反应变为灰绿色,溴麝香草酚蓝溶液测定的是二氧化碳,B错误;
C、0-~6h间,酵母菌进行有氧呼吸,有氧呼吸中有机物会彻底氧化分解,6-10h间, 酵母菌主要进行无氧呼吸,无氧呼吸产物中仍含有有机物,有氧呼吸的能量转换效率高于无氧呼吸转换效率,C错误;
D、据图可知,在酵母菌在第6h开始进行无氧呼吸产生酒精,6~10 h间无氧呼吸速率加快,酒精产生速率逐渐增大,D正确。
故选D。
13-2【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
分析装置图:氢氧化钠溶液可以吸收装置中的二氧化碳,因此U形管两侧液柱高度的变化量可表示有氧呼吸消耗氧气量,据此答题。
详解:
A、小麦种子消耗氧气是在有氧呼吸的第三阶段,场所是线粒体内膜;但无氧呼吸也可以产生二氧化碳,场所是细胞质基质,A错误;
B、装置中的NaOH溶液可吸收呼吸作用产生的二氧化碳,U形管两侧液面的高度差表示种子氧气的消耗量,B错误;
C、重铬酸钾可用于检测小麦种子呼吸过程中是否生成了酒精,两者反应呈灰绿色,但二氧化碳的产生应用澄清石灰水或者溴麝香草酚蓝溶液检测,C错误;
D、增设将装置内小麦种子替换为等量煮熟小麦种子的对照组可排除物理因素的影响,可使检测结果更准确,D正确。
故选D。
13-3【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
分析甲图:该图中有温度计,因此该装置可用于探究呼吸作用是否产生热量。
分析乙图:该装置中的NaOH溶液可吸收呼吸产生的二氧化碳,则有色液滴移动的距离代表呼吸消耗的氧气。
分析丙图:澄清石灰水可检测二氧化碳,因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2。
详解:
A、甲装置中含有温度计,可用于探究呼吸作用是否产生热量,A正确;
B、乙装置中NaOH可吸收呼吸产生的二氧化碳,则有色液滴移动的距离代表呼吸消耗的氧气,因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行有氧呼吸,但不能说明种子萌发只进行有氧呼吸,B错误;
C、丙装置中澄清石灰水可检测二氧化碳,因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2,C正确;
D、微生物也会进行呼吸作用,所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理,都需要设置对照实验,D正确。
故选B。
13-4【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 分析:
根据表格可知,该实验的自变量是酒精浓度,因变量是烧杯内液面上升的高度。该实验第1、2、3组为实验组,4、5组为对照组。
详解:
A、C、有氧呼吸消耗的氧气和产生的二氧化碳体积相等,不会影响液面高度的变化,只有无氧呼吸能增加气体的量,因此该装置的实验目的是探究酒精对酵母菌无氧呼吸的影响,A正确;C错误;
B、该实验第4、5组为对照组,第1、2、3组为实验组,B正确;
D、该装置中去除酒精,改变烧杯中水的温度,可以以温度为自变量探究温度对酵母菌无氧呼吸的影响,D正确。
故选C。
13-5【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,在有氧条件下,可将葡萄糖分解为CO2和水,在无氧条件下,可将葡萄糖分解为酒精和CO2 。
详解:
A、酶可以催化生化反应,酶活性受温度影响,故若图1所示装置的温度改变,则图2中的相关数据可能会发生改变,A正确;
B、300s时,装置中氧气量为0,则酵母菌只进行无氧呼吸,产生酒精的场所为细胞质基质,B错误;
C、图2中200~300s,氧气浓度逐渐减小,酒精产生量逐渐增加,因此酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸,此时酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体,C正确;
D、在图2中a、b两条线交点之前,酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸,根据曲线斜率可判断氧气消耗速率大于酒精生成速率,说明酵母菌主要进行有氧呼吸,有氧呼吸前两个阶段和无氧呼吸的第一个阶段均会产生NADH,D正确。
故选B。
13-6【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
根据题意和图示分析可知:甲的试管内装有NaOH,吸收呼吸释放的二氧化碳,因此甲中液滴的移动是由氧气的变化决定的,乙中无NaOH,液滴的移动是由氧气变化与二氧化碳的变化共同决定的,二氧化碳的释放量是装置乙与装置甲液滴移动的距离差;对幼苗可以进行光合作用,因此侧得幼苗的呼吸熵要在黑暗的条件下进行。
详解:
A、当呼吸底物为葡萄糖时,甲装置左移,乙装置不动说明种子的呼吸方式为只进行有氧呼吸,甲左移消耗的氧气为200,有氧呼吸释放的氧气也为200,因此该种子的RQ=1,A正确;
B、当呼吸底物为葡萄糖时,甲装置中的NaOH溶液换为CO2缓冲液,容器内CO2的浓度不变,氧气的量会发生改变,若种子进行有有氧呼吸,甲装置进行有氧呼吸则装置红墨水滴往左移,乙装置红墨水滴不移动,甲装置可以测定消耗的氧气的量,乙装置可以测定无氧呼吸释放的CO2的量,因此仍然可以判断种子呼吸方式,也能测定种子的RQ,B错误;
C、若种子的RQ>1,则放出的CO2多余吸收的氧气,乙装置右移,甲装置氧气减少,左移,C正确;
D、若种子的RQ0时,起促进作用,R 5、该时间段温度较高,B植株部分气孔关闭CO2供应不足,C植株可以利用低浓度的CO2,此时光照强度不断增强,所以光合速率继续升高
【试题解析】 分析:
光合作用的光反应阶段,水分解成O2和[H],ADP和Pi形成ATP;暗反应阶段,CO2和C5结合,生成2个C3,C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原,形成糖类和C5。光反应与暗反应紧密联系,相互影响。光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。净光合作用速率=总光合作用速率-呼吸作用速率。影响光合作用的主要外界因素是光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素、水等。
叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。只有叶绿素能吸收红光,可对比各组提取液对红光的吸光率来比较叶片中的叶绿素含量。
美国科学家卡尔文用14CO2去追踪碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。二氧化碳还原成糖的一系列反应称为卡尔文循环。
由图1可知,水稻对CO2的吸收是在白天进行的,且没有固碳作用,玉米吸收CO2也是在白天进行的,由于有固碳作用,它的吸收能力较强,能利用较低浓度的CO2,景天科植物夜晚吸收CO2,白天时再利用液泡中储存的CO2进行光合作用,根据以上特点,与图2中曲线比较可得,B对应的是水稻,C对应的是玉米,A对应的是景天科植物。
在4点时,没有光照,A植物不能进行光合作用; A 植物白天不从外界吸收二氧化碳,而是利用晚上储存在液泡中的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳,图 2 中,在 10 点到 16 点期间,此时光照强度较高, A 组植物的光合速率大于呼吸速率。
B对应的是水稻,C对应的是玉米,A对应的是景天科植物。在10点到12点期间,温度较高,会使植物的部分气孔关闭,CO2供应不足,引起B植物光合速率下降,而C植物能利用低浓度的CO2,此时光照强度不断增强,所以其光合速率继续升高。
点睛:
通过水稻、玉米、景天科植物光合作用流程图、净光合作用速率曲线图,考查对光合作用过程、影响光合作用因素的理解,从图、曲线中提取信息的能力。
17-3【巩固】 【正确答案】 1、O2 C2(乙醇酸) 叶绿体、线粒体、过氧物酶体
2、抑制 高浓度CO2可减少Rubisco与O2结合,减少光呼吸
3、卡尔文循环 更强 C4植物叶肉细胞中高效的PEP羧化酶能够利用极低浓度的CO2且花环状的结构使得多个叶肉细胞中的CO2富集到一个维管束鞘细胞中,使得维管束鞘细胞CO2浓度高
【试题解析】 分析:
光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。绿色植物在照光条件下的呼吸作用。特点是呼吸基质在被分解转化过程中虽也放出CO2,但不能转换成能量ATP,而使光合产物被白白地耗费掉。在黑暗条件下,呼吸过程能不断转换形成ATP,并把自由能释放出来,以供根系的吸收功能、有机物质的合成与运转功能以及各种物质代谢反应等等功能的需要,从而促进生命活动的顺利进行。
据图1,在Rubisco催化下氧气与C5反应形成C2,C2中的C原子最终进入线粒体放出二氧化碳,称之为光呼吸。参与光呼吸的细胞器的有叶绿体、线粒体和过氧物酶体。
GOC支路使光呼吸产生的部分乙醇酸直接在叶绿体内被完全分解为CO2,从而抑制光呼吸。细胞中CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加,原因是高浓度CO2可减少Rubisco与O2结合,减少光呼吸。
C4进入维管束鞘细胞,生成CO2和C3(丙酮酸),其中的CO2参与暗反应(卡尔文循环),C3(丙酮酸)回到叶肉细胞中,进行循环利用。根据图中信息推测,PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力更强,能固定低浓度的CO2。C4植物叶肉细胞中高效的PEP羧化酶能够利用极低浓度的CO2且花环状的结构使得多个叶肉细胞中的CO2富集到一个维管束鞘细胞中,使得维管束鞘细胞CO2浓度高,在与O2竞争Rubisco中有优势,抑制光呼吸,所以C4植物光呼吸比C3植物小很多。
点睛:
本题考查光呼吸和C3植物和C4植物区别的相关知识,学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力是解答本题的关键。
17-4【巩固】 【正确答案】 1、2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量 还原三碳化合物
2、细胞呼吸强度等于光合作用强度(光补偿点) 左移
3、162
【试题解析】 分析:
光合作用的光反应阶段,水分解成O2和[H],ADP和Pi形成ATP;暗反应阶段,CO2和C5结合,生成2个C3,C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原,形成糖类和C5。辅酶Ⅱ(NADP+)与电子和质子(H+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。光反应与暗反应紧密联系,相互影响。光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。净光合作用速率=总光合作用速率-呼吸作用速率。有氧呼吸过程:有氧呼吸第一阶段,在细胞质基质,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;第二阶段,在线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段,在线粒体内膜,前两个阶段产生的[H],经过一系列反应,与O2结合生成水,释放出大量的能量。影响光合作用的主要外界因素是光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素、水等。
详解:
(1)图1中①需要光,①是光反应,③是暗反应,④是有氧呼吸的第一阶段,②是有氧呼吸的第二阶段,⑤是有氧呼吸的第三阶段,甲是ATP,乙是丙酮酸,丙是二氧化碳,丁是氧气。②的反应式是2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量。③暗反应中[H]的作用是还原三碳化合物。
(2)图2中的a点光照强度为零,不能进行光合作用,表示细胞呼吸强度。c点时,光合作用刚好等于呼吸作用,因此叶肉细胞光合作用消耗的CO2全来自细胞呼吸过程,c点表示光补偿点。据题意,将温度调至25℃时,光合作用速率上升,呼吸作用速率减慢, c点时,光合作用刚好等于呼吸作用,要使光合作用等于呼吸作用就必须减小光照强度,所以c点向左移动。
(3)8klx光照下植物的净光合作用速率是12mg.h-1,呼吸作用速率是6mg.h-1,该植物24h内每100cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量=(12+6)×9=162mg。
17-5【提升】 【正确答案】 1、维持瓶内二氧化碳浓度相对稳定 氧气 黑暗(遮光)处理
2、a、b、d 能量及载体蛋白数量
3、主动运输 PEPC 光反应 细胞质基质
4、充分破碎植物细胞 上清液 高于
【试题解析】 分析:
1、在适宜光照强度下,装置乙有色小液滴向右移动,说明此时黑藻的光合作用大于呼吸作用,释放氧气增多,导致瓶内压强增大,液滴向右移动。
2、在乙图中,细胞器a能吸收光能,将①②转变成三碳糖,可推知细胞器a是叶绿体、物质①是水分子、②是CO2;同时可以推知细胞器c具有调节渗透压的功能,是液泡;K+在⑤的协助下进入细胞,可推知⑤是ATP;三碳糖经一系列变化生成④并进入细胞器b与③生成①②,可推知细胞器b是线粒体、③是氧气、④是丙酮酸。
3、图丙是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图(有研究表明,水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3途径向C4途径转变,而且两条途径在同一细胞中进行)。
图甲中CO2缓冲液的作用是维持瓶内二氧化碳浓度相对稳定,有色液滴的移动是由装置中氧气的变化量引起的。只要有光照,黑藻就会进行光合作用,对呼吸速率的测定产生影响,若要测黑藻有氧呼吸速率的大小,则应将图甲装置的广口瓶进行黑暗(遮光)处理。
图乙中的④代表丙酮酸,在图乙所给的结构中,能够产生⑤ATP的结构有a叶绿体、b线粒体、d细胞质基质,K+从细胞外进入细胞属于主动运输,其跨膜运输速率受能量及载体蛋白数量的限制。
根据图示,质子H+转运需要相应转运蛋白参与并消耗ATP,属于主动运输;根据题干信息水中CO2浓度降低,能诱导其光合途径由C3途径向C4途径转变,说明C4循环中PEPC与CO2的亲和力高于C3循环中的Rubisco。 图示结构A为叶绿体类囊体薄膜,是光反应场所,光反应过程需要光照、叶绿素等光合色素、酶等条件,光反应产生ATP、NADPH、O2。细胞中的丙酮酸还可以由葡萄糖在细胞质基质中分解产生,丙酮酸在线粒体基质被彻底氧化分解形成CO2。
根据实验目的“证明低浓度CO2能诱导黑藻光合途径转变”,确定实验自变量是黑藻培养的CO2浓度,因变量为净光合速率。制备酶粗提液步骤中,从植物细胞中提取DNA首先需要破碎细胞,因此步骤①中苹果组织研磨前先经液氮冷冻处理能够充分破碎植物细胞,叶片研磨并离心后,酶存在上清液中,因此应该取上清液。根据题干信息“水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻(一种沉水植物)光合途径由C3途径向C4途径转变”,因此预期实验结果是实验组黑藻因低浓度CO2诱导,PEPC活性和净光合速率(C4循环)明显大于对照组。
17-6【提升】 【正确答案】 1、蓝绿色 红光和蓝紫光
2、H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→淀粉
3、[H]和ATP(或NADPH、ATP) 颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构
4、葡萄糖和果糖 叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖,导致进入韧皮部的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,生长缓慢 载体和能量(或载体和ATP)
5、小于 1.5mg/100cm2叶·小时
【试题解析】 分析:
题图分析:①是光合作用的暗反应阶段的CO2的固定,②是暗反应中的C3的还原阶段。从图中可以看出,暗反应在叶绿体基质中进行,其产物磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉,也可以被运出叶绿体,在叶肉细胞中的细胞质基质中合成蔗糖,蔗糖可以进入液泡暂时储存起来;蔗糖也可以通过韧皮部被运至茎块细胞,在茎块细胞内合成淀粉。
提取并分离马铃薯下侧叶片叶肉细胞叶绿体中的光合色素需要用到有机溶剂无水乙醇,层析后的滤纸条上最宽的色素带是叶绿素a,颜色是蓝绿色,因为叶绿素a在绿叶中含量高;它主要吸收红光和蓝紫光。
为红薯叶片提供H218O,有氧呼吸的第二阶段,18O会进入二氧化碳中,二氧化碳参与光合作用的暗反应过程进入有机物中,进而进入块根中,因此,块根中的淀粉会含18O,则该元素的转运过程为H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→淀粉。
光反应的产物NADPH和ATP参与卡尔文循环(暗反应)中三碳化合物的还原过程,即图中的②;在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构,即随着叶绿体的逐渐长大、脂质被消耗,因而脂质仓库逐渐变小。
蔗糖是由果糖和葡萄糖组成,据此可推测,植物体的很多器官接受蔗糖前先要将蔗糖水解为葡萄糖和果糖才能吸收;转基因植物出现严重的小根、小茎现象,其原因叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖,导致进入韧皮部的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,生长缓慢;主动运输过程需要载体蛋白的协助,并同时需要消耗能量(ATP)。
表中的数据是在30℃条件下获得的,且(呼吸最适温度为30℃,光合最适温度为25℃),当温度降为25℃时,则呼吸速率因为酶活性降低而下降,而光合速率因为温度降低而上升,因此,此时测得马铃薯光补偿点会小于3klx; 30℃条件下,当光照强度为3klx时,红薯固定CO2量为11+5.5=16.5mg/100cm2叶·小时,而马铃薯固定CO2量为15mg/100cm2叶·小时,显然二者的差值为16.5-15=1.5mg/100cm2叶·小时。
18-1【基础】 【正确答案】 1、胰高血糖素 促进肝糖原分解 非糖物质转化 肾上腺素
2、A 促甲状腺激素释放激素 减少
3、渗透压感受器 抗利尿激素 肾小管和集合管对水的重吸收
【试题解析】 分析:
据图分析,B是胰岛,a是胰岛素,b是胰高血糖素,C是肾上腺,c是肾上腺素,D是甲状腺,e是促甲状腺激素,E是甲状腺,f是抗利尿激素。
胰岛A细胞分泌的激素b是胰高血糖素;胰高血糖素具有促进肝糖原分解和非糖物质转化等生理功能;C是肾上腺,分泌的激素c是肾上腺素,也可升高血糖。
体温调节中枢位于下丘脑,对应图中的A;甲状腺激素的分泌存在分级调节,运动体温升高时,d促甲状腺激素释放激素合成和分泌减少,导致e促甲状腺激素和甲状腺激素的合成和分泌减少,使机体产生的热量减少,维持体温相对稳定。
因运动而大量出汗,细胞外液渗透压升高,A下丘脑中的渗透压感受器兴奋,引发D垂体释放抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水的重吸收,以维持细胞外液渗透压稳定。
18-2【基础】 【正确答案】 1、固醇 构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
2、细胞呼吸 合成肝糖原
3、信息交流 4、随着饭后血糖浓度的升高,胰岛素含量也升高,胰岛素促进mTORC1合成,mTORC1能催化USP20磷酸化,USP20磷酸化后使HMCCR稳定发挥催化作用,催化乙酰-CoA转化为胆固醇
【试题解析】 分析:
分析题图,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AMPK的作用,而AMPK可以抑制mTORC1。
脂质包括脂肪、磷脂和固醇,胆固醇属于固醇;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。
葡萄糖是细胞呼吸的原料,葡萄糖进入肝脏细胞一方面能调控胆固醇的合成,另一方面能通过细胞呼吸为肝脏细胞提供能量,以及合成合成肝糖原以降低血糖。
图示调节过程中,酶与细胞膜上受体结合发挥作用,体现了细胞膜的信息交流功能。
随着饭后血糖浓度的升高,胰岛素含量也升高,胰岛素促进mTORC1合成,mTORC1能催化USP20磷酸化,USP20磷酸化后使HMCCR稳定发挥催化作用,催化乙酰-CoA转化为胆固醇。
18-3【巩固】 【正确答案】 1、交感神经 C 2、G1蛋白 改变R-酶Р复合物的构象,酶P与R分离后处于活化状态,催化肝糖原的分解
3、进餐后,血糖增多,信号分子X分泌增多,抑制cAMP-PKA信号通路,抑制肝糖原分解 体内产生G2蛋白抗体、信号分子X含量过低
4、过量使用对乙酰氨基酚,能够促进肝脏细胞中A1R、A2AR基因和蛋白的表达水平,过度激活肝脏细胞内的cAMP-PKA信号通路,从而导致肝细胞受损。
【试题解析】 分析:
分析题图可知:下丘脑通过神经支配肾上腺髓质使其分泌肾上腺素,通过血液运输后,肾上腺素作用于靶细胞膜上的受体,引起靶细胞内的代谢变化。
交感神经可以使心跳加快、加强,副交感神经使心跳减慢、减弱,肾上腺素能使心肌收缩力加强、兴奋性增高,因此在饥饿情况下,下丘脑通过交感神经促使肾上腺髓质分泌肾上腺素,肾上腺素通过血液运输到肝脏细胞,促进肝脏细胞中的肝糖原分解成葡萄糖进入血液,C处是肝细胞附近的血管,故C处的血糖浓度最高。
据图和题意可知,肾上腺素与受体结合后,激活与G1蛋白耦联的ARs,即通过G1蛋白介导,使细胞内cAMP浓度升高,继而激活cAMP-PKA信号通路。cAMP在此信号通路中的作用是:改变R-酶Р复合物的构象,酶P与R分离后处于活化状态,从而促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,以升高血糖。
人体进餐后血糖浓度升高,据图得到血糖调节的途径主要是:进餐后,由于消化吸收,血液中葡萄糖增多,X分泌增多,抑制cAMP-PKA信号通路,抑制肝糖原分解,同时促进血糖进入组织细胞,使血糖下降。结合图示可知,X与G2蛋白结合,进而抑制血糖上升,若体内产生G2蛋白抗体,则会影响X的结合,出现高血糖;体内如果信号分子X含量过低,则会促进肝糖原分解成葡萄糖,出现高血糖,因此会引发高血糖症的因素有体内产生G2蛋白抗体、信号分子X含量过低等原因。
机制:与空白对照组比较,模型组过量使用对乙酰氨基酚,能够促进肝脏细胞中A1R、A2AR基因和蛋白的表达水平,A3R、A2BR的表达未见明显变化,可能过度激活肝脏细胞内的cAMP-PKA信号通路,造成ARs始终处于激活状态,导致cAMP含量、蛋白激酶A的表达明显升高,酶P始终处于活化状态,使肝糖原大量分解,引起肝脏细胞损伤。
18-4【巩固】 【正确答案】 1、葡萄糖 神经递质 肝糖原分解及非糖物质转变为葡萄糖
2、降低 胰岛素受体受损(或体内存在胰岛素抗体或胰岛素的结构异常)
3、FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素 FGF1可通过促进胰岛素与受体结合(或促进信号传导,促进胰岛素受体合成,增加膜上胰岛素受体数量等),从而提高胰岛素的功效,改善胰岛素抵抗
【试题解析】 分析:
体内血糖平衡调节过程如下: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;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。
据图1可知,血糖浓度升高时,葡萄糖和神经末梢释放的神经递质能作用于胰岛B细胞,促进胰岛素的分泌。胰岛素能促进细胞对葡萄糖的摄取和利用,抑制肝糖原分解及非糖物质转变为葡萄糖,使血糖浓度降低。
Ⅱ型糖尿病的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,可能是由于胰岛素受体受损(或体内存在胰岛素抗体或胰岛素的结构异常)等导致胰岛素无法起到相应的调节作用,因而血糖水平居高不下,而持续的高血糖又进一步刺激胰岛素分泌,形成恶性循环。
图2结果显示FGF1的使用能使血糖水平降低,而FGF1和胰岛素抑制剂的联合使用,却未能使血糖水平下降。说明使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素。图3结果显示随着FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素浓度下降并接近正常值。综合上述信息,可知FGF1可通过促进胰岛素与受体结合(或促进信号传导,促进胰岛素受体合成,增加膜上胰岛素受体数量等),从而提高胰岛素的功效,改善胰岛素抵抗。
18-5【提升】 【正确答案】 1、胰岛素受体的数量下降及结构功能受损、胰岛素与受体结合困难 延迟出现
2、神经递质或胰高血糖素 增加 外负内正
3、减小 4、高糖或高脂 模型组、空白对照
【试题解析】 分析:
体内血糖平衡调节过程如下: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;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。
胰岛素抵抗是指由于各种原因使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降的现象,胰岛素抵抗的原因有胰岛素受体的数量下降及结构功能受损、胰岛素与受体结合困难等。
由图可知,与正常人的胰岛素浓度曲线相比,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素浓度峰值延迟出现,表明胰岛B细胞分泌胰岛素功能已经受到损伤。
能促进胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子,除了图2所示之外,还有神经递质和胰高血糖素。
由图2可知,血糖浓度增加时,胰岛B细胞中6—磷酸葡萄糖的合成量会增加,ATP的增多间接引起Ca2+通道打开,随着Ca2+大量内流,导致胰岛细胞产生兴奋,此时细胞膜两侧的电位为外负内正。
格列美脲作用于胰岛B细胞表面的受体后,引起K+通道关闭,K+外流受阻,此时膜内外电位差的绝对值会减小。
要验证格列美脲改善Ⅱ型糖尿病糖代谢和胰岛素抵抗的生理作用,50只大鼠应分为5组,其中的40只喂养、造模,余下10只作为空白对照组,同时实验。建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型应给予高糖高脂饲料喂养六周,将造模成功的40只大鼠,随机分成模型组、格列美脲组、二甲双胍组和联合用药组,每组10只;二甲双胍组给予二甲双胍片100毫克,用水溶解并灌胃;格列美脲组用格列美脲100毫克研磨后,用甘油溶解并灌胃;联合用药组,用上述两种方法先后灌胃;另外的两组即模型组、空白对照组给予100毫克生理盐水灌胃。上述喂药过程,每天一次,连续六周;六周后对各组大鼠进行口服葡萄糖耐糖量实验,记录相关数据,分析实验结果。
18-6【提升】 【正确答案】 1、胰岛B 血液循环/血液
2、肝糖原 胰岛A (负)反馈
3、随悬液中葡萄糖浓度增加,膜上荧光强度下降 葡萄糖和IA(中的X)竞争GT
4、IA 高血糖时,葡萄糖和GT结合多,则IA和GT结合少,和靶细胞膜上胰岛素受体结合多,使细胞膜上GT增多,细胞加速摄入糖,血糖水平下降
5、正常血糖或低血糖时,葡萄糖和GT结合少,则IA和GT结合多,和靶细胞膜上胰岛素受体结合减少,细胞膜上GT减少,细胞减慢摄入糖,血糖下降平缓。即IA能依据机体血糖水平“智能”调节血糖
【试题解析】 分析:
血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素,促进血糖来源,提高血糖浓度;由胰岛B细胞分泌胰岛素,促进血糖去路,减少血糖来源,以降低血糖浓度,两者激素间是拮抗关系。
胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,经体液运输到靶细胞,与靶细胞上的受体结合,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
胰岛素是机体中唯一可以降低血糖浓度的激素,其作用机理是:促进血糖进入细胞内氧化分解、合成糖原或转变为脂肪,并抑制肝糖原分解及非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的;人体血糖平衡的激素调节主要是通过胰岛素和胰高血糖素等的拮抗实现的,该过程是一种负反馈调节过程。
据由图可知,与对照相比,随着悬液中葡萄糖浓度增加,膜上荧光强度相对值降低;由题干分析,带荧光的IA能与GT和胰岛素受体结合位于红细胞膜上,加入葡萄糖,膜上的荧光强度会下降,意味着IA从膜上脱落下来,加入的葡萄糖浓度越高,膜上的IA越少,由于葡萄糖可以与GT结合而不能与胰岛素受体结合,故推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为葡萄糖与IA竞争结合GT。
据图可知,高血糖时,葡萄糖和GT结合多,则IA和GT结合少,和靶细胞膜上胰岛素受体结合多,使细胞膜上GT增多,细胞加速摄入糖,血糖水平下降,故对糖尿病小鼠,IA降糖效果好,能有效降糖。
据图可知,正常血糖或低血糖时,葡萄糖和GT结合少,则IA和GT结合多,和靶细胞膜上胰岛素受体结合减少,细胞膜上GT减少,细胞减慢摄入糖,血糖下降平缓。即IA能依据机体血糖水平“智能”调节血糖,故对于正常小鼠(正常血糖)而言,IA 降糖效果较外源普通胰岛素温和,可以避免小鼠低血糖晕倒。
19-1【基础】 【正确答案】 1、雄 12 2、基因(遗传物质)和环境共同作用
3、RrXeY 1/3
【试题解析】 分析:
题图分析:果蝇的性别决定方式为XY型,雄性为XY,雌性为XX;鸭的性别决定方式是ZW型,雄性为ZZ,雌性为ZW;蝗虫的性别决定方式为XO型,雌性为XX,雄性为XO。
某正常蝗虫的体细胞中有23条染色体,常体成对存在,说明只有一条性染色体,为XO,所以该个体的性别是雄性,若对该种蝗虫进行基因组测序,则应该测定11+X=12条染色体的DNA序列。
在自然野鸭种群中,通常雄鸭的性染色体组成是ZZ。研究人员选择一定数量的性染色体为ZW的鸭胚,正常情况下,应表现为雌性,但在其性别分化前,用某种物质处理,发现有16.67%的鸭胚发育成具有完整雄性生殖器官的雄鸭,这一实验现象可说明生物的性状是基因和环境共同作用的结果。
结合图示可知,雌果蝇M的两对等位基因中,R、r位于常染色体上,E、e位于X染色体上.若该果蝇与果蝇N杂交产生的F1雌蝇中,红眼∶白眼=1∶1,说明亲本是XEXe和XeY;细眼∶粗眼=3∶1,说明亲本是Rr和Rr.,即亲本的基因型为RrXEXe和RrXeY,即果蝇N的基因型为RrXeY,F1的细眼白眼雌蝇的基因型和份数为1RRXeXe、2RrXeXe,显然其中纯合体所占比例为1/3。
19-2【基础】 【正确答案】 1、翅型与眼色两对相对性状的遗传是否与性别相关联(合理即可)
2、aaXBXB、AAXbY 3/8
3、XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼雄性
【试题解析】 分析:
伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
据图可知,实验一和实验二为正反交实验,主要目的是探究眼色与翅型两对相对性状的遗传是否与性别相关联。子代中,无论正交还是反交,长翅性状在雌雄中都无差别,而眼色在雄性中结果不同,故眼色性状的遗传与性别有关,而翅形性状的遗传与性别无关。
根据(1)的推测,实验一亲本的基因型是aaXBXB、AAXbY,F1为AaXBY、AaXBXb,相互交配所得F2雄性个体中表现长翅红眼的概率为3/4×1/2=3/8。
①据分析可知,只考虑眼色,实验二中亲本为XbXb、XBY,F1分别为XBXb(长红♀)、XbY(长白♂)。因此,若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是基因突变导致的,则其基因型应为XbXb;
②若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则其基因型应为XbXbY,该果蝇经减数分裂产生的配子有XbXb、Y、Xb、XbY。
③若要鉴别F1中出现的长翅白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY,则应选择红眼雄性果蝇(XBY)与之杂交。若白眼为XbXb,则杂交结果为红眼雌性(XBXb)∶白眼雄性(XbY)=1∶1,若白眼为XbXbY,则杂交结果为1XBXbXb、1XBXb、1XBY、1XBXbY、1XbXbY、1YY、1XbY、1XbYY,雄性中存在红眼果蝇(XBY),据此可以判断白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY。
19-3【巩固】 【正确答案】 1、AaZbW 9:3:4 5/6
2、常 HHAAZbW 4/5
HH(Hh) 2雌:1雄(1:2)
【试题解析】 分析:
根据题意分析可知:
(1)基因A和B同时存在(A_ZBZ-或A_ZBW)表现为黑鸟,先看第一对基因为2种基因型,第二对的基因型有ZBZB、ZBZb、ZBW3种,故黑鸟的基因型为2×3=6种;
(2)灰鸟的基因型有3种,即aaZBZB、aaZBZb、aaZBW;
(3)白鸟的基因型有6种,即AAZbZb、AaZbZb、AAZbW、AaZbW、aaZbZb、aaZbW。
①根据题意:B存在而A不存在时为灰色可知,纯合灰色雄鸟的基因型为aaZBZB,由于它与白色雌鸟杂交F1代出现2种颜色,可判断白色雌鸟基因型为AaZbW。
②F1代黑色雌雄鸟的基因型分别为:AaZBW、AaZBZb,它们随机交配,F2代颜色有:黑色、灰色、白色三种,分离比为9:3:4,F2代黑色雄鸟的基因型有:1AAZBZB、1AAZBZb、2Aa ZBZB、2Aa ZBZb,其中后三种都为杂合子,占5/6。
①H、h基因如果位于X染色体上,亲本中的基因型为ZBHZBH和ZbY,杂交后产生的F1再随机交配,F2中雌雄的比例应为1:1,与题意不符,所以H、h基因应该位于常染色体上。同时,子代中均没出现灰色的个体,所以亲本中均为AA。最后,F2中雌雄的比为3:5,那么F2中有出现性反转现象,这样,雌雄亲本分别含有HH和hh。综合以上的说法,亲本雌雄个体的基因型分别为:HHAAZbW和hhAAZBZB。
② F1基因型是HhAAZBZb、HhAAZBW.F2基因型及表现型是HHAAZBZB雄性(1)、HHAAZBZb雄性(1)、HHAAZBW雌性(1)、HHAAZbW雌性(1)、HhAAZBZB雄性(2)、HhAAZBZb雄性(2)、HhAAZBW雌性(2)、HhAAZbW雌性(2)、hhAAZBZB雄性(1)、hhAAZBZb雄性(1)、hhAAZBW雄性(1,性反转)、hhAAZbW雄性(1,性反转),由此可见雄性一共有10份,其中没有W的有8份,即F2代雄鸟中不含W染色体的个体所占比例为 4/5。
③如果雄鸟M是发生性反转的,则基因组成必为hhZW,与该雄鸟杂交的雌鸟不可能为hh,因有hh的雌鸟会性反转,因而该雌鸟为HHZW或HhZW,这样雌雄鸟杂交后,由于后代WW的胚胎不存活,使F3代中雌雄比为2雌:1雄(或1雌:2雄)。
19-4【巩固】 【正确答案】 1、不遵循 减数第一次分裂前期
2、染色体结构变异或易位 更容易区分雄性和雌性以获得更高的产丝率 可以更早地进行雌雄筛选 aaZAZ、aZAZ aaZWA、aZWA
【试题解析】 分析:
纯合白卵无斑纹(♂)和纯合黑卵有斑纹(♀)杂交产生的F1,无论雌雄均为黑卵无斑纹,说明黑卵、无斑纹均为显性性状,且控制这两对性状的基因均位于常染色体上。
分析杂交结果,纯合白卵无斑纹(♂)和纯合黑卵有斑纹(♀)杂交,后代中雌雄均为黑卵无斑纹,说明黑卵、无斑纹均为显性性状,因后代表现型与性别无关,故控制这两对性状的基因均位于常染色体上,F1基因型均为AaBb。F1雌雄相互交配后,后代雌雄表现型和比例均为黑卵无斑纹∶白卵无斑纹∶黑卵有斑纹=2∶1∶1,不符合9∶3∶3∶1的比例及其变式,说明控制有无斑纹的基因和控制卵色的基因不遵循基因的自由组合定律,a与B位于一条染色体上,A与b位于同源染色体的另一条染色体上。若F2中出现了一只白卵有斑纹雌蚕,有可能是亲本在减数第一次分裂前期发生了基因重组产生了ab配子导致的。
用γ射线处理杂合的黑卵雌蚕,常染色体上的A基因所在的片段拼接到Z或W染色体上,这种变异发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位。将常染色体上的基因转移到性染色体上,使相关性状出现伴性遗传的特点,目的是为了更容易区分雄性和雌性以获得更高的产丝率。有斑纹和无斑纹这一性状属于家蚕体表性状,需要家蚕的卵孵化形成成虫后才可观察到,故选择卵色基因进行新品种的培育,可以更早地进行雌雄筛选,节约时间,降低成本。品系1和品系2基因型分别为aZAW、aZWA,两者分别与白卵雄蚕(aa)杂交,即aZAW×aaZZ→aaZAZ、aaZW、aZAZ、aZW;aZWA×aaZZ→aaZZ、aaZWA、aZZ、aZWA,产生的黑卵家蚕的基因型分别为aaZAZ和aZAZ、aaZWA、aZWA。
19-5【提升】 【正确答案】 1、AaXBXb、AaXBY 1/24
2、0 染色体组数(或染色体数目)
3、选用纯合控制产白卵雄性个体和纯合控制产黑卵雌性个体杂交,观察后代雌蝶所产卵壳的颜色 所有卵壳的颜色均为黑色 所产卵壳大约一半为黑色,一半为白色(或所产卵壳既有白色又有黑色,且比例相当)
【试题解析】 分析:
据图可知,不同生物体决定性别的方式不同,果蝇为XY型,XY染色体组成的为雄性,XX染色体组成的为雌性。ZW型的生物体,性染色体组成为ZW的为雌性,ZZ的为雄性。
根据子代的表型和比例分析可知,子代无论雌雄个体都是长翅∶残翅=3∶1,说明该基因位于常染色体上,长翅为显性性状;子代雌性个体均为灰体,雄性个体中灰体∶黄体=1∶1,说明该基因与性别有关,位于X染色体上,灰体为显性性状,则亲本基因型为AaXBXb、AaXBY。子代的残翅灰体雌果蝇(1/2aaXBXB、1/2aaXBXb)与长翅黄体雄果蝇(1/3AAXbY、2/3AaXbY)杂交,子二代出现残翅的概率为2/3×1/2=1/3;出现黄体雄蝇的概率为1/2×1/4=1/8,因此子二代中残翅黄体雄果蝇占的比例是1/3×1/8=1/24。
神经干细胞进行有丝分裂,不能形成四分体,因此显微镜下看到的四分体为0个;蜜蜂的雌性为二倍体,含两个染色体组,雄性为单倍体,含一个染色体组,因此蜜蜂的性别由染色体组数(或染色体数目)决定。
蝴蝶为ZW型,性染色体组成为ZW的为雌性,ZZ的为雄性。欲确定基因(E和e)在性染色体上的具体位置,可选用纯合控制产白卵雄性个体(ZeZe)和纯合控制产黑卵雌性(ZEW或ZEWE)个体杂交,观察后代雌蝶所产卵壳的颜色;若E、e位于性染色体的同源区段上,则子一代为ZEZe、ZeWE,所有卵壳的颜色均为黑色;若E、e位于性染色体的非同源区段上,则子一代为ZEZe、ZeW,所产卵壳大约一半为黑色,一半为白色(或所产卵壳既有白色又有黑色,且比例相当)。
19-6【提升】 【正确答案】 1、常 Z 2、AaZBZB aaZbW
3、0
3/20
4、4
正常腿深胫雌性aaZbW
正常腿深胫的雄性个体(aaZbZb)和正常腿浅胫的雌性个体(aaZBW)
(正常腿)浅色胫
【试题解析】 分析:
基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
题意分析,子一代短腿个体自由交配后代无论雌雄均表现为正常腿∶短腿=1∶2,说明短腿是显性性状,相关基因(A/a)位于常染色体上,且短腿显性纯合致死,子一代浅色胫自由交配,子二代中雄性个体全为浅色胫,雌性个体表现为深色胫∶浅色胫=1∶1,说明控制胫色的基因(B/b)位于Z染色体上,据此可知亲本的基因型为AaZBZB、aaZbW,子一代的基因型为AaZBZb、AaZBW、aaZBZb、aaZBW。
由于子二代中控制腿形的性状表现与性别无关,说明A/a基因位于常染色体上,而B/b控制的性状表现与性别有关,因此,B/b基因位于Z染色体上。
实验一中两个亲本的基因型分别为AaZBZB、aaZbW,
实验二中亲本的的基因型为AaZBZb、AaZBW,由于A基因存在现象纯合致死的现象,因此,短腿的基因型均为Aa,二者自由交配产生的F2中不会存在短腿浅胫的纯合个体,即F2中短腿浅胫雄性个体中纯合子的概率为0,实验一F1中雌雄个体的基因型为AaZBZb、AaZBW、aaZBZb、aaZBW,该群体中Aa∶aa=1∶1,产生配子的基因型为A∶a=1∶3,自由交配的情况下,由于AA个体纯合致死,则群体的总份数为16-1=15,而aa占9份,因此子代中aa出现的概率为9/15=3/5,该群体中ZBZb、ZBW自由交配产生后代的基因型及比例为ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW,比例为1∶1∶1∶1,可见其中纯合浅胫雄性所占的比例为1/4,综合考虑可知,让实验一F1中雌雄个体自由交配,后代中纯合正常腿浅胫雄性的占比是3/5×1/4=3/20。
下图是实验二F2中某只鸡的相关染色体及基因位置关系图,其基因型可表示为aaZBZb,经过DNA复制后,这只鸡体内细胞分裂过程中最多有4个a基因。为了获得正常腿(aa)后代同时能通过雏鸡的性状判断性别,可以设计实验方案:让该个体与实验二F2中性状为正常腿深胫(aaZbW)雌性个体的个体杂交得到F3,再从F3代中选择性状为正常腿深胫的雄性个体(aaZbZb)和正常腿浅胫的雌性个体(aaZBW)进行杂交得到F4,F4代中雄鸡的性状为正常腿深胫(aaZBZb)即后代中表现为浅色胫的个体为雄性,即为需要的类型。
20-1【基础】 【正确答案】 1、次级 12 2、10% 营养级之间能量传递效率一般在10%-20%,B、C都数量减少,不改变营养级间的能量传递效率
3、只/hm2 S
【试题解析】 分析:
图1中,A为生产者,B为初级消费者,C为次级消费者。E为呼吸消耗的那部分能量,D为分解者分解的那部分能量。图2为种群的增长速率随时间的变化图,t1时增长速率最大。
据图1分析,C为次级消费者,处于第三营养级,流入第三营养级的能量(20J/(cm2·a)),一部分在次级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失(8J/(cm2·a)),另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,所以C用于生长发育的能量是20-8=12J/(cm2·a)。
能量从第二营养级传递到第三营养级的传递效率是:20÷200×100%=10%。营养级之间能量传递效率一般在10%~20%,虽然气候干旱造成A产量降低,B、C数量减少,但不改变营养级间的能量传递效率。
调查生态系统中鼠群的增长速率,运用的方法是标志重捕法,计算公式为种群密度=(第一次捕获数×第二次捕获数)÷第二次捕获中有标记的数量÷调查范围。故该鼠的种群密度为Mn/mS(只/hm2)。由图2分析可知,该鼠种群呈S形增长。
20-2【基础】 【正确答案】 1、不合理 标记重捕法 被标记个体更易被重捕 两次捕捉间隔时间短等
2、4×104 遗传(基因) 水平
3、乙 10% 减少
【试题解析】 分析:
能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。流入生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能总量,各级消费者粪便中的能量都包含在上一营养级生物指向分解者的能量值中,即都属于上一营养级的同化量,能量流动的途径是沿着食物链和食物网传递的。
能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。一个营养级中的能量只有10%~20%的能量,被下一个营养级所利用。生物多样性分基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,突变和其因重组,自然选择和隔离是物种形成的必要条件,取样方时要求随机取样,防止调查有所差异。
对于植物应采用样方法进行调查种群密度或物种数,由图1可知S1~S4物种数较少,显然这个范围不合适,在S5时达到最大,而S5和S6物种数基本一致,但面积较大不利于调查,故选S5相对较好,但是由于实验只是做了6组,并不能代表所有可能的面积,有可能存在一个S4和S5之间的面积更合适,因此不能认为S5为最佳面积。若要调查黄鼬的种群密度,由于黄鼬活动能力强活动范围广,因此,常采用的方法是标志重捕法,若被标记个体更易被重捕或两次捕捉时间间隔时间短等原因导致的调查结果比实际值低。
物种G的种群密度是(1+5+6+8+0)×104÷5=4×104个/km2。同物种不同个体之间形态的差异是由基因决定的,因此,物种D不同个体之间的形态结构差异属于基因(遗传)多样性,群落中因为水分的多少、光线的明暗、地形的起伏等原因导致的样方1与样方2的差异体现了群落的水平结构。
根据图中的食物网结构可知,A为第一营养级,B、C为第二营养级,D为第三营养级,E为第四营养级,根据能量流动的特点是单向流动,逐级递减,且能量传递效率是10%~20%。结合表中数据可知,丙是第一营养级,甲和丁都处于第二营养级,乙处于第三营养级,戊处于第四营养级。种群乙是该生态系统营养结构中的第三营养级,对应于食物网中的D种群。则第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为(2×107)÷(1.1×108+9×107)×100%=10%。若丁的数量减少,则乙的食物来源还有甲,即乙会过多的捕获甲,因此甲的数量会减少。
点睛:
熟知能量流动的特点,群落的结构特点以及种群密度的调查方法是解答本题的关键,能正确分析图示的信息是解答本题的前提。能结合所学知识进行数据的分析是解答本题的另一关键。
20-3【巩固】 【正确答案】 1、调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定 生物 调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
2、初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量 初级消费者从饲料中获取了部分能量
3、
【试题解析】 分析:
能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。流经某一营养级的能量若分成四部分,则是指一部分通过呼吸作用以热能形式散失,一部分流入下一营养级,一部分被分解者分解,还有未利用的部分。
植物的“绿色”为昆虫提供了采食的信息,这表明信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。农民常使用灯光诱虫、杀虫,属于生物防治。管理稻田生态系统要定期除草、防治害虫,从能量流动的角度分析,其意义是合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
b是初级消费者同化的能量,c是呼吸作用散失的能量,d是初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量。一般能量传递效率是10%-20%,b/a的比值可能会大于20%,由图分析原因是初级消费者从饲料中获取了部分能量。
生产者通过光合作用将大气中的CO2固定下来,生产者、消费者、分解者通过呼吸作用将CO2释放到大气中,具体如图:
。
20-4【巩固】 【正确答案】 1、有机物 (分解者)微生物的分解作用
2、不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同
3、垂直 物质循环和能量流动 该营养级生长、发育、繁殖的能量 16 未被利用的能量 4、ABD
【试题解析】 分析:
1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。
2、动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量,各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量去向包括流向下一营养级的能量(最高营养级除外)、流向分解者的能量和未被利用的能量。
森林生态系统中的碳元素主要以有机物的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后,原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中,其回归途径除了图1中的途径外,还有微生物的分解作用。
图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量,曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量,二者之间的变化趋势不同,其原因是不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。
①湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物,形成了群落垂直方向上的垂直结构。生态系统的物质循环和能量流动是沿食物链和食物网渠道进行的。
②图3表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位:J/(cm2•a)],动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量,各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。故其中C表示该营养级用于生长、发育、繁殖的能量,若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/(cm2•a),则两营养级的能量传递效率为(100−20)÷500×100%=16%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况,图中未显示出来的能量是未被利用的能量。
A、碳循环过程中,无机环境中的碳可以被生物群落反复利用,A正确;
B、受人类活动影响,有些自然生态系统依靠自身不能实现碳中和,B正确;
C、二氧化碳排放增多导致气温升高的过程中,二氧化碳作为物理信息,C错误;
D、发展低碳经济、植树造林是实现碳平衡的有效手段,D正确。
故选ABD。
20-5【提升】 【正确答案】 1、种间 2、CO2 B、D
3、b+c 4、650
5、2
【试题解析】 分析:
分析题图:图甲中,根据A与D之间的双箭头和指向A的箭头最多,可知A是二氧化碳库,D是生产者,由B、C、D的箭头关系可知,B是消费者,C是分解者。图乙食物网中有两条食物链:植物→鼠→蛇;植物→昆虫→蛙→蛇。图丙中物种2的种群数量远高于环境容纳量,种内斗争激烈。
生态系统的信息交流功能,可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
图甲中①、③分别表示植物的光合作用和分解者的分解作用,两个过程中碳主要是以二氧化碳的形式进行循环的。图乙中只有生产者和消费者,对应与图甲中的D和B。
某一个营养级的同化量=其用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量,因此图中第二营养级的同化量=呼吸作用消耗的能量b+用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量c。
已知蛇从鼠处直接获得的食物占其食物总量的60%,则蛇增加10kg,至少需要植物的质量=10×60%÷20%÷20%+10×(1-60%)÷20%÷20%÷20%=650 kg。
图丙中物种2的种群数量远高于环境容纳量,种内斗争激烈。
20-6【提升】 【正确答案】 1、5 捕食、种间竞争
2、减少 3、D1或A2+B2+C2+D2 生产者未被利用的能量
4、衰退型 5、分解者 光合作用 CO2 C→A
【试题解析】 分析:
1、碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2;碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行,传递形式为有机物。大气中的碳元素进入生物群落,是通过植物的光合作用(主要途径)或硝化细菌等的化能合成作用完成的。大气中CO2的主要来源:分解者的分解作用、动植物的细胞呼吸。
2、题图分析,图1中共有5条食物链,分别是植物→雷鸟→北极狐、植物→雷鸟→狼、植物→北极狐、植物→雪兔→狼、植物→雪兔→北极狐,因此,北极狐占有二、三两个营养级;图2是能量流动图解,各营养级生物同化量的去向包括自身呼吸消耗、流入下一营养级(最高营养级除外)、流向分解者和未利用的能量,图中的A表示呼吸消耗,C表示流向分解者的能量,D表示流向下一营养级的能量。碳循环示意图中:A是生产者,D是初级消费者,E是次级消费者,B是分解者。
图1中有5条食物链,分别是植物→雷鸟→北极狐、植物→雷鸟→狼、植物→北极狐、植物→雪兔→狼、植物→雪兔→北极狐,其中雪免和北极狐有共同的食物来源,且北极狐可以以雪免为食,因此雪免和北极狐之间的关系为捕食和种间竞争。
若图1中雷鸟的数量急剧减少,则北极狐和狼会更多的捕食雪免,进而导致雪免数量减少。
同化量为每一营养级从环境中获取并转化成自身有机物的能量,因此,图2中第二营养级的同化量为D,也可表示为A2+B2+C2+D2,图中B1表示生产者未被利用的能量,也就是生产者的现存量。
到2050年,60岁以上的人口在总人口的比重增大,我国人口的年龄结构属于衰退型,即此时人群中老年人的比例大于幼年个体的数量,因此表现为死亡率大于出生率,表现为种群数量有所下降,这将严重影响劳动力来源,导致经济衰退和加重养老负担,因此我国适时放开二孩政策。
①结合碳循环的过程可知,图中B代表生态系统组成成分中的分解者,因为图中所有生物均有指向分解者的箭头,且分解者有指向二氧化碳库的箭头;A为生产者,a代表的主要生理过程主要是绿色植物的光合作用。
②温室效应是由于以CO2为主的温室气体增多,打破了生物圈中的物质平衡,为了减少温室气体的含量,有效措施之一设法增加大气中CO2进入生物群落的途径,减少二氧化碳的排放,而生物的呼吸是无法减少的,因此需要设法增强二氧化碳通过光合作用进生物群落的途径,因此最有效的办法是植树造林,即增强图中C→A的途径,同时减少化石燃料的燃烧,也可开发太阳能、水能、核能等新能源。
21-1【基础】 【正确答案】 1、细胞质基质和线粒体 阀a打开,阀b打开
2、泡菜制作过程中不断产生乳酸,乳酸积累导致pH呈下降趋势
3、表层 使土壤中的微生物充分释放到无菌水中 1000 涂布器 检测培养过程中培养基是否被杂菌污染或检测培养基是否完全灭菌
【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。果酒制作的原理:在有氧条件下,分解葡萄糖产生CO2和H2O;在无氧条件下,分解葡萄糖产生乙醇和CO2。
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、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
酵母菌无氧呼吸的场所在细胞质基质,产物有乙醇和CO2,有氧呼吸的场所在细胞质基质和线粒体,产物有CO2和H2O,故果酒制作过程中产生CO2的场所为细胞质基质和线粒体。由于醋酸菌是好氧细菌,进行醋酸发酵时,因此阀a要打开,阀b关闭。
泡菜制作过程中pH下降主要是因为泡菜制作过程中不断产生乳酸,乳酸积累导致pH呈下降趋势。
I、在富含有机质的土壤表层,有更多的微生物生长,故步骤①土样应取自当地表层土壤;步骤②需充分振荡20min,主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中。
Ⅱ、由图观察可知,0.5mL悬浮液到4.5mL无菌水稀释了10倍,步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1000倍,因此步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍。步骤④所用的接种方法是稀释涂布平板法,因此所用的接种工具是涂布器;纯化培养时,需同时进行未接种培养基的培养,检测培养过程中培养基是否被杂菌污染或检测培养基是否完全灭菌。
21-2【基础】 【正确答案】 1、水、碳源、氮源和无机盐 维生素 高压蒸汽灭菌
2、检测培养基灭菌是否合格 无氧
3、乙 在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落 当两个或多个细胞连在一起时,观察计数只能计为一个菌落
【试题解析】 分析:
微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
①操作中制备的培养基时,除加入水、碳源、氮源和无机盐作为营养成分外,还需加入维生素,这是因为维生素是乳酸菌生长的必需成分;对培养基用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。
③操作前,应随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间,这样做的目的是检测培养基灭菌是否合格:若长菌,则说明灭菌失败,反之成功;若只需获得乳酸菌一种菌种,则④操作中的培养必需在无氧条件下培养,这是因为乳酸菌是厌氧菌,而醋酸菌是好氧菌。
若对筛选获得的菌株进行计数,应选择图二中乙图对应的操作方法,即稀释涂布平板法,用此方法测定菌体的数目,其原理是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落;用此方法统计的菌落数比接种活菌的实际数目要低,原因是当两个或多个细胞连在一起时,观察计数只能计为一个菌落。
21-3【巩固】 【正确答案】 1、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等
2、梯度稀释 涂布 30~300 1∶1
3、当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只有一个菌落。由于显微镜下无法区分细胞的死活,计数结果包含死细胞。
4、实验前后废液中蛋白质、脂肪的含量
【试题解析】 分析:
常用的接种方法:平板划线法和稀释涂布平板法。在统计菌落数目时,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。
微生物分解淀粉、蛋白质、脂肪等微溶性物质,是因为微生物能(合成)分泌淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。
要探究圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某餐厨垃圾废液的最佳接种量比,故需要将不同配比的菌液接种在等量相同某餐厨垃圾废液中,培养3天后要测定活菌数,需要进行稀释涂布平板法进行接种,故需要取一定量菌液进行梯度稀释,然后分别取0.1mL的菌液采用涂布法接种于基本培养基中培养。可以根据菌落的形态区分两种菌,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。根据实验数据可知,两种菌混合接种时有效菌落数均大于单独接种,且两菌种接种量比例为1∶1时,废液中两种菌种的有效活菌数能够实现同步最大化。
该方法计数时用的是稀释涂布平板法,稀释涂布平板法统计的数据要比实际活菌的数目少,原因是当两个或多个细胞连在一起时,在平板上观察到的是一个菌落;显微镜直接计数法不能区分死菌与活菌,故统计数目往往比实际活菌数目大。
厨余垃圾富含淀粉、蛋白质、脂肪等,本实验的研究者还需进一步检测实验前后废液中蛋白质、脂肪的含量,以确定两种菌种接种量比对该餐厨垃圾废液中微溶性物质的降解效果。
21-4【巩固】 【正确答案】 1、选择 该类培养基允许分解物质S的细菌生长,同时抑制(或阻止)其他种类的微生物的生长
2、液体 提高培养液中的溶解氧;增大细菌与培养液的接触面积,提高吸收营养物质的效率
3、甲中培养过程增加了高效降解S的菌株数量,直接使用涂布平板操作会导致菌液中细菌数目过多得不到单个菌落
4、能与产物分离,还可以被反复利用
【试题解析】 分析:
分析题图:①为淤泥取样进行稀释;②为接种到液体培养基上;③稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上;④为挑取单菌落接种到以S为唯一碳源和氨源的选择培养基上;⑤为进一步筛选。
甲、乙两种培养基都是为了分离出可降解S的细菌,因此是选择培养基;该类培养基允许分解物质S的细菌生长,同时抑制(或阻止)其他种类的微生物的生长,该类培养基能分离得到高效降解S的细菌菌株。
从物理性质上分,图中甲培养基属于液体培养基。振荡培养一方面能提高培养液中的溶解氧;也能增大细菌与培养液的接触面积,提高吸收营养物质的效率,因此细菌在甲培养基中进行振荡培养时繁殖速度比静置培养时快。
步骤③中菌液的细菌数量已经很大,直接使用涂布平板操作会导致菌液中细菌数目过多得不到单个菌落,无法计数。
固定化酶技术来高效降解物质S的优点有:固定化酶可重复使用,效率高;固定化酶极易与反应体系分离;酶经固定化后稳定性得到提高等。
21-5【提升】 【正确答案】 1、B 作为空白对照,判断培养基本身是否被杂菌污染 选择培养基
2、稀释涂布法 氨基酸和维生素营养缺陷型菌
3、维生素B1 3与5的交界处
【试题解析】 分析:
野生型菌株可以在基本培养基上生长,而营养缺陷型菌株不能在基本培养基上生长,必须补充所缺乏的营养因子才能生长。
限量培养法可用于营养缺陷型菌株的检出,其原理是野生型菌株在限量培养基上获取营养物质的能力强于营养缺陷型菌株,图甲中A菌落直径大于菌落B,说明A菌落是野生型菌株,所以B为检出的营养缺陷型大肠杆菌菌株。该方法中还需将一个未接种的平板同时放在恒温培养箱中培养,其目的是作为空白对照,判断培养基本身是否被杂菌污染;野生型菌株可以在基本培养基上生长,而营养缺陷型菌株不能在基本培养基上生长,必须补充所缺乏的营养因子才能生长。加入青霉素的基本培养基在功能上属于选择培养基。
一个培养基被分成五个区域,进行对照,接种菌株一般使用稀释涂布平板法,若培养一段时间后在乙的B(加入的氨基酸)C(加入的维生素)交界处长出了菌落,说明该菌株是氨基酸和维生素营养缺陷型菌。
1组和2组含有的而其他组不含有的维生素是维生素B1,所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1;3组特有叶酸,5组特有生物素,所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在丙培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
21-6【提升】 【正确答案】 1、灭菌前 涂布器
2、①②③ n.105 尿素
3、受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2 菌液 抑菌圈的大小
【试题解析】 分析:
实验室的培养基按照功能划分,可以分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基是在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。
为防止杂菌污染,在制备培养基平板的过程中,应先调pH后灭菌,即调节pH应在灭菌前;稀释涂布平板法的接种工具是涂布器。
为保证上述实验中统计结果更接近实际值,应每个稀释度下至少接种3个平板,统计菌落数并求其平均值,以减少实验误差;24h后统计菌落数,将记录的菌落数目的平均值作为结果,以避免遗漏数据;选取菌落数为30~300的平板计数,故选①②③;据图可知,图示微生物稀释了104倍,取样0.1ml进行接种,故若每个平板上单菌落数目均符合统计要求,且单菌落数目的平均数为n,则可估算出1g该土壤样品中尿素分解菌的数目约为(n/0.1)×104=n.105个;该实验目的是从土壤中分离和纯化尿素分解菌,故应以尿素为唯一氮源。
①分析题意,受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2,被感染者呼出。
②针对性地筛选出最有效的抗生素的方法是:取少量从患者体内分离纯化的耐药性Hp接种在培养基平板上,将用不同候选抗生素和菌液浸润的圆形滤纸片贴在细菌平板上,将培养皿倒置于37℃的恒温培养箱中培养,观察抑菌圈的大小。
22-1【基础】 【正确答案】 1、引物的3′端 目的基因fabV基因两端碱基序列 使fabV基因受热变性后解为单链
2、大肠杆菌属于原核生物,其DNA是裸露的,可以直接作为PCR模板,且PCR变性阶段的高温可直接杀死细菌,使其释放DNA
3、P1→T1 P2→T2
【试题解析】 分析:
1、PCR全称为聚合酶链式反应,PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,原理是DNA复制,前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
2、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取;(2)基因表达载体的构建;(3)将目的基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定。
3、图1中①-④依次为目的基因的获取、表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测。
Taq酶不能从头开始合成DNA,而只能从引物的3′端延伸DNA链,因此PCR扩增需要根据目的基因fabV基因两端碱基序列按碱基互补配对原则设计两种特异性引物序列。反应体系的初始温度设置在90~95℃的目的是使目的基因变性,即使fabV基因受热变性后解为单链。
在④步骤中,科研者需将大肠杆菌菌液利用稀释涂布平法接种到加有三氯生的细菌培养基上,进行筛选,能在该培养基上生长的菌株可能含有fabV基因。由于大肠杆菌属于原核生物,其DNA是裸露的,可以直接作为PCR模板,且PCR变性阶段的高温可直接杀死细菌,使其释放DNA,故PCR过程中不需要先提取细菌DNA。
根据题中信息分析可知,“C基因在低温下会抑制P1”,说明P1启动子在高温下可以启动转录;“R基因在高温下会抑制P2”,说明P2启动子在低温下可以启动转录。又根据质粒示意图2分析可知,转录方向是P1→C→R→T1和P2→T2。所以如果将lacZ基因和GFP基因插入图2质粒中,使得最后表现为低温下只表达GFP蛋白,而高温下只表达lacZ蛋白。则应该将lacZ基因插在P1→T1之间的位置,GFP基因插在P2→T2之间的位置。
22-2【基础】 【正确答案】 1、SnaB I、AvrⅡ 相应的限制酶识别序列 确保定向连接(避免质粒和目的基因自身环化及自连)
2、DNA连接酶 大量重组质粒
3、BgIⅡ 4、卡拉霉素 分子杂交
5、甲醇
【试题解析】 分析:
图中质粒含有SnaBI、AvrⅡ、BglⅡ和SacI限制酶切割位点,其中SacI位于启动子上,BglⅡ位于终止子上。要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,只能用限制酶SnaB和AvrⅡ切割质粒,要获取含有5′AOX1-3′AOX1段基因,应选用限制酶BglⅡ来切割。
分析题图:SnaB、AvrⅡ、BglⅡ和SacI限制酶切割位点,其中SacI位于启动子上,BglⅡ位于终止子上。为实现HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,只能用限制酶SnaB和AvrⅡ切割质粒,并在HBsAg基因两侧的A和B位置接上相应的限制酶识别序列,这样设计的优点是确保定向连接(避免质粒和目的基因自身环化及自连)。
用DNA连接酶酶可将DNA片段连接起来,故切获取HBsAg基因后,需用DNA连接酶将其连接到pPIC9K质粒上,形成重组质粒,并将其导入大肠杆菌以获取大量重组质粒。
由图可知,步骤3要获得含有5′AOX1-3′AOX1段基因,应选用限制酶BglⅡ来切割重组质粒以获得重组DNA,然后再将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。
5′AOX1-3′AOX1段基因含有卡拉霉素抗性基因,为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功,在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选;若要检测转化后的细胞中是否含有HBsAg基因转录产物,可以用分子杂交方法进行检测。
巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母,能将甲醇作为其唯一碳源。转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇以维持其生活,同时诱导HBSAg基因表达。
22-3【巩固】 【正确答案】 1、mRNA 2、感受态 空质粒 中和
3、滤膜、固体培养基 稀释涂布平板法 支持 野生型可产生tce1蛋白作用于tce1-tci1双突变体,后者无法产生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性,生长受抑制,使野生菌在竞争中占据优势
4、启动子、GFP-tce1融合基因、终止子、标记基因 细菌Y检测到绿色荧光,B蛋白突变体未检测到绿色荧光
【试题解析】 分析:
1、基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、基因工程四步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。
翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,故细菌Y的核糖体可与尚未转录完成的mRNA结合进行蛋白质的翻译。
构建重组质粒时,将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法,即使用钙离子使大肠杆菌处于感受态;分析题图可知,本实验的自变量是导入基因的不同,则对照组的大肠杆菌应为不导入基因,即导入空质粒;据图可知,与对照相比,转tcel基因的实验组大肠杆菌数量相对值减少,而转tcel-teil基因的实验组该数量相对值与对照组差别不大,故推测tcel蛋白对大肠杆菌具有毒性,而teil蛋白的作用是中和tcel蛋白的毒性。
①为避免杂菌污染,实验中的滤膜、固体培养基等均需灭菌处理;对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法,具体方法为:先将菌体进行梯度稀释,再涂布到固体培养基表面,待菌落数稳定时计数。
②(2)的推测为tcel蛋白对大肠杆菌具有毒性,而teil蛋白的作用是中和tcel蛋白的毒性,据图2结果可知,与甲组(野生型)相比,丙组的竞争指数降低,而乙组(tcel-tcil)竞争指数明显升高,故支持上述推测;乙组的上层菌是野生型,而下层菌是tce1-tci1双突变体,野生型可产生tce1蛋白作用于tce1-tci1双突变体,后者无法产生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性,生长受抑制,使野生菌在竞争中占据优势。
基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和标记基因,其中目的基因应插入到启动子和终止子之间,故据此推测,②为目的基因(GFP-tce1融合基因),其上下游①和③分别为启动子和终止子,则④是标记基因;由于“tcel蛋白能与细菌表面的B蛋白识别并结合”“实tcel蛋白可通过B蛋白进入靶细胞内发挥作用”,故预期实验结果为:细菌Y检测到绿色荧光,B蛋白突变体未检测到绿色荧光。
22-4【巩固】 【正确答案】 1、mRNA 蛋白M上不含tag标签 BD
2、黏性末端碱基配对 基因m的连接处、基因m的内部
3、受体菌在无尿嘧啶的培养基上无法生长,导入重组质粒的受体菌含有URA3基因可以长成菌落 融合基因表达(或融合基因正确解码)
【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。
详解:
(1)①以逆转录获得cDNA的方式,要先从真菌细胞中提取基因m转录出来的mRNA。
②从构建好的重组质粒上看,tag序列位于目的基因下游,若m基因的转录产物mRNA上有终止密码子,核糖体移动到终止密码子多肽链就断开,则不会对tag序列的转录产物继续进行翻译,蛋白M上就不含tag标签。
③A、从题干信息可知,“80℃以上再混入酶,然后直接从94℃开始PCR扩增”,故Taq酶最适催化温度范围为94℃左右,A错误;
B、PCR 反应的最初加热过程中,样品温度上升到70℃之前,在较低的温度下引物可能与部分单链模板形成非特异性结合,并在Taq DNA 聚合酶的作用下延伸,结果会导致引物错配形成的产物的扩增,影响反应的特异性;热启动可减少引物错配形成的产物的扩增,提高反应的特异性,B正确;
C、Taq酶没有特异性,与普通的DNA聚合酶相比,Taq酶更耐高温,C错误
D、DNA分子复制具有方向性,都是从5′端向3′端延伸,D正确。
故选BD。
(2)①从图上看,载体A只有一个Sma I的酶切位点,故被Sma I切开后,载体由环状变为链状DNA,将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合,用特定DNA酶处理形成黏性末端,然后降温以促进载体A与添加同源序列的m的黏性末端碱基互补配对。将A-m结合体导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及DNA连接酶等,完成质粒的环化。
②重组质粒中,载体A被Sma I切开的位置已经与基因m相连,原来的酶切位点已不存在,若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开,则Sma I的酶切位点可能在基因m的连接处或基因m内部。
(3)①筛选目的菌株的机理是:导入了质粒A-m的目的菌株由于含有URA3基因,能在无尿嘧啶的培养基上存活,而URA3基因缺失型酵母则不能存活。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签,位于tag标签上游的基因m应该正常表达,说明融合基因表达(或融合基因正确解码)。
22-5【提升】 【正确答案】 1、特异性强、灵敏度高 肿瘤(相关指标)
2、PCR ②③ 3、DNA连接 能吸收周围环境中的DNA分子(感受态) 3 普通质粒
4、温度、pH和溶氧量 动物细胞没有细胞壁,对培养液渗透压变化比较敏感
5、不易受孕(胚胎不易着床)
【试题解析】 分析:
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。
单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,因此女性在妊娠第8d左右,尽管体内HCG含量很低,但仍可用抗人绒毛膜促性腺激素单抗制成的“早早孕诊断试剂盒”作出诊断。由于hCGβ可表达于结肠癌等多种恶性肿瘤细胞,而人绒毛膜促性腺激素(HCG)是一种糖蛋白激素,由α链和β链(hCGβ)结合而成,因此若某女性未受孕但被检测出血清HCG含量大幅度升高,为明确原因,还需进行肿瘤(相关指标)检测,以判断是否发生了癌变。
体外快速获取目的基因常用PCR技术扩增,构建基因表达载体后需要保证质粒上仍存在转录起始点,而且至少保留一个标记基因,用EcoRI切割质粒会使转录起点被破坏,使导入的目的基因不能表达,用BamHI切割或破坏质粒上唯一的一个标记基因,根据目的基因两端的限制酶切割位点和质粒上限制酶位点,可知用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用②NheI和③KpnI两种限制酶。
DNA连接酶可将酶切后的载体和目的基因片段连接在一起。基因表达载体导入的受体细胞若为大肠杆菌,常用钙离子处理大肠杆菌,以使其容易吸收周围环境中的DNA。据图可知,hCGβ基因的长度为0.53kb,质粒的长度为5.3kb,若为重组质粒,则用与构建重组质粒相同的酶处理重组质粒,电泳后应得到0.53kb和5.3kb两种片段,因此可判断3号样品为构建成功的重组质粒,4号样品最可能为普通质粒。
动物细胞培养过程中,除无菌、无毒的环境外,还要控制适宜的温度、pH和溶氧量等条件。由于动物细胞没有细胞壁,对培养液渗透压变化比较敏感,容易吸水涨破或失水皱缩,因此动物细胞培养需要考虑渗透压。
若对育龄女性肿瘤患者多次使用抗HCG疫苗,体内会产生抗HCG疫苗的抗体,与HCG能发生特异性结合,从而使HCG不能发挥作用,而HCG是胚胎着床和妊娠维持所必须的一种激素,因此会导致该个体不易受孕(胚胎不易着床)。
22-6【提升】 【正确答案】 1、获得目的基因,构建基因表达载体,导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定 细胞
2、#Kan抗性基因或标记基因# 供重组DNA的选择和鉴定 侵染宿主细胞
3、无法在人体宿主细胞内复制
4、不论是滴鼻和口服还是肌肉注射都能够使机体产生新冠病毒的免疫能力;第2、4天肌肉注射效果比 滴鼻和口服要好
【试题解析】 分析:
DNA疫苗是指将编码抗原蛋白的基因插入到适宜的质粒中得到的重组DNA分子,将DNA疫苗接种到人体内可表达产生相应的抗原,引起机体的免疫反应,进而达到预防特定的微生物感染的目的。
基因工程的基本操作流程是获得目的基因,构建基因表达载体,导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定。根据题意可知,腺病毒可侵入人体细胞,达到预防新冠病毒感染的效果,故可知重组腺病毒疫苗可以以引起人体的细胞免疫,更有效地清除病毒。
根据题图可知,获得重组线性DNA分子是通过质粒1与质粒2的左臂和右臂之间的片段互换实现的,故可知质粒2的左臂与右臂之间含S基因的片段代替了质粒1左臂与右臂之间的Amp抗性基因,故对应重组线性DNA分子中的X为Kan抗性基因,因此可以在培养基中加入Kan进行筛选,达到选择和鉴定DNA的目的。以病毒作为载体,其优点在于病毒可侵染宿主细胞,从而将目的基因导入细胞。
根据题意可知,重组线性DNA分子中不含病毒复制必需的E1蛋白,人体细胞中也不含有E1蛋白,而作为载体的293细胞系中能够表达E1蛋白,故将这样获得的重组腺病毒疫苗,能够在载体中进行复制,诱导刺激人体产生免疫反应,但无法在人体的宿主细胞内复制,提高了疫苗的安全性。
分析题图可知,通过滴鼻和口服、肌肉注射两种方式接种重组腺病毒疫苗的雪貂对比对照组,均能够使雪貂产生对新冠病毒的免疫能力;题图中显示,滴鼻和口服组的新冠病毒相对含量始终最低,说明该免疫方式效果最好。
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