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2022年上海市奉贤区高二下生物等级考二模试卷(含详解)
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这是一份2022年上海市奉贤区高二下生物等级考二模试卷(含详解),共34页。试卷主要包含了选择题,综合分析题等内容,欢迎下载使用。
2022高二生命科学等级考奉贤二模
一、选择题:
1. 在10× 目镜以及40× 物镜下测得一保卫细胞占目镜测微尺10小格,则该保卫细胞长为
A. 10µm B. 每格标定的长度×10
C. 400µm D. 每格标定的长度×400
2. 德国心理学家艾宾浩斯(H.Ebbinghaus)研究发现,遗忘在学习之后立即开始,要想让所学到的知识内容保持80%以上的长期记忆,只有不断地重复记忆。关于学习反射的特点正确的是( )
①非条件反射 ②条件反射 ③会消退④不会消退 ⑤需要强化 ⑥不需要强化
A. ①③⑤ B. ①④⑥ C. ②③⑤ D. ②④⑥
3. 上海新冠肺炎无症状感染者人数居高不下,南桥镇于4月6日对重点区域、重点行业实施一次核酸检测,其余实施一次新冠病毒抗原检测,其基本原理是采用被标记过的N蛋白抗体识别并结合新冠病毒表面N蛋白。据所学知识判断,该识别的原理属于( )
A 核酸碱基互补配对 B. 抗体抗原特异性识别
C. 蛋白质与核酸空间结合 D. 磷酸与五碳糖之间共价结合
4. 对核酸检测阳性的感染者需进行隔离治疗,密接也需采取14天集中隔离及多次核酸检测,该项措施的主要目的是( )
A. 控制传染源 B. 保护传染链
C. 保护易感人群 D. 切断传播途径
5. 图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径,其中X、Y、M、N 代表物质。下列叙述正确的是
A. X是丙酮酸,在细胞质基质中形成 B. Y是三碳化合物,在线粒体基质中形成
C. M是乳酸和CO2,在细胞质基质中形成 D. N是H2O,在线粒体内膜上形成
6. 下列所述生产与生活中的做法,合理的是( )
A. 做面包时加入酵母菌并维持密闭状态
B. 水稻田适时排水晒田以保证根系通气
C. 白天定时给栽培大棚通风以保证氧气供应
D. 用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染
7. 小麦种子富含淀粉,在萌发过程中部分淀粉水解为麦芽糖。现取发芽的小麦制备匀浆,进行如图所示的实验。其中1、3号放入蒸馏水,2、4号放入匀浆,最后在1-4号试管内滴加足量的班氏试剂。判断四根试管的颜色分别是( )
A. 1、3蓝色,2、4红黄色 B. 1、2、3蓝色;4号红黄色
C. 1、2蓝色;3、4号红黄色 D. 1、3无色;2蓝色;4号红黄色
8. 如图表示某酶的作用模式图。下列叙述正确的是( )
A. 该酶与双缩脲试剂反应会出现紫色
B. 该酶是RNA水解酶
C. 催化过程中无氢键的形成
D. 催化过程体现酶的高效性
9. 不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列叙述错误的是
A. 乙烯浓度高脱落率不一定高
B. 一定浓度的生长素可以促进乙烯的生成
C. 生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相似的
D. 生产上喷施高浓度生长素类似物可提高脱落率
10. 如图表示甘油三酯在肝细胞中的部分代谢途径。下列分析中正确的是( )
A. 途径①甘油三酯的运输携带者主要是乳糜微粒
B. 途径①⑤⑥增强容易诱发脂肪肝
C. 胰岛素可促进代谢途径⑤、⑥
D. 人体饥饿时,③过程会增强
11. 下图是医学研究中制备抗体的两种技术路线模式简图。其中没有用到下列哪种生物工程或技术( )
A. 动物细胞融合技术 B. 基因工程
C. 发酵工程 D. 细胞核移植技术
12. 美国科学家在A/T、C/G 2 对碱基的基础上创造了 S/B 和P/Z 2 对新碱基。经证实,这 8 种碱基合成的 DNA 分子与天然 DNA 的特性相同。则可与序列为 ACGBBP 的核苷酸链构成双螺旋结构的核苷酸的序列是
A. ACGBBP B. TGCBBP C. TGCSSZ D. TGCACG
13. 1942年Klinefelter收集了9例外表呈男性的性畸形病例,表现为先天性睾丸发育不全。经核型分析其染色体组成为XXY。据此判断该变异类型为( )
A. 重复 B. 易位 C. 整倍化变异 D. 非整倍化变异
14. 将小鼠迷走神经元与“感觉肠道细胞”一起培养时,两者会形成突触(如图),同时“感觉肠道细胞”分泌的谷氨酸在 100 微秒内被神经元接收,阻断这些谷氨酸分泌会使得信号传递嘎然而止。这里谷氨酸在突触传递中扮演的角色是
A. 钠离子 B. 神经递质 C. 突触后膜受体 D. 突触小泡
15. 如图细胞减数分裂后,产生的子代基因型可能为( )
A. DE和de B. Dd和Ee C. DD和EE D. DdEe
16. A(抗病)对a(不抗病),B(高杆)对b(矮杆),亲本为AABB与aabb,杂交后得到F1,对F1测交,子代中,抗病矮杆的个体的基因型为( )
A. AaBb B. Aabb C. AAbb D. aabb
17. 如图为人类卵细胞形成过程示意图,I-V表示卵细胞形成过程中不同的细胞名称,阿拉伯数字代表染色体数,细胞内DNA含量是卵原细胞一半的是( )
A. I B. II III C. IV V D. II III IV V
18. 西班牙研究统计了 110 种海岛鸟类以及 1821 种大陆鸟类的脑部大小样本的数据集,发现生活在海岛上的鸟类比它们的大陆近缘种的脑部更大,说明
A. 海岛环境引发了鸟类脑部的定向变异
B. 海岛环境不可预测性导致了对更大脑容量的自然选择
C. 大陆环境引发了鸟类脑部向更小的方向变异
D. 海岛鸟类和大陆鸟类有共同的祖先
19. 高原的生态环境相对脆弱,为探索高原鼠兔干扰对高寒草甸植物群落的影响,下列调查方案最合理的是( )
(◯代表1个样方,代表干扰区,代表非干扰区)
A. B.
C. D.
20. 显隐性关系随所依据的标准不同而有所不同,如镰刀型细胞贫血症的相关基因 HbA 和 HbS。下列对于表中 HbA 和 HbS 在临床角度和细胞水平下显隐性关系的判断正确的是
基因型
临床表现
红细胞
HbAHbA
正常
正常
HbAHbS
正常
部分镰刀形
HbSHbS
患病
全部镰刀形
A. 临床角度,HbA 对 HbS 不完全显性
B. 临床角度,HbS 对 HbA 完全显性
C. 细胞水平,HbS 对 HbA 完全显性
D. 细胞水平,HbA 对 HbS 不完全显性
二、综合分析题:
回答下列微生物分离提纯的相关问题
21. 黄曲霉是常见的真菌,多见于发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上。黄曲霉素是由黄曲霉产生的代谢产物,具有极强的毒性和致癌性。科研人员用黄曲霉素Bl(AFB1)的结构类似物——香豆素(C9H6O2)筛选出能高效降解AFB1的菌株,具体过程如图所示,其中序号代表过程。
(1)步骤①②③中需要无菌操作的是____________。
(2)为了筛选到AFB1降解菌,最优的采样处是____________。
A. 细菌含量较多的土壤 B. 霉烂的花生或玉米
C. 细菌含量较少的土壤 D. 发霉的墙壁或玻璃
(3)筛选AFB1降解菌实验时,图中1号培养基的碳源是____________(填文字),过程③所需要的工具有____________。
A.无菌接种环 B.无菌玻璃刮铲 C.无菌滴管 D.无菌的圆纸片
(4)菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种。实验小组对降解菌的发酵液进行离心,发现菌沉淀液中AFB1的残留率明显低于上清液的。可推测,菌体降解AFB1的途径主要是____________。
(5)经检测发现菌沉淀液存在多种蛋白质,为验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分,科研小组设计了实验过程,如表,试管____________中有蛋白质K,试管甲是作为____________组。如果验证成功,则④与⑤的大小比较关系是:④____________⑤(填“大于/小于/等于”)。
不同处理或测定
试管甲
试管乙
培养过降解菌的沉淀液
+
+
蛋白质K水解酶
+
-
一段时间后,分别加入含AFB1的培养基
测定培养基中AFB1含量
④
⑤
表中“+”表示添加,“-”表示不添加,甲乙试管所加物质的量均相同
回答下列基因工程的相关问题
22. 国内已上市新冠肺炎疫苗概况
Table 1 Overview of COVID-19 vaccines licensed in China
疫苗名称
Vaccine
类型
Type
研发单位
Developer
上市时间
Time to market
总体保护率
Overall protective fficacy
中/重症保护率Eficacy against moderate to severe diease
不良反应
Adverse reactions
BBIBP-CorV
灭活苗
北京生物制品研究所
中国疾病预防控制中心
2020.12.30
79.34%
100%
注射部位疼痛红肿、疲劳、发热等,症状轻微。无与疫苗相关的严重不良事件
新冠肺炎灭活苗
活疫苗
武汉生物制品研究所
武汉病毒研究所
2021.02.25
72.51%
100%
Ad5-nCoV
Ad5腺病毒载体疫苗
康希诺生物
军事医学科学院
2021.02.25
57.50%
91.70%
CoronaVac
灭活苗
北京科兴中维
2021.02.05
67.00%
89.00%
ZF2001
二聚体亚单位S疫苗
中国科学院微生物研究所、智飞生物
2021.03.10
81.43%
100%
(1)如图疫苗制备途径1-4中,表1的BBIBP-CorV疫苗的制备途径是___________,ZF2001蛋白疫苗的制备途径可能是___________。
(2)Ad5-nCoV疫苗的制备采用了___________(填技术或工程名称),运载体是___________。注入人体后会在人体内表达新冠病毒S蛋白,因此该载体携带的目的基因是___________。
(3)美国辉瑞公司制备的BNT162b2疫苗为mRNA疫苗,即上图中的疫苗___________,其制备过程为___________(用图中数字编号)。分别描述Ad5-nCoV疫苗和BNT162b2疫苗在人体内表达的过程___________。
(4)已知S蛋白基因长度为4.5kb(1kb=1000碱基对),理论上其表达出的一条多肽链含有___________个氨基酸(考虑终止密码子)。
动物体内稳态调节
23. 回答有关动物体内稳态调节的问题。
G基因可能与肥胖的产生有关,某研究用高脂肪食物喂养G基因缺失小鼠和正常小鼠8周后,发现基因缺失小鼠的体重明显大于正常小鼠,测量两种小鼠的能量消耗,结果见图。
(1)据上图分析,G基因缺失导致小鼠肥胖的原因之一是_____。
(2)G基因在下丘脑中表达。G基因缺失会使下丘脑“摄食中枢”的兴奋性增加,进而减少下丘脑细胞分泌_____激素,此变化通过垂体,将减弱_____和_____两种靶腺的活动,从而影响动物体内的能量消耗。
肥胖可能导致糖尿病,为了研究新药T对糖尿病的疗效,需要创建糖尿病动物模型。科学研究中常用药物S创建糖尿病动物模型。给甲、乙、丙、丁4组大鼠注射药物S,图19显示各组大鼠进食后血糖浓度的变化,虚线表示基础血糖值。
(3)下图中_____组能用于研究新药T疗效。
分别让糖尿病大鼠服用新药T或另外一种治疗糖尿病的药物P后,测定空腹血糖浓度、肝糖原含量、血液总胆固醇浓度和低密度脂蛋白受体表达量(低密度脂蛋白受体存在于组织细胞表面,可与低密度脂蛋白结合,参与血脂调节)。数据见图。图中N表示正常大鼠、M表示无药物处理的糖尿病大鼠、T表示新药T处理的糖尿病大鼠、P表示药物P处理的糖尿病大鼠。*表示与正常大鼠相比有显著差异,#表示与糖尿病大鼠相比有显著差异。
(4)利用图中的数据,针对新药T调节糖尿病大鼠血糖和血脂的机制分别做出分析_____。
光合作用
24. 研究发现植物能对温度的变化做出适应性改变。将15℃生长的绣线菊A和绣线菊B置于10℃下低温处理一周,分别测定两种植物低温处理前后最大光合速率(图甲)、光补偿点(图乙)以及叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化(如表)。
蛋白质序号
蛋白质名称或功能
绣线菊A
绣线菊B
处理前
表达量
处理后
表达量变化
处理前
表达量
处理后
表达量变化
①
ATP合成酶
0.45.
不变
0.30
下降
②
固定二氧化碳的X酶.
0.18
下降
0.14
不变
③
传递电子
052
下降
0.33
下降
④
固定二氧化碳Y酶
0.14.
不变
0.00
上升
(1)H+经过类囊体上酶①方向是_________(从高浓度到低浓度/从低浓度到高浓度/双向);酶②位于__________;蛋白质③位于__________。
(2)结合表数据,概括绣线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B的原因:_______________。
(3)运用已有知识,结合表数据分析低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降(图甲)的共同原因是:(1)____________________;(2)_____________________。
(4)光补偿点指植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2时所对应的光强。据图乙分析,更适于在北方低温弱光环境下生存的是__________,这是因为低温处理下__________。
A.绣线菊A光补偿点下降,说明其在低温下利用弱光的能力更强
B.绣线菊A光补偿点降幅显著大于绣线菊B的降幅,说明其低温诱导的效率更高
C.绣线菊B光补偿点显著低于绣线菊A,说明其在低温下利用弱光的能力更强
D.绣线菊B光补偿点降幅小,说明低温对其的诱导效率更高
(5)综合本题的图、表数据,表明植物适应低温的原理是_____。
A. 增加细胞呼吸速率 B. 降低最大光合速率
C. 增加光合作用相关酶的种类 D. 改变光合作用相关蛋白的表达量
有关人类遗传病的问题
25. W是一位52岁的男性,患有血中丙种球蛋白缺乏症(XLA),这是一种B淋巴细胞缺失所造成的免疫缺陷性疾病。据调查,W的前辈正常,从W这一代起出现患者,且均为男性,W这一代的配偶均不携带致病基因,W的兄弟在41岁时因该病去世。W的姐姐生育了4子l女,儿子中3个患有该病,其中2个儿子在幼年时因该病夭折。
(1)XLA(基因B-b)的遗传方式是________________。W女儿的基因型是__________。
(2)XLA的发生是因为布鲁顿氏酪氨酸激酶的编码基因发生突变,下列是W的突变基因可能的来源路径的是______________。
A. 从父亲体细胞遗传至W的初级精母细胞 B. 从父亲次级精母细胞遗传至W的胚胎细胞
C. 从母亲卵原细胞遗传至W的胚胎细胞 D. 从母亲第一极体遗传至W的体细胞
(3)若W女儿已怀孕,为避免患儿出生,一般情况下,选取羊水中胎儿脱落的上皮细胞进行检测,检测的物质是___________。
①上皮细胞中的丙种球蛋白mRNA②上皮细胞中的丙种球蛋白③上皮细胞中的丙种球蛋白基因
(4)W家族的XLA男性患者拥有控制该病的相同基因型,在未接受有效治疗的前提下,一部分幼年夭折,一部分能活到四、五十岁,这一事实表明______________。
A. 该致病基因的表达受到环境的影响 B. 该致病基因的表达与其他基因的表达相关
C. 患者可以通过获得性免疫而延长生命 D. 患者的寿命随致病基因的复制次数增多而变短
W的女儿与另一家族中的男性Ⅱ3结婚,Ⅱ3家族遗传有高胆固醇血症(如图),该病是由于低密度脂蛋白受体基因突变导致。Ⅱ7不携带致病基因。
(5)W的女儿与Ⅱ3彼此不携带对方家族的致病基因,两人育有一子,这个孩子携带高胆固醇血症致病基因的概率是___________。
2022高二生命科学等级考奉贤二模
一、选择题:
1. 在10× 目镜以及40× 物镜下测得一保卫细胞占目镜测微尺10小格,则该保卫细胞长为
A. 10µm B. 每格标定的长度×10
C. 400µm D. 每格标定的长度×400
【答案】B
【解析】
【分析】显微镜放大倍数放大的是长度或宽度,并且显微镜的放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数;放大的倍数越大,每一小格所代表的实际长度就越小。
【详解】根据题意分析,在10×目镜以及40×物镜下测得一保卫细胞占目镜测微尺10小格,则该保卫细胞长=每格标定的长度×10。
故选B。
2. 德国心理学家艾宾浩斯(H.Ebbinghaus)研究发现,遗忘在学习之后立即开始,要想让所学到的知识内容保持80%以上的长期记忆,只有不断地重复记忆。关于学习反射的特点正确的是( )
①非条件反射 ②条件反射 ③会消退④不会消退 ⑤需要强化 ⑥不需要强化
A. ①③⑤ B. ①④⑥ C. ②③⑤ D. ②④⑥
【答案】C
【解析】
【分析】在中枢神经系统参与下,机体会对内外环境刺激所作出的规律性反应,当个体掌握一定的刺激与反应,会习得某种行为或能力,这一过程称作反射学习。
【详解】学习反射是一种条件反射,条件反射建立后,如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱,以至最终完全不出现,这就是条件反射的消退,②③⑤正确。
故选C。
3. 上海新冠肺炎无症状感染者人数居高不下,南桥镇于4月6日对重点区域、重点行业实施一次核酸检测,其余实施一次新冠病毒抗原检测,其基本原理是采用被标记过的N蛋白抗体识别并结合新冠病毒表面N蛋白。据所学知识判断,该识别的原理属于( )
A 核酸碱基互补配对 B. 抗体抗原特异性识别
C. 蛋白质与核酸空间结合 D. 磷酸与五碳糖之间共价结合
【答案】B
【解析】
【分析】体液免疫过程为:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给辅助性T细胞,再由辅助性T细胞呈递给B细胞;B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
【详解】采用被标记过的N蛋白抗体识别并结合新冠病毒表面N蛋白,其识别的原理属于抗体抗原特异性识别,B正确。
故选B。
4. 对核酸检测阳性的感染者需进行隔离治疗,密接也需采取14天集中隔离及多次核酸检测,该项措施的主要目的是( )
A. 控制传染源 B. 保护传染链
C. 保护易感人群 D. 切断传播途径
【答案】A
【解析】
【分析】传染病的预防措施:控制传染源,切断传播途径,保护易感人群。
【详解】对核酸检测阳性的感染者需进行隔离治疗,密接也需采取14天集中隔离及多次核酸检测,主要目的是控制控制传染源。
故选A。
5. 图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径,其中X、Y、M、N 代表物质。下列叙述正确的是
A. X丙酮酸,在细胞质基质中形成 B. Y是三碳化合物,在线粒体基质中形成
C. M是乳酸和CO2,在细胞质基质中形成 D. N是H2O,在线粒体内膜上形成
【答案】D
【解析】
【分析】1、在细胞质基质中发生有氧呼吸第一阶段即:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP) ;
2、在线粒体基质中发生有氧呼吸第二阶段即:2 C3H4O3+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量(2ATP);
3、在线粒体内膜发生有氧呼吸第三阶段:24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP)。
【详解】A、糖原彻底水解产物是葡萄糖,即 X为葡萄糖,发生在肝脏细胞中,A错误;
B、X→Y过程为细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,Y最可能是丙酮酸,B错误;
C、根据图示最终有CO2生成,该总过程只能表示有氧呼吸,M不能为无氧呼吸产生的乳酸, C错误;
D、N 是有氧呼吸第三阶段产生的水,在线粒体内膜上形成,D正确。
故选D。
6. 下列所述生产与生活中的做法,合理的是( )
A. 做面包时加入酵母菌并维持密闭状态
B. 水稻田适时排水晒田以保证根系通气
C. 白天定时给栽培大棚通风以保证氧气供应
D. 用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染
【答案】B
【解析】
【分析】常考的细胞呼吸原理的应用:
1、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制致病菌的无氧呼吸。
2、酿酒时:早期通气--促进酵母菌有氧呼吸,利于菌种繁殖,后期密封发酵罐--促进酵母菌无氧呼吸,利于产生酒精。
3、做馒头或面包时,加入酵母菌,酵母菌经过发酵可以分解面粉中的葡萄糖,产生二氧化碳,二氧化碳是气体,遇热膨胀而形成小孔,使得馒头或面包暄软多孔。
4、食醋、味精制作:向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。
5、土壤松土,促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为矿质元素吸收供应能量。
6、稻田定期排水:促进水稻根细胞有氧呼吸。
7、提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
【详解】A、做面包时加入酵母菌是因为酵母菌细胞呼吸产生二氧化碳使面包暄软多孔,由于酵母菌无氧呼吸产生酒精,故不能维持密闭状态,A错误;
B、水稻田适时排水晒田的目的是保证根系通气,防止根系无氧呼吸产生酒精,造成毒害,B正确;
C、白天定时给栽培大棚通风的目的是保证二氧化碳的供应,C错误;
D、用透气的消毒材料包扎伤口以抑制厌氧菌大量繁殖,避免感染,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查细胞呼吸运用,意在考查考生能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的结论能力。
7. 小麦种子富含淀粉,在萌发过程中部分淀粉水解为麦芽糖。现取发芽的小麦制备匀浆,进行如图所示的实验。其中1、3号放入蒸馏水,2、4号放入匀浆,最后在1-4号试管内滴加足量的班氏试剂。判断四根试管的颜色分别是( )
A. 1、3蓝色,2、4红黄色 B. 1、2、3蓝色;4号红黄色
C. 1、2蓝色;3、4号红黄色 D. 1、3无色;2蓝色;4号红黄色
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息:
1、1、3号试管中分别加入蒸馏水、班氏试剂;班氏试剂铜离子呈现蓝色,因此1、3号试管中均呈蓝色;
2、2、4号试管加入发芽的小麦种子匀浆,发芽的小麦种子中淀粉水解形成了麦芽糖,麦芽糖是还原糖,因此加入班氏试剂后水浴加热后的4号出现红黄色,2号试管室温条件下不出现红黄色沉淀,而是呈现班氏试剂的蓝色。
【详解】分析题图:1、3号放入蒸馏水,再加入班氏试剂,由于没有还原糖,不管是否水浴加热,都是呈现班氏试剂的蓝色;2、4号放入匀浆,发芽的小麦种子中淀粉水解形成了麦芽糖,加入班氏试剂后水浴加热后的4号出现红黄色,2号试管室温条件下不出现红黄色,而是呈现班氏试剂的蓝色。B正确。故选B。
【点睛】本题综合考查糖类的鉴定的相关知识,识记和理解该部分知识的要点、阅读题图获取正确信息、能够运用所学知识解释和分析问题是解题的关键。
8. 如图表示某酶的作用模式图。下列叙述正确的是( )
A. 该酶与双缩脲试剂反应会出现紫色
B. 该酶是RNA水解酶
C. 催化过程中无氢键的形成
D. 催化过程体现酶的高效性
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示表示某酶的作用模式图,该酶能和底物RNA间进行碱基互补配对,说明酶的化学本质是RNA。
【详解】A、该酶能和底物RNA间进行碱基互补配对,说明其化学本质是RNA,不能与双缩脲试剂产生紫色反应,A错误;
B、据图可知,该酶与底物RNA结合后,能导致底物RNA断裂,推测该酶为RNA水解酶,B正确;
C、该酶能和底物RNA间进行碱基互补配对,由此可见催化过程中有氢键的形成,C错误;
D、酶和无机催化剂对比,能证明酶的高效性,而本实验没有对照组,不能体现酶的高效性,D错误。
故选B。
9. 不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列叙述错误的是
A. 乙烯浓度高脱落率不一定高
B. 一定浓度的生长素可以促进乙烯的生成
C. 生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相似的
D. 生产上喷施高浓度生长素类似物可提高脱落率
【答案】D
【解析】
【分析】由图可直接看出,随生长素浓度升高,乙烯浓度逐渐升高,而脱落率先升高后降低。
【详解】A、由图中信息可知,乙烯浓度高,脱落率不一定高,A正确;
B、由图中信息可知,随着生长素浓度升高,乙烯浓度逐渐升高,因此一定浓度的生长素可以促进乙烯的生成,B正确;
C、由图可知,随着生长素浓度的升高,脱落率先升后降;随着乙烯浓度的升高,脱落率先升后降,因此生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相似的,C正确;
D、由图可以看出,增加生长素的浓度可促进乙烯的合成,但是高浓度的乙烯可以降低脱落率,D错误。
故选D。
10. 如图表示甘油三酯在肝细胞中的部分代谢途径。下列分析中正确的是( )
A. 途径①甘油三酯的运输携带者主要是乳糜微粒
B. 途径①⑤⑥增强容易诱发脂肪肝
C. 胰岛素可促进代谢途径⑤、⑥
D. 人体饥饿时,③过程会增强
【答案】C
【解析】
【分析】首先观察题图,分析知识点是甘油三酯在脂肪细胞中代谢,然后梳理有关脂质代谢过程,最后根据选项描述结合基础知识进行综合考虑并作出判断。
【详解】糜微粒在小肠中合成,主要转运外源性(食物)脂肪,A错误;途径①是将甘油三酯从肝脏运出,其增强可以减少脂肪肝的发生,B错误; 胰岛素可促进代谢途径⑤、⑥,将葡萄糖转化为非糖物质,降低血糖含量,C正确; 人体饥饿时,③过程会减弱,④过程会增强,D错误。故选C。
【点睛】结合甘油三酯在脂肪细胞中代谢途径,进行发散思维,灵活运用所学知识结合选项通过分析、比较做出判断。
11. 下图是医学研究中制备抗体的两种技术路线模式简图。其中没有用到下列哪种生物工程或技术( )
A. 动物细胞融合技术 B. 基因工程
C. 发酵工程 D. 细胞核移植技术
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:细胞N表示已免疫的B细胞,细胞M表示杂交瘤细胞,①表示动物细胞融合过程,②表示产生单克隆抗体,③表示获取目的基因的过程,④表示基因表达载体的构建过程,⑤表示导入受体细胞。
【详解】ABC、单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的,杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合形成的,用到了动物细胞融合技术,将基因J导入大肠杆菌用到了基因工程技术,用工程菌发酵产生抗体,用到了发酵技术,ABC错误;
D、细胞核移植技术是通过细胞核移植获得优良的克隆生物,该过程没有用到,D正确。
故选D。
12. 美国科学家在A/T、C/G 2 对碱基的基础上创造了 S/B 和P/Z 2 对新碱基。经证实,这 8 种碱基合成的 DNA 分子与天然 DNA 的特性相同。则可与序列为 ACGBBP 的核苷酸链构成双螺旋结构的核苷酸的序列是
A. ACGBBP B. TGCBBP C. TGCSSZ D. TGCACG
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】根据题干信息已知,A与T配对、C与G配对、S与B配对、P与Z配对,则根据以上碱基互补配对原则,与序列为 ACGBBP 的核苷酸链构成双螺旋结构的核苷酸的序列是TGCSSZ。
故选C。
13. 1942年Klinefelter收集了9例外表呈男性的性畸形病例,表现为先天性睾丸发育不全。经核型分析其染色体组成为XXY。据此判断该变异类型为( )
A. 重复 B. 易位 C. 整倍化变异 D. 非整倍化变异
【答案】D
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,其中染色体结构变异的类型包括缺失、重复、倒位和易位,染色体数目变异包括个别染色体增加或减少(非整倍化变异)和以染色体组的形式增加或减少(整倍化变异)。
【详解】染色体组成为XXY的个体比正常个体多了一条性染色体,属于染色体数目变异中的非整倍化变异。
故选D。
14. 将小鼠迷走神经元与“感觉肠道细胞”一起培养时,两者会形成突触(如图),同时“感觉肠道细胞”分泌的谷氨酸在 100 微秒内被神经元接收,阻断这些谷氨酸分泌会使得信号传递嘎然而止。这里谷氨酸在突触传递中扮演的角色是
A. 钠离子 B. 神经递质 C. 突触后膜受体 D. 突触小泡
【答案】B
【解析】
【分析】1、兴奋在神经元之间的传递过程:
(1)神经递质从突触前膜通过胞吐(需消耗能量)方式释放到突触间隙,立即与突触后膜上的受体特异性结合,改变突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化。递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而停止作用,因此一次冲动只能引起一次递质的释放,产生一次突触后电位的产生。当递质没有被及时破坏,则会形成连续的兴奋或抑制。
(2)信号转换:电信号→化学信号→电信号。
【详解】由题干信息可知两者会形成突触,“感觉肠道细胞”分泌的谷氨酸会迅速被神经元接收,阻断这些谷氨酸分泌会使得信号传递嘎然而止,所以谷氨酸在突触传递中应属于神经递质,B正确。
【点睛】1、突触小体、突触小泡、突触
神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大。呈杯状或球状,叫做突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体、树突等相接触,共同形成突触。突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。突触小泡存在于突触小体中,内含神经递质。
15. 如图细胞减数分裂后,产生的子代基因型可能为( )
A. DE和de B. Dd和Ee C. DD和EE D. DdEe
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
【详解】据图可知,该细胞基因型为DDddEEee,减数第一次分裂时,DD和dd分开,EE和ee分开,减数第二次分裂时,D和D、d和d、E和E、e和e分开,因此形成的子细胞基因型为DE和de或者是De和dE,A正确,BCD错误。
故选A。
16. A(抗病)对a(不抗病),B(高杆)对b(矮杆),亲本为AABB与aabb,杂交后得到F1,对F1测交,子代中,抗病矮杆的个体的基因型为( )
A. AaBb B. Aabb C. AAbb D. aabb
【答案】B
【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】亲本AABB与aabb杂交,得到F1的基因型为AaBb,该个体是抗病高杆,对F1测交,即和aabb个体杂交,产生的F2的基因型为AaBb(抗病高杆)、aaBb(不抗病高杆)、Aabb(抗病矮杆)、aabb(不抗病矮杆),所以抗病矮杆的个体的基因型为Aabb,B正确,ACD错误。
故选B。
17. 如图为人类卵细胞形成过程示意图,I-V表示卵细胞形成过程中不同的细胞名称,阿拉伯数字代表染色体数,细胞内DNA含量是卵原细胞一半的是( )
A. I B. II III C. IV V D. II III IV V
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知,I 是初级卵母细胞,II是次级卵母细胞,III是第一极体,V是第二极体,IV是卵细胞。
【详解】由题图可知,I 是初级卵母细胞,II是次级卵母细胞,III是第一极体,V是第二极体,IV是卵细胞。在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,分别移向细胞两极,在减数第一次分裂末期,进入不同的子细胞中。因此,I(初级卵母细胞)含有同源染色体,与卵原细胞的染色体数目相同,但DNA含量是卵原细胞的一倍,II、III、V 、IV不含同源染色体,其中II、III细胞内DNA含量和卵原细胞相同,V 、IV染色体和DNA的含量都是卵原细胞的一半,C正确,A、B、D错误。
故选C。
18. 西班牙研究统计了 110 种海岛鸟类以及 1821 种大陆鸟类的脑部大小样本的数据集,发现生活在海岛上的鸟类比它们的大陆近缘种的脑部更大,说明
A. 海岛环境引发了鸟类脑部的定向变异
B. 海岛环境的不可预测性导致了对更大脑容量的自然选择
C. 大陆环境引发了鸟类脑部向更小的方向变异
D. 海岛鸟类和大陆鸟类有共同的祖先
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容:
种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群的基因频率发生变化,突变和基因重组为生物进化提供原材料,自然选择决定进化的方向,隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。
【详解】变异是不定向的,所以可遗传的变异只能为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向,A和C选项都认为发生了定向的变异,错误;海岛鸟类和大陆鸟类有共同的祖先,但不符合题意;海岛环境与大陆环境相比更加复杂多变,生活在海岛上的鸟类比它们的大陆近缘种的脑部更大,研究人员认为是海岛环境的不可预测性导致了对更大脑容量的自然选择,故D正确。
【点睛】变异是不定向,自然选择决定生物进化的方向。常见的错误说法还有:农药使害虫产生了抗药性变异等。
19. 高原的生态环境相对脆弱,为探索高原鼠兔干扰对高寒草甸植物群落的影响,下列调查方案最合理的是( )
(◯代表1个样方,代表干扰区,代表非干扰区)
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意可知,鼠兔运动能力强,活动范围大,所以取样的间距应相对较大。
【详解】由于鼠兔运动能力强,活动范围大,探索高原鼠兔干扰对高寒草甸植物群落的影响,应该选择距离较远的样地,在每块样地里用五点取样法进行抽样调查,A正确,BCD错误。
故选A。
20. 显隐性关系随所依据的标准不同而有所不同,如镰刀型细胞贫血症的相关基因 HbA 和 HbS。下列对于表中 HbA 和 HbS 在临床角度和细胞水平下显隐性关系的判断正确的是
基因型
临床表现
红细胞
HbAHbA
正常
正常
HbAHbS
正常
部分镰刀形
HbSHbS
患病
全部镰刀形
A. 临床角度,HbA 对 HbS 不完全显性
B. 临床角度,HbS 对 HbA 完全显性
C. 细胞水平,HbS 对 HbA 完全显性
D. 细胞水平,HbA 对 HbS 不完全显性
【答案】D
【解析】
【分析】相对性状中显隐性的判断:
(1)亲代两个性状,子代一个性状,即亲2子1可确定显隐性关系;
(2)亲代一个性状,子代两个性状,即亲1子2可确定显隐性关系。所以亲2子1或亲1子2可确定显隐性关系,但亲1子1或亲2子2则不能直接确定。
【详解】A、临床角度,HbAHbS表现正常,说明HbA对HbS完全显性,A错误;
B、临床角度,HbAHbS表现正常,说明HbA对HbS完全显性,B错误;
C、细胞水平,HbAHbS表现为部分镰刀形,说明HbA对HbS不完全显性,C错误;
D、细胞水平,HbAHbS表现为部分镰刀形,说明HbA对HbS不完全显性,D正确。
故选D。
二、综合分析题:
回答下列微生物分离提纯的相关问题
21. 黄曲霉是常见的真菌,多见于发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上。黄曲霉素是由黄曲霉产生的代谢产物,具有极强的毒性和致癌性。科研人员用黄曲霉素Bl(AFB1)的结构类似物——香豆素(C9H6O2)筛选出能高效降解AFB1的菌株,具体过程如图所示,其中序号代表过程。
(1)步骤①②③中需要无菌操作的是____________。
(2)为了筛选到AFB1降解菌,最优的采样处是____________。
A. 细菌含量较多的土壤 B. 霉烂的花生或玉米
C. 细菌含量较少的土壤 D. 发霉的墙壁或玻璃
(3)筛选AFB1降解菌实验时,图中1号培养基的碳源是____________(填文字),过程③所需要的工具有____________。
A.无菌接种环 B.无菌玻璃刮铲 C.无菌滴管 D.无菌的圆纸片
(4)菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种。实验小组对降解菌的发酵液进行离心,发现菌沉淀液中AFB1的残留率明显低于上清液的。可推测,菌体降解AFB1的途径主要是____________。
(5)经检测发现菌沉淀液存在多种蛋白质,为验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分,科研小组设计了实验过程,如表,试管____________中有蛋白质K,试管甲是作为____________组。如果验证成功,则④与⑤的大小比较关系是:④____________⑤(填“大于/小于/等于”)。
不同处理或测定
试管甲
试管乙
培养过降解菌的沉淀液
+
+
蛋白质K水解酶
+
-
一段时间后,分别加入含AFB1的培养基
测定培养基中AFB1含量
④
⑤
表中“+”表示添加,“-”表示不添加,甲乙试管所加物质的量均相同
【答案】(1)①②③ (2)B
(3) ①. 香豆素 ②. BC
(4)菌体吸附降解 (5) ①. 乙 ②. 对照 ③. 大于
【解析】
【分析】筛选目的菌株时应根据菌株的自身特点在特定范围(条件)进行筛选。
【小问1详解】
步骤①②③分别为样品稀释、选择培养、稀释涂布,为了保证不受其他杂菌的污染,三步均需在无菌条件下进行操作。
【小问2详解】
根据题意,黄曲霉是常见的真菌,多见于发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上,应优先考虑在霉烂的粮食(花生或玉米)进行筛选,B正确,ACD错误。
故选B。
【小问3详解】
图中Ι号培养基为选择培养基,根据题意,科研人员用黄曲霉素Bl(AFB1)的结构类似物——香豆素(C9H6O2)筛选出能高效降解AFB1的菌株,故选择培养基中的碳源为香豆素。
过程③是稀释涂布平板,需要的工具为无菌玻璃刮铲(涂布)和无菌滴管(取稀释液)。BC正确,AD错误。
故选BC。
【小问4详解】
若菌体降解途径为胞外分泌物降解,分泌物平均分布在溶液中,则上清液和沉淀液中AFB1的残留量应基本相同;若菌体降解途径为菌体吸附降解,则菌体所在的沉淀液中AFB1的残留率应明显低于上清液。
【小问5详解】
根据表中数据可知,试管甲中蛋白质K被水解,故乙中有蛋白质K。该实验的自变量为有无蛋白质K,所以甲组作为对照组,乙组为实验组。若实验成功,由于甲中无蛋白质K,导致AFB1未被降解,所以④大于⑤。
回答下列基因工程的相关问题
22. 国内已上市新冠肺炎疫苗概况
Table 1 Overview of COVID-19 vaccines licensed in China
疫苗名称
Vaccine
类型
Type
研发单位
Developer
上市时间
Time to market
总体保护率
Overall protective fficacy
中/重症保护率Eficacy against moderate to severe diease
不良反应
Adverse reactions
BBIBP-CorV
灭活苗
北京生物制品研究所
中国疾病预防控制中心
2020.12.30
7934%
100%
注射部位疼痛红肿、疲劳、发热等,症状轻微。无与疫苗相关的严重不良事件
新冠肺炎灭活苗
活疫苗
武汉生物制品研究所
武汉病毒研究所
2021.02.25
72.51%
100%
Ad5-nCoV
Ad5腺病毒载体疫苗
康希诺生物
军事医学科学院
2021.02.25
57.50%
9170%
CoronaVac
灭活苗
北京科兴中维
2021.02.05
67.00%
89.00%
ZF2001
二聚体亚单位S疫苗
中国科学院微生物研究所、智飞生物
2021.03.10
81.43%
100%
(1)如图疫苗制备途径1-4中,表1的BBIBP-CorV疫苗的制备途径是___________,ZF2001蛋白疫苗的制备途径可能是___________。
(2)Ad5-nCoV疫苗的制备采用了___________(填技术或工程名称),运载体是___________。注入人体后会在人体内表达新冠病毒S蛋白,因此该载体携带的目的基因是___________。
(3)美国辉瑞公司制备的BNT162b2疫苗为mRNA疫苗,即上图中的疫苗___________,其制备过程为___________(用图中数字编号)。分别描述Ad5-nCoV疫苗和BNT162b2疫苗在人体内表达的过程___________。
(4)已知S蛋白基因长度为4.5kb(1kb=1000碱基对),理论上其表达出的一条多肽链含有___________个氨基酸(考虑终止密码子)。
【答案】(1) ①. 1 ②. 2和3
(2) ①. 转基因技术##基因工程 ②. Ad5腺病毒 ③. S蛋白基因
(3) ①. 4 ②. ①②③⑦ ③. Ad5-nCoV疫苗是DNA疫苗,在人体内需要先转录出RNA再翻译出病毒的抗原蛋白,而BNT16b2疫苗是RNA疫苗,可直接制译出抗原蛋白。
(4)1499
【解析】
【分析】疫苗是将病原微生物及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。
【小问1详解】
表1的BBIBP-CorV疫苗属于灭活苗,图中获得全病毒后通过途径1可制备灭活病毒疫苗,说明BBIBP-CorV疫苗的制备途径是1。ZF2001蛋白疫苗属于二聚体亚单位S疫苗,获取病毒中的抗原蛋白,即S抗原蛋白,然后将其制备成疫苗,图中途径2和途径3制备的均为蛋白疫苗。
【小问2详解】
Ad5-nCoV疫苗属于DNA疫苗,其制备流程为:以S蛋白基因为目的基因,Ad5腺病毒为载体,构建重组病毒,将重组病毒制成疫苗,注入人体后使得其以产生S蛋白,引起人体的特异性免疫,该制备过程采用了转基因技术(基因工程),运载体为Ad5腺病毒,携带的目的基因是S蛋白基因。
【小问3详解】
BNT162b2疫苗为mRNA疫苗,即核酸疫苗,即图中的疫苗4,图中疫苗4的制备思路为直接将含有目的基因(S蛋白基因)的重组质粒直接注入到人体内,利用自身细胞合成S蛋白,刺激人体产生相应抗体,其制备过程为①②③⑦。Ad5-nCoV疫苗属于DNA疫苗,最终发挥作用的是S蛋白,BNT162b2疫苗属于mRNA疫苗,也需在人体内合成S蛋白才能发挥作用,因此两者在人体内表达区别是Ad5-nCoV疫苗需要在人体内先转录出RNA再翻译出病毒的抗原蛋白,而BNT16b2疫苗是RNA疫苗,可直接制译出抗原蛋白。
【小问4详解】
已知S蛋白基因长度为4.5kb(1kb=1000碱基对),即模板链长度为4.5×1000个碱基,转录出的mRNA碱基数最多为4.5×1000个碱基,若考虑终止密码子,终止密码子不决定氨基酸,理论上其表达出的一条多肽链含有的氨基酸个数为4.5×1000÷3-1=1499个。
动物体内稳态调节
23. 回答有关动物体内稳态调节的问题。
G基因可能与肥胖的产生有关,某研究用高脂肪食物喂养G基因缺失小鼠和正常小鼠8周后,发现基因缺失小鼠的体重明显大于正常小鼠,测量两种小鼠的能量消耗,结果见图。
(1)据上图分析,G基因缺失导致小鼠肥胖的原因之一是_____。
(2)G基因在下丘脑中表达。G基因缺失会使下丘脑“摄食中枢”的兴奋性增加,进而减少下丘脑细胞分泌_____激素,此变化通过垂体,将减弱_____和_____两种靶腺的活动,从而影响动物体内的能量消耗。
肥胖可能导致糖尿病,为了研究新药T对糖尿病的疗效,需要创建糖尿病动物模型。科学研究中常用药物S创建糖尿病动物模型。给甲、乙、丙、丁4组大鼠注射药物S,图19显示各组大鼠进食后血糖浓度的变化,虚线表示基础血糖值。
(3)下图中_____组能用于研究新药T疗效。
分别让糖尿病大鼠服用新药T或另外一种治疗糖尿病的药物P后,测定空腹血糖浓度、肝糖原含量、血液总胆固醇浓度和低密度脂蛋白受体表达量(低密度脂蛋白受体存在于组织细胞表面,可与低密度脂蛋白结合,参与血脂调节)。数据见图。图中N表示正常大鼠、M表示无药物处理的糖尿病大鼠、T表示新药T处理的糖尿病大鼠、P表示药物P处理的糖尿病大鼠。*表示与正常大鼠相比有显著差异,#表示与糖尿病大鼠相比有显著差异。
(4)利用图中的数据,针对新药T调节糖尿病大鼠血糖和血脂的机制分别做出分析_____。
【答案】 ①. 基因缺失小鼠的能量消耗减少 ②. 促激素释放/促甲状腺激素释放激素和促肾上腺皮质激素释放激素 ③. 甲状腺 ④. 肾上腺/肾上腺皮质 ⑤. 丁 ⑥. 服用新药T后使得糖尿病大鼠空腹血糖浓度降低和肝糖原含量增加。因此,新药T可通过将葡萄糖转化为肝糖原的方式降低血糖水平; 新药T致使糖尿病大鼠的总胆固醇含量降低和低密度脂蛋白受体的表达量增加。因此,新药T通过增加组织细胞表面低密度脂蛋白受体的表达,进而与更多低密度脂蛋白结合,使其进入组织细胞内,从而降低血脂水平
【解析】
【详解】(1)从图分析,在白天基因缺失小鼠能量消耗要比正常小鼠明显少,可推测其脂肪分解少而得以积累,从而导致肥胖。
(2)下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素和促肾上腺皮质激素释放激素,促使垂体释放促激素,最终促进甲状腺和肾上腺分泌甲状腺激素和肾上腺素,这2种激素都能促进新陈代谢。但G基因缺失会减少下丘脑分泌相关激素,因此最终甲状腺激素和肾上腺素分泌就会减少,导致新陈代谢减弱,耗能减少。
(3)为了研究新药T对糖尿病的疗效,需要创建糖尿病动物模型。但是甲乙丙三组曲线反应出它们自身都能调节血糖浓度恢复到正常范围,只有丁组血糖能够一直保持较高浓度,是比较适合的糖尿病动物模型。
(4)从图的第1个和第2个坐标图分析,服用新药T后使糖尿病大鼠空腹血糖浓度降低和肝糖原含量增加。说明新药T可通过将葡萄糖转化为肝糖原的方式降低血糖水平。再分析图20的第3个和第4个坐标图,新药T致使糖尿病大鼠的总胆固醇含量降低和低密度脂蛋白受体的表达量增加,说明新药T通过增加组织细胞表面低密度脂蛋白受体的表达,进而与更多低密度脂蛋白结合,使其进入组织细胞内,从而降低血脂水平。
光合作用
24. 研究发现植物能对温度的变化做出适应性改变。将15℃生长的绣线菊A和绣线菊B置于10℃下低温处理一周,分别测定两种植物低温处理前后最大光合速率(图甲)、光补偿点(图乙)以及叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化(如表)。
蛋白质序号
蛋白质名称或功能
绣线菊A
绣线菊B
处理前
表达量
处理后
表达量变化
处理前
表达量
处理后
表达量变化
①
ATP合成酶
0.45.
不变
0.30
下降
②
固定二氧化碳的X酶.
0.18
下降
0.14
不变
③
传递电子
0.52
下降
0.33
下降
④
固定二氧化碳的Y酶
0.14.
不变
0.00
上升
(1)H+经过类囊体上酶①的方向是_________(从高浓度到低浓度/从低浓度到高浓度/双向);酶②位于__________;蛋白质③位于__________。
(2)结合表数据,概括绣线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B的原因:_______________。
(3)运用已有知识,结合表数据分析低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降(图甲)的共同原因是:(1)____________________;(2)_____________________。
(4)光补偿点指植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2时所对应的光强。据图乙分析,更适于在北方低温弱光环境下生存的是__________,这是因为低温处理下__________。
A.绣线菊A光补偿点下降,说明其在低温下利用弱光的能力更强
B.绣线菊A光补偿点降幅显著大于绣线菊B的降幅,说明其低温诱导的效率更高
C.绣线菊B光补偿点显著低于绣线菊A,说明其在低温下利用弱光的能力更强
D.绣线菊B光补偿点降幅小,说明低温对其的诱导效率更高
(5)综合本题的图、表数据,表明植物适应低温的原理是_____。
A. 增加细胞呼吸速率 B. 降低最大光合速率
C. 增加光合作用相关酶的种类 D. 改变光合作用相关蛋白的表达量
【答案】(1) ①. 从高浓度到低浓度 ②. 叶绿基质 ③. 类囊体膜
(2)绣线菊A与光合作用光反应和暗反应有关蛋白质(ATP合成酶,固定二氧化碳的X、Y酶和传递电子)的表达量均高于绣线菊B
(3) ①. 低温降低了酶的活性 ②. 低温降低了电子传递蛋白的表达量低温降低了电子传递效率
(4) ①. 绣线菊B ②. C (5)CD
【解析】
【分析】题图分析:10℃条件下与15℃条件下的绣线菊相比,绣线菊B(10℃条件下)和绣线菊A(15℃条件下)处理前后最大光合速率(图甲)、光补偿点(图乙)都偏低,并且绣线菊B比绣线菊A下降幅度更大,分析表格可知:ATP合成酶不变或下降,固定二氧化碳的X酶不变或下降、传递电子的蛋白质的表达量均下降、固定二氧化碳的Y酶的表达量绣线菊A不变、绣线菊B上升。
【小问1详解】
H+通过类囊体上酶①ATP合成酶的方式为协助扩散,H+的化学势能可以转变为ATP中的化学能,因此是从高浓度一侧运输到低浓度一侧;酶②固定二氧化碳的Y酶在暗反应阶段发挥作用,暗反应进行的场所是叶绿体基质,显然该酶位于叶绿体基质中;传递电子的蛋白质③在光反应阶段发挥作用,因此位于类囊体膜。
【小问2详解】
结合表格数据,低温处理前绣线菊A与绣线菊B相比,ATP合成酶、固定二氧化碳的X酶、传递电子的蛋白质以及固定二氧化碳的Y酶的表达量均高于绣线菊B,而这些都是光合作用过程中需要的蛋白质,因此,绣线菊A与光合作用光反应和暗反应有关的蛋白质的表达量均高于绣线菊B,所以线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B。
【小问3详解】
由表格数据分析绣线菊A与绣线菊B相比ATP合成酶不变或下降,固定二氧化碳的X酶不变或下降、传递电子下降,显然,低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降(图甲)的共同原因是低温降低了酶的活性、低温降低了电子传递蛋白的表达量(低温降低了电子传递效率),进而导致光合速率均下降。
【小问4详解】
光补偿点指植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2时所对应的光强。由图乙分析可知线菊B光补偿点显著低于绣线菊A,说明其在低温下利用弱光的能力更强更适于在北方低温弱光环境下生存的是绣线菊B。
A、绣线菊A光补偿点下降,但比绣线菊B下降幅度更大,因此其在低温下利用弱光的能力低于绣线菊B,A错误;
B、绣线菊A光补偿点降幅显著大于绣线菊B的降幅,说明其低温对绣线菊A的影响更大,说明其被低温诱导的效率更高,但不足以解释上述绣线菊B更适应弱光环境的原因,B错误;
C、绣线菊B光补偿点显著低于绣线菊A,说明其在低温下利用弱光的能力更强,因而能适应低温环境,C正确;
D、绣线菊B光补偿点降幅小,说明低温对其的诱导效率更低,D错误。
故选C。
小问5详解】
叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化表明绣线菊B更适合低温环境,可见改变光合作用相关蛋白的表达量可使植物适应低温的环境;固定二氧化碳的Y酶使绣线菊B上升增加光合作用相关酶的种类可使植物适应低温的环境,CD正确,AB错误。
故选CD。
有关人类遗传病的问题
25. W是一位52岁的男性,患有血中丙种球蛋白缺乏症(XLA),这是一种B淋巴细胞缺失所造成的免疫缺陷性疾病。据调查,W的前辈正常,从W这一代起出现患者,且均为男性,W这一代的配偶均不携带致病基因,W的兄弟在41岁时因该病去世。W的姐姐生育了4子l女,儿子中3个患有该病,其中2个儿子在幼年时因该病夭折。
(1)XLA(基因B-b)的遗传方式是________________。W女儿的基因型是__________。
(2)XLA的发生是因为布鲁顿氏酪氨酸激酶的编码基因发生突变,下列是W的突变基因可能的来源路径的是______________。
A. 从父亲体细胞遗传至W的初级精母细胞 B. 从父亲次级精母细胞遗传至W的胚胎细胞
C. 从母亲卵原细胞遗传至W的胚胎细胞 D. 从母亲第一极体遗传至W的体细胞
(3)若W女儿已怀孕,为避免患儿出生,一般情况下,选取羊水中胎儿脱落的上皮细胞进行检测,检测的物质是___________。
①上皮细胞中的丙种球蛋白mRNA②上皮细胞中的丙种球蛋白③上皮细胞中的丙种球蛋白基因
(4)W家族的XLA男性患者拥有控制该病的相同基因型,在未接受有效治疗的前提下,一部分幼年夭折,一部分能活到四、五十岁,这一事实表明______________。
A. 该致病基因的表达受到环境的影响 B. 该致病基因的表达与其他基因的表达相关
C. 患者可以通过获得性免疫而延长生命 D. 患者的寿命随致病基因的复制次数增多而变短
W的女儿与另一家族中的男性Ⅱ3结婚,Ⅱ3家族遗传有高胆固醇血症(如图),该病是由于低密度脂蛋白受体基因突变导致。Ⅱ7不携带致病基因。
(5)W的女儿与Ⅱ3彼此不携带对方家族的致病基因,两人育有一子,这个孩子携带高胆固醇血症致病基因的概率是___________。
【答案】(1) ①. X染色体连锁隐性/伴X染色体隐性 ②. XBXb (2)C
(3)③ (4)AB
(5)1/4
【解析】
【分析】分析题意,W的姐姐生育了4子l女,儿子中3个患有该病,还有一个儿子正常,说明不是伴Y遗传,而男性发病率高于女性,所以为伴X隐性。
【小问1详解】
结合题意“W的姐姐生育了4子l女,儿子中3个患有该病,还有一个儿子正常”,说明不是伴Y遗传病,而“W的前辈正常,从W这一代起出现患者,且均为男性”,说明男性发病率高于女性,所以为伴X隐性,则W是XbY,其女儿基因型为XBXb。
【小问2详解】
由于该病为X隐性遗传,该突变基因不可能源于W的父亲,所以其致病基因来自母亲,又由于母本能参与受精的是卵细胞而非极体,且卵细胞是由卵原细胞经减数分裂而来,故W的突变基因可能的来源路径的是从母亲卵原细胞遗传至W的胚胎细胞。故选C。
【小问3详解】
由于本病是丙种球蛋白缺乏症(XLA),是一种B淋巴细胞缺失所造成的免疫缺陷性疾病,而由于基因的选择性表达,上皮细胞中不含上皮细胞中的丙种球蛋白mRNA和上皮细胞中的丙种球蛋白,故应检测③上皮细胞中的丙种球蛋白基因,看其是否发生基因突变。
【小问4详解】
AB、据题意,患者拥有控制该病的相同基因型,其他基因的基因型不一定相同,在未接受有效治疗的前提下,一部分幼年夭折,一部分能活到四、五十岁,说明与环境或其他基因相关,AB正确;
C、由于患者都没有接受在效治疗,故不能得出可以通过获得性免疫而延长生命的结论,C错误;
D、题干不能得出患者的寿命随致病基因的复制次数增多而变短的结论,D错误。
故选AB。
【小问5详解】
据图分析,由于II7不携带致病基因,该病不可能是常染色体隐性遗传,也不可能是X染色体隐性遗传,II4正常,该病不可能是X染色体显性遗传,因此此病为常染色体显性遗传;则I1一定是杂合子,II3是杂合子的概率为1/2,他与W的女儿结婚,后代携带致病基因的概率这1/12×1/2=1/4。
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