浙江省舟山市2023-2024学年高二下学期6月期末生物试题(Word版附解析)
展开考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷。
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求,不选、多选、错选均不得分)
1. 生物技术发展日新月异,既解决了一些社会需求,也带来了一些社会忧虑。下列关于生物技术安全与伦理问题的叙述,错误的是( )
A. 设计试管婴儿技术属于治疗性克隆
B. 转基因作物可能引起基因漂移造成“基因污染”
C. 生物武器具有传染性强、作用范围广等特点,应严格禁止
D. 我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
【答案】A
【解析】
【分析】针对转基因技术,各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全管理上要严格,坚持依法监管。我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。2010年,在第65届联合国大会上,我国重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标,全面、严格履行公约义务,支持不断加强公约的约束力,并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
【详解】A、设计试管婴儿技术属于生殖性克隆,A错误;
B、转基因作物中的外源基因可能通过花粉传播引起基因漂移造成“基因污染”,B正确;
C、生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标,以达到战争目的一类武器,有传染性强、作用范围广等特点,应严格禁 止,C正确;
D、中国准许生殖性克隆动物,但对于“克隆人”的态度是禁止生殖性克隆人(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验),D正确。
故选A。
2. 舟山市嵊泗县被称为“中国贻贝之乡”,其盛产的贻贝营养价值高,素有“海中鸡蛋”之称,贻贝含有的代尔太7-胆固醇和24-亚甲基胆固醇具有抑制胆固醇在肝脏合成和加速排泄胆固醇的独特作用。下列叙述正确的是( )
A. 贻贝含有的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
B. 贻贝中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
C. 贻贝细胞膜上的胆固醇不含亲水基团与磷脂的尾部相连
D. 适当食用贻贝能降低体内胆固醇含量,可预防冠心病
【答案】D
【解析】
【分析】磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分;胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输。
【详解】A、贻贝含有的蛋白质、脂肪可在人体内分解产生能量,淀粉是多糖,人体内无消化淀粉的酶,淀粉在人体内不能被分解,A错误;
B、贻贝中的脂肪含有碳、氢、氧3种元素,不含磷元素,B错误;
C、磷脂由亲水头部和疏水尾部组成,贻贝细胞膜上的胆固醇含有亲水基团和疏水基团,不含亲水基团部分可与磷脂的头部相连,C错误;
D、由题干信息可知,贻贝含有的代尔太7−胆固醇和24−亚甲基胆固醇具有抑制胆固醇在肝脏合成和加速排泄胆固醇的独特作用,故适当食用贻贝能降低体内胆固醇含量,可预防冠心病,D正确。
故选D。
3. 研究发现癌细胞即使在有氧条件下也以厌氧呼吸为主;称为“瓦氏效应”。下列关于癌细胞呼吸作用的叙述,正确的是( )
A. “瓦氏效应”导致癌细胞需要吸收大量葡萄糖
B. 癌细胞产生 CO₂的场所有线粒体和细胞溶胶
C. 丙酮酸转化成乳酸的过程会生成少量 ATP
D. 呼吸底物中的能量大部分以热能形式散失
【答案】A
【解析】
【分析】人体细胞的需氧呼吸分为三个阶段,第一阶段的场所是细胞溶胶,第二阶段的场所是线粒体基质,第三阶段的场所是线粒体内膜;厌氧呼吸分为两个阶段,场所都是细胞溶胶,只在第一阶段产生少量ATP。
【详解】A、癌细胞即使在有氧条件下也以厌氧呼吸为主,称为“瓦氏效应”,厌氧呼吸产生的能量较少,因此要想产生同等的能量癌细胞需要吸收大量葡萄糖,A正确;
B、人体内癌细胞在需氧呼吸第二阶段产生CO2,场所是线粒体基质,进行厌氧呼吸产生乳酸不产生CO2,所以人体内癌细胞产生的CO2只来自线粒体,B错误;
C、厌氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段丙酮酸转化成乳酸的过程没有ATP的生成,C错误;
D、癌细胞厌氧呼吸时,葡萄糖中的能量大部分还储存在乳酸中没有释放出来,D错误。
故选A。
4. 某地区的小溪中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。下列叙述错误的是( )
A. 丽鱼种群在齿形上的差异来源于可遗传的变异
B. 决定丽鱼齿形的全部等位基因构成了该种群的基因库
C. 丽鱼种群齿形上的差异可能与基因突变和基因重组有关
D. 丽鱼种群在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应
【答案】B
【解析】
【分析】可遗传的变异的来源主要有3个:基因重组、基因突变和染色体变异,在生物进化的过程中,构成了产生生物进化的原材料。
【详解】A、据题意可知,两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代,说明丽鱼种群牙齿的差异属于遗传物质发生变化的变异,属于可遗传的变异,A正确;
B、种群的基因库为一个种群中全部个体所含的全部基因,所以该丽鱼种群中所有个体所含的全部基因构成了该种群的基因库,B错误;
C、突变和基因重组是产生生物进化的原材料,所以该丽鱼种群在齿形上的差异,可能与基因突变和基因重组有关,C正确;
D、两种齿形丽鱼的食物类型不同,两者在齿形上的差异,有利于对相应食物的捕食,也就代表着对相应环境的适应,D正确。
故选B。
5. 植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因,下列推测合理的是( )
A. 赤霉素合成途径受阻B. 赤霉素受体合成受阻
C. 脱落酸合成途径受阻D. 脱落酸受体合成受阻
【答案】A
【解析】
【分析】赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分;主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
【详解】AB、赤霉素具有促进细胞伸长的功能,该作用的发挥需要与受体结合后才能完成,故喷施某种激素后作物的矮生突变体长高,说明喷施的为赤霉素,矮生突变体矮生的原因是缺乏赤霉素而非受体合成受阻(若受体合成受阻,则外源激素也不能起作用),A正确,B错误;
CD、脱落酸抑制植物细胞的分裂和种子的萌发,与植物矮化无直接关系,CD错误。
故选A。
6. 番茄潜叶蛾原产地为南美洲秘鲁,近年该虫扩散入侵我国,对我国番茄等产业造成极大危害。田间观察发现,该虫主要以幼虫为害,幼虫活动能力较弱但能潜入寄主植物组织中潜食叶肉,并在叶片上形成潜道。目前,应用性信息素对该虫进行诱杀防治取得了较好的效果。下列叙述正确的是( )
A. 可用标志重捕法调查潜叶蛾幼虫的种群数量
B. 潜叶蛾是影响番茄产量的外源性调节因素
C. 潜叶蛾幼虫粪便中的能量属于次级生产量
D. 应用性信息素诱杀雄虫进行防治属于化学防治
【答案】B
【解析】
【分析】生物防治:生物防治是利用物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它的最大优点是不污染环境。
【详解】A、标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物,而潜叶蛾幼虫活动能力较弱,因此不宜采用标志重捕法调查其种群数量,A错误;
B、由题干信息“幼虫活动能力较弱但能潜入寄主植物组织中潜食叶肉,并在叶片上形成潜道”可知,潜叶蛾幼虫通过破坏叶片而影响番茄的光合作用,进而影响番茄产量,因此潜叶蛾是影响番茄产量的外源性调节因素,B正确;
C、粪便中的能量属于上一营养级同化的能量,不能算入次级生产量,C错误;
D、应用性信息素诱杀雄虫进行防治属于生物防治,D错误
故选B。
7. 哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示,图中除成熟红细胞外,其余细胞中均有核基因转录的 RNA。下列叙述错误的是( )
A. 造血干细胞与幼红细胞基因相同但表达情况不同
B. 网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
C. 红细胞在衰老过程中细胞核变大,细胞体积变小
D. 成熟红细胞的凋亡有利于维持内环境的稳态
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内, 细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞分化的不同阶段,被选择性表达的基因有所不同,所以造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同,A正确;
B、网织红细胞中含有细胞核转录形成的mRNA和核糖体,仍能够合成核基因编码的蛋白质,B正确;
C、红细胞没有细胞核,C错误;
D、细胞凋亡是机体的一种自我保护机制。成熟红细胞的凋亡有利于维持内部环境的稳定,D正确。
故选C。
8. 下图表示 DNA 半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( )
A. 酶E 的作用是催化 DNA 复制
B. 环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
C. DNA 甲基化会影响DNA半保留复制从而抑制细胞分裂
D. DNA 甲基化不会改变基因的碱基序列不会遗传给后代
【答案】B
【解析】
【分析】甲基化是指在DNA某些区域的碱基上结合一个甲基基团,故不会发生碱基对的缺失、增加或减少,甲基化不同于基因突变。DNA甲基化后会影响基因表达,可能会造成性状改变,DNA甲基化后可以遗传给后代。
【详解】A、由图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化,不是催化 DNA 复制,A错误;
B、“研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,B正确;
C、DNA 甲基化后会影响基因表达,可能会造成性状改变,不会影响DNA半保留复制,C错误;
D、DNA甲基化不改变碱基序列,但会影响生物个体表型,可以遗传给后代,D错误。
故选B。
9. 科研人员取棉花根尖制成临时装片观察到“染色体桥”如图1,这种现象是某些染色单体末端不稳定发生连接,在着丝粒移向两极时形成,如图2。“染色体桥”会在两着丝粒间的任意位置发生断裂。不考虑其它变异,下列叙述正确的是( )
A. 可在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构
B. 制作装片的流程为:解离→染色→漂洗→制片
C. 可观察到图1细胞中的染色体正以相同速率移向两极
D. 出现“染色体桥”的细胞分裂后子细胞会出现染色体结构和数目变异
【答案】A
【解析】
【分析】某些染色单体末端不稳定发生连接,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后形成“染色体桥”结构,当两个着丝点间任意位置发生断裂,则可形成两条子染色体,并分别移向细胞两极。
【详解】A、由题干信息可知,着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构,A正确;
B、制作临时装片的流程为:解离→漂洗→染色→制片,B错误;
C、由于在制作临时装片时已将细胞杀死,不能看到图1细胞中的染色体正在以相同速率移向两极,C错误;
D、出现“染色体桥”后,在两个着丝粒间任意位置发生断裂,可形成两条子染色体分别移向细胞两极,其子细胞中染色体数目不会发生改变,D错误。
故选A。
10. 某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中三个细胞的染色体组成和部分基因分布如图所示。不考虑其他变异,下列叙述正确的是( )
A. 细胞②是细胞①完成减数第一次分裂后的一个子细胞
B. 细胞①与细胞③均含有2个染色体组和2套遗传信息
C. 细胞②的基因型可能为AAXBXB或AaBXB
D. 细胞③分裂产生的生殖细胞受精后产生的个体为雌性
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:细胞①含有同源染色体,且着丝粒(着丝点)整齐的排列在赤道板上,处于有丝分裂的中期;细胞②不含同源染色体,且着丝粒(着丝点)整齐的排列在赤道板上,处于减数第二次分裂的中期;细胞③不含有同源染色体,且着丝粒(着丝点)分裂,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、细胞①含有同源染色体,且着丝粒(着丝点)整齐的排列在赤道板上,处于有丝分裂的中期,不能完成减数第一次分裂得到②,A错误;
B、细胞①含有2个染色体组,含有姐妹染色单体,含有4套遗传信息,B错误;
C、据图可知,细胞①中最左侧染色体的两条单体所含基因不同,说明发生了基因突变(看颜色可知),细胞②含有X染色体和A或a基因,其基因型可能为AAXBXB或aaBXB,C错误;
D、细胞③中所含性染色体是较大的一条,表示X染色体,则细胞③分裂产生的生殖细胞受精后(与X结合)产生的个体为雌性,D正确。
故选D。
11. 正常人体感染病毒引起发热,其过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下列叙述错误的是( )
A. 病毒感染发烧期间呼吸急促、心跳加快,此时交感神经活动占优势
B. 体温上升期,机体会感觉到发冷,产生冷觉的场所是大脑皮层中央后回
C. 高温持续期,机体产热量等于散热量,还可能会出现脱水使抗利尿激素分泌增多
D. 体温下降期,机体汗腺分泌增加,散热量上升,这是体液调节的结果
【答案】D
【解析】
【分析】在体温上升期,体温的调节方式既包括神经调节,也包括体液调节;高温持续期,人体的产热和散热处于动态平衡中,并且容易出现脱水现象;在体温下降期,机体可以增加汗腺分泌和通过皮肤血管舒张来散热。
【详解】A、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,病毒感染发烧期间呼吸急促、心跳加快,此时交感神经活动占优势,A正确;
B、大脑皮层中央前回主要是是运动区,中央后回主要是感觉区,故人体的冷热感觉产生于大脑皮层的中央后回,B正确;
C、高温持续期,体温仍是恒定的,此时人体产热量等于散热量,但大量散热会带走大量水分,可能会出现脱水现象,导致细胞外液渗透压升高,使抗利尿激素分泌增多,C正确;
D、体温下降期,机体汗腺分泌增加,散热量上升,这是神经调节的结果,D错误。
故选D。
阅读下列材料,完成下面小题
酱油是我国传统调味品,制作时以大豆、小麦和麦麸为原料,先经过米曲霉充分发酵,该过程需要通入空气并搅拌确保米曲霉充分生长繁殖,并大量分泌蛋白酶、脂肪酶等,再经混菌发酵酿造而成,传统酿造工艺流程如下图所示。
12. 关于酱油的酿造过程,下列叙述错误的是( )
A. 米曲霉是一种异养好氧型真菌
B. 发酵池发酵阶段需加入适量的抗生素除去杂菌
C. 发酵池发酵阶段需要提供厌氧的发酵环境
D. 米曲霉分泌的多种水解酶可制成多酶片帮助消化
13. 若要从发酵池的发酵液中分离出高产乳酸的乳酸菌,下列叙述错误的是( )
A. 用于筛选乳酸菌的培养基需添加凝固剂
B. 在培养基中可添加碳酸钙以鉴定乳酸菌的产酸能力
C. 稀释涂布平板法可用于对发酵液中乳酸菌的计数
D. 可用过滤、沉淀等方法将乳酸菌和乳酸从培养液中分离出来
【答案】12. B 13. D
【解析】
【分析】产品的分离、提纯:①如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥,即得到产品。②如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【12题详解】
A、酱油制作需要米曲霉,该过程以大豆、小麦和麦麸为原料,需要通过空气,说明米曲霉是一种异养好氧型真菌,A正确;
B、发酵池发酵阶段加入了乳酸菌和酵母菌,抗生素会杀死乳酸菌,使发酵无法进行,B错误;
C、发酵池发酵阶段加入了乳酸菌和酵母菌,乳酸菌是厌氧菌,因此发酵池发酵阶段需要提供厌氧的发酵环境,C正确;
D、米曲霉能分泌蛋白酶、脂肪酶等多种酶,因此米曲霉分泌的多种水解酶可制成多酶片帮助消化,D正确。
故选B。
【13题详解】
A、一般在固体培养基上进行选择、鉴定等操作,因此用于筛选乳酸菌的培养基需添加凝固剂,使用固体培养基,A正确;
B、乳酸菌在代谢过程中产生乳酸,乳酸能够与碳酸钙反应生成乳酸钙和二氧化碳,导致培养基中产生气泡或使培养基变得不透明,因此可以在培养基中添加碳酸钙来鉴定乳酸菌的产酸能力,B正确;
C、接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法可用于计数微生物,因此稀释涂布平板法可用于对发酵液中乳酸菌的计数,C正确;
D、如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥,即得到产品;如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,因此将乳酸菌和乳酸从培养液中分离出来需采用不同的方法,D错误。
故选D。
14. 下图为流感病毒入侵人体后发生的部分免疫反应示意图。下列叙述错误的是( )
A. 细胞①通过胞吞的方式摄取流感病毒
B. 细胞②表面有多种受体,具有特异性识别功能
C. 细胞③的增殖分化发生在人体中枢淋巴器官
D. 细胞④会释放穿孔素使细胞⑥凋亡
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知,①表示抗原呈递细胞,②表示辅助性T细胞,③表示细胞毒性T细胞,④表示效应细胞毒性T细胞,⑤表示记忆细胞毒性T细胞,⑥表示靶细胞
【详解】A、细胞①为抗原呈递细胞,可以通过胞吞的方式摄取流感病毒,A正确;
B、细胞②为辅助性T细胞,表面有多种受体,具有特异性识别功能,能分泌细胞因子,加速细胞毒性T细胞的增殖分化,B正确;
C、细胞③为细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞的增殖分化发生在人体外周淋巴器官,C错误;
D、细胞④为效应细胞毒性T细胞,会释放穿孔素使细胞⑥靶细胞凋亡,D正确。
故选C。
15. 胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了相关实验,其结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 该实验的自变量是有无板栗壳黄酮
B. 板栗壳黄酮对脂肪酶活性具有一定的促进作用
C. 板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高的pH值约为 7.4
D. 使用板栗壳黄酮后胰脂肪酶的最适 pH 变小
【答案】C
【解析】
【分析】本实验目的是研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,实验的自变量是pH及板栗壳黄酮的有无,因变量是酶活性,由图可知,在一定pH范围内,加入板栗壳黄酮的酶活性明显低于对照组,说明板栗壳黄酮对酶有抑制作用。
【详解】A、实验的自变量是pH及板栗壳黄酮的有无,A错误;
B、由图可知,在一定pH范围内,加入板栗壳黄酮的酶活性明显低于对照组,说明板栗壳黄酮对酶有抑制作用,B错误;
C、在pH值约为 7.4时,实验组与对照组酶活性的差值最大,说明此时板栗壳黄酮对胰脂肪酶的抑制作用最强,C正确;
D、由图可知,使用板栗壳黄酮后胰脂肪酶的最适pH变大,D错误。
故选C。
16. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2m=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育获得能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。下列叙述正确的是( )
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
A. 对原生质体的 A、B处理分别为 X射线处理和碘乙酰胺处理
B. 过程①为脱分化,过程④为再分化,两者所需的植物生长调节剂的配比相同
C. 过程②用纤维素酶和果胶酶处理后需用无菌水多次冲洗,以防止酶解过度
D. 过程③添加聚乙二醇诱导融合后,置于特定的选择培养基中筛选异源融合原生质体
【答案】A
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理,得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B,运用物理方法或是化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。
【详解】A、不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,X射线处理能随机破坏染色体结构,碘乙酰胺处理使细胞质中某些酶失活,用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体,破坏部分染色体,与未经紫外线照射的柴胡原生质体融合,能培育出产生紫杉醇的柴胡,因此A处理为X射线处理,B处理为碘乙酰胺处理,A正确;
B、过程①诱导形成愈伤组织,表示脱分化,过程④形成杂种植株,表示再分化,两者所需的植物生长调节剂的配比不同,如生长素与细胞分裂素比例适中时,有利于愈伤组织的形成;生长素/细胞分裂素比例升高,利于根的分化;生长素/细胞分裂素比例降低,利于芽的分化,B错误;
C、过程②用纤维素酶和果胶酶处理后已去除细胞壁,如果用无菌水冲洗,会导致原生质体过度吸水导致涨破,因此不能用无菌水冲洗,C错误;
D、过程③添加聚乙二醇诱导融合后,只有异源融合的原生质体才可持续分裂形成再生细胞团,其他融合细胞不能持续分裂,根据这一特点进行筛选,不需要特定的选择培养基,D错误。
故选A。
17. 节肢动物藤壶广泛分布于舟山海域,以海水中的浮游生物为食。某海域沿岸主要分布着甲、乙两种藤壶如图1,研究人员移除乙后观察甲的存活情况,结果如图 2。下列叙述错误的是( )
A. 移除乙藤壶后,上潮间带的甲藤壶存活率比中潮间带提高更显著
B. 如果没有乙藤壶,甲藤壶栖息范围将扩大
C. 两种藤壶分布区域的差异是生物因素和非生物因素共同作用的结果
D. 分布区域的差异提高了环境资源的利用率,有利于两种藤壶生存
【答案】A
【解析】
【分析】种间竞争是两个不同物种之间为争夺同一资源(如食物、空间或水体等)而展开的竞争。
【详解】A、从图2可以看出,移除乙藤壶后,上潮间带的甲藤壶存活率与中潮间带相比,提高的幅度较小,而不是更显著,A错误;
B、由于乙藤壶的存在,对甲藤壶有负面影响,所以如果没有乙藤壶,甲藤壶的栖息范围将扩大,B正确;
C、两种藤壶分布区域的差异是生物因素(乙藤壶)和非生物因素(海水潮汐、盐度等)共同作用的结果,C正确;
D、两种藤壶分布在不同区域,提高了环境资源的利用率,减少了种间竞争,有利于两种藤壶生存,D正确。
故选A。
18. 将相同数量的动物某成熟组织细胞分别放置于不同浓度的 NaCl溶液中,一段时间后测定细胞体积和数量,并将测定结果绘制成柱形图。下列叙述正确的是( )
A. a-f段,NaCl溶液浓度逐渐降低
B. b-d段,细胞内液浓度大于 NaCl溶液浓度
C. d-e段,由于细胞增殖,细胞数量增
D. NaCl溶液浓度为d时,部分细胞吸水涨破
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞置于不同浓度NaCl溶液中,外界溶液浓度小于细胞液浓度,细胞吸水涨破,或者体有所增大,随着外界NaCl溶液浓度增大,细胞失水,细胞皱缩,体积减小。
【详解】A、a-f段,细胞体积逐渐缩小,说明NaCl溶液浓度逐渐升高,使细胞失水,A错误;
B、b-d段,细胞体积缩小,不断失水,说明细胞内液浓度小于 NaCl溶液浓度,B错误;
C、d-e段,由于NaCl浓度增大,细胞不再因吸水涨破,细胞数量增加,C错误;
D、较e、f可知,NaCl溶液浓度为d时,部分细胞吸水涨破,D正确。
故选D。
19. 某二倍体植物的花色由 A/a 和 D/d 两对等位基因控制,没有显性基因开白花,每对等位基因都至少有一个显性基因时开红花,其余情况开粉花。D/d 基因位于6号染色体上,且该植物至少要有一条正常的6号染色体才能存活,现有株基因型为AaDd的植株甲,其体细胞的6号染色体如图所示 若不考虑交叉互换,让植株甲自交、产生的F1中红花:粉花:白花=6:5:1。取F1中的粉花进行随机交配得F2,F2中白花所占比例为( )
A. 1/6B. 1/8C. 1/9D. 4/25
【答案】A
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【详解】据题意可知,A_D_表现为红花,aadd表现为白花,A_dd和aaD_表现为粉花,含有异常染色体的植物甲基因型记为AaD0d或者AaDd0(如果是这种情况,后代不会出现白色,不符合题意),植物甲AaD0d自交,若两对等位基因独立遗传,后代A_D0_:(A_dd+aaD0_):aadd=9:6:1,由于该植物至少要有一条正常的6号染色体才能存活,因此F1中红花:粉花:白花=6:5:1,符合题意,F1中的粉花为3/5A_dd+2/5aaD0d,能产生配子为Ad:ad:aD0=2:2:1,F1中的粉花进行随机交配,F2中不能存活个体aaD0D0为1/5×1/5=1/25,aadd比例为2/5×2/5=4/25,因此F2存活个体中白花所占比例为(4/25)÷(1-1/25)=4/24=1/6,A正确,BCD错误。
故选A。
20. 坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。取坐骨神经腓肠肌标本,在Ⅰ处给予电刺激,将甲乙两电位表分别置于坐骨神经表面Ⅱ.Ⅱ两处,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. Ⅰ处给予一定强度的电刺激,电表甲和电表乙都可能不发生偏转
B. 适当加大刺激强度,电表甲和电装乙的最大偏转幅度都可能会随之变大
C. 电表甲和电表乙先后发生偏转,可说明兴奋在坐骨神经上的传导是单向的
D. 电表甲的最大偏转幅度大于电表乙的原因可能是神经纤维的传导速度不同
【答案】C
【解析】
【分析】1、坐骨神经是多根神经纤维组成的神经纤维束。每根神经纤维的兴奋性不同,引起它们兴奋所需的阈强度不同,刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋,随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋,在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数,它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。
2、单根神经纤维所产生的动作电位,反映出“全或无现象”,即动作电位不论以何种刺激方式产生,但刺激必须达到一定的阈值方能出现;阈下刺激不能引起任何反应,而阈上刺激则不论强度如何,一律引起同样的最大反应。
【详解】A、若在Ⅰ处给予一定强度的电刺激小于阈刺激时,无法形成动作电位,可能电表甲和电表乙均不偏转的现象,A正确;
B、适当加大刺激强度,形成的动作电位也会随之增大,电表甲和电装乙的最大偏转幅度都可能会随之变大,B正确;
C、电表甲和电表乙先后发生偏转,可说明刺激Ⅰ处产生的兴奋,传递到了Ⅱ和Ⅲ,在Ⅰ处的左侧没有接电流表检测电位变化,所以不能说明兴奋在坐骨神经上的传导是单向的,C错误;
D、电表甲、乙两处不同神经纤维的兴奋传导速率有差异会导致甲、乙两处动作电位有差异,乙处电位叠加量小于甲处,因此电表甲的最大偏转幅度大于电表乙的原因可能是因为不同神经纤维的传导速率不同,D正确。
故选C。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 土壤中的生物数量和类群数是评价土壤质量的重要指标。我国桂西喀斯特地区岩溶作用强烈、生态环境十分脆弱,土壤动物和微生物担负着喀斯特生态系统物质循环和能量流动的重要使命。某科研小组对喀斯特地区3种农作物下的土层中进行了土壤动物丰富度和部分线虫类群的食物关系研究,如图甲、乙所示。回答下列问题:
(1)科研人员在室内采用_____法对体型较小的土壤动物进行分离,分离得到的动物标本用_____溶液固定,再根据《中国土壤动物检索图鉴》进行_____。
(2)调查结果显示,_____,体现了土壤群落有明显的垂直结构;_____地土壤动物丰富度最高,原因可能是该地使用了较多有机肥,土质疏松程度提高,为土壤动物提供_____;水稻地土壤动物类群较少,原因可能是_____。
(3)据乙图可知,线虫属于生态系统成分中的_____,捕食性线虫与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括_____。
(4)植食性线虫主要危害植物根系,据图乙分析,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少的主要原因是_____。
【答案】(1) ①. 干漏斗分离法 ②. (70%) 酒精 ③. 种类鉴定
(2) ①. 取样深度不同,土壤动物的类群数不同 ②. 香蕉 ③. 食 物(营养)和空间(氧气) ④. 水稻地要经历一段时间的水环境时期,不利于土壤动物的生长
(3) ①. 消费者 ②. 流向下一营养级
(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加,引起捕食性线虫增加,植食性线虫因被大量捕食而减少,减少量多于其因植物根系增长而增加的量
【解析】
【分析】一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面:一是呼吸消耗;二是分解者分解;三是流入下一营养级(最高营养级没有此去向);四是未利用的能量。
【小问1详解】
分离土壤中体型较小的动物在室内常采用干漏斗分离法,分离得到的动物标本用体积分数70%的酒精固定,再根据《中国土壤动物检索图鉴》进行种类鉴定。
【小问2详解】
据图甲可知,取样器取样的深度不同,土壤动物的类群数不相同,体现了土壤群落有明显的垂直结构;其中,香蕉地的土壤动物类群数最高,丰富度最大,其主要原因可能是该地使用了较多有机肥,土质疏松程度提高,从而为土壤动物提供营养条件和氧气;而水稻地土壤动物类群较少,可能的原因是水稻要经过一段时间的水环境,不利于土壤动物的生存。
【小问3详解】
据图乙可知,线虫以现有的有机物为食,比如植食性线虫从植物根系中获取能量,食细菌线虫从腐生细菌中获取营养,等,所以线虫属于生态系统成分中的消费者,该食物网中,捕食性线虫属于最高营养级,所以与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括流向下一营养级的能量。
【小问4详解】
据图乙可知,若长期施用有机肥,则会导致腐生细菌的数量会增多食细菌线虫增加捕食性线虫增加,进而引起植食性线虫因被大量捕食而减少,减少量多于其因植物根系增长而增加的量,所以总体结果是植食性线虫的数量减少。
22. 某科研小组将玉米的 PEPC 酶(与CO2的固定有关)基因导入水稻后,进行相关实验:图甲、乙分别表示在一定温度下光照强度对两种水稻气孔导度和光合速率的影响;图丙表示在光照强度为12×102μml·m-2·s-1条件下温度对两种水稻光合速率的影响。回答下列问题:
(1)在卡尔文循环中,三碳酸的还原属于_____(填“吸能”或“放能”)反应,还原产物大部分去向是_____。三碳糖会从叶绿体运出并转变成蔗糖,供植物体所有细胞利用。若要形成一分子的蔗糖,至少需要_____分子五碳糖参与固定;若夜间仍有三碳糖从叶绿体运出,其最可能的来源是_____。
(2)据图甲、乙分析,光照强度低于8×102μml·m-2·s-1时,影响转基因水稻光合速率的主要环境因素是_____;光照强度为10×102μml·m-2·s-1时,转基因水稻的光合速率高于原种水稻,其主要原因是_____;光照强度为14×102μml·m-2·s-1时,转基因水稻依然比原种水稻光合速率高,推测其原因可能是_____。
(3)光照强度为10×102μml·m-2·s-1时,原种水稻光合速率是_____/mu mlCO2μml·m-2·s-1;测定乙图时所处的温度是_____℃,判断依据是_____;若将温度调低5℃,A点将向_____方移动。
【答案】(1) ①. 吸能 ②. 再生为五碳糖 ③. 12 ④. 由淀粉分解而来
(2) ①. 光照强度 ②. 转基因水稻气孔导度大,CO2供应充足 ③. PEPC酶有利于CO2的固定
(3) ①. 25 ②. 30 ③. 图乙中光照强度为10×102μml·m-2·s-1时的净光合速率与图丙中温度为30℃时的净光合速率相等 ④. 左下
【解析】
【分析】据图分析,随着光照强度的增加,两种水稻的气孔导度都先增加后降低,且光照强度为8时,两种水稻的气孔导度最大,但是转基因水稻始终大于原种水稻(除了起点和终点);随着光照强度的增加,两种水稻的净光合速率都不断增加,当光照强度到达8以后原种水稻净光合速率不再增加,而转基因水稻的净光合速率继续增加。
【小问1详解】
在卡尔文循环中,三碳酸的还原需要ATP和NADPH的参与,因此该反应属于吸能反应,其还原产物三碳糖大部分在叶绿体中被利用,重新形成五碳糖(RuBP)。蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖组成的,而一分子的葡萄糖是6轮卡尔文循环形成的,一轮卡尔文循环需要一分子五碳糖,同理一分子的果糖是6轮卡尔文循环形成的,因此若要形成一分子的蔗糖,至少需要6+6=12分子五碳糖参与固定。若夜间仍有三碳糖从叶绿体运出,由于夜间没有光照,光反应不能进行,故此时三碳糖最可能的来源是由淀粉分解而来。
【小问2详解】
分析题图曲线可知,当光照强度低于8×102μml•m-2•s-1时,随光照强度增加,气孔导度和光合作用速率增强,说明影响光合作用的因素主要环境因素是光照强度。光照强度为10×102μml·m-2·s-1时,与原种水稻相比,转基因水稻的气孔导度大,CO2供应充足,CO2是影响光合作用的原料,因此转基因水稻的光合速率高于原种水稻。转基因水稻是导入了PEPC 酶(与CO2的固定有关)基因的水稻,光照强度为14×102μml·m-2·s-1时,转基因水稻和原种水稻的气孔导度相同,都较低,但PEPC酶有利于CO2的固定,因此转基因水稻依然比原种水稻光合速率高。
【小问3详解】
据图乙可知,原种水稻的呼吸速率为5μml·m-2·s-1,光合速率=净光合速率+呼吸速率,光照强度为10×102μml·m-2·s-1时,原种水稻的光合速率是20+5=25μml·m-2·s-1。图乙中光照强度为10×102μml·m-2·s-1时的净光合速率与图丙中温度为30℃时的净光合速率相等,因此测定乙图时所处的温度是30℃。据图乙可知,A点时原种水稻光合速率达到最大,若将温度调低5℃,光合速率下降,A点将向左下方移动。
23. 随着二孩、三孩政策的实施,高龄产妇这一特殊生育群体的占比随之增大。现有一高龄孕妇曾生育一黏多糖贮积症孩子,该病由于患者IDUA基因(600bp)突变导致某种细胞器缺少酸性黏多糖水解酶(IDUA 酶),引起黏多糖在其内累积,最终导致细胞功能障碍和临床异常等情况。患者出生时表现正常,随年龄增长症状逐渐加重,无法活到成年。图1为该家族的遗传病系谱图,将图1中部分成员细胞中与该病相关的基因进行PCR扩增,然后由限制酶MspI酶切并进行电泳后获得的条带情况,如图2所示。回答下列问题:
(1)根据以上资料分析,推断黏多糖贮积症的遗传方式为_____,理由是_____。这种遗传病的出现体现了基因对性状的控制途径是_____。该病患者的IDUA 突变基因片段有_____个限制酶 MspI酶切位点。
(2)若要调查该病的发病率,应该选择_____(填“普通人群”或“患者家系”)作为调查对象。调查发现,该病患者均为男性,而无女性。造成这一结果的原因最可能是_____。
(3)研究发现患者细胞中IDUA突变基因转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子,最终导致合成的IDUA酶失去活性。分析该致病基因是因碱基对发生_____导致基因结构改变。病症随年龄增加而加重的原因是细胞内贮积大量黏多糖的_____(填细胞器名称)越来越多,严重影响细胞代谢。
(4)sup tRNA(由相应基因转录而来)与普通tRNA的结构、功能相同,但其上的反密码子可以与终止密码子配对。在上述这一类突变基因的翻译过程中,加入sup-tRNA发挥的作用是_____,从而能够获得有功能的全长蛋白。不同的sup-tRNA 可以携带不同氨基酸,为比较它们的通读效果,科研人员进行了相关研究,实验结果如图。注:“-”代表未加入,条带的粗细可以反映蛋白含量的多少。据结果分析,携带_____(氨基酸种类)的 sup-tRNA 能恢复细胞中全长IDUA 酶的合成,且效果最好。
(5)科研人员利用携带上述氨基酸的sup-tRNA 分别对IDUA 突变基因纯合小鼠(编号为 A组)及IDUA 基因敲除小鼠进行治疗(编号为 B 组),检测肝脏细胞IDUA 酶活性和组织黏多糖的积累量,与不治疗的小鼠相比较,若出现下列_____实验结果,可说明治疗有效。
A. A 组小鼠IDUA 酶活性高,组织黏多糖积累量少
B. B组小鼠IDUA 酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异
C. B组小鼠IDUA 酶活性高,组织黏多糖积累量少
D. A 组小鼠IDUA 酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异
【答案】(1) ①. 伴X隐性 ②. 1号和2号表现正常,3号患病,该病为隐性病,根据电泳结果图可知,1号不携带致病基因,因此为伴X染色体隐性病 ③. 通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状 ④. 1
(2) ①. 普通人群 ②. 患病男性在成年前死亡,不能提供含 IDUA 突变基因的雄配子
(3) ①. 替换 ②. 溶酶体
(4) ①. 识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体使翻译过程继续 ②. 酪氨酸 (5)AB
【解析】
【分析】调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等;若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
【小问1详解】
据图1可知,1号和2号都正常,生出的3号患病,说明该病是隐性遗传病,根据图2电泳条带可知,1号只有1条带,说明1号不携带致病基因,是纯合子,说明黏多糖贮积症的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。该病形成原因是由于IDUA基因(600bp)突变导致某种细胞器缺少酸性黏多糖水解酶(IDUA 酶),体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状。图2中2号个体既含正常基因,又含致病基因,致病基因切割后形成400bp和200bp的片段,说明患者的IDUA 突变基因片段有1个限制酶 MspI酶切位点。
【小问2详解】
若调查的是遗传病的发病率,则应在普通人群中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样。该病是伴X隐性遗传病,女性患病需要父方和母方都提供含IDUA 突变基因的X配子,调查发现,该病患者均为男性,而无女性,说明父方不能提供含IDUA 突变基因的X配子,可能是患病男性在成年前死亡,不能提供含 IDUA 突变基因的雄配子。
【小问3详解】
患者细胞中IDUA突变基因转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子,推测该致病基因是因碱基对发生替换导致基因结构改变。酸性黏多糖水解酶(IDUA 酶)位于溶酶体中,能水解黏多糖,患者细胞内溶酶体中酸性黏多糖水解酶减少,引起黏多糖在其内累积,严重影响细胞代谢,病症随年龄增加而加重。
【小问4详解】
患者细胞中IDUA突变基因转录出的mRNA会导致终止密码子提前出现,sup tRNA上的反密码子可以与终止密码子配对,加入sup-tRNA后能够获得有功能的全长蛋白,推测加入sup-tRNA发挥的作用是识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体使翻译过程继续。据表格可知,sup-tRNA 携带的氨基酸种类为酪氨酸时条带最粗,条带的粗细可以反映蛋白含量的多少,因此携带酪氨酸的 sup-tRNA 能恢复细胞中全长IDUA 酶的合成,且效果最好。
【小问5详解】
AD、携带酪氨酸的sup-tRNA能有效诱导核糖体对突变IDUA基因转录出的mRNA通读,产生具有正常功能的IDUA酶,因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠进行治疗,与不治疗的小鼠相比较,IDUA酶活性高,组织黏多糖积累量少,A正确,D错误;
BC、利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA基因敲除小鼠进行治疗,与不治疗的小鼠相比较,二者都不含IDUA基因,细胞内无相应mRNA,因此携带酪氨酸的sup-tRNA无法发挥作用,故二者酶活性和组织黏多糖积累量无明显差异,B正确,C错误。
故选AB。
24. 雄激素分泌异常是导致前列腺疾病的主要原因。早在 20世纪40年代, Charles Huggins等人就发现通过睾丸摘除手术消除雄激素能够在前列腺癌的治疗中取得显著疗效。近期科研人员研究发现,雄激素对雌雄个体部分器官的发育均起着重要的调节作用。回答下列问题:
(1)雄激素的分泌受_____调控轴的调节,雄激素的主要功能是通过与细胞_____(填“膜上”或“膜内”)的雄激素受体(andrgen receptr,AR)结合实现的,雄激素结合AR后能够改变AR 的构象进而促进AR进入_____,发挥调控转录的作用。
(2)为治疗前列腺癌,临床上常采用药物抑制_____的分泌,来减少雄激素的合成。
(3)为探究雄激素对雌雄个体的器官发育的调节作用,研究人员进行了下列实验并通过比较小鼠各器官的重量来揭示雄激素的相关作用。
实验材料:生长状况相同的雌雄小鼠各 20只;雄激素合成抑制剂;外源性雄激素口服剂;灌胃用安慰剂;注射用生理盐水等。
①实验思路:
a.实验分组:
甲组:随机取雄鼠10只,_____;
乙组:随机取雄鼠10只,定期注射适量等量生理盐水;
丙组:随机取雌鼠10只,_____;
丁组:随机取雌鼠10只,定期灌胃适量等量安慰剂;
b.适宜条件下培养一段时间。
c.对各组小鼠解剖分离泪腺、唾液腺、肾脏和胸腺,进行_____处理并取平均值。
②分析结果得出下列结论:
Ⅰ.泪腺、唾液腺和肾脏在雄鼠中更重且受到雄激素正向调控;
Ⅱ.胸腺在雌鼠中更重且受到雄激素负向调控。
依据结论Ⅱ,制作相应实验结果柱状图_____。
③雄激素不仅在体液调节中发挥重要作用,还会影响免疫调节,根据实验结果分析雄激素是如何影响免疫调节的:_____。
【答案】(1) ①. 下丘脑-垂体-睾丸(性腺) ②. 膜内 ③. 细胞核
(2)促性腺激素释放激素(促性腺激素)
(3) ①. 定期注射适量等量雄激素合成抑制剂 ②. 定期灌胃适量等量外源性雄激素口服剂 ③. 称重 ④. ⑤. 雄激素通过抑制胸腺的发育抑制T细胞的功能从而抑制免疫调节
【解析】
【分析】1、激素由分泌于身体各处的内分泌腺分泌,可以发挥不同的作用,共同组成内分泌系统。激素具有特异性,可以有选择的作用于靶器官、靶腺体或者靶细胞。激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是使靶细胞原有的生理活动发生变化,对靶细胞的代谢起调节作用;
2、生理活动的调节往往是受多种激素相互协调共同作用完成,比如下丘脑-垂体-甲状腺轴。下丘脑可以分泌促甲状腺激素释放激素TRH,TRH作用于垂体使垂体分泌促甲状腺激素TSH,TSH又可以作用于甲状腺使甲状腺分泌T3和T4,甲状腺分泌的激素T3和T4又可以负反馈的抑制垂体分泌TSH,垂体分泌的TSH可以负反馈抑制下丘脑分泌TRH。
【小问1详解】
雄激素的分泌受下丘脑-垂体-性腺调控轴的调节,雄激素的主要功能是通过与细胞膜内的雄激素受体(andrgen receptr,AR)结合实现的,雄激素结合AR后能够改变AR 的构象进而促进AR进入细胞核,发挥调控转录的作用;
【小问2详解】
为治疗前列腺癌,临床上常采用药物抑制促性腺激素释放激素(或促性腺激素)分泌,来减少雄激素的合成;
【小问3详解】
实验思路:
a.实验分组:
甲组:随机取雄鼠10只,定期注射适量等量雄激素合成抑制剂;
乙组:随机取雄鼠10只,定期注射适量等量生理盐水;
丙组:随机取雌鼠10只,定期灌胃适量等量外源性雄激素口服剂;
丁组:随机取雌鼠10只,定期灌胃适量等量安慰剂;
b.适宜条件下培养一段时间。
c.对各组小鼠解剖分离泪腺、唾液腺、肾脏和胸腺,进行称重处理并取平均值。
②分析结果得出下列结论:
Ⅰ.泪腺、唾液腺和肾脏在雄鼠中更重且受到雄激素正向调控;
Ⅱ.胸腺在雌鼠中更重且受到雄激素负向调控。
依据结论Ⅱ可知胸腺的重量大小为:甲高于乙,丁高于丙,丁高于乙,制作相应结果柱状图为: ;
③雄激素不仅在体液调节中发挥重要作用,还会影响免疫调节,雄激素通过抑制胸腺的发育抑制T细胞的功能从而抑制免疫调节。
25. 传统的乙醇发酵利用高粱、甘蔗等粮食进行生产,对粮食消耗巨大。高粱等植物的秸秆中含有丰富的半纤维素 (主要水解产物是木糖)。木糖在 XYR酶、XDH 酶的催化下转化成为木酮糖,木酮糖在XK酶作用下进一步代谢成为乙醇。酿酒酵母是乙醇发酵的重要菌种,但因其缺乏XYR酶和XDH酶的基因而无法直接利用木糖。研究人员通过基因工程将XYR酶和XDH酶的基因导入野生型的酿酒酵母中,在酵母细胞内建立了完整的木糖代谢的通路。
说明:其中Ⅰ~Ⅵ代表 PCR 扩增引物;增强子是一种可促进基因转录的一小段特殊DNA序列;LEU2基因是亮氨酸合成基因,URA3基因是尿嘧啶合成基因。
(1)为增大 XK酶的表达量在XK基因一侧连接增强子后与载体连接。为使目的基因与质粒a正确连接,利用引物组合_____(填编号),并在引物的_____端分别添加_____限制酶的识别序列进行PCR扩增,再用相应限制酶酶切后通过DNA连接酶连接。
(2)利用醋酸锂-Tris-EDTA缓冲液共同处理酿酒酵母,用醋酸锂处理的目的是_____,易于重组DNA分子的导入;EDTA的作用是_____,防止 DNA被降解;上述处理后,对酿酒酵母进行液体悬浮培养,目的是_____,缓解醋酸锂-Tris-EDTA 缓冲液对酵母菌的损伤。
(3)选出恰当的编号填在下表中,完成工程菌a和工程菌b的制备过程(编号选填)。
①野生型酿酒酵母 ②亮氨酸缺陷型酿酒酵母 ③尿嘧啶缺陷型酿酒酵母 ④亮氨酸、尿嘧啶双缺陷型酿酒酵母 ④葡萄糖为碳源 ⑤木糖为唯一碳源 ⑥缺少亮氨酸 ⑦缺少尿嘧啶
(4)结合材料分析工程菌a乙醇产量高于工程菌b的原因_____。
(5)研究人员还在嗜热细菌中发现了XI酶。XI酶能催化木糖直接转化为可被酿酒酵母育接吸收利用的木酮糖。导入 XI酶基因的酿酒酵母在实际的葡萄糖木糖共底物发酵实验中并没有表现出比野生型酿酒酵母更优良的木糖利用率和乙醇产率,原因可能是_____(写出一点即可)。
【答案】(1) ①. Ⅲ和Ⅳ ②. 5’ ③. Bc1Ⅱ和HindⅢ
(2) ①. 使酿酒酵母处于感受态(增大酿酒酵母细胞膜的通透性) ②. 抑制DNA 酶的活性 ③. 恢复酿酒酵母的活性
(3) ①. ④ ②. ③ ③. ⑤⑥⑦ ④. ⑤⑦
(4)工程菌 a 的 XK 酶基因连接了增强子,XK酶基因的表达量高于工程菌b,促进木酮糖转化为乙醇,增大了乙醇产量
(5)导入嗜热菌的XI 基因合成的XI酶的最适温度和酿酒酵母正常代谢的温度差异较大,无法在酿酒酵母中保持活性;嗜热菌是原核细胞,其 XI 酶基因导入真核的酵母菌后由于没有特异性启动子无法在酿酒酵母中表达
【解析】
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。
【小问1详解】
PCR时只能扩增引物之间的部分,且PCR时,DNA聚合酶只能从引物3'端延伸DNA链,磷酸端为5'端,-OH端为3'端,因此要想扩增XK基因及一侧连接的增强子,可以选用引物Ⅲ和Ⅳ。为了使XK基因一侧连接增强子后与载体连接,可以通过PCR技术在XK基因的上下游引入限制性内切核酸酶Bcl Ⅱ和HindⅢ的识别序列,之所以这样设计是因为在载体质粒a的启动子和终止子之间只有这两种限制酶的识别序列,因此为了实现目的基因和载体的连接,需要在引物的5’端添加上该限制酶的识别序列,再用对应酶切后通过DNA连接酶连接。
【小问2详解】
易于重组DNA分子的导入的状态属于感受态,用醋酸锂处理的目的是增大酿酒酵母细胞膜的通透性,使酿酒酵母处于感受态。DNA会被DNA酶降解,EDTA的作用是抑制DNA 酶的活性,防止 DNA被降解。上述处理后,对酿酒酵母进行液体悬浮培养,目的是恢复酿酒酵母的活性,缓解醋酸锂-Tris-EDTA 缓冲液对酵母菌的损伤。
【小问3详解】
制备工程菌a导入的是质粒a和质粒b,其中含有的是LEU2基因(亮氨酸合成酶基因)和URA3基因(尿嘧啶合成酶基因),因此所用的受体细胞是④亮氨酸、尿嘧啶双缺陷型酿酒酵母;制备工程菌b导入的是质粒b,质粒b中含有URA3基因(尿嘧啶合成酶基因),因此,所用的受体细胞是③尿嘧啶缺陷型酿酒酵母;由于受体菌中导入了重组质粒a和b,因而成功导入的工程菌应该具有合成亮氨酸和尿嘧啶的能力,同时也可利用木糖,因此可在培养基中加入⑤木糖为唯一碳源、⑥缺少亮氨酸、⑦缺少尿嘧啶将工程菌a筛选出来;工程菌b中由于导入了重组质粒b,因此具有利用木糖的能力和自身合成尿嘧啶的能力,即需要用作筛选的培养基中加入⑤木糖为唯一碳源、⑦缺少尿嘧啶。
【小问4详解】
工程菌a与工程菌b相比,导入了与增强启动子相连的XK基因,使得细胞超表达XK酶,提高了木糖代谢的中间产物木酮糖转变为乙醇的效率,增大了乙醇产量,因此工程菌a乙醇产量高于工程菌b。
【小问5详解】
导入嗜热菌的XI 基因合成的XI酶的最适温度和酿酒酵母正常代谢的温度差异较大,无法在酿酒酵母中保持活性;嗜热菌是原核细胞,其 XI 酶基因导入真核的酵母菌后由于没有特异性启动子无法在酿酒酵母中表达,这两种情况都会导致导入 XI酶基因的酿酒酵母在实际的葡萄糖木糖共底物发酵实验中并没有表现出比野生型酿酒酵母更优良的木糖利用率和乙醇产率。sup-tRNA 携带的氨基酸种类
对照组
实验组(黏多糖贮积症个体)
—
..
色氨酸
酪氨酸
丝氨酸
亮氨酸
赖氨酸
谷氨酸
全长 IDUA 蛋白
制备工程菌a
制备工程菌b
导入质粒
重组质粒a+重组质粒b
重组质粒b
受体细胞
(1)_____
(2)_____
筛选用培养基
(3)_____
(4)_____
浙江省舟山市2023-2024学年高二上学期期末考试生物试卷(Word版附答案): 这是一份浙江省舟山市2023-2024学年高二上学期期末考试生物试卷(Word版附答案),共10页。试卷主要包含了考试结束后,只需上交答题卷等内容,欢迎下载使用。
浙江省舟山市2022-2023学年高二生物下学期期末试题(Word版附解析): 这是一份浙江省舟山市2022-2023学年高二生物下学期期末试题(Word版附解析),共24页。试卷主要包含了考试结束后,只需上交答题卷等内容,欢迎下载使用。
浙江省舟山市2022-2023学年高二生物上学期2月期末试题(Word版附解析): 这是一份浙江省舟山市2022-2023学年高二生物上学期2月期末试题(Word版附解析),共25页。试卷主要包含了考试结束后,只需上交答题卷等内容,欢迎下载使用。