2023年江苏省决胜新高考高考生物联考试卷
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这是一份2023年江苏省决胜新高考高考生物联考试卷,共32页。试卷主要包含了单选题,多选题,探究题等内容,欢迎下载使用。
2023年江苏省决胜新高考高考生物联考试卷(4月份)
一、单选题(本大题共14小题,共14.0分)
1. 动物血液的颜色由血色蛋白所含的金属元素决定。含铜的血色蛋白呈蓝色或青色,含钒的血色蛋白呈绿色,含铁的血色蛋白呈红色。相关叙述错误的是( )
A. 氨基酸脱水缩合形成血色蛋白的一级结构
B. 无机盐能与血色蛋白结合,并影响它们的性质
C. 不同的血色蛋白都能运氧,所以其结构都相同
D. 血红蛋白中的Fe2+氧化为Fe3+后,会失去运氧功能
2. 如图是浆细胞的部分结构示意图,相关叙述正确的是( )
A. 若结构甲由内质网产生,则可与核糖体融合
B. 若结构甲由结构乙产生,则可与溶酶体融合
C. 若结构丙与结构丁融合,则需要ATP提供能量
D. 该细胞接受抗原刺激后,会加快合成、分泌②
3. 为了高效分离高质量的椪柑原生质体,科研人员采用组合酶液Ⅰ(2%纤维素酶R+2%离析酶)与组合酶液Ⅱ(2%纤维素酶W+2%离析酶)进行椪柑原生质体的分离,实验过程中加入适量的甘露醇,其结果如图,其中活性氧会影响原生质体的再生。相关叙述错误的是( )
A. 加入纤维素酶和离析酶是为了水解纤维素和果胶
B. 两实验中酶的用量、温度、pH、酶解时间必须相同
C. 实验中加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用
D. 实验结果表明使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好
4. 研究表明将小鼠Cdx2细胞(一种胎盘干细胞)由静脉注入心肌受损的模型小鼠,可再生出健康的心脏细胞,提高小鼠的心输出量。相关叙述正确的是( )
A. 激烈的细胞自噬可诱导心肌细胞坏死,导致心脏功能异常
B. 在胚胎发育早期,Cdx2细胞通过有丝分裂形成胎盘、胎膜
C. 注入小鼠的Cdx2细胞可迁移至心脏,直接修复心脏
D. 注入小鼠的Cdx2细胞一般不被机体的免疫系统识别、攻击
5. 如图是水稻(2N=24)减数分裂过程的显微图像。相关叙述正确的是( )
A. 应取水稻花粉制成临时装片,才能观察到上图细胞
B. 细胞分裂先后顺序应是④→①→②→③
C. 图②每个细胞中含4个染色体组和48个DNA
D. 图③可发生减数分裂过程中的基因重组
6. DNA是主要的遗传物质,相关叙述正确的是( )
A. 艾弗里通过转化实验证明使R型细菌产生稳定遗传变化的物质主要是DNA
B. 赫尔希和蔡斯用35S标记噬菌体侵染细菌,搅拌离心后放射性主要分布在上清液中
C. 赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体侵染细菌,证明子代噬菌体的放射性主要在DNA中
D. 康拉特用烟草花叶病毒的核酸、蛋白质感染烟草,证明了烟草花叶病毒的遗传物质主要是DNA
7. 某种小鼠的黄毛、黑毛分别由基因B、b控制,一只基因型为BB的黄鼠和一只基因型为bb的黑鼠杂交,子一代表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型(如图)。研究表明启动子上游的调控序列甲基化会抑制基因B的转录(如图),调控序列未甲基化时,基因型为BB的小鼠为黄鼠。相关分析错误的是( )
A. 调控序列的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
B. 调控序列甲基化可能发生在细胞分化的过程中
C. 调控序列甲基化后与RNA聚合酶结合的亲和力降低
D. 调控序列甲基化程度越高对基因B转录的抑制越强
8. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,并取得了显著的社会效益和经济效益。相关叙述错误的是( )
A. 利用植物细胞培养技术生产紫草宁主要原理是细胞增殖
B. 利用作物脱毒技术繁育抗毒草莓利用了植物细胞的全能性
C. 利用单倍体育种技术培育单育1号烟草大大缩短了育种年限
D. 利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝打破了种间的生殖隔离
9. 如图是线粒体DNA(mtDNA)基因表达的相关过程,相关叙述正确的是( )
A. 参与过程①的酶有DNA解旋酶和RNA聚合酶
B. 过程②RNA酶P和RNA酶Z能识别特定的碱基序列
C. 过程①的产物可为过程③提供模板、原料和工具
D. 线粒体DNA中的基因遗传时遵循孟德尔遗传定律
10. 如图是神经调控血管平滑肌松弛的过程,相关叙述错误的是( )
A. 神经细胞膜内电位由正变为负时,以胞吐的形式释放乙酰胆碱
B. 乙酰胆碱与内皮细胞膜上受体结合后,Na+内流导致膜电位改变
C. NO通过自由扩散进入平滑肌细胞,与受体结合改变细胞代谢水平
D. 用硝酸甘油(分解产生NO)治疗冠状动脉收缩引起的心绞痛,可能导致血压降低
11. 如图表示施用IAA(吲哚乙酸)对某种植物侧根数量及主根长度的影响。相关叙述正确的是( )
A. 外施10-4mol•L-1的生长素会抑制该植物侧根原基的产生
B. 该植物内源生长素的浓度一定是促进主根生长的最适浓度
C. 生产实践中去除部分幼叶能增加该植物的侧根数量和主根长度
D. 全面分析生长素对该植物生根的影响,还需要统计侧根的长度
12. 某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,将酵母菌培养液稀释1000倍后,经等体积台盼蓝染液染色后,用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)进行计数,观察到一个中格的菌体数如图所示。相关叙述正确的是( )
A. 血细胞计数板使用时,应先在计数室上方加盖玻片,再沿凹槽边缘滴加样液
B. 为了避免酵母菌增殖对实验结果造成的影响,滴加培养液后需立即计数
C. 计数同一样品时,可对同一计数板上的五个计数室计数,再取平均值
D. 若图示中格内酵母菌数量代表所有中格酵母菌数量的平均数,则培养液中酵母菌的密度为4.5×109个•mL-1
13. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,相关叙述正确的是( )
A. 因为动物血清成分已研究清楚,所以在动物细胞培养基中加入动物血清
B. 悬浮培养的杂交瘤细胞会因细胞密度过大、发生接触抑制等因素而分裂受阻
C. 体外培养从牛卵巢采集的卵母细胞,细胞表面相互接触时细胞才停止分裂增殖
D. 将小鼠成纤维细胞诱导为多能干细胞,体外分化后可治疗小鼠的镰状细胞贫血
14. 实验设计和操作对实验结果有重要影响,相关叙述正确的是( )
A. 观察细胞质的流动实验中,适当增加光照强度和温度会加速细胞质的流动
B. 设计制作生态缸实验中,增加各种生物的数量可提高其稳定性
C. 绿叶中色素的提取和分离实验中,可通过将滤液细线画粗来提高色素的浓度
D. 植物细胞质壁分离实验中,降低蔗糖溶液浓度能加快原生质层与细胞壁的分离
二、多选题(本大题共5小题,共10.0分)
15. 大部分CO2以HCO3−的形式在血液中运输,如图是血浆中的CO2进出红细胞的示意图。相关叙述正确的是( )
A. CO2通过①方式进出细胞只能顺浓度进行
B. 红细胞到达肺部时才通过②、③方式吸收CO2
C. 红细胞中的CO2只能以分子形式释放到细胞外
D. ④⑤方式的进行可增加红细胞排出CO2的量
16. 为了拓展棉花栽培种,研究人员利于陆地棉、索马里棉、海岛棉培育出了五倍体栽培棉,其过程如图,字母A、D、E均代表一个染色体组,每组有13条染色体。相关叙述正确的是( )
A. 培育五倍体栽培棉的主要遗传学原理是染色体变异
B. 秋水仙素抑制染色体的着丝点分裂,诱导染色体数目加倍
C. 栽培棉的染色体组为AADDE,共有65条染色体
D. 栽培棉减数分裂时可能出现异常,产生的正常配子少
17. 葡萄糖激酶(GK)主要分布在肝脏、胰岛等核心调糖靶器官中,是细胞内葡萄糖代谢的第一个关键酶,能感知葡萄糖水平的变化,并转换为靶器官的调糖响应,从而维持血糖稳态。多格列艾汀是一种葡萄糖激酶激活剂(GKA),用于治疗2型糖尿病,2022年9月获批上市。相关叙述正确的是( )
A. 2型糖尿病患者的葡萄糖激酶活力比正常人低
B. 多格列艾汀作用于胰岛B细胞,可促进胰岛素分泌
C. 多格列艾汀作用于胰岛A细胞,可促进胰高血糖素分泌
D. 多格列艾汀作用于肝脏细胞,可促进肝糖原分解
18. 亚磷酸盐是一种特殊的磷源,如图是研究人员筛选、检测并保存高效利用亚磷酸盐细菌的过程。相关叙述正确的是( )
A. 图中所用的培养基都应以亚磷酸盐为唯一磷源,并加入琼脂
B. 步骤①的目的是便于精确计算土壤中能利用亚磷酸盐的微生物数量
C. 步骤②采用涂布平板法接种,根据菌落的形态、大小、颜色等对菌种做初步鉴定
D. 步骤③检测细菌利用亚磷酸盐的能力,步骤④将优良菌种保存于斜面培养基上
19. 科研人员开发了一种检测SARS-CoV-2的新方法,他们将Cas13与引导RNA(crRNA)和报告RNA结合,报告RNA含有荧光基团(R)和淬灭基团(Q),当报告RNA完整时,R发出的荧光被Q吸收。在检测过程中,当crRNA与SARS-CoV-2的RNA结合后,激活Cas13并切割报告RNA,释放出游离的R和Q,R发出的荧光可被检测到,机理如图。相关叙述正确的是( )
A. 设计crRNA的主要依据是SARS-CoV-2RNA的特异性碱基序列
B. Cas13具有RNA酶活性,能切割报告RNA中的磷酸二酯键
C. 该检测还可以根据荧光信号的强度检测病毒载量的多少
D. 若报告RNA能和流感病毒RNA配对,则也可用检测流感病毒
三、探究题(本大题共5小题,共75.0分)
20. 人类ABO血型取决于红细胞膜上的抗原类型,受19号染色体上的H、h基因和9号染色体上的复等位基因IA、IB、i控制(IA和IB对i显性,IA、IB同时存在时都能表达),只有H抗原的是O型血、只有A抗原的是A型血、只有B抗原的是B型血、有A、B抗原的是AB型血、没有H、A、B抗原的是Oh型血;抗原能否分泌到细胞外由4号染色体上的Se、se基因控制。图1是基因控制红细胞膜上相应抗原合成、分泌的机理图,图2是某家庭部分成员血型调查结果。请回答下列问题。
(1)H基因经过 ______ 、 ______ (过程)控制合成H酶,H酶催化前体物质转化为H抗原,此现象说明基因控制性状的方式是 ______ 。
(2)控制人类血型基因的遗传遵循 ______ 定律。某人的内环境中检测不到血型抗原,其基因型可能有 ______ 种。
(3)Ⅰ1、Ⅰ2的基因型分别是 ______ 、 ______ 。
(4)Ⅲ1和一个与其血型基因型相同的男性婚配,其后代出现分泌型A型血、非分泌型O型血的概率分别是 ______ 、 ______ 。
21. 微囊藻水华是常见的蓝细菌水华种类,在全世界广泛分布。微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难被降解的藻毒素,严重威胁水体安全和人类健康。为了研究藻毒素对水体生物的影响,研究人员测定某湖泊不同时期微囊藻及部分水生动物可食用组织的藻毒素含量,结果如表。请回答下列问题。
水生生物种类
微囊藻
鲢鱼
翘嘴红鲌
鲤鱼
铜锈环棱螺
分布
浮游
水体上层
水体中上层
水体下层
底栖
食性
——
主要以浮游藻类为食
以鱼、虾为食
以有机碎屑、幼螺、藻类等为食
以有机碎屑、浮游藻类等为食
藻毒素含量(μg•g-1干重)
微囊藻暴发初期
2.04
1.06
1.12
0.48
0.65
微囊藻暴发期
7.15
12.94
35.92
11.09
3.71
(1)表中所示生物利用了湖泊中的不同空间,形成了湖泊群落的 ______ 结构。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是 ______ 。
(2)该水域中处于最高营养级的生物是 ______ ,理由是 ______ 。
(3)微囊藻暴发期,该湖泊的抵抗力稳定性明显降低,其主要原因是 ______ 。
(4)鞭毛虫能牧食微囊藻等蓝细菌,为研究鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降低藻毒素的效果,研究人员采集表层下40cm的富营养化湖水注入透光透析袋中,添加鞭毛虫后放置于原位,进行实验,结果如图。图示结果表明添加鞭毛虫能 ______ 藻毒素含量,其主要原因是 ______ 。
(5)光照强度会影响鞭毛虫的生长及其牧食微囊藻的能力。为探究光照强度对鞭毛虫的生长及其牧食微囊藻能力的关系,某科研小组进行了下列实验,请完成下表。
实验步骤
简要操作过程
实验分组
取36个250ml的锥形瓶,均分为12组,编号为A1、B1、C1、D1、E1、F1、A2、B2、C2、D2、E2、F2。分别加入浓度为5×106个/mL的微囊藻培养液180mL。
光照强度控制
将A1、A2置于黑暗中,B1、B2置于500lx的光强下,C1、C2置于1000lx的光强下,D1、D2置于2000lx的光强下,E1、E2置于① ______ 的光强下,F1、F2置于8000lx的光强下。
添加鞭毛虫
A1~F1中加入20mL离心浓缩后的鞭毛虫培养液,A2~F2中加入② ______ 。
培养
在25℃条件下,光-暗周期为12h-12h,培养4d
鞭毛虫和微囊藻密度测定
每天用③ ______ (工具)采集10mL样液,添加到固定液固定,然后用④ ______ 进行计数,计算出密度。
22. 小麦、玉米是我国的主要粮食作物,图1是小麦、玉米叶片结构及光合作用固定CO2的相关过程,其中PEPC(酶)与CO2的亲和力比Rubisco(酶)高60多倍。
请回答下列问题。
(1)小麦叶肉细胞中,进行C3途径的场所是 ______ ,该过程需要光反应提供 ______ 。
(2)玉米叶片细胞中,C3途径和C4途径固定CO2时,与CO2反应的物质分别是 ______ 。维管束鞘细胞中产生丙酮酸的过程除图示过程外还有 ______ 。
(3)玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞紧密相连成“花环形”结构,其意义是 ______ 。
(4)研究人员在晴朗的白天测定玉米和小麦净光合速率(单位时间单位叶面积吸收CO2的量)的变化,结果如图2。
①中午11:00时,玉米叶片的气孔导度降低,但净光合速率不降低,结合图1分析其主要原因是 ______ 。
②研究表明Rubisco既能催化C5和CO2反应,也能催化C5和O2反应生成CO2(称为光呼吸),光呼吸会降低光合效率。中午11:00时,玉米的光呼吸不明显,其原因是 ______ 。
③11:00时小麦净光合速率明显降低,其原因是:一方面蒸腾作用旺盛,导致 ______ ,光合速率显著降低,另一方面叶肉细胞中的CO2浓度较低, ______ ,光呼吸增强。
(5)据以上分析,若通过基因转化技术来提高小麦强光下的净光合速率,请写出基本的思路 ______ 。
23. 新型冠状病毒(SARS-COV-2)通过S蛋白识别细胞表面的ACE2分子感染人的呼吸道上皮细胞。为了预防新冠,科研人员研制出了新冠病毒mRNA疫苗。下图是mRNA疫苗在树突状细胞中合成、呈递抗原的过程图。请据图回答下列问题。
(1)设计mRNA疫苗碱基序列的依据是 ______ ,mRNA疫苗包装成脂质体纳米颗粒进行运送,目的是 ______ 。
(2)①过程体现了细胞膜的 ______ ,参与②过程的核酸有 ______ 。mRNA疫苗在细胞内表达合成病毒S蛋白后,一部分经 ______ 水解产生抗原肽,再在 ______ (结构)的参与下以MHC-Ⅰ类肽呈递到细胞表面,然后激活 ______ 免疫。另一部分以MHC-Ⅱ类肽呈递到细胞表面,然后将抗原呈递给辅助性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,为B细胞的激活提供 ______ 。
(3)与灭活疫苗相比,mRNA疫苗的优势是 ______ 。为了减少疫苗注射次数,研究人员想开发一种自扩增mRNA疫苗(能够复制),则应在mRNA疫苗的S蛋白基因编码区之前添加 ______ 序列。
(4)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为mRNA疫苗,能进一步提高免疫力,其原因有 ______ 。
24. 蛋白质甲基化是最广泛的翻译后修饰之一,组蛋白甲基转移酶G9a主要修饰蛋白质中赖氨酸、精氨酸,从而调控基因表达。酵母细胞基因转录因子GAL4-BD(含赖氨酸)和GAL4-AD两结构域结合时才能激活转录。为了筛选赖氨酸甲基化阅读器(甲基化的赖氨酸是“阅读器”的识别、结合位点),研究人员进行了如下图1所示实验,其中TRP1、LEU2分别是色氨酸、亮氨酸合成基因,G9a-SET基因表达产物(含G9a)能与GAL4-BD基因表达产物结合。当赖氨酸甲基化阅读器与G9a-SET-GAL4-BD复合体相互作用后,GAL4-BD和GAL4-AD一起激活报告基因LacZ转录(如下图2),LacZ表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。请回答下列问题。
(1)组蛋白甲基化影响基因表达水平,并可遗传给后代,这属于 ______ 现象。
(2)通过PCR技术扩增“阅读器”基因,需在引物5′端添加 ______ 序列,其目的是 ______ 。
(3)质粒a、b导入代谢缺陷酵母菌时,需用醋酸锂(LiAC)处理酵母菌,其目的是 ______ 。两培养基中需分别不添加 ______ 才可筛选出导入重组质粒的酵母菌。与体外扩增相比,将质粒导入酵母菌扩增的优点有 ______ 。
(4)Y2H和Y187接合生殖、培养时,培养基中添加X-gal,菌落呈 ______ 色的接合子Y3H中含所需的“阅读器”,作出这个推断的依据是 ______ 。
(5)该技术也可用于研究RNA-蛋白质的相互作用,图3是研究人员筛选能与Y蛋白相互作用RNA的示意图。若要筛选与铁调蛋白作用的铁反应元件(RNA),则设计实验时,铁调蛋白和铁反应元件应分别设计在图中的 ______ (位点)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、氨基酸脱水缩合形成肽链,肽链属于一级结构,A正确;
B、由“含铜的血色蛋白呈蓝色或青色,含钒的血色蛋白呈绿色,含铁的血色蛋白呈红色”可知,无机盐能与血色蛋白结合,并影响它们的性质,B正确;
C、不同的血色蛋白都能运氧,但由于血色蛋白可与不同的金属元素结合,故不同血色蛋白的结构不同,C错误;
D、血红蛋白中的Fe2+氧化为Fe3+后,其空间结构发生改变,会失去运氧功能,D正确。
故选:C。
蛋白质的基本单位为氨基酸,氨基酸在核糖体脱水缩合形成肽链,肽链盘曲折叠形成具有空间结构的蛋白质。
本题考查蛋白质的结构和功能、无机盐的存在形式和作用,意在考查考生从题目所给的文字中获取有效信息的能力.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的能力。
2.【答案】C
【解析】A、若结构甲由内质网产生,则可与高尔基体融合,A错误;
B、若结构甲由结构乙产生,结构乙是高尔基体,则可直接形成初级溶酶体,B错误;
C、若结构丙与结构丁融合,是胞吐的过程,则需要ATP提供能量,C正确;
D、浆细胞不能接受抗原的刺激,D错误。
故选:C。
图中甲是囊泡,乙是高尔基体,丙是囊泡,丁是细胞膜。
本题考查浆细胞的结构和功能,要求学生掌握参与分泌蛋白的细胞器和相关结构,熟记体液免疫中各细胞的特性,根据选项完成作答。
3.【答案】B
【解析】解:A、酶具有专一性,加入纤维素酶和离析酶是为了水解纤维素和果胶,进而获得原生质体,A正确;
B、两实验中酶的种类不同,为保证单一变量,应控制好无关变量,即应在各自酶的最适温度和pH下进行实验,酶的用量和时间必须相同,B错误;
C、实验中加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用,保证细胞具有正常形态,行使正常功能,C正确;
D、实验结果表明使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的产量高,活性氧含量差别不大,故效果较好,D正确。
故选:B。
1、该实验的自变量为纤维素酶的种类,因变量为椪柑的产量以及体内活性氧含量。
2、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,获得原生质体的过程需要用酶分解纤维素和果胶。
本题结合柱形图,考查植物体细胞杂交的相关知识,要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程,能正确分析题图,从中提取有效信息准确答题。
4.【答案】D
【解析】解:A、细胞的结构受到损伤可诱发细胞自噬,细胞自噬会导致细胞正常功能受影响,严重时可能会诱导细胞凋亡,即激烈的细胞自噬可诱导心肌细胞凋亡,导致心脏功能异常,A错误;
B、在胚胎发育早期,Cdx2细胞通过有丝分裂、分化形成胎盘,实现早期胚胎与母体子宫的联系,B错误;
C、注入小鼠的Cdx2细胞可迁移至心脏,通过有丝分裂、分化实现对心脏的修复,C错误;
D、Cdx2是一种胎盘干细胞(自体细胞),Cdx2细胞进入机体后能够逃避免疫系统的监视和攻击,否则不能迁移至心肌受损部位实现修复,D正确。
故选:D。
细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,属于不正常的细胞死亡,对生物体有害。
本题考查细胞分化的相关知识,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。
5.【答案】D
【解析】解:A、花粉中只含有精子,取水稻花粉制成临时装片,不能观察到上图细胞,A错误;
B、由分析可知,①是减数第二次分裂后期,②是减数第二次分裂末期,③是减数第一次分裂后期,④是减数第一次分裂中期,细胞分裂的先后顺序是④→③→①→②,B错误;
C、图②处于减数第二次分裂末期,所以每个细胞只含有1个染色体组,12条染色体,12个DNA分子,C错误;
D、图③处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,可发生减数分裂过程中的基因重组,D正确。
故选:D。
图中①是减数第二次分裂后期,②是减数第二次分裂末期,③是减数第一次分裂后期,④是减数第一次分裂中期。
本题主要考查减数分裂的相关知识,意在考查考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,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
6.【答案】B
【解析】解:A、艾弗里通过转化实验证明使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是DNA,A错误;
B、赫尔希和蔡斯用35S标记噬菌体侵染细菌,35S标记噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳没有进入细菌,搅拌离心后放射性主要分布在上清液中,B正确;
C、赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体侵染细菌,32P标记噬菌体的DNA,DNA进入细菌,由于DNA的半保留复制,因此子代噬菌体的放射性在DNA中,C错误;
D、康拉特用烟草花叶病毒的核酸、蛋白质感染烟草,证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D错误。
故选:B。
1、若用32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,从理论上讲噬菌体已将含32P标记的DNA全部注入到大肠杆菌内,所以上清液放射性应该为0,而实验数据和理论数据之间有较大的误差。原因有二:一是如果保温时间过短,有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性;二是保温时间如果过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液,也会使上清液的放射性升高。若用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,则可能由于搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中放射性偏高。
2、格里菲思结论:加热杀死的S型菌中含有促成R型活菌转化成S型活菌的活性物质——“转化因子”。艾弗里的实验:第一组:将细胞提取物加入R型活细菌的培养基中。第二至第五组:对细胞提取物分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶或DNA酶处理,使第二至第五组分别缺少蛋白质、RNA、脂质和DNA。第二至第五组人为去除某种影响因素,运用了“减法原理”。
本题考查人类对遗传物质的探索历程,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
7.【答案】C
【解析】解:A、基因B启动子上游的调控序列甲基化,因此调控序列属于基因中一段,而基因具有遗传效应的DNA片段,故基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,A正确;
B、调控序列甲基化会抑制基因B的转录,即甲基化影响的是基因的表达,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此调控序列甲基化可能发生在细胞分化的过程中,B正确;
C、RNA聚合酶与启动子识别并结合,使转录开始,调控序列在启动子的上游,因此调控序列不是RNA聚合酶结合的位点,C错误;
D、启动子上游的调控序列甲基化会抑制基因B的转录,从而影响小鼠的体色,因此调控序列甲基化程度越高对基因B转录的抑制越强,使得子一代小鼠体色表现为介于黄色和黑色之间,D正确。
故选:C。
1、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,叫作表观遗传。如DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,属于表观遗传。
2、根据题意分析,黄色小鼠(BB)与黑色小鼠(bb)杂交,F1基因型都为Bb,但小鼠毛色不同,关键原因B基因启动子上游的调控序列具有多个可发生甲基化修饰的位点,甲基化会抑制基因B的转录,所以会影响小鼠的毛色出现差异,但是甲基化不影响基因DNA的碱基序列。
本题主要考查表观遗传的相关知识,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。
8.【答案】B
【解析】解:A、利用植物组织培养技术生产紫草宁,应将紫草的外植体培育到愈伤组织阶段,并进行植物细胞培养,主要原理是细胞增殖,A正确;
B、利用作物脱毒技术繁育的草莓利用了植物细胞的全能性,但该草莓不抗病毒,B错误;
C、与常规的杂交育种相比,单倍体育种极大地缩短了育种年限,所以说,利用单倍体育种技术培育单育1号烟草大大缩短了育种年限,C正确;
D、白菜与甘蓝属于不同的物种,二者之间存在生殖隔离,利用植物体细胞杂交技术培育出的白菜—甘蓝打破了种间的生殖隔离,D正确。
故选:B。
植物细胞工程的实际应用有快速繁殖、作物脱毒、单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产。
本题主要考查植物细胞工程的相关知识,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。
9.【答案】B
【解析】解:A、过程①是转录过程,参与过程①的酶是RNA聚合酶,A错误;
B、经过程②中RNA酶P和RNA酶Z特定切割后,原始RNA变为前体mRNA、前体rRNA、前体tRNA,故RNA酶P和RNA酶Z能识别特定的碱基序列,B正确;
C、过程①的产物是原始RNA,原始RNA经RNA酶P和RNA酶Z处理后,得到前体mRNA、前体rRNA、前体tRNA,前体mRNA可为过程③提供模板,前体rRNA经加工后可与蛋白质结合形成核糖体,为③提供场所,前体tRNA可作为③中搬运氨基酸的工具,但不能为③提供原料(氨基酸),C错误;
D、线粒体DNA中的基因的遗传属于细胞质遗传,孟德尔遗传定律只适用于有性生殖的真核生物的细胞核基因的遗传,D错误。
故选:B。
①是转录过程,②是对原始RNA进行加工修饰的过程,③是翻译过程。
本题考查线粒体的主要功能以及遗传信息的转录和翻译过程,意在考查学生对基础知识的理解运用能力。
10.【答案】A
【解析】解:A、神经细胞膜内电位由负变为正时,即细胞兴奋时,以胞吐的形式释放乙酰胆碱,乙酰胆碱是兴奋性递质,A错误;
B、乙酰胆碱与内皮细胞膜上受体结合后,Na+内流导致膜电位改变,形成动作电位,B正确;
C、NO通过自由扩散进入平滑肌细胞,与受体结合导致GTP环化,改变细胞代谢水平,C正确;
D、用硝酸甘油(分解产生NO)治疗冠状动脉收缩引起的心绞痛,导致血管平滑肌松弛,可能导致血压降低,D正确。
故选:A。
动作电位的形成Na+内流的结果,表现为外负内正。静息电位的强度与K+的浓度差有关,表现为外正内负。兴奋发生时神经细胞膜内电位由负变为正。
本题主要考查神经调节的相关知识,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。
11.【答案】D
【解析】解:A、左图IAA溶液浓度为0时的每株侧根数为对照,外施10-4mol•L-1的生长素每株侧根数大于浓度为0时的每株侧根数,因此外施10-4mol•L-1的生长素会促进该植物侧根原基的产生,A错误;
B、右图IAA浓度为0时为对照,低于100%的长度即为抑制生长,由图可知,外施IAA,均会抑制主根的长度,但无法说明该植物内源生长素的浓度一定是促进主根生长的最适浓度,B错误;
C、若除去部分幼叶,则地上向根部运输的IAA量会减少,对于侧根的诱导可能呈下降趋势,即导致侧根数目减少,C错误;
D、若全面分析生长素对该植物生根的影响,还需要统计侧根的长度,D正确。
故选:D。
据图分析:左图IAA溶液浓度为0时的每株侧根数为对照,则IAA溶液超过一定的浓度对于侧根的诱导起抑制作用。右图IAA浓度为0时为对照,低于100%的长度即为抑制生长,随着IAA浓度的升高,主根的长度逐渐变短。
本题主要考查生长素的相关知识,意在考查考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,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
12.【答案】A
【解析】解:A、使用血细胞计数板时,先放置盖玻片,然后使培养液从边缘处自行渗入计数室,A正确;
B、滴加培养液后等细胞沉降到计数室底部再开始计数,B错误;
C、计数同一样品时,可对同一计数板上的2个计数室计数,再取平均值,C错误;
D、图中一个中格16小格中的酵母菌数总共有9个,其中2个被台酚蓝染色,说明为死细胞,不计数,则可计数酵母菌为9个,1mL培养液中的酵母菌数为=每个小格中的平均酵母菌数×400个小格×酵母菌培养稀释倍数×10000,则该1mL样品中酵母菌数约=9÷16×400×1000×10000=2.25×109个•mL-1,D错误。
故选:A。
血细胞计数板有2种,一种是计数区分为16个中方格,而每个中方格又分成25个小方格;另一种是一个计数区分成25个中方格,而每个中方格又分成16个小方格。
本题主要考查培养液中酵母菌种群数量的动态变化,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。
13.【答案】D
【解析】解:A、由于对动物血清成分尚未全部研究清楚,因此在动物细胞培养基中加入动物血清,A错误;
B、杂交瘤细胞具备肿瘤细胞可无限增殖的特点,因此不会发生接触抑制等现象,B错误;
C、体外培养从牛卵巢采集的卵母细胞,需要培养到减数第二次分裂才具备受精的能力,在受精过程中完成减数第二次分裂,因此体外培养的卵母细胞不会增殖分裂,C错误;
D、将小鼠成纤维细胞诱导为多能干细胞,体外分化后可治疗小鼠的镰状细胞贫血,D正确。
故选:D。
动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
本题考查动物细胞培养的相关知识,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。
14.【答案】A
【解析】解:A、光是植物光合作用的条件之一,适当增加光照强度可使叶绿体的流动速度加快,便于观察,A正确;
B、由于能量传递的特点是单向流动,逐级递减,则各种生物的数量搭配应合理,顶级消费者的数量不宜过多,B错误;
C、画滤液细线过粗会造成色素带重叠,影响实验结果,不能增强实验效果,C错误;
D、植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离,浓度越大,质壁分离速度越快,D错误。
故选:A。
1、叶肉细胞中的叶绿体,呈绿色、扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中,可以在高倍显微镜下观察它的形态。细胞质流动的观察以叶绿体作为参照物。
2、设计生态瓶必须依据生态系统稳定性原理,保障其结构与功能的完善,既包括生态系统的四大成分(非生物的物质与能量、生产者、消费者、分解者),又要使各成分确实能进行能量流动与物质循环,即各生物间遵循正常的食物联系。
本题考查教材基础实验,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点的能力;能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤。
15.【答案】AD
【解析】解:A、CO2通过①方式进出细胞属于自由扩散,自由扩散只能顺浓度进行,A正确;
B、图示为血浆中二氧化碳的吸收和排出途径,该场所中也可通过②、③方式吸收CO2,B错误;
C、红细胞的CO2也可与水结合后通过一系列过程生成HCO3﹣被排出细胞外,C错误;
D、④⑤方式都是属于协助扩散将二氧化碳的产物排出细胞的过程,④⑤方式的进行可增加红细胞排出CO2的量,D正确。
故选:AD。
小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
本题主要考查物质跨膜运输的方式,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。
16.【答案】ACD
【解析】解:A、由题图可知,两品种先杂交,后经秋水仙素处理,属于多倍体育种,多倍体的育种原理是染色体的数目变异,A正确;
B、秋水仙素抑制纺锤体的形成,有丝分裂后期染色体不能被拉向细胞两极,使染色体数目加倍,B错误;
C、AADD与EE杂交,所得子一代染色体组成为ADE,秋水仙素处理得到的F2为AADDEE,再与AADD杂交,最终得到栽培棉的染色体组为AADDE,共有5个染色体组,每组有13条染色体,共有65条染色体,C正确;
D、栽培棉有5个染色体组,AA和DD均可以正常联会,但E只有一个染色体组,减数分裂时无法联会,故产生的正常配子少,D正确。
故选:ACD。
多倍体育种的原理是染色体变异。多倍体是指由受精卵发育而来并且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
本题考查多倍体育种和染色体数目变异,要求学生熟记多倍体育种的原理和特点、染色体组的概念等,结合题图分析各选项。
17.【答案】AB
【解析】解:A、多格列艾汀是一种葡萄糖激酶激活剂(GKA),用于治疗2型糖尿病,由此可知2型糖尿病患者的葡萄糖激酶活力比正常人低,A正确;
BC、葡萄糖激酶(GK)主要分布在肝脏、胰岛等核心调糖靶器官中,是细胞内葡萄糖代谢的第一个关键酶,能感知葡萄糖水平的变化,并转换为靶器官的调糖响应,多格列艾汀是一种葡萄糖激酶激活剂,多格列艾汀作用于胰岛B细胞,可促进胰岛素分泌,B正确,C错误;
D、多格列艾汀作用于肝脏细胞,可促进葡萄糖转化为肝糖原,从而降低血糖,D错误。
故选:AB。
血糖平衡的调节存在神经调节和体液调节。血糖偏高时,能直接刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖降低;同时,高血糖也能刺激下丘脑的相关区域,通过神经控制促进胰岛B细胞的分泌。血糖偏低时,能直接刺激胰岛A细胞分泌更多胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解,促进一些非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;同时,低血糖也能刺激下丘脑的相关区域,通过神经控制促进胰岛A细胞的分泌。糖尿病存在1型糖尿病,病因是胰岛素分泌不足;也存在2型糖尿病,与环境、遗传、生活方式有关。
本题考查血糖平衡的调节,意在考查学生对基础知识的掌握,能结合题意和选项准确作答。
18.【答案】CD
【解析】解:A、图中所用的培养基都应以亚磷酸盐为唯一磷源,即选择培养基,但③过程用的液体培养基,没有加入琼脂,A错误;
B、利用稀释涂布平板法统计微生物的数量,得到的是估计值,B错误;
C、菌落的形态、大小、颜色等可反映微生物的特征,可做初步鉴定,C正确;
D、步骤③复筛的过程目的是检测细菌利用亚磷酸盐的能力,步骤④将优良菌种保存于斜面培养基上,以便后期利用,D正确。
故选:CD。
在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
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。
19.【答案】ABC
【解析】解:A、Cas13与引导RNA(crRNA)和报告RNA结合,需要进行碱基互补配对,所以设计crRNA的主要依据是SARS-CoV-2RNA的特异性碱基序列,A正确;
B、当crRNA与SARS-CoV-2的RNA结合后,激活Cas13并切割报告RNA,则需要断开RNA中的磷酸二酯键,B正确;
C、SARS-CoV-2是RNA病毒,Cas13切割报告RNA,释放出游离的R和Q,R发出的荧光可被检测到,则可以根据荧光信号的强度检测病毒载量的多少,C正确;
D、若报告RNA能和流感病毒RNA配对,则流感病毒的RNA碱基序列与Cas13与引导RNA(crRNA)的序列相同不能配对,所以此方法不能用于检测流感病毒,D错误。
故选:ABC。
1、DNA和RNA的主要区别是:五碳糖和含氮碱基不同,DNA中特有的为脱氧核糖和胸腺嘧啶,RNA中特有的为核糖和尿嘧啶。
2、PCR技术的原理为DNA双链复制,所需条件有:引物、酶、模板DNA、4种脱氧核苷酸等。
本题结合图解,考查病毒检测的机理等相关知识,要求考生理解掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合图中信息准确答题。
20.【答案】转录 翻译 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状 自由组合 30 HhIAIBsese Hhiisese 2764 364
【解析】解:(1)H基因经过转录和翻译过程控制H酶的合成。H基因控制H酶的合成,H酶催化前体物质转化为H抗原,此现象说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状。
(2)人类ABO血型受19号染色体上的H、h基因和9号染色体上的复等位基因IA、IB、i控制,即位于非同源染色体上,所以人类血型基因的遗传遵循自由组合定律。某人的内环境中检测不到血型抗原,据图判断是AB型和O型,H-IAIB为AB型血,有2种;其余型血都为O型血,即H-ii、hh-,有8种,再考虑Se、se基因产生的基因型有3种,故其基因型可能有30种。
(3)Ⅰ1是AB型血且非分泌型,Ⅰ2是O型血且非分泌型,Ⅱ1是Oh型血,Ⅱ2是分泌型的,而Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3都是分泌型,说明分泌型对非分泌型为显性,Ⅰ1基因型是HhIAIBsese,I2基因型是Hhiisese。
(4)由于Ⅰ1基因型是HhIAIBsese,I2基因型是Hhiisese,Ⅱ2是A型血且分泌型的,Ⅱ1与Ⅱ2后代又出现O型血、AB型血、A型血,所以Ⅱ1基因型是hhIBisese,Ⅱ2基因型HHIAiSeSe,Ⅲ1的基因型是HhIAiSese,HhIAiSese与HhIAiSese杂交,后代出现分泌型A型血即H-IA-Se-=34×34×34=2764,非分泌型O型血即H-iisese=34×14×14=364。
故答案为:
(1)转录 翻译 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
(2)自由组合 30
(3)HhIAIBsese Hhiisese
(4)2764 364
人类的ABO血型是受IA、IB和i三个复等位基因所控制的。IA、IB对i基因均为显性,IA、IB为并显性关系,即两者同时存在时,能表现各自作用。A型血型有两种基因型IAIA和IAi,B型血型有两种基因型IBIB和IBi,AB型为IAIB,O型为ii,根据题意和图示分析可知:A抗原的形成需要同时具有H、IA基因,B抗原的形成需要同时具有H、IB基因,因此H-IAIA、H-IAi为A型血,有4种;H-IBIB、H-IBi为B血型,有4种;H-IAIB为AB型血,有2种;其余型血都为O型血,即H-ii、hh-,有8种。
本题主要考查人类遗传病的相关知识,意在考查考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,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
21.【答案】垂直 有利于充分利用环境资源和空间 翘嘴红鲌 藻毒素很难降解,会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,营养级越高,其相对含量越高 微囊藻产生的藻毒素抑制水生生物的生长,造成水生动物的中毒和死亡,生态系统的结构和功能遭到破坏,自我调节能力降低 降低 鞭毛虫能够牧食微囊藻,使以蓝细菌为优势类群向以绿藻和其他藻类为主的群落的演替 4000lx 未培养过鞭毛虫的鞭毛虫培养液 移液枪 血细胞计数板
【解析】解:(1)表中生物以垂直方向上的分层进行研究,是群落的垂直结构。生态位是指一个种群在群落中所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系,一个物种的生态位不仅决定于它占据的空间位置,而且决定于它与食物、天敌和其它生物的关系,群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,充分利用资源和空间。
(2)该水域中处于最高营养级的生物是翘嘴红鲌,理由是藻毒素很难降解,会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,营养级越高,其相对含量越高,微囊藻暴发期时翘嘴红鲌藻毒素含量达到35.92,是最高的。
(3)微囊藻暴发期,微囊藻产生的藻毒素抑制水生生物的生长,造成水生动物的中毒和死亡,使生态系统的组成成分减少、食物网变简单,生态系统的结构和功能遭到破坏,自我调节能力降低。
(4)添加鞭毛虫能降低藻毒素含量,主要原因是鞭毛虫能够牧食微囊藻,使以蓝细菌为优势类群向以绿藻和其他藻类为主的群落的演替,从而降低藻毒素含量。
(5)根据自变量变化,光照强度从500lx→1000lx→2000lx,则E1、E2置于4000lx的光强下。A1~F1中加入20mL离心浓缩后的鞭毛虫培养液,A2~F2是A1~F1的对照,应加入未培养过鞭毛虫的鞭毛虫培养液。采集10mL样液应用移液枪,对微生物计数,需要用血细胞计数板,在光学显微镜下计数。
故答案为:
(1)垂直 有利于充分利用环境资源和空间
(2)翘嘴红鲌 藻毒素很难降解,会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,营养级越高,其相对含量越高
(3)微囊藻产生的藻毒素抑制水生生物的生长,造成水生动物的中毒和死亡,生态系统的结构和功能遭到破坏,自我调节能力降低
(4)降低 鞭毛虫能够牧食微囊藻,使以蓝细菌为优势类群向以绿藻和其他藻类为主的群落的演替
(5)4000lx 未培养过鞭毛虫的鞭毛虫培养液 移液枪 血细胞计数板
1、同一地点所有的生物构成一个生物群落;植物之间高低错落,构成了群落的垂直结构,有利于提高利用阳光等环境资源的能力。
2、生物富集作用:一些污染物如重金属、化学农药(如DDT)等,通过食物链在生物体内大量积累的过程。营养级越高,富集物浓度越高。
本题主要考查生态系统的结构、群落的相关知识,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。
22.【答案】叶绿体基质 NADPH、ATP C5、PEP 葡萄糖分解为丙酮酸 利于叶肉细胞和维管束鞘细胞间的物质运输、维持维管束鞘细胞中高浓度的CO2 气孔导度降低导致胞间的CO2浓度降低,玉米中的PEP与CO2的亲和力高,可以利用胞间的低浓度CO2进行光合作用,所以气孔导度降低对其光合作用无影响 玉米维管束鞘细胞中的CO2浓度较高,与O2竞争Rubisco的能力强 保卫细胞失水,气孔导度变小,胞间CO2降低 小麦叶片吸收CO2减少,O2竞争Rubisco的能力增强 向小麦中导入PEPC基因等提高小麦的光合速率,导入关键基因构建光呼吸支路(改变光呼吸途径)将产物用于光合作用合成有机物
【解析】解:(1)据图可知,在小麦叶肉细胞中CO2能与C5结合形成C3,C3还原形成C5,该过程为光合作用的暗反应,场所是叶绿体基质。该过程中C3的还原需要光反应提供ATP供能,NADPH供能和供氢。
(2)根据图示可知,玉米叶片细胞中,C4途径中与二氧化碳结合的物质是PEP,生成OAA,C3途径中与二氧化碳结合的物质是C5,生成C3。维管束鞘细胞除了能进行图示反应外,也能进行细胞呼吸,细胞呼吸的第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸,因此维管束鞘细胞中产生丙酮酸的过程除图示过程外还有葡萄糖分解为丙酮酸。
(3)玉米叶片中的“花环形”结构由外层的叶肉细胞和内层的维管束鞘细胞组成,叶肉细胞能利用PEP酶固定CO2,产生的C4进入内层的维管束鞘细胞并在维管束鞘细胞中分解释放出CO2参与卡尔文循环,这样能利于叶肉细胞和维管束鞘细胞间的物质运输、维持维管束鞘细胞中高浓度的CO2。
(4)①气孔导度降低导致胞间的CO2浓度降低,但玉米是C4植物,PEPC(酶)与CO2的亲和力比Rubisco(酶)高60多倍,玉米中的PEP与CO2的亲和力比C5与CO2亲和力高,可以利用胞间的低浓度CO2进行光合作用,所以气孔导度降低对其光合作用无影响。
②Rubisco既能催化C5和CO2反应,也能催化C5和O2反应生成CO2(称为光呼吸),CO2浓度高时与C5结合,O2浓度高时与C5结合,玉米是C4植物,PEP与CO2的亲和力高,经过一系列变化,在维管束鞘细胞中释放CO2,因此CO2浓度较高,与O2竞争Rubisco的能力强,光呼吸不明显。
③小麦是C3植物,11:00时小麦净光合速率明显降低,其原因是:一方面蒸腾作用旺盛,导致保卫细胞失水,气孔导度变小,胞间CO2降低,CO2是光合作用的原料,光合速率显著降低;另一方面叶肉细胞中的CO2浓度较低,小麦叶片吸收的CO2减少,O2竞争Rubisco的能力增强,使光呼吸增强。
(5)根据上述题意可知,与小麦相比,玉米光合作用更强,主要是因为它含有PEP,与CO2结合能力更强,能利用较低浓度CO2,且光呼吸会降低光合效率,因此若通过基因转化技术来提高小麦强光下的净光合速率,可向小麦中导入PEPC基因等提高小麦的光合速率,导入关键基因构建光呼吸支路(改变光呼吸途径)将产物用于光合作用合成有机物。
故答案为:
(1)叶绿体基质;NADPH、ATP
(2)C5、PEP;葡萄糖分解为丙酮酸
(3)利于叶肉细胞和维管束鞘细胞间的物质运输、维持维管束鞘细胞中高浓度的CO2
(4)气孔导度降低导致胞间的CO2浓度降低,玉米中的PEP与CO2的亲和力高,可以利用胞间的低浓度CO2进行光合作用,所以气孔导度降低对其光合作用无影响玉米维管束鞘细胞中的CO2浓度较高,与O2竞争Rubisco的能力强 保卫细胞失水,气孔导度变小,胞间CO2降低 小麦叶片吸收CO2减少,O2竞争Rubisco的能力增强
(5)向小麦中导入PEPC基因等提高小麦的光合速率,导入关键基因构建光呼吸支路(改变光呼吸途径)将产物用于光合作用合成有机物
光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
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。
23.【答案】S蛋白基因序列 避免mRNA被人体内RNA酶水解 流动性 mRNA、rRNA、tRNA 蛋白酶体 内质网、高尔基体 细胞 第二信号 免疫力强而且持久,有效性更高 RNA复制酶编码区 不同技术路线的疫苗有不同的抗原展现形式,免疫系统通过识别各种形式的抗原,能够训练产生更加平衡和全面的免疫反应
【解析】解:(1)根据题干信息“新型冠状病毒通过S蛋白识别细胞表面的ACE2分子感染人的呼吸道上皮细胞”,设计mRNA疫苗碱基序列应依据S蛋白的基因序列;疫苗mRNA用脂质体包裹的目的是防止其在人体内环境(血浆、组织液)中被RNA酶催化水解。
(2)图示①过程是为被脂质体包裹的RNA疫苗通过胞吞进入细胞的过程,体现了细胞膜的流动性;②过程为疫苗mRNA翻译为S蛋白的过程,需要mRNA(做模板)、tRNA(转运氨基酸)、rRNA(核糖体RNA);根据图示,mRNA疫苗在细胞内表达合成病毒S蛋白后,一部分经蛋白酶体水解产生抗原肽,再在内质网、高尔基体的参与下以MHC-Ⅰ类肽呈递到细胞表面,然后激活细胞免疫;另一部分以MHC-Ⅱ类肽呈递到细胞表面,然后将抗原呈递给辅助性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,为B细胞的激活提供第二信号。
(3)传统灭活病毒疫苗,一般都只能诱导体液免疫,灭活病毒不能侵入人体细胞内,仅在内环境中发挥抗原作用;而mRNA疫苗在人体细胞内表达,可同时诱导体液免疫和细胞免疫,其作用效果也更持久;在mRNA疫苗的S蛋白基因编码区之前添加复制酶编码区,合成RNA复制酶,从而实现mRNA疫苗自扩增(能够复制)。
(4)不同技术路线的疫苗有不同的抗原展现形式,免疫系统通过识别各种形式的抗原,能够训练产生更加平衡和全面的免疫反应。人体内抗体和记忆细胞均具有一定寿命,随着时间的延长,人体内抗体和记忆细胞均会减少,第三次注射新冠mRNA疫苗,可指导合成较多的抗原,刺激原体内的记忆细胞增殖分化,同时利用体内剩余的特异性记忆细胞在抗原刺激下,迅速增殖分化形成浆细胞,合成分泌大量抗体,同时还可以诱导新记忆细胞的产生。
故答案为:
(1)S蛋白基因序列 避免mRNA被人体内RNA酶水解
(2)流动性 mRNA、rRNA、tRNA 蛋白酶体 内质网、高尔基体 细胞 第二信号
(3)免疫力强而且持久,有效性更高 RNA复制酶编码区
(4)不同技术路线的疫苗有不同的抗原展现形式,免疫系统通过识别各种形式的抗原,能够训练产生更加平衡和全面的免疫反应
1、体液免疫的过程:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,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,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B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,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,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,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
2、细胞免疫的过程:病原体侵入靶细胞后,被感染的宿主细胞膜表面某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别这一变化信号,之后开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞大子能加速这一过程,新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,他们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解死亡后,病原体暴露出来。
本题结合社会热点和背景材料考人体免疫系统的组成和作用,对学生的阅读能力有一定要求,学生通过概念图、模式图等工具完成课本文字与图形转换而后理解识记是关键。
24.【答案】表观遗传 GAATTC、GGATCC 使“阅读器”基因定向插入载体中 使酵母菌成为感受态细胞,有利于吸收外源DNA 色氨酸、亮氨酸 有利于保持DNA的稳定复制、便于提取 蓝 G9a催化GAL4-BD中的赖氨酸甲基化后,阅读器与G9a-SET-GAL4-BD复合体相互作用,GAL4-BD和GAL4-AD一起激活报告基因LacZ的转录,将无色化合物X-gal水解成蓝色产物 Y、待测RNA
【解析】解:(1)组蛋白甲基化影响基因表达水平,并可遗传给后代,这属于表观遗传现象。
(2)PCR扩增时,引物应添加在模板链的3'端,以保证子链从5'端向3'端延伸,结合题意可知,该技术目的是扩增“阅读器”基因,结合题图可知,阅读器两侧的碱基序列分别是-GAATTC-和-GGATCC-和故为使“阅读器”基因定向插入载体中,需要引物5′端添加GAATTC、GGATCC。
(3)将目的基因导入微生物细胞时,需要将微生物细胞处理为感受态细胞,即处于利于吸收外源DNA的状态;分析题意可知,本操作过程中与修饰蛋白中的赖氨酸和精氨酸有关,故为达到筛选目的,两培养基中需分别不添加色氨酸、亮氨酸才可筛选出导入重组质粒的酵母菌;与体外扩增相比,将质粒导入酵母菌(真核细胞)扩增的优点有:有利于保持DNA的稳定复制、便于提取。
(4)G9a催化GAL4-BD中的赖氨酸甲基化后,阅读器与G9a-SET-GAL4-BD复合体相互作用,GAL4-BD和GAL4-AD一起激活报告基因LacZ的转录,将无色化合物X-gal水解成蓝色产物,故Y2H和Y187接合生殖、培养时,培养基中添加X-gal,菌落呈蓝色的接合子Y3H中含所需的“阅读器”。
(5)该技术的目的是筛选与铁调蛋白作用的铁反应元件(RNA),而依据是RNA-蛋白质的相互作用,则铁反应原件应设计在图中的待测RNA,而铁调蛋白设计在图中的Y,若待测RNA能与融合蛋白2中的铁调蛋白结合,能驱动LacZ基因的表达,能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。
故答案为:
(1)表观遗传
(2)GAATTC、GGATCC 使“阅读器”基因定向插入载体中
(3)使酵母菌成为感受态细胞,有利于吸收外源DNA 色氨酸、亮氨酸 有利于保持DNA的稳定复制、便于提取
(4)蓝 G9a催化GAL4-BD中的赖氨酸甲基化后,阅读器与G9a-SET-GAL4-BD复合体相互作用,GAL4-BD和GAL4-AD一起激活报告基因LacZ的转录,将无色化合物X-gal水解成蓝色产物
(5)Y、待测RNA
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。(4)目的基因的检测与鉴定。
本题主要考查基因工程的操作过程,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。
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