还剩12页未读,
继续阅读
2022届云南省昆明市一中高三上学期第二次联考生物试题解析版
展开
这是一份2022届云南省昆明市一中高三上学期第二次联考生物试题解析版,共15页。试卷主要包含了下列关于细胞结构的说法错误的是,基因型为AaBB的动物,下列有关说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
2022届云南省昆明市一中高三上学期第二次联考生物试题
评卷人
得分
一、单选题
1.下列关于细胞结构的说法错误的是( )
A.核糖体是蓝藻细胞合成蛋白质的场所
B.细胞质基质中水的主要存在形式是结合水
C.细胞膜和染色质的组成元素均包括C、H、O、N、P
D.溶酶体膜结构的完整性会影响其所含水解酶的活性
【答案】B
【分析】
蓝藻是原核生物,原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物只能进行二分裂生殖;原核细胞只有核糖体一种细胞器,但部分原核细胞也能进行光合作用和有氧呼吸,如蓝藻.原核生物含有细胞膜、细胞质结构,含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】
A、蓝藻为原核生物,唯一具有的细胞器就是核糖体,并且与真核细胞一样由核糖体来合成蛋白质,A正确;
B、细胞质基质呈胶质状态,可缓慢流动,而且是细胞新陈代谢的主要场所,所以,其中的水主要以自由水的形式存在,B错误;
C、细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成,染色质主要由DNA和蛋白质构成,磷脂分子和DNA分子的组成元素均为C、H、O、N、P,C正确;
D、科学家研究发现,当溶酶体中的水解酶被包在完整的膜内时,酶活性很低,而当膜破裂后,酶得以释放出来,其活性会大大提高(《必修1》第51页“科学家的故事”),D正确。
故选B。
2.氨基酸分子不能以下列哪种方式进出细胞( )
A.胞吐 B.主动运输 C.协助扩散 D.自由扩散
【答案】D
【分析】
自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】
某些氨基酸分子(如谷氨酸、天冬氨酸)可以作为神经递质,以胞吐的方式由神经元细胞分泌;作为较大的分子,氨基酸在顺浓度梯度的情况下,可以通过协助扩散进出细胞,在逆浓度梯度的情况下,则可以主动运输的方式进出细胞,但无法以自由扩散的方式进出细胞,A、B、C选项均能,而D选项不能。
故选D。
3.基因型为AaBB的动物(2N=4),其1个精原细胞(DNA 全部被15N标记)在含14N的培养液中培养一段时间,形成的其中1个细胞如图,图中细胞有4条染色体的DNA含15N。下列叙述正确的是( )
A.图中细胞的名称是次级精母细胞
B.形成图中细胞的过程中发生了基因突变或基因重组
C.该精原细胞形成图中细胞的过程中 DNA至少复制了两次
D.该动物的一个染色体组中含有4条染色体
【答案】C
【分析】
该动物为二倍体,不分裂的体细胞中有4条染色体,而图中细胞有8条染色体,并且细胞中含有同源染色体,姐妹染色单体分开移向两极,因此图中细胞处于有丝分裂后期。姐妹染色单体分开后形成的染色体上的A、a基因出现的原因是基因突变。
【详解】
AB、该动物为二倍体,不分裂的体细胞中有4条染色体,而图中细胞有8条染色体,并且细胞中含有同源染色体,姐妹染色单体分开移向两极,因此图中细胞处于有丝分裂后期,因此图中细胞的名称不是次级精母细胞,有丝分裂中不会发生基因重组,A、B错误;
C、DNA的复制方式是半保留复制,该精原细胞的DNA被15N全部标记,含14N的培养液中DNA复制一次后所有染色体上的DNA都含有15N,DNA复制两次后,有一半染色体上的DNA都含有15N,图中细胞有4条染色体的DNA含15N,是所有染色体的一半,因此DNA复制至少复制了2次,C正确;
D、图中细胞还有4个染色体组,每个染色体组中含有2条染色体,因此该动物的一个染色体组中含有2条染色体,D错误。
故选C。
4.下列有关说法正确的是( )
A.光合作用中释放的氧气全部来自于水
B.能进行光合作用的生物一定有叶绿体
C.光合作用的光反应过程没有酶的参与
D.根瘤菌通过转化氮气进行自养
【答案】A
【分析】
光合作用是绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水合成贮存能量的有机物(主要是淀粉),并释放出氧气的过程.光合作用进行的部位是:场所是叶绿体,必须在光下才能正常进行;物质的变化是:吸收二氧化碳,放出氧气,合成物质,贮存能量。
【详解】
A、根据鲁宾卡门的同位素标记实验的结果可知,光反应中产生的O2全来自水的光解,A正确;
B、蓝藻是原核生物,能进行光合作用,但是没有叶绿体,B错误;
C、光合作用中有酶参与,如ATP的合成过程,C错误;
D、根瘤菌不是自养微生物,它和豆科植物互利共生以获得有机物,是异养型微生物,D错误。
故选A。
5.下列有关神经调节的说法中正确的是( )
A.神经元静息状态的恢复和维持,主要与Na+的外流有关
B.递质作为化学信号,只能作用于神经元细胞膜上的受体
C.神经调节中可能存在着分级调节机制,如成人憋尿
D.人类瞬时记忆的形成,需要经过注意和不断重复等过程
【答案】C
【分析】
1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】
A、静息时,神经细胞膜主要对钾离子有通透性,由钾离子外流来维持静息状态,A错误;
B、肌肉或腺体都可以是递质的靶细胞,细胞膜上有递质受体,因此递质可以作用于肌肉或腺体,B错误;
C、排尿反射的低级中枢在脊髓,高级中枢在大脑皮层,由分级调节机制,C正确;
D、瞬时记忆经过注意可形成短期记忆,不断重复可形成长期记忆,D错误。
故选C。
6.人类某种遗传病的致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的,女性群体中该病的发病率为1%。已知某种方法能使基因A和a显示为不同位置的条带。用该种方法对图甲中的个体进行基因检测,得到的条带如图乙。下列叙述错误的是( )
A.基因A编码序列部分缺失产生基因a属于基因突变
B.若6号个体含致病基因,则致病基因一定来自2号
C.4号和5号再生一个男孩正常的概率为1/2
D.3号与一正常女性结婚,生患病孩子的概率为9/200
【答案】D
【分析】
1、基因突变是DNA分子上碱基对的增添、缺失或者改变引起基因结构的改变。
2、人类某种遗传病的致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的,因此该遗传病为隐性病,1号只含有A基因、2号只含有a基因,若该对等位基因位于常染色体上,则3号应含有A、a基因,与基因检测结果不符,此外,基因检测结果显示男性都只含有该对基因中的一个,因此该对等位基因位于X染色体上。
【详解】
A、等位基因产生的根本原因是基因突变,A正确;
B、该遗传病为隐性病,1号只含有A基因、2号只含有a基因,若该对等位基因位于常染色体上,则3号应含有A、a基因,与基因检测结果不符,此外,基因检测结果显示男性都只含有该对基因中的一个,因此该对等位基因位于X染色体上。5号基因型为XAY,若6号个体含致病基因,其必然来自4号,1号基因型为XAXA、2号基因型为XaY,4号的致病基因必然来自2号,B正确;
C、4号基因型为XAXa、5号基因型为XAY ,再生一个男孩正常的概率为1/2,C正确;
D、女性群体中该病的发病率为1%,因此女性中XaXa的概率为1/100、XAXa的概率为18/100、XAXA的概率为81/100,则正常女性基因型为XAXa的概率为2/11、XAXA的概率为9/11,3号基因型为XAY,生患病孩子(XaY)的概率为1/22,D错误。
故选D。
评卷人
得分
二、综合题
7.农业生产中,有时为了解决蔬菜、水果的滞销问题,需要将发育完成、重量不再增加的果实采摘下来进行贮藏,待其逐渐成熟后再进行销售。为此,有科研人员探究了不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化情况,结果如下图。
回答下列问题:
(1)番茄果实成熟过程中,有氧呼吸产生CO2的场所是_____,该阶段的反应式为_____。
(2)番茄等肉质果实呼吸峰值的出现,标志着果实成熟达到可食程度。由此可推测,番茄果实呼吸峰值的出现最可能与_______(填植物激索)有关, 理由是_____。
(3)与对照组相比,实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是________。 请据此研究结果,提出延迟番茄果实成熟的合理方法: _____。
【答案】
(1) 线粒体基质 C3H4O3(丙酮酸)+H2O→[H] +CO2
(2) 乙烯 乙烯可以促进果实成熟
(3) 采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值 提高CO2的浓度、降低O2的浓度
【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],合成少量ATP,发生在细胞质基质中;第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳[H],合成少量ATP,发生在线粒体基质中;第三阶段是氧气与[H]结合形成水,合成大量ATP,发生在线粒体内膜上。
2、据图可知,实验组(低氧和高二氧化碳)与对照组(高氧和二氧化碳)相比,实验组二氧化碳生成速率即细胞呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值。
(1)
有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原性氢,同时产生少量的能量,该过程发生在线粒体基质,该阶段的反应式可表示为C3H4O3(丙酮酸)+H2O→[H] +CO2。
(2)
据题意可知,番茄等肉质果实呼吸峰值的出现,标志着果实成熟达到可食程度。而乙烯能促进果实成熟,因此可推测,番茄果实呼吸峰值的出现最可能与乙烯有关。
(3)
据图可知,与对照组相比,实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值。采摘后呼吸高峰出现的越晚,延迟番茄果实成熟,越耐贮藏,因此据表可知,实验组即提高CO2的浓度、降低O2的浓度,呼吸高峰出现的较晚,可以延迟番茄果实成熟。
【点睛】
本题考查有氧呼吸过程、其他植物激素调节的实验分析的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
8.用于测验种子发芽能力的指标很多,发芽率是指在适宜条件下样本种子中发芽种子所占的百分数;发芽势是指种子的发芽速度和发芽整齐度,常用于表示种子生活力的强弱程度。探究施用不同浓度GA3(赤霉素)对冰菜种子萌发的影响,结果如下表。
组别
1
2
3
4
5
6
7
GA3浓度(mg/L)
0
60
120
180
240
300
360
发芽率%
52
63
80
60
57
46
32
发芽势%
51
60
68
60
41
20
20
回答下列问题:
(1)该实验的自变量是_______,因变量是_____。
(2)表中促进冰菜种子发芽的最佳GA3浓度为_______,GA3 对冰菜种子发芽率的影响______ (填“能”或“不能”)体现两重性,原因是_____。
(3)某批用GA3处理后的冰菜种子发芽率已达到82%,但仍不能确定这批种子的发芽能力已得到了明显提高,原因是_____。
(4)除表中所示外,GA3对植物所起的调节作用还包括_____。
【答案】
(1) GA3浓度 发芽率、发芽势
(2) 120mg/L 能 与(空白)对照组相比,较低浓度GA3可提高冰菜发芽率,而较高浓度的GA3反而降低了冰菜发芽率。
(3)除发芽率外,种子发芽能力还受发芽势的影响。若发芽率高发芽势低,种子萌发速度慢且不整齐,故生活力低。
(4)促进细胞伸长(或促进植株增高、促进果实发育)
【分析】
本实验目的是探究施用不同浓度GA3(赤霉素)对冰菜种子萌发的影响,自变量为不同浓度GA3(赤霉素),因变量为发芽率和发芽势,据表可知随着GA3(赤霉素)浓度增加,发芽率和发芽势先增加后减少,在GA3浓度为120mg/L左右时发芽率和发芽势达到最大。
(1)
据分析可知,该实验的自变量是GA3浓度,因变量是发芽率、发芽势。
(2)
据表可知,表中在GA3浓度为120mg/L时发芽率和发芽势达到最大,因此促进冰菜种子发芽的最佳GA3浓度为120mg/L。据表可知,与(空白)对照组相比,在GA3浓度为240mg/L以下可提高冰菜发芽率,而浓度在300mg/L及以上反而降低了冰菜发芽率,因此可以说低浓度促进发芽,高浓度抑制发芽,体现了两重性。
(3)
据题意可知,除发芽率外,种子发芽能力还受发芽势的影响。发芽势是指种子的发芽速度和发芽整齐度,常用于表示种子生活力的强弱程度,若发芽率高发芽势低,种子萌发速度慢且不整齐,故生活力低,因此用GA3处理后的冰菜种子发芽率已达到82%,但仍不能确定这批种子的发芽能力已得到了明显提高。
(4)
据表可知,一定浓度的GA3在种子萌发过程具有促进发芽率和发芽势的作用,除此之外,GA3还能促进细胞伸长,促进植株增高、促进果实发育等作用。
【点睛】
本题考查其他植物激素调节实验分析的相关知识,意在考查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。
9.绿盲蝽,别名花叶虫、小臭虫,是我国常见农业害虫。研究表明,在果园套种不同的植物能有效减少绿盲蝽的种群数量。回答下列问题:
(1)绿盲蝽种群的特征可分为数量特征和______特征,其中最基本的数量特征是______。
(2)果园中绿盲蝽的数量常呈现S型增长,主要原因是自然界的_______总是有限的, 当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,______的数量也会增加,这就会使种群的_______下降,_____升高,最终出现S型增长。当绿盲蝽种群数量达到K值时,种群的年龄组成往往呈现_____型。
(3)套种不同植物能减少绿盲蝽数量的原因可能是_______。
【答案】
(1) 空间 种群密度
(2) 空间和资源 以该种群为食的动物(绿盲蝽天敌) 出生率 死亡率 稳定
(3)与未套种时相比,套种不同植物后,群落的营养结构变得更复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更强,可一定程度控制绿盲蝽的增殖
【分析】
在自然界中,环境条件是有限的,因此,种群不可能按照“J”型曲线无限增长。当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度的上升,个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧,以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加,这就会使这个种群的出生率降低,死亡率增高,从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时,种群数量将停止增长,有时会在K值保持相对稳定。
(1)
种群特征包括种群的数量特征(种群密度)和空间特征,其中数量特征有种群密度、出生率和死亡率、性别比例和年龄组成,其中种群密度是最基本的数量特征。
(2)
种群出现S型增长的原因是自然界的空间资源总是有限的, 当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,且以该种群为食的动物(绿盲蝽天敌)数量增加,这就会使种群的出生率下降,死亡率升高,最终出现S型增长。当绿盲蝽种群数量达到K值时,种群数量将停止增长,有时会在K值保持相对稳定,此时种群的年龄组成往往呈现稳定型。
(3)
与未套种时相比,套种不同植物后,群落的营养结构变得更复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更强,可一定程度控制绿盲蝽的增殖,因此套种不同植物能减少绿盲蝽数量。
【点睛】
本题考查种群的特征、种群的增长的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
10.番茄的叶形、花色和果形三对相对性状分别受A/a、B/b、 D/d基因控制,三对等位基因分别位于三对同源染色体上。育种工作者欲利用甲( AABBdd)、乙( AAbbDD)、丙( aaBBDD)三个纯合品系培育不同的品种。回答下列问题:
(1)若要培育基因型为AABBDD的新品种,可采用杂交育种法,基本思路是________, 这种育种方法的优点有_____(答2点);若要快速获得AABBDD的新品种,还可采用_____法,其原理是_____。
(2)与培育基因型为AABBDD的新品种相比,培育aabbdd的新品种所需时间更短,原因是_____,请写出培育基因型为aabbdd新品种的过程: _____。
【答案】
(1) 甲与乙(或甲与丙、乙与丙)杂交获得F1,F1自交,选取F2中三对相对性状均为显性的植株连续自交,直至不发生性状分离为止 操作简便、能将多个品种的优良性状集中在一起 单倍体育种 染色体变异
(2) 杂交过程中只要出现三对相对性状均为隐性的植株即为aabbdd,能稳定遗传,而出现三对相对性状均为显性的植株,其中含有杂合子,自交后代会发生性状分离
【分析】
一、杂交育种:杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种(或不同种)生物个体进行杂交,获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。方法:杂交→自交→选优,优点:能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。缺点:时间长,需及时发现优良性状。
三、单倍体育种:单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株,再诱导其染色体加倍,从而获得所需要的纯系植株的育种方法。其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。原理:染色体变异,组织培养方法:选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。优点:明显缩短育种年限,加速育种进程。缺点:技术较复杂,需与杂交育种结合,多限于植物。
(1)
利用甲( AABBdd)、乙( AAbbDD)、丙( aaBBDD)三个纯合品系培育基因型为AABBDD的新品种,将AA、BB、DD集合到一个个体上,,需要采用杂交育种,基本思路是先杂交再自交,如将甲( AABBdd)和乙( AAbbDD)杂交获得F1为AABbDd,然后F1自交获得F2,从F2中选出AAB_D_,然后连续不断自交,直到不再发生性状分离为止,即可得到AABBDD个体,同理甲与丙、乙与丙也相同,这种方法的优点是操作简便、能将多个品种的优良性状集中在一起,缺点是育种时间长,需要及时发现优良性状。如果要快速获得优良性状,还可以采用单倍体育种法,该方法的原理是染色体变异。
(2)
与培育基因型为AABBDD的新品种相比,培育aabbdd个体更简单,时间更短,因为杂交过程中只要出现三对相对性状均为隐性的植株即为aabbdd,能稳定遗传,而出现三对相对性状均为显性的植株,其中含有杂合子,自交后代会发生性状分离。培育过程为将甲( AABBdd)和乙( AAbbDD)杂交获得F1为AABbDd,然后F1与丙( aaBBDD),后代为AaB_D_,然后让其自交,选择三对相对性状均为隐性的植株即可,其过程如下:
【点睛】
本题考查变异和育种的相关知识,意在考查学生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和实验探究能力。
11.细胞的结构、代谢、遗传等都与蛋白质的结构和功能密切相关,而对蛋白质的研究和应用,首先需要获得高纯度的蛋白质。从红细胞中提取和分离血红蛋白的流程图如下:
回答下列问题:
(1)步骤A中将试管内的液体用滤纸过滤可除去___________; 步骤B所用方法的原理是___________。
(2)洗涤红细胞的过程中若离心速度过高和时间过长会导致_______。 释放血红蛋白的过程中起作用的试剂有__________。
(3)浸泡凝胶时,为了加速凝胶膨胀,可以用沸水浴加热,这种方法的优点有__________(答2点)。在利用凝胶色谱法纯化血红蛋白的过程中,色谱柱不能有气泡存在,原因是__________。
(4)离体器官保存时,需通过血管对其灌注溶液以维持器官的生理功能。科学家利用提取和分离到的血红蛋白溶液对离体肾脏进行灌注,发现这对保持肾脏生理功能的效果好于未用血红蛋白溶液灌注的对照组,试分析其机理______。
【答案】
(1) 脂溶性沉淀层 透析袋能使小分子自由进出,而大分子则保留在袋内
(2) 白细胞和淋巴细胞一同沉淀,达不到分离的效果 蒸馏水和甲苯
(3) 节约时间、除去凝胶中可能带有的微生物、排除胶粒内的空气 气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果
(4)血红蛋白具有运输O2和CO2的功能,用血红蛋白溶液对离体肾脏进行灌注能为肾脏提供充足的O2,避免肾脏细胞缺氧,并运走代谢废物CO2
【分析】
蛋白质的提取和分离一般分为四步:
1、样品处理:包括洗涤红细胞;血红蛋白稀释;离心等操作收集到的血红蛋白溶液。
2、粗分离:透析除去分子较小的杂质。
3、纯化:通过凝胶色谱法将分子量较大的杂质蛋白质除去。
4、纯度鉴定:通过聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定。
图中A表示分离血红蛋白溶液,B表示粗分离(透析)。
(1)
步骤A是将血红蛋白溶液分离,将试管中的液体用滤纸过滤、除去脂溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分离出下层的红色透明液体,即血红蛋白溶液;步骤B 表示透析,所用方法的原理:透析袋能使小分子自由进出,而大分子则保留在袋内。
(2)
洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,洗涤时要低速短时离心,若离心速度过高和时间过长会导致白细胞和淋巴细胞一同沉淀,达不到分离的效果。甲苯的作用是溶解细胞膜的磷脂,加速血红蛋白的释放,蒸馏水作用是使红细胞吸水胀破,释放其中的血红蛋白,因此释放血红蛋白的过程中起作用的试剂有蒸馏水和甲苯。
(3)
为了加速凝胶的膨胀,通常可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热,逐渐升温至接近沸腾,这种方法不但节约时间,而且能除去凝胶中可能带有的微生物,排除胶粒内的空气。装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡存在,因为气泡会扰乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,使得到的红色带区歪曲、散乱,降低分离效果。
(4)
血红蛋白具有运输O2和CO2的功能,用血红蛋白溶液对离体肾脏进行灌注能为肾脏提供充足的O2,避免肾脏细胞缺氧,并运走代谢废物CO2,因此利用提取和分离到的血红蛋白溶液对离体肾脏进行灌注,效果好于未用血红蛋白溶液灌注的对照组。
【点睛】
理清血红蛋白的提取和分离的实验原理、样品处理和凝胶色谱操作的流程及其注意事项等相关知识。在此基础上,以图示中的“箭头指向和文字信息”为切入点,从中把握所蕴含的生物学信息,进而对相关题情境进行分析解答是解题关键。
12.研究发现,芦荟是- -种具有抗衰老、促进愈合、强心活血、免疫和再生作用的常绿多肉质草本植物,其栽培产业早已在全世界兴起。目前,可采用对芦荟进行植物组织培养来快速获得种苗,获得芦荟试管苗的过程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤①切取的芦荟茎尖要包括植物的分生组织,原因是______。
(2)步骤②中常用的试剂有__________(答出两种)。
(3)愈伤组织由一些. __________细胞形成。步骤④中愈伤组织的形成标志着接种的外植体的生长状态为__________。
(4)植物生长调节剂在植物组织培养中具有极其重要的作用,加人培养基中的植物生长调节剂的种类、_______不同将会影响培养的结果。其中,在分化培养基中______________(填“ 适合”或“不适合”)使用2,4一D,原因是__________。
(5)植物组织培养除了用于种苗的快速繁殖,还可用于作物新品种的培育。例如,通过_____培育得到京花1号小麦、抗盐碱的野生烟草等植物新品种。
【答案】
(1)植物的分生组织容易诱导形成愈伤组织
(2)体积分数为75%的酒精、无菌水或次氯酸钠溶液
(3) 具有分生能力的薄壁 已脱离分化状态(或已经脱分化状态)
(4) 浓度与配比 不适合 其作用趋向于抑制植物形态的发生,不利于幼苗形成
(5)单倍体育种和对突变体的利用
【分析】
1、植物组织培养概念指用植物各部分组织,如形成层.薄壁组织.叶肉组织,胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
2、愈伤组织:原指植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织。在组织培养中则指人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。
3、植物生长调节剂,是人工合成的(或从微生物中提取的天然的),具有和天然植物激素相似生长发育调节作用的有机化合物。
(1)
分生组织的细胞能不断进行细胞分裂, 因此植物组织培养时要选择包括植物分生组织的部位,分裂旺盛,能更容易形成愈伤组织。
(2)
步骤②是对外植体进行消毒,理想的消毒剂应具有消毒效果好,易被无菌水冲洗掉或能自行分解,对材料损伤小,对人体及其他生物无害,来源广泛,价格低廉。因此常用的试剂是体积分数为75%的酒精、无菌水或次氯酸钠溶液。
(3)
愈伤组织是植物细胞脱分化后形成的一种无定形状态的薄壁细胞,具有再度分化成其他组织细胞的能力。步骤④中愈伤组织的形成标志着接种的外植体的生长状态为已脱离分化状态(或已经脱分化状态)。
(4)
植物生长调节剂,是人工合成的(或从微生物中提取的天然的),具有和天然植物激素相似生长发育调节作用的有机化合物。加入培养基中的植物生长调节剂的种类、浓度与配比不同将会影响培养的结果。其中,在分化培养基中不适合使用2,4一D,2,4-D常用于愈伤组织的诱导,对形态的发生有一定的抑制作用,因此 为促进愈伤组织再分化,在配制分化培养基时不需要加入2,4一D。
(5)
植物细胞工程技术被广泛应用于作物新品种的培育,常见的有单倍体育种和突变体的利用,比如通过单倍体育种和对突变体的利用培育得到京花1号小麦、抗盐碱的野生烟草等植物新品种。
【点睛】
本题考查植物组织培养过程、应用和植物生长调节剂等的相关知识,意在考查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。
2022届云南省昆明市一中高三上学期第二次联考生物试题
评卷人
得分
一、单选题
1.下列关于细胞结构的说法错误的是( )
A.核糖体是蓝藻细胞合成蛋白质的场所
B.细胞质基质中水的主要存在形式是结合水
C.细胞膜和染色质的组成元素均包括C、H、O、N、P
D.溶酶体膜结构的完整性会影响其所含水解酶的活性
【答案】B
【分析】
蓝藻是原核生物,原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物只能进行二分裂生殖;原核细胞只有核糖体一种细胞器,但部分原核细胞也能进行光合作用和有氧呼吸,如蓝藻.原核生物含有细胞膜、细胞质结构,含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】
A、蓝藻为原核生物,唯一具有的细胞器就是核糖体,并且与真核细胞一样由核糖体来合成蛋白质,A正确;
B、细胞质基质呈胶质状态,可缓慢流动,而且是细胞新陈代谢的主要场所,所以,其中的水主要以自由水的形式存在,B错误;
C、细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成,染色质主要由DNA和蛋白质构成,磷脂分子和DNA分子的组成元素均为C、H、O、N、P,C正确;
D、科学家研究发现,当溶酶体中的水解酶被包在完整的膜内时,酶活性很低,而当膜破裂后,酶得以释放出来,其活性会大大提高(《必修1》第51页“科学家的故事”),D正确。
故选B。
2.氨基酸分子不能以下列哪种方式进出细胞( )
A.胞吐 B.主动运输 C.协助扩散 D.自由扩散
【答案】D
【分析】
自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】
某些氨基酸分子(如谷氨酸、天冬氨酸)可以作为神经递质,以胞吐的方式由神经元细胞分泌;作为较大的分子,氨基酸在顺浓度梯度的情况下,可以通过协助扩散进出细胞,在逆浓度梯度的情况下,则可以主动运输的方式进出细胞,但无法以自由扩散的方式进出细胞,A、B、C选项均能,而D选项不能。
故选D。
3.基因型为AaBB的动物(2N=4),其1个精原细胞(DNA 全部被15N标记)在含14N的培养液中培养一段时间,形成的其中1个细胞如图,图中细胞有4条染色体的DNA含15N。下列叙述正确的是( )
A.图中细胞的名称是次级精母细胞
B.形成图中细胞的过程中发生了基因突变或基因重组
C.该精原细胞形成图中细胞的过程中 DNA至少复制了两次
D.该动物的一个染色体组中含有4条染色体
【答案】C
【分析】
该动物为二倍体,不分裂的体细胞中有4条染色体,而图中细胞有8条染色体,并且细胞中含有同源染色体,姐妹染色单体分开移向两极,因此图中细胞处于有丝分裂后期。姐妹染色单体分开后形成的染色体上的A、a基因出现的原因是基因突变。
【详解】
AB、该动物为二倍体,不分裂的体细胞中有4条染色体,而图中细胞有8条染色体,并且细胞中含有同源染色体,姐妹染色单体分开移向两极,因此图中细胞处于有丝分裂后期,因此图中细胞的名称不是次级精母细胞,有丝分裂中不会发生基因重组,A、B错误;
C、DNA的复制方式是半保留复制,该精原细胞的DNA被15N全部标记,含14N的培养液中DNA复制一次后所有染色体上的DNA都含有15N,DNA复制两次后,有一半染色体上的DNA都含有15N,图中细胞有4条染色体的DNA含15N,是所有染色体的一半,因此DNA复制至少复制了2次,C正确;
D、图中细胞还有4个染色体组,每个染色体组中含有2条染色体,因此该动物的一个染色体组中含有2条染色体,D错误。
故选C。
4.下列有关说法正确的是( )
A.光合作用中释放的氧气全部来自于水
B.能进行光合作用的生物一定有叶绿体
C.光合作用的光反应过程没有酶的参与
D.根瘤菌通过转化氮气进行自养
【答案】A
【分析】
光合作用是绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水合成贮存能量的有机物(主要是淀粉),并释放出氧气的过程.光合作用进行的部位是:场所是叶绿体,必须在光下才能正常进行;物质的变化是:吸收二氧化碳,放出氧气,合成物质,贮存能量。
【详解】
A、根据鲁宾卡门的同位素标记实验的结果可知,光反应中产生的O2全来自水的光解,A正确;
B、蓝藻是原核生物,能进行光合作用,但是没有叶绿体,B错误;
C、光合作用中有酶参与,如ATP的合成过程,C错误;
D、根瘤菌不是自养微生物,它和豆科植物互利共生以获得有机物,是异养型微生物,D错误。
故选A。
5.下列有关神经调节的说法中正确的是( )
A.神经元静息状态的恢复和维持,主要与Na+的外流有关
B.递质作为化学信号,只能作用于神经元细胞膜上的受体
C.神经调节中可能存在着分级调节机制,如成人憋尿
D.人类瞬时记忆的形成,需要经过注意和不断重复等过程
【答案】C
【分析】
1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】
A、静息时,神经细胞膜主要对钾离子有通透性,由钾离子外流来维持静息状态,A错误;
B、肌肉或腺体都可以是递质的靶细胞,细胞膜上有递质受体,因此递质可以作用于肌肉或腺体,B错误;
C、排尿反射的低级中枢在脊髓,高级中枢在大脑皮层,由分级调节机制,C正确;
D、瞬时记忆经过注意可形成短期记忆,不断重复可形成长期记忆,D错误。
故选C。
6.人类某种遗传病的致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的,女性群体中该病的发病率为1%。已知某种方法能使基因A和a显示为不同位置的条带。用该种方法对图甲中的个体进行基因检测,得到的条带如图乙。下列叙述错误的是( )
A.基因A编码序列部分缺失产生基因a属于基因突变
B.若6号个体含致病基因,则致病基因一定来自2号
C.4号和5号再生一个男孩正常的概率为1/2
D.3号与一正常女性结婚,生患病孩子的概率为9/200
【答案】D
【分析】
1、基因突变是DNA分子上碱基对的增添、缺失或者改变引起基因结构的改变。
2、人类某种遗传病的致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的,因此该遗传病为隐性病,1号只含有A基因、2号只含有a基因,若该对等位基因位于常染色体上,则3号应含有A、a基因,与基因检测结果不符,此外,基因检测结果显示男性都只含有该对基因中的一个,因此该对等位基因位于X染色体上。
【详解】
A、等位基因产生的根本原因是基因突变,A正确;
B、该遗传病为隐性病,1号只含有A基因、2号只含有a基因,若该对等位基因位于常染色体上,则3号应含有A、a基因,与基因检测结果不符,此外,基因检测结果显示男性都只含有该对基因中的一个,因此该对等位基因位于X染色体上。5号基因型为XAY,若6号个体含致病基因,其必然来自4号,1号基因型为XAXA、2号基因型为XaY,4号的致病基因必然来自2号,B正确;
C、4号基因型为XAXa、5号基因型为XAY ,再生一个男孩正常的概率为1/2,C正确;
D、女性群体中该病的发病率为1%,因此女性中XaXa的概率为1/100、XAXa的概率为18/100、XAXA的概率为81/100,则正常女性基因型为XAXa的概率为2/11、XAXA的概率为9/11,3号基因型为XAY,生患病孩子(XaY)的概率为1/22,D错误。
故选D。
评卷人
得分
二、综合题
7.农业生产中,有时为了解决蔬菜、水果的滞销问题,需要将发育完成、重量不再增加的果实采摘下来进行贮藏,待其逐渐成熟后再进行销售。为此,有科研人员探究了不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化情况,结果如下图。
回答下列问题:
(1)番茄果实成熟过程中,有氧呼吸产生CO2的场所是_____,该阶段的反应式为_____。
(2)番茄等肉质果实呼吸峰值的出现,标志着果实成熟达到可食程度。由此可推测,番茄果实呼吸峰值的出现最可能与_______(填植物激索)有关, 理由是_____。
(3)与对照组相比,实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是________。 请据此研究结果,提出延迟番茄果实成熟的合理方法: _____。
【答案】
(1) 线粒体基质 C3H4O3(丙酮酸)+H2O→[H] +CO2
(2) 乙烯 乙烯可以促进果实成熟
(3) 采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值 提高CO2的浓度、降低O2的浓度
【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],合成少量ATP,发生在细胞质基质中;第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳[H],合成少量ATP,发生在线粒体基质中;第三阶段是氧气与[H]结合形成水,合成大量ATP,发生在线粒体内膜上。
2、据图可知,实验组(低氧和高二氧化碳)与对照组(高氧和二氧化碳)相比,实验组二氧化碳生成速率即细胞呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值。
(1)
有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原性氢,同时产生少量的能量,该过程发生在线粒体基质,该阶段的反应式可表示为C3H4O3(丙酮酸)+H2O→[H] +CO2。
(2)
据题意可知,番茄等肉质果实呼吸峰值的出现,标志着果实成熟达到可食程度。而乙烯能促进果实成熟,因此可推测,番茄果实呼吸峰值的出现最可能与乙烯有关。
(3)
据图可知,与对照组相比,实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值。采摘后呼吸高峰出现的越晚,延迟番茄果实成熟,越耐贮藏,因此据表可知,实验组即提高CO2的浓度、降低O2的浓度,呼吸高峰出现的较晚,可以延迟番茄果实成熟。
【点睛】
本题考查有氧呼吸过程、其他植物激素调节的实验分析的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
8.用于测验种子发芽能力的指标很多,发芽率是指在适宜条件下样本种子中发芽种子所占的百分数;发芽势是指种子的发芽速度和发芽整齐度,常用于表示种子生活力的强弱程度。探究施用不同浓度GA3(赤霉素)对冰菜种子萌发的影响,结果如下表。
组别
1
2
3
4
5
6
7
GA3浓度(mg/L)
0
60
120
180
240
300
360
发芽率%
52
63
80
60
57
46
32
发芽势%
51
60
68
60
41
20
20
回答下列问题:
(1)该实验的自变量是_______,因变量是_____。
(2)表中促进冰菜种子发芽的最佳GA3浓度为_______,GA3 对冰菜种子发芽率的影响______ (填“能”或“不能”)体现两重性,原因是_____。
(3)某批用GA3处理后的冰菜种子发芽率已达到82%,但仍不能确定这批种子的发芽能力已得到了明显提高,原因是_____。
(4)除表中所示外,GA3对植物所起的调节作用还包括_____。
【答案】
(1) GA3浓度 发芽率、发芽势
(2) 120mg/L 能 与(空白)对照组相比,较低浓度GA3可提高冰菜发芽率,而较高浓度的GA3反而降低了冰菜发芽率。
(3)除发芽率外,种子发芽能力还受发芽势的影响。若发芽率高发芽势低,种子萌发速度慢且不整齐,故生活力低。
(4)促进细胞伸长(或促进植株增高、促进果实发育)
【分析】
本实验目的是探究施用不同浓度GA3(赤霉素)对冰菜种子萌发的影响,自变量为不同浓度GA3(赤霉素),因变量为发芽率和发芽势,据表可知随着GA3(赤霉素)浓度增加,发芽率和发芽势先增加后减少,在GA3浓度为120mg/L左右时发芽率和发芽势达到最大。
(1)
据分析可知,该实验的自变量是GA3浓度,因变量是发芽率、发芽势。
(2)
据表可知,表中在GA3浓度为120mg/L时发芽率和发芽势达到最大,因此促进冰菜种子发芽的最佳GA3浓度为120mg/L。据表可知,与(空白)对照组相比,在GA3浓度为240mg/L以下可提高冰菜发芽率,而浓度在300mg/L及以上反而降低了冰菜发芽率,因此可以说低浓度促进发芽,高浓度抑制发芽,体现了两重性。
(3)
据题意可知,除发芽率外,种子发芽能力还受发芽势的影响。发芽势是指种子的发芽速度和发芽整齐度,常用于表示种子生活力的强弱程度,若发芽率高发芽势低,种子萌发速度慢且不整齐,故生活力低,因此用GA3处理后的冰菜种子发芽率已达到82%,但仍不能确定这批种子的发芽能力已得到了明显提高。
(4)
据表可知,一定浓度的GA3在种子萌发过程具有促进发芽率和发芽势的作用,除此之外,GA3还能促进细胞伸长,促进植株增高、促进果实发育等作用。
【点睛】
本题考查其他植物激素调节实验分析的相关知识,意在考查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。
9.绿盲蝽,别名花叶虫、小臭虫,是我国常见农业害虫。研究表明,在果园套种不同的植物能有效减少绿盲蝽的种群数量。回答下列问题:
(1)绿盲蝽种群的特征可分为数量特征和______特征,其中最基本的数量特征是______。
(2)果园中绿盲蝽的数量常呈现S型增长,主要原因是自然界的_______总是有限的, 当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,______的数量也会增加,这就会使种群的_______下降,_____升高,最终出现S型增长。当绿盲蝽种群数量达到K值时,种群的年龄组成往往呈现_____型。
(3)套种不同植物能减少绿盲蝽数量的原因可能是_______。
【答案】
(1) 空间 种群密度
(2) 空间和资源 以该种群为食的动物(绿盲蝽天敌) 出生率 死亡率 稳定
(3)与未套种时相比,套种不同植物后,群落的营养结构变得更复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更强,可一定程度控制绿盲蝽的增殖
【分析】
在自然界中,环境条件是有限的,因此,种群不可能按照“J”型曲线无限增长。当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度的上升,个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧,以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加,这就会使这个种群的出生率降低,死亡率增高,从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时,种群数量将停止增长,有时会在K值保持相对稳定。
(1)
种群特征包括种群的数量特征(种群密度)和空间特征,其中数量特征有种群密度、出生率和死亡率、性别比例和年龄组成,其中种群密度是最基本的数量特征。
(2)
种群出现S型增长的原因是自然界的空间资源总是有限的, 当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,且以该种群为食的动物(绿盲蝽天敌)数量增加,这就会使种群的出生率下降,死亡率升高,最终出现S型增长。当绿盲蝽种群数量达到K值时,种群数量将停止增长,有时会在K值保持相对稳定,此时种群的年龄组成往往呈现稳定型。
(3)
与未套种时相比,套种不同植物后,群落的营养结构变得更复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更强,可一定程度控制绿盲蝽的增殖,因此套种不同植物能减少绿盲蝽数量。
【点睛】
本题考查种群的特征、种群的增长的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
10.番茄的叶形、花色和果形三对相对性状分别受A/a、B/b、 D/d基因控制,三对等位基因分别位于三对同源染色体上。育种工作者欲利用甲( AABBdd)、乙( AAbbDD)、丙( aaBBDD)三个纯合品系培育不同的品种。回答下列问题:
(1)若要培育基因型为AABBDD的新品种,可采用杂交育种法,基本思路是________, 这种育种方法的优点有_____(答2点);若要快速获得AABBDD的新品种,还可采用_____法,其原理是_____。
(2)与培育基因型为AABBDD的新品种相比,培育aabbdd的新品种所需时间更短,原因是_____,请写出培育基因型为aabbdd新品种的过程: _____。
【答案】
(1) 甲与乙(或甲与丙、乙与丙)杂交获得F1,F1自交,选取F2中三对相对性状均为显性的植株连续自交,直至不发生性状分离为止 操作简便、能将多个品种的优良性状集中在一起 单倍体育种 染色体变异
(2) 杂交过程中只要出现三对相对性状均为隐性的植株即为aabbdd,能稳定遗传,而出现三对相对性状均为显性的植株,其中含有杂合子,自交后代会发生性状分离
【分析】
一、杂交育种:杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种(或不同种)生物个体进行杂交,获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。方法:杂交→自交→选优,优点:能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。缺点:时间长,需及时发现优良性状。
三、单倍体育种:单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株,再诱导其染色体加倍,从而获得所需要的纯系植株的育种方法。其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。原理:染色体变异,组织培养方法:选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。优点:明显缩短育种年限,加速育种进程。缺点:技术较复杂,需与杂交育种结合,多限于植物。
(1)
利用甲( AABBdd)、乙( AAbbDD)、丙( aaBBDD)三个纯合品系培育基因型为AABBDD的新品种,将AA、BB、DD集合到一个个体上,,需要采用杂交育种,基本思路是先杂交再自交,如将甲( AABBdd)和乙( AAbbDD)杂交获得F1为AABbDd,然后F1自交获得F2,从F2中选出AAB_D_,然后连续不断自交,直到不再发生性状分离为止,即可得到AABBDD个体,同理甲与丙、乙与丙也相同,这种方法的优点是操作简便、能将多个品种的优良性状集中在一起,缺点是育种时间长,需要及时发现优良性状。如果要快速获得优良性状,还可以采用单倍体育种法,该方法的原理是染色体变异。
(2)
与培育基因型为AABBDD的新品种相比,培育aabbdd个体更简单,时间更短,因为杂交过程中只要出现三对相对性状均为隐性的植株即为aabbdd,能稳定遗传,而出现三对相对性状均为显性的植株,其中含有杂合子,自交后代会发生性状分离。培育过程为将甲( AABBdd)和乙( AAbbDD)杂交获得F1为AABbDd,然后F1与丙( aaBBDD),后代为AaB_D_,然后让其自交,选择三对相对性状均为隐性的植株即可,其过程如下:
【点睛】
本题考查变异和育种的相关知识,意在考查学生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和实验探究能力。
11.细胞的结构、代谢、遗传等都与蛋白质的结构和功能密切相关,而对蛋白质的研究和应用,首先需要获得高纯度的蛋白质。从红细胞中提取和分离血红蛋白的流程图如下:
回答下列问题:
(1)步骤A中将试管内的液体用滤纸过滤可除去___________; 步骤B所用方法的原理是___________。
(2)洗涤红细胞的过程中若离心速度过高和时间过长会导致_______。 释放血红蛋白的过程中起作用的试剂有__________。
(3)浸泡凝胶时,为了加速凝胶膨胀,可以用沸水浴加热,这种方法的优点有__________(答2点)。在利用凝胶色谱法纯化血红蛋白的过程中,色谱柱不能有气泡存在,原因是__________。
(4)离体器官保存时,需通过血管对其灌注溶液以维持器官的生理功能。科学家利用提取和分离到的血红蛋白溶液对离体肾脏进行灌注,发现这对保持肾脏生理功能的效果好于未用血红蛋白溶液灌注的对照组,试分析其机理______。
【答案】
(1) 脂溶性沉淀层 透析袋能使小分子自由进出,而大分子则保留在袋内
(2) 白细胞和淋巴细胞一同沉淀,达不到分离的效果 蒸馏水和甲苯
(3) 节约时间、除去凝胶中可能带有的微生物、排除胶粒内的空气 气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果
(4)血红蛋白具有运输O2和CO2的功能,用血红蛋白溶液对离体肾脏进行灌注能为肾脏提供充足的O2,避免肾脏细胞缺氧,并运走代谢废物CO2
【分析】
蛋白质的提取和分离一般分为四步:
1、样品处理:包括洗涤红细胞;血红蛋白稀释;离心等操作收集到的血红蛋白溶液。
2、粗分离:透析除去分子较小的杂质。
3、纯化:通过凝胶色谱法将分子量较大的杂质蛋白质除去。
4、纯度鉴定:通过聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定。
图中A表示分离血红蛋白溶液,B表示粗分离(透析)。
(1)
步骤A是将血红蛋白溶液分离,将试管中的液体用滤纸过滤、除去脂溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分离出下层的红色透明液体,即血红蛋白溶液;步骤B 表示透析,所用方法的原理:透析袋能使小分子自由进出,而大分子则保留在袋内。
(2)
洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,洗涤时要低速短时离心,若离心速度过高和时间过长会导致白细胞和淋巴细胞一同沉淀,达不到分离的效果。甲苯的作用是溶解细胞膜的磷脂,加速血红蛋白的释放,蒸馏水作用是使红细胞吸水胀破,释放其中的血红蛋白,因此释放血红蛋白的过程中起作用的试剂有蒸馏水和甲苯。
(3)
为了加速凝胶的膨胀,通常可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热,逐渐升温至接近沸腾,这种方法不但节约时间,而且能除去凝胶中可能带有的微生物,排除胶粒内的空气。装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡存在,因为气泡会扰乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,使得到的红色带区歪曲、散乱,降低分离效果。
(4)
血红蛋白具有运输O2和CO2的功能,用血红蛋白溶液对离体肾脏进行灌注能为肾脏提供充足的O2,避免肾脏细胞缺氧,并运走代谢废物CO2,因此利用提取和分离到的血红蛋白溶液对离体肾脏进行灌注,效果好于未用血红蛋白溶液灌注的对照组。
【点睛】
理清血红蛋白的提取和分离的实验原理、样品处理和凝胶色谱操作的流程及其注意事项等相关知识。在此基础上,以图示中的“箭头指向和文字信息”为切入点,从中把握所蕴含的生物学信息,进而对相关题情境进行分析解答是解题关键。
12.研究发现,芦荟是- -种具有抗衰老、促进愈合、强心活血、免疫和再生作用的常绿多肉质草本植物,其栽培产业早已在全世界兴起。目前,可采用对芦荟进行植物组织培养来快速获得种苗,获得芦荟试管苗的过程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤①切取的芦荟茎尖要包括植物的分生组织,原因是______。
(2)步骤②中常用的试剂有__________(答出两种)。
(3)愈伤组织由一些. __________细胞形成。步骤④中愈伤组织的形成标志着接种的外植体的生长状态为__________。
(4)植物生长调节剂在植物组织培养中具有极其重要的作用,加人培养基中的植物生长调节剂的种类、_______不同将会影响培养的结果。其中,在分化培养基中______________(填“ 适合”或“不适合”)使用2,4一D,原因是__________。
(5)植物组织培养除了用于种苗的快速繁殖,还可用于作物新品种的培育。例如,通过_____培育得到京花1号小麦、抗盐碱的野生烟草等植物新品种。
【答案】
(1)植物的分生组织容易诱导形成愈伤组织
(2)体积分数为75%的酒精、无菌水或次氯酸钠溶液
(3) 具有分生能力的薄壁 已脱离分化状态(或已经脱分化状态)
(4) 浓度与配比 不适合 其作用趋向于抑制植物形态的发生,不利于幼苗形成
(5)单倍体育种和对突变体的利用
【分析】
1、植物组织培养概念指用植物各部分组织,如形成层.薄壁组织.叶肉组织,胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
2、愈伤组织:原指植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织。在组织培养中则指人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。
3、植物生长调节剂,是人工合成的(或从微生物中提取的天然的),具有和天然植物激素相似生长发育调节作用的有机化合物。
(1)
分生组织的细胞能不断进行细胞分裂, 因此植物组织培养时要选择包括植物分生组织的部位,分裂旺盛,能更容易形成愈伤组织。
(2)
步骤②是对外植体进行消毒,理想的消毒剂应具有消毒效果好,易被无菌水冲洗掉或能自行分解,对材料损伤小,对人体及其他生物无害,来源广泛,价格低廉。因此常用的试剂是体积分数为75%的酒精、无菌水或次氯酸钠溶液。
(3)
愈伤组织是植物细胞脱分化后形成的一种无定形状态的薄壁细胞,具有再度分化成其他组织细胞的能力。步骤④中愈伤组织的形成标志着接种的外植体的生长状态为已脱离分化状态(或已经脱分化状态)。
(4)
植物生长调节剂,是人工合成的(或从微生物中提取的天然的),具有和天然植物激素相似生长发育调节作用的有机化合物。加入培养基中的植物生长调节剂的种类、浓度与配比不同将会影响培养的结果。其中,在分化培养基中不适合使用2,4一D,2,4-D常用于愈伤组织的诱导,对形态的发生有一定的抑制作用,因此 为促进愈伤组织再分化,在配制分化培养基时不需要加入2,4一D。
(5)
植物细胞工程技术被广泛应用于作物新品种的培育,常见的有单倍体育种和突变体的利用,比如通过单倍体育种和对突变体的利用培育得到京花1号小麦、抗盐碱的野生烟草等植物新品种。
【点睛】
本题考查植物组织培养过程、应用和植物生长调节剂等的相关知识,意在考查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。