【期中真题】江苏省四所名校2022-2023学年高三上学期期中联考生物试题.zip
展开2023届高三期中学业质量监测试卷
生物
一、单项选择题
1. 下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A. 蓝细菌中核糖体的形成与核仁有关
B. 支原体属于原核生物有细胞壁无染色质
C. 溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”
D. 真核细胞中的RNA均在细胞核中合成,经核孔运输
【答案】C
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、蓝细菌属于原核生物,原核生物无核仁,故蓝细菌中核糖体形成与核仁无关,A错误;
B、支原体属于原核生物,无细胞壁,也无染色质,B错误;
C、溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内含水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,C正确;
D、真核细胞的RNA主要通过转录产生,转录的场所主要是细胞核,此外在细胞质中也可产生,D错误。
故选C。
2. 下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系正确的是( )
A. 蛋白质-双缩脲试剂-砖红色 B. 脂肪–苏丹Ⅲ染液橘黄色
C. CO2-溴麝香草酚蓝水溶液-灰绿色 D. 酒精-重铬酸钾-黄色
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质和双缩脲试剂反应生成紫色物质;脂肪能被苏丹Ⅲ染成橘黄色;还原糖和斐林试剂反应在水浴加热的情况下生成砖红色的氧化亚铜沉淀;酒精可以和酸化的重铬酸钾反应生成灰绿色;二氧化碳可以与溴麝香草酚蓝水溶液反应的颜色反应是由蓝变绿再变黄,也可以使澄清的石灰水变浑浊。
详解】A、蛋白质和双缩脲试剂反应生成紫色物质,A错误;
B、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,B正确;
C、CO2与溴麝香草酚蓝水溶液反应的颜色反应是由蓝变绿再变黄,C错误;
D、酒精可以和酸化的重铬酸钾反应生成灰绿色,D错误。
故选B。
3. 用胰蛋白酶处理使每条染色体上出现明暗相间或深浅不同的带纹的技术称为“G显带技术”,G显带会使人类的24种染色体显示出各自特异的带纹,相关叙述正确的是( )
A. 0.075mol/LKCl溶液的渗透压高于血浆渗透压
B. Giemsa属于碱性染料能使染色体着色
C. 胰蛋白酶处理的时间要足够长保证染色体上所有蛋白质都被水解
D. 同源染色体所含的基因不同则带型不同
【答案】B
【解析】
【分析】染色体显带核型分析则是染色体标本经显带技术处理,使染色体沿纵轴上显示出一定数量的、着色程度不同的、宽窄不等的明暗相间的带纹。
【详解】A、0.075mol/LKCl溶液处理细胞,低渗处理可借渗透作用使细胞吸水膨胀,细胞破裂,释放出染色体,有利于后期染色体染色,因此0.075mol/LKCl溶液渗透压低于血浆渗透压,A错误;
B、Giemsa能使染色体染色,故Giemsa属于碱性染料,B正确;
C、G显带技术中加入胰蛋白酶是为了分解染色体上与DNA结合疏松的组蛋白,染色后这些区段成为浅带,而那些组蛋白和DNA结合牢固的区段可被染成深带,便于分析。胰蛋白酶处理时间要适宜,且也不是把所有蛋白质分解,C错误;
D、G显带技术是利用胰蛋白酶处理染色体中的蛋白质,而使每条染色体上出现明暗相间或深浅不同的带纹的技术,与染色体上的基因没关系,D错误。
故选B。
4. 用某种化学药剂处理植物根尖分生区细胞,发现有的细胞中姐妹染色单体末端黏合,着丝粒分裂后向两极移动,形成“染色体桥”,最终在连着的两着丝粒间任一位置发生断裂,不考虑其他变异,相关叙述正确的是( )
A. 子细胞中有的染色体会连接非同源染色体的片段
B. 分裂产生的子细胞染色体组成完全相同
C. 可在分裂中期观察到“染色体桥”结构
D. 图中细胞与同时期正常细胞的着丝粒数目相同
【答案】D
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,防止解离过度,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、子细胞中有的染色体会连接了姐妹染色单体末端的片段,而不是连接了非同源染色体片段,A错误。
B、有细胞中姐妹染色单体末端黏合,着丝粒分裂后向两极移动,形成“染色体桥”,最终在两着丝粒间任一位置发生断裂。这说明分裂形成的子细胞的染色体不一定完全相同,B错误;
C、着丝粒分裂后向两极移动,形成“染色体桥”,因此只可在分裂后期观察到“染色体桥”结构,C错误;
D、“染色体桥”的存在不影响着丝粒数目,因此图中细胞与同时期正常细胞的着丝粒数目相同,D正确。
故选D。
5. 下列关于实验方法的描述正确的是( )
A. 可以用样方法调查青蛙等活动范围不大的动物种群密度
B. 可以用稀释涂布平板法对培养液中的动物细胞进行计数
C. 可以用高倍显微镜观察叶绿体的结构并计数
D. 可以用无水乙醇作为层析液分离绿叶中的色素
【答案】A
【解析】
【分析】估算种群密度时,常用样方法和标志重捕法。其中样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物;标志重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。
【详解】A、调查青蛙、蚜虫等活动范围不大的动物的种群密度,可以用样方法,A正确;
B、可以用稀释涂布平板法对培养液中的微生物进行计数,B错误;
C、光学显微镜不能观察到叶绿体的结构,C错误;
D、需要用无水乙醇作为提取液溶解色素,D错误。
故选A。
6. 下列关于生物进化及生物多样性的叙述,错误的是( )
A. 外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向
B. 生态系统中捕食者的存在可以促进物种多样性的提高
C. 自然选择使得种群的基因频率发生定向改变
D. 物种之间的协同进化都是通过种间竞争实现的
【答案】D
【解析】
【分析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程,通过生物漫长的共同进化,形成生物多样性。
生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,自然选择通过定向改变种群基因频率而决定生物进化的方向。
【详解】A、外来物种入侵、人类活动等都可能改变生物进化的速度和方向,A正确;
B、捕食者往往会捕食个体数量多的物种,这样就会避免再现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,有利于物种多样性的提高,B正确;
C、自然选择使种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向缓慢进化,C正确;
D、物种之间的协同进化也可以通过种间互助实现,D错误。
故选D。
7. 下列关于血糖平衡调节叙述正确的是( )
A. I型糖尿病由胰岛功能减退,分泌胰岛素减少所致
B. 胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C. 人体黎明觉醒前后主要通过肌糖原分解为葡萄糖,为生命活动提供能量
D. 胰岛B细胞上含有神经递质和促甲状腺激素的受体
【答案】A
【解析】
【分析】1、胰岛素调节糖代谢,促进糖原的合成,加速血糖分解,降低血糖浓度。
2、血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低;当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加;胰岛素和胰高血糖素相互协调共同维持血糖平衡。
【详解】A、糖尿病主要表现为高血糖和尿糖,糖尿病分为Ⅰ、Ⅱ两种类型,Ⅰ型糖尿病是由胰岛功能减退,分泌胰岛素减少所致,导致血糖升高所致,A正确;
B、胰岛分泌胰岛素是通过体液运输,胰腺导管堵塞不会导致胰岛素无法排出,不影响血糖平衡调节,B错误;
C、人体在黎明觉醒前后主要通过肝糖原分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源,C错误;
D、胰岛B细胞分泌胰岛素受神经调节,其细胞膜上含有神经递质,而促甲状腺激素的靶器官是垂体,故胰岛B细胞上没有促甲状腺激素的受体,D错误。
故选A。
8. 将经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入不同的囊胚,通过胚胎工程等技术可获得嵌合小鼠。相关叙述正确的是( )
A. 用性激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B. 体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C. 进行胚胎移植前需要对供体和受体进行免疫检查
D. 发育产生的小鼠各体细胞中基因相同,mRNA不完全相同
【答案】B
【解析】
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
(1)卵母细胞的采集和培养:①主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子。 ②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
(2)精子的采集和获能:①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、可用促性腺激素处理,使母鼠排出更多的卵子,即超数排卵处理,A错误;
B、采集的精子要进行获能处理,才能进行受精,B正确;
C、受体母牛对外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此进行胚胎移植前,不需要对供体和受体进行免疫检查,C错误;
D、嵌合小鼠来自不同的囊胚与胚胎干细胞结合,所以发育产生的小鼠体细胞基因不同,mRNA也不同,D错误。
故选B。
9. mRNA疫苗在对抗新冠病毒的过程中有重要作用,目前常用脂质体递送mRNA进入细胞下列关于mRNA疫苗说法正确的是( )
A. 提取新冠病毒完整RNA作为疫苗
B. 注射mRNA疫苗后,可激发人体产生特异性免疫
C. mRNA进入细胞后经逆转录产生的DNA可整合到人染色体上
D. mRNA疫苗进入细胞的方式是自由扩散,脂质体包裹可防止mRNA被水解
【答案】B
【解析】
【分析】疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。
【详解】A、提取新冠病毒的RNA需要经过改造之后才可作为疫苗,A错误;
B、注射mRNA疫苗后,可激发人体产生细胞免疫和体液免疫,属于特异性免疫,B正确;
C、mRNA疫苗进入人体细胞后可与核糖体结合翻译出抗原蛋白,引发机体的特异性免疫,不会发生逆转录形成DNA的过程,C错误;
D、mRNA疫苗进入细胞的方式是胞吞,D错误。
故选B。
10. 下列关于生物学史的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B. 格里菲思通过肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是遗传物质
C. 根据富兰克林拍摄的DNA衍射图,沃森和克里克推算出DNA呈螺旋结构
D. 摩尔根用蝗虫为实验材料提出了基因位于染色体上的假说
【答案】C
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题——作出假说——演绎推理——实验验证(测交实验)——得出结论;
2、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构;
【详解】A、孟德尔发现遗传因子的传递规律,但并没有证实其化学本质, A错误;
B、格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了在S型死细菌中存在某种转化因子,没有证明转化因子的化学本质,B错误;
C、沃森和克里克根据DNA衍射图谱相关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,进而开展了DNA结构模型的构建,C正确;
D、萨顿采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说,摩尔根采用假说-演绎法证明了基因位于染色体上,D错误。
故选C。
11. 下列关于生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递的叙述错误的是( )
A. 生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和无机环境之间反复循环的过程
B. 生态系统能量流动不都是从生产者固定太阳能开始的,但都具有逐级递减特点
C. 物质循环、能量流动和信息传递都依赖于食物链(网)进行
D. 完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体
【答案】C
【解析】
【分析】1、生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的作用,其中,信息传递具有重要的作用。生命活动的正常进行,离不开信息传递;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。信息还可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。我们将生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。信息传递在农业生产上的应用具有两方面:一是提高农产品和畜产品的产量;二是对有害动物进行控制。
2、生态系统的能量流动是指能量输入、能量传递、能量散失的过程。
(1)能量输入:生态系统中能量流动的起点是生产者(主要是植物)通过光合作用固定的太阳能开始的。能量流动的渠道是食物链和食物网 。
(2)能量传递:生态系统能量流动中,能量以太阳光能→生物体内有机物中的化学能→热能散失的形式变化。能量在食物链的各营养级中以有机物(食物)中化学能的形式流动。
(3)能量散失:生态系统能量流动中能量散失的主要途径是通过食物链中各营养级生物本身的细胞呼吸及分解者的细胞呼吸,主要以热量的形式散失。
【详解】A、生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和无机环境之间反复循环的过程,A正确;
B、生态系统能量流动不都是从生产者固定太阳能开始的,如鲸落,能量流动具有逐级递减特点,B错误;
C、信息传递不依赖于食物链,C错误;
D、完整的信息传递过程包括信息来源、信息传递途径(信道)和信息受体,D正确;
故选C。
12. 下列关于实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作说法正确的是( )
A. 培养酵母菌的试剂和器具都要进行湿热灭菌
B. 配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行
C. 倒好的平板要立即使用,以免表面干燥,影响酵母菌生长
D. 转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线
【答案】D
【解析】
【分析】1、灭菌常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。消毒常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
2、平板划线操作:(1)平板划线操作的第一步之前要灼烧接种环,目的是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养基。(2)平板划线除首次划线外,每次划线前都要灼烧接种环,目的是为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种。(3)平板划线结束时要灼烧接种环,其目的是避免接种环上残留的菌种污染环境和感染操作者。
【详解】A、接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理,接种环等常用灼烧灭菌法处理,吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理,培养基及多种器材用湿热灭菌法处理,A错误;
B、倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行,而配培养基不需要在酒精灯的火焰旁进行,因为培养基最后还需要灭菌,B错误;
C、倒好的平板需要冷却后使用,且不宜久存,以免表面干燥,影响接种后微生物的生长,C错误;
D、平板划线转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线,主要目的是杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,D正确。
故选D。
13. 为建设美丽乡村可构建人工湿地来治理生活污水,监测水质时,常检测水体中的BOD值(BOD值表示微生物分解单位体积水中有机物所需的氧气量),相关叙述正确的是( )
A. 选择有较强适应污染环境、处理污水能力的植物栽种,体现了生态工程的整体原理
B. 湿地中放养鱼苗、水禽等,种植莲藕、芦苇等,增加了生态系统的恢复力稳定性
C. 分解污水中有机物的微生物种类有好氧型、厌氧型、兼性厌氧型等
D. BOD值越高,表明生活污水中的有机物污染程度越低,水质越好
【答案】C
【解析】
【分析】生态工程依据的基本原理:
(1)物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用;
(2)物种多样性原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;
(3)协调与平衡原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;
(4)整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响;
(5)系统学和工程学原理:系统的结构决定功能原理:要通过改善和优化系统结构改善功能;系统整体性原理:系统各组分间要有适当的比例关系使得能量.物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
【详解】A、在植树中选中的植物必须能适应当地的自然环境,这体现了生态工程的协调与平衡原理,A错误;
B、通过放养鱼苗、水禽等动物,种植莲藕、芦苇等水生植物,增加了生态系统生物的种类,因此提高了该湿地生态系统的抵抗力稳定性,B错误;
C、通过湿地净化,出水口水样中可溶性有机物浓度显著下降,其主要原因是湿地中的好氧、厌氧及兼性厌氧微生物分解了大量有机物,C正确;
D、BOD值表示微生物分解单位体积水中有机物所需的氧气量,BOD值越高,生活污水中的有机物越多,表明污染程度越高,D错误。
故选C。
14. 植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法正确的是( )
A. 提高培养基中生长素与细胞分裂素的比值可促进愈伤组织分化出根
B. 用适宜浓度的生长素类似物处理已受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C. 用适宜浓度的脱落酸处理休眠的种子可促进种子萌发
D. 利用成熟木瓜释放的乙烯可促进柿子的发育提高柿子的产量
【答案】A
【解析】
【分析】1、生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。
2、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高.此外,它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
3、细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
4、脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多,脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
5、乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用.植物体各部位都能合成乙烯。
【详解】A、提高培养基中生长素与细胞分裂素的比值可促进愈伤组织分化出根;提高细胞分裂素和生长素含量的比值,有利于愈伤组织分化成芽,A正确;
B、生长素类似物可以促进子房发育成果实,所以如果用生长素类似物处理未授粉的番茄雌蕊,可以获得无子番茄,B错误;
C、赤霉素可以打破种子休眠,促进种子萌发,C错误;
D、乙烯可以促进果实成熟,成熟木瓜释放的乙烯可以促进未成熟的柿子成熟,D错误。
故选A。
二、多项选择题
15. 以葡萄糖为起始的糖酵解过程有两个阶段,第一阶段称为引发阶段也称为投资阶段,第二阶段称为产能阶段也称为获利阶段,图是真核生物糖酵解过程示意图,相关叙述正确的是( )
A. 引发阶段发生的场所在细胞质基质,产能阶段发生的场所在线粒体基质
B. 一分子葡萄糖经过糖酵解过程“净赚”2分子ATP
C. 产能阶段产生的NADH在有氧状态下可以将电子交给呼吸链进行传递而产生更多的ATP
D. 在无氧条件下丙酮酸也能进入线粒体基质进一步氧化分解
【答案】BC
【解析】
【分析】由图可知,糖酵解阶段即葡萄糖氧化分解产生丙酮酸的过程,该过程在细胞质进行。
【详解】A、糖酵解指葡萄糖经氧化分解产生两分子丙酮酸的过程,该过程在细胞质基质进行,A错误;
B、由图可知,一分子葡萄糖在引发阶段消耗2分子ATP,在获利阶段产生4分子ATP,一分子葡萄糖经过糖酵解过程“净赚”2分子ATP,B正确;
C、产能阶段产生的NADH在有氧状态下可以将电子交给呼吸链进行传递,最终传递给了氧气,生成水,而产生更多的ATP,C正确;
D、在无氧条件下丙酮酸在细胞质基质被还原为乳酸或酒精和二氧化碳,D错误。
故选BC。
16. 烟草和许多果树如苹果、梨等存在不亲和基因的作用机制。其中烟草相应作用机制为:基因型S1S2植株的花粉受到基因型S1S2植株的花柱抑阻,不能参加受精,基因型S1S3的花粉落在S1S2的柱头上时,S1的花粉受到抑阻,而S3的花粉不被抑阻,可以参加受精,生成S1S3和S1S3的合子,相关叙述正确的是( )
A. 基因S1、S2、S3位于两对同源染色体上
B. 父本S1S2与母本S2S3杂交后代的基因型为S1S2、S1S3
C. 这种机制不利于植物生存,终将在进化中被淘汰
D. 在苹果园中添种不同基因型的授粉苹果树,可提高结实率
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题意分析可知:只有S1的花粉落在S1S2的柱头上时,S1的花粉受到抑制,而S2、S3的花粉不被抑制,故可知当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时,花粉管就不能伸长完成受精。
【详解】A、烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2、S3)控制的,A错误;
B、基因型S1S2的花粉落在S2S3的柱头上时,S2的花粉受到抑阻,而S1的花粉不被抑阻,可以参加受精,生成S1S2和S1S3的合子,B正确;
C、不亲和性是稳定物种的重要机理之一,也有利于维持群体中个体的杂合性,因而对于物种的生存和进化有一定的意义,C错误;
D、当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时,花粉管就不能伸长完成受精,故在苹果园中添种不同基因型的授粉苹果树,可提高结实率,D正确。
故选BD。
17. 高原鼹鼠是一种营地下生活的啮齿动物,挖洞时将挖出的土堆在地面,会在草甸中形成无植被覆盖的裸露土丘,土丘上的群落需6年左右才能逐步恢复。图1中CK(对照),A、B、C、D表示土丘密度不同的5个区域;图2表示演替到第6年时各区域的生物量和植物丰富度,相关叙述正确的是( )
A. 草甸中全部的高原鼹鼠属于生命系统中的种群层次,可采用标记重捕法调查其密度
B. 裸露土丘上无植被覆盖,群落恢复过程属于初生演替
C. 由图2可知,草甸中高原鼹鼠数量越少,恢复后植物丰富度越高
D. 鼹鼠挖洞行为可以疏松土壤,有利于根系对无机盐的吸收,促进植物生物量的提高
【答案】AD
【解析】
【分析】1生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力称为生态系统的稳定性。2、生态系统稳定性的种类(1) 抵抗力稳定性①概念:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。②原因:生态系统内部具有一定的自我调节能力。③规律:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高。(2) 恢复力稳定性①概念:生态系统在受到外界千扰因素的破坏后恢复到原状的能力。②规律:般环境条件越好,恢复力稳定性越高;反之,越低3、题图分析,图1、图2数据显示,随着士丘密度的增加,植物的生物量和植物丰富度呈现出显著增加的趋势;这表明高原鼢鼠对群落具有一定的积极影响。
【详解】A、种群是同一地区,同种生物的全部个体的总和,草甸中全部的高原鼹鼠属于生命系统中的种群层次,可采用标记重捕法调查其密度,A正确;
B、裸露土丘的恢复过程属于群落的次生演替,因为该条件下有土壤条件,B错误;
C、根据实验结果可知,草甸中高原鼢鼠数量越多,恢复后植物丰富度越高,但超过C密度值后,植物的丰富度没有明显的增加趋势,C错误;;
D、鼢鼠挖洞行为有利于疏松土壤促进根系的有氧呼吸,进而促进植物根系对矿质元素的吸收,从而促进植物生长,D正确。
故选:AD。
18. 科研人员从重庆泡菜及扬州豆瓣酱等发酵食品中筛选出3株具有产香能力的酵母。为了比较三者的面团发酵力和高糖耐受力,科研人员将3株酵母接种于添加了不同量白砂糖的面团小球中,记录面团小球在水中浮起所用的时间,实验结果如下表,相关叙述错误的是( )
白砂糖添加量/%
浮起时间/min
YG28B
YZ28B
YZ28T
5
39.27
60.42
100.48
10
50.38
95.13
>120
15
85.60
>120
>120
20
>120
>120
>120
A. 酵母菌是重庆泡菜和扬州豆瓣酱发酵过程中的主要菌种
B. 泡菜和豆瓣酱制作中可通过添加适量抗生素,避免发酵过程受到杂菌污染
C. 如果面团中的白砂糖添加量为0,则三组浮起时间都大于120min
D. 三株酵母中YG28B最适合应用在面包制作过程中
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、由题干知:科研人员从重庆泡菜及扬州豆瓣酱等发酵食品中筛选出的3株具有产香能力的酵母接种于添加了不同量白砂糖的面团小球中,记录面团小球在水中浮起所用的时间来推断三种酵母菌的面团发酵力和高糖耐受力;在题干表中的实验结果可知:酵母YG28B在20%白砂糖的高糖下面团发酵力最好,即高糖耐受力最高。
2、抗生素具有杀灭各种细菌的作用,因泡菜制作中的菌种主要是乳酸菌,乳酸菌属于细菌,抗生素就会抑制乳酸菌的生长和繁殖,所以不能通过添加适量抗生素来抑制杂菌;扬州豆瓣酱的主要菌种是霉菌等真菌,则可通过添加适量抗生素来避免发酵过程受到杂菌污染。
【详解】A、由题干知科研人员从重庆泡菜及扬州豆瓣酱等发酵食品中筛选出3株具有产香能力的酵母,但乳酸菌是重庆泡菜的主要菌种,扬州豆瓣酱的主要菌种是霉菌等真菌,A错误;
B、抗生素具有杀灭各种细菌的作用,因泡菜制作中菌种主要是乳酸菌,乳酸菌属于细菌,抗生素就会抑制乳酸菌的生长和繁殖,所以不能通过添加适量抗生素来避免发酵过程受到杂菌污染;扬州豆瓣酱的主要菌种是霉菌等真菌,则可通过添加适量抗生素来避免发酵过程受到杂菌污染,B错误;
C、由题表实验结果可推知:如果面团中的白砂糖添加量为0,则三组浮起时间都不会大于120min,而是远小于120min,C错误;
D、有题表实验结果知:酵母YZ28T在白砂糖添加量为10%达到最佳发酵力,酵母YZ28B在白砂糖添加量为15%达到最佳发酵力,而YG28B在白砂糖添加量为20%达到最佳发酵力,说明YG28B高糖耐受力最高;因面包是甜品,所以三株酵母中YG28B最适合应用在面包制作过程中,D正确。
故选ABC。
19. 免疫PCR是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图:首先将抗体1固定在微板上,冲洗后加入待检的牛乳,再加入DNA标记的抗体2,进行PCR扩增,最后进行电泳检测,相关叙述正确的是( )
A. 微量抗原抗体反应通过PCR技术间接扩增放大,从而达到可检测的水平
B. 如果第三次冲洗不充分则有可能出现假阳性现象
C. 图示中的DNA必须是牛乳基因中的DNA片段
D. PCR扩增产物的量与牛乳中抗生素的量呈正相关
【答案】ABD
【解析】
【分析】免疫PCR是一种抗原检测系统,将一段已知序列的DNA片段标记到抗体2上,通过抗原抗体的特异性识别并结合,抗体2会和固定抗体1、抗生素形成复合物“固定抗体1—抗生素—抗体2”,再用PCR方法将这段DNA进行扩增,通过检测PCR产物的量,即可推知固定抗体1上吸附的抗生素的量。
【详解】AD、微量抗原抗体反应,是通过PCR技术扩增抗体2上连接DNA,最后通过检测扩增产物—DNA的量来确定抗生素的量的方法。因此,PCR扩增产物的量与牛乳中抗生素的量呈正相关,抗原、抗体的数量可通过PCR技术间接扩增放大,AD正确;
B、微量抗原抗体反应,利用的是PCR技术扩增“固定抗体1—抗生素—抗体2”上连接的DNA,如果第三次冲洗不充分,可能使残留的、呈游离状态的抗体2上的DNA也作为PCR的模板参与扩增,会出现假阳性现象,B正确;
C、免疫PCR中所用的DNA不选用受检样品(牛乳)中可能存在的DNA。待检测的牛乳中可能含有牛乳腺细胞的DNA(其上含有牛乳基因的DNA片段),若图示中的DNA用牛乳基因中的DNA片段,经过PCR扩增后的产物中,不仅有抗体2上的DNA扩增产物,还可能有牛乳中本身含有的牛乳基因片段的扩增产物,使检测结果偏大,C错误;
故选ABD。
三、非选择题
20. 为研究赤霉素(GA3)溶液对叶片光合产物向果实运输的影响,科研人员以“红富士”苹果树为实验材料,用不同浓度的赤霉素溶液涂抹幼果。一个月后,采用同位素标记技术,给植物连续提供13CO2,4h后停止标记,分别于24h、48h、72h后测定叶、果中13C光合产物的含量,结果如下表,请回答
GA3浓度/mg·L-1
13C含量/mg·g-1
24h
48h
72h
叶
果
叶
果
叶
果
0
2.45
0.27
0.83
0.32
0.68
0.34
100
2.41
0.32
0.72
0.39
0.57
0.43
200
2.38
0.43
0.66
0.52
0.51
0.56
300
2.40
0.36
0.69
0.41
0.61
0.44
400
2.44
0.29
0.75
0.34
0.62
0.36
(1)下列关于本实验操作的叙述正确的是___________。
A. 实验分为5组,每组选取1棵苹果树进行实验,苹果树的生长状况要保持一致
B. 实验前需要进行疏果、摘叶处理保证各组苹果树有相同的叶果比
C. 实验中对照组幼果不涂抹任何物质,实验组用不同浓度的赤霉素涂抹幼果
D. 进行13CO2标记实验时需要在开阔、通风、透气的环境中进行
(2)下图是“红富士”苹果叶片光合作用过程中卡尔文循环的示意图,请据图回答下列问题:
①图中五碳化合物是__________,光反应的产物可用于卡尔文循环的__________阶段。
②每同化1个13CO2分子需要消耗__________个ATP和__________个NADPH,同化3分子13CO2的过程中产生的GAP的去向有__________。
(3)表格中的数据显示随着时间的延长果实中13C含量逐渐增加,主要原因是__________,此过程中光合产物一般以__________形式运输
(4)根据实验结果推测叶片的光合产物不仅能运输到果实,还可能运输到__________等器官。浓度为_____GA3显著促进了13C光合产物由叶向果的运输。
【答案】(1)B (2) ①. RUBP ②. 还原 ③. 3 ④. 2 ⑤. 形成蔗糖和淀粉或RUBP的再生
(3) ①. 光合产物运输到果实 ②. 蔗糖
(4) ①. 根和茎 ②. 200mg·L-1
【解析】
【分析】1、赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
2、植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
【小问1详解】
A、为了防止偶然因素的影响,每组应选取多棵苹果树进行实验,苹果树的生长状况要保持一致,A错误;
B、为了保证各组苹果树有相同的叶果比,实验前需要进行疏果、摘叶处理,B正确;
C、为了保证变量的唯一性,应设置一组不含赤霉素的溶液进行涂抹幼果作为对照组,实验组用不同浓度的赤霉素涂抹幼果,C错误;
D、为了防止行13CO2的损失,进行13CO2标记实验时需要在密闭的环境中进行,D错误。
故选B。
【小问2详解】
①图中RuBP与CO2结合形成了3-PGA,所以RuBP就是五碳化合物,如图可知,光反应的产物(ATP和NADPH)可用于卡尔文循环的还原阶段。
②据图可知,在一个卡尔文循环过程中固定了3个CO2,共消耗了9个ATP核6个NADPH,所以每同化1个13CO2分子需要消耗3个ATP和2个NADPH,同化3分子13CO2的过程中产生的GAP的去向有形成蔗糖和淀粉,或用于RuBP的再生。
【小问3详解】
表格中的数据显示随着时间的延长果实中13C含量逐渐增加,说明光合产物被运输到了果实中。在运输过程中主要以蔗糖的形式运输,因为光合产物有淀粉和蔗糖,淀粉是生物大分子不能进行运输。
【小问4详解】
据表格信息可知,随着时间的延长果实中的光合产物在增加,叶片中的光合产物在减少,但是果实和叶片的光合产物之和在减少,说明光合产物还运输到了根或茎等器官。随着GA3浓度的上升,运输到果实中的产物在增加,但是当浓度超过200mg·L-1时,运输的光合产物在减少,说明说明浓度为200mg·L-1的GA3显著促进了13C光合产物由叶向果的运输。
21. 鸭子的羽色受常染色体上两对基因C、c和T、t控制,C控制黑色素的合成,T促进黑色素基因C在羽毛中的表达,请根据以下三个杂交实验回答:
(1)C、c和T、t两对基因遵循______________定律,T基因与t基因中存在______________(填序号)。
①隐性致死效应:在杂合时不影响个体的生活力,但在纯合时有致死效应的基因称为隐性致死基因,隐性致死基因所表现出来的效应称为隐性致死效应。
②显性致死效应:杂合状态时即表现致死作用的致死基因称为显性致死基因,显性致死基因所表现出的效应称为显性致死效应。
③T基因的剂量效应:个体内T基因出现次数越多,表现型效应越显著。
(2)实验一F1中白羽的基因型有______________种。实验二中亲本雄鸭的基因型为_____________,实验三中亲本白羽的基因型为_______________。
(3)若将实验一F1的灰羽自由交配则后代有_____________种基因型,白羽的概率是_____________。
(4)若要确定实验一F1中灰羽的基因型,可以选择实验二F1中白羽与其杂交,若后代表现型及比例为______________,则灰羽的基因型与亲本一致。
(5)若实验三F1中出现一只基因型为cccTT的白鸭,请从亲本减数分裂的角度分析产生该白鸭可能的原因______________。
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. ③
(2) ①. 5 ②. CcTT ③. ccTT
(3) ①. 9 ②. 1/3
(4)黑羽:灰羽:白羽=1:1:2
(5)父本减数分裂Ⅰ中同源染色体未分离或父本减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体未分离或母本减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体未分离(或考虑染色体结构变异)
【解析】
【分析】实验一的F1中黑羽:灰羽:白羽=3:6:7,为9:3:3:1的变形,据此可判断控制羽色的两对基因遵循基因的自由组合定律。
【小问1详解】
实验一的F1中灰羽:黑羽:白羽=6:3:7,是9:3:3:1的变式,说明C、c和T、t两对等位基因位于两对同源染色体上,C、c和T、t两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。由题意可知,基因C能控制黑色素的合成,c不能控制黑色素的合成。T促进黑色素基因C在羽毛中的表达,实验一中出现了灰羽,且灰羽与灰羽杂交,后代中灰羽:黑羽:白羽=6:3:7,可知TT和Tt促进效果不同,t能抑制黑色素的合成,即灰羽基因型为:C_Tt,黑羽基因型为:C_TT,白羽基因型为C_tt、cc_ _,故T基因与t基因中存在T基因的剂量效应:个体内T基因出现次数越多,表现型效应越显著,故选③。
小问2详解】
由(1)分析可知,实验一F1中白羽的基因型为CCtt、Cctt、ccTT、ccTt、cctt共5种;实验二中黑羽(C_TT)×黑羽(C_TT)杂交,F1中黑羽:白羽=3:1,则亲本雄鸭的基因型为CcTT;实验三中黑羽(C_TT)×白羽(C_tt、cc_ _)杂交,F1中黑羽:白羽=1:1,则亲本黑羽的基因型为CcTT,白羽的基因型为ccTT。
【小问3详解】
由(1)分析可知,实验一F1的灰羽基因型及比例为:1/3CCTt、2/3CcTt,产生的雌雄配子及比例均为:2/6CT、2/6Ct、1/6cT、1/6ct,则后代有9种基因型,白羽的概率是1/3×1/3×1/4+2/3×1/3×1/4+1/3×2/3×1/4+2/3×2/3×7/16=1/3。
【小问4详解】
实验一F1中灰羽的基因型为:CCTt、CcTt,可以选择实验二F1中基因型为ccTT的白羽与其杂交,若灰羽的基因型为CcTt,与ccTT杂交,后代表现型及比例为黑羽CcTT:灰羽CcTt:白羽(ccTT、ccTt)=1:1:2,则与亲本一致;若灰羽的基因型为CCTt,与ccTT杂交,后代表现型及比例为黑羽CcTT:灰羽(CcTt)=1:1,则与亲本不相同。
【小问5详解】
实验三母本黑羽的基因型为CcTT,父本白羽的基因型为ccTT,若F1中出现一只基因型为cccTT的白鸭,则可能的原因是cT卵细胞和ccT精子结合或者是ccT卵细胞和cT精子结合形成的,即父本减数第一次分裂后期带有基因cc的同源染色体未分离,或者父本减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体未分离,或母本减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体未分离,形成了cc的配子,与正常配子c结合形成的。
22. 荨麻疹是一种常见的反复发作的皮肤过敏性疾病。引起荨麻疹的过敏原(尘螨、牛奶、小麦粉等)很多。过敏原再次进入机体时引起肥大细胞等细胞产生组胺等物质,从而引起毛细血管扩张、血管通透性改变最终导致反复发作的风团,伴有瘙痒、红肿等症状。下图是荨麻疹发病过程中产生瘙痒的机制,请回答:
(1)图中物质I是__________,细胞a和b分别为__________、__________。
(2)首次接触过敏原一般不会引起荨麻疹,其原因是__________。再次接触过敏原后,机体产生的组胺与感受器上的受体HR1结合后,感受器产生的兴奋传至__________形成瘙痒感觉,此过程中兴奋在d处传递时的信号形式转变过程为__________。
(3)肾上腺皮质激素能抑制肥大细胞释放组胺,临床上常用来缓解荨麻疹引起的瘙痒症状。但过多使用肾上腺皮质激素会导致肾上腺皮质功能衰退,原因是__________。
(4)针刺“曲池穴”能有效治疗荨麻疹,为了研究针刺“曲池穴”治疗荨麻疹的机理,科研人员选取如下实验材料开展探究实验。
实验材料:8周龄雄性大鼠40只、溶液X(使大鼠患荨麻疹的注射剂)、氯雷他定溶液(治疗荨麻疹的口服药)、毫针等。
实验步骤:①将大鼠平均分为4组,编号A、B、C、D。
②A组不作处理,B、C、D组_____。
③A、B组正常饲养,C组每日灌胃氯雷他定溶液,D组_____。
④一段时间后检测各组大鼠血清中IgE、组胺含量。
a.请补全实验步骤,②_____________③_____________。
b.据实验结果分析针灸疗法治疗荨麻疹的机理是_____________。
【答案】(1) ①. 细胞因子 ②. 辅助性T细胞
③. 记忆B细胞
(2) ①. 机体第一次接触过敏原时,B淋巴细胞会产生抗体,抗体吸附在肥大细胞的表面,肥大细胞不会分泌组织胺等物质,不会引起荨麻疹 ②. 大脑皮层 ③. 电信号→化学信号→电信号
(3)肾上腺皮质激素过高时,会抑制垂体释放促肾上腺皮质激素,进而导致肾上腺皮质功能衰退
(4) ①. 应注射等量且适宜的溶液X ②. 针刺“曲池穴” ③. 针刺“曲池穴”能降低小鼠血清中IgE、组胺含量
【解析】
【分析】过敏反应:
1、过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。
2、反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织损伤,有明显的遗传倾向和个体差异。
3、过敏反应原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
【小问1详解】
激活B淋巴细胞有两个信号,第一个是抗原的刺激,第二个是辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用,a是过辅助性T细胞,物质I是辅助性T细胞分泌的细胞因子,B细胞接受两个信号的刺激后,增殖、分化,大部分分化为浆细胞(c),小部分分化为记忆B细胞(b)。
【小问2详解】
机体第一次接触过敏原时,B淋巴细胞会产生抗体,抗体吸附在肥大细胞的表面,肥大细胞不会分泌组织胺等物质,不会引起荨麻疹。大脑皮层能产生瘙痒感觉。d为突触,此过程中兴奋在突触处传递时的信号形式转变过程为电信号→化学信号→电信号。
【小问3详解】
肾上腺素的分泌遵循下丘脑-垂体-肾上腺轴,下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,垂体释放促肾上腺皮质激素调控肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,当肾上腺皮质激素过高时,会抑制垂体释放促肾上腺皮质激素,进而导致肾上腺皮质功能衰退。
【小问4详解】
实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等,无关变量应保持相同且适宜。
实验步骤:
①将大鼠平均分为4组,编号A、B、C、D。
②A组不作处理,为对照组,B、C、D组为实验组,应注射等量且适宜的溶液X,使大鼠患荨麻疹。
③本实验为了研究针刺“曲池穴”治疗荨麻疹的机理,A、B组正常饲养,C组每日灌胃氯雷他定溶液,D组针刺“曲池穴”。
④一段时间后检测各组大鼠血清中IgE、组胺含量。
实验结论:根据柱状图可知C组每日灌胃氯雷他定溶液,D组针刺“曲池穴”,这两组与B组进行对比,其血清中IgE、组胺含量均下降,说明针刺“曲池穴”能治疗荨麻疹。
23. RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生,其可与目标mRNA配对;siRNA主要来源于外来生物,例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA(dsRNA),dsRNA经过核酸酶Dicer的加工后成为siRNA,siRNA与目标mRNA完全配对,导致mRNA被水解。请据图回答:
(1)催化过程①的酶是_______________,过程①所需的原料是______________。
(2)Drosha和Dicer都可以催化______________键的水解,Exportin5的功能是_____________。
(3)过程③会导致_____________终止,原因是_____________。过程④RISC复合体中的RNA与mRNA之间发生_____________,最终导致mRNA被水解。
(4)科研人员为研究昆虫中的GdHsp60(热激蛋白基因)的功能,利用显微注射技术将dsGFP(绿色荧光蛋白基因对应的双链RNA)和dsGdHsp60(热激蛋白基因对应的双链RNA)分别导入昆虫幼虫,一段时间后检测热激蛋白的表达量以及昆虫幼虫的结冰点,实验结果如下图2和图3:
实验中导入dsGFP的目的是_____________,图2中导入dsGdHsp60导致热激蛋白表达量下降的原因是_____________,推测GdHsp60基因的功能_____________。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 核糖核苷酸
(2) ①. 磷酸二酯键 ②. 将前导miRNA从细胞核转运到细胞质
(3) ①. 翻译 ②. miRNA可与目标mRNA配对,进而导致翻译过程终止 ③. 碱基互补配对
(4) ①. dsGFP可作为对照实验,排除双链RNA结构对实验的干扰 ②. dsGdHsp60抑制了热激蛋白基因的转录或翻译过程,导致热激蛋白(GdHsp60)表达量下降 ③. 当机体受到胁迫时,热激蛋白大量合成,以恢复变性蛋白或凝聚蛋白的天然构象,帮助昆虫抵御严寒天气
【解析】
【分析】图示是siRNA对基因表达的干扰过程.双链RNA经过Drosha和Dicer切割可产生miRNA和siRNA,其中siRNA中的一条链与酶复合物组装成基因沉默复合体(RISC),该复合体可将mRNA裂解.据此答题。
【小问1详解】
图中①表示以miRNA基因的一条单链为模板进行转录过程。所需的酶是RNA聚合酶,所需的原料是核糖核苷酸。
【小问2详解】
Drosha和Dicer酶能识别并切割双链RNA,可以催化磷酸二酯键的水解,Exportin5能够将这种前导miRNA从细胞核转运到细胞质。
【小问3详解】
由题意与图示可知,miRNA可与目标mRNA配对,进而导致翻译过程终止,siRNA中的一条链与酶复合物组装成基因沉默复合体(RISC),RISC复合体中的RNA与mRNA之间发生碱基互补配对,最终导致mRNA被水解。
【小问4详解】
dsGFP为双链RNA,dsGdHsp60也是双链RNA,将两种双链RNA分别导入不同昆虫幼虫,dsGFP可作为对照实验,排除双链RNA结构对实验的干扰,且dsGFP为绿色荧光蛋白基因,会表达出绿色荧光蛋白,方便观察。导入dsGdHsp60后,导致热激蛋白(GdHsp60)表达量下降,可推测dsGdHsp60抑制了热激蛋白基因的转录或翻译过程,导致热激蛋白(GdHsp60)表达量下降,通过图3可知,CK组和dsGFP组(热激蛋白基因能表达),其结冰点对比dsGdHsp60组(热激蛋白基因不能表达)要低,说明GdHsp60基因的功能是当机体受到胁迫时,热激蛋白大量合成,以恢复变性蛋白或凝聚蛋白的天然构象,帮助昆虫抵御严寒天气。
24. 血凝素基因(HA)编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和HA2两个亚单位,其中HA1含有病毒与受体相互作用的位点。IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签。蛋白质分泌依赖于信号肽的引导,本研究中用信号肽Ⅱ-2SS代替HA自身信号肽,科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgG Fc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌,请回答:
(1)流感病毒囊膜主要由_____________组成,囊膜上血凝素的合成场所在_____________。
(2)本实验用信号肽Ⅱ-2SS代替HA自身信号肽有利于_____________,PCR扩增目的基因时应该选择图中引物_____________。
(3)设计引物时,不能包含基因HA1的终止密码子的编码序列,原因是_____________。引物序列的长度及_____________直接影响着PCR过程中退火温度的设定。
(4)应选择限制酶_____________来切割质粒A,然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入_____________酶,使得目的基因与质粒A相连。若目的基因与质粒A正向连接,用BamHI和SacI同时切割重组质粒,完全酶切后的产物的长度约为_____________bp。
(5)融合蛋白中的标签蛋白有利于目的蛋白的分离和纯化,基因工程生产HA1作为疫苗时,选择人IgGFc作为标签的优点还有_____________。
【答案】(1) ①. 蛋白质和磷脂 ②. 宿主细胞的核糖体(或宿主细胞的核糖体和内质网)
(2) ①. 有利于融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外 ②. 引物bc
(3) ①. 防止产生的HA1上不含IgG Fc标签
②. G+C比例
(4) ①. EcoRV ②. T4DNA连接酶
③. 5480、1061
(5)降低免疫排斥反应
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
流感病毒囊膜属于膜结构,主要成分是蛋白质(血凝素)和磷脂组成,血凝素的化学本质是蛋白质,其合成场所是宿主细胞的核糖体(或宿主细胞的核糖体和内质网)。
【小问2详解】
IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签,HA1含有病毒与受体相互作用的位点,科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgG Fc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌,说明用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于有利于融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外。由图可知,引物bc可与HA1两端的碱基序列结合,故PCR扩增目的基因是应选择图中引物bc。
【小问3详解】
若设计引物是含有HA1的终止密码子,则核糖体读到终止密码子时就停止翻译,导致IgGFc基因不能正常表达,产生的HA1上不含IgG Fc标签。G+C比例越高,引物越容易与模板链结合,其比例直接影响着PCR过程中退火的温度。
【小问4详解】
由图可知,限制酶EcoRV切割可产生平末端,其识别切割位点恰巧处于IL-2SS和IgGFc中间,可选择该酶对质粒进行切割,然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入T4DNA连接酶(将DNA片段连接起来),使得目的基因与质粒A相连。由图可知HA1基因片段长度为1038-51=987bp,重组质粒长度为5554+1038-51=6541bb,IgGFc基因片段长度为717bp,二者正向相连时BamHI作用于HA1中,SacI酶作用于IgGFc末端,完全酶切后的产物的长度约为717+1038-694=1061bp、5554+1038-51-1061=5480bb。
【小问5详解】
基因工程生产HA1作为疫苗时,选择人IgGFc优点在于降低免疫排斥反应。
【期中真题】辽宁省实验中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题.zip: 这是一份【期中真题】辽宁省实验中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题.zip,文件包含期中真题辽宁省实验中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题原卷版docx、期中真题辽宁省实验中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共35页, 欢迎下载使用。
【期中真题】福建省福州市八县市联考2022-2023学年高三上学期期中生物试题.zip: 这是一份【期中真题】福建省福州市八县市联考2022-2023学年高三上学期期中生物试题.zip,文件包含期中真题福建省福州市八县市联考2022-2023学年高三上学期期中生物试题原卷版docx、期中真题福建省福州市八县市联考2022-2023学年高三上学期期中生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共28页, 欢迎下载使用。
【期中真题】海南省2022-2023学年高三上学期11月联考生物试题.zip: 这是一份【期中真题】海南省2022-2023学年高三上学期11月联考生物试题.zip,文件包含期中真题海南省2022-2023学年高三上学期11月联考生物试题原卷版docx、期中真题海南省2022-2023学年高三上学期11月联考生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共24页, 欢迎下载使用。