2023年北京市东城区高考生物二模试卷-普通用卷
展开2023年北京市东城区高考生物二模试卷
1. 组成植物细胞的各种化合物对植物体的生长发育有重要作用,下列相关叙述错误的是( )
A. 自由水是植物细胞内良好的溶剂 B. 在叶绿素的合成中镁离子必不可少
C. 磷脂是构成植物细胞膜的主要成分 D. 糖原是植物细胞内重要的贮能物质
2. H2O2溶液常用于伤口及环境消毒,会引起细菌等微生物细胞内蛋白质结构发生改变。CAT是一种过氧化氢酶,可用于去除消毒后残余的H2O2。关于CAT的叙述正确的是( )
A. 基本单位是氨基酸或脱氧核苷酸
B. 能提供分解H2O2所需的活化能
C. 去除残余H2O2的效果与反应温度、pH有关
D. 只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性和高效性
3. 科研人员研究不同光照条件对柑橘生长的影响,部分检测结果见下表。据此无法推断的是( )
光照强度
叶色
平均叶面积(cm2)
净光合速率(μmolCO2•m-2•s-2)
强
浅绿
13.6
4.33
中
绿
20.3
4.17
弱
深绿
28.4
3.87
A. 三种光照条件下柑橘叶片均能将光能转化为NADPH和ATP中的化学能
B. 与强光条件相比,弱光下柑橘叶片叶绿素含量虽高但CO2吸收速率较低
C. 随光照强度减弱,平均叶面积增大可体现出柑橘对不同光照条件的适应
D. 光照强度增强主要提高了柑橘叶片的真光合速率并降低了呼吸速率
4. 紫杉醇为脂溶性抗肿瘤药物,可影响纺锤体的正常形成。传统游离紫杉醇药物的注射液采用蓖麻油和乙醇作为溶剂,易引起严重过敏反应。科研人员制备出一种紫杉醇脂质体药物,利用肝肿瘤模型鼠开展研究,结果如表。下列分析错误的是( )
组别
对照组
脂质体药物组
游离药物组
药物浓度(mg•kg-1)
0
20
35
20
35
肿瘤重量(g)
1.379
0.696
0.391
0.631
死亡
肿瘤抑制率(%)
/
49.4
71.6
50.1
死亡
A. 紫杉醇能够通过抑制细胞的有丝分裂来实现抗肿瘤作用
B. 紫杉醇不能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输
C. 浓度为35mg•kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显
D. 与游离紫杉醇药物相比,紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小
5. 牵牛花为虫媒、两性花,有白色、红色、蓝紫色等多种花色。如图为其色素代谢途径示意图。研究者将白色和蓝紫色牵牛杂交,F1中红花植株与蓝紫花植株的比例为1:1,其中蓝紫色花比亲本中蓝紫色花的颜色浅。推测出现颜色浅的可能原因是( )
注:A、B基因位于细胞核内,其等位基因a、b无相应功能
A. F1蓝紫色花的花瓣细胞中A酶含量少于亲本
B. F1蓝紫色花的花瓣细胞中B酶含量少于亲本
C. 亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的矢车菊素较F1少
D. 亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的天竺葵素较F1少
6. 黑腹裂籽雀是一种非洲雀,同一种群中其喙的宽度有宽喙和窄喙两种类型,宽喙鸟善于处理硬的莎草种子,而窄喙鸟能更有效地处理软的莎草种子,宽喙和窄喙分别由等位基因B和b控制。现有一个较大的黑腹裂籽雀种群,雌雄数量相等,雌雄之间自由交配,种群中B和b的基因频率分别为60%、40%,则下列有关说法错误的是( )
A. 种群中全部B和b的总和构成了黑腹裂籽雀种群的基因库
B. 黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟适应不同环境是自然选择的结果
C. 若这对等位基因位于常染色体上,杂合子基因型频率为48%
D. 黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟的长期共存有利于维持基因的多样性
7. 正常情况下,人体体温调定点为37℃左右,如果体温偏离这个数值,体温调节中枢综合分析,相应地调节产热和散热,维持体温相对稳定。某些病原体产生的致热原会使调定点上移。如图为某同学受到病毒感染后体温经历的三个阶段。下列说法不正确的是( )
A. 位于下丘脑的体温调节中枢参与三个阶段的体温调节过程
B. 阶段I调定点上移,通过神经和体液调节实现体温的升高
C. 阶段Ⅱ该同学产热量、散热量都增加,且产热量>散热量
D. 阶段Ⅲ若该同学大量出汗,会导致体内抗利尿激素含量增加
8. 兴奋在神经纤维上传导的过程主要是通过钠、钾离子跨膜运输实现的。研究神经细胞轴突膜两侧的电位变化,给予刺激后监测到神经细胞内的电位变化如图。下列叙述错误的是( )
A. a点检测到电位-70mV,是K+外流导致的
B. bc段膜电位变化是Na+内流导致的
C. c点到达动作电位峰值,膜电位为外正内负
D. f点膜外Na+浓度高于膜内
9. 下列关于B细胞和辅助性T细胞的叙述,不正确的是( )
A. 均起源于骨髓中的造血干细胞 B. 均能特异性地识别抗原
C. 两者之间存在信息交流 D. 都可参与体液免疫和细胞免疫
10. 隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体。对野生型和CRY2功能缺失突变体拟南芥在不同光周期诱导下的开花时间进行研究,结果如图,开花时茎基部叶片越多代表开花越迟,下列说法错误的是( )
A. 长日照条件下CRY2参与拟南芥开花的调控
B. 长日照、16℃是最适宜拟南芥开花的条件
C. 相对于长日照,短日照下拟南芥开花延迟
D. 蓝光、温度都可作为信号调节生命活动
11. 放牧是影响草原生态系统的首要压力源。科研人员在内蒙古典型草原区研究放牧强度对草地植物群落的影响,结果如图。下列说法错误的是( )
注:多样性指数与物种多样性程度正相关
A. 轻度放牧几乎不改变草地的物种多样性
B. 重度放牧时会造成草地植物地上生物量减少
C. 放养的家畜数量可根据牧草的地上生物量确定
D. 长期禁止放牧遵循了生态工程的整体原理
12. 生态伦理道德强调人类应尊重其他生物生存和发展的权力,以下做法与这一论点不相符的是( )
A. 严禁猎采和贩卖珍稀濒危动植物资源 B. 为一级保护动物白头叶猴建立自然保护区
C. 鼓励人们进入保护区给鸟类喂食和建巢 D. 在青藏铁路的路基上修建动物穿行的涵洞
13. 下列关于PCR技术的叙述,正确的是( )
A. PCR反应体系中需要添加耐高温的解旋酶和DNA聚合酶
B. PCR过程中在引物的3'端添加脱氧核苷酸实现子链延伸
C. 利用PCR对目的基因进行扩增时需要基因序列全部已知
D. 在设计两种引物时,需要让引物和引物之间的碱基序列互补
14. 高寒藏药材川西獐牙菜能有效治疗肝炎,其野生资源匮乏且难以建立快速繁殖系。紫外线照射能随机破坏染色体结构,使其发生断裂,使染色体上某些片段转移到其他染色体上。研究人员利用胡萝卜与川西獐牙菜进行体细胞杂交,流程如图。下列分析错误的是( )
A. 过程②中可用PEG诱导两个亲本原生质体的融合
B. 过程③杂种细胞经脱分化、再分化形成愈伤组织
C. 此种体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍
D. 此种方法存在变异的不定向性,可在③④过程中进行筛选
15. 同位素标记法是生物学研究中常用的方法之一,下列经典生物学实验中没有用到该方法的是( )
A. 证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA B. 探究分泌蛋白的合成与运输途径
C. 证明DNA的复制方式为半保留复制 D. 探明暗反应中CO2转化成有机物的途径
16. 甘蔗是重要的糖料作物和能源作物。某些甘蔗种植区面临土壤酸化问题,且伴随着铝毒害,严重抑制甘蔗生长并限制甘蔗产量。为解决这一问题,科研人员从甘蔗根系土壤中筛选分离出耐铝性良好的促生细菌,并进行相关研究。
(1)将土样加入经 ______ 方法灭菌的无菌水,梯度稀释后接种至添加了氯化铝的固体培养基中。待菌落长出,挑取不同菌株接种到液体培养基振荡培养后,采用 ______ 法进行接种,多次纯化后获得单菌落。重复上述操作,不断提高氯化铝浓度以进一步筛选 ______ 的菌株。
组别
pH
剩余氯化铝含量(%)
对照组
4.50
100
甲
7.91
81.99
乙
7.02
82.87
丙
7.79
77.58
(2)综合评估后筛选出甲、乙和丙三种菌株。将三种菌株分别接种在含有氯化铝的液体培养基中,培养2d后,测定发酵液中相关指标,结果如右表。分析结果可知三种菌株均能 ______ 。
通过观察三种菌株菌落的 ______ 进行菌株的初步鉴定,进一步扩增菌株的16SrRNA基因序列并测序,从 ______ 水平上鉴定菌株的种属关系。
(3)实验中发现混合使用甲、乙、丙菌株可以促进甘蔗的生长,增加甘蔗的生物量。为进一步研究上述机制,将混合菌株培养液浇灌在铝胁迫下的甘蔗根部,一段时间后检测相关指标,结果如图。
据图分析,在铝胁迫条件下,混合菌株发挥上述作用的机制是 ______ 。
17. 松材线虫会引起松树毁灭性病害,自传入我国后迅速传播扩散,危害程度逐渐加深。为防治松材线虫病害,研究人员开展了相关研究。
(1)松墨天牛是松材线虫病的主要传播媒介昆虫。携带松材线虫的松墨天牛在取食和产卵过程中将松材线虫传播到健康松树上,松材线虫生活在松树体内,能快速破坏松树的输导组织,导致松树迅速萎蔫死亡。由此分析松材线虫与松树的关系是 ______ 。
(2)为研究松材线虫入侵松林生态系统中植物的影响,研究人员在受害程度不同的多个样地内采用 ______ 法进行调查,并测定乔木层和灌草层的地上部分生物量,结果如图。
调查结果说明,随受害程度的加大,乔木层地上部分生物量逐渐减少,其中受影响最小的样地是 ______ ,样地内灌草层地上部分生物量均随受害程度增加而增加,可能的原因是 ______ 。
(3)花绒寄甲幼虫是松墨天牛的天敌。利用花绒寄甲幼虫对松墨天牛传播的松材线虫病的防治展开研究,研究人员选取了重度病害的三个林区,实验组释放花绒寄甲幼虫,对照组不释放,统计松木上松墨天牛的数量,结果如下表:
林区
组别
释放前天牛数量(条)
释放后天牛数量(条)
天牛数量变化率(%)
A区
实验组
86.22
49.64
42.43
对照组
85.36
80.61
5.56
B区
实验组
72.54
40.42
44.28
对照组
74.22
68.51
7.69
C区
实验组
57.61
26.54
53.93
对照组
55.28
48.42
12.40
每个林区都设置对照组的目的是校正防治效果,校正后的防治效果(%)=(a-b)/(l-对照组天牛数量变化率)×100%,其中分别为 ______ 。
由表中结果可知,林间人工释放花绒寄甲幼虫能有效降低松墨天牛的数量。若要进一步确定花绒寄甲幼虫的防治效果,还需测定的指标有 ______ 。
(4)除上述方法外,请提出一条新的预防或治理松材线虫的思路。 ______ 。
18. 黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致的遗传病。科研人员对此病的治疗进行相关研究。
(1)黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因由于碱基对 ______ 造成突变,转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子,最终导致合成的IDUA酶分子量 ______ ,与正常IDUA酶的空间结构差异显著而失去活性,积累过多的黏多糖无法及时清除,造成人体多系统功能障碍。
(2)抑制性tRNA(sup-tRNA)与普通tRNA的结构、功能相同,但它的反密码子可以与终止密码子配对。在上述这一类突变基因的翻译过程中,加入sup-tRNA可以发挥的作用是 ______ ,从而诱导通读获得有功能的全长蛋白。
(3)不同的sup-tRNA可以携带不同氨基酸,为比较它们的通读效果,科研人员进行了相关研究,实验结果如图。
注:“-”代表未加入
据图分析,实验组将 ______ 基因导入受体细胞,并采用 ______ 技术检测导入基因的表达情况。据结果分析,携带酪氨酸的sup-tRNA能 ______ 。
(4)科研人员利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠及IDUA基因敲除小鼠进行治疗,检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量,与不治疗的小鼠相比较,实验结果为 ______ ,表明携带酪氨酸的sup-tRNA可以治疗黏多糖贮积症。
19. 学习以下材料,回答(1)~(5)题。
对糖和脂肪的偏爱,竟源于肠道对大脑的驱动
在进化过程中,人类和动物进化出了多条营养感知通路,这些通路能激发人类对糖、脂的偏好,探究其中的机制将为相关代谢疾病的治疗提供新策略。
糖和人造甜味剂进入口腔,都会激活味蕾上的甜味受体。人造甜味剂虽然能产生貌似糖的甜味,但效果却不能真正地代替“真糖”,在减少糖摄入、偏好方面的作用非常小。这背后的机制是什么呢?研究者进行如图所示的实验,让野生型小鼠在甜度相当的人造甜味剂和葡萄糖之间进行选择。小鼠最初会以同样的速度从两个瓶子里喝水,接触两种选择24小时后,小鼠从含糖瓶子中喝水的次数多于人造甜味剂,到48小时,小鼠几乎只从含糖的瓶子里喝水。甜味受体缺乏型小鼠进行此实验的结果与野生型小鼠大致相同依然可对糖产生强烈的行为偏好。深入研究发现,葡萄糖除了在舌头上产生甜味刺激外,还能直接作用于肠道,肠上皮的肠内分泌细胞(EEC)通过其细胞表面的SGLT1受体来接收糖信号,经迷走神经激活大脑中的cNST区域,导致不依赖味觉的糖摄入偏好产生。
沿着这个思路,研究者探究对高脂食品的“执迷不悟”是否也跟肠道有关。实验中观察到,相比于掺有脂肪的水,小鼠刚开始时更爱喝掺有人造甜味剂的水。然而品尝了几天后,小鼠对富含脂肪的水产生了强烈的偏好。通过监测小鼠的大脑活动,研究者锁定到了熟悉的区域——cNST。实验表明摄入脂肪后,肠道也是经迷走神经来激活cNST引起奖赏效应。
研究者发现敲除SGLT1受体不影响小鼠对脂肪的偏好,而敲除了EEC表面的特定GPR受体能阻断小鼠对脂肪的偏好。分别用脂肪和糖灌注小鼠的肠,检测迷走神经激活情况,发现迷走神经元中,一部分对糖、脂肪都有响应,另一部分只对脂肪有响应。前一类神经元被沉默后,小鼠对糖和脂肪的偏好均显著下降。而后一类神经元被沉默后,小鼠脂肪偏好性显著下降,而糖偏好性不受影响。
这些研究让我们对驱使人类和动物渴望糖、脂的分子和细胞机制有了更深入的了解,或将为基于食欲调控的代谢病疗法提供新策略。
(1)糖或人造甜味剂进入小鼠的口腔,刺激甜味 ______ 产生兴奋,经传入神经传到 ______ 相关中枢,产生甜味觉。
(2)研究者还进行了如下的一系列实验,其中可以作为支持“糖通过肠道经迷走神经激活cNST引起糖的行为偏好”的实验证据有 ______ 。
A.味蕾上的甜味受体缺乏型小鼠在口服葡萄糖后cNST神经元被激活
B.食用人造甜味剂的野生型小鼠cNST未观察到明显的激活效应
C.野生型小鼠的肠道直接注入葡萄糖和口服葡萄糖均能强烈地激活cNST
D.抑制野生型小鼠cNST神经元的激活会使小鼠失去对糖的行为偏好
(3)研究者在小鼠cNST区域注射阻断神经递质释放的药物,同时向小鼠提供人造甜味剂和脂肪,小鼠更多地取食 ______ 。
(4)综合文中信息,概括脂肪引起奖赏效应的途径。 ______ 。
(5)请根据本文的研究结果,为饮食失调导致的肥胖、暴食症等人群提供一条治疗的思路。 ______ 。
20. 玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色,科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。
(1)表1中杂交组合一与二互为 ______ 实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成,每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。
表1
杂交组合
F1胚乳颜色
一
紫色RR(♀)×黄色rr(♂)
紫色
二
紫色RR(♂)×黄色rr(♀)
杂色
上述杂交组合一和二中F1胚乳的基因型分别是 ______ 。据此研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测。
推测一:可能与胚乳中R基因的数量有关;
推测二:可能与胚乳中R基因的来源有关。
(2)为证实上述推测,研究人员利用突变体甲进行了相关实验。
表2
杂交组合
部分F1胚乳
基因型
颜色
三
野生型rr(♀)×甲Rr(♂)
Rrr
杂色
RRrr
杂色
四
野生型rr(♂)×甲Rr(♀)
RRr
紫色
①突变体甲的形成过程如图,形成甲的过程中发生的变异类型是 ______ 。
②研究发现,甲在产生配子时,10号染色体分离有时发生异常,但不影响配子的育性。表2中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的原因是 ______ 。
③表2中杂交结果仅支持推测 ______ ,理由是 ______ 。
(3)研究人员推测在雌配子形成过程中,M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平,使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙(mmRR)、野生型紫色玉米(MMRR)和黄色玉米(MMrr)。欲通过杂交实验验证上述推测,请写出实验组的方案并预期结果。 ______ 。
21. 调整根系结构,保障最大限度利用土壤水资源是植物重要的生存策略,这一过程受到多种激素调控。
(1)植物根部横切结构由外层向中心依次为表皮、皮层、中柱鞘和中柱,表皮细胞能够以 ______ 运输的方式从土壤中吸收水分,由中柱鞘发生进而形成的侧根有助于水分的吸收。
(2)利用琼脂培养拟南芥幼苗制备根生长模型开展研究,实验装置如图1。其中设置 ______ 模拟的是根向下生长时接触不到水分的情况。检测拟南芥根生长到不同长度时脱落酸(ABA)的含量,结果如图2,说明ABA是在植物缺水时发挥重要作用的激素,判断依据是 ______ 。
(3)为证实ABA的作用,利用图1实验装置进行实验,检测虚线框内野生型与ABA合成缺陷突变体番茄的侧根生成情况,结果如图3,实验结果说明 ______ 。
(4)研究发现,根部缺水时,水分会通过胞间连丝从中柱向表皮移动,主要产生于中柱的ABA随之运输。利用活细胞探针CFDA进行研究,CFDA在细胞内可被分解为具有荧光的CF,CF难以透过细胞膜,仅可通过胞间连丝运输。利用图1实验装置进行实验,将CFDA施加于野生型拟南芥(WT)和ABA不敏感突变体(snrk)两组幼苗的根尖,CFDA可扩散进入根尖的表皮细胞,一段时间后检测虚线框内根尖荧光分布情况,结果如图4,说明在缺水时根部胞间连丝关闭,此过程依赖于ABA的作用,理由是 ______ 。
(5)生长素(IAA)在中柱鞘的积累是侧根发生的关键因素,根部缺水时IAA会在表皮细胞中异常积累,但缺水并未影响根部IAA转运蛋白的含量和分布,推测ABA引起胞间连丝关闭阻断了IAA由表皮向中柱鞘运输,从而影响侧根形成。利用图1实验装置证实上述推测,请从下表中选择适宜的启动子、目的基因与植株构建转基因拟南芥。实验组、对照组的实验方案及结果分别为 ______ 。(选填下表中字母)
实验方案
启动子
A.植物细胞通用启动子B.响应IAA信号的启动子C.响应ABA信号的启动子
目的基因
D.IAA依赖性降解标记一黄色荧光蛋白融合基因(IAA可促进带有IAA依赖性降解标记的蛋白质降解)
E.黄色荧光蛋白基因
受体植株
F.野生型G.ABA不敏感突变体
虚线框内实验结果
H.甲组与乙组的黄色荧光分布有差异,甲组主要分布于中柱鞘,乙组主要分布于表皮I.甲组与乙组的黄色荧光分布有差异,甲组中柱鞘荧光分布少,乙组表皮荧光分布少
J.甲组与乙组的黄色荧光分布无显著差异
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、自由水能溶解多种物质,是植物细胞内良好的溶剂,A正确;
B、叶绿素分子含有Mg2+,在叶绿素的合成中镁离子必不可少,B正确;
C、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,磷脂是构成植物细胞膜的主要成分之一,C正确;
D、糖原是动物细胞内重要的贮能物质,淀粉是植物细胞内重要的贮能物质,D错误。
故选:D。
1、细胞内的水以两种形式存在:自由水和结合水。自由水是细胞内良好的溶剂、参与化学反应、形成液体环境、运输营养物质和代谢废物;结合水是细胞结构的组成部分。细胞代谢由弱变强时,细胞内的结合水会向自由水转化;细胞代谢由强变弱时,自由水会向结合水转化。细胞内自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
2、细胞中的脂质常见的有脂肪、磷脂、固醇。磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。脂质分子中O的含量远远少于糖类,H的含量更多。脂质在内质网合成。
本题考查细胞中化合物的相关知识,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是解答本题的关键。
2.【答案】C
【解析】解:A、CAT是一种过氧化氢酶,其本质是蛋白质,基本单位是氨基酸,A错误;
B、酶的作用是催化作用,机理是降低化学反应的活化能,而非提供活化能,B错误;
C、CAT是一种过氧化氢酶,可用于去除消毒后残余的H2O2,但酶的活性受温度和pH等因素的影响,C正确;
D、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性,但不能说明高效性,高效性的体现需要与无机催化剂相比,D错误。
故选:C。
1.酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
2.酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和。
3.酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
考查酶的本质、作用机理、影响因素等,相对简单。
3.【答案】D
【解析】解:A、在光合作用的光反应阶段,在三种光照条件下柑橘叶片能将光能转化为NADPH和ATP中的化学能,A正确;
B、在强光条件下,叶色为浅绿色,在弱光下叶色为深绿色,说明弱光下叶绿素含量多,但弱光下净光合速率较低,说明弱光下柑橘叶片叶绿素含量虽高但CO2吸收速率较低,B正确;
C、随光照强度减弱,平均叶面积最大,因此可以判断,柑橘通过增加叶面积来吸收更多的光能,以适应弱光环境,C正确;
D、光照强度增强提高了叶片的净光合速率,但从表格数据无法判断光照强度增强主要提高了柑橘叶片的真光合速率并降低了呼吸速率,D错误。
故选:D。
光合作用包括光反应和暗反应阶段:
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
本题考查光合作用的相关知识,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是解答本题的关键。
4.【答案】B
【解析】解:A、有丝分裂后期在纺锤体的牵引下姐妹染色单体正常分离移向细胞两极,而紫杉醇影响纺锤体的正常形成,影响有丝分裂后期,进而抑制细胞的有丝分裂,实现抗肿瘤的作用,A正确;
B、脂质体的内部和外部都是磷脂分子亲水的头部,药物紫杉醇存于脂质体内部,该药物可借助脂质体与细胞膜融合,通过胞吞方式进入细胞内发挥作用,紫杉醇能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输,B错误;
C、据表中数据,药物浓度为35mg•kg-1的脂质体药物组肿瘤重量最小,且肿瘤抑制率最大,所以浓度为35mg•kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显,C正确;
D、药物浓度都是35mg•kg-1,脂质体药物组有明显抗肿瘤效果,但是游离紫杉醇药物组小鼠死亡,说明紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小,D正确。
故选:B。
1.纺锤体的作用是在细胞分裂过程中牵引染色体到达细胞两极。当纺锤体的正常形成受到影响时,能引起细胞分裂异常,实现抗肿瘤的作用。
2.据表分析,实验的对象是肝肿瘤模型鼠,实验的自变量有药物浓度和药物是否由脂质体包裹,因变量是肿瘤重量和肿瘤抑制率。实验结果中肿瘤重量最小且肿瘤抑制率最大,对应的药物抗肿瘤效果最明显。
本题考查基础知识的掌握,考生具备一定的题干分析能力和扎实的知识储备就可得分。
5.【答案】A
【解析】解:A、由分析可知,亲本基因型是白色花aabb,蓝紫色花AABb,F1是AaBb、Aabb,F1蓝紫色花AaBb的花瓣细胞中A酶含量少于亲本AABb,A正确;
B、F1蓝紫色花AaBb的花瓣细胞中B酶含量和亲本 AABb相同,B错误;
C、亲本蓝紫色花AABb的花瓣细胞中合成的A酶含量较F1(AaBb)多,则亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的矢车菊素较F1多,C错误;
D、亲本蓝紫色花AABb的花瓣细胞中合成的A酶含量较F1(AaBb)多,B酶含量相同,亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的天竺葵素较F1多,D错误。
故选:A。
白色花基因型是aa--,蓝紫色花基因型是A-B-,F1有红花A-bb和蓝紫色花A-B-,且A-bb:A-B-=1:1,则亲本基因型是白色花aabb,蓝紫色花AABb。
本题考查基因自由组合定律的实质及应用,要求学生掌握基因自由组合定律的实质,能根据题干中的信息判断基因型及表现型的对应关系。
6.【答案】A
【解析】解:A、基因库是指种群中全部个体的全部基因,所以种群中全部B和b的总和不能构成黑腹裂籽雀种群的基因库,A错误;
B、自然选择决定生物的进化方向,黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟适应不同环境是经过自然选择的结果,B正确;
C、种群B基因频率为60%,b基因频率为40%,若这对等位基因位于常染色体上,杂合子基因型频率为2×60%×40%=48%,C正确;
D、宽喙鸟善于处理硬的莎草种子,而窄喙鸟能更有效地处理软的莎草种子,说明经自然选择得到了多种表现型,根本上保留了多种基因,有利于维持基因的多样性,D正确。
故选:A。
现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
本题主要考查种群基因频率的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
7.【答案】C
【解析】解:A、位于下丘脑的体温调节中枢是体温调节的反射弧的神经中枢所在器官,参与三个阶段的体温调节过程,A正确;
B、图中阶段I调定点上移,通过神经和体液调节实现体温的升高,如通过神经—体液调节使甲状腺激素分泌增多促进产热,B正确;
C、阶段Ⅱ该同学的调定点曲线保持恒定,产热量、散热量都增加,且产热量=散热量,使体温围绕在一个比正常体温高的温度波动,C错误;
D、阶段Ⅲ若该同学大量出汗,细胞外液渗透压上升,会导致体内抗利尿激素含量增加,D正确。
故选:C。
体温调节:体温偏低时,冷觉感受器受刺激,将兴奋传到下丘脑体温调节中枢,通过神经调节:使汗腺分泌减少(减少散热),毛细血管收缩(减少散热),骨骼肌不自主战栗(促进产热);同时,甲状腺激素分泌增多,肾上腺素分泌增多,促进细胞代谢,促进机体产热。
本题考查体温调节的相关知识,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是解答本题的关键。
8.【答案】C
【解析】解:A、a点检测到电位-70mV,为静息电位,是K+外流导致的,A正确;
B、bc段是形成动作电位的过程,膜电位变化是Na+内流导致的,B正确;
C、动作电位膜电位为外负内正,C错误;
D、f点为静息电位,膜外Na+浓度高于膜内,D正确。
故选:C。
图示曲线表示兴奋产生和传导过程中膜电位的变化,图中a点表示静息电位,主要是钾离子外流;ac段表示动作电位的产生,主要是钠离子内流;ce段表示静息电位的恢复,此时钠离子通道关闭,钾离子通道打开,钾离子大量外流;ef段表示一次兴奋完成后,钠钾泵将钠离子泵出,钾离子泵入,为下一次兴奋做好准备。
本题考查电位变化的相关知识,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是解答本题的关键。
9.【答案】D
【解析】解:A、B细胞和辅助性T细胞属于免疫细胞,免疫细胞是执行免疫功能的细胞,它们来自骨髓的造血干细胞,A正确;
B、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞能识别抗原,一些病原体可以和B细胞接触,激活B细胞,B细胞和辅助性T细胞均能特异性地识别抗原,B正确;
C、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号,B细胞和辅助性T细胞两者之间存在信息交流,C正确;
D、细胞免疫时细胞毒性T细胞的活化,靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞可识别变化的信号,同时辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的分裂分化,辅助性T细胞都可参与体液免疫和细胞免疫,B细胞只参与体液免疫,D错误。
故选:D。
体液免疫:①一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化、大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑥浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
本题主要考查免疫调节的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
10.【答案】B
【解析】解:A、据图分析,长日照条件下,在两个不同温度,野生型开花时茎基部叶片都较少,开花较早,野生型跟突变体相比,野生型有CRY2,说CRY2参与拟南芥开花的调控,A正确;
B、野生型在长日照、22℃条件下,开花时茎基部叶片最少,说明野生型在这个条件下开花最早,B错误;
C、相对于长日照,短日照下,两个不同温度,野生型跟突变体开花时茎基部叶片都较多,说明开花延迟,C正确;
D、隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体,有无CRY2和不同温度下,开花时茎基部叶片数目不同,说明蓝光、温度都可作为信号调节生命活动,D正确。
故选:B。
据图分析,野生型在长日照、22℃条件下,开花时茎基部叶片最少,说明野生型在这个条件下开花最早。野生型和突变体相比,开花时茎基部叶片不同,说明收到CRY2功能缺失的影响。
本题考查植物生长发育调节的相关知识,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是解答本题的关键。
11.【答案】D
【解析】解:A、轻度放牧和对照组多样性指数相同,轻度放牧几乎不改变草地的物种多样性,A正确;
B、重度放牧和对照相比,地上生物量减少,B正确;
C、根据家畜的环境容纳量,放养的家畜数量可根据牧草的地上生物量确定,C正确;
D、长期禁止放牧没有遵循了生态工程的整体原理,生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响,D错误。
故选:D。
生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等四个生态学基本原理。遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间要构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。其次,人类处在一个社会-经济-自然复合而成的巨大系统中,不仅要考虑自然生态系统的规律,还要考虑经济和社会等系统的影响力。生物与环境生物与生物的协调与适应也需要考虑,需要考虑环境容纳量。循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,即保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。一方面是源于其中的生物,生物能够进行新陈代谢,再生更新等,另一方面还不知道,另一方面是这些生物之间通过各种相互作用,特别是种间关系进行自组织实现系统结构和功能的协调,形成有序的整体。
生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等四个生态学基本原理,学生熟练掌握各种原理即可做题。
12.【答案】C
【解析】解:A、严禁猎采和贩卖珍稀濒危的动植物资源,体现了尊重其他生物生存和发展的权力,A正确;
B、白头叶猴是我国特有的濒危灵长类动物、是我国一级保护动物,为保护白头叶猴,最为有效的措施是建立自然保护区,实行就地保护,B正确;
C、鼓励人们进入保护区,给鸟类建巢、喂食,会干扰生物的正常生存,C错误;
D、在青藏铁路的路基一修建动物行走的涵洞,可降低对野生动物生活的干扰、尽量保护当地的原生态环境,保持物种多样性,D正确。
故选:C。
1、生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、生物多样性的保护:就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施;易地保护:动物园、植物园;利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库等;利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护,如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
本题考查生物多样性和生物多样性的保护的相关知识,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。
13.【答案】B
【解析】解:A、PCR反应体系中需要添加耐高温DNA聚合酶,但不需要解旋酶,A错误;
B、脱氧核苷酸链是有方向的,一端为5'端,另一端为3'端,合成子链时,引物的小段核苷酸链先与模板链配对结合,然后在引物的3'端进行子链延伸,B正确;
C、利用PCR对目的基因进行扩增时只需要知道目的基因两端的序列即可,C错误;
D、两种引物的碱基间不能互补配对,否则引物之间会相互结合,这样引物就会失效,失去了引物的作用,D错误。
故选:B。
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
本题主要考查PCR的相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
14.【答案】B
【解析】解:A、②是原生质体融合的过程,该过程可用PEG(聚乙二醇)诱导融合,A正确;
B、过程③是杂种细胞形成愈伤组织的过程,表示脱分化,B错误;
C、此种体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍,使远缘杂交成为可能,C正确;
D、此种方法中愈伤组织分裂旺盛,容易突变,存在变异的不定向性,可在③脱分化和④再分化过程中进行筛选,D正确。
故选:B。
据图分析,①表示去除植物细胞壁制备原生质体的过程,②表示原生质体融合,③是脱分化,④是再分化。
本题考查植物体细胞杂交技术的相关知识,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是解答本题的关键。
15.【答案】A
【解析】解:A、证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA的实验包括体内实验和体外实验,都没有用到同位素标记法,A正确;
B、探究分泌蛋白的合成与运输途径时用3H标记亮氨酸,B错误;
C、证明DNA的复制方式为半保留复制,用15N标记的NH4Cl培养细菌,C错误;
D、探明暗反应中CO2转化成有机物的途径,用14C标记CO2,D错误。
故选:A。
同位素标记法:科学家通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程。如分泌蛋白的合成运输,鲁宾和卡门研究光合作用产物氧气的来源,卡尔文研究暗反应过程以及研究DNA分子复制的机制等都采用了同位素标记法。
本题考查同位素标记法的相关知识,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。
16.【答案】湿热灭菌(或高压蒸汽灭菌) 平板划线(或稀释涂布平板) 耐铝性更高 提高发酵液的pH并降低发酵液中氯化铝的含量 形态、大小、颜色 分子 混合菌株通过缓解氯化铝对甘蔗根伸长的抑制(但不影响甘蔗叶片的叶绿素含量)促进甘蔗的生长
【解析】解:(1)无菌水需要经湿热灭菌,如高压蒸汽灭菌。取含有菌体的培养液,经平板划线法或稀释涂布平板法接种,可以纯化微生物。提高氯化铝浓度,可以筛选出耐铝性更高的菌株。
(2)和对照组相比,甲、乙、丙组剩余氯化铝含量都降低,pH都升高,三种菌株都能提高发酵液的pH并降低发酵液中氯化铝的含量。菌落特征包括菌落的形态、大小、颜色等,可进行菌株鉴定。扩增菌株的16SrRNA基因序列并测序,可进一步从分子水平进行分类。
(3)据图,在0、0.5、1.0氯化铝浓度下,对照组和接种组的叶绿素含量接近,而在0.5、1.0氯化铝浓度下,接种组的根伸长量比对照组明显增大,可知混合菌株通过缓解氯化铝对甘蔗根伸长的抑制,但不影响甘蔗叶片的叶绿素含量,从而促进甘蔗的生长。
故答案为:
(1)湿热灭菌(或高压蒸汽灭菌) 平板划线(或稀释涂布平板) 耐铝性更高
(2)提高发酵液的pH并降低发酵液中氯化铝的含量 形态、大小、颜色等 分子
(3)混合菌株通过缓解氯化铝对甘蔗根伸长的抑制(但不影响甘蔗叶片的叶绿素含量)促进甘蔗的生长
灼烧灭菌常适用于接种环、接种针;干热灭菌常适用于玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具;高压蒸汽灭菌常适用于无菌水、培养基。通常根据菌落的形状、大小、颜色等特征鉴定菌种。
本题考查微生物培养的相关知识,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是解答本题的关键。
17.【答案】寄生 样方 5马5阔 随受害程度的增加乔木层地上生物量减小,林下光照强度增加,有利于灌草层植物的生长 实验组天牛数量变化率、对照组天牛数量变化率 林区松木死亡率(或存活率)或松木上松材线虫数量 防止外来松材线虫的入侵和扩散;及时清理和处理林间病死树;在纯马尾松林中因地制宜地种植其他树种;利用药剂抑制树体内松材线虫繁殖
【解析】解:(1)由题意可知,松材线虫生活在松树体内,能快速破坏松树的输导组织,导致松树迅速萎蔫死亡,因此松材线虫与松树的关系是寄生。
(2)研究松材线虫入侵松林生态系统中植物的影响,可在受害程度不同的多个样地内采用样方法进行调查。由左侧柱形图可知,随受害程度的加大,乔木层地上部分生物量逐渐减少,其中5马5阔样地乔木层地上部分生物量减少幅度最小,说明受害程度增大对5马5阔样地乔木层地上部分生物量影响最小。观察右侧看出,样地内灌草层地上部分生物量均随受害程度增加而增加,其原因可能是随受害程度的增加乔木层地上生物量减小,林下光照强度增加,有利于灌草层植物的生长。
(3)每个林区都设置对照组的目的是校正防治效果,校正后的防治效果(%)=(a-b)/(l-对照组天牛数量变化率)×100%,其中a、b分别为实验组天牛数量变化率、对照组天牛数量变化率。花绒寄甲幼虫是松墨天牛的天敌,因此林间人工释放花绒寄甲幼虫能有效降低松墨天牛的数量。若要进一步确定花绒寄甲幼虫的防治效果,则需要测定的指标有林区松木死亡率(或存活率)或松木上松材线虫数量。
(4)预防或治理松材线虫的思路:防止外来松材线虫的入侵和扩散;及时清理和处理林间病死树;在纯马尾松林中因地制宜地种植其他树种;利用药剂抑制树体内松材线虫繁殖。
故答案为:
(1)寄生
(2)样方 5马5阔 随受害程度的增加乔木层地上生物量减小,林下光照强度增加,有利于灌草层植物的生长
(3)实验组天牛数量变化率、对照组天牛数量变化率 林区松木死亡率(或存活率)或松木上松材线虫数量
(4)防止外来松材线虫的入侵和扩散;及时清理和处理林间病死树;在纯马尾松林中因地制宜地种植其他树种;利用药剂抑制树体内松材线虫繁殖
柱形图分析:随受害程度的加大,乔木层地上部分生物量逐渐减少,而灌草层地上部分生物量不断增加。
表格分析:A、B、C三区的实验组比对照组的天牛数量变化率(%)都显著提高。
本题结合柱形图和表格数据,考查种群密度调查、种间关系的相关知识,解答本题的关键是分析题图,能理解所学知识,并联系实际解决问题。
18.【答案】替换 减少 识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体使翻译过程继续 携带不同氨基酸的suptRNA基因和变IDUA 抗原一抗体杂交 恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成,且效果最好 IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性高,组织黏多糖积累量少;IDUA基因敲除小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异
【解析】解:(1)黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因突变后,转录出的mRNA长度不变,说明其没有发生碱基对的增添和缺失(碱基对的增添和缺失改变会导致转录出的mRNA长度改变),因此推测其基因突变是由于碱基对替换。由于终止密码子提前出现,导致翻译提前终止,肽链变短,IDUA酶分子量变小,空间结构改变而失活。
(2)抑制性tRNA(sup-tRNA)可以最终诱导核糖体通读mRNA上的遗传信息合成具有功能的全长蛋白,并且抑制性tRNA(sup-tRNA)与普通tRNA的结构、功能相同,据此推测该抑制性tRNA可以携带氨基酸至核糖体并与终止密码子碱基配对使翻译过程继续。
(3)本实验目的是比较携带不同氨基酸的sup-tRNA的通读效果,需要保证实验组细胞含有突变IDUA基因,即其不能合成具有正常功能的IDUA酶(防止正常IDUA酶对实验结果产生干扰),同时保证在不同的实验组细胞中可以转录出携带不同氨基酸的sup-tRNA,因此实验组中受体细胞中应该含有导入携带不同氨基酸的sup-tRNA基因和突变IDUA基因。若要判断各个实验组细胞中携带不同氨基酸的sup-tRNA是否成功诱导了具有功能的IDUA酶,可以采用该酶的特异性抗体对其进行检测,即进行抗原-抗体杂交。分析题图可知,与对照组(含正常IDUA基因的组)相比,含携带酪氨酸的sup-tRNA的受体细胞中表达的全长IDUA蛋白量比其他实验组都多,说明其能有效恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成,且效果最好。
(4)携带酪氨酸的sup-tRNA能有效诱导核糖体对突变IDUA基因转录出的mRNA进行通读,进而产生具有正常功能的IDUA酶,因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠进行治疗,与不进行治疗的IDUA突变基因纯合小鼠相比,治疗组小鼠的IDUA酶活性高,组织黏多糖积累量少;同时,利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA基因敲除小鼠进行治疗,与不进行治疗的IDUA基因敲除小鼠相比,由于二者都不含有IDUA基因,则其细胞内都没有相应mRNA,因此携带酪氨酸的sup-tRNA无法发挥作用,最终导致治疗组与不治疗组的IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异。
故答案为:
(1)替换 减少
(2)识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体使翻译过程继续
(3)携带不同氨基酸的suptRNA基因和变IDUA 抗原一抗体杂交 恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成,且效果最好
(4)IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性高,组织黏多糖积累量少;IDUA基因敲除小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异
基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
密码子由位于mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基组成。终止密码子的作用是终止翻译过程。
基因工程中检测目的基因在受体细胞内是否成功表达可以用抗原-抗体杂交技术。
本题主要考查基因突变、遗传信息的转录和翻译,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
19.【答案】感受器 大脑皮层 ACD 人造甜味剂 EEC通过GPR受体来接收脂肪信号,通过对糖和脂肪都能响应的迷走神经通路和仅响应脂肪的迷走神经通路激活cNST引起奖赏效应 阻止糖或脂肪与相应的肠道受体结合;阻止激活的肠道细胞向迷走神经细胞发送信号;沉默糖或脂肪激活的迷走神经元,并阻止其信号传递到大脑
【解析】解:(1)糖或人造甜味剂刺激口腔中相关甜味感受器产生兴奋,通过传入神经传到大脑皮层相关的感觉中枢,产生甜味觉。
(2)A、味蕾上的甜味受体缺乏型小鼠不能感受葡萄糖的味觉刺激,说明在口服葡萄糖后能直接作用于肠道,使cNST神经元被激活,A正确;
B、食用人造甜味剂的野生型小鼠cNST未观察到明显的激活效应,是由于人造甜味剂不能作用于肠上皮的肠内分泌细胞(EEC)细胞表面的SGLT1受体,B错误;
C、野生型小鼠的肠道直接注入葡萄糖,说明糖通过肠道经迷走神经激活cNST引起糖的行为偏好,C正确;
D、抑制野生型小鼠cNST神经元的激活会使小鼠失去对糖的行为偏好,说明cNST被抑制,糖通过肠道经迷走神经激活cNST引起糖的行为偏好被阻断,D错误。
故选:ACD。
(3)用脂肪和糖灌注小鼠的肠,检测迷走神经激活情况,发现迷走神经元中,一部分对糖、脂肪都有响应,另一部分只对脂肪有响应。前一类神经元被沉默后,小鼠对糖和脂肪的偏好均显著下降。而后一类神经元被沉默后,小鼠脂肪偏好性显著下降,而糖偏好性不受影响。在小鼠cNST区域注射阻断神经递质释放的药物,同时向小鼠提供人造甜味剂和脂肪,小鼠更多的取食人造甜味剂。
(4)葡萄糖除了在舌头上产生甜味刺激外,还能直接作用于肠道,肠上皮的肠内分泌细胞(EEC)通过其细胞表面的SGLT1受体来接收糖信号,经迷走神经激活大脑中的cNST区域,导致不依赖味觉的糖摄入偏好产生,敲除SGLT1受体不影响小鼠对脂肪的偏好,而敲除了EEC表面的特定GPR受体能阻断小鼠对脂肪的偏好,迷走神经元中,一部分对糖、脂肪都有响应,另一部分只对脂肪有响应。前一类神经元被沉默后,小鼠对糖和脂肪的偏好均显著下降。而后一类神经元被沉默后,小鼠脂肪偏好性显著下降,而糖偏好性不受影响,综合这些信息,可知:脂肪引起奖赏效应的途径是EC通过GPR受体来接收脂肪信号,通过对糖和脂肪都能响应的迷走神经通路和仅响应脂肪的迷走神经通路激活cNST引起奖赏效应。
(5)根据本文的研究结果,阻止糖或脂肪与相应的肠道受体结合;阻止激活的肠道细胞向迷走神经细胞发送信号;沉默糖或脂肪激活的迷走神经元,并阻止其信号传递到大脑等措施,都可治疗饮食失调导致的肥胖、暴食症等。
故答案为:
(1)感受器 大脑皮层
(2)ACD
(3)人造甜味剂
(4)EEC通过GPR受体来接收脂肪信号,通过对糖和脂肪都能响应的迷走神经通路和仅响应脂肪的迷走神经通路激活cNST引起奖赏效应
(5)阻止糖或脂肪与相应的肠道受体结合;阻止激活的肠道细胞向迷走神经细胞发送信号;沉默糖或脂肪激活的迷走神经元,并阻止其信号传递到大脑
1、神经调节的基本方式是反射,反射活动的结构基础称为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射弧的五部分要完整,缺少任何一个环节反射活动都不能完成。
2、人体的神经中枢:下丘脑:体温调节中枢、水平衡调节中枢、血糖调节中枢。小脑:维持身体平衡的作用,使运动准确而协调。脑干:呼吸、心跳、血压调节中枢。大脑:调节机体运动的最高级中枢。脊髓:调节机体运动的低级中枢。高级神经中枢对低级神经中枢的活动具有调控作用:如控制排尿的低级中枢在脊髓,成人的大脑可以有意识的控制,在适宜的环境下才排尿。
本题考查神经调节的相关知识,意在考查学生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能运用所学知识,对生物学问题作出准确判断。
20.【答案】正反交 RRr和Rrr 易位(或染色体结构变异) 突变体甲产生配子时,减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开,导致产生RR型精子,与两个r型极核结合,产生了RRrr型胚乳 二 基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同,但来源不同,表型不一致,分别为紫色和杂色,说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关 突变体乙(mmRR)作母本与黄色玉米(MMrr)作父本杂交,子代胚乳表现为杂色
【解析】解:(1)组合一是紫色RR(♀)×黄色rr(♂),组合二是紫色RR(♂)×黄色rr(♀),组合一和二互为正反交实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成,每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。组合一中极核的基因型是R,雄配子基因型是r,则F1胚乳的基因型RRr。组合二中极核的基因型是r,雄配子基因型是R,则F1胚乳的基因型Rrr。
(2)①突变体甲中10号染色体的r基因所在的染色体片段易位到1号染色体上,1号染色体上的相应片段易位到10号染色体上。
②组合三是野生型rr(♀)×甲Rr(♂),极核的基因型是r,F1出现少量基因型为RRrr的胚乳,则甲产生的雄配子的基因型是RR,则可知突变体甲产生配子时,减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开,导致产生RR型精子,与两个r型极核结合,产生了RRrr型胚乳。
③F1胚乳基因型为Rrr与RRrr的胚乳R基因数量不同,但来源均相同,表型一致都为杂色,说明子代胚乳颜色与R基因的数量无关;F1胚乳基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同,但来源不同,表型不一致,分别为紫色和杂色,说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关。
(3)M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平,使其表达不被抑制,欲验证该推测,则需要产生不含M基因同时含R的极核,需要用突变体乙(mmRR)作母本,黄色玉米(MMrr)作父本,根据题(2)R基因来自于父本,胚乳表现为杂色,R基因来自于母本,胚乳表现为紫色,子代胚乳MmmRRr的R基因来自于母本,理论上是紫色,但由于产生雌配子过程中,m基因不降低R基因甲基化水平,表达被抑制,子代胚乳MmmRRr表现为杂色。
故答案为:
(1)正反交 RRr和Rrr
(2)①易位(或染色体结构变异) ②突变体甲产生配子时,减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开,导致产生RR型精子,与两个r型极核结合,产生了RRrr型胚乳 ③二 基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同,但来源不同,表型不一致,分别为紫色和杂色,说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关
(3)突变体乙(mmRR)作母本与黄色玉米(MMrr)作父本杂交,子代胚乳表现为杂色
1、胚乳是由受精极核发育而来的,受精极核是由2个极核(与卵细胞基因型相同)和1个精子结合而成的。
2、染色体变异可分为染色体结构异常和染色体数目异常两大类型。染色体结构变异可分为缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体结构变异的发生改变了基因在染色体上的数目或排列顺序,从而导致性状的变异,且这种变异多是有害的甚至导致死亡。染色体数目变异包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍的增减。
本题考查分离定律和自由组合定律的相关知识,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。
21.【答案】被动 空气间隙 乙组随着根生长进入空气间隙长度的增加,ABA含量逐渐增加,且均高于甲组;当根遇到琼脂块后ABA含量又逐渐下降 在缺水条件下ABA可抑制侧根生成 乙组的WT荧光主要分布在表皮,分布范围明显小于甲组的WT,即CF运输受限,说明缺水会引起根部胞间连丝关闭;乙组snrk的荧光分布范围大于WT,与甲组相似,说明缺水引起胞间连丝关闭依赖于ABA 实验组:ADGJ(或BEGJ),对照组:ADFI(或BEFH)
【解析】解:(1)被动吸水是由于枝叶的蒸腾作用而引起的根部吸水,被动吸水的动力是蒸腾拉力,植物体内的水分运输主要途径是:土壤水→根毛→根皮层→中柱鞘→根茎叶导管→气孔下室→气孔→大气,因此表皮细胞能够以被动运输的方式从土壤中吸收水分,由中柱鞘发生进而形成的侧根有助于水分的吸收。
(2)图1中甲组和乙组的区别是中间部分有无琼脂块,甲组有琼脂块,能运输水分,根向下生长可以接触到水分,乙组中间部分是空气间隙,这样根向下生长时接触不到水分的情况。图2中,乙组随着根生长进入空气间隙长度的增加,ABA含量逐渐增加,且均高于甲组,当根遇到琼脂块B后,ABA含量又逐渐下降,说明ABA是在植物缺水时发挥重要作用的激素。
(3)据图3中乙组有空气间隙,模拟缺水环境可知,与野生型相比,ABA合成缺陷突变体番茄侧根数量更多,说明在缺水条件下ABA可抑制侧根生成。
(4)据图4可知,乙组的WT荧光主要分布在表皮,分布范围明显小于甲组的WT,即CF运输受限,说明缺水会引起根部胞间连丝关闭;乙组ABA不敏感突变体(snrk)的荧光分布范围大于WT,与甲组相似,说明缺水引起胞间连丝关闭依赖于ABA。
(5)本实验验证ABA引起胞间连丝关闭阻断了IAA由表皮向中柱鞘运输,从而影响侧根形成,自变量为植物内是否能合成ABA,因变量为IAA是否能由表皮向中柱鞘运输,据题意可知,IAA可促进带有IAA依赖性降解标记的蛋白质降解,检测方法可将植物细胞通用启动子与IAA依赖性降解标记一黄色荧光蛋白融合基因结合,根据黄色荧光标记的强弱判断IAA是否能由表皮向中柱鞘运输。在野生型植物体内,ABA引起胞间连丝关闭阻断了IAA由表皮向中柱鞘运输,这样IAA在表皮细胞内积累,导致黄色荧光蛋白降解,荧光分布较少,中柱鞘细胞内IAA较少,黄色荧光蛋白降解较少,荧光分布较多。而在ABA不敏感突变体内,ABA几乎不能起作用,IAA正常运输,在各部分的分布没有差异,因此黄色荧光分布无显著差异。一般实验中做出处理的是实验组,不做任何处理的是对照组,其他无关变量相同且适宜,因此实验组的实验方案及结果为ADGJ,对照组的实验方案及结果为ADFI。
故答案为:
(1)被动
(2)空气间隙 乙组随着根生长进入空气间隙长度的增加,ABA含量逐渐增加,且均高于甲组;当根遇到琼脂块后ABA含量又逐渐下降
(3)在缺水条件下ABA可抑制侧根生成
(4)乙组的WT荧光主要分布在表皮,分布范围明显小于甲组的WT,即CF运输受限,说明缺水会引起根部胞间连丝关闭;乙组snrk的荧光分布范围大于WT,与甲组相似,说明缺水引起胞间连丝关闭依赖于ABA
(5)实验组:ADGJ(或BEGJ),对照组:ADFI(或BEFH)
ABA既可诱导气孔关闭或抑制气孔开放,以降低植物的蒸腾失水,又可影响植物根系发育,以抵御水分胁迫,ABA是在植物缺水时发挥重要作用的激素。
本题涉及实验设计,对学生的生物学素养要求较高。
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