2023届江苏省前黄高级中学高三考前攀登行动(二)生物试题(含解析)
展开2023届江苏省前黄高级中学高三考前攀登行动(二)生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.我国力争2060年前实现“碳中和”,发酵制氢技术是为实现“碳中和”研发的新技术,研究团队将秸秆制成发酵液培养某种细菌,进行发酵制氢。下列说法错误的是( )
A.碳循环平衡的破坏主要是因为煤、石油等化石燃料的大量燃烧
B.“碳中和”的结果是实现CO2的排放速率和吸收速率达到平衡
C.水稻、小麦的秸秆中富含纤维素,可为产氢细菌提供碳源和氮源
D.与传统农业相比,发酵制氢技术既能减少CO2的排放量又能获得新能源
2.在真菌细胞壁、甲壳类动物和昆虫的外骨骼中存在一种多糖称为几丁质。下列相关叙述正确的是( )
A.几丁质是细胞中的重要储能物质之一
B.几丁质的基本骨架是若干个相连的碳原子构成的碳链
C.蘑菇、虾壳中的几丁质能被人体细胞直接吸收
D.几丁质的组成元素与糖原、脂肪、脱氧核糖相同
3.自由基含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性。自由基学说认为衰老过程中的退行性变化是由细胞正常代谢过程中产生的自由基造成的,下图是自由基的有害作用示意图。下列分析正确的是( )
A.磷脂遭攻击引起的效应属于负反馈调节,对生物膜损伤较大
B.若酪氨酸酶遭攻击后活性降低,则会导致细胞内黑色素的积累
C.DNA碱基对缺失、替换会导致DNA碱基序列改变,必然导致基因突变
D.细胞衰老可能与生物膜损伤、蛋白质活性降低、基因突变等有关
4.2021年6月,我国首个原创性抗体偶联药物(ADC)获批上市。该药采用人源化抗HER2抗体,通过可切割的接头与高效毒性分子MMAE偶联。ADC被肿瘤细胞内吞后,载荷MMAE被释放到细胞质中后,可抑制细胞中微管蛋白聚合,进而影响纺锤体的形成。下列叙述错误的是( )
A.传统鼠源性单抗可能会引起人体产生相应抗体进而影响ADC的效果
B.ADC中接头稳定性偏低会导致药物分子脱落而对正常细胞造成损伤
C.连接抗体和MMAE的接头可能在肿瘤细胞溶酶体中被蛋白酶破坏
D.MMAE可能抑制肿瘤细胞内着丝粒分裂从而使其停滞在分裂中期
5.神经科医生常对患者做如下检查:手持钝物自足底外侧从后向前快速轻划至小趾根部,再转向拇趾侧。成年人的正常表现是足趾向跖面屈曲,称巴宾斯基征阴性。如出现拇趾背屈,其余足趾呈扇形展开,称巴宾斯基征阳性,是一种病理性反射。婴儿以及成年人在深睡状态下,也都可出现巴宾斯基征阳性。下列有关推理分析错误的是( )
A.巴宾斯基征阴性有完整的反射弧,但巴宾斯基征阳性没有
B.巴宾斯基征的初级控制中枢位于脊髓,但受大脑皮层的控制
C.正常人巴宾斯基征阴性体现了神经系统的分级调节特点
D.推测巴宾斯基征阳性成年人患者可能是大脑皮层相关区域有损伤
6.临床使用抗生素前,往往需要做细菌耐药性实验。为了探究该某病菌对于不同抗生素的敏感性,某同学做了如下实验:将含有A1、A2、A3、A4的四种抗生素的滤纸片(四种抗生素浓度相同,四个滤纸片大小一致)分别放在含该病菌的培养基上的不同位置上。培养一段时间后,含A1的滤纸片周围没有出现透明圈,含A2的滤纸片周围出现透明圈;含A3的滤纸片周围的透明圈比含A2的小,含A4的滤纸片周围的透明圈也比含A2的小,且透明圈中出现了一个菌落,在排除杂菌污染的情况下,分析错误的是( )
A.在敏感性实验前可通过稀释涂布平板法分离纯化该病菌
B.滤纸片周围透明圈的大小反映了该病菌对不同抗生素的敏感性的差异,且对A2抗生素最敏感
C.从实验结果分析,该菌对抗生素A1最不敏感,在治疗该病菌引起的疾病时,不应选择A1抗生素
D.将A4透明圈中出现的菌落与培养皿中未覆盖滤纸片处的菌落进行比对,若无形态差异,则A4中无突变产生
7.猫是XY型性别决定的二倍体生物,机体在胚胎发育的早期通过调控使不同的组织细胞只允许随机一条X染色体保持活性,其余的X染色体高度螺旋化而失活成为巴氏小体已知控制猫体毛颜色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色体上下列分析正确的是( )
A.构成巴氏小体的主要成分是RNA和蛋白质
B.正常雄猫体细胞中没有巴氏小体,正常雌猫体细胞中有1个巴氏小体
C.巴氏小体上的基因无法表达的原因是转录正常,而翻译过程受阻
D.橙色雄猫和黑色雌猫杂交,雌性子代全为橙色
8.反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制,下列有关叙述错误的是( )
A.干旱时,植物体内脱落酸含量增加,导致叶片气孔大量关闭不属于反馈调节
B.“先增先减者为被捕食者”这一种群数量动态变化与两种群间的反馈调节有关
C.“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”属于激素的分级调节系统,与反馈调节无关
D.反馈调节可分为正反馈和负反馈调节,负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
9.细胞培养过程中的细胞多处于不同的细胞周期(G1、S、G2、M期分别为DNA合成前期、DNA复制期、DNA合成后期、细胞裂期)时相中,DNA合成阻断法可实现细胞周期的同步化。TdR是一种DNA 合成抑制剂,将过量的TdR加入连续增殖的细胞培养液中,处于S期的细胞立即被抑制,处于其他时期的细胞不受影响。将TdR洗脱后更换培养液,阻断于S期的细胞开始沿细胞周期正常运行。叙述正确的是( )
A.要实现丙图状态,需要在第一次洗脱后培养时长<(G1+M+G2)时加入TdR
B.第一次将过量的TdR加入细胞培养液中培养(G1+G2+M)时长后,细胞处于乙状态
C.为了实现培养液中所有细胞的同步化,需要3次加入TdR
D.第一次更换培养液后,S<培养时长<(G1+M+G2)时,细胞处于甲状态
10.细胞融合技术在生物育种和免疫学中有着广泛应用,下图为细胞融合的简略过程,据下图分析,下列说法错误的是( )
A.甲中a和b在体外受精前,需在体外进行卵子的成熟培养和精子获能处理
B.形成乙所依赖的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
C.对于已融合形成的细胞d,还需利用选择培养基筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞才可大规模生产单克隆抗体丙
D.若a和b分别为基因型AaBB、aaBb个体所产生的花粉细胞,则c(只考虑两两融合)有6种基因型
11.两个或多个生态地带之间的过渡区域称为生态交错区。生态交错区物种的数目及一些物种的种群密度有增大的趋势称为“边缘效应”。下列关于生态交错区的叙述,错误的是( )
A.环境条件更丰富多样,生物多样性程度相对较高
B.群落结构较复杂,种群分布在水平方向上有差异
C.植被类型可能发生变化,群落容易发生次生演替
D.物种丰富度较高,遭到破坏后能很快恢复至原状
12.梨小食心虫是果园的主要害虫之一,为控制其危害,需要多次喷药防治,增加了环境污染的风险。科研人员利用性信息素迷向技术在田间高剂量、多位点释放梨小食心虫性信息素,掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,以达到防治目的。下列叙述错误的是( )
A.多次、大量喷施农药会导致梨小食心虫种群的抗药性增强
B.性信息素迷向技术通过改变梨小食心虫的性别比例来降低其出生率
C.梨小食心虫的性信息素属于化学信息,性信息素迷向技术属于生物防治
D.性信息素影响梨小食心虫的交配,说明种群的繁衍离不开信息的传递
13.药物E是治疗糖尿病常用的降血糖药。为开发具有知识产权的同类型新药,科研人员对植物来源的生物碱NB降血糖效果进行了研究,设计的技术路线如下图所示。其中STZ是一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物。下列分析正确的是( )
A.根据实验安排第4次检测血糖浓度的时间是第120min
B.为判断模型是否构建成功最好在第②组小鼠空腹状态下测血液胰岛素含量
C.若第④组的血糖浓度在第4次检测时比前3次都低,说明NB能降血糖
D.本实验以①②③组做对照,以确认实验材料和方法能有效检测药物疗效
14.下图是Ca2+在载体蛋白协助下,进行跨细胞膜运输的过程图。据图分析不合理的是( )
A.此过程是主动运输,细胞在ATP供能的情况下主动吸收以提高胞内Ca2+浓度
B.跨膜运输时,Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合,表明载体蛋白具有特异性
C.该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,可降低ATP水解反应所需的活化能
D.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,每次转运都会发生同样的结构改变
二、多选题
15.胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱形细胞质通道。高等植物大多数相邻的细胞间能形成胞间连丝。初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的;次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的。正确的是( )
A.体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂中期时形成
B.次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关
C.胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系
D.胞间连丝有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流
16.下图1为在神经元某一位点连续施加4次刺激a~d,通过仪器记录到的膜电位变化情况。下图2表示动作电位形成过程(膜电位上升阶段)中Na+的内流与质膜对Na+的通透性之间的关系。下列说法正确的有( )
A.图1的4次刺激中,a和b、c和d都产生了电位的叠加
B.图2中Na+内流引发质膜去极化,刺激更多Na+通道开放,加速Na+内流,属于正反馈调节
C.图2现象还能说明Na+通道的开放程度受到膜电位的影响
D.神经元上某一位点兴奋前后Na+都是以协助扩散的方式进行运输
17.天使综合征(简称AS)是与15号染色体上的UBE3A和SNRPN基因有关的表观遗传现象,某AS患儿从父亲获得的UBE3A基因DNA序列正常,但邻近的SNRPN基因产生了一段RNA(UBE3A—ATS),干扰了父源UBE3A基因合成蛋白质,下列分析正确的是( )
A.SNRPN基因与UBE3A基因的部分碱基序列相同
B.反义RNA会抑制UBE3A mRNA的翻译
C.双链RNA会被细胞内聚合酶识别后降解
D.开发可抑制SNRPN基因表达药物可治疗AS
18.酶的竞争性抑制剂的作用机理如下图1所示。下图2中甲、乙、丙为同一酶促反应在不同条件下测得的反应速率变化曲线。下列说法错误的是( )
A.竞争性抑制剂与底物结构相似,可竞争性结合酶的活性部位,从而影响酶促反应速率
B.非竞争性抑制剂与高温、低温的作用机理相似,均会使酶空间结构改变而丧失催化功能
C.通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制,会降低酶促反应的反应速率
D.随底物浓度的增大,丙组的反应速率低于乙组,可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关
19.囊性纤维化是常染色体隐性遗传病。其诊断阵列是表面结合有单链DNA探针的特殊滤纸,其中“0”处放置正常基因的探针,“1~10”处放置该基因不同突变类型的探针,这些突变基因均为该病致病基因。检测#1~#3个体的相关基因,结果如图所示。有关叙述错误的是( )
A.放置多种探针的理论依据是基因突变具不定向性
B.由该检测结果可推知,囊性纤维化是多基因遗传病
C.根据检测结果可判定#1和#2正常、#3患有该病
D.若#2和#3能正常结婚,则生下患病男孩的概率为1/2
三、综合题
20.气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。脱落酸(ABA)可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度,机制如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200μmol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”途径)
(1)由下图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活位于__________和_____________上的Ca2+通道蛋白,使Ca2+以____________方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞____________(填“吸水”或“失水”),气孔关闭。
(2)有人推测,ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种,为探究ABA受体位置,研究者进行了下列实验,请完善实验方案。
实验一
实验二
步骤一
培养叶片下表皮组织
培养叶片下表皮组织
步骤二
向培养液中添加同位素标记的ABA
向保卫细胞内直接注射足以引起气孔关闭的一定浓度ABA
步骤三
检测_________________________。
检测气孔开放程度
实验结果
细胞膜表面放射性明显强于细胞内,气孔关闭
气孔不关闭
(3)据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上,但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解,导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化ABA”,光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA,非光解性“笼化ABA”则不能。
实验三
Ⅰ组
Ⅱ组
步骤一
培养叶片下表皮组织
步骤二
将①_______显微注射入保卫细胞内
将②_________显微注射入保卫细胞内
步骤三
用③___________照射保卫细胞30s
步骤四
检测气孔开放程度
实验结果
气孔关闭
气孔不关闭
综合实验一、二、三结果表明,ABA受体位于________________________。
(4)植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂——SIP(如图所示)。为检验“SIP通过G蛋白起作用”的假设,用____________处理拟南芥G蛋白缺失突变体的保卫细胞,检测气孔开放程度的变化;其对照组设计思路为__________________________________。
21.绿水青山就是金山银山,加强生态环境保护,促进人与自然和谐共生。长江南京段正加快打造水美、岸美、产业美、环境美的长江最美岸线,“一江清水、两岸葱绿”的美丽生态画卷正渐次展开。请回答下列问题:
(1)长江风光带中的某湿地公园,是休闲度假、亲近自然的理想场所,在净化水质、调节气候等方面也发挥着重要作用。该描述未体现生物多样性的___________价值。湿地独特的生态环境吸引了大量白鹭等候鸟来此越冬,影响白鹭种群密度变化的最重要因素是___________(填种群数量特征)。研究发现该湿地群落中每种生物都古据着相对稳定的生态位,有利于___________。
(2)若该湿地公园存在如图1所示的部分食物网,如将丙的食物比例由甲:乙=2:1调整为1:1,能量传递效率按20%计算,该生态系统能承载丙的数量是原来的___________倍(保留小数点后两位)。
(3)图2是碳循环的示意图,图中⑥表示的是_________。碳元素以含碳有机物形式在________(填图中序号)过程中进行传递。生态系统中最基本最关键的生物因素是___________(填图中字母)。C表示的是___________,控制C的使用,才能实现绿色低碳发展。
(4)人类为了维持自身生存需要的物质等,换算为相应的自然土地和水域面积,就是生态足迹,又叫生态占用。生态足迹值越___________,人类所需的资源越_________,对生态和环境的影响就越大。
22.BDNF(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,也广泛分布于人类中枢神经系统中,其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF mRNA含量变化等有关。左图为DNA甲基化机理图,右图为BDNF基因表达及调控过程。
(1)DNMT3是一种DNA甲基化转移酶,结合左图和已有知识,下列叙述正确的是
A.DNA分子中5’甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对 B.DNA甲基化引起的变异属于基因突变
C.DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合 D.DNA甲基转移酶发挥作用需与DNA结合
(2)右图中过程③以______为原料,若该过程某tRNA的反密码子序列为5′-GAA-3′,则其识别的密码子序列为____________。
(3)miRNA-195是miRNA中一种,miRNA是小鼠细胞中具有调控功能的非编码RNA,在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下列叙述正确的是
A.miRNA通过碱基互补配对识别mRNA B.miRNA能特异性的影响基因的表达
C.不同miRNA的碱基排列顺序不同 D.miRNA的产生与细胞的分化无关
(4)抑郁症小鼠与正常鼠相比,图4中②过程________(编号选填①“减弱”或②“不变”或③“增强”),若①过程反应强度不变,则BDNF的含量将______(编号选填①“减少”或②“不变”或③“增加”)。
(5)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C-G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,则该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为__________。与正常DNA分子相比,异常DNA的稳定性______(填“低”或“高”),说明你的判断依据_______________ 。
(6)研究发现,小鼠大脑中5-羟色胺(5-HT)信号可刺激BDNF的表达,与抗抑郁机制有着紧密联系,并且在一定程度上受5-羟色胺转运体(5-HTT)的调节,5-HTT 由 SLC6A4基因编码,请结合已有知识提出一种可行的抗抑郁治疗方案:__________
23.2021年,“杂交水稻之父”袁隆平在湖南长沙逝世,享年91岁。水稻是二倍体(2N=24)雌雄同株植物,杂交水稻具有杂种优势现象,即杂种子代在产量和品质方面优于纯合双亲。水稻是雌雄同花植物,花小且密集,导致杂交育种工作繁琐复杂。“三系法”杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由雄性不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成,如下图所示。由于杂交种的子代会发生性状分离,种植后不再使用,需每年利用雄性不育系制备杂交种。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基因 (N 、S) 和细胞核基因 (R、r ) 共同控制,其中 N 和 R 表示可育基因,S 和 r 表示不育基因。只有当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr记为 S (rr ) 时,水稻才表现为雄性不育,其余基因型均表现为雄性可育。回答下列问题:
(1)①水稻基因组计划需测定_______条染色体上的DNA序列。
②水稻雄性可育的基因型有________种。水稻利用雄性不育系进行育种的优点是_______。
③为了持续获得雄性不育系水稻,应使用雄性不育系与保持系进行杂交,其杂交组合为___________
A.S(rr )×S(rr) B.S(rr)×N(RR) C.S (rr )×N (Rr ) D.S (rr)×N (rr )
④一株基因型为S(rr)的雄性不育系水稻,与基因型为N(RR)的水稻杂交,产生的F1的基因型为_______,F1自交,后代花粉可育与花粉不育的比例是_________。
(2)研究人员发现几株不含R基因的水稻植株(D),现利用基因工程的技术将两个R基因导入不同的植株D中来培育恢复系,如下图为R基因导入位置的三种情况,其中图_____为我们所需的恢复系,即与不育系S(rr)杂交后,后代均为杂种水稻。
(3)研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R基因换为H红色荧光蛋白基因,将Ⅱ与不育系S(rr)杂交后,收获不育系植株所结种子种植并统计,后代出现了无红色荧光杂种植株,推测Ⅱ的初级精母细胞在减数分裂过程中,______发生了交换,导致染色体上的基因重组。通过记录子代中无红色荧光杂种植株数量与植株总数,可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例,算式为______
(4)2017年,我国成立了青岛海水稻研究发展中心,着力培育“海水稻”,并取得了一定的成果。目前培育的“海水稻”为天然野生抗盐碱水稻与栽培稻经多年杂交选育得到的,但该过程育种年限长,为了明显缩短育种年限,可以采用________的方法,该方法的原理是________。
24.乙型肝炎病毒(HBV)感染引起的急慢性乙型肝炎是世界范围的严重传染病,HBV的主要抗原性由乙肝病毒表面抗原(HBsAg)体现。巴斯德毕赤酵母含有乙醇氧化酶(AOX1)的强启动子5'AOX1,利用重组巴斯德毕赤酵母生产高纯度人乙肝疫苗对预防HBV感染具有重大的社会效益。下图为巴斯德毕赤酵母表达乙肝表面抗原的主要流程,请据图回答下列问题:
(1)组成质粒pBSAG151的单体是__________,5'AOX1是___________酶的识别和结合位点。某兴趣小组为扩增乙肝病毒表面抗原编码基因设计一对引物,引物分别为5'-TGGAGA3'、5'-ATGTAAA-3',结果无法正确达成目的,请分析这对引物不合理的原因可能是___________。
(2)将组氨醇脱氢酶基因(HIS4)和利用两种限制酶___________切割所得的HBSAg编码序列插入到启动子5'AOX1和终止子3'AOX1之间构成环状重组质粒pBSAG151。
(3)在回收大片段之前,可将pBSAG151导入处于感受态的大肠杆菌中,其主要目的是__________。在借助___________等技术回收大片段之前,选用限制酶BglII切割有利于降低DNA分子大小,有助于转化受体细胞。
(4)为了检测是否表达出HBsAg,应从成功导入HBsAg基因的菌株中提取蛋白质,用___________方法检测。检测发现通过巴斯德毕赤酵母表达产生的HBsAg空间结构与血源的HBsAg无显著差异,远优于重组大肠杆菌表达的HBsAg,从细胞结构上分析,其主要原因是___________。
(5)下图为HBsAg基因片段一条链的部分碱基排列顺序,其中图1的碱基排列顺序已经解读,其顺序是:5'-GGTTATGCGT-3',请解读图2显示的碱基排列顺序:___________。
(6)重组HBV疫苗产业化生产过程中,将重组酵母经过单细胞克隆化培养后挑选HBsAg表达水平高且稳定的菌种继续___________,后分装到50~100个小瓶中在-70℃以下储存,这些小瓶称为“母种库”。从“母种库”取1瓶或数瓶母种进行再扩增,分装到100~500个小瓶中,同样在-70℃以下储存,这些小瓶称为“生产菌种库”,这种菌种系统制备方法的主要优势是___________
参考答案:
1.C
【分析】碳循环
碳在无机环境中是以二氧化碳和碳酸盐形式存在的,碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的;碳在生物群落中以含碳有机物形式存在,大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落;生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。
【详解】A、碳循环平衡的破坏主要是因为煤、石油等化石燃料在短时间内的大量燃烧,从而导致大气中的二氧含量升高,A正确;
B、“碳中和”是指二氧化碳排放量和吸收量达到平衡,实现正负抵消,达到相对“零排放”,B正确;
C、纤维素的组成元素为C、H、O,可以为产氢细菌提供碳源,无法提供氮源,C错误;
D、与传统农业相比,发酵制氢技术通过将秸秆中的含碳有机物转换成有机酸等工业原料,减少CO2的排放量,又获得了新能源,D正确。
故选C。
2.B
【分析】组成有机大分子的每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架;几丁质是多糖,可参与构成昆虫和甲壳类动物的外骨骼。
【详解】A、几丁质可参与构成昆虫和甲壳类动物的外骨骼,但不能作为储能物质,A错误;
B、几丁质属于多糖,几丁质的基本骨架是若干个相连的碳原子构成的碳链,B正确;
C、蘑菇、虾壳中的几丁质是多糖,不能被人体细胞直接吸收,C错误;
D、糖原、脂肪、脱氧核糖的组成元素是C、H、O,而几丁质组成元素是C、H、O、N,D错误。
故选B。
3.D
【分析】基因突变是指DNA分子中由于碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变。
【详解】A、自由基遭攻击磷脂后,磷脂促进产生更多的自由基,故磷脂遭攻击引起的效应属于正反馈调节,A错误;
B、若酪氨酸酶遭攻击后活性降低,则会导致细胞内黑色素的含量减少,B错误;
C、基因是DNA上有遗传效应的片段,DNA的结构改变不一定会导致基因突变,C错误;
D、生物膜损伤、蛋白质活性降低、基因突变等都可能引起细胞衰老,D正确。
故选D。
4.D
【分析】抗体偶联药物( antibody-drug conjugate,ADC) 是将单克隆抗体药物的高特异性和小分子细胞毒药物的高活性相结合,用以提高肿瘤药物的靶向性、减少毒副作用。和传统的完全或部分人源化抗体或抗体片段相比,ADC因为能在肿瘤组织内释放高活性的细胞毒素从而理论上疗效更高。
【详解】A、传统鼠源性单抗对人体来说是抗原,可能会引起人体产生相应抗体,使得单抗药物疗效减弱,并且引起严重的不良反应,进而影响ADC的效果,而人源化单抗能够克服人抗鼠抗体反应,避免单抗分子被免疫系统当作异源蛋白而被快速清除,提高单抗药物的药效,A正确;
B、抗体偶联药物(ADC)是采用人源化抗HER2抗体,通过可切割的接头与高效毒性分子MMAE偶联,因此ADC中接头稳定性偏低会导致药物分子脱落而对正常细胞造成损伤,造成“脱靶毒性”,B正确;
C、抗体的化学本质是蛋白质,连接抗体和MMAE的接头是蛋白质,因此可能在肿瘤细胞溶酶体中被蛋白酶破坏,C正确;
D、据题意可知,ADC被肿瘤细胞内吞后,可抑制细胞中微管蛋白聚合,进而影响纺锤体的形成,进而影响纺锤丝牵拉染色体移向两极,不影响着丝粒的分裂,D错误。
故选D。
5.A
【分析】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(感受刺激,将外界刺激的信息转变为神经的兴奋)、传入神经将兴奋传入神经中枢、神经中枢(对兴奋进行分析综合)、传出神经(将兴奋由神经中枢传至效应器)和效应器(对外界刺激作出反应)。
【详解】A、不论是阴性还是阳性,都由完整的反射弧构成,A错误;
BC、巴宾斯基征的初级控制中枢在脊髓,但受到大脑皮层高级中枢的调控,体现了神经系统的分级调节特点,BC正确;
D、阳性成年人患者可能是大脑区域受损,大脑皮层失去了对脊髓的控制导致的,D正确。
故选A。
6.D
【解析】接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌落。根据材料分析,透明圈的出现,说明该菌不能生长。
【详解】A、为研究该菌分离纯化常用稀释涂布平板或平板划线法,本实验区分菌落,需在培养皿中均匀分布,故而用稀释涂布平板,A正确;
BC、在耐药性实验中,若该菌对某抗生素敏感,则该抗生素导致该菌死亡,会在滤纸片下及周围出现透明圈。由本实验现象可知,该病菌对A1抗生素最不敏感,对A2抗生素最敏感,A4透明圈中出现一个菌落可能是基因突变的结果,BC正确;
D、A4中透明圈中出现了一个菌落,且滤纸片周围的透明圈也比含A2的小,说明遗传物质改变,但菌落的形态上不一定发生变化,D错误。
故选D。
7.B
【分析】分析题意,正常的雄性猫的体细胞中只有两条性染色体,只可能是XY,而正常的雌性猫的性染色体组成是XX,但由于存在两条X染色体,所以其中一条要高度螺旋成为巴氏小体。
【详解】A、分析题意可知,巴氏小体是由染色体高度螺旋化而成,染色体的成分主要是DNA和蛋白质,A错误;
B、猫的机体在胚胎发育的早期通过调控使不同的组织细胞只允许随机一条X染色体保持活性,雄猫的性染色体组成是XY,只有一条X染色体,故没有巴氏小体,而雌猫的性染色体组成是XX,其中一条X染色体正常,另外一条失活为巴氏小体,故正常雌猫体细胞中有1个巴氏小体,B正确;
C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,高度螺旋化染色体上的基因不能转录,所以基因不能表达,C错误;
D、橙色雄猫(XAY)和黑色雌猫(XaXa)杂交,雌性子代全XAXa,由于随机一条染色体失活,故雌性子代表现为为黑橙相间,D错误。
故选B。
8.C
【分析】反馈是指在一个系统中,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,可以分为:正反馈调节和负反馈调节。
(1)正反馈调节:生态系统某一成分的变化所引起的其他一系列变化,不是抑制而是加速最初发生的变化。
(2)负反馈调节:生态系统某一成分的变化所引起的其他一系列变化,抑制最初发生的变化。
【详解】A、干旱时,植物体内脱落酸含量增加,导致叶片气孔大量关闭是植物对于环境的一种适应,不属于反馈调节,A正确;
B、捕食者数量增加,导致被捕食者数量减少,被捕食者数量减少,使捕食者因食物缺少而减少,捕食者数量减少,被捕食者又因天敌减少而增加,因此,“先增先减者为被捕食者”这一种群数量动态变化与两种群间的反馈调节有关,B正确;
C、“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”属于激素的分级调节系统,分级调节可以放大激素的调控效应,形成多级反馈调节,C错误;
D、反馈调节可分为正反馈和负反馈调节,生态系统具有一定的自我调节能力,其有自我调节能力的基础是负反馈调节,D正确。
故选C。
9.A
【分析】分析题图:图甲中细胞处于S期,图乙中细胞处于(G1+M+G2)时期,图丙中细胞处于G1、S交界。
【详解】A、若要实现丙图的状态,需在第一次洗脱TdR后未达(G1+M+G2)时长前第二次加入过量TdR,这样能防止最先出S期的细胞再次进入S期,A正确;
B、第一次将过量的TdR加入细胞培养液中培养(G1+G2+M)时长后,处于S期的细胞被抑制,处于G1、G2、M期的细胞正常分裂,细胞处于G1和S交界,因此所有细胞处于G1、S交界和S期,如甲图,B错误;
C、为了实现培养液中所有细胞的同步化,需要2次加入TdR,第一次将过量的TdR加入细胞培养液中培养(G1+G2+M)时长后,所有细胞处于G1、S交界和S期,然后洗脱更换培养液,继续培养时长大于S小于(G1+G2+M),然后第二次加入TdR,所有细胞被阻断在刚进入S期,C错误;
D、第一次更换新鲜培养液后,阻断于S期的细胞,开始复制DNA并沿细胞周期运转,S<培养时长<(G1+M+G2)时,,细胞所处状态如图乙,D错误。
故选A。
10.C
【分析】收集到的卵母细胞和精子,要分别对它们进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精。
乙表示植物体细胞杂交植株,要得到乙,先要进行植物细胞的融合(利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,得到原生质体,用电击等方法诱导原生质体融合),该过程依赖的生物学原理为细胞膜的流动性,获得杂交细胞后,再利用植物组织培养技术将杂交细胞培养成杂交植株,该过程所依赖的生物学原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、采集到的卵母细胞和精子,要分别对它们进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精,A正确;
B、乙表示植物体细胞杂交植株,要得到乙,先要进行植物细胞的融合(利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,得到原生质体,用电击等方法诱导原生质体融合),该过程依赖的生物学原理为细胞膜的流动性,获得杂交细胞后,再利用植物组织培养技术将杂交细胞培养成杂交植株,该过程所依赖的生物学原理是植物细胞的全能性,B正确;
C、对于已融合形成的细胞d,利用选择培养基筛选出的只是杂交瘤细胞,而要获得产生特定抗体的杂交瘤细胞还需要进行专一性抗体检测之后才可大规模生产单克隆抗体丙,C错误;
D、若a和b分别为基因型AaBB、aaBb个体所产生的花粉细胞,AaBB能产生AB、aB这两种花粉,aaBb能产生aB、ab这两种花粉,去壁两两融合可得到:AABB、aaBB、AaBB、AaBb、aaBb、aabb这6种基因型,D正确。
故选C。
11.D
【分析】生态系统的组分越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强。
【详解】A、结合题干“生态交错区物种的数目及一些物种的种群密度有增大的趋势”可知环境条件更丰富多样,生物多样性程度相对较高,A正确;
B、交错区内生物种类和数量增加,群落结构较复杂,种群因地形的变化在水平方向上有明显差异,B正确;
C、分析题意可知交错区内单位面积的生物种类和种群密度较之于相邻群落均有所增加,植被类型可能发生改变,群落容易发生次生演替,C正确;
D、物种丰富度较高,生态系统的抵抗力稳定性较强,恢复力稳定性较弱,遭到破坏后恢复至原状的速度较慢,D错误。
故选D。
12.B
【分析】信息传递在生态系统中具有多方面作用。信息传递影响生物的生长、发育、繁殖,以及取食、居住、社会行为等。生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;信息还能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
控制动物危害的技术方法大致有三种:化学防治、生物防治和机械防治。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治。在有害生物的防治中,有些就是利用信息来发挥作用的。
【详解】A、多次、大量喷施农药会将有抗药性的个体筛选出来,后代中具有抗药性的个体会逐渐增多,种群的抗药性增强,A正确;
B、据题干可知,性信息素迷向技术是通过掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,并没有改变性别比例,B正确;
C、性信息素属于化学信息,利用性信息素迷向技术既可以达到防治害虫的目的,又不会对环境造成污染,属于生物防治,C正确;
D、性信息素迷向技术可以掩盖雌虫释放的性信息素气味,从导致成虫交配概率降低,说明种群的繁衍离不开性信息素这种信息的传递,D正确。
故选B。
13.D
【分析】体内血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
【详解】A、由于需要测出最初各组的血糖浓度,因此,根据实验安排第4次检测血糖浓度的时间是第90min,A错误;
B、为判断模型是否构建成功最好在第②组小鼠正常饲喂状态下测血糖浓度和检测胰岛素含量,B错误;
C、若第④组的血糖浓度在第4次检测时比前3次都低,且与第③组血糖浓度相近并且略高于第①组,但都低于第②组,则说明NB能降血糖,C错误;
D、本实验以①②③组做对照,以确认实验材料和方法能有效检测药物疗效,进而在此基础上能对NB的降血糖作用做出检测,D正确。
故选D。
14.A
【分析】1、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,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。
2、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容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。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、如图所示,有糖蛋白的一侧为细胞膜外一侧,Ca2+由细胞内向细胞外进行主动运输,A错误;
B、分析图可知,在跨膜运输时,Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合,能表明载体蛋白具有特异性,B正确;
C、从图可知,有ATP水解成ADP的过程,说明该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,酶是可以降低反应所需的活化能的,C正确;
D、在图示的主动运输过程中,载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,且每次转运都会发生同样的结构改变,D正确。
故选A。
15.BCD
【分析】细胞间的信息交流,大多与细胞膜的糖蛋白(糖被、受体)有关,受体有膜上受体(信号分子不能进入细胞,如抗利尿激素、神经递质等)和胞内受体(信号分子能进入细胞内,如性激素);高等植物细胞间信息的交流是通过胞间连丝实现的。细胞间的信息交流有多种方式,比如通过化学物质传递信息、细胞膜直接接触或胞间连丝传递信息。胞间连丝传递信息时不需要受体。
【详解】A、初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的,体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂末期时形成 ,A错误;
B、次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的,水解细胞壁需要纤维素酶、果胶酶,次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关 ,B正确;
C、初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的,胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系 ,C正确;
D、胞间连丝是细胞壁、细胞膜上的通道,有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流 ,D正确。
故选BCD。
16.BC
【分析】静息时,神经纤维的膜电位为外正内负,兴奋时产生动作电位,此时兴奋部位的钠离子内流,膜电位表现为外负内正,神经纤维膜内外形成电位差,这样兴奋就以局部电流的方式在神经纤维上双向传导。
【详解】A、分析图1可知,在神经元某一位点连续施加4次刺激,但a和b刺激时间间隔较远,膜电位恢复后再进行了b刺激,所以电位并未叠加,A错误;
B、分析图2可知,Na+内流引发质膜去极化,进而引发钠离子通透性增加,即刺激更多Na+通道开放,加速Na+内流,属于正反馈调节,B正确;
C、图2现象还能说明Na+通道的开放程度受到膜电位的影响,当膜去极化发生后,可以促使钠离子通道进一步开放,C正确;
D、神经元上某一位点发生兴奋,形成动作电位依赖钠离子的内流,此时是钠离子以协助扩散进行,但兴奋后,恢复静息电位的过程,还需要依赖钠钾泵维持膜内外钠离子和钾离子的浓度差,此时是主动运输,D错误。
故选BC。
17.ABD
【分析】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。表观遗传的特点:①DNA的碱基序列不发生改变;②可以遗传给后代;③容易受环境的影响。
【详解】A、由图可知,SNRPN基因转录得到的反义RNA(UBE3A—ATS)能与UBE3A基因转录形成的mRNA部分碱基互补配对,使UBE3A基因的翻译受阻,故SNRPN基因与UBE3A基因的部分碱基序列相同,A正确;
B、反义RNA与UBE3A mRNA进行互补配对,导致UBE3A mRNA不能与核糖体结合进行翻译,B正确;
C、双链RNA会被细胞内核酸水解酶降解,不是聚合酶,C错误;
D、抑制SNRPN基因表达的药物可以减少反义RNA(UBE3A—ATS)形成,则不干扰UBE3A mRNA的翻译,个体可以正常合成相应蛋白质,有利于治疗AS,D正确。
故选ABD。
18.BC
【分析】竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂:竞争性抑制剂是产生竞争性抑制作用的抑制剂。它与被抑制的酶的底物通常有结构上的相似性,能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点,从而产生酶活性的可逆的抑制作用。非竞争性抑制剂在化学结构和分子形状上与底物无相似之处,因此并不在活性中心与酶结合,而是在活性中心以外的地方结合。然而一旦结合,酶的空间结构就发生变化,从而导致活性中心不能再结合底物。
【详解】A、竞争性抑制剂与底物结构相似,可竞争性结合酶的活性部位,使酶与底物结合机会下降,从而影响酶促反应速率 ,A正确;
B、非竞争性抑制剂改变酶空间结构,与高温的作用机理相似,均会使酶空间结构改变而丧失催化功能 ,但和低温使酶活性下降机理不同,B错误;
C、通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制,使底物和酶结合机会增大,会升高酶促反应的反应速率 ,C错误;
D、随底物浓度的增大,丙组的反应速率低于乙组,丙组的最大反应速率低于甲、乙组,可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关 ,D正确。
故选BC。
19.BD
【分析】1、囊性纤维病是一种常染色体隐性遗传病,若正常基因用“A”表示,则图中“1~10”对应的致病基因可表示为“a1~a10”。
2、根据DNA探针的使用原理,结合图像可推知:#1的基因型是AA,#2的基因型是Aa4,#3的基因型是a2a4。
【详解】A、依题干信息可知:诊断阵列是DNA单链探针结合在一种特殊的滤纸上,用于检测相关基因单链,在图中0号位置放置正常基因探针,1-10号放置囊性纤维病不同基因突变位点的探针,放置多种探针的依据是基因突变具有不定向性,A正确;
B、基因突变形成的是等位基因,由题干信息和图像综合分析可知,囊性纤维病的突变位点有很多,很可能是由复等位基因控制的单基因遗传病,B错误;
C、囊性纤维病是一种常染色体隐性遗传病,若正常基因用“A”表示,则图中“1~10”对应的致病基因可表示为“a1~a10”。根据DNA探针的使用原理,结合图像可推知:#1的基因型是AA,#2的基因型是Aa4,#3的基因型是a2a5,#1和#2正常、#3患有该病,C正确;
D、#2的基因型是Aa4,#3的基因型是a2a5,若#2和#3能正常结婚,则生下患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选BD。
20.(1) 细胞质膜 液泡膜 协助扩散 失水
(2)放射性的强度位置及气孔开放程度(或气孔是否关闭)
(3) 光解性“笼化ABA” 非光解性“笼化ABA” 紫外线 细胞膜上和细胞内
(4) SIP 用S1P处理正常拟南芥保卫细胞,相同时间后检测气孔开放程度的变化
【分析】题图分析:图中保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”两个途径,前者ABA与细胞膜上的受体结合,引起外界溶液和液泡中的钙离子通过离子通道进入细胞质基质,同时外界和液泡中的钾离子也通过离子通道进入细胞质基质,细胞质基质中的钾离子、氯离子进入细胞质基质后再通过离子通道运出细胞外。由于以上离子的运输都没有消耗能量且需要通过离子通道,属于协助扩散;后者ABA与细胞膜上的受体结合,引起“cADPR,IP3”刺激钙离子从液泡进入细胞质基质,进而引起质子氢通过质子泵运出细胞且需要消耗能量,属于主动运输。
【详解】(1)由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道蛋白,图中钙离子的转运并未消耗能量,因而Ca2+以协助扩散方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞失水,导致气孔关闭。
(2)本实验的目的是探究ABA受体的位置,因此实验的自变量是ABA处理的部位,实验的因变量是气孔的开度和放射性存在的部位。由于实验一培养液中ABA进行了同位素标记,因此步骤三应该检测放射性的强度位置及气孔是否关闭,同时实验结果表明ABA受体存在于细胞膜上。
(3)本实验的自变量是ABA是否有活性,因此设计了两种“笼化ABA”,一种可以在紫外线的照射下分解,而另一种不能,因此实验中的三个空格分别是光解性“笼化ABA”、非光解性“笼化ABA”、紫外线。在紫外线照射的情况下,Ⅰ组的ABA没有被降解,因而有活性 ,表现为气孔关闭,综合实验一、二、三得到的结果表明:ABA受体位于细胞膜上和细胞内。
(4)本实验的目的是检验“SIP通过G蛋白起作用”的假设,因此实验的自变量是G蛋白的有无,然后利用条件处理,即SIP处理两种不同的拟南芥,因变量是 气孔的开度变化,因此实验组的处理是用S1P处理拟南芥G蛋白缺失突变体保卫细胞,检测气孔开放程度的变化;对照组的处理应该是用S1P处理正常拟南芥保卫细胞,相同时间后检测气孔开放程度的变化。
21.(1) 潜在 迁入率、迁出率 不同生物充分利用环境资源
(2)0.78
(3) 分解作用 ②⑤ A 化石燃料
(4) 大 多
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】(1)某湿地公园作为休闲度假、亲近自然的理想场所,可以体现生物多样性的直接价值,可以净化水质、调节气候体现生物多样性的间接价值,因此未体现的是生物多样性的潜在价值。湿地可以吸引白鹭等候鸟来此越冬,说明影响白鹭种群密度变化的最重要因素是迁入率和迁出率。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(2)当甲:乙=2:1时,设丙生物量增加为a,按能量传递效率按20%计算,逆推可知甲至少应提供2a/3÷20%+1a/3÷20%÷20%=35a/3,当调整为甲:乙=1:1时,设丙生物量增加仍为a,甲至少应提供1a/2÷20%+1a/2÷20%÷20%=15a,则该生态系统能承载丙的数量是原来的35a/3÷15a≈0.78倍。
(3)由图2分析可知,A为生产者,B为消费者,D为分解者,C为化石燃料。①为生产者的光合作用,②食物链和食物网,③为动植物的呼吸作用,④化石燃料的燃烧,⑤植物的残枝落叶和动植物的遗体残骸到分解者,⑥为分解者的分解作用。碳元素以含碳有机物形式在生物群落通过②食物链食物网,⑤植物的残枝落叶和动植物的遗体残骸等过程传递。生态系统中最基本最关键的生物因素是生产者即A。C为化石燃料的燃烧,控制化石燃料的燃烧,才能实现绿色低碳发展。
(4)生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类 )生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
22.(1)CD
(2) 氨基酸 5′-UUC-3′
(3)ABC
(4) ③ ①
(5) 1/2 低 异常DNA分子中由原来的C-G碱基对变成了A-T碱基对,且C-G碱基对中氢键的数目多
(6)由于5-HT浓度低导致抑郁症。因此可以研发一些5-HT水解酶和5-HT转运体的抑制剂来治疗抑郁症,也可设法抑制SLC6A4基因的表达来设法减少5-HTT 的数量,进而增加突触间隙中5-HT的含量,缓解抑郁症状。
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
【详解】(1)A、DNA分子中5’甲基胞嘧啶依然能与鸟嘌呤配对,A错误;
B、DNA甲基化没有引起基因中碱基序列的改变,因此,甲基化引起的变异不属于基因突变,B错误;
C、DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合,进而影响了基因的表达,导致了表型的改变,C正确;
D、DNA甲基转移酶的作用对象是相关的基因上的碱基,因而其发挥作用的过程需与DNA结合,D正确。
故选CD。
(2)右图中过程③为翻译过程,该过程发生在核糖体上,是以mRNA为模板,以氨基酸为原料合成多肽链的过程,即该过程是以氨基酸为原料的,若该过程某tRNA的反密码子序列为5′-GAA-3′,由于核糖体在mRNA上的移动方向是由5′移向3′,因此其上反密码子的顺序为AAG,则其识别的密码子序列为5′-UUC-3′。
(3)A、miRNA通过碱基互补配对识别靶mRNA,进而导致靶mRNA的降解,A正确;
B、根据题干信息,“该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解”,可知,miRNA能特异性的影响基因的表达中的翻译过程,B正确;
C、在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,不同miRNA的碱基排列顺序不同,C正确;
D、miRNA在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,是基因选择性表达的结果,与细胞的分化有关,D错误。
故选ABC。
(4)图中显示,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构,影响翻译过程。题中显示,“BDNF(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,其主要作用是影响神经可塑性和认知功能,据此可推测,抑郁症小鼠与正常鼠相比,图4中②过程③“增强”,若①过程反应强度不变,则BDNF的含量将①“减少”,进而影响了BDNF的合成,影响了神经系统变得功能。
(5)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C-G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,该变化发生在DNA分子的一条链中,则由发生改变的单链经过复制产生的子代DNA分子均发生异常,而由正常的单链为模板复制产生的子代DNA分子均正常,据此可推测该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为1/2。与正常DNA分子相比,异常DNA的稳定性变低,因为异常DNA分子中由原来的C-G碱基对变成了A-T碱基对,且C-G碱基对中氢键的数目多 。
(6)研究发现,小鼠大脑中5-羟色胺(5-HT)信号可刺激BDNF的表达,与抗抑郁机制有着紧密联系,并且在一定程度上受5-羟色胺转运体(5-HTT)的调节,5-HTT 由 SLC6A4基因编码,由于5-HT浓度低导致抑郁症。因此可以研发一些5-HT水解酶和5-HT转运体的抑制剂来治疗抑郁症,也可设法抑制SLC6A4基因的表达来设法减少5-HTT 的数量,进而增加突触间隙中5-HT的含量,缓解抑郁症状。
23.(1) 12 5 免去育种过程中人工去雄的繁琐操作 D S(Rr) 3∶1
(2)Ⅰ
(3) 同源染色体的非姐妹染色单体 2×无红色荧光杂种植株数量/植株总数
(4) 单倍体育种 染色体变异/染色体数目变异
【分析】1、等位基因是指位于一对同源染色体上的相同位置,控制一对相对性状的一对基因。
2、分析题干信息可知:雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,基因型包括:N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr),由于“基因R能够抑制基因S的表达,当细胞质中有基因N时,植株都表现为雄性可育“,因此只有S(rr)表现雄性不育,其它均为可育。
【详解】(1)①水稻无性染色体,水稻基因组计划需测定一个染色体组的染色体即12条染色体。
②水稻雄性可育的基因型为N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)共有5种基因型。利用雄性不育系进行育种的优点是免去育种过程中人工去雄的繁琐操作。
③雄性不育系基因型为S(rr),为了持续获得雄性不育系水稻,应使用雄性不育系S(rr)与N(rr)保持系进行杂交,D符合题意。
故选D。
④一株水稻雄性不育系植株S(rr),用育性恢复基因N(RR)是纯合的花粉杂交,由于细胞质基因来自母本,则后产生的F1的基因型和表现型分别是S(Rr)雄性可育,子一代自交S(Rr),后代花粉可育与花粉不育为S(R_):S(rr)=3:1。
(2)I若两个R导入到保持系D的一对同源染色体上,则植株D产生配子为R,与植株D作为亲本与不育系rr混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为Rr,即后代植株均为雄性可育植株。
II若两个R导入到保持系D的一条染色体上,则植株D产生配子为RR、O,与植株D作为亲本与不育系rr混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为RRr、Or,即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1。
III若两个R导入到保持系D的非同源染色体上,则植株D产生配子为RR:RO:OO=1:2:1,与植株D作为亲本与不育系rr混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为RrRO:RrOO:OOrO=1:2:1,即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3。
则图中I是我们所需的恢复系,即与不育系S(rr)杂交后,后代均为杂种水稻。
(3)研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R基因换为H红色荧光蛋白基因,将Ⅱ与不育系S(rr)杂交后,收获不育系植株所结种子种植并统计,后代出现了无红色荧光杂种植株,推测Ⅱ的初级精母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致染色体上的基因重组。发生同源染色体的非姐妹染色单体交换的性母细胞,产生的配子有一半为重组型配子,则通过记录子代中无红色荧光杂种植株数量与植株总数,可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例,算式为2×无红色荧光杂种植株数量/植株总数。
(4)单倍体育种可明显缩短育种年限,单倍体育种的原理是染色体数目变异。
24.(1) 脱氧核糖核苷酸(脱氧核苷酸) RNA聚合 引物序列太短,特异性不强;引物方向错误
(2)EcoRI和StuI
(3) 扩增并获得大量重组质粒(目的基因) 电泳
(4) 抗原—抗体杂交 含有内质网和高尔基体,可对HIBsAg的表达产物进行准确的加工
(5)5'-GATGCGTTCG-3'
(6) 扩大培养 保证每个批次的生产菌株都起源于同一重组菌株,确保疫苗品质的稳定
【分析】基因工程的操作步骤:(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;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(1)质粒pBSAG151的化学本质是DNA,单体是脱氧(核糖)核苷酸;5'AOX1是强启动子,是DNA上转录的起点,是RNA聚合酶的识别和结合位点;图中上侧为编码链,根据启动子位置可知,它的左端为5'-端,因此下侧模板链的左端为3'-端,所以引物序列只有碱基太短,特异性不强;引物5'-ATGTAAA-3'方向错误。
(2)由重组质粒结构图可知,HBSAg编码序列两侧分别是EcoRI和StuI的切割位点。
(3)将重组质粒导入感受态大肠杆菌中,可以扩增并获得大量重组质粒(目的基因);回收DNA片段借助电泳技术进行,故可借助电泳等技术回收大片段。
(4)检测目的基因是否翻译成蛋白质采用抗原-抗体杂交技术;大肠杆菌是原核生物,细胞内只有核糖体一种细胞器,而酵母菌为真核生物含有内质网和高尔基体,可对HIBsAg的表达产物进行准确的加工。
(5)由图1结果可知图片下侧为5’-端,碱基位置从左到右分别为A、C、G、T,同理可得图2的碱基序列为5'-GATGCGTTCG-3'。
(6)筛选除目标菌种后需要扩大培养再行储存;这种菌种系统制备方法能够保证每个批次的生产菌株都起源于同一重组菌株,确保疫苗品质的稳定。
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