内容正文:
生物高考冲刺卷(一)
时间:90分钟
一、选择题:本题共15小题,每题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.6-BA是一种植物生长调节剂。科研人员以储藏的青棒豆种子为材料,研究一定浓度的6-BA处理对其呼吸速率的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.青棒豆种子细胞进行有氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质
B.6-BA可用于青棒豆采摘后的保存,有利于降低有机物的消耗
C.6-BA组种子细胞的呼吸速率的变化趋势与对照组的相同
D.青棒豆种子存储的时间越长,6-BA抑制呼吸速率的效果越明显
2.番茄在采后储藏的过程中,果实内的叶绿素含量会逐渐减少,类胡萝卜素逐渐积累。红光和蓝光对储存的番茄果实中叶绿素和脱落酸(ABA)含量的影响如图所示,下列叙述正确的是( )
A.番茄果实中叶绿素和ABA含量随储存时间变化趋势相同
B.红光和蓝光均可促进叶绿素降解和ABA的生物合成
C.据图可知,ABA可促进叶绿素的分解从而导致番茄果实颜色的变化
D.可利用红色LED光照射储藏的番茄果实,使其上市的时间提前
3.研究发现,高尿酸血症是由体内尿酸生成过多或排泄过少导致的,患者常伴有肥胖、高血压、冠心病、动脉硬化、2型糖尿病等,临床上也称为代谢综合征。下列叙述正确的是( )
A.细胞代谢主要发生在内环境,受pH、温度等因素影响
B.高尿酸血症患者内环境的稳态一定遭到了破坏
C.高尿酸血症一定是由泌尿系统功能异常引起的
D.各种营养物质、代谢废物都属于内环境的有机物
4.微塑料(可进入细胞内,但无法被动植物利用)在食物链中已广泛存在,下图为某区域微塑料的迁移示意图,下列说法错误的是( )
A.图中家禽和无脊椎动物存在捕食和竞争关系
B.图中有4条食物链能使微塑料迁移到人体内
C.微塑料浓度会沿着食物链逐级递减,人体中浓度最少
D.通过筛选并培养能分解微塑料的微生物可促进物质循环
5.2023年2月3日,美国俄亥俄州一辆载有危险化学品的火车脱轨,并引发大量有毒物质氯乙烯的泄漏和燃烧,进而产生光气、氯化氢等物质,对当地的土壤、水体和空气造成了严重污染,截至2月23日,方圆5英里内动物死亡数已超过4.37万只,大部分是水生动物。下列有关本次环境污染描述错误的是( )
A.本次污染未超过水体的自净能力
B.治理土壤污染通常周期较长,成本较高
C.水体污染对动物生存危害巨大
D.燃烧产生的氯化氢溶于雨水会形成酸雨
6.2023年3月,科研人员首次利用雄性小鼠的细胞培育出了有活力的卵子,从而使两只雄性老鼠“产”下了后代。第一步:通过“细胞重编程”技术将从小鼠体内分离出来的皮肤细胞变成多能干细胞。在这个过程中,少量细胞自发地丢失了Y染色体,得到只剩一条X染色体的多能干细胞。第二步:采用药物“逆转素”导致X染色体发生复制,产生核型为XX的相当于“卵原”细胞的小鼠细胞。第三步:通过基因编辑技术,诱导这些“卵原”细胞分化成受精卵。第四步:将这些“受精卵”发育到一定阶段后移植到雌性小鼠的子宫内完成发育,产生幼崽。下列叙述正确的是( )
A.第一步形成的多能干细胞具有全能性
B.第一步获得多能干细胞的过程中发生了染色体变异
C.第二步中的“逆转素”可能是秋水仙素
D.第三、四步中分别利用了细胞核移植和胚胎移植技术
7.女性受孕后的子宫内并不是“母慈子孝”的场景,而是一场精彩的斗争。孕早期母体的一系列不适反应,都是这场斗争的表现。下列有关叙述错误的是( )
A.防止多精入卵的屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应
B.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,有利于保护早期胚胎
C.胚胎细胞会分泌某激素抑制母体淋巴细胞的活动,阻止母体的免疫排斥反应
D.由内细胞团发育成的胎盘会向母体释放信号,从而使母体及时补充所需营养
8.一些细胞可以暂时脱离细胞周期暂不分裂增殖,但在适当情况下又可重新进入细胞周期,这样的细胞称为G0期细胞(G0期和一个细胞周期如图所示)。下列关于G0期细胞叙述错误的是( )
(注:G1期为DNA复制前的间期、S期为DNA复制时期、G2期为DNA复制后的间期、M期为分裂期)
A.G0期种子细胞中的自由水与结合水的比值往往比M期细胞的低
B.G0期细胞核DNA数量是G2期细胞的2倍,而染色体数目相等
C.G0期记忆细胞再次接触相同抗原会重返细胞周期,参与二次免疫
D.G0期细胞癌变后会重新进入细胞周期,但比原正常细胞的周期短
9.野生型拟南芥叶片呈深绿色,光照强度保持稳定状态时叶绿体的分布和位置不呈现明显的变化。取野生型叶片整体遮光,在叶片中部留出一条窄缝,然后对窄缝进行强光照射1小时,由于叶绿体运动,被照射的窄缝处变成浅绿色。通过该强光窄缝照射实验筛选某类突变体叶片,经强光照射后窄缝处的叶色不变。研究发现,该突变体的chup1-2基因发生了突变。下列叙述错误的是( )
A.突变体用窄缝强光照射后未出现浅绿色条带与chup1-2基因有关
B.一段时间的强光照射对突变体的伤害会高于野生型
C.chup1-2基因控制合成的蛋白质可能分布在叶绿体上
D.在正常光照条件下突变体植株的光合速率低于野生型
10.1982年Cech领导的团队首先发现四膜虫核糖体RNA具有自我催化功能,之后Altman实验室也进一步证明了RNA的催化功能。1994年Breaker和Joyce利用SELEX技术合成了一种以单链DNA为基础成分的核酶,它能在Pb2+的辅助下水解RNA特定位置的磷酸二酯键。结合上述信息推测下列有关叙述正确的是( )
A.酶都是在细胞内发挥作用
B.酶的功能是催化物质的分解
C.酶的化学本质是蛋白质或RNA
D.DNA核酶是通过人工合成的
11.研究表明,许多慢性炎症由宿主一微生物群之间相互作用的不平衡引起。口腔共生菌可维持正常的口腔生理环境,同时在口腔疾病,如牙周病和牙齿脱落等的发展中起着至关重要的作用。具核梭杆菌是一种常见于人类牙菌斑中的细菌,在牙周病、急性坏死性牙龈炎和结直肠癌等疾病的发生中起着核心作用。下列有关叙述正确的是( )
A.人体的口腔共生菌会使人患严重的疾病,对人体的健康有害无益
B.具核梭杆菌细胞中合成的蛋白质通过囊泡的运输与细胞骨架有关
C.具核梭杆菌拟核区域的DNA呈环状,其基因在染色体上呈线性排列
D.由具核梭杆菌引起的感染可能导致宿主细胞中的DNA碱基序列改变
12.某地海岛上的一年生雌雄异株的植物种群,B基因频率为3/4,b基因频率为1/4,该植物随机传粉产生F1。由于环境条件的改变,F1中的隐性个体未能开花,让F1显性个体随机传粉产生F2。下列叙述正确的是( )
A.B和b的全部基因构成了这个植物种群的基因库
B.F1中B基因频率与亲代的不同
C.F2中隐性个体的比例为1/25
D.若F2所有个体均正常传粉,则F3中B基因频率为3/4
13.蝗虫的性别决定方式为XO型,雌性蝗虫的体细胞中含有2条X染色体,雄性蝗虫的体细胞中仅含有1条X染色体。研究人员以雄性东亚飞蝗(2n=22+X)的精巢为实验材料,观察其细胞中染色体行为和数量的变化,其中部分染色体的构象如图所示。已知东亚飞蝗的染色体都是端着丝点染色体(着丝点位于染色体的顶端),联会复合体是真核生物在细胞分裂过程中组装于配对的同源染色体之间的蛋白质。不考虑变异,下列有关叙述正确的是( )
A.在该蝗虫精巢的所有显微镜视野中,可能观察到6种染色体数目的细胞
B.联会复合体在细胞分裂的间期合成,一般在有丝分裂过程中发挥作用
C.该蝗虫精巢中,含有两条X染色体的细胞均处于减数第一次分裂后期
D.图中所示4种染色体构象中,甲和丙染色体可存在于细胞的同一分裂时期
14.某科研团队提取了已灭绝的丹尼索瓦人的线粒体DNA,并进行测序比对,发现其遗传信息中含有与藏人相同的EPASI基因,该基因对于藏人适应低氧环境有至关重要的作用。下列叙述正确的是( )
A.推测丹尼索瓦人一定生活在高海拔低氧的环境
B.高原低氧环境导致EPASI基因产生适应性突变
C.上述实验为研究生物进化提供了细胞水平的证据
D.低氧环境可能引起EPAS1基因中部分碱基发生甲基化修饰
15.M是一种新型减肥药,研究人员利用体外培养的小鼠脂肪细胞进行了一系列实验,结果如表所示,“+”表示添加该物质,“-”表示未添加该物质,不考虑用量对结果的影响。根据该实验结果,下列叙述错误的是( )
组别
①
②
③
④
处理
生理盐水
+
+
+
+
肾上腺素(NE)
-
+
-
-
药物M
-
-
+
+
NE受体抗体
-
-
-
+
结果
产热量(相对值)
15
95
80
20
A.①和②为该实验的对照组
B.脂肪细胞是肾上腺素的靶细胞
C.①和③结果说明,M通过促进脂肪细胞产热增加而起减肥作用
D.若设置⑤加入生理盐水和肾上腺素受体抗体,其相对产热量与②相同
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.人体脂肪细胞分为储存能量的白色脂肪细胞以及产热并消耗能量的棕色和米色脂肪细胞。寒冷、肾上腺素等刺激可使白色脂肪细胞转变为米色脂肪细胞,并激活棕色和米色脂肪细胞,促进线粒体产热。下列相关说法错误的是( )、
A.同一个体中的不同脂肪细胞的DNA种类和含量相同
B.同一个体存在不同种类脂肪细胞是基因选择性表达的结果
C.白色脂肪细胞数量的异常增多可导致肥胖的发生
D.适度冬泳可增加棕色脂肪细胞的数量从而达到减肥的效果
17.研究表明,用一定浓度的赤霉素溶液处理花芽,可以促进花芽分化,使植物提早开花,其作用机制如图所示。下列叙述合理的是( )
A.赤霉素除促进开花外还能促进细胞的分裂与分化
B.赤霉素通过抑制DEL蛋白合成促进植物提早开花
C.SPL蛋白的合成,是植物提早开花的充分必要条件
D.相较于野生型,DEL基因缺失突变体可能花期较早
18.在一个群落中,当一个早到物种占用系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,这种情况称为“抢占生态位”;当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”;当一个早到物种改变了环境状况(而不是资源水平),以减缓或阻止晚到物种在该系统的建立,这种情况称为“抑制生态位”。下列相关叙述正确的是( )
A.要研究某种植物的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、在研究区域内出现的频率、以及与其他物种的关系等
B.群落演替过程中,由于灌木对光的遮挡,导致草本植物很难生长,这属于“抢占生态位”
C.地衣分泌有机酸腐蚀岩石、增加土壤,此后到达的苔藓有了更高的存活概率,这属于“促进生态位”
D.泡菜中乳酸菌的大量繁殖,会使乳酸积累,后续到达的细菌无法繁殖,这属于“抑制生态位”
19.野生油菜低产但抗病毒。为了改善高产栽培油菜的遗传特性,可将野生油菜与高产栽培油菜进行体细胞杂交,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.步骤①一般采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B.步骤②采用灭活的病毒进行诱导
C.步骤③利用了植物细胞的全能性原理
D.步骤④可接种相应的病毒进行筛选
20.“奶茶”疫苗是一种国产吸入式新冠疫苗,目前已作为“加强针”投入了使用。该疫苗是一种腺病毒载体疫苗,含有活的有复制缺陷的重组人5型腺病毒。该病毒携带有编码新型冠状病毒抗原分子S蛋白的基因侵染人体细胞,使细胞合成并释放S蛋白,具有良好的安全性。下列叙述正确的是( )
A.与注射式接种相比,吸入式接种的优点是可激活机体的体液免疫和细胞免疫
B.“奶茶”疫苗能使人体内针对新型冠状病毒的抗体和记忆细胞数量增加
C.重组腺病毒在人体细胞中增殖时带着S蛋白基因一起扩增
D.在接种该疫苗前曾感染人5型腺病毒可能会导致疫苗的预防效果显著下降
三、非选择题:本题共5小题,共55分(除标注外,其他一空1分)。
21.中国科学院天津工业生物技术研究所首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成。下图为植物的光合作用过程和人工合成淀粉过程。
(1)人工合成淀粉的过程中,能量形式的转变为 。
(2)图示的①过程相当于植物光合作用的 阶段,②过程相当于植物光合作用的 过程。
(3)中间体C6能在细胞质基质中首先被分解,其释放的能量去处有 。
(4)固定等量的CO2,人工合成途径与绿色植物相比积累的淀粉含量 ,原因是 (2分)。
(5)若该技术未来能够大面积推广应用,你认为可解决当前人类面临的哪些生态环境问题?(2分) (至少写出两点)。
22.某昆虫(性别决定方式为XY型)的翅形(长翅、残翅)受常染色体上的等位基因A/a控制,眼色(红眼、紫眼)受等位基因B/b控制。为探究两对等位基因的位置关系,某研究小组选择该昆虫进行杂交实验,结果如下表所示。不考虑变异和基因位于Y染色体上的情况,回答下列问题:
亲本组合
子代表型及比例
杂交组合一
长翅、紫眼♂
残翅、红眼♀
1长翅、红眼:1长翅、紫眼:1残翅、红眼:1残翅、紫眼
杂交组合二
组合一中F1长翅、红眼♀
组合一中F1长翅、红眼♂
9长翅、红眼:3长翅、紫眼:3残翅、红眼:1残翅、紫眼
(1)该昆虫翅形和眼色中的显性性状分别为 。
(2)根据杂交实验结果, (填“能”或“不能”)确定B/b在常染色体上还是X染色体上,理由是 (2分)。杂交组合二子代长翅红眼个体中,纯合子比例为 (2分)。
(3)为进一步探究B/b是在常染色体上还是X染色体上的,可以从上面表格中选择表型为 (只需写出眼色)(2分) 的个体进行杂交,预期结果及相应结论① ② 。
(4)另一研究小组对杂交组合一、二中的部分个体的眼色基因进行PCR扩增,并对产物用某种限制酶酶切后进行电泳,结果如图所示:
据图推测,B/b基因位于 (填“常”或“X”)染色体上(2分)。请在图中画出组合一中F1红眼♀的眼色基因电泳图 。(2分)
23.过敏性鼻炎是一种由基因与环境共同作用而引起的疾病。在过敏原的刺激下,患者体内发生一系列鼻黏膜慢性炎症反应,如流涕、打喷嚏等。临床上可使用糖皮质激素进行治疗。
(1)过敏性鼻炎患者接触过敏原后, 细胞会产生抗体,该细胞由B细胞接受两个信号的刺激后分裂分化而来,这两个信号是指 (2分)。
(2)过敏性鼻炎患者的 功能异常,糖皮质激素可作为 (填“免疫抑制剂”或“免疫增强剂”)来治疗过敏性鼻炎。但是大量使用外源性糖皮质激素会抑制内源性糖皮质激素的分泌,这说明糖皮质激素的分泌过程存在 调节。除此以外,糖皮质激素的分泌还存在 调节,这一调节是通过 来进行的。
(3)糖皮质激素还参与血糖的调节,与其在血糖调节中有协同作用的激素有 (至少答出两种激素名称)(2分)。
(4)研究表明药物A可显著提升癌症患者的生存率,而抗组胺药物B能增强药物A的疗效。患有过敏性鼻炎的癌症患者使用药物A的疗效与普通癌症患者相比会 (填“增强”或“减弱”或“不变”)(2分)。
24.为研究不同放牧强度对某高寒草甸生态系统植被的影响,研究人员设置了4组实验区:禁牧组(G0)、轻牧组(G1)、中牧组(G2)和重牧组(G3),对不同实验区内的植物的丰富度进行统计,结果如图所示。回答下列问题:
(1)除了有放牧的牛羊,该草原还生活着具有挖洞或快速奔跑特点的多种食草动物,它们在生态系统中的作用是 。研究发现生产者流向牛的能量传递效率远低于10%,原因是 (2分)。
(2)在调查物种丰富度过程中选择样方时要做到 。该草原中的一些植物在早春开花和结实,到了夏季其生活周期结束,另一些种类则在夏季达到生命活动的高峰,这体现了群落的 性。不同种类的植物分布呈现镶嵌分布,这体现了群落的 结构。
(3)与其他植物相比,不同放牧程度对莎草类植物物种丰富度的影响不同之处是 。
(4)中度干扰理论认为,在中等干扰强度下群落的物种多样性最高,从种间关系的角度分析适度放牧有利于增加草原物种多样性的原因可能是 (答出1点即可)。
25.城市降雨径流中含多种污染物,其中有机物多环芳烃(PAHs)具有极强的生物毒性,常积累于路边滞留池中,产生持久的生态风险。研究人员从某种生物体内获得降解PAHs的胞外酶基因M,通过基因工程培育高效降解PAHs的工程菌。图1为含M基因的DNA片段及其上的限制酶切割位点,图2为质粒的结构示意图及其上的限制酶切割位点。请回答下列问题:
(1)质粒中启动子的作用是 。(2分)根据所学知识并结合图示分析,构建含M基因的重组质粒时,需用到的酶有 。(2分)
(2)将含M基因的重组质粒导入细菌前,需用 处理细菌,目的是 。(2分)筛选含M基因的工程菌时,所用的培养基中应含有 (填抗生素)。在分子水平上,可通过 技术检测M基因是否转录出mRNA。
(3)利用PCR技术扩增M基因时,相应的引物结合部位及扩增片段(①~⑤)如图3所示。已知M基因单链片段为3'-TAAGGTATAG……GGTACGGGTC-5',引物1为5′-ATTCCATATC-3',则引物2为 (写出10个碱基)(2分)。使用这两种引物对一个M基因进行扩增,经5轮PCR循环后,如⑤所示的DNA分子有 个。
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生物高考冲刺卷(一)
时间:90分钟
一、选择题:本题共15小题,每题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.6-BA是一种植物生长调节剂。科研人员以储藏的青棒豆种子为材料,研究一定浓度的6-BA处理对其呼吸速率的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.青棒豆种子细胞进行有氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质
B.6-BA可用于青棒豆采摘后的保存,有利于降低有机物的消耗
C.6-BA组种子细胞的呼吸速率的变化趋势与对照组的相同
D.青棒豆种子存储的时间越长,6-BA抑制呼吸速率的效果越明显
【答案】B
【分析】题意分析,该实验目的是探究一定浓度的6-BA处理对其呼吸速率的影响,因此自变量是是否进行6-BA处理和贮藏时间,因变量是呼吸速率。
【详解】A、植物细胞有氧呼吸第二阶段产生CO2,场所是线粒体基质,因此青棒豆细胞有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,A错误;
B、与对照组相比,在同一贮藏时间下,6-BA组呼吸速率都低于对照组呼吸速率,有利于降低有机物的消耗,因此6-BA可以应用于青棒豆采摘后的保存,B正确;
C、对照组随着贮藏时间延长,其呼吸速率逐渐升高再略有降低,6-BA组随着贮藏时间延长,其呼吸速率先降再升后再略有降低,因此二组呼吸速率变化趋势不一致,C错误;
D、与对照组同一时间相比,第5天时,两组呼吸速率差值最大,说明6-BA抑制呼吸速率效果在第五天时最强,并不是贮藏时间越久,抑制效果越好,D错误。
故选B。
2.番茄在采后储藏的过程中,果实内的叶绿素含量会逐渐减少,类胡萝卜素逐渐积累。红光和蓝光对储存的番茄果实中叶绿素和脱落酸(ABA)含量的影响如图所示,下列叙述正确的是( )
A.番茄果实中叶绿素和ABA含量随储存时间变化趋势相同
B.红光和蓝光均可促进叶绿素降解和ABA的生物合成
C.据图可知,ABA可促进叶绿素的分解从而导致番茄果实颜色的变化
D.可利用红色LED光照射储藏的番茄果实,使其上市的时间提前
【答案】D
【详解】A、据图可知,番茄果实中叶绿素随储存时间延长下降,ABA含量随储存时间变化先下降后增加,A错误;
BC、分析题图,与对照组相比,蓝光抑制叶绿素降解,红光促进ABA的生物合成,但无法得出不能推断出ABA可促进叶绿素的分解的结论,BC错误;
D、红光促进ABA的生物合成,利用红色LED光照射后,ABA含量增多,叶绿素含量降低,有利于储藏的番茄果实提前上市,D正确。
故选D。
3.研究发现,高尿酸血症是由体内尿酸生成过多或排泄过少导致的,患者常伴有肥胖、高血压、冠心病、动脉硬化、2型糖尿病等,临床上也称为代谢综合征。下列叙述正确的是( )
A.细胞代谢主要发生在内环境,受pH、温度等因素影响
B.高尿酸血症患者内环境的稳态一定遭到了破坏
C.高尿酸血症一定是由泌尿系统功能异常引起的
D.各种营养物质、代谢废物都属于内环境的有机物
【答案】B
【详解】A、细胞代谢主要发生在细胞内,不是发生在内环境,A错误;
B、高尿酸血症是由体内尿酸生成过多或排泄过少导致的,患者常伴有肥胖、高血压、冠心病、动脉硬化、2型糖尿病等,说明患者内环境的稳态一定遭到了破坏,使得机体出现各种异常,B正确;
C、高尿酸血症是因血液中尿酸含量过高而引起的,但不一定是由于泌尿系统功能异常引起的,可能机体合成尿酸过多引起的,C错误;
D、内环境的营养物质、代谢废物不一定都是有机物,如氧气和二氧化碳是无机物,D错误。
故选B。
4.微塑料(可进入细胞内,但无法被动植物利用)在食物链中已广泛存在,下图为某区域微塑料的迁移示意图,下列说法错误的是( )
A.图中家禽和无脊椎动物存在捕食和竞争关系
B.图中有4条食物链能使微塑料迁移到人体内
C.微塑料浓度会沿着食物链逐级递减,人体中浓度最少
D.通过筛选并培养能分解微塑料的微生物可促进物质循环
【答案】C
【详解】A、图中家禽捕食无脊椎动物,家禽和无脊椎动物都以植物为食,故二者存在捕食和竞争关系,A正确;
B、如图,图中有4条食物链能使微塑料迁移到人体内:植物→人类,植物→家禽→人类,植物→无脊椎动物→家禽→人类,浮游植物→浮游动物→鱼类→人类,B正确;
C、微塑料会在生物体内富集,其浓度会沿着食物链逐级递增,人体中浓度最高,C错误;
D、通过筛选并培养能分解微塑料的微生物,可促进物质循环,D正确。
故选C。
5.2023年2月3日,美国俄亥俄州一辆载有危险化学品的火车脱轨,并引发大量有毒物质氯乙烯的泄漏和燃烧,进而产生光气、氯化氢等物质,对当地的土壤、水体和空气造成了严重污染,截至2月23日,方圆5英里内动物死亡数已超过4.37万只,大部分是水生动物。下列有关本次环境污染描述错误的是( )
A.本次污染未超过水体的自净能力
B.治理土壤污染通常周期较长,成本较高
C.水体污染对动物生存危害巨大
D.燃烧产生的氯化氢溶于雨水会形成酸雨
【答案】A
【详解】A、生态系统具有一定的自我调节能力,本次污染使大量的生物死亡,本次污染已超过水体的自净能力,A错误;
B、土壤污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复,有时要通过换土、淋洗土壤等方法才能解决问题,其他治理 技术可能见效较慢,治理土壤污染通常周期较长,成本较高,B正确;
C、水体污染对工业生产有巨大的影响、可能增大设备腐蚀、影响产品质量,甚至使生产不能进行下去,对农业水生生物环境及经济等有不可估计的危害性,C正确;
D、氯化氢为酸性物质,燃烧产生的氯化氢溶于雨水会形成酸雨,造成环境污染,D正确。
故选A。
6.2023年3月,科研人员首次利用雄性小鼠的细胞培育出了有活力的卵子,从而使两只雄性老鼠“产”下了后代。第一步:通过“细胞重编程”技术将从小鼠体内分离出来的皮肤细胞变成多能干细胞。在这个过程中,少量细胞自发地丢失了Y染色体,得到只剩一条X染色体的多能干细胞。第二步:采用药物“逆转素”导致X染色体发生复制,产生核型为XX的相当于“卵原”细胞的小鼠细胞。第三步:通过基因编辑技术,诱导这些“卵原”细胞分化成受精卵。第四步:将这些“受精卵”发育到一定阶段后移植到雌性小鼠的子宫内完成发育,产生幼崽。下列叙述正确的是( )
A.第一步形成的多能干细胞具有全能性
B.第一步获得多能干细胞的过程中发生了染色体变异
C.第二步中的“逆转素”可能是秋水仙素
D.第三、四步中分别利用了细胞核移植和胚胎移植技术
【答案】B
【详解】A、多能干细胞不能发育成各种细胞,不具有全能性,A错误;
B、第一步获得多能干细胞的过程中部分细胞丢失了Y染色体,发生了染色体变异,B正确;
C、第二步中的“逆转素”的作用是促进X染色体复制,而秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,C错误;
D、第三步中没有利用细胞核移植技术,D错误。
故选B。
7.女性受孕后的子宫内并不是“母慈子孝”的场景,而是一场精彩的斗争。孕早期母体的一系列不适反应,都是这场斗争的表现。下列有关叙述错误的是( )
A.防止多精入卵的屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应
B.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,有利于保护早期胚胎
C.胚胎细胞会分泌某激素抑制母体淋巴细胞的活动,阻止母体的免疫排斥反应
D.由内细胞团发育成的胎盘会向母体释放信号,从而使母体及时补充所需营养
【答案】D
【详解】A、防止多精入卵受精有两道屏障,第一道屏障是透明带反应,而第二道屏障是卵细胞膜反应,A正确;
B、早期胚胎发育有一段时间是在透明带内进行的,有利于保护早期胚胎,后期会发生孵化,B正确;
C、胚胎移植后,由于胚胎细胞近一半的基因是外来的,因此母体会做出自然的排斥反应,而胚胎细胞会分泌人绒毛膜促性腺微素(heG),从而抑制母体淋巴细胞(在特异性免疫中起主要作用的一类细胞)的活动,而阻止排斥反应,C正确;
D、胎盘是由囊胚的滋养层细胞发育而成的,D错误。
故选D。
8.一些细胞可以暂时脱离细胞周期暂不分裂增殖,但在适当情况下又可重新进入细胞周期,这样的细胞称为G0期细胞(G0期和一个细胞周期如图所示)。下列关于G0期细胞叙述错误的是( )
(注:G1期为DNA复制前的间期、S期为DNA复制时期、G2期为DNA复制后的间期、M期为分裂期)
A.G0期种子细胞中的自由水与结合水的比值往往比M期细胞的低
B.G0期细胞核DNA数量是G2期细胞的2倍,而染色体数目相等
C.G0期记忆细胞再次接触相同抗原会重返细胞周期,参与二次免疫
D.G0期细胞癌变后会重新进入细胞周期,但比原正常细胞的周期短
【答案】B
【详解】A、一般而言,自由水含量越高,细胞代谢越旺盛,G0期种子细胞暂时脱离细胞周期暂不分裂增殖,其中的自由水与结合水的比值往往比M期细胞的低,A正确;
B、G2期为DNA复制后的间期,G0期种子细胞暂时脱离细胞周期暂不分裂增殖,G2期细胞核DNA数量是G0期细胞的2倍,而染色体数目相等,B错误;
C、记忆细胞一旦分化形成后往往处于G0期,当受到抗原刺激后可重返细胞周期进行细胞分裂参与免疫反应,C正确;
D、如果处于G0期的细胞发生癌变,该细胞就变成癌细胞,就会重返细胞周期,但比原正常细胞的周期短,分裂加快,D正确。
故选B。
9.野生型拟南芥叶片呈深绿色,光照强度保持稳定状态时叶绿体的分布和位置不呈现明显的变化。取野生型叶片整体遮光,在叶片中部留出一条窄缝,然后对窄缝进行强光照射1小时,由于叶绿体运动,被照射的窄缝处变成浅绿色。通过该强光窄缝照射实验筛选某类突变体叶片,经强光照射后窄缝处的叶色不变。研究发现,该突变体的chup1-2基因发生了突变。下列叙述错误的是( )
A.突变体用窄缝强光照射后未出现浅绿色条带与chup1-2基因有关
B.一段时间的强光照射对突变体的伤害会高于野生型
C.chup1-2基因控制合成的蛋白质可能分布在叶绿体上
D.在正常光照条件下突变体植株的光合速率低于野生型
【答案】D
【详解】A、通过与野生型比较可知,突变体用窄缝强光照射后未出现浅绿色条带是由于chup1-2基因发生突变,因此该现象与此基因有关,A正确;
B、叶绿体定位运动对于叶绿体的结构是一种保护,突变体不能进行叶绿体定位运动,一段时间的强光照射会对突变体产生更大的伤害,野生型由于叶绿体的定位运动而伤害会减弱,B正确;
C、chup1-2基因控制叶绿体定位运动,其控制的蛋白质可能分布在叶绿体上,用来接收信号,C正确;
D、由题干信息知:突变体可影响叶绿体的定位运动,但在正常光照条件下植株的光合速率是否受影响无法判断,D错误。
故选D。
10.1982年Cech领导的团队首先发现四膜虫核糖体RNA具有自我催化功能,之后Altman实验室也进一步证明了RNA的催化功能。1994年Breaker和Joyce利用SELEX技术合成了一种以单链DNA为基础成分的核酶,它能在Pb2+的辅助下水解RNA特定位置的磷酸二酯键。结合上述信息推测下列有关叙述正确的是( )
A.酶都是在细胞内发挥作用
B.酶的功能是催化物质的分解
C.酶的化学本质是蛋白质或RNA
D.DNA核酶是通过人工合成的
【答案】D
【详解】A、酶也可以在生物体外发挥作用,例如淀粉酶能将试管中的淀粉分解,A错误;
B、酶既能催化物质的合成又能催化物质的分解,又能催化物质的合成,B错误;
C、大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,由题意可知利用SELEX技术合成的一种核酶是以单链DNA为基础成分的,C错误;
D、由题干可知,DNA核酶是通过人工合成的,D正确。
故选D。
11.研究表明,许多慢性炎症由宿主一微生物群之间相互作用的不平衡引起。口腔共生菌可维持正常的口腔生理环境,同时在口腔疾病,如牙周病和牙齿脱落等的发展中起着至关重要的作用。具核梭杆菌是一种常见于人类牙菌斑中的细菌,在牙周病、急性坏死性牙龈炎和结直肠癌等疾病的发生中起着核心作用。下列有关叙述正确的是( )
A.人体的口腔共生菌会使人患严重的疾病,对人体的健康有害无益
B.具核梭杆菌细胞中合成的蛋白质通过囊泡的运输与细胞骨架有关
C.具核梭杆菌拟核区域的DNA呈环状,其基因在染色体上呈线性排列
D.由具核梭杆菌引起的感染可能导致宿主细胞中的DNA碱基序列改变
【答案】D
【详解】A、口腔共生菌可维持正常的口腔生理环境,A错误;
B、具核梭杆菌为原核生物,因此不存在囊泡的运输,B错误;
C、具核梭杆菌拟核区域的DNA呈环状,没有染色体,C错误;
D、由具核梭杆菌引起的感染可能属于导致宿主细胞中的DNA碱基序列改变的生物因素,D正确。
故选D。
12.某地海岛上的一年生雌雄异株的植物种群,B基因频率为3/4,b基因频率为1/4,该植物随机传粉产生F1。由于环境条件的改变,F1中的隐性个体未能开花,让F1显性个体随机传粉产生F2。下列叙述正确的是( )
A.B和b的全部基因构成了这个植物种群的基因库
B.F1中B基因频率与亲代的不同
C.F2中隐性个体的比例为1/25
D.若F2所有个体均正常传粉,则F3中B基因频率为3/4
【答案】C
【详解】A、一个种群的全部基因构成该种群的基因库,A错误;
B、亲代B基因频率为3/4,b基因频率为1/4,根据遗传平衡定律,F1中BB的基因型比例为B2=9/16,Bb的基因型比例为2×B×b=6/16,bb=b2=1/16,B基因频率为3/4,b基因频率为1/4,与亲代的相同,B错误;
C、由于F1中的隐性个体未能开花,因此不参与形成F2,F1只有基因型BB和Bb参与自由交配,二者的比例为3:2,可以计算b的基因频率为1/5,B的基因频率为4/5,因此F2中隐性个体的比例为(1/5)2=1/25,C正确;
D、F2所有个体均能正常随机传粉产生F3,因此F3中B的基因频率与F2中的相同,基因型及比例为BB:Bb:bb=16:8:1,B基因频率与F2的相同,仍为4/5,D错误。
故选C。
13.蝗虫的性别决定方式为XO型,雌性蝗虫的体细胞中含有2条X染色体,雄性蝗虫的体细胞中仅含有1条X染色体。研究人员以雄性东亚飞蝗(2n=22+X)的精巢为实验材料,观察其细胞中染色体行为和数量的变化,其中部分染色体的构象如图所示。已知东亚飞蝗的染色体都是端着丝点染色体(着丝点位于染色体的顶端),联会复合体是真核生物在细胞分裂过程中组装于配对的同源染色体之间的蛋白质。不考虑变异,下列有关叙述正确的是( )
A.在该蝗虫精巢的所有显微镜视野中,可能观察到6种染色体数目的细胞
B.联会复合体在细胞分裂的间期合成,一般在有丝分裂过程中发挥作用
C.该蝗虫精巢中,含有两条X染色体的细胞均处于减数第一次分裂后期
D.图中所示4种染色体构象中,甲和丙染色体可存在于细胞的同一分裂时期
【答案】A
【分析】题意可知,蝗虫的雌性个体的体细胞中含有2条X染色体,雄性个体中仅含有1条X染色体。雌性蝗虫有24条染色体(22+XX),则减数分裂时,雌虫可产生1种卵细胞,卵细胞的染色体组成为11+X;雄性蝗虫有23条染色体(22+X),则雄虫可产生2种精子,分别为11+X(有11条常染色体和一条X染色体)和11(有11条常染色,无X染色体)。
【详解】A、在该蝗虫精巢的所有显微镜视野中,可能观察到23、46、11、22、12、24,共6种染色体数目的细胞,A正确;
B、联会复合体是真核生物在细胞分裂过程中组装于配对的同源染色体之间的蛋白质,一般在减数分裂发生作用,B错误;
C、该蝗虫精巢中,含有两条X染色体的细胞处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期,C错误;
D、图中所示4种染色体构象中,丙染色体是甲着丝粒分裂的结果,不可存在于细胞的同一分裂时期,D错误。
故选A。
14.某科研团队提取了已灭绝的丹尼索瓦人的线粒体DNA,并进行测序比对,发现其遗传信息中含有与藏人相同的EPASI基因,该基因对于藏人适应低氧环境有至关重要的作用。下列叙述正确的是( )
A.推测丹尼索瓦人一定生活在高海拔低氧的环境
B.高原低氧环境导致EPASI基因产生适应性突变
C.上述实验为研究生物进化提供了细胞水平的证据
D.低氧环境可能引起EPAS1基因中部分碱基发生甲基化修饰
【答案】D
【详解】A、已灭绝的丹尼索瓦人的线粒体DNA中含有与藏人相同的EPASI基因,该基因对于藏人适应低氧环境有至关重要的作用,但不一定表明丹尼索瓦人一定生活在高海拔低氧的环境,A错误;
B、突变是多方向性的,高原低氧环境不能使EPASI基因产生适应性突变,B错误;
C、上述实验为研究生物进化提供了分子水平的证据,C错误;
D、EPASI基因对于藏人适应低氧环境有至关重要的作用,低氧环境可能引起EPAS1基因中部分碱基发生甲基化修饰,D正确。
故选D。
15.M是一种新型减肥药,研究人员利用体外培养的小鼠脂肪细胞进行了一系列实验,结果如表所示,“+”表示添加该物质,“-”表示未添加该物质,不考虑用量对结果的影响。根据该实验结果,下列叙述错误的是( )
组别
①
②
③
④
处理
生理盐水
+
+
+
+
肾上腺素(NE)
-
+
-
-
药物M
-
-
+
+
NE受体抗体
-
-
-
+
结果
产热量(相对值)
15
95
80
20
A.①和②为该实验的对照组
B.脂肪细胞是肾上腺素的靶细胞
C.①和③结果说明,M通过促进脂肪细胞产热增加而起减肥作用
D.若设置⑤加入生理盐水和肾上腺素受体抗体,其相对产热量与②相同
【答案】D
【分析】分析题意,本实验的自变量是不同处理,因变量是减肥效果,可通过相对产热量进行比较。
【详解】A、本实验的目的是为了研究该药物的作用机制,其中肾上腺素组也是对照组,即①和②都是该实验的 对照组,A正确;
B、肾上腺素可以作用于脂肪细胞,因此脂肪细胞为其靶细胞,B正确;
C、①和③对照,③产 热增多,说明M通过促进脂肪细胞产热增加而起减肥作用,C正确;
D、肾上腺素受体抗体通过与肾上腺素受 体结合而发挥作用,其自身不影响产热,因此若设置⑤加入生理盐水和肾上腺素受体抗体则相对产热量应 与①相同,或小于①,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.人体脂肪细胞分为储存能量的白色脂肪细胞以及产热并消耗能量的棕色和米色脂肪细胞。寒冷、肾上腺素等刺激可使白色脂肪细胞转变为米色脂肪细胞,并激活棕色和米色脂肪细胞,促进线粒体产热。下列相关说法错误的是( )、
A.同一个体中的不同脂肪细胞的DNA种类和含量相同
B.同一个体存在不同种类脂肪细胞是基因选择性表达的结果
C.白色脂肪细胞数量的异常增多可导致肥胖的发生
D.适度冬泳可增加棕色脂肪细胞的数量从而达到减肥的效果
【答案】AD
【详解】A、同一个体中不同类型的细胞中核DNA种类与数量相同,但细胞中的DNA种类和含量不完全相同,因为要考虑细胞质中的DNA,A错误;
B、同一个体存在不同种类脂肪细胞,这是细胞的分化,而细胞分化是细胞基因选择性表达的结果,B正确;
C、白色脂肪细胞可以储存能量,当数量增多时可导致肥胖的发生,C正确 ;
D、适度冬泳时,寒冷刺激可使白色脂肪细胞转变为米色脂肪细胞,并激活棕色和米色脂肪细胞(并非使棕色脂肪数量增加),促进线粒体产热,此过程减少了白色脂肪细胞的数量从而达到减肥的效果,D错误。
故选AD。
17.研究表明,用一定浓度的赤霉素溶液处理花芽,可以促进花芽分化,使植物提早开花,其作用机制如图所示。下列叙述合理的是( )
A.赤霉素除促进开花外还能促进细胞的分裂与分化
B.赤霉素通过抑制DEL蛋白合成促进植物提早开花
C.SPL蛋白的合成,是植物提早开花的充分必要条件
D.相较于野生型,DEL基因缺失突变体可能花期较早
【答案】AD
【详解】A、赤霉素的作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育,因此赤霉素除促进开花外还能促进细胞的分裂与分化,A正确;
B、由图可知,赤霉素促进DEL蛋白的降解,解除DEL蛋白对SPL蛋白作用的阻止,SPL蛋白激活SOC基因转录、翻译产生SOC蛋白,促进植物开花,B错误;
C、SPL蛋白直接激活SOC编码基因的转录,而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件,因此SPL蛋白的合成,是植物提早开花的充分条件,不是必要条件,C错误;
D、DEL基因缺失突变体不能合成DEL蛋白,不能阻止SPL蛋白对SOC基因的转录、翻译过程的激活,因此DEL基因缺失突变体中SOC蛋白会增多,而SOC蛋白会促进开花,因此相较于野生型,DEL基因缺失突变体可能花期较早,D正确。
故选AD。
18.在一个群落中,当一个早到物种占用系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,这种情况称为“抢占生态位”;当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”;当一个早到物种改变了环境状况(而不是资源水平),以减缓或阻止晚到物种在该系统的建立,这种情况称为“抑制生态位”。下列相关叙述正确的是( )
A.要研究某种植物的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、在研究区域内出现的频率、以及与其他物种的关系等
B.群落演替过程中,由于灌木对光的遮挡,导致草本植物很难生长,这属于“抢占生态位”
C.地衣分泌有机酸腐蚀岩石、增加土壤,此后到达的苔藓有了更高的存活概率,这属于“促进生态位”
D.泡菜中乳酸菌的大量繁殖,会使乳酸积累,后续到达的细菌无法繁殖,这属于“抑制生态位”
【答案】ACD
【详解】A、研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,A正确;
B、在一个群落中,当一个早到物种占用系统资源,从而抑制了晚到物种在该群落的建立,这种情况称为“抢占生态位”,在演替过程中,灌木出现在草本之后,所以群落演替过程中,由于灌木对光的遮挡,导致草本植物很难生长,不属于“抢占生态位”,B错误;
C、当一个早到物种改变环境,使另一个晚到物种受益的情况称为“促进生态位”,如地衣分泌有机酸腐蚀岩石、增加土壤,此后到达的苔藓有了更高的存活概率,这属于“促进生态位”,C正确;
D、当一个早到物种改变了环境状况(而不是资源水平),以减缓或阻止晚到物种在该系统的建立,这种情况称为“抑制生态位”,泡菜中乳酸菌的大量繁殖,会使乳酸积累,后续到达的细菌无法繁殖,这属于“抑制生态位”,D正确。
故选ACD。
19.野生油菜低产但抗病毒。为了改善高产栽培油菜的遗传特性,可将野生油菜与高产栽培油菜进行体细胞杂交,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.步骤①一般采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B.步骤②采用灭活的病毒进行诱导
C.步骤③利用了植物细胞的全能性原理
D.步骤④可接种相应的病毒进行筛选
【答案】ACD
【详解】A、植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,因此步骤①一般采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A正确;
B、灭活的病毒主要用来诱导动物细胞融合,B错误;
C、过程③是植物组织培养技术培育完整植株,因此利用了植物细胞的全能性原理,C正确;
D、步骤④可接种相应的病毒进行筛选检测获得高产抗病油菜,D正确。
故选ACD。
20.“奶茶”疫苗是一种国产吸入式新冠疫苗,目前已作为“加强针”投入了使用。该疫苗是一种腺病毒载体疫苗,含有活的有复制缺陷的重组人5型腺病毒。该病毒携带有编码新型冠状病毒抗原分子S蛋白的基因侵染人体细胞,使细胞合成并释放S蛋白,具有良好的安全性。下列叙述正确的是( )
A.与注射式接种相比,吸入式接种的优点是可激活机体的体液免疫和细胞免疫
B.“奶茶”疫苗能使人体内针对新型冠状病毒的抗体和记忆细胞数量增加
C.重组腺病毒在人体细胞中增殖时带着S蛋白基因一起扩增
D.在接种该疫苗前曾感染人5型腺病毒可能会导致疫苗的预防效果显著下降
【答案】BD
【详解】A、注射含有活病毒的疫苗和吸入含活病毒的疫苗都可激活机体的体液免疫和细胞免疫,A错误;
B、作为“加强针”使用时,“奶茶”疫苗进入机体可引发免疫反应,能使机体内针对新型冠状病毒的抗体和记忆细胞数量增加,B正确;
C、题干信息:“奶茶”疫苗是一种腺病毒载体疫苗,含有活的有复制缺陷的重组人5型腺病毒,可见重组腺病毒在人体细胞中不能增殖,C错误;
D、接种“奶茶”疫苗的人若在接种前感染过人5型腺病毒,其体内会存在该病毒的抗体,容易导致疫苗中的腺病毒在未感染细胞前就被大量杀死,降低疫苗对机体的保护效果,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.中国科学院天津工业生物技术研究所首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成。下图为植物的光合作用过程和人工合成淀粉过程。
(1)人工合成淀粉的过程中,能量形式的转变为 。
(2)图示的①过程相当于植物光合作用的 阶段,②过程相当于植物光合作用的 过程。
(3)中间体C6能在细胞质基质中首先被分解,其释放的能量去处有 。
(4)固定等量的CO2,人工合成途径与绿色植物相比积累的淀粉含量 ,原因是 。
(5)若该技术未来能够大面积推广应用,你认为可解决当前人类面临的哪些生态环境问题? (至少写出两点)。
【答案】(1)光能→电能→化学能
(2) 光反应 CO2的固定
(3)合成ATP,以热能形式散失
(4) 更多 植物呼吸作用消耗有机物,人工合成中没有呼吸作用
(5)能节约大量的耕地和淡水资源;减少因农药、化肥的使用带来的环境污染;缓解温室效应等
【分析】 光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并释出氧气的过程。
【详解】(1)分析图可知,人工合成淀粉的过程中将光能先转化为电能,随后再转化为有机物中的化学能。
(2)图示的①过程进行水的光解,相当于植物光合作用的光反应阶段,②过程固定二氧化碳,形成有机物,即②过程相当于植物光合作用的暗反应过程中的CO2的固定。
(3)分析图可知,中间体C6在细胞质基质中首先被分解,其释放的能量一部分合成ATP,一部分以热能形式散失。
(4)固定等量的CO2,人工合成途径与绿色植物相比积累的淀粉含量高,因为人工合成途径无细胞呼吸消耗有机物,而植物呼吸作用消耗有机物。
(5)若该技术未来能够大面积推广应用,那么可以不需要生产者就能固定太阳能合成淀粉等有机物,这样能节约大量的耕地和淡水资源,同时也能减少因农药、化肥的使用带来的环境污染,还能缓解温室效应等。
22.某昆虫(性别决定方式为XY型)的翅形(长翅、残翅)受常染色体上的等位基因A/a控制,眼色(红眼、紫眼)受等位基因B/b控制。为探究两对等位基因的位置关系,某研究小组选择该昆虫进行杂交实验,结果如下表所示。不考虑变异和基因位于Y染色体上的情况,回答下列问题:
亲本组合
子代表型及比例
杂交组合一
长翅、紫眼♂
残翅、红眼♀
1长翅、红眼:1长翅、紫眼:1残翅、红眼:1残翅、紫眼
杂交组合二
组合一中F1长翅、红眼♀
组合一中F1长翅、红眼♂
9长翅、红眼:3长翅、紫眼:3残翅、红眼:1残翅、紫眼
(1)该昆虫翅形和眼色中的显性性状分别为 。
(2)根据杂交实验结果, (填“能”或“不能”)确定B/b在常染色体上还是X染色体上,理由是 。杂交组合二子代长翅红眼个体中,纯合子比例为 。
(3)为进一步探究B/b是在常染色体上还是X染色体上的,可以从上面表格中选择表型为 (只需写出眼色) 的个体进行杂交,预期结果及相应结论① ② 。
(4)另一研究小组对杂交组合一、二中的部分个体的眼色基因进行PCR扩增,并对产物用某种限制酶酶切后进行电泳,结果如图所示:
据图推测,B/b基因位于 (填“常”或“X”)染色体上。请在图中画出组合一中F1红眼♀的眼色基因电泳图 。
【答案】(1)长翅、红眼
(2) 不能 若B/b基因位于常染色体上,则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaBb,雌雄杂交子代会出现9:3:3:1的表型比;若B/b基因位于X染色体上,则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaXBY和AaXBXb,雌雄杂交子代也会出现9:3:3:1的表型比 1/9或2/9
(3) 紫眼雌性和红眼雄性 若子代眼色与性别无关,则B/b基因位于常染色体上 若子代雌性全为红眼,雄性全为紫眼,则B/b基因位于X染色体上
(4) X
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)根据杂交组合二,长翅、红眼相互杂交,子代出现性状分离,可知长翅和红眼为显性性状。
(2)若B/b基因位于常染色体上,则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaBb,雌雄杂交子代会出现9:3:3:1的表型比;若B/b基因位于X染色体上,则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaXBY和AaXBXb,雌雄杂交子代也会出现9:3:3:1的表型比,故根据杂交实验结果,不能确定B/b在常染色体上还是X染色体上。
因此若B/b基因位于常染色体上长翅红眼个体中,纯合子比例为1/9,若B/b基因位于X染色体上,则长翅红眼个体中,纯合子比例为2/9。
(3)为进一步探究B/b是在常染色体上还是X染色体上的,可以从上面表格中选择表型为紫眼雌性和红眼雄性 的个体进行杂交,若子代眼色与性别无关,则B/b基因位于常染色体上,若子代雌性全为红眼,雄性全为紫眼,则B/b基因位于X染色体上。
(4)若眼色基因在常染色体上,则组合一中F1红眼♂基因型为Bb;若眼色基因在X染色体上,则组合一中F1红眼♂基因型为XBY。根据电泳结果图可知,组合一中F1红眼♂、组合二中子代红眼♂均为纯合子,说明B/b在X染色体上,即红眼♂基因型为XBY,紫眼♂基因型为XbY,其中b可被某限制酶切割为2个片段。组合一中F1红眼基因型为XBXb,故电泳结果有3个片段:610kb、403kb、207kb,具体如图:
23.过敏性鼻炎是一种由基因与环境共同作用而引起的疾病。在过敏原的刺激下,患者体内发生一系列鼻黏膜慢性炎症反应,如流涕、打喷嚏等。临床上可使用糖皮质激素进行治疗。
(1)过敏性鼻炎患者接触过敏原后, 细胞会产生抗体,该细胞由B细胞接受两个信号的刺激后分裂分化而来,这两个信号是指 。
(2)过敏性鼻炎患者的 功能异常,糖皮质激素可作为 (填“免疫抑制剂”或“免疫增强剂”)来治疗过敏性鼻炎。但是大量使用外源性糖皮质激素会抑制内源性糖皮质激素的分泌,这说明糖皮质激素的分泌过程存在 调节。除此以外,糖皮质激素的分泌还存在 调节,这一调节是通过 来进行的。
(3)糖皮质激素还参与血糖的调节,与其在血糖调节中有协同作用的激素有 (至少答出两种激素名称)。
(4)研究表明药物A可显著提升癌症患者的生存率,而抗组胺药物B能增强药物A的疗效。患有过敏性鼻炎的癌症患者使用药物A的疗效与普通癌症患者相比会 (填“增强”或“减弱”或“不变”)。
【答案】(1) 浆 过敏原和B细胞接触以及辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
(2) 免疫防御 免疫抑制剂 (负)反馈 分级 下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴
(3)胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素
(4)减弱
【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)过敏反应的原理: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。(3)过敏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。
【详解】(1)过敏原和B细胞接触以及辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,B细胞激活后,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,浆细胞产生和分泌大量抗体。
(2)过敏反应是由于机体的免疫防御功能过强导致,因此需要免疫抑制剂抑制免疫功能来达到治疗目的;外源性糖皮质激素会抑制内源性糖皮质激素的分泌,这说明糖皮质激素的分泌过程存在负反馈调节;除此以外,糖皮质激素的分泌还存在分级调节,这一调节是通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴来进行的。
(3)糖皮质激素还参与血糖的调节,与其在血糖调节中有协同作用的激素有胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素。
(4)抗组胺药物B能增强药物A的疗效,说明组胺会抑制药物A的疗效,而过敏性鼻炎患者体内组胺含量较高,所以患有过敏性鼻炎的癌症患者使用药物A的疗效与普通癌症患者相比会减弱。
24.为研究不同放牧强度对某高寒草甸生态系统植被的影响,研究人员设置了4组实验区:禁牧组(G0)、轻牧组(G1)、中牧组(G2)和重牧组(G3),对不同实验区内的植物的丰富度进行统计,结果如图所示。回答下列问题:
(1)除了有放牧的牛羊,该草原还生活着具有挖洞或快速奔跑特点的多种食草动物,它们在生态系统中的作用是 。研究发现生产者流向牛的能量传递效率远低于10%,原因是 。
(2)在调查物种丰富度过程中选择样方时要做到 。该草原中的一些植物在早春开花和结实,到了夏季其生活周期结束,另一些种类则在夏季达到生命活动的高峰,这体现了群落的 性。不同种类的植物分布呈现镶嵌分布,这体现了群落的 结构。
(3)与其他植物相比,不同放牧程度对莎草类植物物种丰富度的影响不同之处是 。
(4)中度干扰理论认为,在中等干扰强度下群落的物种多样性最高,从种间关系的角度分析适度放牧有利于增加草原物种多样性的原因可能是 (答出1点即可)。
【答案】(1) 为植物传粉和传播种子,加速物质循环 处于第二营养级的物种不仅有牛
(2) 随机取样 季节 水平
(3)随着放牧程度的加大,其他植物的丰富度降低,而莎草的丰富度先升高后降低
(4)放牧动物捕食优势物种促进了其他物种的生长和繁殖;放牧动物的踩踏和粪便改良土壤促进了植物的生 放牧动物对植物种子的传播有促进作用
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
2、群落的空间结构:(1)垂直结构:植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性,其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层.(2)水平结构:水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】(1)动物作为消费者在生态系统中的作用是为植物传粉和传播种子,加速物质循环。能量传递效率介于10%至20%之间是指相邻的两个营养级之间,处于第二营养级的物种不仅有牛,因此生产者流向牛的能量传递效率远低于10%。
(2)为保证实验结果的可靠性,选择样方时要做到随机取样;该草原不同季节的优势植物不同,它们的生活周期也有差异,这体现了群落的季节性。不同种类的植物分布呈现镶嵌分布,这体现了群落的水平结构。
(3)分析数据可知,随着放牧程度的加大,其他植物的丰富度降低,而莎草的丰富度先升高后降低。
(4)放牧动物捕食优势物种促进了其他物种的生长和繁殖,放牧动物的踩踏和粪便改良土壤促进了植物的生长,放牧动物对植物种子的传播有促进作用,在中等干扰强度下群落的物种多样性最高。
25.城市降雨径流中含多种污染物,其中有机物多环芳烃(PAHs)具有极强的生物毒性,常积累于路边滞留池中,产生持久的生态风险。研究人员从某种生物体内获得降解PAHs的胞外酶基因M,通过基因工程培育高效降解PAHs的工程菌。图1为含M基因的DNA片段及其上的限制酶切割位点,图2为质粒的结构示意图及其上的限制酶切割位点。请回答下列问题:
(1)质粒中启动子的作用是 。根据所学知识并结合图示分析,构建含M基因的重组质粒时,需用到的酶有 。
(2)将含M基因的重组质粒导入细菌前,需用 处理细菌,目的是 。筛选含M基因的工程菌时,所用的培养基中应含有 (填抗生素)。在分子水平上,可通过 技术检测M基因是否转录出mRNA。
(3)利用PCR技术扩增M基因时,相应的引物结合部位及扩增片段(①~⑤)如图3所示。已知M基因单链片段为3'-TAAGGTATAG……GGTACGGGTC-5',引物1为5′-ATTCCATATC-3',则引物2为 (写出10个碱基)。使用这两种引物对一个M基因进行扩增,经5轮PCR循环后,如⑤所示的DNA分子有 个。
【答案】(1) 是RNA聚合酶的识别和结合部位,启动转录过程
BamH Ⅰ限制酶、Sal Ⅰ限制酶和DNA连接酶
(2) Ca2+ 使细菌细胞处于能吸收外界DNA分子的生理状态 氨苄青霉素 PCR或分子杂交
(3) 5′-CTGGGCATGG-3' 22
【分析】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。启动子:启动转录,终止子:终止转录。
【详解】(1)启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位,启动转录过程 ,结合图示分析,为防止目的基因和重组质粒自身环化,应选择BamH Ⅰ限制酶和Sal Ⅰ限制酶对目的基因和质粒进行切割,再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接起来。
(2)将含M基因的重组质粒导入细菌使用钙离子处理法,需用Ca2+处理细菌,使细菌细胞处于能吸收外界DNA分子的生理状态;由于插入了目的基因的重组质粒被破坏了卡那霉素抗性基因,但保留了氨苄青霉素抗性基因,因此筛选含M基因的工程菌时,所用的培养基中应含有氨苄青霉素;在分子水平上,可通过PCR技术或分子杂交技术检测M基因是否转录出mRNA。
(3)由题知,引物1(5′-ATTCCATATC-3')与3'-TAAGGTATAG……GGTACGGGTC-5'链的3'端相连,则引物2应与3'-TAAGGTATAG……GGTACGGGTC-5'的互补链的3'端相连,根据碱基互补配对原则,则引物2为5′-CTGGGCATGG-3',使用这两种引物对一个M基因进行扩增,经5轮PCR循环后,如⑤所示的DNA分子(含脱氧核苷酸链等长的DNA分子数)有2n-2n=22个。
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