广东省汕头市2023届高考生物专项突破模拟题库(一模)含解析
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广东省汕头市2023届高考生物专项突破模拟题库(一模)
【原卷 1 题】 知识点 细胞器的结构、功能及分离方法,泡菜的腌制,植物体细胞杂交技术,生态工程的特点及基本原理
【正确答案】
C
【试题解析】
【分析】1、差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,起始的离心速度较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速度离心悬浮液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
2、诱导植物原生质体融合的常用化学法有高Ca2+、高pH融合法和聚乙二醇(PEG)融合法。
3、酵母菌为异养兼性厌氧菌,常用于酒精发酵、馒头和面包的制作;乳酸菌为异养厌氧菌,常用于泡菜、乳制品的发酵。
【详解】A、差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,起始的离心速度较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速度离心悬浮液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的,A正确;
B、诱导植物原生质体融合的常用化学法有高Ca2+、高pH融合法和聚乙二醇(PEG)融合法;高Ca2+、高pH融合法诱导原生质体融合的基本原理是中和原生质体表面所带的电荷,使原生质体的质膜紧密接触,从而有利于质膜的融合,B正确;
C、酵母菌为异养兼性厌氧菌,常用于酒精发酵、馒头和面包的制作;乳酸菌为异养厌氧菌,常用于泡菜、乳制品的发酵,C错误;
D、太阳能水生态修复系统,通过移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质,降低水体污染物,增加水体溶氧量,可以改善湖水水质,D正确。
故选C。
1-1(基础) 下列日常生活中,涉及到的生物学知识的应用中,错误的是( )
A.当人过多地摄入脂肪类食物又缺少运动时,就有可能导致肥胖
B.大量出汗会排出过多的无机盐,这时应适当补充淡盐水
C.包扎伤口时用透气纱布的原因是防止厌氧菌大量繁殖对人体产生危害
D.评价食物中蛋白质的营养价值时,人们格外注重非必需氨基酸的种类和含量
【正确答案】 D
1-2(基础) 下列有关生物学基础知识的叙述,正确的是( )
A.蛋白质和DNA是所有生物共有的化合物
B.地球上所有的生物都具有生命系统的各个层次
C.组成多聚体生物大分子的单体都具有多样性
D.细胞学说的建立应用了不完全归纳法
【正确答案】 D
1-3(巩固) 下列是某同学总结的中学生物学中的几条判断依据,你认为正确的是( )
A.依据细胞中有无叶绿体判断其属于高等植物细胞还是高等动物细胞
B.依据细胞中有无核膜包被的细胞核判断其属于原核细胞还是真核细胞
C.依据有无同源染色体的联会和分离判断其属于有丝分裂还是减数分裂
D.依据有无线粒体判断生物体能否进行有氧呼吸
【正确答案】 C
1-4(巩固) 下列关于制作果酒以及腌制泡菜的叙述,正确的是( )
A.泡菜发酵期间,乳酸积累到质量分数为4%~8%时,泡菜的口味、品质最佳
B.制作果酒时适当加大接种量可以提高发酵速率,抑制杂菌生长繁殖
C.制作果酒时,每间隔一段时间就应将瓶盖打开以放出所产生的CO2
D.腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸,其中含量最高的酸是亚硝酸
【正确答案】 B
1-5(巩固) 生物学知识与日常生活联系紧密,下列关于生物学知识的应用,错误的是( )
A.养殖花卉时,定期松土可以促进根对无机盐的吸收
B.生产啤酒时,用赤霉素处理大麦,可以简化工艺、降低成本
C.用磷脂制成小球包裹着药物,将药物送入细胞,利用了生物膜的选择透过性
D.鸡蛋煮熟食用易消化,因为加热后蛋白质的空间结构改变,暴露更多的肽键
【正确答案】 C
1-6(提升) 下表为高中生物学实验中涉及到的部分操作流程,其中不合理的是( )
实验课题
操作流程
A
绿叶中色素的分离
制备滤纸条→画滤液细线→纸层析法分离色素→观察与记录
B
果酒的制作
取新鲜葡萄→清水冲洗→去掉枝梗→榨汁并装入发酵瓶→盖上瓶盖→定时排气
C
观察植物细胞的有丝分裂
载玻片上滴一滴清水→根尖放在水滴中漂洗→将根尖弄碎→染色→盖上盖玻片
D
验证酶的专一性
分别加入等量的蔗糖和淀粉溶液→均加入等量淀粉酶溶液→均加入等量斐林试剂→加热→观察
A.A B.B C.C D.D
【正确答案】 C
【原卷 2 题】 知识点 细胞器之间的协调配合,生物膜系统的组成、功能及应用,植物对温度、光周期等的响应
【正确答案】
C
【试题解析】
【分析】泌蛋白合成的过程:首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成一段肽链后,这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,边合成边转移到内质网腔内,在经过加工折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。然后由内质网产生的囊泡包裹运输蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合。高尔基体对蛋白质进一步的修饰加工,然后又由囊泡包裹蛋白质将其移动到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】A、泌蛋白合成的过程,首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成一段肽链后,这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,故膜联蛋白合成的起始阶段在游离核糖体上进行,A正确;
B、光对植物生长发育的调节过程,是通过光敏色素被激活引发一系列信号转导,从而引起特定基因 表达,膜联蛋白参与信号转导,故膜联蛋白可能参与光对植物生长发育的调节,B正确;
C、膜联蛋白作用部位在膜上,不是分泌蛋白,不需要分泌到细胞外起作用,C错误;
D、膜联蛋白参与囊泡运输,故膜联蛋白参与蛋白质从内质网到髙尔基体的运输,D正确。
故选C。
2-1(基础) 蓖麻毒素是一种分泌蛋白,它能使真核细胞的核糖体失去活性。细胞在合成和分泌蓖麻毒素的过程中,通过囊泡将其从内质网运到高尔基体,再运输进入液泡,并加工成成熟的蓖麻毒素,最后分泌至细胞外。下列叙述错误的是( )
A.蓖麻细胞中高尔基体膜和细胞膜、内质网膜直接相连,有利于物质运输
B.蓖麻细胞首先在游离的核糖体上,以氨基酸为原料开始多肽链的合成
C.蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体和液泡的参与
D.蓖麻毒素可通过阻碍癌细胞中蛋白质的合成,用于癌症的治疗
【正确答案】 A
2-2(基础) 人体消化腺细胞合成、分泌消化酶依次经过:核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜。下列叙述正确的是( )
A.两处囊泡的功能都是进行胞内物质运输
B.囊泡运输依赖于膜的流动性且不消耗能量
C.参与糖酵解的酶合成后需经内质网和高尔基体加工后才具有生物学活性
D.高尔基体在消化腺细胞中除对多肽进行加工运输外,还参与细胞壁的形成
【正确答案】 A
2-3(巩固) 细胞自噬会因各种胁迫信号的诱导而发生,如在饥饿状态下,胞质中的可溶性蛋白和部分细胞器可被自噬并降解成氨基酸等小分子,进用于细胞中的能量供给和物质合成等生命活动,这是真核细胞在长期进化过程中形成的一种自我保护机制。细胞自噬的作用机理如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.分隔膜来自细胞中的内质网,其基本支架是磷脂双分子层
B.自噬体和自噬溶酶体的形成依赖于生物膜的流动性
C.工人在硅尘环境下容易患硅肺,原因是溶酶体中有分解SiO2的酶,导致自噬过程异常
D.自噬溶酶体中的大分子被水解生成小分子后,穿过一层膜进入细胞质基质被再次利用
【正确答案】 C
2-4(巩固) 研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,合成的初始序列为信号序列,信号序列与内质网膜上的受体结合,穿过内质网膜后,蛋白质合成继续。蛋白质合成结束后,核糖体与内质网脱离,合成的蛋白质经内质网、高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成。当细胞内M基因发生突变时,会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,不能发送到胞外。下列说法错误的是( )
A.核糖体的“游离”状态或“附着”状态是相对的
B.核糖体与内质网的结合受制于mRNA中特定的碱基序列
C.M基因编码的蛋白质具有推动细胞内囊泡运输的功能
D.M基因编码的蛋白质可能参与分泌蛋白构象的最终形成
【正确答案】 C
2-5(巩固) 2021年10月27日,福建农林大学和美国加州大学分校在Nature上发表了“酸性生长理论”研究文章:细胞膜表面类受体激酶家族蛋白(TMK)感受胞外生长素,通过特异磷酸化等信号转导,促使质子泵基因活化,合成质子泵,并运输到细胞膜上,随后质子泵将H+逆浓度运出细胞膜,引起细胞壁酸化,最终导致细胞伸长。下列关于这一调节过程中的相关叙述错误的是( )
A.质子泵运输到细胞膜,依赖于生物膜的流动性
B.质子泵发挥作用时,空间结构改变,但不与H+结合
C.质子泵转运H+过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能
D.生长素作为信号分子,通过促进细胞体积增大而促进植物生长
【正确答案】 B
2-6(提升) 胆固醇在人体血液中与脂质等结合形成LDL(低密度脂蛋白),最终进入细胞降解,过程如图。有些患者的PCSK9蛋白可促进LDL受体降解,导致血液中胆固醇含量偏高,可能造成血管堵塞,危及生命。科学家转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,将PCSK9mRNA剪断,从而治疗高胆固醇血症。下列分析正确的是( )
A.LDL通过胞吞方式进入细胞,不需要膜上蛋白质的参与
B.siRNA抑制PCSK9基因的翻译,为PCSK9mRNA断裂提供活化能
C.LDL的降解过程体现了细胞膜具有选择透过性的结构特点
D.胆固醇能参与血液中脂质的运输,但需要限制其过量摄入
【正确答案】 D
【原卷 3 题】 知识点 细胞是基本的生命系统,生态系统中信息的种类、作用及传递过程,生物多样性及其价值
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】生物多样性的价值
直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值;
间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);
潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、群落是指在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合,群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成,诗句中没有该地区所有的生物,A错误;
B、竹林外两三枝桃花初放,鸭子在水中游戏,河滩上已经满是蒌蒿,此时的芦芽也刚刚破土而出,而河豚此时正要逆流而上,从大海回游到江河里来了,诗句中体现了人与自然和谐共生,B正确;
C、春江水暖鸭先知,温度的变化(物理信息)把春天的信息传递给了生物,故该诗句中蕴含了生态系统的信息传递,C正确;
D、直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的,诗句创作体现了生物多样性直接价值,D正确。
故选A。
3-1(基础) 我国古诗词中富含生物学知识,下列古诗词中的生物学知识阐述正确的是( )
A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”可体现生物之间存在种间互助的关系
B.“越鸟从南来,胡鹰亦北渡”体现了群落的时间结构
C.“几处早莺争暖树,谁家新燕啄新泥”体现了物种间的竞争关系
D.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”体现了化学信息的作用
【正确答案】 B
3-2(基础) 中国传统文化中的部分诗词来源于农牧业生产的一些规律总结。下列说法错误的是( )
A.“菜花黄,蜂闹房”体现了消费者对农作物传粉具有重要作用
B.“离离原上草,一岁一枯荣”体现的是群落的初生演替
C.“呦呦鹿鸣,食野之苹”描述的是捕食关系,“呦呦”属于生态系统中的物理信息
D.“去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”描述农业生产应避免虫害,合理调整能量流动关系
【正确答案】 B
3-3(巩固) 加拿大一枝黄花是某些区域的生物入侵种。该植物为双子叶多年生草本植物,有很强的繁殖力和传播力,其根部分泌的一种物质可以抑制其他草本植物发芽。下列关于加拿大一枝黄花的叙述,错误的是( )
A.用样方法调查其种群密度要做到随机取样
B.该植物入侵某区域后种群数量保持“J”型增长
C.该植物会导致入侵区域的物种丰富度降低
D.该植物根部分泌的物质作为化学信息调节种间关系
【正确答案】 B
3-4(巩固) 通过在特定的海域中投放入工鱼礁和大型网箱、移植海藻等措施,可以形成海洋牧场,进而实现立体养殖。底层养殖的海参和中下层养殖的鱼类可为人们提供食物,上层可供人们休闲、观光、垂钓,提升了海洋牧场建设的产业化水平。下列有关叙述错误的是
A.生活在海洋牧场中的所有生物构成了海洋牧场生态系统
B.与单一养殖生态系统相比,海洋牧场生态系统的抵抗力稳定性更强
C.海洋牧场具有休闲、观光功能,体现了生物多样性的直接价值
D.海洋牧场中的立体养殖体现了群落的垂直结构,提高了资源的利用率
【正确答案】 A
3-5(巩固) 盲蝽是危害棉花的一类重要害虫,盲蝽通过刺吸式口器从棉花植株中获得营养并在其茎叶中产卵。实验证明不同种类的盲蝽具有特异的趋光性,使用人工合成的性引诱剂X能够引起雄性盲蝽强烈的触角反应。下列有关说法错误的是( )
A.可采用黑光灯诱捕法调查盲蝽的种群密度
B.人工合成的性引诱剂X属于一种物理信息
C.盲蝽的年龄组成可用来预测其种群数量的变化趋势
D.引入盲蝽的天敌可有效地降低盲蝽种群的K值
【正确答案】 B
3-6(提升) 革蜱是一种寄生类昆虫,其幼虫和若虫常寄生于啮齿类动物体内,而其成虫常选择大型哺乳动物进行寄生,其成虫在叮咬人畜时会释放毒素,使人和动物患森林脑炎。图是某林区的红松果实、某种小型鼠(以红松果实为食)和革蜱的数量变化曲线图,下列相关叙述正确的是( )
A.该林区内动物患森林脑炎的概率变化趋势可能与曲线②相似
B.该林区红松、小型鼠和革蜱三种生物共同构成一个群落
C.可通过化学药物喷洒等生物防治方法控制革蜱危害
D.如果革蜱的数量减少,红松果实的数量会增加
【正确答案】 A
【原卷 4 题】 知识点 植物对温度、光周期等的响应
【正确答案】
D
【试题解析】
【分析】光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。光敏色素是植物体内接受光信号的一种分子。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会通过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。分析题表短暂的闪光中止暗期,短日照植物不能开花,说明短日照植物必须有连续的黑暗时长达到一定值才能开花;分析短暂的黑暗中止光期,说明长日照植物缩短长日照植物仍能开花。
【详解】A、光不仅是影响高等植物生长发育的一种重要的环境因子,而且也是一种重要的发育信号调控植物形态建成,光通过光敏色素调节植物多个发育过程,A正确;
B、光照时长会影响光敏色素的转化,导致植物基因不同程度的表达,从而导致植物不同时间开花,B正确;
C、短日照植物中止暗期后,植物不能开花,说明短日照植物开花是由连续黑暗时间决定的,C正确;
D、长日照在经过短暂的黑暗中期光期后,仍能开花,说明光照期缩短长日照植物仍能开花,D错误;
故选D。
4-1(基础) 植物的开花、种子的萌发及休眠都是在一年之中的某一时刻发生的,环境给植物的信号就是所谓的光周期(昼夜的长短),最显著的就是开花过程。根据开花与光周期的关联,可以植物分为短日照植物和长日照植物,下图是研究某短日照植物的开花与光周期的关系,根据实验分析,错误的是( )
A.控制开花的因素是持续不断夜间的长度,而不是日照的长度
B.在短日照植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟
C.将菊花(短日照植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花
D.若将实验植物换成长日照植物,暗期内给予多次闪光,长日照植物会推迟开花
【正确答案】 D
4-2(基础) 分别将一种短日照植物和一种长日照植物置于短光周期中,但在长暗期中间给予一次瞬间光照,结果短日照植物不开花,长日照植物开花;再将这两种植物置于长光周期中,但在长光期中间插入一次短时黑暗,结果短日照植物仍不开花,长日照植物开花。错误的是 ( )
A.短日照植物和长日照植物分别指开花需要短日照条件和长日照条件
B.短光周期的长暗期中间给予短瞬间光照,长日照植物开花,因为黑暗时长满足其要求
C.长光周期的长光期中间插入短时黑暗,短日照植物不开花,因为黑暗时长不能满足其要求
D.植物对光照和黑暗的反应叫光周期现象
【正确答案】 D
4-3(巩固) 植物开花具有光周期现象。某研究小组研究了在一段黑暗时期中不同的闪光对于某种植物开花的影响(白光—W,红光—R,远红光—FR)。他们也研究了在白光期间进行暗处理的影响,下图展示了不同的实验处理之后的结果(除了第4组)。下列说法错误的是( )
A.光周期现象与光敏色素有关,光敏色素吸收光能后具有活性
B.根据5、6、7、8四组实验结果可以判断,远红光可以消除红光的作用
C.如果在实验3中黑暗里用一个远红光照射来代替白光照射,植物将会开花
D.如果实验4开花,可以推测暗期时长对于该植物开花更重要
【正确答案】 A
4-4(巩固) 植物光敏色素是一种可溶性的色素—蛋白质复合体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,经一系列信号放大和转变,引起种子萌发、幼苗生长发育等生物学效应。足够高的Pfr/(Pfr+Pr)比例对于维持叶片中的叶绿素水平是必要的。下列说法错误的是( )
A.光敏色素接受光刺激并传递信号,进而启动相关基因表达并引起相关的生理反应
B.Pfr和Pr的活性不同是由于光刺激引起光敏色素空间结构改变导致的
C.光敏色素是一种化学本质类似生长素的信号分子,具有调节生命活动的作用
D.增加红光照射可以提高低温时植物光合作用释放氧气的速率
【正确答案】 C
4-5(巩固) 依据植物开花与光周期长短可以把植物分为长日照植物和短日照植物。长日照植物是指在24h昼夜周期中,日照长度于一定时数才能开花的植物;短日照植物是指日照长度短于一定时数就能开花的植物。某生物研究性学习小组将菊花顶部花芽附近的叶片去掉,并对顶部花芽和下部的叶片作以下四组不同处理,结果如下图所。下列对此实验的分析正确的是( )
A.该实验的自变量是光周期处理部位,因变量是植物是否开花
B.由实验结果可知,只要是用短日照处理,植物都会开花
C.由实验结果可知,菊花是长日照植物,要使其提前开花,可以延长光照
D.本实验可得出的结论是菊花开花受光周期的部位是植物体的下部叶片
【正确答案】 D
4-6(提升) 在黑暗中,光敏色素以没有生物活性的红光吸收型Pr形式存在。在光下,光敏色素吸收红光信号,由生理失活型Pr转为活跃的远红光吸收型Pfr,这一变化的信息传导到细胞核中,抑制COP/DET/FUS复合体及转录因子PIFs等抑制因子的功能,从而影响植物的光形态建成。下列相关叙述错误的是( )
A.光敏色素是一类能够感知光信号的色素-蛋白复合体
B.光敏色素由Pr转为Pfr的结构变化信号经传导调控特定基因表达
C.据此推测光形态建成是植物通过光调控细胞的分化、组织器官的形成
D.生产中培育豆芽时,延长红光照射的时间可提高豆芽产量和品质
【正确答案】 D
【原卷 5 题】 知识点 酶的本质,遗传信息的翻译,表观遗传
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】真核基因包括非编码区(启动子、终止子)和编码区,且编码区不连续,分为内含子和外显子。
题意分析:人类基因组中含有一些非编码序列,可以转录出非编码RNA,它们不能编码蛋白质,但有重要的生理和生化功能。
【详解】A、翻译过程中必须有非编码RNA的参与,如tRNA和rRNA,前者用于转运氨基酸,后者用于组成核糖体,A正确;
B、RNA病毒中的RNA可以转录出编码RNA,进而指导病毒蛋白质的合成,故从本质上说,RNA病毒中的RNA分子是编码RNA,B错误;
C、具有催化功能的RNA不能指导蛋白质的合成,但可作为酶发挥作用,因而是一种非编码RNA,C正确;
D、表观遗传指的是生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,可见该过程中有些基因不能正常表达,因而导致性状的改变,在该过程中非编码RNA起到了调控作用,即非编码RNA可能在表观遗传中发挥作用,D正确。
故选B。
5-1(基础) 近年来,科学家发现人类基因组中一些内含子序列、基因和基因的间隔区序列等,能转录为非编码RNA,例如tRNA、rRNA等,建议将这类转录生成此类非编码RNA的DNA片段称为RNA基因,它们虽然不能编码蛋白质,但发挥着重要的生理和生化功能。下列说法错误的是( )
A.从本质上说,此类RNA基因不同于RNA病毒中的基因
B.在减数分裂过程中,不同的RNA基因之间可以重新组合
C.据此推测,mRNA也是由此类RNA基因转录形成的
D.蛋白质的合成过程需要某些非编码RNA的参与
【正确答案】 C
5-2(基础) 胰腺癌患者血液中有一种含量较多的特殊物质—非编码蛋白质的RNA,这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记,用于胰腺癌的早期诊断。下列有关叙述不正确的是( )
A.胰腺癌细胞水分减少,代谢活动减弱
B.该特殊的非编码RNA彻底水解后可得到6种终产物
C.非编码蛋白质的RNA是由DNA转录而来的
D.非编码蛋白质的RNA不能翻译合成蛋白质
【正确答案】 A
5-3(巩固) 真核基因尾部没有T串序列,但是转录出的mRNA的3'端有一个含100~200个A的特殊结构,称为polyA尾,有polyA尾的mRNA可以结合更多的核糖体。科研人员将含有polyA尾和无polyA尾的珠蛋白mRNA分别注入爪蟾卵母细胞中,起初二者都能合成珠蛋白,6h后,后者不能继续合成珠蛋白。下列分析错误的是( )
A.基因转录结束后,polyA尾才添加到mRNA的5'端
B.polyA尾可以增强mRNA的稳定性,使其长时间发挥作用
C.含polyA尾的mRNA合成蛋白质的效率更高
D.翻译出的多肽末端不含polyA尾序列对应的氨基酸
【正确答案】 A
5-4(巩固) 细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.基因A部分碱基发生甲基化导致①和②过程减弱,这种现象不可遗传
B.由图可知,RNA聚合酶与基因A起始密码子结合次数大于基因B
C.①为转录过程,mRNA、rRNA和tRNA都是转录的产物
D.②过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
【正确答案】 C
5-5(巩固) miRNA是一类广泛存在于真核细胞中的微小RNA.该RNA的前体经剪接加工最终与其他蛋白质形成沉默复合物,该复合物可通过与靶基因的mRNA结合来介导mRNA的降解,从而调控生物性状。下列分析正确的是( )
A.miRNA基因的表达过程包括转录和翻译两个阶段
B.原核细胞不存在RNA剪接过程,因而不存在RNA-蛋白质复合物
C.miRNA含有的碱基越多,其沉默复合物作用的靶基因的种类越少
D.沉默复合物将基因沉默的原理是通过碱基互补配对抑制靶基因的转录
【正确答案】 C
5-6(提升) 下图是汉坦病毒结构示意图,该病毒是一种有包膜的负链RNA病毒(其基因组RNA须产生与之互补的RNA,并使后者作为mRNA),其包膜主要来源于宿主细胞膜,基因组包括L、M、S3个片段,分别编码RNA聚合酶,G1和G2糖蛋白、核衣壳蛋白。下列说法不正确的是( )
A.汉坦病毒的基因组M可编码两种包膜糖蛋白依靠的是其特定的核糖核苷酸序列
B.汉坦病毒的基因组RNA不能作为翻译的直接模板,病毒在增殖时可形成双链RNA
C.汉坦病毒的包膜蛋白均是由自身基因组形成的互补的mRNA作翻译模板合成的
D.推测汉坦病毒的RNA聚合酶的合成模板与催化产物均为RNA
【正确答案】 C
【原卷 6 题】 知识点 兴奋在神经纤维上的传导,兴奋在神经元之间的传递,药物对兴奋传导及传递的影响
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】兴奋:指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。兴奋以电信号的形式在神经纤维上双向传导,静息状态时膜电位为内负外正,与钾离子外流有关,动作电位为内正外负,与钠离子内流有关;兴奋在神经元之间通过突触进行单向传递。
【详解】A、兴奋剂可以加强中枢神经系统的活动,使人处于强烈兴奋且具有成瘾性,A正确;
B、产生持续性兴奋与钠离子内流有关,毒品主要是与钠离子通道结合从而产生兴奋,B错误;
C、抑郁症是由于高级神经活动产生重度消极情绪而得不到缓解而形成的,抗抑郁药物可以通过选择性抑制突触前膜对5-羟色胺的回收,起到治疗的作用,C正确;
D、可卡因会导致突触后膜上的多巴胺受体减少,引起突触间隙的多巴胺含量增多,从而影响正常的神经活动,D正确。
故选B。
6-1(基础) 孤独症(ASD)患者常伴有中枢神经系统白质发育异常,患者前额叶皮层中GABA能中间神经元数量较正常人多,该类神经元释放GABA作用于邻近细胞,促进C1-向细胞内扩散,导致患者出现语言交流障碍、情绪低落等症状。下列说法正确的是( )
A.人体的中枢神经系统由大脑与脊髓共同组成
B.GABA能中间神经元向突触后神经元传递兴奋性信号
C.与正常人相比,ASD患者GABA能中间神经元细胞膜对Cl-的通透性增大
D.治疗孤独症可通过干扰GABA与受体的结合来进行
【正确答案】 D
6-2(基础) 抑郁症是由于高级神经活动产生重度消极情绪得不到缓解而形成的。被称为5-羟色胺再摄取抑制剂的药物,可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定的水平,有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是( )
A.5-羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪
B.5-羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5-羟色胺
C.抑郁症患者体内某些突触间隙的5-羟色胺含量比正常人的少
D.建立和维系良好的人际关系、适量的运动和调节压力可以减少情绪的波动,有利于抑郁症的治疗
【正确答案】 B
6-3(巩固) 视细胞分为视锥细胞和视杆细胞,视杆细胞主要感受弱光、暗视觉以及没有颜色的视觉,视锥细胞主要感受强光、明视觉以及有颜色的视觉。在光刺激下,视杆细胞可发生一系列的光化学变化和电位改变,使视细胞发生神经冲动,冲动经视细胞传给双极细胞。下列说法错误的是( )
A.夜间活动的动物的感光细胞多为视杆细胞
B.视杆细胞细胞膜上的Na+通道蛋白与K+通道蛋白结构有差异的原因是基因的选择性表达
C.视细胞与双极细胞间可以发生电信号→化学信号的转换
D.视细胞中会发生高频率的ATP水解和合成
【正确答案】 B
6-4(巩固) 每年6月26日为“国际禁毒日”,毒品可卡因也是一种兴奋剂。图1表示突触结构,图2为毒品可卡因对人脑部突触间兴奋的传递干扰示意图,→表示物质运输方向。下列有关说法正确的是( )
A.由图1可知,神经递质可以通过突触后膜上的离子通道进入下一个神经元
B.由图2可知,多巴胺发挥作用后会被分解
C.由图2可知,可卡因的作用机理是破坏突触后膜上的受体,导致多巴胺受体减少
D.当可卡因药效失去后,由于多巴胺受体已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须服用可卡因来维持神经元的活动
【正确答案】 D
6-5(巩固) 多巴胺是脑内分泌的一种神经递质,主要负责大脑的情欲、感觉、兴奋及开心的信息传递,也与上瘾有关。滥用兴奋剂、吸食毒品是全社会面临的问题,其中可卡因是目前已知最强的天然中枢兴奋剂,它对脑部突触间兴奋的传递会发生干扰,其机理如图所示。下列相关分析正确的是( )
A.可卡因可作用于多巴胺转运载体促进多巴胺回收
B.多巴胺是一种神经递质,通过主动运输释放
C.可卡因可使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能,导致多巴胺持续作用于突触后膜
D.可卡因的存在最终会导致多巴胺受体增加,机体正常的神经活动受到影响
【正确答案】 C
6-6(提升) 研究发现,海马突触中一氧化氮(NO)是一种能刺激前后两个神经元的神经递质,这是生物体学习与记忆的基础机制。睡眠不足会使NO的含量增加。NO的含量不同会触发不同的生物学效应,其主要机制如图所示。下列说法错误的是( )
A.突触间隙中的NO进入神经元的运输方式是自由扩散
B.突触间隙中的NO可以向突触前膜逆向传递信息
C.据图判断,有助于提高学习与记忆能力的NO运输途径是Ⅱ
D.长期睡眠不足可通过途径I使神经细胞出现供能障碍
【正确答案】 C
【原卷 7 题】 知识点 细胞中的无机盐,主动运输,协助扩散
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】1、物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。
2、有些小分子物质,很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层,如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样,物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散,也叫简单扩散。
3、镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散,也叫易化扩散。
4、主动运输的条件:需要载体蛋白、消耗能量。方向:逆浓度梯度。
【详解】A、细胞质基质是低浓度Ca2+环境,低于细胞外组织液的Ca2+浓度。所以组织液中的Ca2+进入细胞中是顺浓度梯度且需要转运蛋白的协助,所以属于协助扩散,A错误;
B、血钙过低会引起抽搐,血钙过高会引起肌无力,B正确;
C、内质网是钙库,可以储存Ca2+,当需要细胞作出相应的生理应答时,内质网通过通道蛋白以协助扩散的方式将Ca2+运到细胞质基质,同时,内质网要将在载体蛋白的协助下以主动运输的方式回收Ca2+,保证细胞质基质的低浓度Ca2+环境,C正确;
D、细胞会根据Ca2+浓度增加的幅度、频率等做出相应的生理应答,所以Ca2+与激素、mRNA一样可以作为传递信息的物质,D正确。
故选A。
7-1(基础) 协助物质进出细胞的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白协助物质进出细胞时可能消耗能量,也可能不消耗能量;通道蛋白协助物质进出细胞时不消耗能量。下列有关物质进出细胞方式的叙述,正确的是( )
A.无转运蛋白参与的物质进出细胞方式都是自由扩散
B.Na+能通过通道蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞
C.通道蛋白与被转运物质的结合具有特异性和亲和性
D.肾小管上皮细胞依靠水通道蛋白重吸收水分的方式属于被动运输
【正确答案】 D
7-2(基础) 下图是Ca2+在载体蛋白协助下,进行跨细胞膜运输的过程图。据图分析不合理的是( )
A.此过程是主动运输,细胞在ATP供能的情况下主动吸收以提高胞内Ca2+浓度
B.跨膜运输时,Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合,表明载体蛋白具有特异性
C.该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,可降低ATP水解反应所需的活化能
D.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,每次转运都会发生同样的结构改变
【正确答案】 A
7-3(巩固) 进食后,人的胃壁细胞能大量分泌盐酸(下图)。药物A能与质子泵(H+泵)结合使质子泵失去活性。下列叙述错误的是( )
A.胃壁细胞分泌H+过程消耗ATP
B.HCl进入小肠后能刺激肠粘膜分泌促胰液素
C.胃壁细胞大量分泌盐酸时可使外周组织液酸化
D.药物A使质子泵失活可抑制胃酸的分泌
【正确答案】 C
7-4(巩固) 科学研究表明,胰岛B细胞膜外的Ca2+浓度明显高于膜内,膜内的K+浓度明显高于膜外,当细胞膜上的K+通道关闭、Ca2+通道打开时,可促进胰岛素的分泌。下列有关分析错误的是( )
A.当机体的血糖浓度偏低时,胰岛B细胞膜上的Ca2+通道可能处于关闭状态
B.胰岛B细胞的K+外流和Ca2+内流都通过通道运输且不消耗能量的协助扩散
C.胰岛B细胞膜内外两侧K+或Ca2+浓度差的建立和维持需要载体蛋白和能量
D.K+与Ca2+通道蛋白功能不同的根本原因是组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同
【正确答案】 D
7-5(巩固) 在动物肌细胞的肌质网膜(一种特殊的内质网膜)上存在一种含量丰富的载体蛋白,即Ca2+泵。Ca2+泵是Ca2+激活的ATP酶,每水解一个ATP可以转运两个Ca2+到肌质网内储存起来,在一定的信号作用下,Ca2+又可以从肌质网内释放到细胞质基质中,从而调节细胞运动、肌肉收缩、生长等生理功能。下列有关说法错误的是( )
A. Ca2+通过肌质网膜的跨膜运输属于主动运输
B. Ca2+泵既能运输Ca2+也能够催化一种特殊化学键的断裂
C.肌质网内的Ca2+浓度高于细胞质基质
D. Ca2+可能是细胞内的一种信号物质
【正确答案】 A
7-6(提升) 小肠是人体消化和吸收的主要器官,能够吸收葡萄糖、无机盐等。下图为Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,物质运输需要的动力可来自ATP水解或离子电化学梯度等。据图分析,下列说法错误的是( )
A.不同物质进入小肠上皮细胞可共用同一载体
B.葡萄糖进入小肠上皮细胞属于主动运输,运出小肠上皮细胞为协助扩散
C.胰岛素可通过阻止肠腔中的葡萄糖进入机体,从而达到降低血糖的作用
D.Na+运出小肠上皮细胞后,载体蛋白恢复原状,又可以继续转运Na+
【正确答案】 C
【原卷 8 题】 知识点 内分泌系统的组成和功能,激素分泌的分级调节,激素分泌的反馈调节
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)作用于垂体,使其分泌促甲状腺激素(TSH),促甲状腺激素可促进甲状腺分泌甲状腺激素;当甲状腺激素分泌过多时,会抑制垂体和下丘脑分泌相关的激素(负反馈调节),使血液中甲状腺激素的含量不会过高。
【详解】A、与正常人相比,甲状腺机能亢进的患者,血液中甲状腺激素水平升高,而TSH水平降低;当静脉注射TRH后,患者体内TSH的含量有所增加,由于其体内过高的甲状腺激素对垂体分泌的TSH的抑制作用较强,故患者体内的TSH水平较正常人低,故TRH兴奋试验也可用于甲状腺机能亢进的辅助诊断,A正确;
B、注射TRH或TSH可以促进甲状腺分泌甲状腺激素,而甲状腺本身缺陷的患者无法分泌甲状腺激素(或合成量很少),可通过口服甲状腺激素进行该疾病的治疗,B错误;
C、下丘脑分泌的TRH可促进垂体分泌TSH,由于垂体缺陷的患者无法合成TSH(或合成量很少),故其体内TRH含量高,注射后的TSH的量也并无明显升高,C正确;
D、甲状腺功能减退的患者,血液中甲状腺激素水平下降,TSH水平升高。应将患者注射TRH前后的TSH浓度与正常人比较,若患者注射TRH前后的TSH浓度均高于正常人,则可判断为甲状腺功能减退,D正确。
故选B。
8-1(基础) 由甲状腺自身病变引起的甲状腺激素分泌减少(甲减)称为原发性甲减,由下丘脑、垂体病变引起的甲减分别称为下丘脑性继发性甲减和垂体性继发性甲减。下表所示为健康人和几种常见甲状腺功能异常患者的激素含量指标,下列分析错误的是( )
受测者
健康人
原发性甲减
①
②
TRH
正常
高
低
高
TSH
正常
高
低
低
甲状腺激素
正常
低
低
低
A.甲减患者临床表现为甲状腺功能低下,出现体温偏低、食欲减退等症状
B.原发性甲减患者低浓度的甲状腺激素促进垂体的活动,导致其TSH高于正常值
C.注射TSH后患者的摄碘率有所升高,则该患者属于继发性甲减
D.给患者注射TRH后,甲状腺激素增多,则其病变部位在下丘脑,对应表中①
【正确答案】 B
8-2(基础) 女子单人雪车是2022年北京冬奥会新增小项之一、运动员单人驾驶雪车在赛道中行进,最高时速可达160km/h。下列对该项比赛中运动员机体生理功能调节的叙述,合理的是( )
A.躯体运动由大脑皮层第一运动区通过脑神经控制
B.比赛中内脏活动不受中枢神经系统的调控
C.冷觉感受器产生兴奋并将其传递到下丘脑形成冷觉
D.下丘脑——垂体——甲状腺轴兴奋,细胞代谢速率提高
【正确答案】 D
8-3(巩固) 有三个均表现为低甲状腺激素的病人,他们分别患有甲状腺、垂体和下丘脑功能缺陷病。给这些病人及健康人静脉注射促甲状腺激素释放激素(TRH),注射前30min和注射后30min分别测定每个人的促甲状腺激素(TSH)浓度,结果如下。下列分析错误的是
健康人
病人甲
病人乙
病人丙
注射TRH前
<10mU/L
<10mU/L
<10mU/L
10-40mU/L
注射TSH后
10-40mU/L
10-40mU/L
<10mU/L
>40mU/L
A.病人甲的下丘脑功能缺陷,应直接注射TRH进行治疗
B.病人乙的垂体功能缺陷,该类病人体内的TRH浓度较高
C.病人丙的甲状腺功能缺陷,注射TRH或TSH都不能治愈
D.健康人TSH分泌增加,TSH能通过反馈调节抑制TRH的分泌
【正确答案】 D
8-4(巩固) 研究发现,甲减(甲状腺功能减退)大鼠脑局部的葡萄糖代谢降低,这与抑郁的症状密切相关。甲状腺激素缺乏通过影响大脑边缘系统的功能导致抑郁。甲减与抑郁均可引起局部脑血流异常,两者存在部分重叠。下列分析错误的是( )
A.甲状腺激素缺乏可能与甲状腺细胞上的TRH和TSH受体异常有关
B.甲减大鼠脑局部葡萄糖代谢降低说明甲状腺激素可以调节物质代谢
C.边缘系统功能异常导致抑郁说明甲状腺激素可促进神经系统兴奋性
D.注射适量的甲状腺激素可以在一定程度上改善甲减大鼠的抑郁症状
【正确答案】 A
8-5(巩固) 促甲状腺激素释放激素(TRH)兴奋试验是研究下丘脑﹣垂体﹣甲状腺轴功能的方法,可用于甲状腺机能减退(简称甲减)病变部位的定位诊断,该方法是将TRH静脉推注,测定推注前后血清中的促甲状腺激素(TSH)和甲状腺激素水平。下列说法错误的是( )
A.若TRH兴奋试验中血清TSH水平升高,甲状腺激素水平无明显变化,患者可能甲状腺病变
B.若TRH兴奋试验中血清TSH水平无明显变化,甲状腺激素水平无明显变化,患者可能垂体病变
C.若TRH兴奋试验中血清TSH水平升高,甲状腺激素水平升高,患者可能下丘脑病变
D.食物缺碘引起促甲状腺激素分泌不足导致甲状腺功能减退症
【正确答案】 D
8-6(提升) 地塞米松(DEX)是人工合成的一种糖皮质激素,可以达到比天然皮质醇更强的效应。如图表示人类糖皮质激素(主要是皮质醇)通过糖皮质激素受体分别对下丘脑和垂体进行负反馈调节。 下列叙述正确的是( )
注:CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素;ACTH表示促肾上腺皮质激素
A.糖皮质激素分泌后通过血液循环定向运输至靶细胞的方式属于体液调节
B.图中下丘脑CRH神经、垂体及肾上腺皮质上含有糖皮质激素的受体
C.人体内的糖皮质激素可通过调节有机物的代谢,提高血糖浓度
D.注射DEX提高对下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的负反馈抑制,促进CRH和ACTH的合成
【正确答案】 C
【原卷 9 题】 知识点 生态工程的特点及基本原理
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】“鱼菜共生”是一种新型的复合耕作体系,它把水产养殖与水耕栽培这两种原本完全不同的农耕技术,通过巧妙的生态设计,达到科学的协同共生,从而实现养鱼不换水而无水质忧患,种菜不施肥而正常生长的生态共生效应,该体系实现了物质的循环利用。
【详解】A、生态工程的循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化效率较高;在传统的水产养殖中,随着鱼的排泄物积累,水体的氨氮增加,毒性逐步增大;而在鱼菜共生系统中,水产养殖的水被输送到水培栽培系统,由细菌将水中的氨氮分解成亚硝酸盐然后被硝化细菌分解成硝酸盐,硝酸盐可以直接被植物作为营养吸收利用,主要运用了生态工程中的循环原理,A正确;
B、微生物反应系统中微生物作为分解者可以将有机物分解成无机物,无机物可以提供给植物吸收利用,但不能提供能量,植物的能量来自于太阳能,B错误;
C、“鱼菜共生”根据该体系内不同生物的生活习性和需求不同,种植缸和养殖缸在垂直方向上立体分布,充分利用空间位置有效地提高了单位可种植面积,有效解决了植物缺素的问题,真正实现了养鱼不换水种菜不施肥,可实现生态和经济效益双赢,C正确;
D、构建时需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应,遵循生态工程的协调原理,保证该生态系统能正常、稳定地维持下去,D正确。
故选B。
9-1(基础) 某地在山地梯田处建立了生态苹果园,在园地苹果树间隙种植蔬菜,放养肉鸡,并利用人畜粪便、枯枝落叶、杂草、蔬菜烂叶等进行发酵产生沼气,再将发酵后的沼渣(含较多有机物)作为肥料施用到土地中,得到了良好的经济收益。下列关于该地生态苹果园的叙述,正确的是( )
A.该生态苹果园遵循了循环、整体等生态工程原理
B.在苹果树间隙种植蔬菜将提高该生态系统的能量传递效率
C.肉鸡取食害虫相比取食蔬菜使食物链变长,降低能量利用率
D.废物产沼气、沼渣作肥料实现了该生态系统的物质循环
【正确答案】 A
9-2(基础) 我市对万福河湿地公园进行一体化保护和修复,退耕还湿,改善水质,根据地形地貌,分段规划,建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带等湿地长廊。下列说法错误的是( )
A.湿地修复中,应选择具有不同生态位的净化能力强的多种水生植物
B.分段建成经济林带、观赏林带、油葵带、荷花带,体现了群落的水平结构
C.人类对受到严重破坏而退化的生态系统进行修复时,主要利用群落演替理论
D.适当引入本地植物可增加物种多样性,该设计主要体现生态工程的循环原理
【正确答案】 D
9-3(巩固) 图为某农村综合发展型生态工程的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.该区域内各种生物之间通过直接或间接的联系,共同构成一个生态系统
B.有机肥中的能量可被该生态系统的生产者直接利用
C.与当地森林生态系统相比,该人工生态系统自我调节能力更强
D.图中各组分之间要有适当的比例,体现了生态工程的整体原理
【正确答案】 D
9-4(巩固) 下图是某农户家庭种、养系统示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.设计该生态工程主要运用了生态工程的物质循环再生原理
B.作物是该生态系统的主要成分,是其他生物所需物质和能量的来源
C.该生态工程实现了物质的循环利用,提高了能量传递效率,因而提高了经济效益
D.塘泥、粪等为作物的生长提供营养,离不开土壤微生物的分解作用
【正确答案】 C
9-5(巩固) 下图为我国稻蟹共作生态系统结构简图。下列说法错误的是( )
A.与单作稻田相比,输入的能量来源于饵料和粪肥
B.与单作稻田相比,营养结构更加复杂从而提高了生态系统的抵抗力稳定性
C.与单作稻田相比,水稻产量提高的原因有河蟹捕食稻田昆虫和杂草
D.河蟹取食老叶、河蟹粪便还田均体现了生态工程原理中的循环原理
【正确答案】 A
9-6(提升) 某城市通过铺设生态浮床(如下图所示),利用浮水植物(如凤眼莲,能吸收重金属离子)和挺水植物(如芦苇,能作为造纸等工业生产的原料)来净化水质,恢复水生生态系统。下列分析错误的是( )
A.生态浮床的铺设增加了水生生态系统的抵抗力稳定性
B.生态浮床的植物通过遮光和大量吸收水体中的无机盐使得浮游藻类大量减少
C.凤眼莲和芦苇的使用分别体现了生物多样性的间接价值和直接价值,也体现了生态工程建设的整体原理
D.生态浮床使得水体净化污染的能力提升,从而使得该城市的生态足迹增加
【正确答案】 D
【原卷 10 题】 知识点 细胞核的功能及有关的实验探究
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】细胞核是细胞遗传与代谢的调控中心,是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一。
【详解】A、实验1中自变量是伞柄切断来源,因变量是生出的伞帽大小。根据表中数据可知,三段伞柄都可以生出伞帽,说明伞柄中含有伞帽形态构建的物质,上段生出较大的伞帽,说明含量多,A正确;
B、细胞分裂可以增多细胞数目,上段伞柄中形态构建的物质较多,但不可以产生较多的伞藻,B错误;
C、实验2中甲种伞藻的伞柄上长出的伞帽形态可能会介于甲和乙之间,因为存在甲、乙合成的与“伞帽”发育所需要的某种物质,C正确;
D、甲的伞柄中有残留的mRNA,反复切去伞帽后可以消耗原有的mRNA,然后乙种伞根中的DNA表达可以控制乙种伞帽的形成,D正确。
故选B。
10-1(基础) 下图所示,科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接,将(甲)种伞藻的伞柄嫁接到(乙)种伞藻的假根上,长出的伞帽与乙种伞藻的伞帽一样。该实验最能说明的是( )
A.伞帽的形态由伞柄甲直接决定 B.细胞核是细胞代谢的控制中心
C.没有细胞核,细胞就不能分裂、分化 D.伞藻形态结构的建成与细胞核有关
【正确答案】 D
10-2(基础) 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.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
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.实验说明细胞的寿命与细胞核有关
【正确答案】 D
10-3(巩固) 下图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能、实验,据此推断错误的是( )
A.RNA首先在细胞核中合成,然后释放到细胞质中
B.细胞核中的RNA可以通过核孔进入细胞质
C.若核质分离较长时间后进行移植,则B组实验细胞质中无含15N的RNA
D.若A组培养液换用含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验,可得到相同的实验结果
【正确答案】 D
10-4(巩固) 伞藻是一种大型的单细胞绿藻,其结构可分为伞帽、伞柄和假根三部分,其细胞核位于伞柄基部的假根中。某同学观察到不同种类的伞藻帽形结构不同,为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定,该同学设计了如下实验流程,下列相关叙述错误的是( )
A.选择伞藻的原因之一是伞藻是大型单细胞生物,易操作
B.该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定”
C.该实验设计能得出“伞藻的帽形由细胞核决定”的结论
D.该实验设置了对照实验
【正确答案】 C
10-5(巩固) 单细胞伞藻由帽、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行如下图实验,该实验能得出的结论是( )
A.细胞核是细胞代谢的中心 B.伞藻的形态结构特点取决于细胞质
C.细胞核是细胞遗传的控制中心 D.细胞质和细胞核在结构上没有联系
【正确答案】 C
10-6(提升) 亲核蛋白是在细胞质内合成,然后输入到细胞核中发挥作用的一类蛋白质。非洲爪蟾中有一种亲核蛋白具有头、尾两个不同的部分。科学家利用放射性同位素标记技术对其输入细胞核的过程进行了研究,过程如图。下列说法(推测)不正确的是( )
A.核膜上的核孔大小是可以调节的
B.组成亲核蛋白的基本单位是氨基酸
C.实验一和实验二中的蛋白质结构不同,所以不能形成对照
D.本实验可推测出亲核蛋白的尾部能引导亲核蛋白通过核孔
【正确答案】 C
【原卷 11 题】 知识点 协同进化与生物多样性,群落中生物的种间关系,物种在群落中的生态位
【正确答案】
C
【试题解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。生态位①特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位;②原因:群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果;③意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】A、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,A正确;
B、每种生物占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果,B正确;
C、同一群落中两个物种生态位的分化程度越低,种间竞争越剧烈;同一群落中两个物种生态位的分化程度越高,种间竞争越低,故同一群落中两个物种生态位的分化程度与种间竞争程度呈反比关系,C错误;
D、不同食草动物取食同一种植物的不同部位,降低了种间竞争强度,从而实现生态位分化,D正确。
故选C。
11-1(基础) 一个物种在群落中的地位或作用称为这个物种的生态位。下列关于生态位的叙述错误的是( )
A.种间竞争可导致生态位的分化
B.同一物种在不同群落中的生态位相同
C.生态位是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果
D.不同物种占据不同生态位有利于资源的充分利用
【正确答案】 B
11-2(基础) 生态位不仅包括生物占有的物理空间,还包括它在群落中的作用以及它们在温度、湿度、土壤和其他生存条件中的位置。下列相关叙述错误的是( )
A.同一物种的生态位不是一成不变的,而是处于动态变化中
B.各物种生态位的分化有利于群落稳定性与多样性的维持
C.在同一群落中,存在两个物种生态位完全相同的情况
D.不同物种占据不同生态位,有利于生物对环境资源的充分利用
【正确答案】 C
11-3(巩固) 生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,下列阐述错误的是( )
A.物种x与物种y可能存在竞争和捕食关系
B.在自然环境里每一个特定环境中都有不同种类的生物
C.物种x因生态位较物种y小,在生存斗争中容易被淘汰
D.物种x与物种y生态位的形成是生物和环境长期相互作用而逐渐分化产生的
【正确答案】 C
11-4(巩固) 生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。群落内两个生态位很接近的物种会向着占有不同的空间、不同的食性、不同的活动时间或其他生态习性上分化。下列说法错误的是( )
A.种间竞争的结果可能会使两个种群的生态位重叠度降低
B.生态位的分化会导致群落中的物种丰富度降低
C.各物种生态位的分化有利于群落稳定性的维持
D.群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
【正确答案】 B
11-5(巩固) 生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色,表征了物种对各种资源(生物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与种间竞争、种间斗争具有密切的关系(如图所示)。下列说法错误的是( )
A.种间竞争会促使不同物种的生态位分化
B.两个物种的生态位重叠增加,则种间竞争加剧
C.各物种生态位的分化不利于群落稳定性与多样性的维持
D.种内斗争的加剧可能导致不同物种的生态位重叠增多
【正确答案】 C
11-6(提升) 生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。下列叙述错误的是( )
A.生态位的分化是物种与物种之间,物种与环境之间协同进化的结果
B.荒漠群落物种少、结构简单,因此各物种之间没有生态位重叠
C.生态系统遭到严重地破坏后,更容易存活下来的是乙物种
D.若甲物种与乙物种资源重叠部分减少,其种间竞争会减弱
【正确答案】 B
【原卷 12 题】 知识点 细胞的全能性,将目的基因导入受体细胞,胚胎干细胞技术
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】胚胎干细胞(简称ES)是早期胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性,无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
【详解】A、不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的,如胚胎干细胞的分化潜能大于多能干细胞,A错误;
B、胚胎干细胞全能性较高,仍会涉及伦理问题,其在医学上的应用还是有一定的限制,B正确;
C、根据题意将Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc基因导入高度分化的体细胞可使其重编程,形成iPS细胞,需要用到基因工程,没有核移植技术,C错误;
D、ES直接从胚胎提取,iPS是通过体细胞导入Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc基因诱导产生,基因组成不同,但是都能体现出细胞全能性,D错误。
故选B。
12-1(基础) 科学家通过体外诱导动物体细胞,成功获得了类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列叙述错误的是( )
A.诱导iPS细胞过程中基因的表达情况发生变化
B.iPS细胞具有自我更新能力和多向分化的潜能
C.应用iPS细胞避免了胚胎干细胞所涉及的伦理问题
D.iPS细胞应用临床治疗不存在导致肿瘤发生的风险
【正确答案】 D
12-2(基础) 干眼症是由于泪液分泌减少导致的眼睛干涩的病症。通过将有关基因导入已分化的体细胞获得类似胚胎干细胞(ES细胞)的诱导多能干细胞(iPS细胞),进而培养得到眼结膜组织,可分泌泪液成分“粘液素”,有望治疗干眼症。下列说法错误的是( )
A.导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力
B.利用iPS获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子
C.iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性
D.利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞
【正确答案】 D
12-3(巩固) 科学家将Oct3、Sox2、c-Mye和Klf4等基因导入高度分化的体细胞中,使高度分化的成熟体细胞重新编程为可发育成身体组织的非成熟细胞,这种细胞与人类胚胎干细胞极其相似,称为诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞能被诱导分化为肝细胞、神经细胞等人身上几乎所有的细胞类型,被誉为再生医疗的王牌,下列相关叙述错误的是( )
A.iPS细胞能分化成不同种类细胞的实质是基因的选择性表达
B.iPS细胞与成熟体细胞相比,细胞内的遗传物质未发生变化
C.利用iPS细胞的分化能力,有望成功治愈心脏类疾病
D.iPS细胞有丝分裂后期的染色体数目和核DNA分子数目相同
【正确答案】 B
12-4(巩固) 如下图为诱导多能干细胞(iPS细胞)用于治疗糖尿病的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.干细胞存在于多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B.诱导iPS细胞分化的实质是动物细胞核具有发育的全能性
C.除图中的成纤维细胞,已分化的T细胞和B细胞等均能被诱导为iPS细胞
D.将分化得到的胰岛细胞移植回病人体内治疗,理论上可避免免疫排斥反应
【正确答案】 B
12-5(巩固) 诱导性多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞,使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)细胞样的多潜能细胞。下图表示科学家利用小鼠皮肤细胞培养出多种细胞的过程,下列叙述错误的是( )
A.iPS细胞在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似
B.过程①中细胞内发生了基因重组
C.过程②中细胞内某些基因处于关闭状态
D.获得iPS细胞需要使用卵细胞或者胚胎细胞
【正确答案】 D
12-6(提升) 间充质干细胞在组织损伤修复领域有较广泛的应用,其产生的外泌体(由细胞产生并分泌到细胞外的囊泡)有多种功能。为探究间充质干细胞外泌体在皮肤创面治疗的作用,研究人员以背部皮肤有创伤的无胸腺裸鼠为实验材料,进行了如下实验,下列叙述错误的是( )
组别
向创面皮下四周注射的物质
观察皮肤创面愈合情况
肌成纤维细胞数目
1
缓冲液
伤口直径大,瘢痕大
+++
2
伤口直径小,瘢痕小
+
3
间充质干细胞外泌体+缓冲液
伤口直径小,瘢痕小
+
注:“+”越多表示肌成纤维细胞数目越多
A.肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大
B.第2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液
C.皮肤创面的愈合可能与间充质干细胞的快速增殖有关
D.使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗
【正确答案】 C
【原卷 13 题】 知识点 体液免疫,细胞免疫,基因表达载体的构建
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化。并分泌细胞因子。在细胞因子的作用下,B细胞接受两个信号的刺激后增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞具有识别、处理和呈递抗原的功能,CAR-T细胞是T细胞,T细胞不具有识别、处理和呈递抗原的功能,A错误;
B、CAR-T细胞利用“定位导航装置”CAR,专门识别体内肿瘤细胞,比传统的化疗对肿瘤细胞的杀伤更为精准,B正确;
C、CAR-T细胞通过免疫作用释放大量的多种效应因子,它们能高效地杀灭肿瘤细胞,这说明了CAR-T细胞高效杀灭肿瘤细胞的过程中主要进行的是细胞免疫,C正确;
D、CAR-T疗法通过基因工程技术,将T细胞装上“定位导航装置”CAR,从而形成CAR-T细胞,CAR-T细胞所用的目的基因是CAR基因,所用的受体细胞是T细胞,D正确。
故选A。
13-1(基础) 癌症免疫疗法表明:T细胞上具有终止细胞免疫反应的CTLA-4和PD-1两种蛋白质,通过抑制这两种蛋白质的功能,可以激活T细胞的免疫能力,从而杀灭更多肿瘤细胞。下列有关分析错误的( )
A.自身免疫系统攻击肿瘤细胞的能力,属于免疫系统的监控和清除功能
B.T细胞上的CTLA-4和PD-1蛋白具有避免机体免疫功能过强的生理意义
C.T细胞上的CTLA-4和PD-1蛋白可以终止细胞免疫,对体液免疫没有影响
D.利用相应抗体,可解除CTLA-4和PD-1的抑制功能从而激活T细胞的免疫能力
【正确答案】 C
13-2(基础) 胰腺癌素有“癌症之王”的称号,在确诊5年后,患者的存活率只有5%。胰腺癌细胞会释放CXCL16因子,CXCL16因子能够吸引非攻击性免疫细胞在癌细胞周围聚集。下列叙述正确的是( )
A.机体免疫系统攻击癌细胞主要依赖于细胞毒性T细胞,体现了免疫系统的自稳功能
B.CXCL16因子吸引非攻击性免疫细胞聚集胰腺癌细胞周围,有利于机体清除癌细胞
C.设法使细胞毒性T细胞表达出CXCL16因子的受体,会提高胰腺癌患者的存活率
D.CXCL16因子是一种信息分子,但其传递信息不需要与受体结合
【正确答案】 C
13-3(巩固) 肠上皮细胞间的紧密连接构成了肠道机械屏障。肠道上皮内的淋巴细胞和Peyers淋巴结等构成肠道黏膜免疫系统,能够抵制细菌、病毒等病原体的入侵。研究发现,射线会使肠道黏膜受损,黏膜分泌的免疫球蛋白(sIgA)含量下降,肠源性感染严重。用白细胞介素-4(IL-4)治疗后,sIgA含量明显升高,免疫功能有一定程度的恢复。下列说法错误的是( )
A.肠道机械屏障是阻挡病原体入侵的第一道防线
B.产生sIgA的浆细胞只能由B细胞增殖分化而来
C.射线可能导致了黏膜内T淋巴细胞的数量减少或功能障碍
D.肠道黏膜免疫系统清除病原体体现了免疫系统的防御功能
【正确答案】 B
13-4(巩固) T细胞表面有两种特殊的蛋白质——CD28和CTLA-4,二者与癌细胞表面的 B7蛋白结合后,细胞免疫或被激活或被抑制。科研人员制备接种了癌细胞的模型小鼠,并均分为三组。实验组分别注射抗 CD28抗体和抗 CTLA-4抗体,定时测定肿瘤面积得到如图所示结果。下列有关叙述正确的是( )
A.注射抗CTLA-4抗体的一组癌细胞被清除掉,说明CTLA-4可激活细胞免疫
B.T细胞表面 CD28与B7蛋白结合后可抑制细胞免疫
C.T细胞正常处理癌变细胞主要体现了免疫系统的监视和防御功能
D.B7蛋白与CTLA-4结合,可能让T细胞误认为癌细胞是自身的正常组织细胞
【正确答案】 D
13-5(巩固) 美国免疫学家詹姆斯•艾利森(James Allison)研究发现,如果可以暂时抑制 T 细胞表面表达的 CTLA-4 蛋白这一免疫系统“刹车分子”的活性,就能提高免疫系统对肿瘤细胞的攻击性,从而缩小肿瘤的体积,为癌症治疗开创全新的免疫治疗思路——释放免疫系统自身的能力来攻击肿瘤。下列说法正确的是( )
A.细胞癌变后,其细胞膜上的蛋白质种类和含量均会明显减少
B.T 细胞含有CTLA-4 基因,B 细胞不含 CTLA-4 基因
C.人体能对癌变细胞及时发现并清除体现了免疫系统的监控和清除功能
D.口服对抗CTLA-4 蛋白的抗体,激活 T 细胞,可有效治疗恶性肿瘤
【正确答案】 C
13-6(提升) 急性肺损伤在临床上表现为胸闷气短、呼吸不畅,其实质是机体对新冠病毒等病原体感染产生的肺部炎症。下图为新冠病毒感染后在肺泡腔局部诱导肺部炎症的机制示意图。下列说法错误的是( )
A.被感染的AMs通过细胞膜表面分子的变化被CTL识别
B.图中的CTL在内环境中识别并杀伤被病毒感染的AMs
C.被感染的AMs被CTL特异性识别并杀伤后发生细胞凋亡
D.机体对侵入新冠病毒的清除体现了免疫系统的免疫防御功能
【正确答案】 B
【原卷 14 题】 知识点 有丝分裂的物质的变化规律,基因突变,基因重组,染色体结构的变异
【正确答案】
B
【试题解析】
【分析】据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧,则图⑤中D和d基因最后可能分配到同一个子细胞中;若发生断裂的部位位于D和d基因之间,则图⑤中D和d基因最后可能分配到2个不同的子细胞中。
【详解】A、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,A正确;
B、由图可知,图④的着丝粒(点)已经一分为二;图⑤表示融合的染色体在细胞分裂后期,由于纺锤丝的牵引而发生随机断裂后移向细胞两级,故图④和图⑤都处于细胞分裂的后期,B错误;
C、据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧,则图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中,C正确;
D、若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部,则可能会造成该基因部分碱基对的缺失,而发生基因突变;若该变异发生在减数分裂的过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换,即基因重组;由于端粒的断裂、融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂,会发生染色体(结构)变异。故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异,D正确。
故选B。
14-1(基础) 由于细胞中一条14号和一条21号染色体连接形成一条异常染色体,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲),导致某女子的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙)。配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任意一极。下列判断正确的是( )
A.该女子不可能产生染色体正常的卵细胞
B.该女子细胞中只有染色体结构出现异常
C.该女子减数分裂过程中会出现三个染色体联会的现象
D.该女子与正常男子婚配生出患遗传病孩子的概率为0
【正确答案】 C
14-2(基础) 细胞分裂后期,有时会出现1条或几条染色体比其他染色体移动缓慢或停留在细胞质、中的现象,此类染色体被称为滞后染色体,细胞分裂结束时,滞后染色体不进入细胞核,如图是某基因型为AaBb的高等植物兰州百合(2n=24)细胞分裂某时期的显微镜照片,箭头所指处为1条滞后染色体。若分裂过程中其他变化均正常,下列有关叙述正确的是( )
A.图中滞后染色体的出现可能是由于牵引该染色体的星射线结构异常所致
B.含滞后染色体的细胞的两极中,只有一极含有该滞后染色体的同源染色体
C.图中细胞分裂产生的子细胞中,有两个细胞的细胞核内含有11条染色体
D.若该滞后染色体上有基因A和b,则另一个细胞两极相关基因均为a和B
【正确答案】 B
14-3(巩固) 人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述正确的是( )
A.男性携带者的初级精母细胞中可形成22个正常四分体
B.男性携带者的初级精母细胞含有47条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
【正确答案】 D
14-4(巩固) 某雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图,图2表示H基因所在染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥,下列说法不正确的是( )
A.图1细胞中的基因Hh可能是基因突变或交叉互换的结果
B.染色体桥形成可发生在减数第一次分裂后期和有丝分裂后期
C.该动物因染色体桥分裂产生的子细胞有Hh或HHh或h三种
D.图1细胞在分裂中的前一时期有两个染色体组和两个B基因
【正确答案】 B
14-5(巩固) 我国科学家利用基因编辑技术敲除杂交水稻中的4个基因,获得了可以发生无融合生殖(不发生雌雄配子的细胞核融合而产生种子的生殖)的水稻材料,得到了杂交稻的克隆种子,实现了杂合基因型的固定。该无融合生殖的原理过程如图所示,下列相关分析错误的是( )
A.图中过程①产生配子时可能发生了类似有丝分裂的过程
B.雌雄配子结合时可能发生了雄配子细胞核的退化消失
C.利用基因编辑技术敲除水稻中的4个基因属于基因突变
D.无融合生殖获得的克隆种子可稳定保持亲代的杂种优势
【正确答案】 C
14-6(提升) 动物细胞内有一种SGO蛋白,保护粘连蛋白不被水解酶破坏,主要集中在染色体的着丝粒位置;染色体复制后姐妹染色单体被粘连蛋白环沿其长轴紧密捆绑在一起,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.粘连蛋白与SGO蛋白的空间结构不同,决定了这两种蛋白质的功能不同
B.粘连蛋白环水解发生在有丝分裂后期和减数第一次分裂后期
C.抑制正在分裂的动物细胞内SGO蛋白合成,可能引起细胞染色体数目变异
D.在联会前破坏初级精母细胞中的粘连蛋白,个体产生的配子种类可能会增多
【正确答案】 C
【原卷 15 题】 知识点 基因工程综合,基因工程的操作程序综合
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步: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;测与表达。
2、从分子水平上检测目的基因的方法: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。
【详解】A、由题干可知,Cas9只能切割与sgRNA结合的DNA序列,所以决定基因编辑位点的是sgRNA,而不是Cas9,A错误;
B、基因编辑技术可以修改特定基因的碱基排列顺序,因此可以通过去除启动子等方式使得某个基因无法进行表达,B正确;
C、基因突变具有不定向性,而基因编辑技术可以对特定基因进行特定的修改,是定向改变,C正确;
D、Cas9和限制酶一样,都可以切割DNA,使得DNA双链断裂,说明二者都能使得DNA中的磷酸二酯键断裂,D正确。
故选A。
15-1(基础) 研究人员将编码OsGLO1、EeCAT、EeGCL和TSR四种不同酶的基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,搭载到农杆菌Ti质粒的T-DNA片段上构建出多基因表达载体(部分序列如图),最终在水稻叶绿体内构建出一条新的代谢途径,提高了水稻的产量。下列说法正确的是( )
A.常用农杆菌转化法将基因表达载体插入水稻细胞的染色体DNA上
B.可用PCR检测转基因水稻中是否转录出四种酶的mRNA
C.应选用含卡那霉素的培养基筛选成功转化的水稻细胞
D.EcCAT、OsGLO1基因在转录时以DNA的同一条单链为模板
【正确答案】 B
15-2(基础) 如图为目的基因结构示意图及几种限制酶的酶切位点,下列相关叙述正确的是( )
A.图中所示目的基因可能来源于真核生物,也可能来源于原核生物
B.噬菌体可以作为运载体将重组DNA导入动物细胞获得转基因动物
C.PCR技术扩增该基因时,形成磷酸二酯键所需要的能量可由dNTP提供
D.用图中目的基因和质粒构建重组质粒时,只能用SmaI酶切割
【正确答案】 C
15-3(巩固) CRISPR/Cas9是一种生物学工具,能够通过“剪切和粘贴”脱氧核糖核酸(DNA)序列的机制来编辑基因组。这套系统源自细菌的防御机制,是一种对任何生物基因组均有效的基因编辑工具。CRISPR−Cas9基因组编辑系统由向导RNA(也叫sgRNA)和Cas9蛋白组成,向导RNA识别并结合靶基因 DNA,Cas9蛋白切断双链DNA形成两个末端。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时通常会有个别碱基对的插入或缺失,从而实现基因敲除,如图所示。CRISPR−Cas9基因组编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶。下列叙述正确的是( )
A.Cas9蛋白相当于限制酶,能作用于脱氧核糖和碱基之间的化学键
B.对不同目标DNA进行编辑时,使用Cas9蛋白和相同的sgRNA进行基因编辑
C.CRISPR−Cas9基因组编辑系统使细菌获得抵抗溶菌酶或抗生素的能力
D.其他DNA序列含有与sgRNA互补配对的序列,造成sgRNA错误结合而脱靶
【正确答案】 D
15-4(巩固) 新冠病毒包膜表面的S蛋白能识别人体细胞膜表面的ACE2受体并导致病毒入侵人体细胞。制备重组亚单位新冠疫苗的线路是:提取新冠病毒RNA→通过RT-PCR(反转录酶聚合酶链式反应)技术扩增筛选RBD蛋白(S蛋白中真正与ACE2结合的关键部分)基因(图1)→构建基因表达载体(图2)→导入CHO细胞并培养→提取并纯化RBD蛋白→制成疫苗。图3为利用电泳技术对PCR的产物进行纯度鉴定,1号泳道为标准(Marker),2号泳道为阳性对照组,3号泳道为实验组。下列相关叙述错误的是( )
A.利用RT-PCR技术获取RBD蛋白基因时,需加入逆转录酶、TaqDNA聚合酶
B.利用PCR扩增含有限制酶切点的RBD蛋白基因时,应选择的引物为引物4、引物5
C.2号泳道是以(提纯的)RBD蛋白基因片段为材料所做的阳性对照组
D.为提高目的基因和运载体的正确连接效率,应选择限制酶EcoRI切割
【正确答案】 D
15-5(巩固) CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术,其操作过程如下:
①人工合成的短链RNA作为向导(简称gRNA),它将部分与细胞某目的基因中希望被编辑的序列相结合;
②来自细菌的核酸酶Cas9与gRNA结合,切割与gRNA结合的DNA,使DNA双链断裂;
③加入大量用于修复的模板DNA(即大部分序列与被切割位点附近序列相同,个别位点被人工改变)。这样,细胞启动修复机制,人类希望改变的碱基序列被引入基因组中,基因组的准确编辑由此实现。
以下关于该技术叙述正确的是( )
A.gRNA的序列与目的基因特定碱基序列部分结合,结合区域最多含6种核苷酸
B.Cas9经内质网、高尔基体加工才具有切断DNA的活性
C.CRISPR/Cas9技术对不同基因进行编辑时,应使用相同的gRNA
D.CRISPR/Cas9技术可改变基因结构,也可以使某个基因失去功能
【正确答案】 D
15-6(提升) 在基因工程操作中,通常需要利用质粒作为载体将基因送入受体细胞。如图1所示为pUC18/19的结构示意图(AmpR是氨苄青霉素抗性基因),pUC18和pUC19除了MCS序列不同外,其他序列完全相同。图2为pUC18和MCS序列。以下相关叙述正确的是( )
A.由环状质粒pUC18/19得到图2中的单链结构,只需要用到DNA解旋酶
B.由质粒pUC18和pUC19形成的图2中的单链,彼此不能完全互补配对
C.用BcgⅠ限制酶对质粒和目的基因进行酶切,导入成功的受体细胞的培养基中不需要添加氨苄青霉素
D.若将基因表达载体导入大肠杆菌细胞中,需使细胞处于兴奋状态
【正确答案】 C
【原卷 16 题】 知识点 染色体结构的变异,基因自由组合定律的实质和应用
【正确答案】
A
【试题解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、图中亲本果蝇母本的基因型为AABB,父本的基因型为AAbb,由于两对基因分别位于两对同源染色体上,即相关基因独立遗传,则可分开考虑,关于卷翅性状,子一代的基因型为AA和AO(O表示缺失的2号染色体),由于含有两条2号染色体缺失的个体不能存活,因此子二代中全表现为卷翅,关于裂翅性状,子一代的基因型为BAb和Bb,二者的比例为1∶1,自由交配会产生3/4的裂翅个体,综合分析可知,F2中卷翅裂翅的个体约为3/4,A正确;
B、图中亲本的基因型为AABB和AAbb,二者杂交产生的F1个体的基因型和表现型为,AABAb(卷翅裂翅)、AABb(卷翅裂翅)、ABAb(卷翅裂翅)、ABb(卷翅裂翅),即均表现为卷翅裂翅,B错误;
C、F1个体的基因型分别为,AABAb、AABb、ABAb、ABb,该群体能产生的配子类型有AB、AAb、Ab、OB、Ob、OAb,其中O代表发生缺失的2号染色体,C错误;
D、亲本中雄性个体能产生4种配子,分别为AAb、Ab、OAb、Ob,D错误。
故选A。
16-1(基础) 肌营养不良(MD)是伴X染色体隐性遗传病。某研究机构对六位患有MD的男孩进行研究,发现患者还表现出其他异常体征。研究人员对他们的X染色体进行深入研究,结果如图所示,其中1~13表示正常X染色体的不同区段,I~VI表示不同患病男孩细胞中X染色体所含有的区段。下列有关叙述正确的是( )
A.MD的致病机理可能是X染色体5、6区段缺失
B.上述MD患者的X染色体异常,减数分裂时一定无法联会
C.通过对X染色体的对比可以推测出他们体征异常差别的大小
D.若仅在一位男孩身上有一异常体征,则最可能是I号个体
【正确答案】 A
16-2(基础) 研究发现有时两条X可融合成一个X染色体,称为并连X(记作“X∧X”),其形成过程如图甲所示。科研小组将一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)和一只正常雄蝇杂交,结果如图乙所示,子代连续交配也是如此,因而称为并连X保持系。下列叙述正确的是( )
A.并连X的形成过程中发生了染色体变异和基因突变
B.并连X的雌蝇体内细胞中染色体组数是1或2或4
C.在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雌蝇
D.利用该保持系,可“监控”雄蝇Y染色体上的新发突变
【正确答案】 B
16-3(巩固) 甲、乙为某种二倍体植物的植株,其体细胞中2对同源染色体(I和Ⅱ)及相关基因分别见图甲和图乙,其中图乙表示变异情况,且变异不影响基因的表达。减数分裂时,染色体联会过程均不发生交叉互换。A和a分别控制高茎和矮茎;B和b分别控制红花和白花。下列说法错误的是( )
A.甲植株进行自交产生的高茎白花后代中杂合子占2/3
B.乙植株发生的变异类型是易位,基因B的碱基序列未改变
C.乙植株减数分裂过程中,会产生同时含有a、B、b的配子
D.甲、乙植株杂交,后代中高茎红花植株占9/16
【正确答案】 D
16-4(巩固) 某植物抗瘟病和易感瘟病受一对等位基因(R/r)控制,抗瘟病为显性。对杂合子进行诱变处理,得到甲、乙两种类型如下图所示,已知含有1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半,不含R/r基因的个体不能存活。下列相关叙述正确的是( )
A.让类型甲植株自交,所得子代中抗瘟病植株约占3/4
B.让类型乙植株自交,所得子代中易感瘟病植株约占5/23
C.正常杂合子植株减Ⅱ期细胞中含有1个染色体组
D.类型甲、乙的变异来源于染色体变异,不属于突变
【正确答案】 B
16-5(巩固) 人类染色体异常会造成流产、痴呆等疾病。人类第7号染色体和第9号之间可以发生相互易位(如图甲所示),但变异后细胞内基因结构和种类未发生变化;后代如果出现9号染色体“部分三体”,则表现为痴呆病患者,如果出现9号染色体“部分单体”,后代早期流产。图乙为由于发生第7和第9号染色体之间易位而导致的流产、痴呆病系谱图,已知I-2、Ⅱ-2为图甲所示染色体易位的携带者,Ⅱ-1的染色体组成正常。下列叙述错误的是( )
A.个体Ⅱ-2通过减数分裂能够产生AB、AB-、A+B、A+B-的配子
B.个体Ⅲ-1的7和9号染色体组合可表示为A+ABB
C.个体Ⅲ-1减数分裂时可能发生同源染色体联会异常
D.个体Ⅲ-3已经成活,其染色体正常的概率是1/4
【正确答案】 D
16-6(提升) 雄蚕食桑少、产丝率比雌蚕高20%左右,但普通蚕(图1)难以通过外形判断其性别,故研究者制作了一套雌蚕和雄蚕的平衡致死系统(图2),利用二者互相交配或者与其他野生型蚕交配,最终实现只养雄蚕。图3表示某特殊蚕的染色体和基因组成。下列叙述错误的是( )
A.l1和l2基因相对于野生型基因而言,是隐性基因
B.图2中雄蚕与野生雌蚕交配,后代雌蚕全部死亡
C.图2中雌雄蚕互相交配,其子代雄蚕的染色体组成与图2中的雄蚕相同
D.如果用图3中雌蚕替代图2中雌蚕,不能实现与图2中雌蚕相同的功能
【正确答案】 D
【原卷 17 题】 知识点 光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化,影响光合作用的因素,总、净光合与呼吸
【正确答案】
(1) ①. 细胞呼吸(呼吸作用) ②. 叶绿体基质
(2) ①. 脱落酸 ②. 基因表达 ③. 环境
(3) ①. 光合酶(酶) ②. 非气孔限制 ③. 干旱时气孔导度下降,胞间CO2反而上升,说明干旱直接导致的光合速率下降,进而使叶肉吸收的CO2浓度减少比气孔导度下降导致的从环境中进入胞间的CO2浓度减少要大(答案合理,的情给分)
【试题解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光版应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另-部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的[H]和ATP被还原。影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳的浓度以及温度等。
【小问1详解】图中显示,在干旱处理组中,其净光合速率小于0,而净光合速率等于总光合速率于细胞呼吸速率之差,因而可推测叶片的光合速率小于其细胞呼吸速率;3-磷酸甘油酸是二氧化碳固定的产物,该过程发生的场所是叶绿体基质。
【小问2详解】植物激素在植物光合作用对缺水的响应中发挥重要作用,其中脱落酸在气孔导度下降过程中起主要作用,因而脱落酸被称为抗逆激素。植物生长发育的调控,是多种因素综合调控的结果,即由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
【小问3详解】导致光合速率下降的原因可能来自两个方面:一是由于干旱使气孔导度降低,限制了CO2的供应,进而使得暗反应速率下降,最终导致光合速率下降,即发生了气孔限制;二是由于干旱使叶肉细胞中于光合作用有关酶的活性降低,即发生了非气孔限制。题中实验结果显示干旱组的气孔导度明显下降,但同时表现为胞间二氧化碳浓度却高于对照组,据此可推测,夹竹桃在干旱条件下主要发生了非气孔限制,可能是干旱导致光合作用相关酶活性下降,进而引起光合速率下降,或者说是在干旱条件下,气孔关闭对光合速率的影响远远小于酶活性下降对光合速率的影响。
17-1(基础) 净光合速率是植物光合作用积累有机物的速率,是实际光合速率与呼吸速率的差值。气孔导度表示气孔张开的程度,决定植物叶肉细胞胞间CO2浓度来源的多少,而净光合速率决定胞间CO2浓度消耗的快慢。回答下列问题:
1、导致净光合速率降低的因子可分为气孔限制和非气孔限制两个方面,下图表示水分或盐胁迫下使某种植物净光合速率降低的因子,图中A、B分别是_____限制。胞间CO2浓度下降会导致叶肉细胞中短时间内C5的含量_____(填“上升”“下降”或“不变”)。
2、已知在不同时间内测得某植物叶片出现以下两种情况:①气孔导度下降、净光合速率下降、胞间CO2浓度下降;②气孔导度下降、净光合速率下降、胞间CO2浓度上升。其中情况_____(填序号)是非气孔限制的结果,原因是气孔导度下降会使胞间CO2下降,净光合速率下降会使胞间CO2上升,此时,_____。在①和②基础上测得某植物叶片在某段时间内出现了第三种情况,如气孔导度_____、净光合速率_____、胞间CO2浓度上升时,既存在气孔限制也存在非气孔限制。
【正确答案】 1、气孔、非气孔 上升
2、② 胞间CO2上升与净光合速率下降引起的结果相同,所以情况②是非气孔限制的结果 上升 下降
17-2(基础) 研究人员为探究氮肥施用量对大麦叶片光合性能的影响,将试验田中的大麦分成A、B、C、D共4组,在4组大麦生长的拔节期(主茎基部第一节间露出地面达2cm时)分别施用0、90、180、270kg·hm-2的氮肥,在大麦开花后的不同阶段测得相关数据,部分数据如下表所示。
组别
开花后不同天数叶片的平均净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
7天
14天
21天
28天
35天
A
23.6
22.1
18.6
12.0
4.5
B
24.5
23.2
20.5
15.3
5.3
C
26.5
25.0
21.2
15.6
6.3
D
30.5
27.2
24.3
19.5
7.5
回答下列问题。
1、大麦从氮肥中吸收的氮元素可用于合成_______(2种小分子物质),它们直接参与光合作用的光反应阶段。
2、分析表中数据,可得出的结论是_______。
3、开花后的10天左右,大麦籽粒开始沉积淀粉粒,进入灌浆期,籽粒中淀粉主要来源于____(器官)。据此分析,灌浆期后期大麦叶片净光合速率明显下降的原因是_______。
4、研究人员发现,D组的大麦产量低于C组,推测是施氮量过多使大麦在生长期内将更大比例的能量用于营养生长(主要为秸秆的生长),减少了用于生殖生长(主要为籽粒的生长)所导致。研究人员进一步测定了籽粒和秸秆的干重,若_______,则上述推测正确。
【正确答案】 1、NADP+、ADP
2、施用氮肥有助于提高开花后不同天数叶片叶片净光合速率
3、叶 叶绿素含量降低
4、C组籽粒的干重大于D组籽粒的干重,C组秸秆的干重小于D组秸秆的干重
17-3(巩固) 净光合速率是植物实际光合速率与呼吸速率的差值。气孔导度表示气孔张开的程度,决定叶肉细胞胞间CO2浓度的来源多少,而净光合速率决定胞间CO2浓度的消耗快慢。回答下列问题:
1、通常可用单位时间内单位光照叶面积___表示植物的净光合速率。若某植物的净光合速率为正值,则该植物___(填“能”或“不能”“不一定能”)正常生长。
2、下图是在20°C条件下,A、B两种植物的光合作用速率随光照强度变化的曲线。
在较长时间的连续阴雨环境中,A、B两种植物相比,受影响较大的是___植物。A、B两种植物在光照强度为8klx的条件下处理相同时间,比较两植物有机物的积累速率MA、MB和有机物的合成速率NA、NB的大小,结果应分别为MA___MB、NA___NB(填“>” “黑藻> 菹草,说明狐尾藻对Cd的耐受能力最强;分析表中富集系数的数据可以看出,不同沉水植物对 Cd的富集能力不同;同种植物的不同部位对 Cd的富集能力也不相同,根部高于地上部分。
②分析上述实验数据可知,黑藻对底泥中Cd富集和迁移能力均较强,且耐受能力较高,因此相比其他两种植物,最适合作为修复白洋淀Cd污染水体的沉水植物。
)由于黑藻的生长率与白虾密度呈正相关,故可将实验分为对照组(无白虾)、低密度白虾组、中密度白虾组和高密度白虾组等4组,在容器中种植一定数量的黑藻,之后添加白虾。定期采样,记录并计算黑藻的生长率。
向白洋淀投放白虾过程中还需要考虑投放时间、投放密 度(生物量)、白虾与其他生物的相互影响,避免对本地生态系统造成影响。
21-1【基础】 【正确答案】 1、碳源、氮源 高压蒸汽灭菌 逐渐增大 只有将培养基中β-苯乙醇的浓度逐渐增大,才能筛选得到可耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌株
2、45 增加目的菌株浓度
3、设置一系列浓度梯度的葡萄糖溶液,再向其中分别接种等量的YDF-1,每天定时用血细胞计数板统计溶液中的菌体数量,增殖效果最佳的葡萄糖溶液即为YDF-1增殖的最佳浓度
【试题解析】 分析:
培养基是指供给微生物、植物或动物(或组织)生长繁殖的,由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐(包括微量元素)、维生素和水等几大类物质。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质,也是细胞生长和繁殖的生存环境。培养基种类很多,根据配制原料的来源可分为自然培养基、合成培养基、半合成培养基;根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基;根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、加富培养基、鉴别培养基等;根据使用范围可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、真菌培养基等。
培养基一般都含有水、无机盐、碳源和氮源等物质,以满足生物生长的需求;培养基制作后需使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌;由于本实验的目的是获得可耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌株,因此实验初筛、复筛和再次复筛时培养基中添加的β-苯乙醇浓度要逐渐升高。
根据计算公式:(平均菌落数)÷涂布体积×稀释倍数=每毫升菌液中的菌体数,可知:(平均菌落数)÷0.1mL×104=4.5×106个,所以平板上的平均菌落数是45个;液体培养是指将微生物直接接种于液体培养基中,并不断振荡或搅拌,可以迅速得到大量繁殖体。
由实验目的可知,该实验的自变量是葡萄糖溶液的浓度,因变量是YDF-1的增殖情况,可通过显微镜直接计数这一简便的方法来确定其增殖情况,因此实验的设计思路是设置一系列浓度梯度的葡萄糖溶液,再向其中分别接种等量的YDF-1,每天定时用血细胞计数板统计溶液中的菌体数量,增殖效果最佳的葡萄糖溶液即为YDF-1增殖的最佳浓度。
21-2【基础】 【正确答案】 1、配制培养基 高压蒸汽灭菌 等量不同种类、不同稀释倍数的杀菌剂
2、涂布器 稀释涂布平板 6种杀菌剂对链孢霉均有抑菌作用,其中100倍稀释的克霉灵、链孢克星的抑菌作用最好
3、污染环境,易产生抗药性 该细菌抑制链孢霉生长
【试题解析】 分析:
灭菌的方法有:湿热灭菌,干热灭菌和灼烧灭菌等。接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
图中除了配制培养基,其余均需在燃烧的酒精灯火焰附近进行,培养基应采用湿热灭菌的方法,配制好的PDA培养基经高压蒸汽灭菌法灭菌后,冷却至不烫手(或50℃左右),根据表中数据可知本实验的自变量为杀菌剂的种类和浓度,实验组需分别加入等量不同种类、不同稀释倍数的杀菌剂后,进行步骤②。
接种②得到的菌落在平板上分布较为均匀,因此是使用涂布器将孢子悬液用稀释涂布平板法涂布在培养基表面的。表中数据显示6种杀菌剂对链孢霉均有抑菌作用,且克霉灵≥链孢克星>高效洁霉净≥霉菌克星>多菌灵>百菌清,其中克霉灵和链孢克星100倍稀释液平板培养基中已无链孢霉菌落长出。
化学药剂的防治存在污染环境,易产生抗药性等缺点。题中信息表明拮抗线为两个不同的菌种相互抵御对方的侵入,从而在两个菌种之间形成的一条深色线,说明若存在拮抗线,该细菌可抑制链孢霉生长。
21-3【巩固】 【正确答案】 1、逆转录酶和Taq酶 Lm-PHB2基因两侧的脱氧核苷酸序列 HindⅢ和EcoRⅠ识别的脱氧核苷酸序列
2、X-gal、IPTG、卡那霉素 白
3、Lm-PHB2蛋白 抗原—抗体杂交
4、将宫颈癌细胞分成等量的两组,实验组将一定浓度的Lm-PHB2蛋白添加到宫颈癌细胞培养液中,对照组则将宫颈癌细胞培养在一般培养液中,在相同且适宜条件下培养24小时(或一段时间)
【试题解析】 分析:
1、利用PCR技术进行扩增需根据目的基因的脱氧核苷酸序列设计引物,引物的作用是使DNA聚合酶能够从3'端开始连接脱氧核苷酸。
2、目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:(1)检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因:DNA分子杂交技术;(2)检测目的基因是否转录出了mRNA:分子杂交技术;(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
①为由mRNA获得大量DNA的RT-PCR过程,需要的酶有逆转录酶和Taq酶,该过程需要的引物的设计依据是Lm-PHB2基因两侧的脱氧核苷酸序列,根据图像发现将Lm-PHB2基因插入载体时,使用的是限制酶HindⅢ和EcoRⅠ,因此在引物的5'端要加入HindⅢ和EcoRI识别的脱氧核苷酸序列。
分析图像可知,载体pMD18-T-Lm-PHB2中LacZ基因被破坏,卡那霉素抗性基因完整,因此含有重组质粒的大肠杆菌可在含有卡那霉素的培养基中形成菌落,因此筛选和培养大肠杆菌的培养基中需要加入卡那霉素、X-gal,IPTG和碳源、氮源、水和无机盐等物质,挑取白色菌落中的微生物培养并提取质粒,用限制酶进行酶切,再对DNA酶切产物进行检测。
单克隆抗体是利用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后得到的杂交瘤细胞产生的,此单克隆抗体可与Lm-PHB2蛋白发生特异性结合,因此应给小鼠注射Lm-PHB2蛋白,以得到能产生相应抗体的B淋巴细胞。用制备的单克隆抗体与大肠杆菌中蛋白质进行抗原—抗体杂交实验。
要探究Lm-PHB2蛋白是否是通过抑制宫颈癌细胞的DNA复制来抑制其增殖的,实验的自变量是有无Lm-PHB2蛋白,因变量是宫颈癌细胞的增殖程度。实验思路是将宫颈癌细胞分成等量的两组,实验组将一定浓度的Lm-PHB2蛋白添加到宫颈癌细胞培养液中,对照组则将宫颈癌细胞培养在一般培养液中,在相同且适宜条件下培养24小时(或一段时间),观察比较宫颈癌细胞的数量。
21-4【巩固】 【正确答案】 1、BamHI XbaI
2、氨苄青霉素 X-gal
3、卡那霉素 PCR (等量的)转化后和未转化的四尾栅藻
【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、复制原点和标记基因等。载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存,②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入,③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(3)将目的基因导入受体细胞: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。
过程②为目的基因表达载体的构建,结合目的基因获取过程中两端的引物序列可推测,该过程中应选用的限制酶是BamHI和XbaI。
结合图示可知,克隆载体中含有氨卡青霉素抗性基因、LacZ基因,LacZ基因编码产物在X-gal和IPTG存在下,可以产生蓝色沉淀,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色,所以为筛选获得目标菌株,培养基应加入的成分有氨青霉素、X-gal、IPTG。
pBI121质粒中含有卡那霉素抗性基因,所以经转化后的四尾栅藻接种于含卡那霉素的BG11固体培养基并放置于人工气候箱培养,一段时间后观察其生长情况。在BG11固体培养基上分别挑取数个单藻落接种至BG11液体培养基中光照摇床培养,液体培养基可以用于扩大培养,增加四尾栅藻种群密度。上一步骤中用未转化的四尾栅藻作对照,所以利用索氏抽提法分别测定等量的转化后和未转化的四尾栅藻的油脂含量,从而检测表达载体转化四尾栅藻的情况及确定目的基因是否表达。
21-5【巩固】 【正确答案】 1、水、无机盐、碳源、氮源 高压蒸汽灭菌法
2、4 X抗生素 二者均含有X抗生素的抗性基因,对X抗生素均有抗性,因此在该培养基上均能生长 Y抗生素
3、扩大培养 适宜温度、pH、营养供给充分
【试题解析】 分析:
1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求.对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
2、实验室常用的消毒方法:煮沸消毒;化学药物消毒;紫外线消毒。
3、据表可知,BamHⅠ、BclⅠ的识别序列与酶切位点中包含着Sau3AⅠ的识别序列和酶切位点。
微生物培养基一般都含有水、无机盐、碳源和氮源等营养要素,另外还要有适宜的外界条件,如适宜的温度、pH和氧气的有无等。对培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌(湿热灭菌),灭菌的目的是除去杂菌。
①据表可知,BamHⅠ、BclⅠ的识别序列与酶切位点中包含着Sau3AⅠ的识别序列和酶切位点,所以Sau3AⅠ在质粒上有四个酶切位点,若完全酶切可得到四种大小不等的DNA片段。
②由于含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌含有X抗生素抗性基因,能够在含有X抗生素的选择培养基上生长,但两者无法区别。在上述筛选的基础上,若要筛选出插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落,还需使用含有Y抗生素的固体培养基进一步筛选,即只含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌因Y抗生素抗性基因破坏在其中不能生长,只含有质粒载体的大肠杆菌由于Y抗生素抗性基因未被破坏能够生长。
获得姜黄素高产工程菌需先进行活化和扩大化培养后才能接种到发酵罐中进行大型发酵,以缩短发酵时间。发酵过程要根据菌种代谢类型、无菌技术要求设置相应条件,需保持无菌、营养供给充分、适宜温度和pH、充足的氧气等条件,从而保证发酵过程不受杂菌污染和菌体能正常生长。
21-6【提升】 【正确答案】 1、EcoRI、PstI EcoRI、SmaI、PstⅠ、EcoRV 磷酸二酯键
2、显微注射法 转录 翻译
3、逆转录 序列 2
4、可持续产生 siRNA,使靶基因长时间沉默
5、免疫排斥反应 可以利用基因工程技术将与免疫排斥有关猪的抗原基因敲除或转入一些人类特有蛋白的基因,将猪细胞伪装成人的细胞
【试题解析】 分析:
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+处理法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因;②检测目的基因是否转录出了mRNA;③检测目的基因是否翻译成蛋白质。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
由图2可以看出,EcoRI、PstI这两种限制酶切割出来的是黏性末端,SmaI、EcoRV切割出来的是平末端,E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端,因此只能连接EcoRI、PstI切割序列。T4DNA连接酶既可以连接平末端也可连接黏性末端,因此这4种限制酶的切割序列都可以用T4DNA连接酶连接。DNA连接酶催化磷酸二酯键形成。
重组质粒导入动物细胞常用的方法是显微注射法,以siRNA对应DNA序列为模板合成siRNA的过程为转录。siRNA与RISC组装形成基因沉默复合物,从而阻止了Case8 mRNA与核糖体结合,即阻止了翻译过程。
测定mRNA含量时,需提取细胞总RNA,经过逆转录过程得到cDNA,再进行PCR扩增,通过PCR产物的量间接反映细胞中相关基因的mRNA含量。根据图3可知,在序列2作用下,Case 8基因的mRNA含量最低,表明其抑制效果最好,是最优序列。
与直接将siRNA导入猪的心肌细胞相比,通过重组质粒将siRNA对应的DNA序列导入心肌细胞,siRNA可随重组质粒增殖而持续产生,从而使靶基因长时间沉默。
免疫排斥反应是将猪心脏移植到人体面临的最大挑战。利用基因工程技术将猪与免疫排斥有关的抗原基因敲除,转入一些人类特有蛋白的基因,将猪细胞伪装人的细胞等方面可能解决这一问题。
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