真题重组卷04——2023年高考生物真题汇编重组卷(江苏专用)
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冲刺2023年高考生物真题重组卷04
江苏专用(解析版)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2019·江苏)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述,正确的是
A.核酸和蛋白质的组成元素相同
B.核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C.蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D.高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键
【答案】B
【详解】核酸的组成元素是C、H、O、N、P,而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,故核酸和蛋白质的组成元素不完全相同,A错误;核酸包括DNA和RNA,两者的合成都需要相关酶的催化,而这些酶的化学本质是蛋白质,B正确;蛋白质的分解需要蛋白酶的参与,而蛋白酶的本质是蛋白质,因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与,C错误;高温会破坏蛋白质分子的空间结构,但是不会破坏肽键,且核酸分子中不含肽键,D错误。
2.(2019·江苏)下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是
A.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制
B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现
C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动
D.细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起
【答案】D
【详解】细胞分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,其中基因控制蛋白质的合成过程属于基因的表达,A正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,是由程序性死亡相关的基因的表达所启动的,C正确;细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因的突变属于显性突变,而抑癌基因的突变属于隐性突变,D错误。
3.(2021·江苏)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是( )
A.物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关,也与分子大小有关
B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关
C.神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性
D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
【答案】B
【详解】A、物质通过自由扩散的方式进出细胞的速度与浓度梯度有关,也与分子大小有关,A正确;B、小肠上皮细胞通过钠葡萄糖共转运蛋白摄入葡萄糖为主动运输,与钠离子浓度差有关,并不是与细胞质中各种溶质分子的浓度有关,B错误;C、膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,二者都具有特异性,载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,C正确;D、肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输,D正确。
4.(2021·江苏)如图表示人体胃肠激素的不同运输途径,相关叙述正确的是( )
A.胃肠激素都在内环境中发挥作用
B.内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞
C.图中组织液含有激素,淋巴因子、尿素等物质
D.不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同的运输途径
【答案】C
【详解】A、据分析可知,胃肠激素不都在内环境中发挥作用,可在消化道发挥作用,A错误;B、据题图信息可知,内分泌腺细胞可能是自身激素作用的靶细胞,B错误;C、激素通过体液运输,尿素是细胞代谢产生的废物,T细胞产生的淋巴因子存在于体液中。故组织液含有激素,淋巴因子、尿素等物质,C正确;
D、不同胃肠激素的作用特异性主要取决于特异性受体,D错误。
5.(2022·江苏)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D.将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
【答案】C
【详解】A、精子获能是获得受精的能力,不是获得能量,A错误;B、哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同,例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然成分,B错误;C、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程,C正确;D、胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法,D错误。
6.(2022·江苏)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )
A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
【答案】D
【详解】A、农田或公园土壤中含有较多的含脲酶的微生物,A正确;B、为了筛选可分解尿素的细菌,配置的培养基应选择尿素作为唯一氮源,含脲酶的微生物在该培养基上能生长,B正确;C、当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,C正确;D、在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的pH升高,酚红指示剂将变红,因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,能对分离的菌种做进一步鉴定,D错误。
7.(2021·江苏)下列关于生物种群叙述正确的是( )
A.不同种群的生物之间均存在生殖隔离
B.种群中个体的迁入与迁出会影响种群的基因频率
C.大量使用农药导致害虫种群产生抗药性,是一种共同进化的现象
D.水葫芦大量生长提高了所在水体生态系统的物种多样性
【答案】B
【详解】A、不同物种的生物之间均存在生殖隔离,A错误;B、种群中个体的出生和死亡,迁入和迁出会导致种群基因频率的改变,B正确;C、害虫抗药性在喷洒农药之前已经存在,喷洒农药只起选择作用,C错误;D、水葫芦大量生长降低了所在水体生态系统的物种多样性,D错误。
8.(2021·江苏)某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施,并将沿湖地区改造成湿地公园,下列相关叙述正确的是( )
A.该公园生物群落发生的演替属于初生演替
B.公园建成初期草本植物占优势,群落尚未形成垂直结构
C.在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息
D.该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值
【答案】D
【详解】A、由题干信息分析可知,该公园生物群落发生的演替属于次生演替,A错误;B、公园建成初期草本植物占优势,群落的垂直结构不明显,但并不是没有形成垂直结构,B错误;C、在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声属于物理信息,C错误;D、该湿地公园具有旅游观赏和对生态系统调节等作用,这体现了生物多样性的直接价值和间接价值,D正确。
9.通过羊膜穿刺术等对胎儿细胞进行检查,是产前诊断的有效方法。下列情形一般不需要进行细胞检查的是
A.孕妇妊娠初期因细菌感染引起发热
B.夫妇中有核型异常者
C.夫妇中有先天性代谢异常者
D.夫妇中有明显先天性肢体畸形者
【答案】A
【详解】A、孕妇妊娠初期因细菌感染引起发热,没有引起遗传物质的改变,不需要进行细胞检查,A正确;B、夫妇中有核型异常者,则胎儿的核型可能发生了异常,需要通过羊膜穿刺术等对胎儿细胞进行检查,B错误;C、夫妇中有先天性代谢异常者,可能是遗传物质改变引起的疾病,因此需要进行细胞检查,C错误;D、夫妇中有明显先天性肢体畸形者,还可能是先天性遗传病,因此需要进行细胞检查,D错误。
10.(2018·江苏)下列关于特异性免疫及其相关应用的叙述,正确的是
A.效应T细胞都是在胸腺中由造血干细胞分裂分化产生
B.细胞免疫和体液免疫的二次免疫应答都与记忆细胞有关
C.健康人的T细胞直接移植给肿瘤患者可提高患者的免疫力
D.大量制备一种单克隆抗体时需要大量的B细胞和骨髓瘤细胞
【答案】B
【详解】A.效应T细胞可以由T细胞和记忆T细胞分裂分化产生,A错误;B.细胞免疫的二次应答与记忆T细胞有关,体液免疫的二次应答与记忆B细胞有关,B正确;C.健康人的T细胞经过肿瘤免疫以后,移植给肿瘤患者可提高患者的免疫力,C错误;D.因为杂交瘤细胞具有无限增殖的能力,所以制备一种单克隆抗体时不需要大量的B细胞和骨髓瘤细胞,只要将B细胞与骨髓瘤细胞杂交产生的杂交瘤细胞经过筛选后进行培养就可以生产大量的单克隆抗体了,D错误。
11.(2019·江苏)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
【答案】B
【详解】1与2是相同基因,1与3、4可能互为等位基因,1与6、7、8互为非等位基因,A错误;精原细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相同,故均含有基因1~8,B正确;若不考虑交叉互换,1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分开而分离,1与2会在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离,若考虑交叉互换,则1与2可能会在减数第一次分裂的后期随同源染色体分开而分离,1与3可能在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离,C错误;1与5在同一条姐妹染色单体上,5与6是相同的基因,因此1与6的组合不能形成重组配子,D错误。故选B。
12.(2018·江苏)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近),对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是
A.对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B.四组实验中,300 mg/LIAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C.100与300 mg/LIAA处理获得的根生物量相近
D.本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性
【答案】B
【详解】对照组生根数量少是因为枝条中IAA较少,A错误;据图分析可知,四组实验中,300mg/L的IAA浓度下平均生根数最多,说明诱导茎细胞分化出根原基最有效,B正确;图中显示,100与300mg/L处理获得的根的长度相近,但是数量不相等,因此两者获得的根的生物量不相等,C错误;与对照组相比,高浓度下没有体现抑制生根数和根长的现象,因此不能体现出IAA对根生长作用的两重性,D错误。
13.(2018·江苏)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
【答案】C
【详解】神经纤维形成静息电位的主要原因钾离子通道打开,钾离子外流,A错误;bc段动作电位产生的主要原因是细胞膜上的钠离子通道开放,Na+内流造成的,属于协助扩散,不消耗能量,B错误;cd段是动作电位恢复到静息电位的过程,该过程中Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态,C正确;
在一定范围内,动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大,而刺激强度较小时是不能产生动作电位的,D错误。
14.(2022·江苏)航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是( )
A.培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌
B.培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
C.心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖
D.心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
【答案】B
【详解】A、培养心肌细胞的器具要先进行高压蒸汽灭菌,但是试剂并不都需要灭菌,如动物血清不能进行高压蒸汽灭菌,否则会使其中的成分失活,A错误;B、培养心肌细胞的时候既需要氧气(有助于进行有氧呼吸)也需要二氧化碳(有助于维持培养液的pH),B正确;C、在体外培养条件下,细胞会因接触抑制、细胞密度过大、代谢废物积累、营养物质消耗而停止分裂,C错误;D、心肌细胞节律性收缩,受植物性神经的支配,是不随意的,在神经细胞释放的神经递质的支配下跳动,D错误。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得3分,选对不全者得1分,选错或未选者0分.
15.(2021·江苏)为了推进乡村振兴,江苏科技人员在某村引进赤松茸,推广“稻菇轮作”露地栽培模式,如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.当地农田生态系统中引进的赤松茸,是该系统中的生产者之一
B.该模式沿袭了“无废弃农业”的传统,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料
C.该模式充分利用了水稻秸秆中的能量,提高了能量传递效率
D.该模式既让土地休养生息,又增加了生态效益和经济效益
【答案】BD
【详解】A、由图观察可知,赤松茸接种在以秸秆发酵的栽培基料上,属于该生态系统中的分解者,A错误;B、该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统,遵循物质循环再生原理,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料,实现了物质的循环利用,B正确;C、该模式充分利用了秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;D、该模式既让土地休养生息,在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益,D正确。
16.(2022·江苏)在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有( )
A.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18-25℃,泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃
【答案】ACD
【详解】A、乳酸菌属于厌氧菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气,A错误;B、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,同时为了防止发酵过程中发酵液溢出,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以保证乳酸菌进行无氧呼吸,B正确;C、醋酸菌为需氧菌,且发酵温度高于果酒的发酵温度,因此制作好葡萄酒后,除通入无菌空气,还需要适当提高发酵装置的温度,C错误;D、果酒与果醋发酵时温度宜控制在18-25℃,果醋发酵时温度宜控制在30-35℃,泡菜的制作温度低于30-35℃,D错误。
17.(2018·江苏)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC),下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图,下列叙述错误的是( )
A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B.MSC不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老
C.MSC中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡
D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
【答案】ABC
【详解】组织细胞中的DNA与MSC细胞中的DNA相同,但是RNA不同,A错误;组织细胞是MSC细胞增殖分化形成的,因此组织细胞比MSC细胞更容易衰老,B错误;当MSC中的基因都不能表达时,说明该细胞早就已经开始凋亡了,C错误;不同诱导因素能够使MSC分化形成不同类型的细胞,D正确。
18.(2020·江苏)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,下表实验现象合理的是( )
选项
试验材料
试验现象
A
用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片
子叶细胞中有橘黄色颗粒
B
用0.3g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片
紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深
C
用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片
染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D
用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片
部分酵母菌被染成蓝色
A.A B.B C.C D.D
【答案】ABD
【详解】A、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,A正确;B、在0.3g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱外表皮细胞会失水,液泡逐渐减小,颜色变深,B正确;C、观察植物细胞有丝分裂的实验中,制片后细胞已死亡,不能观察到染色体的动态变化,C错误;D、酵母菌涂片中有部分酵母菌已死亡,故用台盼蓝染色后,部分被染成蓝色,D正确。
19.(2019·江苏)下图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知I-1、I-3为M型,I-2、I-4为N型。下列叙述正确的是
A.Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXB
B.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型
C.Ⅱ-2是红绿色盲基因携带者的概率为1/2
D.Ⅲ-1携带的Xb可能来自于I-3
【答案】AC
【详解】仅研究红绿色盲,依题意和图示分析可知:Ⅱ-1的基因型为XbY,由此推知:Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是XBY和XBXb,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型及其比例为XBXB∶XBXb=1∶1。仅研究MN血型,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是LMLM和LNLN,因此Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型均为LMLN。综上分析,Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb,Ⅱ-2是红绿色盲携带者的概率是1/2,A、C正确;Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是LMLM和LNLN,因此Ⅱ-4的基因型为LMLN,表现型为MN型,B错误;Ⅰ-1和Ⅱ-4的基因型均为XBY,因此Ⅲ-1携带的Xb来自于Ⅱ-3,Ⅱ-3携带的Xb来自于Ⅰ-2,即Ⅲ-1携带的Xb可能来自于Ⅰ-2,D错误。故选AC。
三、填空题:本题共5小题,共57分.
20.(2018·江苏)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H]),请回答下列问题:
(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为______________________,其中大多数高等植物的____________________需在光照条件下合成。
(2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在___________________(填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在
____________________(填场所)组装。
(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为____________________后进入乙,继而在乙的____________________(填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的__________________(填场所)转移到ATP中。
(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括___________________(填序号)。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2④酶的合成
【答案】 (1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素 (2) 类囊体膜上 基质中 (3) 丙酮酸 基质中 内膜上 (4)①②④
【详解】(1)根据以上分析已知,甲表示叶绿体,是光合作用的场所,参与光合作用的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素需要在光照条件下合成。
(2)光反应的场所是类囊体薄膜,因此细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到叶绿体内,在类囊体薄膜上组装;二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中,因此核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到叶绿体内,在叶绿体基质中组装。
(3)在氧气充足的条件下,叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,然后进入线粒体基质中,彻底氧化分解成CO2;据图分析,图中叶绿体中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在线粒体内膜上转移到ATP中。
(4)叶绿体光反应产生ATP,因此图中线粒体为叶绿体提供的ATP用于光反应以外的生命活动,如C3的还原、内外物质运输、酶的合成等,而H2O裂解释放O2属于光反应,故选①②④。
【点睛】解答本题的关键是掌握光合作用与呼吸作用的过程以及发生的场所,弄清楚甲、乙代表的细胞器名称及其主要作用,并弄清楚两者之间的物质关系。
21.(2021·江苏)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径,虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”,请据图回答下列问题。
(1)叶绿体在___上将光能转变成化学能,参与这一过程的两类色素是_____。
(2)光合作用时,CO2与C5结合产生三碳酸,继而还原成三碳糖(C3),为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3必须用于再生______;运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖,运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了___个CO2分子。
(3)在光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的______中的还原能输出叶绿体,并经线粒体转化为______中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响,用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦,实验方法是:取培养10~14d大麦苗,将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中,通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后,测定,计算光合放氧速率(单位为µmolO2•mg-1chl•h-1,chl为叶绿素)。请完成下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液
寡霉素难溶于水,需先溶于丙酮,配制高浓度母液,并用丙酮稀释成不同药物浓度,用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组
①_______________
②_______________
对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定
用氧电极测定叶片放氧
③_______________
称重叶片,加乙醇研磨,定容,离心,取上清液测定
【答案】(1) 类囊体薄膜 叶绿素、类胡萝卜素 (2) C5 12
(3) [H] ATP
(4) 在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮 减少叶片差异造成的误差
叶绿素定量测定(或测定叶绿素含量)
【分析】图示表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖的合成以及呼吸作用过程的代谢途径,设计实验研究线粒体对光合作用的影响。
(1)光合作用光反应场所为类囊体薄膜,将光能转变成化学能,参与该反应的光和色素是叶绿素、类胡萝卜素。
(2)据题意在暗反应进行中为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3可以转化为C5继续被利用;一分子蔗糖含12个C原子,C5含有5个碳原子,据图固定1个CO2合成1个C3,应为还要再生出C5,故需要12个CO2合成一分子蔗糖。
(3)NADPH起还原剂的作用,含有还原能,呼吸作用过程中能量释放用于合成ATP中的化学能和热能。
(4)设计实验遵循单一变量原则,对照原则,等量原则,对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素丙酮溶液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片的原因是减少叶片差异造成的误差。称重叶片,加乙醇研磨,定容,离心,取上清液测定其中叶绿素的含量。
22.(2022·江苏)纤毛是广泛存在的细胞表面结构,功能异常可引起多种疾病。因此,研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
(1)纤毛结构如图1所示,由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来,中心体在有丝分裂中的功能是__________________。
(2)某病人肾小管上皮细胞纤毛异常,为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异,对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时,可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来,溶液中添加NaC1至2.0mo1/L的目的是__________________。PCR扩增时,需在__________________催化下,在引物__________________端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
(3)为研究蛋白质X在细胞中的定位,构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白,融合蛋白具有绿色荧光,可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y,构建Y-M重组质粒(在EcoRⅤ位点插入片段)。请完成下表。
分步实验目标
简易操作、结果、分析
PCR鉴定正向重组质粒Y-M(图Ⅱ中融合片段M中有白色的箭头,代表方向)
①选择图Ⅱ引物_____________;②PCR目的产物约为_____________bp。
确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列,下游含有EcoR V+BamH I的识别序列
③质粒测序,图Ⅲ中正确的是____________(选填序列编号)
检测融合蛋白定位
④对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明________________________。
(4)为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化,采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA,经_____________形成cDNA作为模板,PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。从理论上估算,在PCR扩增20个循环的产物中,健康人样品的目的产物大约是病人的_____________倍。
【答案】(1)与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成,是纺锤体形成中心)
(2) 溶解DNA 耐高温DNA聚合酶(Taq酶) 3'
(3) a、b 1100 Q4 X蛋白参与中心体的形成
(4) 逆转录 32
【详解】(1)中心体与有丝分裂有关,是纺锤体的组织中心。
(2)从细胞样品中分离DNA时,可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来,DNA在2.0mo1/L的NaC1溶液中的浓度最大,高于或低于这一浓度,DNA的溶解度均会下降,因此实验过程中添加NaC1至2.0mo1/L的目的是溶解DNA。PCR扩增时,需在耐高温的DNA聚合酶(即Taq聚合酶)的催化下,在引物的3’端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
(3)PCR扩增目的DNA片段时,在引物的3’端进行DNA链的延伸,据图可知,应选择图II中的引物a和引物b,PCR目的产物约为300+800=1100bp。确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列,下游含有EcoR V+BamH I的识别序列,根据题干信息构建Y-M重组质粒(在EcoRⅤ位点插入片段),Y-M的连接处测序后部分序列应含有EcoR V+BamH I的识别序列,根据EcoR V识别位点,应选择序列Q4。对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明蛋白质X参与中心体的组成。
(4)研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化,采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA,经逆转录形成cDNA作为模板,PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数),说明病人基因Z表达较弱,设健康人Z基因的cDNA数为x,病人Z基因的cDNA数为y,则有x×215=y×220,从理论上估算,在PCR扩增20个循环的产物中,健康人样品的目的产物大约是病人的25=32倍。
23.(2020·江苏)已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下:
请回答下列问题:
(1)设计实验①与实验②的主要目的是验证__________。
(2)理论上预期实验①的F2基因型共有_________种,其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为__________,雄性个体中表现上图乙性状的概率为__________。
(3)实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇,请分析:
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的,则该蝇的基因型为__________。
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该蝇产生的配子为__________。
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表现型为__________的果蝇与其杂交。
【答案】 (1) 眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关 (2)12 0 3/8 (3)XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼雄性
【详解】(1)据图可知,无论正交还是反交,长翅性状在雌雄中都无差别,而眼色在雄性中结果不同,故通过实验①和②,主要是验证眼色性状的遗传与性别有关,而翅形性状的遗传与性别无关。
(2)据分析可知,实验①中F1分别为AaXBY、AaXBXb,雌雄相互交配所得F2的基因型种类为3×4=12种。F2的雌性个体中不会出现XbXb个体,故表现甲性状即残翅白眼的概率是0;雄性个体中表现乙性状即长翅红眼的概率为3/4×1/2=3/8。
据分析可知,只考虑眼色,实验②中F1分别为XBXb(长红♀)、XbY(长白♂),因此:
I、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是基因突变导致的,则其基因型应为XbXb;
II、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则其基因型应为XbXbY,该果蝇经减数分裂产生的配子有XbXb、Y、Xb、XbY。
III、若要鉴别F1中出现的长翅白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY,则应选择某一雄性果蝇与之杂交;若选择XbY,则子代无论雌雄都表现为白色,因此,应该用表现型为红色的雄蝇进行杂交。
24.(2019·江苏)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入__________试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________(填序号)。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加__________,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是__________。
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如下图所示),40℃温育30 min后,分别加入斐林试剂并60℃水浴加热,观察试管内颜色变化。
请继续以下分析:
①设置试管1作为对照,其主要目的是_________。
②试管2中应加入的X是__________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是_________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是__________。
【答案】 (1) 双缩脲 ①②③ (2) 碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少 (3)排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 发芽前玉米 蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
【详解】(1)根据以上分析可知,检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂;该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液,需要用滴管滴加双缩脲试剂B液,但是该实验不需要加热,也不需要显微镜观察,故选①②③。
(2)检测淀粉应该用碘液;胚乳呈现蓝色块状,说明胚乳含有大量的淀粉,而随着时间的延长,蓝色块状变小了,说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。
(3)①该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用,在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖,还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉,作为对照试验,其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。
②根据单一变量原则,1号试管加的是缓冲液作为对照,3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液,则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。
③3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶,催化淀粉水解产生了还原糖,因此其颜色由蓝色变成了砖红色;如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色,可能是因为淀粉酶已失活,不能催化淀粉水解。
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