福建省南平市邵武一中2023-2024学年高三上学期12月月考生物试题(Word版附解析)
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这是一份福建省南平市邵武一中2023-2024学年高三上学期12月月考生物试题(Word版附解析),共20页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
本卷满分100分,考试时间75分钟
一、单选题(1-10每小题2分,11-15每题4分,共40分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。)
1. 生命科学史中蕴含着丰富的科学思维和方法,下列相关叙述错误的是( )
A. 沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型
B. 摩尔根用假说—演绎法证明了果蝇的白眼基因位于X染色体上
C. 鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用产生的O2来自H2O
D. 赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记技术证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】D
【解析】
【分析】鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用中产生的氧气来自水;沃森和克里克通过构建物理模型发现了DNA的双螺旋结构;摩尔根通过假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于染色体上;赫尔希和蔡斯采用同位素标记法证明DNA是遗传物质。
【详解】A、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型,A正确;
B、摩尔根利用果蝇为实验材料,通过假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上,B正确;
C、鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,然后进行了两组实验:第一组给植物提供H2O和C18O2,第二组给同种植物提供H218O和CO2,在其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气都是O2,第二组释放的都是18O2,该实验方法为同位素标记法,证明了光合作用产生的O2来自H2O,C正确;
D、赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记技术证明了DNA是遗传物质,但没有证明DNA是主要的遗传物质,D错误。
故选D。
2. 科研人员在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种储存 Pi的全新细胞器——PX小体,是一种具多层膜的椭圆形结构。PX蛋白分布在PX小体膜上,可将Pi转运进入PX小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时,PX 小体中的膜成分显著减少,最终PX 小体被降解、释放出磷酸盐供细胞使用。下列说法错误的是( )
A. PX蛋白的合成起始于附着在内质网上的核糖体
B. 可用差速离心法将PX 小体与其他细胞器分离
C. 当食物中磷酸盐过多时,果蝇肠吸收细胞中 PX 小体的膜层数可能会增加
D. 当食物中磷酸盐不足时,果蝇肠吸收细胞中 PX小体的降解可能需要溶酶体的参与
【答案】A
【解析】
【分析】据题意可知,当食物中磷酸盐过多时,PX蛋白分布在PX小体膜上,可将Pi转运进入PX小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时,PX 小体中的膜成分显著减少,最终PX 小体被降解、释放出磷酸盐供细胞使用。
【详解】A、据题意可知,PX蛋白分布在PX小体膜上,属于膜蛋白,膜蛋白的合成起始于游离的核糖体,A错误;
B、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,因此可用差速离心法将PX 小体与其他细胞器分离,B正确;
C、据题意可知,PX小体,是一种具多层膜的椭圆形结构,当食物中磷酸盐过多时,PX蛋白可将Pi转运进入PX小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存,磷脂双分子层是膜结构的基本骨架,因此当食物中磷酸盐过多时, PX 小体的膜层数可能会增加,C正确;
D、溶酶体内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,因此当食物中磷酸盐不足时,果蝇肠吸收细胞中 PX小体的降解可能需要溶酶体的参与,D正确。
故选A。
3. 探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液,清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】1、质壁分离与复原的原理:成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。
2、质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】AB、用30%蔗糖处理之后,细胞失水,原生质体和液泡的体积都会减小,细胞液浓度上升;用清水处理之后,细胞吸水,原生质体和液泡体积会扩大,细胞液浓度下降,AB错误。
CD、随着所用蔗糖浓度上升,当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后,细胞就会开始失水,原生质体和液泡的体积下降,细胞液浓度上升,故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】外界溶液浓度高,细胞失水,细胞体积减小,细胞液浓度增大。
4. 光合作用和呼吸作用的原理在生产中具有广泛的应用。下列相关叙述正确的是( )
A. 长期施用化肥比施用农家肥更有利于作物生长
B 合理密植有利于改善田间CO₂浓度和光能利用率
C. 降低温度、保持干燥有利于绿色蔬菜的保鲜
D. 给稻田定期排水、晒田的主要目的是抑制杂草的生长
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物的光合作用原理是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气,同时把光能转变成化学能储存在制造的有机物里;
2、呼吸作用的原理是在线粒体里在氧气的作用下把有机物分解成二氧化碳和水,同时释放能量;
3、提高作物产量需要促进光合作用,并抑制呼吸作用.促进光合作用的措施有:增加光照、增加原料二氧化碳和水;
4、粮食存储时的条件:低氧(抑制无氧呼吸)、高二氧化碳浓度(抑制有氧呼吸)、低温(抑制酶的活性)和干燥。
【详解】A、施用农家肥相对来说一方面可以增加土壤的肥力,另一方面可以有助于通过土壤中微生物的对有机肥中有机物的分解,产生二氧化碳,增加光合作用,为此,施用农家肥更有利于农作物的生长,A错误;
B、合理密植有利于通风,进而改善田间CO2 浓度和光能利用率,B正确;
C、保持干燥不利于绿色蔬菜保鲜,C错误;
D、给稻田定期排水、晒田的主要目的是防止水稻根部无氧呼吸产生有害物质,D错误。
故选B。
5. 将含有R 型肺炎链球菌的培养液加入试管甲,将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙,并在试管乙中加入一定量的 RNA 酶;将试管甲、乙中的液体混合后得到试管丙。下列关于该实验的分析,正确的是( )
A. 在试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R 型
B. 如果将 RNA 酶换成蛋白酶,则实验结果不同
C. 如果将 RNA 酶换为 DNA 酶,与之前的实验对照可说明肺炎链球菌的遗传物质就是 DNA
D. 该实验利用了加法原理,因变量是有无S型肺炎链球菌产生
【答案】C
【解析】
【分析】格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌。在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
【详解】A、RNA酶可水解RNA,故试管中肺炎链球菌的DNA仍然存在,但由于转化效率不是100%,并且一般不高,所以在试管丙中既有R型菌也有S型菌,且S型肺炎链球菌的数量少于R 型,A错误;
B、蛋白酶破坏了蛋白质的结构,但其遗传物质DNA还在,所以实验结错误果与题干中的实验结果相同,B错误;
C、如果将酶换为DNA酶,则不能发生转化,与之前的实验对照可说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,C正确;
D、该实验利用了酶解法,即减法原理,D错误。
故选C。
6. 小鼠皮毛的胡椒面色基因A对黑色基因a为显性。某只胡椒面毛色小鼠(Aa)测交产生后代表型比例为胡椒面色:黑色=5:1,推测该小鼠最可能发生了下列哪种变异( )
A. 基因突变B. 染色体片段重复
C. 个别染色体增减D. 染色体成倍增减
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变是DNA分子中碱基的替换、增添或缺失,引起基因碱基序列的改变。
【详解】A、基因突变的结果应该是后代全为胡椒面色或者黑色,A错误;
B、A/a所在片段重复理论上不会影响最终比例,B错误;
C、若A基因所在的染色体增加一条,则基因型变为AAa,产生的配子比例为2A:2Aa:1AA:1a,测交后代比例为5:1,C正确;
D、动物体内染色体成倍增减一般会导致不育或者死亡,D错误。
故选C。
7. 生活中如果不小心碰伤,受伤处皮肤可能会出现“红”、“痛”、“热”、“肿”等现象。下列叙述错误的是( )
A. 出现“红”的现象是毛细淋巴管破裂,局部淋巴液增多引起的
B. 出现“痛”的现象是因为受到外界刺激在大脑皮层处产生了痛觉
C. 出现“热”的现象是受伤处细胞代谢异常,局部产热量增加引起的
D. 出现“肿”的现象是局部组织液渗透压升高,出现组织水肿引起的
【答案】A
【解析】
【分析】内环境是多细胞生物的细胞在体内直接所处的环境即细胞外液,主要由组织液、血浆和淋巴等细胞外液组成。组织水肿的原因:营养不良,血浆蛋白减少,血浆渗透压降低;毛细淋巴管堵塞,使组织液中蛋白质增加,组织液增加;局部炎症,毛细血管通透性增强,使组织液中蛋白质增加,组织液增加等。
【详解】A、出现“红”的现象是由于毛细血管破裂,血红蛋白进入组织液,使局部血红蛋白(呈红色)增多引起的,A错误;
B、痛觉在大脑皮层中产生,B正确;
C、出现“热”的现象是受伤处细胞代谢加快,物质氧化分解加快,产热量增加而引起的,C正确;
D、出现“肿”的现象是局部血管破裂致使血浆蛋白进入组织液,引起组织液渗透压升高,出现组织水肿引起的,D正确;
故选A。
8. 人我们都有这样的体验:即便在苦药里加糖,仍会感觉很苦,即“苦味胜过甜味”。研究发现,甜味和苦味分子首先被舌面和上颚表皮上的味蕾细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,产生甜味和苦味,如图所示。下列叙述正确的是( )
注:浅色TRC感应苦味分子;深色TRC感应甜味分子;代表增强,代表减弱
A. ①为传入神经元,其胞体位于脊髓中
B. “苦味胜过甜味”是由于在大脑皮层中,苦味信号得到强化,甜味信号被减弱
C. “苦味胜过甜味”属于负反馈调节
D. 苦味分子与TRC结合后,在②处完成了电信号→化学信号的信号转变
【答案】B
【解析】
【分析】反射活动的结构基础称为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(见图)。简单地说,反射过程是如下进行的:一定的刺激按一定的感受器所感受,感受器发生了兴奋;兴奋以神经冲动的方式经过传入神经传向中枢;通过中枢的分析与综合活动,中枢产生兴奋;中枢的兴奋又经一定的传出神经到达效应器,使效应器发生相应的活动。
【详解】A、①为传入神经元,其胞体位于脊髓外,A错误;
B、大脑皮层是最高级神经中枢,大脑皮层可以产生感觉,由于在大脑皮层中,苦味信号得到强化,甜味信号被减弱,因此“苦味胜过甜味”,B正确;
C、如果摄入苦味物质,在GCbt产生苦的感觉,从图中可知,会正反馈作用于脑干中苦味神经元感觉更苦:同时抑制脑干中甜味神经元,C错误;
D、苦味分子与TRC结合后,使感受器兴奋,产生神经冲动,沿着神经纤维传导,在②处完成了电信号→化学信号→电信号的信号转变,D错误。
故选B。
9. 补体系统包括30多种蛋白,被激活后可以调理吞噬、溶解细胞、调节免疫应答和清除免疫复合物等。可溶性免疫复合物体积小,难以被吞噬细胞捕获,但其可激活补体,从而黏附于红细胞,最终到达肝脏和脾脏被巨噬细胞吞噬和清除,相关叙述不正确的是( )
A. 免疫复合物中的抗体是由浆细胞合成和分泌的
B. 红细胞在此过程中具有运送免疫复合物的功能
C. 红细胞表面的CR1可以与免疫复合物中的抗体特异性结合
D. 一种巨噬细胞能识别多种免疫复合物
【答案】C
【解析】
【分析】体液免疫过程会产生相应的浆细胞和记忆细胞,浆细胞进一步产生相应的抗体,然后抗体和抗原发生特异性识别结合。
【详解】A、浆细胞能够合成并分泌抗体,故免疫复合物中的抗体是由浆细胞合成和分泌,A正确;
B、结合题图可知,红细胞能够识别并转运免疫复合物,即红细胞在此过程中具有运送免疫复合物的功能,B正确;
C、根据题干“可溶性免疫复合物体积小,难以被吞噬细胞捕获,但其可激活补体,从而黏附于红细胞”可知,红细胞表面的CR1不可以与免疫复合物中的抗体特异性结合,C错误;
D、巨噬细胞在非特异性免疫中发挥作用,一种巨噬细胞能识别多种免疫复合物,D正确。
故选C。
10. “吓一跳”是指突然的声音或触觉刺激能瞬间诱发的惊跳反射。下列叙述错误的是( )
A. 小孩到医院听到要去打针或看到护士时会“吓一跳”,与大脑皮层的V区和H区有关
B. “吓一跳”后撒腿就跑时,身体受到躯体运动神经支配,高级中枢位于中央前回
C. “吓一跳”时副交感神经起主要作用,人体消化功能下降
D. “吓一跳”后心率不能马上恢复安静可能与肾上腺素在体液中作用时间长有关
【答案】C
【解析】
【分析】肾上腺素具有促进肝糖原分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等作用。
【详解】A、听到与H区有关,看到与V区有关,A正确;
B、人类躯体运动最高调节中枢位于大脑皮层,主要分布于中央前回运动区,因此“吓一跳”后撒腿就跑时,身体受到躯体运动神经支配,高级中枢位于中央前回,B正确;
C、“吓一跳”时交感神经起主要作用,人体消化功能下降,C错误;
D、肾上腺素具有促进肝糖原分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等作用,因此“吓一跳”后心率不能马上恢复安静可能与肾上腺素在体液中作用时间长有关,D正确。
故选C。
11. 树突状细胞是一类重要的免疫细胞,但树突状细胞过度活化,会破坏机体免疫平衡而引发持 续有害的炎症性免疫病理损伤,甚至导致炎症相关疾病包括自身免疫病的发生。研究发现Rhbdd3 基因敲除的小鼠出现血清中自身抗体水平及炎性细胞因子水平显著升高的现象,更易发生炎症损伤和自身免疫病。下列说法错误的是( )
A. Rhbdd3 分子对自身免疫病具有抑制作用
B. 树突状细胞过度活化会增加血清中的自身抗体
C. 持续有害的炎症反应会导致机体的免疫自稳功能异常
D. 自身免疫病会导致患者血清中炎性细胞因子水平显著升高
【答案】D
【解析】
【分析】免疫系统的功能:一、免疫防御:指机体抵御外来抗原性异物入侵的一种保护功能。二、免疫自稳:指维持体内环境相对稳定的生理机能。三、免疫监视:即免疫系统及时识别,清除体内突变、畸变细胞和病毒感染细胞的一种生理保护功能。
【详解】A、Rhbdd3 基因敲除的小鼠更易发生自身免疫病,说明Rhbdd3 分子对自身免疫病具有抑制作用,A正确;
B、树突状细胞会刺激辅助性T细胞,进而使B细胞分化为效应B细胞,分泌抗体,过度活化会增加血清中的自身抗体,B正确;
C、免疫自稳功能是指免疫系统维持体内环境相对稳定的生理机能,持续有害的炎症反应会导致机体的免疫自稳功能异常,C正确;
D、患者血清中炎性细胞因子水平显著升高导致更易发生自身免疫病,D错误。
故选D。
12. 模型动物是进行药物研究的常用材料。将大鼠分别置于电刺激箱中适应3min后,给予大鼠5s的某种声音信号,最后1s同时给予足底电刺激,每天重复15次,连续4d,模型大鼠海马区的谷氨酸和γ﹣氨基丁酸(均为神经递质)分别减少和增多。下列相关分析错误的是( )
A. 条件恐惧模型鼠经历了对电击刺激由短时记忆向长时记忆的转化
B. 电击的重复次数不会对大鼠脑内突触数量及蛋白质的合成造成影响
C. 若不给予电击,一段时间内模型大鼠在听到相同声音时仍会产生恐惧
D. 海马区的两种神经递质含量可作为判断相关药物有效性的指标
【答案】B
【解析】
【分析】短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长期记忆可能与新突触的建立有关。
【详解】A、条件恐惧模型鼠的建立过程是学习和记忆的过程,因此条件恐惧模型鼠经历了对电击信号由短时记忆经不断强化转为长时记忆的过程,A正确;
B、长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关,学习和记忆涉及脑内某种蛋白质的合成,因此电击次数会影响到大鼠脑内突触数量及蛋白质的合成,B错误;
C、若不给予电击,一段时间内模型大鼠听到相同声音时仍会产生恐惧,因为之间建立的条件反射既然存在,C正确;
D、正常大鼠与条件恐惧模型大鼠海马区的两种神经递质含量不同,因此二者含量可作为判断相关药物有效性的指标,D正确。
故选B。
13. 细胞中氨基酸有2个来源:一是从细胞外摄取,二是细胞内利用氨基酸合成酶自己合成。当细胞缺乏氨基酸时,某种RNA无法结合氨基酸(空载),空载的该种RNA与核糖体结合后引发RelA利用GDP和ATP合成ppGpp(如图1),ppGpp是细胞内的一种信号分子,可提高A类基因或降低B类基因的转录水平,也可直接影响翻译过程(如图2)。下列叙述错误的是( )
A. 翻译的模板是mRNA,缺乏氨基酸导致空载的RNA属于tRNA
B. 可推测rRNA基因属于A类基因,氨基酸合成酶基因属于B类基因
C. 图2所示的翻译过程中,核糖体在mRNA上的移动方向为从右往左
D. ppGpp调节机制属于负反馈调节,能缓解氨基酸缺乏造成的影响
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,细胞缺乏氨基酸时,空载的tRNA与核糖体结合后引发ppGpp含量增加,进而提高A类基因或降低B类基因的转录水平,或抑制翻译的过程,可推测A类基因属于促进产生氨基酸的基因,B类基因属于促进消耗氨基酸的基因,以缓解氨基酸缺乏造成的影响,此为负反馈调节。
【详解】A、翻译的模板是mRNA,能识别并结合氨基酸的RNA是tRNA,故缺乏氨基酸导致空载的RNA属于tRNA,A正确;
B、细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA与核糖体结合后引发ppGpp含量增加,进而提高A类基因或降低B类基因的转录水平,或抑制翻译的过程,可推测A类基因属于促进产生氨基酸的基因,B类基因属于促进消耗氨基酸的基因,故rRNA基因属于B类,氨基酸合成酶基因属于A类,B错误;
C、图2所示左侧核糖体上的肽链长于右侧核糖体上的肽链,说明左侧的核糖体先进行翻译的过程,故核糖体的移动方向为从右往左,C正确;
D、细胞缺乏氨基酸时,空载的tRNA与核糖体结合后引发ppGpp含量增加,进而提高A类基因或降低B类基因的转录水平,以缓解氨基酸缺乏造成的影响,此为负反馈调节,D正确。
故选B。
14. 将果蝇(2N=8)的精原细胞(2N=8)的所有染色体DNA链都用放射性同位素32P标记,再置于含31P的培养液中培养。实验期间收集细胞甲、乙、丙、丁,统计样本放射性标记的染色体数和核DNA数,不考虑突变及互换,根据表格情况分析,下列叙述正确的是( )
A. 细胞甲可能处于第二次有丝分裂中期
B. 细胞乙可能处于减数分裂II中期
C. 细胞丙可能处于有丝分裂后的减数分裂I后期
D. 细胞丁可能处于第三次有丝分裂后期
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的复制条件:
a、模板:亲代DNA的两条母链;
b、原料:四种脱氧核苷酸为;
c、能量:(ATP);
d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。过程:解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】A、第一次有丝分裂结束后,每条染色体上的DNA都是一条链有标记一条链没有标记,在进行到第二次有丝分裂的中期时,每条染色体上有2个DNA分子,但只有一个DNA分子有标记,因此此时32P标记DNA数与32P标记染色体数是相等的,A错误;
B、减数分裂过程中DNA只复制了一次,则减数分裂Ⅱ中期每条染色体上的2个DNA分子都被标记,32P标记DNA数是32P标记染色体数的2倍,且减数第二次分裂中期染色体数目为4条,B错误;
C、第一次有丝分裂结束后,每条染色体上的DNA都是一条链有标记一条链没有标记,再进行到减数分裂,DNA又复制一次,每条染色体上只有一个DNA分子有标记,则减数第一次分裂后期,32P标记DNA数与32P标记染色体数是相等的,C错误;
D、第二次有丝分裂结束后,每个细胞中标记的染色体数目情况多样,可在0~8之间,可能6条标记的染色体进入同一个细胞,则该细胞进行到第三次有丝分裂后期时,32P标记染色体数和32P标记DNA数都为6,D正确。
故选D。
15. 普通小麦(6n=42,记为42W),甲、乙、丙表示三个小麦的纯合“二体异附加系”(二体来自偃麦草)。图示染色体来自偃麦草。减数分裂时,染色体Ⅰ和Ⅱ不能联会,均可随机移向一极(产生各种配子的机会和可育性相等)。
注:L为抗叶锈基因、M为抗白粉病基因、S为抗杆锈病基因,均为显性
下列描述错误的是( )
A. 甲、乙、丙品系培育过程发生染色体数目变异
B. 甲和丙杂交的F1在减数分裂时,能形成22个四分体
C. 甲和乙杂交,F1自交子代中有抗病性状的植株占15/16
D. 让甲和乙的F1与乙和丙的F1进行杂交,F2同时具有三种抗病性状的植株有5/16
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息:偃麦草与普通小麦是两个物种,存在生殖隔离;普通小麦是六倍体,即体细胞中有6个染色体组。
【详解】A、甲、乙、丙品系的培育是由普通小麦和偃麦草杂交之后进行秋水仙素诱导处理之后得到的,因此该过程中发生了染色体数目的变异,A正确;
B、甲和丙杂交的F1染色体组成是42W+Ⅰ Ⅰ,因此在减数分裂时,能形成22个四分体,B正确;
C、甲和乙杂交得到的F1染色体组成是42W+Ⅰ Ⅱ,由于Ⅰ和Ⅱ无法配对,所以关于抗性的基因型可以写为M0L0,因此F1自交子代中没有抗病性状的植株基因型为0000占1/4×1/4=1/16,那么有抗性植株就占1-1/16=15/16,C正确;
D、甲和乙的F1染色体组成是42W+Ⅰ Ⅱ,乙和丙的F1染色体组成是42W+Ⅰ Ⅱ这两个体杂交关于抗性的基因型可以写作M0L0和M0S0它们的子代F2同时具有三种抗病性状的植株基因型为M_LS=3/4×1/4=3/16,D错误;
故选D。
二、非选择题(60分)
16. 机体与激素有着千丝万缕的联系,可谓牵一发而动全身。(如图是人体相关生理活动调节的过程示意图,A~E代表结构,a~f代表物质)例如,近期某医院内,在临床初步诊断中发现一患者甲血清甲状腺激素水平明显升高,而另一患者乙血清甲状腺激素水平明显降低。为进一步查明病因,医生对这两名患者进行了131Ⅰ摄入率检查,即让患者摄入131Ⅰ后24h,测量其体内相关物质的含量,结果如下表。分析并回答下列问题:
(1)结构A是______。在血糖调节方面,激素c与激素a分别具有作用______(填“协同”或“相抗衡”)。空腹体检静脉采血时,血糖的主要来源是______。
(2)结构A通过结构D,调节结构E的激素分泌,三种腺体间的关系属于______调节。结构D分泌的激素e,只能作用于其唯一的靶器官结构E,原因是______。
(3)为探究寒冷刺激下动物体甲状腺激素分泌是否受交感神经调控,现以健康小鼠为材料,以血液中甲状腺激素含量为检测指标设计实验,写出简要实验思路:______。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 相抗衡 ③. 肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化
(2) ①. 分级 ②. 只有结构E(甲状腺)细胞膜表面有激素e(甲状腺激素释放激素)的受体
(3)低温下检测健康小鼠血液中甲状腺激素含量;而后剪断支配甲状腺的交感神经,在低温下再次检测健康小鼠血液中甲状腺激素含量,比较前后两次检测的甲状腺激素含量的变化情况
【解析】
【分析】下丘脑是内分泌活动的枢纽,下丘脑具有体温调节中枢、血糖平衡调节中枢、渗透压调节中枢等。图中A是下丘脑。甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的分级调节,图中D是垂体,E是甲状腺,B是胰岛,C是肾上腺。碘是合成甲状腺激素的原料。肾上腺(髓质)分泌的肾上腺素具有促进细胞代谢增强,产热增加、促进肝糖原分解成葡萄糖,使血糖升高的作用。
【小问1详解】
下丘脑具有体温调节中枢、血糖平衡调节中枢、渗透压调节中枢等,分析题图可知,A是下丘脑;胰岛素是唯一能降血糖的激素,所以激素a是胰岛素。激素b是胰高血糖素,可以使血糖浓度升高,激素c是肾上腺素,可以使血糖浓度升高,故激素c与激素a具有作用相抗衡;空腹时,不能从食物中吸收葡萄糖,该病人体内血糖的主要来源是肝糖原的分解和非糖物质转化。
【小问2详解】
结构A(下丘脑)通过结构D(垂体)调节结构E(甲状腺)的激素分泌,三者之间属于分级调节。垂体分泌的激素e(甲状腺激素释放激素)只能作用于其唯一的靶器官甲状腺,是因为只有甲状腺细胞膜表面有甲状腺激素释放激素的受体。
【小问3详解】
实验思路:低温下检测健康小鼠血液中甲状腺激素含量;而后剪断支配甲状腺的交感神经,在低温下再次检测健康小鼠血液中甲状腺激素含量,比较前后两次检测的甲状腺激素含量的变化情况。通过自身先后对照,确定其甲状腺激素分泌是否受交感神经调控。
17. 人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C,从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C,更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点,构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株,拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。
(1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子,通常以_______的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加,A积累至一定浓度时才与胞内受体结合,调控特定基因表达,表现出细菌的群体响应。
(2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌,制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中,AL菌密度骤降的原因是:AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合,_______。
(3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌,制成ALK菌株,以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K,应以_______菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号,完善实验组的方案。
实验材料与试剂:①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞
实验步骤:先加入_______保温后漂洗,再加入_______保温后漂洗,检测荧光强度。
(4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后,发现ALK菌只存在于该侧瘤内,两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向瘤内单独注射蛋白K或AL菌,对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因_______。
【答案】(1)自由扩散
(2)启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解
(3) ①. AL ②. ①④ ③. ②/③
(4)注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合,且释放的细菌产物激活巨噬细胞,从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原,激活细胞免疫,肿瘤细胞被特异性杀伤,因此有效抑制对侧肿瘤生长。
【解析】
【分析】1、免疫系统对病原体的识别:在人体所有细胞膜的表面,有一组作为分子标签来起作用的蛋白质,它们能被自身的免疫细胞所识别。病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签,当它们侵入人体后,能被免疫细胞识别出来。免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。
2、体液免疫与细胞免疫的关系:B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助;体液免疫中产生的抗体,能消灭细胞外液中的病原体;而消灭侵入细胞内的病原体,要依靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,此时体液免疫又能发挥作用了。
【小问1详解】
引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子,脂溶性的小分子物质通常以自由扩散的方式进出细胞。
【小问2详解】
由图可知,AL菌密度达到相应的值后会骤降,而L蛋白可使细菌裂解。可推测AL菌密度骤降的原因是,AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合,启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解。
【小问3详解】
AL菌株不含K基因,ALK菌株含K基因,因此,为验证ALK菌能产生蛋白K,应以AL菌株裂解的上清液为对照进行实验。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C,蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能,为验证ALK菌能产生蛋白K,可用带荧光标记的K的抗体,如果有K蛋白生成,则K蛋白与K的抗体结合,可发出荧光;由于蛋白K能与蛋白C特异性结合,因此也可用带荧光标记的C的抗体,如果有蛋白K生成,对照组与实验组荧光强度会有差异。具体的实验步骤为,先加入①ALK菌裂解的上清液和④肿瘤细胞,保温后漂洗,再加入②带荧光标记的K的抗体或加入③带荧光标记的C的抗体,保温后漂洗,检测荧光强度。
【小问4详解】
“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长是因为注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合,且释放的细菌产物激活巨噬细胞,从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原,激活细胞免疫,肿瘤细胞被特异性杀伤,因此有效抑制对侧肿瘤生长。而单独注射蛋白K不能有效激活细胞免疫,单独注射AL菌也无法阻断蛋白C的功能。
18. 当光照过强,植物吸收的光能超过光合作用所能利用的量时,引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在PSⅡ,PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,能将水分解为O2和H+并释放电子。电子积累过多会产生活性氧使PSⅡ变性失活,使光合速率下降。中国科学院研究人员利用能接收电子的人工电子梭(铁氰化钾)有效解除微藻的光抑制现象,实验结果如图1所示。
(1)PSⅡ分解水的场所在______,该过程释放的电子和H+用于形成______,形成的该物质在碳反应中用于______。
(2)据图1分析,当光照强度由I1增加到I2的过程中,对照组微藻的光能转化效率______(填“下降”、“不变”或“上升”),理由是__________________。
(3)当光照强度过大时,加入铁氰化钾能够有效解除光抑制,原因是__________________。
(4)光合作用中的Rubisc酶是一个双功能酶,在阳光下,它既能催化RuBP与CO2的羧化反应进行光合作用,又能催化RuBP与O2的加氧反应进行光呼吸(如图2)。羧化和加氧作用的相对速率完全取决于CO2和O2的相对浓度。研究发现,光呼吸也能对光合器官起保护作用,避免产生光抑制,请根据图2分析原因______。
【答案】(1) ①. 类囊体膜 ②. NADPH ③. C3的还原
(2) ①. 下降 ②. 植物可吸收的光照强度增加,但光合作用利用的光能(光合放氧速率)不变
(3)铁氰化钾能接收电子从而降低PSⅡ受损伤的程度
(4)光呼吸可以消耗多余的NADPH,生成的NADP+可以消耗电子
【解析】
【分析】由题干信息可知,“电子积累过多会产生活性氧破坏PSⅡ,使光合速率下降”,实验结果中,加入铁氰化钾的组相比对照组在高光照强度下没有光抑制,光合速率持续增加,推测铁氰化钾能将光合作用产生电子及时导出,使细胞内活性氧水平下降,降低PSⅡ受损伤的程度,因而能够有效解除光抑制。
【小问1详解】
光反应中,水分解为氧气、H+和电子,场所在叶绿体的类囊体薄膜;电子与H+、NADP+结合形成NADPH,NADPH用于C3的还原。
【小问2详解】
由图可知光照强度从I1到I2的过程中,对照组微藻的光合放氧速率不变,光合作用利用的光能不变,但由于光照强度增加,因此光能转化效率下降。
【小问3详解】
由题干信息可知,“电子积累过多会产生活性氧破坏PSⅡ,使光合速率下降”,推测铁氰化钾能将光合作用产生电子及时导出,使细胞内活性氧水平下降,降低PSⅡ受损伤的程度,因而能够有效解除光抑制。
【小问4详解】
光呼吸也能对光合器官起保护作用,避免产生光抑制,请根据图2分析原因:光呼吸可以消耗多余的NADPH,生成的NADP+可以消耗电子。
19. 小白鼠(2n=40条)是遗传学常用的实验材料,性别决定方式为XY型。研究人员成功的将小鼠单倍体胚胎干细胞中染色体1号和2号连接、染色体4号和5号连接,分别获得了“1+2”和“4+5”的胚胎干细胞。“1+2”核型的胚胎不能正常发育甚至致死;“4+5”核型的小鼠则没有表现出明显的异常,且融合染色体可以遗传。“4+5”核型的小鼠和野生家鼠交配可形成后代,但成功的几率比普通的实验室家鼠低得多。具体实验流程如下:①提取单倍体的胚胎干细胞→②对其进行染色体改造→③获得具有新核型的二倍体细胞→④发育成胚胎、个体
请回答以下问题:
(1)该实验过程①中胚胎干细胞含______个染色体组,过程②中发生的变异类型属于______,过程④形成的含有融合染色体的小鼠在减数分裂过程中形成______个正常的四分体。
(2)连接后的染色体仍然能够分别与两条未发生融合的同源染色体进行正常联会,且两两配对进行正常的减数分裂,生殖细胞的受精能力相同,若个体的细胞中含有一条承接的染色体,称为重接杂合子;若含两条则是重接纯合子。利用重接纯合子“4+5”核型的小鼠和野生家鼠交配获得F1代,让F1代中的雌雄个体随机交配获得F2代。相关染色体如图所示。请画出F1个体中体细胞的4号、5号及相关染色体组成图______,
F2代中含有重接染色体的个体所占的比例为______。
(3)欲判断(2)F2中某个体染色体组成是否为野生型,请使用最简单的方法进行判断______。
【答案】19. ①. 1 ②. 染色体变异 ③. 19
20. ①. ②.
21. F2个体体细胞中染色体的形态和数目
【解析】
【小问1详解】
小鼠为二倍体生物,正常体细胞中含有2个染色体组,实验过程①中胚胎干细胞为单倍体胚胎干细胞,单倍体含有的染色体组数为正常体细胞的一半,因此该胚胎干细胞含1个染色体组。过程②中进行了染色体改造,即染色体1号和2号连接、染色体4号和5号连接,获得了融合染色体,此过程中染色体数目减少,染色体结构也发生了变化,因此过程②中发生的变异类型属于染色体变异。正常的单倍体胚胎干细胞含有20条染色体,由于4号和5号染色体连接形成了一条染色体,因此“4+5”的单倍体胚胎干细胞中仅含有19条染色体,在此基础上获得的含有融合染色体的二倍体小鼠,含有19对同源染色体,在减数分裂时能形成19个正常的四分体。
【小问2详解】
只考虑4号、5号染色体和融合染色体时,重接纯合子“4+5”核型的小鼠减数分裂产生的所有配子中都含有一条融合染色体4+5,野生家鼠减数分裂产生的所有配子中都含有一条4号染色体和一条5号染色体,因此这两种配子结合形成的F1个体中,体细胞包括一条融合染色体4+5、一条4号染色体、一条5号染色体,如下图所示:
由题干可知,连接后的染色体仍然能够分别与两条未发生融合的同源染色体进行正常联会,且两两配对进行正常的减数分裂,因此F1减数分裂产生的配子中有的配子含有重接染色体,配子不含有重接染色体,F1代中的雌雄个体随机交配获得的F2代中,不含重接染色体的比例为×=,含有重接染色体的个体所占的比例为1−=。
【小问3详解】
由于野生型小鼠与重接杂合子小鼠、重接纯合子小鼠的染色体形态和数目有所不同,因此利用显微镜观察F2个体体细胞中染色体的形态和数目可以迅速判断其是否为野生型。
20. 人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重,图一是以基因工程技术获取HSA的两条途径,其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图二为HSA基因两侧的核苷酸序列。图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。据图回答下列问题:
(1)基因工程的核心步骤是____________。
(2)采用PCR技术扩增HSA基因,根据图二分析,需选择的一对引物序列是______
A. 引物Ⅰ是5′-AATGGATCCTTC-3′,引物Ⅱ是5′-GAGAATTGAATG-3′
B. 引物Ⅰ是5′-AATGGATCCTTC-3′;引物Ⅱ是5′-CATTCAATTCTC-3′
C. 引物Ⅰ是5′-GAAGGATCCATT-3′,引物Ⅱ是5′-GTAAGTTAAGAG-3′
D. 引物Ⅰ是5′-GAAGGATCCATT-3′,引物Ⅱ是5′-GAGAATTGAATG-3′
(3)依据图一、图二和图三分析,切割含HSA基因的DNA片段选用的限制酶是________________________;切割质粒应选用的限制酶是______________________________。
(4)图一过程①中需将植物细胞与______混合后共同培养,旨在让______整合到植物细胞染色体DNA上,除尽农杆菌后,还须转接到含______的培养基上师选出转化的植物细胞。
【答案】(1)基因表达载体的构建 (2)A
(3) ①. 酶B和酶C ②. 酶B和A
(4) ①. 农杆菌 ②. T-DNA ③. 物质K
【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;④目的基因的检测与鉴定。
2、用核移植的方法得到的动物是克隆动物。用体外受精技术获得的动物是试管动物。
【小问1详解】
基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。
【小问2详解】
PCR中需要一对特异性的引物,该引物能与目的基因需要碱基互补配对,子链延伸时是从引物的5′向3′端延伸,根据图2中目的基因HSA处于中间位置,所以符合条件的引物Ⅰ是5'-AATGGATCCTTC-3',引物Ⅱ是5'- GTAAGTTAAGAG-3′。
故选A。
小问3详解】
图2目的基因所在DNA中只有酶B和酶C的识别序列,可以用限制酶B和C进行切割,质粒的T-DNA在酶A和酶B之间,所以切割质粒时用酶A和酶B切割。
【小问4详解】
图一过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让T-DNA整合到植物细胞染色体DNA上;除尽农杆菌后,为筛选出转化的植物细胞,利用重组质粒上的报告基因表达产物能催化无色物质K呈蓝色的特性。细胞
31P标记染色体数
32P标记DNA数
甲
8
16
乙
8
8
丙
4
8
丁
6
6
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