卷05【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷(山东卷)(解析版)
展开【押题演练】备战2023年高考全真模拟押题卷(山东卷)
高三生物
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1、当细胞中错误折叠蛋白在内质网聚集时,无活性BiP—PERK复合物发生解离,形成游离的BiP蛋白与PERK蛋白。BiP可以识别错误折叠的蛋白质,促进它们重新正确折叠并运出。PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化,一方面抑制多肽链进入内质网,另一方面促进BiP表达量增加。下列说法错误的是( )
A.当BiP—PERK复合物存在时,多肽链进入内质网折叠和加工
B.当PERK以游离状态存在时,内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡
C.提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常
D.磷酸化的PERK可以抑制多肽链进入内质网
【答案】B
【分析】反馈调节是一种系统自我调节的方式,指的是系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。
题中错误折叠蛋白在内质网聚集时,PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化,形成磷酸化的PERK,抑制多肽链进入内质网,这属于反馈调节,以保证合成蛋白质的正确率。
【详解】A、由题可知,当BiP-PERK复合物存在时,说明细胞中没有错误折叠蛋白在内质网聚集,则多肽链进入内质网折叠和加工,A正确;
B、由题可知,当PERK以游离状态存在时,BiP表达量增加,BiP可以识别错误折叠的蛋白质,促进它们重新正确折叠并运出,蛋白质被运出需要内质网形成囊泡,说明当PERK以游离状态存在时,内质网能产生包裹蛋白质的囊泡,B错误;
C、由题意可知,提高磷酸化激酶活性可促进PERK发生磷酸化,从而促进BiP表达量增加,BiP可以识别错误折叠的蛋白质,促进它们重新正确折叠并运出,即提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常,C正确;
D、当细胞中错误折叠蛋白在内质网聚集时,即内质网中的多肽链较多时,PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化,形成磷酸化的PERK,抑制多肽链进入内质网,这属于反馈调节,D正确。
故选B。
2、农作物生长所需的氮元素主要以NO3-的形式被根系从土壤中吸收。图1表示根细胞中NO3-和H+的转运机制,图2表示作物甲、乙的根细胞吸收NO3-的速率与土壤02浓度的关系。下列叙述正确的是( )
A.硝酸盐转运蛋白转运离子时需与离子结合,且自身构象改变
B.质子泵具有高度的专一性,只具有运输H+的功能
C.作物甲根细胞膜上硝酸盐转运蛋白的数量一定比作物乙多
D.a点时及时松土可促进作物乙根细胞的有氧呼吸,有利于根细胞吸收NO3-
【答案】A
【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输,该运输方式的特点是:从低浓度一侧运输到高浓度一 侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】A、由图可判断NO3-进入根细胞的运输与O2浓度有关,消耗能量可判断运输方式是主动运输,主动运输需要转运蛋白与离子的结合,此过程转运蛋白自身构象改变,A正确;
B、质子泵具有专一性,具有运输H+的功能和催化ATP水解功能,B错误;
C、作物甲和作物乙各自在NO3-最大吸收速率时,作物甲根细胞吸收NO3-的速率大于作物乙,甲根细胞消耗O2消耗更多,所以作物甲根细胞的呼吸速率释放的能量大于作物乙,甲根细胞膜上硝酸盐转运蛋白的数量不一定比作物乙多,C错误;
D、O2浓度大于a时作物乙吸收NO3-的速率达到最大值,a点时及时松土不能促进作物乙根细胞的有氧呼吸,D错误。
故选A。
3、新鲜菠萝肉中的菠萝蛋白酶使人在食用过程中产生刺痛感。研究发现菠萝蛋白酶的活性与温度及NaCl浓度的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.20℃处理和60℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响不同
B.菠萝蛋白酶能损伤口腔黏膜,是由于该酶可分解黏膜细胞的蛋白质
C.菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,建议食用前用此温度的水浸泡菠萝
D.该实验中不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都是抑制作用
【答案】C
【分析】酶的特性:(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
【详解】A、据图可知,菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,此时酶活性最高,20℃处理酶活性受到抑制,60℃处理酶的结构发生改变,所以20℃处理和60℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响不同,A正确;
B、菠萝蛋白酶能分解黏膜细胞中的蛋白质,从而损伤口腔黏膜,B正确;
C、菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,此时酶活性最高,食用前在此温度下浸泡菠萝,该菠萝蛋白酶的活性高,食用后对口腔黏膜的作用最大,疼痛感较强,故不建议食用前在此温度下浸泡菠萝,C错误;
D、由NaCl处理曲线图分析可知,在一定NaCl浓度处理下菠萝蛋白酶的活性下降,且随着NaCl的浓度增加,菠萝蛋白酶的活性呈下降趋势,所以食用前用盐水浸泡能降低痛感的原因是适当浓度的食盐可以导致酶结构发生改变,降低酶活性,D正确。
故选C。
4、将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后,测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率,结果如图。下列说法错误的是( )
A.温度可通过影响酶的活性影响暗反应的进行
B.两组植株的CO2吸收速率最大值接近
C.35℃时两组植株的CO2固定速率相同
D.HT植株体现出对高温环境的适应性
【答案】C
【分析】影响光合作用的外界因素有光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素、水等。净光合作用速率=总光合作用速率-呼吸作用速率。
【详解】A、暗反应需要酶催化,温度能影响酶活性从而影响暗反应的进行,A正确;
B、据图,两曲线对应的纵坐标的最大值即CO2吸收速率接近,B正确;
C、图中纵坐标表示的是净光合速率,35℃时两组植株CO2的吸收速率相同,即净光合速率相同,但两种植株的呼吸速率未知,两种植株的CO2固定速率不一定相同,C错误;
D、HT植株的最大CO2吸收速率对应的温度比CT植株高,体现出对高温环境的适应性,D正确。
故选C。
5、某雌雄同株植物的花色有三种表型,受三对独立遗传的等位基因R/r、B/b、D/d控制,已知基因R、B和D三者共存时表现为红花(分为深红花、浅红花两种表型)。选择深红花植株与某白花植株进行杂交,F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:白花=1:26:37。下列关于F2的说法错误的是( )
A.浅红花植株的基因型有7种,白花植株的基因型有19种
B.白花植株之间杂交,后代可能出现浅红花植株
C.浅红花植株自交,后代中会有白花植株出现
D.浅红花和白花植株杂交,后代中会有深红花植株出现
【答案】D
【分析】1、控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】A、由F2中深红花:浅红花:白花=1:26:37可知,深红花比例为1/64,即1/4×1/4×1/4,应为显性纯合子,浅色花为三个基因全部为显性但是三个基因不能同时为纯合子,白花即必须有一个基因为隐性,所以R_ B_ D_,基因型共2×2×2=8种,去掉纯合子即浅红花7种,后代基因型一共3×3×3=27种,白花植株的基因型为27-8=19种,A正确;
B、白花植株之间杂交,如rrBBDD和RRbbdd杂交后代基因型为RrBbDd为浅红花植株,B正确;
C、如果浅红花植株为杂合子RrBbDd自交,后代会出现白花植株,C正确;
D、由于白花植株必须有一个基因是隐性纯合子,所以浅红花和白花植株杂交,后代中不会有深红花植株出现,D错误。
故选D。
6、甲、乙为某种二倍体植物的植株,其体细胞中2对同源染色体(I和Ⅱ)及相关基因分别见图甲和图乙,其中图乙表示变异情况,且变异不影响基因的表达。减数分裂时,染色体联会过程均不发生交叉互换。A和a分别控制高茎和矮茎;B和b分别控制红花和白花。下列说法错误的是( )
A.甲植株进行自交产生的高茎白花后代中杂合子占2/3
B.乙植株发生的变异类型是易位,基因B的碱基序列未改变
C.乙植株减数分裂过程中,会产生同时含有a、B、b的配子
D.甲、乙植株杂交,后代中高茎红花植株占9/16
【答案】D
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图中两对等位基因分别位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。乙图中非同源染色体之间发生了易位,属于染色体结构变异。
【详解】A、由于甲植株的基因型为AaBb,所以其自交产生的子代中高茎白花个体的基因型为A-bb,其中杂合子占2/3,A正确;
B、乙植株发生的变异类型是易位,易位并不改变基因的碱基序列,所以基因B的碱基序列未改变,B正确;
C、乙植株减数分裂过程中,若含基因a、B的染色体I与含b的染色体Ⅱ组合,则会产生同时含有a、B、b的配子,C正确;
D、由于乙植株产生的配子可能为A、aBb、Ab、aB,甲产生的配子为AB、Ab、aB、ab,则后代高茎红花的A-B-的比例为1/4+1/4×1/4+1/4×1/4=6/16,D错误。
故选D。
7、在DNA甲基转移酶(Dnmt)的作用下,基因启动子区发生5'胞嘧啶的甲基化可导致基因转录沉默。某植物用5-azaC处理后,5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低,开花提前。当敲除Dnmt 基因时,甲基化的DNA复制出的子链不会被甲基化。下列说法正确的是( )
A.5'胞嘧啶的甲基化导致启动子区的碱基序列发生改变
B.5-azaC的去甲基化作用直接导致相应基因的基因频率升高
C.Dnmt基因通过控制Dnmt的合成直接控制生物的性状
D.双链均甲基化的DNA在无Dnmt时,复制两次可得到去甲基化的DNA
【答案】D
【分析】分析题干可知:Dnmt 基因的表达产物DNA甲基转移酶(Dnmt)会使基因启动子区发生5'胞嘧啶的甲基化可导致基因无法正常转录和表达,进一步影响生物性状。
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,DNA甲基化是表观遗传的一种类型。
【详解】A、DNA甲基化是表观遗传的一种类型,表观遗传是指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,故5'胞嘧啶的甲基化并未改变启动子区的碱基序列,A错误;
B、5-azaC的去甲基化作用只是解除了基因转录沉默,基因能够正常表达,但是基因的种类和数量并未发生改变,即5-azaC的去甲基化作用并不会导致相应基因的基因频率升高,B错误;
C、据题干,Dnmt 基因合成DNA甲基转移酶(Dnmt),基因通过控制酶的合成影响代谢进而间接控制生物性状,C错误;
D、根据题干“ 当敲除Dnmt 基因时,甲基化的DNA复制出的子链不会被甲基化”,结合DNA的半保留复制特点,以一个双链均甲基化的DNA复制为例,复制一次的时候,得到的两个DNA分子均为一条甲基化的链和一条正常的链;复制两次后会得到2个DNA分子其两条链均为正常链,无甲基化,另外2个DNA分子均为一条链甲基化,另一条链正常,D正确。
故选D。
8、细胞膜对离子通透性的高低可用电导表示,电导越大,离子的通透性越高。下图表示神经细胞产生动作电位过程中Na+、K+电导的变化。据图分析,下列说法正确的是( )
A.形成动作电位的过程中只有Na+通道开放
B.动作电位达到峰值时,Na+内流速率最大
C.K+通道的开放晚于Na+通道,但持续时间更长
D.K+通道关闭后,细胞膜两侧的电位差不再变化
【答案】C
【分析】神经细胞处于静息状态时,细胞膜的电位是外正内负;当接受刺激产生动作电位时,细胞膜对Na+通透性增大,大量的Na+内流,导致细胞膜的电位变为外负内正,而整个过程中,K+的变化不大。
【详解】A、结合图示可以看出,在动作电位形成过程中钾离子电导也有增加,因而可说明,形成动作电位的过程中不只有Na+通道开放,A错误;
B、动作电位形成时,钠离子内流,其内流的方式是协助扩散,因此在动作电位形成之初,其内流的速度最大,B错误;
C、结合图示可以看出,钾离子的电导增加在钠离子电导增加之后,因而可推测,K+通道的开放晚于Na+通道,但持续时间更长,C正确;
D、K+通道关闭后,其他离子的转运也会引起细胞膜两侧的电位差变化,D错误。
故选C。
9、T细胞表面存在PD-1(程序性死亡受体1),正常组织细胞表面存在PD-1的配体——PD-L1分子,该分子与PD-1结合后,T细胞的活性被适当抑制,而癌细胞可通过表达PD-L1而表现出“免疫逃逸”(图甲)。“肿瘤免疫疗法”尝试通过使用PD-1/PD-L1抑制剂,实现通过自身免疫系统杀灭癌细胞的目的(图乙),下列关于“肿瘤免疫疗法”的相关叙述错误的是( )
A.T细胞分泌的细胞因子和浆细胞分泌的抗体均属于人体第三道防线中的免疫活性物质
B.若T细胞中PD-1基因的表达量下降,将会使人患免疫缺陷病
C.抗原呈递细胞把抗原传递给T细胞以及T细胞对癌细胞的杀伤作用均体现了细胞膜的信息交流功能
D.PD-1/PD-L1抑制剂可能会影响T细胞对正常组织细胞的识别功能,导致患者机体免疫系统被过度激活并产生不良反应
【答案】B
【分析】1、第一道防线:由皮肤、黏膜、和呼吸道黏膜上纤毛等组成,其功能为阻挡或杀死病原体、扫除异物作用;第二道防线:由溶菌酶和吞噬细胞等组成,其功能为溶解、吞噬、和消灭病原体;第三道防线:主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的,其功能是产生抗体,清除抗原。
2、特异性免疫是在非特异性免疫的基础上建立的,是个体在生活过程中接受抗原性异物刺激后获得的后天性防御机制,通常只能某一特定的病原体或异物起作用,在作用强度上远远超过了非特异性免疫。
【详解】A、免疫活性物质包括细胞因子、抗体和溶菌酵等,细胞因子由辅助性T细胞分泌,抗体由浆细胞分泌,它们均属于人体第三道防线(特异性免疫)中的免疫活性物质,A正确;
B、免疫缺陷病是指机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,若T细胞中PD-1基因的表达量下降,PD-L1分子对T细胞的抑制作用减弱,T细胞可能会对正常组织细胞进行攻击,不属于免疫缺陷病的范畴,B错误;
C、抗原呈递细胞把抗原传递给T细胞以及T细胞对癌细胞的杀伤作用均需要相关细胞把抗原的信息传递给另一个细胞,因此均能体现细胞膜的信息交流功能,C正确;
D、PD-L1 抑制剂作用于癌细胞上的 PD-L1,使癌细胞不能抑制T细胞对它的杀作作用,达到清除癌细胞的目的,另一方面,PD-1/PD-L1抑制剂能分别与T细胞表面的 PD-1以及正常组织细胞表面的PD-LI结合,导致T细胞的活性未能被适当抑制,过度激活机质免疫系统导致T细胞会对正常组织细胞进行攻击,而引发患者机体出现不良反应,D正确。
故选B。
10、为探究植物之间的信息交流是通过地上信号还是地下信号进行,研究者设计了如下实验。将11株盆栽豌豆等距排列,6~11号植株在根部有管子相通,在不移动土壤的情况下,化学信息可以通过管子进行交流;1~6号的根部不联系,用高浓度的甘露醇浇灌(高渗透压,模拟干旱)来刺激6号植株(如图a),15min 后,测定所有植株的气孔开放度,结果如图b所示。对6号植株进行干旱诱导后1h,再次测定所有植株的气孔开放度,发现6~11号植株的气孔大多数都关闭了。下列叙述错误的是( )
A.在不受干旱胁迫时,1~11号植株的气孔开放度无显著差异
B.据图分析可知,植物之间可以通过地下信号进行信息交流
C.在干旱条件下,植株的气孔开放度大小与距离6号植株的远近无关
D.随着时间的推移,根部产生的助追信号会不断地通过地下通路传递
【答案】C
【分析】由图可知,该实验中模拟的环境是干旱,由此可见植物的生命活动除了受基因控制和激素的调节,还受环境因素的影响,植物气孔关闭,导致二氧化碳供应不足,进而使得植物体光合速率下降。
【详解】A、由图可知,对照组8、9、10、11的气孔开放度无明显差异,可说明在不受干旱胁迫时,各植株的气孔开放度无显著差异,A正确;
B、因为在模拟干旱环境后,可以看到根部有联系的植株其气孔开放度更低,因此判断是在地下部分交流信息的, B正确;
C、由图可知,6~8号气孔开放度小于9~11号,可知在干旱条件下,植株的气孔开放度大小与距离6号的远近有关,C错误;
D、分析题图,距离越远的植株其气孔开度越小,但8号的气孔开度小于7号,可推测随着时间的推移,根部产生的助追信号会不断地通过地下通路传递,D正确。
故选C。
11、空心莲子草是水陆两栖草本植物,是恶性入侵杂草,常泛滥于农田,空地,鱼塘,河道,抢占农作物的水分,肥料和生长空间,空心莲子草会消耗较多的水体溶解氧,缺氧死亡的鱼虾等腐烂后会污染水质,从而严重破坏水体生态环境。科研人员推测,空心莲子草可能通过释放化学物质毒害本土物种,为此他们用空心莲子草地上部分和根系的浸提液进行了实验研究,结果如图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A.空心莲子草会导致入侵地的物种丰富度下降,甚至改变群落演替的方向
B.在这三种植物中,空心莲子草浸提液对紫花苜蓿的影响最大
C.空心莲子草地上部分的浸提液与根系的浸提液对燕麦种子的影响效果大体相同
D.随着空心莲子草浸提液浓度的升高,三种植物种子细胞膜损伤率增大,可能导致种子萌发率降低
【答案】B
【分析】1、群落演替的影响因素(1)群落内部因素(根本原因):群落内部环境的变化-动力;种内和种间关系动态变化-催化剂。(2)外界环境因素(重要条件):自然因素:火灾、洪水、严寒等;人类活动:人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。2、生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
【详解】A、外来物种入侵可能导致本地物种多样性下降甚至改变食物链食物网的营养关系,导致群落演替方向的改变,A正确;
B、根据图中空心莲子草浸提液对牧草种子细胞膜损伤率的影响,可看出紫花苜蓿的损伤率最低,因而空心莲子草浸提液对紫花苜蓿的影响最小,B错误;
C、在等浓度情况下,空心莲子草地上部分浸提液与根系浸提液对燕麦种子的损伤率几乎相同,因而影响效果大体相同,C正确;
D、空心莲子草浸提液浓度升高,三种牧草种子的细胞膜损伤率均增大,种子大部分细胞死亡,部分种子不发芽,萌发率降低,D正确。
故选B。
12、边缘效应是指在两个或多个不同性质的生态系统交互作用处,由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化。沿着生态系统的边缘产生了有差异的环境条件,形成边缘效应带,此处群落结构复杂,各种生物由激烈竞争发展为各司其能,各得其所,相互作用,形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。下列说法错误的是( )
A.人类活动增强,导致自然生境片段化,增加了边缘效应带的数量
B.处于边缘效应带的鸟类可能比生活在森林深处的鸟类更警觉
C.研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义
D.边缘效应会改变生态系统的群落结构但不会影响其物种丰富度
【答案】D
【分析】边缘效应是由于不同性质的生态系统交互作用,导致其组分和行为发生变化的现象,边缘效应带上,群落结构复杂,各种生物由激烈竞争发展为各司其能,各得其所,相互作用,形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络,所以研究利用好边缘效应对保护生物多样性具有重要意义。
【详解】A、人类活动增强,打破原有生态系统,导致自然生境片段化,使得靠近的两个或多个不同性质的生态系统交互作用,增加了边缘效应带的数量,A正确;
B、根据题意,处于边缘效应带的生物竞争激烈,可能比生活在森林深处的鸟类更警觉,B正确;
C、边缘效应带上群落结构复杂,各种生物由激烈竞争发展为各司其能,各得其所,相互作用,形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络,研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义,C正确;
D、由题干信息边缘效应“群落结构复杂”,可知物种丰富度会增大,D错误。
故选D。
13、《礼记·月令》中记载:“仲冬之月,乃命大酋,秫稻必齐,曲蘖必时,湛炽(清洁煮沸)必洁,水泉必香,陶器必良,火齐必得。兼用六物,大酋兼之,毋有差贷。”这是一套比较完整的酿酒工艺流程,对于酿酒时节、原料选择等都有严格规定,更对我国酿酒技术的发展有着深远的影响。下列说法正确的是( )
A.“秫稻必齐”可为酿酒提供丰富的糖,随着发酵的进行糖含量会升高
B.为防止二次污染,应在“湛炽”后立即接种酿酒的酒曲
C.“陶器必良”可以确保酵母菌产生酒精的同时避免醋酸的产生
D.在适宜的温度下发酵,发酵液的温度并不会随发酵的进行而改变
【答案】C
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、酿酒过程中,酵母菌进行无氧呼吸分解糖类产生酒精和二氧化碳,糖含量下降,A错误;
B、在“湛炽”后立即接种酿酒的酒曲,会杀死酵母菌,应在冷却后加入酒曲,B错误;
C、“陶器必良“是为了有良好的容器从而控制好发酵过程气体条件(无氧条件),可以确保酵母菌产生酒精的同时避免醋酸的产生,C正确;
D、在发酵的过程中,酵母菌进行呼吸作用,产生的热能会使发酵液的温度升高,D错误。
故选C。
14、草莓是无性繁殖的作物,它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累,会导致产量降低,品质变差。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列说法正确的是( )
A.通常采用70%的酒精和5%次氯酸钠溶液对甲进行灭菌处理
B.B过程常采用显微注射法将SMYELV-CP导入草莓细胞
C.A、B、C过程都属于细胞工程的操作,体现了植物细胞的全能性
D.判断两种选育方法的效果时,只有方法二需要通过病毒接种实验
【答案】D
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。
【详解】A、植物组织培养过程中,需要用体积分数70%酒精和质量分数5%次氯酸钠溶液对甲(外植体)进行消毒,不是灭菌,保证植物组织培养的成功,A错误;
B、B过程表示将目的基因(SMYELV-CP)导入植物细胞(草莓细胞),常采用农杆菌转化法,显微注射法是将目的基因导入动物细胞常用的方法,B错误;
C、B和C表示通过转基因技术获得抗病毒草莓,属于基因工程技术的操作,C错误;
D、无病毒苗应根据植株性状检测,不需要接种病毒,抗病毒苗需要通过病毒接种的方式来判断选育方法的效果,因此只有方法二需要通过病毒接种实验,D正确。
故选D。
15、CD47是一种在多种细胞中广泛表达的跨膜糖蛋白,能够与巨噬细胞膜上的受体结合,并抑制其吞噬作用。结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6—5倍。科研人员尝试合成抗CD47的单克隆抗体,并进一步探究其对巨噬细胞吞噬作用的影响。过程如下图所示,下列分析正确的是( )
A.可用灭活病毒诱导②过程两种细胞融合,该方法也适用于植物体细胞的杂交
B.③过程可利用CD47糖蛋白筛选出目标杂交瘤细胞
C.抗CD47单克隆抗体与巨噬细胞结合,增强其吞噬作用
D.在肿瘤细胞培养液中加入抗CD47抗体将抑制肿瘤细胞的增殖
【答案】B
【分析】1、单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
3、单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
【详解】A、植物体细胞杂交过程可用物理或化学法诱导,但不能用灭活的病毒诱导,灭活病毒可诱导动物细胞的融合,A错误;
B、筛选步骤的目的就是从未融合的效应B细胞、两个效应B细胞融合形成的细胞、未融合的骨髓瘤细胞、两个骨髓瘤细胞融合形成的细胞及骨髓瘤细胞与效应B细胞融合形成的细胞,所组成的细胞群中筛选出骨髓瘤细胞与效应B细胞融合形成的细胞,可利用CD47糖蛋白特异性结合的功能筛选目标杂交瘤细胞,B正确;
C、实验组中加入了单克隆抗体,抗体与肿瘤细胞表面的CD47发生特异性结合,从而解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,吞噬细胞的吞噬指数显著高于对照组,C错误;
D、利用抗CD47抗体抑制肿瘤细胞表面的CD47蛋白的活性,可促进巨噬细胞吞噬肿瘤细胞,不能抑制肿瘤细胞的增殖,D错误。
故选B。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但选不全的得1分,有选错的得0分。
16、在细胞生长和分裂的活跃期,线粒体通过中间分裂产生两个子线粒体。当线粒体出现损伤(如Ca2+和活性氢自由基ROS增加)时,线粒体会通过外周分裂产生大小不一的子线粒体,其中较小的子线粒体不包含复制型DNA(mtDNA),最终被自噬体吞噬,即线粒体自噬,而较大的子线粒体得以保全。下列叙述错误的是( )
A.外周分裂可以增强高ROS和高Ca2+对线粒体的损伤
B.线粒体分裂产生的子线粒体中不都含有mtDNA
C.线粒体自噬会导致线粒体数量减少,细胞代谢减慢
D.中间分裂和外周分裂均需溶酶体参与
【答案】ACD
【分析】溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老损伤的细胞器和吞噬杀死侵入细胞的细菌或病毒,与细胞自噬密切相关的细胞器是溶酶体
【详解】A、根据题干信息可知,当线粒体出现损伤(如Ca2+和活性氧自由基ROS增加)时,线粒体会通过外周分裂产生大小不一的子线粒体,其中较小的子线粒体不包含复制型DNA(mtDNA),最终被自噬体吞噬,即线粒体自噬,由此可知,外周分裂可以降低高ROS和高Ca2+对线粒体的损伤,A错误;
B、根据题干可知,线粒体会通过外周分裂产生大小不一的子线粒体,其中较小的子线粒体不包含复制型DNA(mtDNA),B正确
C、中间分裂可增加线粒体的数量,外围分裂可产生大小两个线粒体,小的线粒体发生自噬大的线粒体仍然存在,不改变线粒体的数量,C错误;
D、根据题干信息可知,中间分裂不需要溶酶体参与,但是外周分裂,产生的较小的子线粒体最终被自噬体吞噬,需要溶酶体参与,D错误。
故选ACD。
17、某研究员对某自然动物种群进行了调查,发现1千个个体中的基因组成:AA有300个、Aa有600个、aa有100个。不考虑突变,下列相关叙述错误的是( )
A.该种群与生存地环境、其他物种之间都存在着协同进化
B.若干年后再次调查得出A基因频率为60%,说明该种群未发生进化
C.若环境发生改变,aa个体不适宜生存,则a基因频率会一直降低直至为0
D.该自然动物种群中全部A和a基因的总和构成基因库
【答案】CD
【分析】不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,称为协同进化;生物进化的实质是基因频率的定向改变;基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因。
【详解】A、任何生物的进化都会受到其生存环境及不同物种的影响,A正确;
B、该种群A基因频率=(2×300+600)/2×(300+100+600)=60%,若干年后再次调查得出A基因频率仍为60%,生物进化的实质是基因频率的改变,该种群基因频率未改变,说明其未发生进化,B正确;
C、若基因型为aa的个体不能适应环境的变化而逐渐被淘汰,则a基因频率会降低,由于存在Aa个体,所以a基因频率不会为零,C错误;
D、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因,以该自然动物种群中全部A和a基因的总和不能构成其基因库,D错误。
故选CD。
18、褪黑素白天分泌少﹐晚上分泌多,能使人迅速入睡。人体下丘脑视交叉上核(SCN)是人或哺乳动物脑内的昼夜节律起搏器,可调节身体内各种昼夜节律活动,对于调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用,其中松果体细胞分泌的激素——褪黑素的调控机理如图所示。下列分析错误的是( )
A.图示调节过程体现了分级调节和反馈调节的特点
B.SCN、下丘脑、垂体和睾丸的细胞均有褪黑素的受体
C.晚上长时间的光刺激会促进褪黑素的分泌从而干扰睡眠
D.光周期信号调节雄性动物生殖的方式属于体液调节
【答案】CD
【分析】分析题图可知,光周暗信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控,该调控过程包括神经调节和体液调节,其中神经调节的反射弧为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。其中松果体分泌的褪黑素能够通过体液运输反作用于下丘脑。
【详解】A、下丘脑通过释放促性腺激素释放激素,来促进垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素则可以促进睾丸的活动,合成和释放雄性激素,这就是所谓的分级调节,其中雄性激素分泌过多会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,该过程属于负反馈调节,A正确;
B、由图可知,褪黑素能作用于下丘脑视交叉上核(SCN)细胞、下丘脑细胞、垂体细胞和睾丸细胞,因此SCN、下丘脑、垂体和睾丸的细胞均有褪黑素的受体,B正确;
C、由“褪黑素白天分泌少,晚上分泌多”可知,长时间光刺激会抑制褪黑素的分泌,因此晚上长时间的光刺激会抑制褪黑素的分泌从而干扰睡眠,C错误;
D、光周暗信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控,该调控过程包括神经调节和体液调节,其中神经调节的反射弧为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器,松果体分泌的褪黑素及下丘脑、垂体和睾丸分泌的激素进行调节属于体液调节,D错误。
故选CD。
19、如下图表示不同环境条件下生物体的同化量在以下三项主要生命活动中分配的情况:①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量;②用于避免捕食者捕食所消耗的能量;③用于产生下一代所消耗的能量。下列叙述正确的是( )
A.最可能出现在群落演替早期的是情况甲,该种群的种群密度呈增大趋势
B.乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠
C.与其他生物的竞争、捕食越激烈,种群用于繁殖的能量比例就越大
D.引入鼠的天敌可使鼠的能量分配向情况丙转变,从而降低鼠的环境容纳量
【答案】ABD
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
每一营养级能量的去路:①流向下一营养级(最高营养级除外),②自身呼吸消耗,③分解者分解利用,④未被利用。
【详解】A、最可能出现在群落演替早期的是情况甲,低竞争低捕食,所以该种群的种群密度呈增大趋势,A正确;
B、乙为高竞争影响,说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠,B正确;
C、与其他生物的竞争、捕食越激烈,消耗的能量就越多,导致种群用于繁殖的能量比例就越小,C错误;
D、为防治农田鼠害,可引入天敌,使鼠的能量分配向情况丙转变,使种群用于繁殖的能量比例较少,从而降低鼠的环境容纳量,D正确。
故选ABD。
20、原核细胞中存在多个R—M系统以对抗外来DNA入侵,每个R—M系统由一个限制酶和相对应的甲基化酶组成,甲基化酶可在特定序列上对DNA进行甲基化,保护其不被限制酶降解。限制性内切核酸酶Sal I和Xho I识别序列与切割位点如图。用Sal I切割目的基因两侧,用Xho I切割载体质粒,再用DNA连接酶处理可形成重组质粒。下列说法错误的是( )
A.限制酶催化DNA链中相邻核苷酸之间磷酸二酯键的断裂
B.重组质粒上有1个限制酶SalI和1个限制酶XhoI的识别序列
C.DNA特定序列的甲基化可能导致基因的表达发生可遗传的改变
D.R—M系统中的限制酶和甲基化酶分别对细菌内源性和外源性DNA起作用
【答案】BD
【分析】限制酶:(1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来。(2)特异性:能够识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(3)结果:形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶能识别特定的脱氧核苷酸序列并催化DNA链中两个特定脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的断裂,A正确;
B、由于SalI和XhoI识别序列不同但是切割产生相同的黏性末端,则连接以后不能被SalI和XhoI识别,所以重组质粒上不存在被限制酶SalI和限制酶XhoI的识别序列,B错误;
C、DNA特定序列的甲基化影响了酶的识别,则可能导致基因的表达发生可遗传的改变,C正确;
D、R—M系统中的限制酶和甲基化酶分别对细菌外源性和内源性DNA起作用,D错误。
故选BD。
第II卷
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21、原生质体是细胞壁以内所有结构的总称。原生质体能够高效地摄取外源DNA、细胞器甚至细胞核,为植物体细胞杂交、种子资源库建立及基础理论研究提供了非常理想的实验操作受体系统。请回答下列问题:
(1)为分离某植物原生质体,可将流水冲洗后的外植体用_________消毒,然后立即用无菌水冲洗,再用_________处理一定时间,冲洗后,放入配好的缓冲液中,用小刀切碎,加入含有纤维素酶和果胶酶的酶溶液,水浴加热一段时间后,过滤、离心即可获得原生质体。分离出的原生质体需要进行活性检测,可采用_________(答出一点即可)等方法进行检测。
(2)获得的原生质体经过细胞壁再生,经过_________形成愈伤组织。与外植体相比,愈伤组织的特点是_________。比较生根培养基和分芽培养基,二者的基本组成成分相同,但用于诱导细胞分化的_________不同。
(3)为保证原生质体在制备过程中的完整性,(1)中所用的酶溶液需要加入一定浓度的甘露醇溶液。请以原生质体数目和体积变化为检测指标,根据提供的实验材料及用具,设计实验探究某植物原生质体制备中甘露醇溶液的适宜浓度,并简要写出实验方案:_________(原生质体计数和原生质体体积测量的具体操作过程不作要求,不考虑加入单细胞悬液对甘露醇溶液浓度的影响)。
实验材料及用具:某植物单细胞悬液、浓度为2mol/L的甘露醇溶液、细胞壁水解酶、蒸馏水、培养瓶、血细胞计数板、显微镜(具有测距功能)等。
【答案】(1) 70%酒精 次氯酸钠 形态识别法(染色法、胞质环流法)
(2) 脱分化 不定形的薄壁组织 生长素和细胞分裂素的浓度和比例
(3)用蒸馏水将浓度为2mol/L的甘露醇溶液稀释为等浓度梯度的溶液,用相应数量的培养瓶编号,加入相同且适量的植物单细胞悬液,加入相同的细胞壁水解酶,将等浓度梯度的甘露醇溶液分别加入各个培养瓶中,制备相同且适宜时间后,用血细胞计数板、显微镜(具有测距功能)对各个培养瓶中的原生质体计数,并测量原生质体的体积,并记录。原生质体数目最多,且原生质体体积最接近植物细胞体积对应的浓度即是最适宜的甘露醇溶液浓度。
【分析】植物组织培养原理:植物组织培养将植物细胞培养成植物个体,体现了细胞的全能性。植物组织培养培养基:植物组织培养过程中不管是脱分化还是再分化阶段,都要加入适宜比例的生长素和细胞分裂素,同时需要加入蔗糖作为碳源,加入琼脂作为凝固剂,固体培养基大多由无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。
【详解】(1)外植体先用体积分数为70%的酒精消毒30s,无菌水冲洗后,再用质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液处理30min。分离出的原生质体需要进行活性检测:(1)形态识别法:形态上完整、含有饱满的细胞质、颜色新鲜的即为存活的原生质体,这种方法比较方便,但误差较大。(2)染色法:借助台盼蓝染色可以非常简便、快速地区分活细胞和死细胞。(3)胞质环流法:在显微镜下,具有环流者为有旺盛代谢活力的原生质体。
(2)原生质体经细胞壁再生后,经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织失去了分化细胞的特点,呈无定形状态的薄壁细胞。生根培养基和分芽培养基,诱导细胞分化的生长素和细胞分裂素的浓度和比例不同。
(3)探究某植物原生质体制备中甘露醇溶液的适宜浓度,自变量是甘露醇浓度,因变量是原生质体的数目和体积。用蒸馏水将浓度为2mol/L的甘露醇溶液稀释为等浓度梯度的溶液,用相应数量的培养瓶编号,加入相同且适量的植物单细胞悬液,加入相同的细胞壁水解酶,将等浓度梯度的甘露醇溶液分别加入各个培养瓶中,制备相同且适宜时间后,用血细胞计数板、显微镜(具有测距功能)对各个培养瓶中的原生质体计数,并测量原生质体的体积,并记录。原生质体数目最多,且原生质体体积最接近植物细胞体积对应的浓度即是最适宜的甘露醇溶液浓度。
22、水稻的杂种子一代具杂种优势,在培育过程中常常使用雄性不育系,但雄性不育 系获取过程繁杂。我国科研人员培育出了智能不育系水稻,其自交后代可保留自身性状,也可利用除草剂筛选出雄性不育系用以杂交制种。已知水稻内源 CYP81A6 基因功能丧失会导致其对除草剂抗性消失、基因R可使雄性不育基因m 育性恢复、基因F使含有该基因的花粉致死,将CYP81A6 反义基因C^、基因R、基因F 构建成连锁基因群,导入纯种雄性不育系中,即可得到智能不育系。现有利用上述方法得到的甲、乙、丙三株智能不育系水稻,回答下列问题。(不考虑基因突变和连锁互换)
(1)反义基因C* 是将 CYP81A6 基因的编码区反向连接在启动子与终止子之间构成的,它通过抑制_______ 过程使CYP81A6 基因功能丧失。
(2)雄性不育基因m 位于2号染色体上,导入植株甲中的1个连锁基因群是否插入到2 号染色体上,对其自交后代智能不育系个体所占比例 _______ (填“有”或“没有”)影响,理由是 _____________________ 。利用植株甲的花粉进行单倍体育种,所得植株的基因型是 _______________ 。
(3)若植株中插入2个连锁基因群,分别位于2条同源染色体上时培育不成功,原因是 _______;植株乙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上,且其中1条是2号染色 体,则其自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是 _______。
(4)水稻叶片有绿色和紫色两种表型,其中紫色的出现由独立遗传的两对等位基因A/a、 B/b 决定,a 基因控制紫色色素合成,B 基因允许紫色性状在叶中表现,紫色在叶片中不表 现时叶片仍为绿色。将只含1个连锁基因群的绿叶智能不育系丙作母本,与绿叶智能不育 系甲作父本杂交,F₁ 全为绿叶,F₁ 自交得F₂,则可根据F₂ 叶色的表型及比例判断连锁基 因群插入的位置。若F₂ 中绿叶:紫叶=7:1时,判断连锁基因群在丙中插入的位置是___________,丙的基因型为 _______。
(5)该转基因智能不育系可防止基因污染,理由是________________________________。
【答案】(1)翻译
(2) 没有 该连锁基因群插入到2号染色体和没有插入到2号染色体,自交后代中雄性不育系所占比例都是1/2 mm
(3) 所有花粉因含有F基因都致死 1/4
(4) B/b染色体所在的同源染色体中的一条 AABBC^RFmm(下划线表示连锁)
(5)该转基因智能不育系(如甲)自交后得到mm和mmC^RF,由于水稻内源 CYP81A6 基因功能丧失,会导致mmC^RF对除草剂抗性消失,使用除草剂后,mmC^RF幼苗死亡。
【分析】确定基因位置的4个判断方法:(1)判断基因是否位于一对同源染色体上:以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型,测交会出现两种表现型;若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑交叉互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上:若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型:外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的其中一条上,其自交会出现分离定律中的3︰1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的其中一条上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合定律的现象。(4)判断基因是否位于不同对同源染色体上:以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子。在︰3︰1(或9︰7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4︰2︰2︰1、6︰3︰2︰1。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。
【详解】(1)反义基因C^ 是将 CYP81A6 基因的编码区反向连接在启动子与终止子之间构成的,翻译基因转录产生的mRNA和内源 CYP81A6 基因转录产生的mRNA互补配对,两两结合形成双链RNA,使CYP81A6 基因不能翻译,功能丧失。
(2)若导入植株甲中的1个连锁基因群插入到2 号染色体上,其基因型是mmC^RF(下划线表示连锁),自交时其产生的雄配子是m、mC^RF(致死),产生的雌配子是1/2m、1/2mC^RF,后代智能不育系个体mmC^RF所占比例是1/2。若导入植株甲中的1个连锁基因群没有插入到2 号染色体上,其基因型是mmC^RFO,自交时其产生的雄配子是mO、mC^RF(致死),产生的雄配子是1/2mO、1/2mC^RF,后代智能不育系个体所占比例是1/2。用植株甲mmC^RF(或mmC^RFO)的花粉m、mC^RF(致死)(或mO、mC^RF(致死))进行单倍体育种,所得植株的基因型是mm。
(3)若植株中插入2个连锁基因群,分别位于2条同源染色体上时,其基因型是mmC^RFC^RF,雄配子是mC^RF(致死),培育不成功。植株乙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上,且其中1条是2号染色 体,则其基因型是mmC^RFC^RFO,其产生的雄配子是mO、mC^RF(致死)、mC^RFO(致死)、mC^RFC^RF(致死),产生的雌配子是1/4mO、1/4mC^RF、1/4mC^RFO、1/4mC^RFC^RF,则其自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是 1/4。
(4)若F₂ 中绿叶:紫叶=7:1时,紫叶基因型是aaB-,则F1的基因型是-aB-,可推测甲、丙的基因型是AABB和aabb。若假设甲是aabb,丙是AABB,且连锁基因群在丙中插入的位置是B/b基因所在染色体的其中一条,则甲的基因型是aabbmmC^RF,丙的基因型是AABBC^RFmm,F1的基因型是AaBC^RFbmm,则F1自交时产生的雄配子是ABC^RFm(致死)、Abm、aBC^RFm(致死)、abm,产生的雌配子是1/4ABC^RFm、1/4Abm、1/4aBC^RFm、1/4abm,F₂ 紫叶是1/8aaBC^RFbmm,其他都是绿色,符合题意。若假设甲是aabb,丙是AABB,且连锁基因群在丙中插入的位置是A/a基因所在染色体的其中一条,则F2中紫色占3/8,不合题意。若假设甲是AABB,丙是aabb,无论连锁基因群在丙中插入的位置是A/a基因所在染色体的其中一条,还是插入B/b基因所在染色体的其中一条,都不合题意。
(5)该转基因智能不育系如甲mmC^RF自交后得到mm和mmC^RF,由于水稻内源 CYP81A6 基因功能丧失,会导致mmC^RF对除草剂抗性消失,使用除草剂后,mmC^RF幼苗死亡,不会生长到开花期传粉。
23、TRPV1是位于感觉神经末梢的非选择性阳离子通道蛋白,它可以通过开合控制相关离子跨越细胞膜,使神经细胞膜产生快速的电位变化,电信号就会沿着神经细胞传送到大脑产生感觉。实验证明,辣椒素和43℃以上的高温都可以激活TRPV1,并打开其通道。为研究辣椒素对TRPV1通道的作用机制,科学家对神经元首先进行荧光染剂处理,然后加入浓度为1μmol/L辣椒素,利用共聚焦显微成像法对细胞进行动态观察,并同步记录细胞内荧光值的变化,结果如图甲。(说明:静息状态下,细胞外Ca2+浓度高于细胞内,此状态会抑制Na+内流。细胞内Ca2+浓度增加可导致荧光强度增加。)回答相关问题。
(1)高温刺激TRPV1能够引发膜外电位变为______电位。高温引起大脑产生痛觉______(填“是”或“不是")反射活动,理由是______。
(2)若要证明“辣椒素可激活并打开TRPV1”,还需增加一个对照实验。对照组除______外,其余与实验组处理相同。
(3)依据图文信息,推测辣椒素刺激引起机体产生痛觉的机制是:辣椒素激活感觉神经末梢膜上TRPV1,通道开启→______(用箭头和文字表述)→感觉神经末梢产生兴奋→兴奋通过传入神经,最终传至大脑皮层的感觉中枢。
(4)TRPV1通道与关节炎引起的慢性炎症疼痛也有密切关系。图乙表示白细胞介素I-6(一种炎症因子)引发炎症疼痛时的分子机制,Gp130-JAK、P13K、AKT是参与细胞信号转导过程中的重要物质。基于该机制,研制了某药物A以缓解疼痛,药物A的作用可能是______(写出两种情况)。
【答案】(1) 负 不是 没有完整的反射弧参与
(2)不加辣椒素
(3)Ca2+内流显著增强→胞外Ca2+浓度减小→对Na+内流的抑制作用减弱→Na内流
(4)降低IL-6等炎症因子的含量或信号通路中物质含量(如制备IL-6等炎症因子的抗体或制备信号通路分子的抗体等),抑制TRPV1通道在细胞内的转运途径
【分析】神经调节是指在神经系统的直接参与下所实现的生理功能调节过程,是人体最重要的调节方式。人体通过神经系统对各种刺激作出规律性应答的过程叫做反射,反射是神经调节的基本方式。反射的结构基础为反射弧,包括五个基本环节:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。感受器是连接神经调节受刺激的器官,效应器是产生反应的器官;中枢在脑和脊髓中,传入和传出神经是将中枢与感受器和效应器联系起来的通路。
【详解】(1)高温刺激TRPV1导致钠离子内流,能够引发膜外电位变由正变负电位。高温引起大脑产生痛觉因为没有完整的反射弧参与,所以不是反射活动。
(2)实验探究的是“辣椒素可激活并打开TRPV1”,则实验的对照组是不加辣椒素,排除其他因素的干扰。
(3)据图可知,辣椒素刺激引起机体产生痛觉的机制是:辣椒素激活感觉神经末梢膜上TRPV1,通道开启→Ca2+内流显著增强→胞外Ca2+浓度减小→对Na+内流的抑制作用减弱→Na+内流→感觉神经末梢产生兴奋→兴奋通过传入神经,最终传至大脑皮层的感觉中枢。
(4)白细胞介素I-6(一种炎症因子)引发炎症疼痛时的分子机制,Gp130-JAK、P13K、AKT是参与细胞信号转导过程中的重要物质。则降低IL-6等炎症因子的含量或信号通路中物质含量(如制备IL-6等炎症因子的抗体或制备信号通路分子的抗体等),抑制TRPV1通道在细胞内的转运途径可以缓解疼痛。
24、“恐惧生态学”认为恐惧能影响猎物的取食行为,即使大型肉食动物没有捕杀猎物,它们的叫声、气味也会使猎物不安甚至逃离。莫桑比克内战导致该国某国家公园内植食性动物林羚的天敌—大型肉食动物儿近灭绝,使一直生活在密林地带躲捕食的林玲敢于冒险进入无树的平原地带。
(1)从生态系统的营养结构上划分,林羚属于_____。大型肉食动物的叫声和气味使林羚不安甚至逃离,这一过程涉及的信息类型有_____,这说明信息传递能够_____,以维持生态系统的稳定。
(2)为探究大型肉食动物的消失对当地生态系统造成的影响,生态学家们分别在密林地带和平原地带播放捕食者的叫声,随后测定实验前后林铃与声源间的距离变化,并分析了林羚的食物组成,结果如下:
表1
离声源的距离变化(m)
平原
密林
实验组
76.4
73
对照组
-5.1
-7.6
表2
平原
密林
食物中的比例
番荔枝科
0
0.08
沟繁缕科
0.1
0
豆科
0.8
0.25
食物中可消化的能量(KJ/g)
14.1
12.7
食物中可消化的蛋白质(%
18
11.5
①该实验中对照组的处理是_____。由表1可知大型食肉动物能够影响林羚的分布,理由是_____。
②群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是_____。莫桑比克内战使林羚的天敌几近灭绝后,国家公园内林羚的生态位_____(填“发生”或“未发生”)变化。
③结合上述研究结果,分析林羚从密林迁移到平原的原因有_____(答出两点)。
(3)林羚迁入平原地带后,某杂食性动物的植物性食物与动物性食物的比例由2:1调整为5:1,理论上讲,该生态系统供养的该杂食性动物的数量约为原来的_____倍(能量传递效率按10%算)。
【答案】(1) 第二营养级 物理信息和化学信息 调节种间关系
(2) 播放无关的声音 平原和密林地带实验组林羚都远离声源,而对照组无显著变化 有利于不同生物充分利用环境资源 发生 平原中大型肉食动物减少和食物所含能量较多(营养丰富或蛋白较多)
(3)1.6
【分析】1、生态系统中信息的类型:(1)物理信息:生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息。(2)化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质。(3)行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
2、信息传递的作用:(1)生命活动的正常进行,离不开信息的作用;(2)生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;(3)信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
3、信息传递在农业生产中的应用:(1)提高农产品和畜产品的产量;(2)对有害动物进行控制。
【详解】(1)植食性动物林羚属于生态系统中的消费者,在营养结构上划分位于第二营养级。捕食者的气味是化学信息,而声音属于物理信息。捕食者发出的信息导致被捕食者提前逃跑,说明信息传递具有“调节生物的种间关系,以维持生态系统稳定”的作用。
(2)①为了排除其他因素的干扰,对照组的操作是播放无关的声音。由于平原和密林地带实验组林羚都远离声源,而对照组无显著变化,则说明大型食肉动物能够影响林羚的分布。
②不同的生物占据不同的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,并且避免了竞争。生态位会随着环境的变化而变化,所以莫桑比克内战使林羚的天敌几近灭绝后,国家公园内林羚的生态位发生了变化。
③平原中大型肉食动物减少和食物所含能量较多(营养丰富或蛋白较多),则林羚会从密林迁移到平原,躲避天敌或寻找食物。
(3)设杂食动物同化的能量为a,植物性食物与动物性食物的比例由2:1,则所需生产者为1/3a÷10%÷10%+2/3a÷10%=40a,当植物性食物与动物性食物的比例由2:1调整为5:1,则所需生产者为1/6a÷10%÷10%+5/6a÷10%=25a,则食物比例调整后,该生态系统供养的该杂食性动物的数量约为原来的40a÷25a=1.6倍。
25、真核细胞基因起始转录需要有转录因子的参与。酵母细胞转录因子GAL4是组件式蛋白质,由DNA结合功能域(BD)和转录激活结构域(AD)组成,两个结构域分开时不能激活转录。如果将待测蛋白质X与BD融合,蛋白质Y与AD融合,蛋白质X和Y有相互作用时,两结构域能重新呈现完整转录因子活性,并可激活报告基因启动子,研究人员为了验证蛋白质X和Y具有相互作用,分别构建了不同的表达载体进行如图实验。
注:Ampr为氨苄青霉素(抑制细菌细胞壁的形成)抗性基因,HIS3和TRPI分别为控制组氨酸和色氨酸合成的基因,营养缺陷型酵母自身无法合成组氨酸和色氨酸。
(1)研究小组采用了如图巢式PCR技术获取蛋白质X和Y基因的编码区序列,技术原理是利用两套PCR引物进行两轮PCR扩增,首先利用第一对引物(外引物)对目的基因所在DNA进行扩增;第二轮扩增以第一轮扩增产物为模板,利用第二对引物(内引物或巢式引物)进行扩增。常规PCR可能产生错误的目标产物,相比于常规PCR,巢式PCR获得错误目标产物概率低的原因是______。巢式PCR扩增蛋白质Y编码区序列时需在两个______(填写“内”、“外”或“内和外”)引物的5'端分别添加序列______。
(2)为筛选鉴定两种表达载体成功导入的营养缺陷型酵母菌,培养基中需添加物质有______(用下列字母填写)。
a.氨苄青霉素 b.色氨酸 c.组氨酸 d.琼脂 e.无机盐
(3)LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色;否则菌落为白色。请依据上述原理,设计实验验证蛋白质X和Y具有相互作用,写出实验思路并预期结果与结论。①实验思路:______。②实验结果及结论:______。
【答案】(1) 如果利用外引物扩增产生了错误片段,再利用内引物扩增在错误片段上进行引物配对并扩增的概率低 内 GAATTC和 CTCGAG
(2)ade
(3) 将插入 X、Y 基因的两种表达载体,未插入X 基因的两种表达载体,未插入Y基因的两种表达载体,分别导入到营养缺陷型酵母菌细胞,在添加X-gal的固体培养基上培养,观察菌落颜色 只有导入含 X、Y 基因的两种表达载体的一组培养基上出现蓝色菌落,说明蛋白质X和Y具有相互作用
【分析】基因工程中,在构建基因表达载体时,需使用同种限制酶切割目的基因与载体,使其形成相同末端以便使用DNA连接酶进行连接。可通过标记基因的作用来检测受体细胞是否含有目的基因。
【详解】(1)如果利用外引物扩增产生了错误片段,再利用内引物扩增在错误片段上进行引物配对并扩增的概率低,所以相比于常规PCR,巢式PCR获得错误目标产物概率低。据图可知,pB42AD中目的基因的两端是GAATTC和CTCGAG序列,因此巢式PCR扩增蛋白质Y编码区序列时需在两个内引物的5ˈ端分别添加序列GAATTC和CTCGAG。
(2)将目的基因导入微生物细胞常用的方法为Ca2+处理法。鉴别培养基属于固体培养基,需要加琼脂。两种表达载体均含有青霉素抗性基因,筛选鉴定两种表达载体成功导入的营养缺陷型酵母菌,需要加入氨苄青霉素,另外还需要加入氨基酸作为营养物质(不需要加入色氨酸和组氨酸,本身自己能够合成),因此培养基中还需要接入琼脂、无机盐,即ade。
故选ade。
(3)当蛋白质X和Y相互作用,才能使LacZ基因表达的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。故本实验应该设置两组进行相互对照,分别构建分别构建X和Y两种融合表达载体,然后观察菌落的颜色进行鉴定和分析。故实验思路及预期结果为:
①实验思路:将插入X、Y 基因的两种表达载体,未插入X 基因的两种表达载体,未插入Y基因的两种表达载体,分别导入到营养缺陷型酵母菌细胞,在添加X-gal的固体培养基上培养,观察菌落颜色。
②实验结果及结论:只有导入含 X、Y 基因的两种表达载体的一组培养基上出现蓝色菌落,说明蛋白质X和Y具有相互作用。
卷05【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷(江苏卷)(解析版): 这是一份卷05【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷(江苏卷)(解析版),共28页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
卷05【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷(天津卷)(解析版): 这是一份卷05【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷(天津卷)(解析版),共20页。试卷主要包含了单项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
卷05【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷(全国乙卷)(解析版): 这是一份卷05【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷(全国乙卷)(解析版),共14页。试卷主要包含了单项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。