[生物]2024年高考生物临考满分模拟卷(天津卷)04(解析版)
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这是一份[生物]2024年高考生物临考满分模拟卷(天津卷)04(解析版),共18页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1、囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( )
A.囊泡运输可依赖于细胞中的蛋白质纤维
B.囊泡可来自细胞膜、内质网、高尔基体等细胞器
C.囊泡将细胞内所有生物膜连成统一整体
D.囊泡与细胞膜的融合依赖于生物膜的功能特性
【答案】A
【分析】在细胞内,许多由膜构成的囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。
【详解】A、蛋白质纤维组成的细胞骨架与细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,故囊泡运输可依赖于细胞中的蛋白质纤维,A正确;
B、细胞膜不属于细胞器,B错误;
C、囊泡可在内质网、高尔基体和细胞膜之间转移,并不能将所有生物膜连成一个统一整体,如内质网膜可和核膜直接相连,不需要依赖囊泡,C错误;
D、囊泡与细胞膜的融合依赖于生物膜的结构特点,即具有一定的流动性,D错误。
故选A。
2、新鲜菠萝直接食用会“蜇嘴”,而食堂里的菠萝咕噜肉吃起来不会,这与菠萝蛋白酶的活性有关。某生物兴趣小组通过实验探究温度对菠萝蛋白酶活性的影响,结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.保存菠萝蛋白酶的最佳温度为40℃
B.不同温度下菠萝蛋白酶活性可能相同
C.沸水浸泡过的菠萝吃起来不会“蜇嘴”
D.可在40℃左右的条件下,研究pH对菠萝蛋白酶活性的影响
【答案】A
【分析】温度能影响酶促反应速率,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;到达最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢。
【详解】A、由图可知,在40℃之前,随着温度的上升,酶的活性上升,温度超过40℃时,菠萝蛋白酶的活性随温度升高而减小,则酶的最适温度为40℃,但是应该在低温下保存酶,A错误;
B、据图可知,在20℃和60℃左右时,菠萝蛋白酶的活性相同,即不同温度下菠萝蛋白酶活性可能相同,B正确;
C、由图可知,沸水处理后菠萝蛋白酶的活性几乎为0,所以吃起来不会“蜇嘴”,C正确;
D、研究pH对酶活性的影响时,无关变量需要相同且适宜,温度对这个实验来说是无关变量,即应在温度为40℃左右进行实验,D正确。
故选A。
3、下图甲是某雄性家鸡的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化,图乙是细胞分裂过程示意图(注:细胞中仅显示部分染色体),下列说法正确的是( )
A.图乙细胞②和细胞③可能来自同一个初级精母细胞
B.同源染色体上等位基因的分离一定发生在图甲中的AB段
C.减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的CD段,该段细胞中Z染色体数量为1或2
D.图甲中D到E的过程发生了基因重组,乙图的细胞①对应在图甲的EF段
【答案】C
【分析】(1)分析甲图:AB表示减数第一次分裂,CD表示减数第二次分裂,DE表示受精作用,EI表示有丝分裂。
(2)分析乙图:①细胞含有同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;②细胞不含同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;③细胞不含同源染色体,着丝粒已分裂,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、依据图示中染色体的来源,可知图乙细胞②和细胞③不可能来自同一个初级精母细胞,A错误;
B、同源染色体上等位基因的分离发生在减数第一次分裂的后期,其细胞中同源染色体对数为N,对应于图甲中的AB段,如果发生互换,等位基因的分离也可发生在减数第二次分裂的后期,其细胞中同源染色体对数为0,对应于图甲中的CD段,B错误;
C、减数分裂中着丝粒分裂发生在减数第二次分裂的后期,不含同源染色体,对应于图甲中的CD段,雄性鸡的性染色体组成是ZZ,在减数第一次分裂后期分离,所以在减数第一次分裂结束形成的细胞中含有的Z染色体的数目为1,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,Z染色体的数目会加倍,所以CD段细胞中Z染色体的数量为1或2,C正确;
D、图甲中D到E的过程表示受精作用,不存在基因重组,EF段表示有丝分裂的前期或中期,可以对应于图乙细胞①所处的分裂时期,D错误。
故选C。
4、两种柳穿鱼植株杂交,F1均开两侧对称花,F1自交产生的F2中开两侧对称花34株,开辐射对称花的5株。进一步研究发现,两种柳穿鱼植株的Leyc基因碱基序列相同,只是在开两侧对称花植株中表达,在开辐射对称花植株中不表达,二者Lcyc基因的部分片段甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.控制两侧对称和辐射对称花的基因互为等位基因
B.Lcyc基因甲基化后,导致其表达的蛋白质结构发生改变
C.图示Lcyc基因的片断可能是启动子所在位置
D.推测甲基化的程度与Lcyc基因的表达程度成正相关
【答案】C
【分析】表观遗传: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。
【详解】A、根据题干信息:进一步研究发现,两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同,但表达情况不同,控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息相同,因此不是等位基因,A错误;
B、Lcyc基因甲基化后,其基因不会表达出蛋白质,B错误;
C、根据题意可知,Lcyc基因甲基化影响了基因的表达,因此图示Lcyc基因的片断可能是启动子所在位置,C正确;
D、控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高,两侧对称花植株Lcyc基因表达而辐射对称花植株不表达推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成负相关,D错误。
故选C。
5、三倍体牡蛎(3n=30)肉鲜味美。其培育的过程:用适宜浓度的6-二甲氨基嘌呤(6-DMAP)诱导二倍体牡蛎(2n=20)处于减数第二次分裂的次级卵母细胞,抑制其第二极体的释放,然后让该细胞与二倍体牡蛎的精子结合获得三倍体牡蛎。下列相关叙述正确的是( )
A.养殖的三倍体牡蛎会繁殖出三倍体子代牡蛎
B.三倍体牡蛎在减数分裂过程中可形成15个四分体
C.三倍体牡蛎与二倍体牡蛎属于两个不同的物种
D.三倍体牡蛎体细胞在有丝分裂后期能观察到60条染色体
【答案】D
【分析】二倍体牡蛎处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞,抑制其第二极体的释放,不能分裂,其细胞中染色体数量与体细胞相同,含有两个染色体组,精子中含有一个染色体组,然后让该细胞与二倍体牡蛎的精子结合可获得含有三个染色体组的三倍体牡蛎。
【详解】A、三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体,减数分裂时会出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子,所以养殖的三倍体牡蛎不能繁殖出三倍体子代牡蛎,A错误;
B、三倍体牡蛎在减数分裂过程中联会紊乱,不能形成四分体,B错误;
C、在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种,三倍体牡蛎不育,不是一个物种,C错误;
D、三倍体牡蛎的体细胞中有30条染色体,所以在有丝分裂后期,染色体数目加倍,能观察到60条染色体,D正确。
故选D。
6、生物种群在群落中的地位或作用称为生态位。斑点叉尾鱼和鲢鱼是常见的淡水养殖鱼类,人们常常将它们混合放养以取得更好的经济效益。科研人员对两种鱼所摄取的食物种类和数量进行研究,并绘制了如图曲线。下列结论不正确的是( )
A.据图分析,斑点叉尾鱼和鲢鱼之间存在种间竞争关系
B.对生态位的研究属于在群落水平上的研究
C.b越大,说明斑点叉尾鱼适应环境的能力越强
D.d越大,说明两种生物之间的种间竞争越强
【答案】D
【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。研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、据图分析,斑点叉尾鱼和鲢鱼之间有交叉部分,即两者捕食相同的鱼类,因此存在种间竞争关系,A正确;
B、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,对生态位的研究属于在群落水平上研究的问题,B正确;
C、b越大,该种群的生态位越广,捕食对象也更多,适应环境能力越强,说明斑点叉尾鱼适应环境的能力强,C正确;
D、d越大,两个种群的生态位重叠越小,生活习性、捕食对象重叠度越低,竞争越弱,D错误。
故选D。
7、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
【答案】A
【分析】立体养殖利用的生态学原理是群落的空间结构,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,其中群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。
【详解】A、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者,以及非生物的物质和能量,生活在海洋牧场中的所有生物构成了群落,A错误;
B、与单一养殖生态系统相比,海洋牧场生态系统中的物种丰富度高,营养结构复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更强,B正确;
C、海洋牧场具有休闲、观光功能,人可从中获得经济效益,体现了生物多样性的直接价值,C正确;
D、海洋牧场中的立体养殖体现了生物在垂直方向上的分布,属于群落的垂直结构,有利于提高资源的利用率,提高经济效益,D正确。
故选A。
8、酒精是生物实验常用试剂,下列关于酒精的说法错误的是( )
A.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,无水乙醇的作用是提取绿叶中的色素
B.观察花生子叶细胞中脂肪分布的实验中,可用体积分数50%的酒精洗去浮色
C.在DNA粗提取与鉴定的实验中,95%的冷酒精可提取出含杂质较少的DNA分子
D.低温诱导染色体加倍的实验中,用体积分数95%的酒精固定细胞形态
【答案】D
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。据此答题。
【详解】A、在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,无水乙醇的作用是提取绿叶中的色素,A正确;
B、观察花生子叶细胞中脂肪分布的实验中,可用体积分数50%的酒精洗去浮色,B正确;
C、在DNA粗提取与鉴定的实验中,95%的冷酒精可提取出含杂质较少的DNA分子,C正确;
D、低温诱导植物染色体加倍实验中,使用卡诺氏液固定细胞形态后,要用体积分数为95%的酒精冲洗2次,D错误。
故选D。
9、研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上,筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中,筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是( )
A.腌制酸笋需要水封,为乳酸菌发酵提供无氧环境
B.将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中
C.溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落
D.胆固醇属于脂质,主要为微生物的生长提供氮源
【答案】D
【分析】(1)筛选与分离微生物常用的接种方法主要有稀释涂布平板法和平板划线法。
(2)微生物常见的接种方法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梯度稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、乳酸菌是厌氧菌,腌制酸笋需要水封,为乳酸菌发酵提供无氧环境,A正确;
B、可用稀释涂布法将酸笋发酵液接种到固体培养基中,B正确;
C、乳酸菌发酵产生的乳酸能与CaCO3发生反应,使CaCO3分解成可溶性物质乳酸钙和气体二氧化碳,导致菌落周围出现透明圈,故溶钙圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解CaCO3的能力大小,比值越大微生物溶解CaCO3的能力越大,所以溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落,C正确;
D、胆固醇属于脂质,含有C、H、O元素,主要为微生物的生长提供碳源,不能为微生物的生长提供氮源,D错误。
故选D。
10、通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.过程③④⑥细胞分裂方式相同,培养基中生长素与细胞分裂素比例也相同
B.过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C.植株丁还可以直接用低温或秋水仙素处理愈伤组织后培养获得
D.过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,该过程体现了植物细胞的全能性
【答案】C
【分析】据图分析,过程①为接种外植体,②为诱导脱分化形成愈伤组织,③为诱导再分化,④为诱变育种,⑤为植物体细胞杂交。
【详解】A、过程③④⑥的分裂方式都是有丝分裂,生长素/细胞分裂素的值高时,利于生根,该值低时利于生芽,③④⑥培养基中生长素与细胞分裂素比例不同,A错误;
B、过程④常用射线或化学物质处理的是愈伤组织,经筛选,并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙,B错误;
C、植株丁是原生质体诱导融合后得到的,还可以直接用低温或秋水仙素处理愈伤组织经诱导加倍后培养获得,C正确;
D、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养,该过程没有得到完整植株或其它各种细胞,不能体现植物细胞的全能性,D错误。
故选C。
阅读下列材料,回答下面小题
拟南芥已成为全球应用最广泛的模式植物,阅读以下材料,完成下列小题。
贝壳杉烷二萜(Ra)是拟南芥的代谢产物,能够通过调节生长素的运输来影响拟南芥的生长发育。为探究Ra对拟南芥生长的影响,研究人员选择长势一致的野生型拟南芥幼苗置于含有不同浓度的Ra的培养基上培养,于5d后取出测定幼苗主根长以及统计侧根和侧根原基数,侧根原基(侧根早期分化状态)按照由早到晚其发展过程分为A、B、C、D四个时期。实验结果如下图及表所示。
表:不同浓度Ra对野生拟南芥主根及侧根生长的影响
11、以下说法正确的是( )
A.生长素在幼嫩部位的运输方向为从上端运输到下端
B.生长素只通过促进细胞分裂来促进野生型拟南芥幼苗生根
C.低浓度Ra抑制幼苗根的生长,高浓度Ra对幼苗根的生长无明显作用
D.Ra浓度为80μml/L时,对C、D期的侧根原基有明显的抑制作用
12、研究人员以野生型与突变体(敲除PIN蛋白基因的拟南芥幼苗)为材料,证明Ra对根尖部生长素分布变化影响是通过对生长素极性运输蛋白(PIN蛋白)的调节作用实现的,分析相关说法不正确的是( )
A.幼苗生根是生长素及多种激素共同作用的结果
B.实验所用培养基应提供幼苗生长发育所需的水、无机盐、氮源
C.用80μml/LRa处理突变体拟南芥,会造成主根长度缩短、侧根数变少
D.生长素是一种信息分子,在植物体内通过主动运输出细胞发挥作用
【答案】11.D 12.C
【分析】(1)分析表格可知,与CK组对比可知,不同浓度的Ra对幼苗根的生长均为抑制作用,主根的长度变短,侧根的数目变少。
(2)分析柱形图可知,与CK组(对照组)相比,各组侧根A时期个数基本相同,B时期的个数变化也不大,而随着Ra浓度的增加,C时期的个数先基本不变后明显减少,而D时期的个数逐渐减少。
11.A、生长素是一种信息分子,在幼嫩部位的运输属于极性运输,其运输方向为从形态学上端运输到形态学下端,A错误;
B、生长素可通过促进细胞伸长来促进生长,B错误;
C、分析表格,与CK组对比可知,不同浓度的Ra对幼苗根的生长均为抑制作用,C错误;
D、分析柱形图可知,与CK组对照,Ra浓度为80μml/L时,对C、D期的侧根原基有明显的抑制作用,D正确。
故选D。
12.A、幼苗生根是生长素及多种激素共同调节的结果,还与环境因素有一定的关系,A正确;
B、拟南芥幼苗可以进行光合作用,固定空气中的二氧化碳,故实验所用培养基主要提供幼苗生长发育所需的水、无机盐、氮源即可,B正确;
C、突变体拟南芥中没有PIN蛋白基因,不能合成PIN蛋白,进而不会受Ra对根尖生长素分布的影响,因此用80μml/LRa处理突变体拟南芥,主根长度和侧根数与对照组无明显差别,C错误;
D、生长素是一种信息分子,在植物体内通过主动运输出细胞发挥作用,从从形态学上端运输到形态学下端,D正确。
故选C。
二、非选择题(共52分)
13、莱因衣藻可进行光合作用将太阳能转化为氢能,其类囊体薄膜上的光合电子传递和产氢过程如下图1所示,PSI、PSI、Cytb6f表示结构。请回答下列问题:
(1)菜因衣藻光合作用产生氢气的场所是 。在光合作用的光反应阶段,光能有两方面用途即利于 。
(2)氢酶对氧气极其敏感,当氧分压达到2%时即可迅速失活。在光合作用过程中衣藻通常产氢量较低,原因是 。
(3)在早晚弱光环境及夜晚条件下,无氧呼吸方式对于莱因衣藻的生存很重要,无氧呼吸过程中丙酮酸能够进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸(HA),导致了类囊体腔的酸化。研究人员根据多项研究提出了“离子陷阱”模型(如图2)。
①在光照较弱的时候,莱茵衣藻进行无氧呼吸产生HA,HA可进入类囊体腔,并解离出氢离子,由于 导致腔内氢离子不断积累,出现酸化。
②下列可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化的有 (多选)。
A.类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关
B.外源添加甲酸、乙酸等弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象
C.无氧呼吸不产生弱酸的突变体在强光条件下未发现类囊体腔酸化
D.HA与氢离子比较,透过类囊体薄膜的通透性更大
【答案】(1)叶绿体基质 水光解和ATP的合成
(2)光合作用产生氧气使氧气浓度升高导致氢酶失活,不能生成氢气
(3)氢离子无法直接穿过类囊体膜 ABD
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成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NADPH和ATP被还原。
【详解】(1)图中所示的生物膜为类囊体膜,水光解产生H+的一侧为类囊体腔,因此据图所示氢气产生的场所是叶绿体基质。在光合作用的光反应阶段,光能有两方面用途①利于水光解,②ATP的合成所需的能量来源于H+的浓度差。
(2)由于光合作用产生氧气使氧气浓度升高导致氢酶失活,不能生成氢气,因此在光合作用过程中衣藻通常产氢量较低。
(3)①由图可知,弱酸分子可进入类囊体腔,并解离出氢离子,由于氢离子无法直接穿过类囊体膜,且类囊体腔内的缓冲能力有限,导致腔内氢离子不断积累,出现酸化。
②A、类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关,即无氧呼吸产生弱酸的总积累量多,进而类囊体腔内的酸化程度高,可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化,A正确;
B、甲酸、乙酸都是弱酸,外源添加弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象,可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化,B正确;
C、无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在黑暗条件下未发现类囊体腔酸化,可能与突变等现象有关,不能直接证明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化,C错误;
D、由于HA透过类囊体薄膜的通透性更大,所以HA可以进入类囊体,分解产生的H+由于通透性小,无法离开类囊体腔,因此导致酸化,D正确。
故选ABD。
14、研究发现,长期紧张的精神状态会导致人体内糖皮质激素水平升高,进而引发其他生理变化。糖皮质激素分泌的主要调控机制及部分生理效应见下图(5—HT:5—羟色胺,在此过程中是兴奋性神经递质)。请据图回答问题:
(1)突触前神经元通过 方式将5—HT释放到突触间隙后,引发突触后膜上的电位变化情况是 。
(2)据图分析,在糖皮质激素分泌的过程中,既有反馈调节,也存在 调节。
(3)有研究表明,长期紧张的精神状态易引发抑郁情绪。推测其原因 。
(4)临床发现施用药物X可缓解因长期紧张情绪引发的体内糖皮质激素水平变化。为探究该药物的作用机理及效果,研究人员以健康小鼠为实验材料进行实验,结果见下表。请分析作答。各组小鼠下丘脑CRH含量、血浆ACTH含量、血清糖皮质激素含量检测记录表(mg/ml)
①甲组:不作处理;乙组: ;丙组:以生理盐水取代药物X溶液,其他操作同乙组。
②据图和数据分析,长期紧张情绪最可能直接刺激到调控过程中 (填器官名称)的功能,继而引起糖皮质激素增多。
【答案】(1)胞吐 外正内负变为外负内正
(2)分级
(3)长期精神紧张使得糖皮质激素水平持续升高,增加突触前膜5-HT转运体的数量,促进突触前膜回收5-HT,导致突触间隙5-HT含量减少
(4)给健康小鼠施加长期压力刺激,并施加适量的药物X 下丘脑
【分析】(1)分级调节:下丘脑-垂体-腺体。
(2)负反馈调节:甲状腺或性腺分泌的激素进入血液后,又可以反过来抑制下丘脑和垂体中有关激素的合成和分泌,属于负反馈调节。
(3)设计实验的基本原则:科学合理、单一变量、等量原则、对照原则。
【详解】(1)突触前神经元通过胞吐方式将5—HT释放到突触间隙后,与突触后膜上的受体结合,引发钠离子通道打开,钠离子内流,进而引发突触后膜上的电位变化情况是外正内负变为外负内正。
(2)在糖皮质激素分泌的过程中,经过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴,则存在分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应(形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态)。
(3)长期精神紧张使得糖皮质激素水平持续升高,增加突触前膜5-HT转运体的数量,促进突触前膜回收5-HT,导致突触间隙5-HT含量减少,所以长期紧张的精神状态易引发抑郁情绪。
(4)①实验目的是探究药物X的作用机理,甲组:不作处理,丙组:以生理盐水取代药物X溶液,其他操作同乙组;则乙组应该用给健康小鼠施加长期压力刺激,施加药物X。
②与丙组相比,乙组中CRH、ACTH、糖皮质激素含量均较低,说明药物X可能是通过抑制下丘脑分泌CRH,进而抑制垂体分泌ACTH,从而使相关腺体分泌的CORT减少,抑制了突触前膜上5-羟色胺转运蛋白含量增加,从而抑制了5-羟色胺的回收,使突触间隙中5-羟色胺含量增加,从而发挥对抑郁症的治疗作用。所以长期紧张情绪最可能直接刺激到调控过程中下丘脑的功能,继而引起糖皮质激素增多。
15、为防治果园内蝽虫等植食性昆虫,有人尝试在苹果园的株间迁入某种矮小的三叶草。对比研究苹果——三叶草复合果园和苹果单一果园中各类昆虫所占的百分比,结果如图:
(1)三叶草耐阴性好,营养丰富,可作为饲料或绿化观赏,它跟苹果搭配种植,可提高果园对 利用率,使能量尽可能多的流向对人类有益的部分。
(2)据图可知复合果园中蝽虫等植食性害虫明显减少,从种间关系的角度分析原因可能是随着 的比例增加,通过 填“种间关系”)来消灭害虫。
(3)若要了解该生物防治过程中蝽虫的数量变化情况,需调查虫卵密度,通常采用方法是 ,取样的关键是 。若在苹果单一果园调查过程中发现种群数量每10天平均以150%的增长率(出生率—死亡率)增加,假定蝽虫幼虫初始阶段有N0只,则20天后数量将达到 只。
( 4)调查发现三叶草在原种值地,种群中AA和aa基因型频率分别为5%和65%(A为抗除草剂基因),在苹果——三叶草复合果园种植一段时间后该种群中AA和aa基因型频率分别为10%和70%,说明改变环境后三叶草种群 (填“发生”或“未发生”)进化。
【答案】(1)光能
(2)食肉和寄生性昆虫 捕食和寄生
(3)样方法 随机取样 6.25N0
( 4)未发生
【分析】分析图中数据可知,复合种植的果园中,肉食性和寄生性昆虫的比例上升,通过捕食和寄生来消灭植食性昆虫,使之明显减少。
【详解】(1)三叶草与苹果搭配种植,可提高果园对光能的利用率。
(2)蝽虫等植食性害虫明显减少,原因是肉食和寄生性昆虫比例增加,通过捕食和寄生来消灭害虫。
(3)需调查虫卵密度,通常采用方法是样方法,但取样应注意随机取样。套用公式Nt=N0λt,其中λ=2.5,20天后种群的数量将达到2.52N0=6.25 N0。
(4)AA和aa基因型频率分别为5%和65%,Aa为30%。A基因频率为20%,a基因频率为80%。AA和aa基因型频率分别为10%和70%,则Aa为20%。A基因频率为20%,a基因频率为80%。前后基因频率不变,则未发生进化。
16、毕赤酵母(能以甲醇为唯一碳源)可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以pPIC9K质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白基因HBsAg的重组质粒,酶切后导入毕赤酵母,经同源重组整合到其染色体DNA上并实现复制与表达,部分过程如下图。其中5'AOX1为AOX1基因启动子(一种甲醇诱导型启动子),3'AOX1(TT)为AOX1基因终止子,3'AOX1为AOX1基因的部分序列(同源重组的重要位点之一),Bg1Ⅱ、SacⅠ、SnaBⅠ和AyrⅡ为限制酶酶切位点,HBsAg基因中“→”表示基因转录方向。回答下列问题。
(1)过程①PCR除需要加入Taq酶、dNTP、缓冲液、Mg2+外,还需加入 和 。
(2)为了后续将目的基因定向插入质粒,在进行过程①时应在HBsAg基因两侧的A和B端分别添加的碱基序列是 、 。
(3)过程③需用一定浓度的 处理大肠杆菌使其成为感受态细胞,将重组质粒导入大肠杆菌的目的是 。
( 4)若用限制酶SnaBⅠ、Bg1Ⅱ联合酶切pPIC9K质粒,获得的DNA片段的长度分别是38kb、27kb、67kb用限制酶BgⅢ、AvrⅡ联合酶切pPIC9K质粒,得到的DNA片段的长度分别是38kb、40kb、54kb:已知HBsAg基因长度是55kb。则过程⑤应选用的限制酶是 ,获得的重组DNA的长度为 。
( 5)转化的酵母菌需在培养基中加入甲醇,其目的是 。
【答案】(1)模板 引物
(2)TACGTA CCTAGG
(3)CaCl2(Ca2+溶液)使重组质粒在大肠杆菌中复制得以扩增
( 4)Bg1Ⅱ 136kb
( 5)诱导HBsAg基因表达,同时也为毕赤酵母提供能量
【分析】据图分析:①为PCR扩增获得目的基因;②为重组DNA分子的构建;③将重组DNA分子导入受体细胞;④利用大肠杆菌扩增重组质粒;⑤酶切获得重组DNA分子。
【详解】(1)过程①PCR除需要加入Taq酶、dNTP、缓冲液、Mg2+外,还需加入模板和引物。
(2)题干信息“5'AOX1为AOX1基因启动子,3'AOX1(TT)为AOX1基因终止子,3'AOX1为AOX1基因的部分序列(同源重组的重要位点之一)”,分析可知HBsAg基因应该插入到5'AOX1和3'AOX1之间。结合质粒分析5'AOX1和3'AOX1之间存在SnaBI和AyrⅡ两种限制酶酶切位点,且HBsAg基因转录方向是由A到B,因此为了保证PCR扩增产物定向插入质粒,应选择在HBsAg基因两侧的A和B位置添加的碱基序列分别是TACGTA和CCTAGG。
(3)过程③是将重组质粒导入大肠杆菌,因此需要一定浓度的CaCl2(Ca2+溶液)处理大肠杆菌,增大其细胞膜的通透性,使其成为感受态细胞,有利于重组质粒的导入。据图分析,④大肠杆菌扩增后产生了大量的重组质粒,因此将重组质粒导入大肠杆菌的目的是使重组质粒在大肠杆菌中复制得以扩增。
(4)据图中的重组DNA分析(5'AOX1端是黑色标注,3'AOX1为斜线标注),3'AOX1即AOX1基因终止子是位于卡拉霉素抗性基因后,因此过程⑤应选用的限制酶是BglⅡ。结合题干信息和质粒上的酶切位点分析:以顺时针方向统计,BglⅡ和SnaBI之间的长度为27Kb,SnaBI和AyrⅡ之间的长度为23Kb,AyrⅡ和BglⅡ之间的长度为54Kb,BglⅡ和BglⅡ之间的长度为38Kb。已知HBsAg基因长度是55kb,因此获得的重组DNA的长度为27+54+55=136Kb。
(5)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇,其目的是诱导HBsAg基因表达,同时也为毕赤酵母提供能量。
17、野生型果蝇(2n=8)都是灰体红眼的纯合子,在自然繁殖过程中会出现某些性状的突变体。某兴趣小组同学以野生型及相关突变型果蝇为材料,开展有关遗传学问题的研究和分析。回答下列有关问题:
(1)野生型雄果蝇的体细胞中染色体形态有 种,有丝分裂后期有 个染色体组。
(2)果蝇的红眼和白眼由一对等位基因A/a控制。一只野生型雄果蝇与一只白眼雌果蝇杂交,F1中红眼均为雌果蝇,白眼均为雄果蝇,说明基因A/a位于 染色体上。F1果蝇随机交配得F2,F2雌果蝇中纯合子占 。
(3)已知果蝇的灰体和黑体受一对常染色体上的等位基因控制。以野生型灰体果蝇与突变型黑体果蝇为实验材料,设计一次杂交实验探究此相对性状的显隐关系,只写出实验思路即可。
实验思路: 。
( 4)果蝇翅型的野生型和长翅由一对基因B/b控制,野生型和残翅由另一对基因D/d控制。两只野生型果蝇相互交配,F1表型及比例为野生型♀∶残翅♀∶野生型♂∶长翅♂∶残翅♂∶无翅♂=6∶2∶3∶3∶1∶1。
①两对基因在染色体上的位置分别是 ,F1的野生型雌果蝇与无翅雄果蝇相互交配,F2的野生型雌果蝇中杂合子所占比例为 。
②果蝇的性别与性染色体组成的关系如下表所示。
(注:性染色体组成为Y0、XXX、YY的个体均在胚胎时期死亡)
由此表可知果蝇的性别并不是由Y染色体决定,而是由 决定。
【答案】(1)5或五 4
(2)X 1/2
(3)将灰体果蝇和黑体果蝇杂交获得F1,观察F1的表型
(4)D/d基因位于常染色体上,B/b基因位于X染色体上 1或100% X染色体的数量
【分析】(1)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。
(2)果蝇的性别决定是XY型,X、Y染色体是异型同源染色体,遗传信息不完全相同,因此人类的基因组需要测定3条常染色体,1条X染色体,1条Y染色体,共5条染色体上,位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传也遵循分离定律,是分离定律的特殊形式。
【详解】(1)果蝇一共有4对同源染色体,其中一对为性染色体,故野生型雄果蝇的体细胞中染色体形态有3+X+Y,共5种染色体。野生型雄果蝇的体细胞正常有两个染色体组,有丝分裂后期加倍,有4个染色体组。
(2)一只野生型雄果蝇与一只白眼雌果蝇杂交,F1中眼色与性别相关说明基因A/a位于X染色体上,F1果蝇基因型为XAXa、XaY,F2雌果蝇为XAXa、XaXa因此F2雌果蝇中纯合子占1/2。
(3)探究此相对性状的显隐关系,可以将灰体果蝇和黑体果蝇杂交获得F1,观察F1的表型。
(4)两只野生型果蝇相互交配,F1表型及比例为野生型♀∶残翅♀∶野生型♂∶长翅♂∶残翅♂∶无翅♂=6∶2∶3∶3∶1∶1。分析可知,双显性为野生型,双隐性为无翅个体,长翅均为雄性,可知B/b基因位于X染色体上,故亲本基因型可假定为DdXBXb和DdXBY,验证可知符合题意,因此D/d基因位于常染色体上,B/b基因位于X染色体上。F1的野生型雌果蝇与无翅雄果蝇相互交配,无翅雄果蝇基因型为ddXbY,F2的野生型雌果蝇中杂合子所占比例为1。由此表可知果蝇的性别并不是由Y染色体决定,而是由X染色体的数量决定的,一个X染色体为雄性,两个X染色体为雌性。Ra浓度
CK(对照组)
40μml/L
60μml/L
80μml/L
主根长(cm)
4
3.9
3.0
2.9
侧根数(个)
27
24
23
14
组别
CRH
ACTH
糖皮质激素
甲组
23.93
22.34
8.64
乙组
34.29
29.19
10.20
丙组
45.85
44.30
13.95
性染色体组成
XX
XY
XXY
XO
XYY
性别
雌性
雄性,可育
雌性
雄性,不育
雄性,可育
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