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热身训练2 生物学
一、选择题:每小题只有一个选项正确
1. 在出芽酵母中,溶酶体样液泡和线粒体之间存在功能上的联系。具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸)。下列叙述错误的是( )
A. H+以主动运输的方式从细胞质基质进入液泡
B. 液泡是一种酸性细胞器,能促进蛋白质降解
C. 添加ATP水解酶抑制剂可使有氧呼吸受抑制
D. 液泡酸化异常可导致线粒体中积累大量铁离子
【答案】D
【解析】
【分析】主动运输的条件:需要载体蛋白、消耗能量。方向:逆浓度梯度。
【详解】A、液泡是一种酸性细胞器,其内部H+浓度高,细胞质基质中的H+在ATP水解酶的协助下,逆浓度梯度进入液泡,属于主动运输,A正确;
B、溶酶体样液泡是一种酸性细胞器,其内含有酸性水解酶,可以促进蛋白质降解,B正确;
C、由题干信息可知,添加ATP水解酶抑制剂使H+不能顺浓度梯度运出液泡,Cys不能借助液泡膜两侧H+浓度梯度提供的电化学势能进入液泡,导致细胞质基质中Cys的浓度增大,抑制Fe进入线粒体发挥作用,进而导致线粒体功能异常,可使有氧呼吸受抑制,C正确;
D、结合C选项的分析可知,液泡酸化异常最终导致铁离子无法进入线粒体,从而导致线粒体外积累大量铁离子,D错误。
故选D。
2. 为研究人的基因Myc和Ras的功能,科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc+Ras,基因均过量表达),发现这些小鼠随时间进程,体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 上述两种基因均为原癌基因
B. 三组小鼠的肿瘤细胞均有无限增殖的能力
C. 两种基因在人体细胞内编码结构异常的蛋白质
D. 两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
【答案】C
【解析】
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变,相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
癌细胞的特征:①在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖②癌细胞的形态结构发生显著的变化③癌细胞的表面发生了变化,由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
【详解】A、分析题图可知,转入Myc、Ras及Myc+Ras的小鼠,这两类基因均过量表达,随着时间推移,肿瘤小鼠比例逐渐增大,说明这两种基因过量表达可促进肿瘤形成,因此是原癌基因,A正确;
B、细胞癌变后具有无限增殖的特点,B正确;
C、正常的细胞中也需要原癌基因和抑癌基因发挥作用,原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必须的,题中Myc和Ras基因在人体细胞内可以编码功能正常的蛋白质,C错误;
D、据图分析,同时转入Myc和Ras两种基因的小鼠中,肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠,说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应,D正确。
故选C。
3. ABC转运蛋白主要分为TMD(跨膜区)和NBD(ATP结合区)两部分。研究表明,某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A. TMD的亲水性氨基酸比例比NBD高
B. 游离的氨基位于ABC转运蛋白的肽链的两端或R基
C. 物质转运过程中ABC转运蛋白空间结构不会发生改变
D. 肿瘤细胞合成大量的ABC转运蛋白会使耐药性增强
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:ABC转运蛋白是生物细胞中存在的一类跨膜转运蛋白,可以催化ATP水解释放能量来转运物质,属于主动运输。
【详解】A、据图可知,TMD(跨膜区)横跨磷脂双分子层(其内部具有疏水性),NBD(ATP结合区)分布在细胞质基质,故TMD亲水性氨基酸比例比NBD低,A错误;
B、游离的氨基位于ABC转运蛋白的肽链末端和R基,B错误;
C、据图可知,在物质转运过程中,ABC转运蛋白空间结构发生改变,C错误;
D、肿瘤细胞膜上ABC转运蛋白数量增多,导致大量化疗药物被排出,会使其耐药性增强,降低药物的疗效,D正确。
故选D。
4. 硅藻(真核生物)有着奇特的繁殖方式,其含硅外壳无法生长,由大的上壳扣住小的下壳形成,分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳,形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞(如图)。当该物种繁殖到若干代后,有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。下列有关叙述正确的是( )
A. 能在光学显微镜下看到硅藻细胞的双层核膜
B. 1个硅藻细胞繁殖代后,与母体大小相同的子细胞数大于或等于1
C. 1个母体繁殖3次后,形成4个大小与B细胞相同的子细胞
D. 硅藻繁殖时,不一定会出现DNA双螺旋解旋的现象
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,硅藻细胞繁殖时,其含硅外壳无法生长,分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳,形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞,若不考虑产生复大孢子这种情况,则1个硅藻细胞繁殖n代后,与母体大小相同的子细胞数为1,由于当该物种繁殖到若干代后,有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小,故1个硅藻细胞繁殖n代后,与母体大小相同的子细胞数大于或等于1。
【详解】A、核膜为亚显微结构,在电子显微镜下可以看到,在光学显微镜下不能看到,A错误;
B、由题意可知,硅藻细胞繁殖时,其含硅外壳无法生长,分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳,形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞,若不考虑产生复大孢子这种情况,则1个硅藻细胞繁殖n代后,与母体大小相同的子细胞数为1,由于当该物种繁殖到若干代后,有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小,故1个硅藻细胞繁殖n代后,与母体大小相同的子细胞数大于或等于1,B正确;
C、1个母体繁殖3次后,形成3个大小与B细胞相同的子细胞,C错误;
D、硅藻繁殖过程中,会发生DNA复制,DNA复制过程中,DNA双链会解螺旋,D错误。
5. 人(2n=46)的性原细胞既可进行有丝分裂产生更多的性原细胞,也可进行减数分裂产生配子。下图中的a~e表示人的性原细胞进行分裂时处于不同时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A. 有丝分裂的过程,细胞的变化依次为:c→d→e→c
B. 减数分裂的过程,细胞的变化依次为:c→d→c→b→a
C. a、b中一定不含同源染色体,d、e中一定含同源染色体
D. 核基因的转录可发生在c中,c不一定发生核基因的转录
【答案】B
【解析】
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;
(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制;
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;
(3)减数第二次分裂类似有丝分裂过程;
3、坐标图分析:a点染色体为n、核DNA为n,减数第二次末期;b点染色体为n、核DNA为2n,减数第二次分裂前期和中期;c点染色体为2n、核DNA为2n,有丝分裂间期、末期或减数第二次分裂后期;d点染色体为2n、核DNA为4n,有丝分裂前期、中期,减数第一次分裂前期、中期、后期;e点染色体为4n、核DNA为4n,有丝分裂后期。
【详解】A、有丝分裂过程中核DNA的变化为2n→4n(间期复制)→4n(前期、中期、后期)→2n(末期),染色体的变化为2n→2n(间期、前期、中期)→4n(后期)→2n(末期),细胞的变化依次为:c→d→e→c,A正确;
B、减数分裂的过程中核DNA的变化为2n→4n(间期复制)→4n(减Ⅰ前期、中期、后期)→2n(减Ⅰ末期、减Ⅱ前期、中期和后期)→n(减Ⅱ末期),染色体的变化为2n→2n(间期、减Ⅰ前期、中期、后期)→n(减Ⅱ前期、中期)→2n(减Ⅱ后期)→n(减Ⅱ末期),故细胞的变化依次为:c→d→b→c→a,B错误;
C、由图可知,a细胞中有n条染色体,n个核DNA分 子,处于减数分裂的末期。b细胞中有n条染色体, 2n个核DNA分子,处于减数第一次分裂的末期、减 数第二次分裂的前期、中期,这两个细胞中都不含 同源染色体。而d细胞中有2n条染色体,4n个核 DNA分子,处于有丝分裂的前期、中期。e细胞中 有2n条染色体,4n个核DNA分子,处于有丝分裂 的后期。d、e中一定存在同源染色体,C正确;
D、由图可知,c细胞中有2n条染色体,2n个核DNA 分子,处于有丝分裂的前期、末期或者减数第一次 分裂前的间期,核基因的转录可发生在c中,但c中 不一定发生核基因的转录,D正确。
故选B。
6. 家蚕(2n=28)为ZW型性别决定生物。雌家蚕的一个卵原细胞中,其染色体上的DNA分子双链用放射性32P标记,将其置于不含32P的培养基中培养进行分裂,形成了4个子细胞。下列叙述错误的( )
A. 若进行减数分裂,且未发生交换现象,则产生的子细胞均含有放射性
B. 若进行有丝分裂,则子细胞中可能有2个子细胞的Z染色体含放射性
C. 若子细胞为卵细胞,且发生交换现象,子细胞可能无Z染色体也无放射性
D. 若子细胞为卵原细胞,在分裂过程中细胞内可能出现2个或4个染色体组
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂染色体复制一次,细胞分裂一次,前期同源染色体不联会,中期染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,移向两极;减数分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,减数第一次分裂前期发生同源染色体联会,后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,减数第二次分裂中期类似有丝分裂,染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,移向两极。
【详解】A、若该卵原细胞进行的是减数分裂,间期复制后,每条染色体上的DNA都是一条链带有标记,一条链不带标记,则减数分裂结束后形成的4个子细胞均带有放射性,A正确,
B、若该卵原细胞进行的是有丝分裂,则进行了两次有丝分裂,由于DNA分子的半保留复制,每个DNA分子在第一次有丝分裂的间期复制后,均有一条链带有标记,一条链不带标记,有丝分裂结束后子细胞中每个DNA分子只有一条链带有标记,在此基础上进行第二次有丝分裂,间期复制后,每条染色体上有一个DNA的一条链带有标记,一条链不带标记,另一个DNA分子的两条链都不带标记,后期姐妹染色单体分离后随机移向两极,因此可能有2个子细胞的Z染色体含放射性,B正确;
C、若子细胞为卵细胞,且发生交换现象,说明该卵原细胞进行的是减数分裂,则每个子细胞均有放射性,C错误;
D、若子细胞为卵原细胞,说明该卵原细胞进行是有丝分裂,那么卵原细胞在有丝分裂的前期、中期的过程中有2个染色体组,而有丝分裂后期、末期的过程中有4个染色体组,分裂结束后形成的卵原细胞中有2个染色体组,D正确。
故选C。
7. 研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉,可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目,结果如下图。下列分析不正确的是( )
A. 甲是二倍体幼胚,乙是单倍体幼胚
B. 甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制
C. 乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期
D. 比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、甲中的DNA主要为200和400,为二倍体幼胚,乙中的DNA含量主要为100和200,是单倍体幼胚,A正确;
B、甲、乙两籽粒中都有部分细胞处于加倍的过程中,因此都有部分细胞正在进行DNA复制,B正确;
C、有丝分裂前期DNA含量加倍,乙为单倍体幼胚,乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期,C正确;
D、比较两图无法确定单倍体幼胚的染色体来源于S还是野生型二倍体,D错误。
故选D。
8. 研究人员用基因型为AABB与aabb的植株杂交产生F₁,对F₁的花粉粒进行荧光标记,用红色荧光标记A基因,绿色荧光标记B基因。对F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目,结果如下表。
荧光颜色
黄色
绿色
红色
花粉粒数目
8000
499
501
注:红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光。
下列叙述正确的是( )
A. A/a基因的遗传遵循分离定律
B. F1的花粉粒中有一部分无荧光
C. 亲本中A基因与B基因在同一条染色体上
D. F1产生的基因重组型花粉粒占比约为1/9
【答案】ABC
【解析】
【分析】题表分析:表格中数据为F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目,由表中数据可知,F1的花粉粒出现三种情况,且三种花粉粒的类型及比例为:同时含A、B基因的花粉粒:只含A基因的花粉粒:只含B基因的花粉粒=16:1:1。由此可知,A、B基因位于一条染色体上,且F1基因型为AaBb的个体在减数分裂产生精子时发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换,产生了基因型为Ab、aB的精子。
【详解】A、A/a基因为一对等位基因,位于一对同源染色体相同位点上,它们的遗传遵循分离定律,A正确。
BCD、据表格中数据可知,F1的花粉粒出现三种情况,且三种花粉粒的类型及比例为:同时含A、B基因的花粉粒:只含A基因的花粉粒:只含B基因的花粉粒=16:1:1,由此可知,A、B基因位于一条染色体上。则在F1个体的细胞中,A、B基因位于一条染色体上,a、b基因位于另一条同源染色体上,F1个体在减数分裂产生精子时部分细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换,产生了基因型为Ab、aB的精子。因此,F1个体产生的花粉应该有4种:同时含A、B基因的花粉粒、只含A基因的花粉粒、只含B基因的花粉粒、同时含a、b的花粉粒。由于同时含a、b的花粉没有被荧光标记,所以在进行实验结果统计时无法统计。假设在F1个体进行减数分裂时,有X的精原细胞发生了非姐妹染色单体片段的交换,有(1-X)的精原细胞未发生非姐妹染色单体片段的交换,则最终形成的精子基因型及比例为:AB:Ab:aB:ab=[X/4+(1-X)/2]:X/4:X/4:[X/4+(1-X)/2]。由此可知,同时含A、B基因的花粉粒和同时含a、b的花粉粒数目相等,结合表格数据可知,同时含A、B基因的花粉粒:只含A基因的花粉粒:只含B基因的花粉粒:同时含a、b的花粉粒=16:1:1:16。其中,基因重组型花粉粒为只含A基因的花粉粒和只含B基因的花粉粒,占比为(1+1)÷(16+1+1+16)=1/17。综合以上分析,亲本的A与B基因在同一条染色体上, F1的花粉粒中有一部分无荧光,基因重组型花粉粒的占比约为1/17,BC正确,D错误。
故选ABC。
9. 研究发现果蝇复眼的一种感光细胞同时释放组胺和乙酰胆碱两种神经递质,其中组胺与精细的运动视觉信号传递有关,乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律,其形成的突触结构及作用机理如下图。据此分析不正确的是( )
A. 伞形神经元、视神经元膜上受体与不同的神经递质结合,可引发不同的生理效应
B. 两种神经递质均以胞吐形式通过突触前膜释放
C. 两种神经递质均只与突触后膜上受体结合
D. 感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,在神经元之间是化学信号,兴奋在神经元之间的传递是单方向的,兴奋在突触之间单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜。
【详解】A、根据题意可知,组胺与精细的运动视觉信号传递有关,乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律,则伞形神经元、视神经元膜上的受体与不同的神经递质结合,可引发不同的生理效应,A正确;
B、据图分析可知,神经递质以胞吐形式通过突触前膜释放到突触间隙,B正确;
C、据图分析可知,组胺可以与突触后膜和突触前膜上的受体结合,乙酰胆碱可以与突触后膜上的受体结合,C错误;
D、据图分析可知,感光细胞释放的组胺,作用于后膜上的视神经元上的受体,又通过作用于前膜上的受体来抑制感光细胞释放组胺,说明感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度,D正确。
故选C。
10. 豹子每次觅食羚羊都要花上好多心思,讲究策略,本来隐藏得很好准备突击时,一阵风过来可能所有羚羊就跑了,因为豹子身上有很重的气味,而羚羊嗅觉又很灵敏。豹子为了去掉自身的气味,它会找到羚羊的尿或其它动物的屎尿在地上滚动,身上沾上尿屎后再去攻击羚羊。下列叙述错误的是( )
A. 豹子很重的气味和羚羊灵敏的嗅觉是长期自然选择的结果
B. 豹子在自己领地活动范围大,通过扩大生态足迹宣示主权
C. 豹子种群数量受非生物因素和生物因素的影响
D. 豹子身上的气味在调节种间关系方面起着重要作用
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹也称“生态占用“。是指特定数量人群按照某一种生活方式所消费的,自然生态系统提供的,各种商品和服务功能,以及在这一过程中所产生的废弃物需要环境(生态系统)吸纳,并以生物生产性土地(或水域)面积来表示的一种可操作的定量方法。
【详解】A、豹子和羚羊在相互选择中协同进化和发展,因而可推测,豹子很重的气味和羚羊灵敏的嗅觉是长期自然选择的结果,A正确;
B、生态足迹用于衡量一个人生存所需的资源及容纳其排放的废物所需要的土地和水域面积大小的量,不是针对豹子的研究量,因此,豹子在自己领地活动范围大宣示主权,不属于生态足迹范畴,B错误;
C、影响生物种群数量的因素有生物因素和非生物因素,豹子也不例外,其种群数量也受非生物因素和生物因素的影响,C正确;
D、豹子身上的气味能用于调节其与羚羊的关系,可见信息传递在调节种间关系方面起着重要作用,D正确。
故选B。
11. 体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后,供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是( )
A. 胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚
B. 动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术
C. Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程
D. 胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、胚胎发育早期依次经历卵裂、桑葚胚和囊胚,A错误;
B、动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术,B正确;
C、Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后,供体的核移植胚胎出生率可大幅提高,因此Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程,C正确;
D、胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果,是基因控制的主动死亡的结果,D正确。
故选A。
12. 长日照植物是指在日照长度长于临界日长才能正常开花的植物,短日照植物是指在日照长度短于临界日长才能正常开花的植物。短日照植物苍耳的临界日长是15.5小时。把5株苍耳植株互相嫁接在一起,如果把一株上的一张叶片放在短日照下,即使其他植株都处于长日照下,也都可以开花。下列有关叙述错误的是( )
A. A组叶片的光照时间短于临界日长,B组叶片的光照时间长于临界日长
B. 若A组叶片的光照时间长于临界日长,其他条件不变,则B组植株开花
C. 若B组叶片的光照时间短于临界日长,其他条件不变,则B组植株开花
D. 实验结果表明叶片可以感受临界日长信息,并且产生的信号可以传递
【答案】B
【解析】
【分析】植物开花受光周期影响,故可把植物分为长日照植物、短日照植物。光周期之所以影响植物开花,是因为光周期诱导植物开花激素的产生,开花激素调节植物开花。
【详解】A、A组被短日照诱导,B组处于长日照,则A组叶片的光照时间短于临界日长,B组叶片的光照时间长于临界日长,A正确;
B、由于苍耳为短日照植物,若A组叶片的光照时间长于临界日长,则不会产生刺激开花的物质,因此B组植株不开花,B错误;
C、由于苍耳为短日照植物,若B组叶片的光照时间短于临界日长,其他条件不变,则B组植株开花,C正确;
D、把一株上的一张叶片放在短日照下,即使其他植株都处于长日照下,也都可以开花,表明叶片可以感受临界日长信息,并且产生的信号可以传递,D正确。
故选B。
13. 如图为酱油的制作流程,其中米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油所需的蛋白酶、脂肪酶等,该过程需要提供营养物质、通入空气。下列说法正确的是( )
A. 大豆、小麦都要蒸煮的目的是为了杀死种子胚
B. 发酵罐发酵需要将罐内的pH控制在中性或弱碱性条件下
C. 发酵罐发酵类型为有氧发酵,而发酵池发酵为无氧发酵
D. 发酵过程中的反应均发生在胞内
【答案】C
【解析】
【分析】在提供主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如,在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
【详解】A、大豆、小麦和麦麸等原料中含有蛋白质、糖类和脂肪等营养物质,相当于培养基,在制作酱油时需要经蒸煮和适当配比处理,其目的是灭菌和调整营养配比从而满足微生物对营养物质的需求,A错误;
B、发酵罐发酵需要黄曲霉菌,培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性,B错误;
C、发酵罐发酵主要是米曲霉起作用,类型为有氧发酵,而发酵池发酵是乳酸菌和酵母菌起作用,为无氧发酵,C正确;
D、发酵罐内发酵的过程中大分子降解的反应发生在胞外,D错误。
故选C。
14. “置位点”为生态系统所具有的某个平衡状态。如图所示,其中A、B、C表示其生物成分,箭头表示物质的传递方向。下列叙述正确的是( )
A. 置位点具有的特征是结构平衡、功能平衡和收支平衡
B. B与C表示消费者,且两者的关系是捕食关系
C. 该系统自我调节能力与A、B、C的种类无关
D. 处于置位点的农田生态系统,则不需要向系统施加氮肥
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的结构指生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构是指食物链和食物网。
图中A是生产者,B是消费者,C是分解者。
【详解】A、达到“置位点”的生态系统意味着该生态系统处于生态平衡状态,因而表现为结构平衡、功能平衡和收支平衡的特点,A正确;
B、图中A是生产者,B是消费者,C是分解者,B错误;
C、一般而言,A、B、C的种类越多,说明生态系统中的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,所以该系统自我调节能力与A、B、C的种类有关,C错误;
D、生态系统中大量氮元素随农产品的输出而缺失,所以需要不断施加氮肥来补充氮元素,D错误。
故选A。
15. HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋白基因特异性表达后分泌至输卵管内,参与构成鸡蛋清的蛋白质。下图是利用基因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。几种可供选择的限制酶识别序列如下,下列叙述正确的是( )
A. ①为逆转录过程,该过程需要逆转录酶、4种游离的核糖核苷酸等组分
B. 目的基因与鸡卵清蛋白基因启动子拼接前应先在目的基因两端分别引入EcoRI和HindⅢ的识别序列,拼接前载体用MfeI和HindⅢ切割
C. 利用PCR扩增目的基因时,反应缓冲溶液中一般要加入Mg2+的目的是维持渗透压稳定
D. 利用鸡输卵管生物反应器生产HA蛋白可以大规模用于禽流感疫苗制备
【答案】D
【解析】
【分析】基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等;启动子是一段有着特殊序列结构的DNA片段,位于目的基因的上游,是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出蛋白质;终止子位于目的基因的下游,作用是终止转录,也是一段有特殊序列结构的DNA片段。
【详解】A、图中①以禽流感病毒RNA形成目的基因DNA过程,为逆转录过程,需要的酶是逆转录酶,逆转录合成的是DNA,需要4种脱氧核苷酸作为原料,A错误;
B、要使目的基因能够与启动子结合,目的基因应连接在启动子下游,并借助启动子启动转录过程,按照图中启动子上的箭头方向推测,目的基因与鸡卵清蛋白基因启动子右侧拼接,拼接前应先在目的基因两端分别引入BamHI和HindⅢ的识别序列,拼接前载体用MfeI和HindⅢ切割,B错误;
C、利用PCR扩增目的基因时,反应缓冲溶液中一般要加入Mg2+的目的是激活耐高温的DNA聚合酶,C错误;
D、HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原,利用鸡输卵管生物反应器生产HA蛋白可以大规模用于禽流感疫苗制备,D正确。
故选D。
二、不定项选择:
16. M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体,其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示,其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A. M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成引物来引导子链延伸
B. SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制
C. 过程⑥得到的单链环状DNA是过程②~⑤中新合成的DNA
D. 过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键,合成6407个磷酸二酯键
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知,M13噬菌体 DNA 在宿主细胞内的合成过程为:MI3噬菌体 DNA 是一种单链DNA ,进入大肠杆菌后先合成为复制型双链 DNA ,再进行滚环复制,即在M13噬菌体的双链 DNA 环状分子一条链(正链)上切一个切口,产生游离的3'端羟基作为延伸起点,最后在宿主细胞 DNA 聚合酶的催化下,以另一条单链即负链为模板不断地合成新的正链。
【详解】A、①过程需要先合成引物来引导子链延伸,③不需要,A错误;
B、SSB是单链DNA结合蛋白,由图可知SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制,B正确;
C、据题图可知,过程⑥得到的单链环状DNA是原来的,过程②~⑤中新合成的DNA单链存在于复制型双链DNA中,C错误;
D、由图可知,过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键(双链 DNA 环状分子一条链上切一个切口,新合成的DNA被切下需破坏一个磷酸二酯键),在3'端延伸一个含6407个核苷酸的单链DNA(首尾没有闭合前)需要合成6407个磷酸二酯键,两条单链重新闭合需要合成2个磷酸二酯键,所以一共合成6409个磷酸二酯键,D错误。
故选B。
17. 排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生神经冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。如图是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图,数字代表结构。下列叙述正确的是( )
A 当交感神经兴奋,副交感神经受到抑制时,膀胱会缩小
B. 婴儿经常尿床的原因与成人尿失禁的原因相同
C. 饮水不足时机体通过神经调节使X分泌量增加
D. 当环境温度从25℃降到2℃时,⑦处会感觉到冷,X的分泌量会减少
【答案】CD
【解析】
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
【详解】A、交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小,副交感神经兴奋,会使膀胱缩小,A错误;
B、婴儿经常尿床的是由于高级中枢对低级中枢的控制还未完善,成人尿失禁的原因有很多种,可能是大脑皮层的传入神经或神经中枢或传出神经受损,不一定与儿童相同,B错误;
C、饮水不足会导致血浆渗透压上升,并刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋,下丘脑合成分泌,垂体释放的抗利尿激素(X)增加,为神经调节过程,C正确;
D、当环境温度从25℃降到2℃时,受寒冷刺激,下丘脑体温调节中枢兴奋,大脑皮层产生冷觉,汗腺分泌汗液减少,下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素(X)会减少,D正确。
故选CD。
18. 某家系中甲病和乙病的系谱图如图所示。两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。下列叙述正确的是( )
A. 控制甲病的基因的遗传遵循自由组合定律
B. Ⅱ-4与Ⅱ-5的基因型可能相同
C. 进一步分析Ⅱ-4的X染色体的基因组成可确定乙病的遗传方式
D. 若乙病是常染色体显性遗传病,Ⅲ-3为纯合子的概率为1/12
【答案】BC
【解析】
【分析】遗传系谱图分析,Ⅱ-1和Ⅱ-2表现正常,却生出了患甲病的女儿,因此甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-4和Ⅱ-5患乙病,而Ⅲ-4正常,根据有中生无为显性可知,乙病为显性遗传病,根据男患母女患可判断乙病极有可能是伴X显性遗传病。
【详解】A、甲病是由一对等位基因控制的遗传病,因此控制甲病的基因的分离定律,A错误;
B、甲病是常染色体隐性遗传病,若乙病是一种伴X染色体显性遗传病,同时考虑两种病(甲病的相关基因用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示),根据系谱图可知,Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型分别为AaXBY、AaXBXb,可见二者的基因型不同,若乙病为常染色体显性遗传病,则二者的基因型相同,均为AaBb,B正确;
C、进一步分析Ⅱ-4的X染色体的基因组成,若其中含有一个相关基因,则乙病为伴X显性遗传病,C正确;
D、若乙病是常染色体显性遗传病,则Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型均为AaBb,则Ⅲ-3为纯合子的概率为1/3×1/3=1/9,D错误。
故选BC。
19. 以玄参茎段为外植体,在MS培养基中和多种激素的作用下,外植体经诱导产生丛芽和不定根,将幼苗转移至蛭石或珍珠岩等环境中,经炼苗和壮苗后再移栽入土。下图为植物组织培养的流程图,相关判断正确的是( )
①外植体的选择及其消毒
→
②外植体的接种及愈伤组织诱导
→
③丛芽与不定根的诱导
→
④炼苗与移栽
A. MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养
B. 过程①可以用次氯酸钠和70%的酒精进行混合消毒
C. 过程②为外植体的脱分化,与基因的选择性表达有关
D. 过程③诱导形成丛芽和不定根,效果与激素比例有关
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽.生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成.比值适中时,促进愈伤组织的生长。
3、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养,蔗糖可以为外植体的生长提供碳源、能源、调节培养基的渗透压,A正确;
B、外植体的消毒,先用体积分数为70%的酒精浸泡30s后,立即取出,用无菌水清洗2~3次,再用质量分数为5%的次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次,B错误;
C、过程②为外植体的脱分化,脱分化过程与基因的选择性表达有关,C正确;
D、过程③诱导形成丛芽和不定根,为再分化过程,生长素比例较高,有利于根的分化,细胞分裂素比例较高,有利于芽的分化,因此再分化效果与激素比例有关,D正确。
故选ACD。
20. 双向启动子可同时结合两个 RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,研究人员构建了下图所示的表达载体,以检测双向启动子作用效果。下列分析不正确的是( )
A. 可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B. 为连入GUS 基因,需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
【答案】B
【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。
【详解】A、将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,A正确;
B、如果用SphI 酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒时就会破坏LUC基因,B错误;
C、如果成功导入含有壮观霉素抗性基因的基因表达载体,受体细胞就具有抗壮观霉素的能力,在含有壮观霉素的培养基上能生存,因此可以筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞,C正确;
D、双向启动子如果正常表达,就会合成荧光素酶和β-葡萄糖苷酶,催化底物分别产生荧光或生成蓝色物质,从而确定双向启动子的作用,D正确。
故选B。
三、非选择题
21. 近年来我国探索并推广玉米-大豆带状复合种植技术,通过大豆、玉米高矮作物空间错位搭配(如图所示),最大限度发挥土地潜力,助农增产增收。
项目
品系甲
品系乙
正常光
弱光
正常光
弱光
净光合速率(μmolCO2/m2•s)
11.39
10.18
11.64
6.25
叶绿素含量(mg/g)
1.78
2.01
1.41
2.32
气孔导度(molH2O/ m2•s)
0.05
0.11
0.12
0.04
胞间CO2浓度(μmolCO2/m2•s)
111.8
216.2
274.2
207.2
回答下列问题:
(1)玉米-大豆带状复合种植技术能增产增收的原因:①大豆根系中的根瘤菌具有良好固氮能力,氮素可用于合成____(写出2种)等物质,参与光合作用过程。②充分利用边行优势(大田种植时,边行作物的生长发育比中间行作物表现好),这种优势出现的原因是____。
(2)玉米-大豆带状复合种植时若间距过小,大豆容易因玉米遮阴出现茎秆过度伸长的现象,这虽有利于长高,吸收更多光能,但由于需要消耗更多光合产物用于长高,使得光合产物向种子转移量____(填“减少”、“增多”、“不变”),导致大豆收成有所降低。表格为甲、乙两个品系的大豆植株分别置于正常光和弱光下处理后相关光合作用参数。
①叶肉细胞中的叶绿素分布在____,作用是____,主要吸收可见光中的____。分析表格数据,在弱光下品系甲、乙的大豆植株叶绿素含量均升高,其生理意义是____。
②依据上表数据可知,品系____的大豆植株耐阴能力更强,判断依据是____。
(3)综上分析,玉米-大豆带状复合种植技术产生的生态效益有____。
【答案】(1) ①. 蛋白质、酶 ②. 边行的光照和土壤养分条件优越
(2) ①. 减少 ②. 叶绿体类囊体薄膜 ③. 吸收、传递、转化光能 ④. 红光和蓝紫光 ⑤. 有利于提高对光能的吸收以适应弱光环境 ⑥. 甲 ⑦. 弱光下甲品系植株的气孔导度增大,胞间CO2浓度升高,吸收的CO2量增多,净光合速度下降幅度较小
(3)有利于增加土壤的N、P等植物生长所需的无机盐含量,维持土壤的成分稳定;可以充分利用光照等环境资源。
【解析】
【分析】1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱;
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强;
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
氮素可用于合成蛋白质、酶、核酸等物质;边行优势出现的原因是边行的光照和土壤养分条件优越,边行作物的生长发育比中间行作物表现好;
【小问2详解】
由于需要消耗更多光合产物用于长高,使得光合产物向种子转移量减少,导致大豆收成有所降低;叶绿素分布在叶绿体类囊体薄膜上,具有吸收、传递、转化光能的作用,主要吸收可见光中的红光和蓝紫光;由表格数据可知在弱光下品系甲、乙的大豆植株叶绿素含量均升高,有利于提高对光能的吸收以适应弱光环境;且可判断出甲品系的大豆植株耐阴能力更强,因为弱光下甲品系植株的气孔导度增大,胞间CO2浓度升高,吸收的CO2量增多,净光合速度下降幅度较小;
【小问3详解】
玉米-大豆带状复合种植有利于增加土壤的N、P等植物生长所需的无机盐含量,维持土壤的成分稳定。相比于单行玉米单行豆的种植模式,复合种植方式种植不同生物高低有别,运用了群落的空间结构原理,可以充分利用光照等环境资源。
22. 通过花药离体培养的方法获取单倍体,技术难度高,效率低下。科学家在玉米中发现了一个孤雌生殖诱导系,它作父本与其他品系杂交时,可诱发后代中出现一定数量的单倍体。吉林农业科学院在此基础上研制了平均单倍体诱导率提高10倍的吉高诱3号,为便于筛选,科研人员将共同控制紫色素合成的A、R两种外源基因导入吉高诱3号玉米(正常玉米表型为白色,缺乏A、R则视作a、r)。A和R基因共存时,玉米籽粒为紫色,其余为白色。研究过程中某两种转基因品系多次杂交,结果如图所示。不考虑染色体互换,请分析下列问题。
(1)通过花药离体培养的方法获取单倍体依据的育种原理是______,用单倍体来辅助育种,最大的优势是____________。
(2)研究发现,孤雌生殖诱导系的磷脂酶基因ZmPLA1突变,导致精子细胞膜结构不完整或脆弱。据此请推测该品系能诱导产生单倍体后代的原因:____________。
(3)据图示杂交结果,A、R基因的遗传____________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,亲代白粒玉米的基因型可能为____________。F1紫粒玉米自交,F2中白粒玉米的比例为____________。
(4)基因型为AARR的吉高诱3号品系作父本与正常品系杂交时,产生的单倍体及二倍体种子的颜色分别为____________。现有具特定优良性状的杂交子一代植株甲,请写出利用基因型为AARR的吉高诱3号品系与之杂交,以培育出符合育种目标的纯合子的方法:____________。
【答案】(1) ①. 染色体(数目)变异 ②. 可明显缩短育种年限
(2)受精过程中精子细胞膜破裂,来自父本的染色体全部(成套)丢失·
(3) ①. 遵循 ②. Aarr或aaRr ③. 3/8
(4) ①. 白色和紫色 ②. 用基因型为AARR的吉高诱3号作父本与甲植株杂交,在甲所获种子中筛选白色的单倍体种子并种植,在其萌发期或幼苗期用秋水仙素等处理使染色体数目加倍;据目标性状对子代植株进行筛选,并通过自交留种使用
【解析】
【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。
单倍体生物是由未经受精作用的配子发育成的个体,其染色体数为本物种配子染色体数。
【小问1详解】
通过花药离体培养的方法获取单倍体而后通过诱导染色体数目加倍获得染色体数目正常的个体依据的育种原理是染色体(数目)变异,用单倍体来辅助育种,其典型的优势是能明显缩短育种年限。
【小问2详解】
研究发现,孤雌生殖诱导系的磷脂酶基因ZmPLA1突变,导致精子细胞膜结构不完整或脆弱,据此可推测孤雌生殖产生的原因是受精过程中精子细胞膜破裂,来自父本的染色体全部(成套)丢失,进而通过孤雌生殖获得了单倍体植株。
【小问3详解】
根据题意可知,紫粒玉米的基因型可表示为A_R_,白粒玉米的基因型可表示为A_rr、aaR_、aarr,而图中的子一代中紫粒玉米的比例为3/4×1/2=3/8,因此亲代玉米的基因型为AaRr和Aarr,或AaRr和aaRr,即白粒玉米的基因型为Aarr或aaRr,因而说明A、R基因的遗传“遵循”自由组合定律。F1紫粒玉米的基因型可表示为AARr和AaRr,二者的比例为1∶2,该群体自交,F2中白粒玉米的比例为1-1/3×3/4-2/3×9/16=3/8。
【小问4详解】
基因型为AARR的吉高诱3号品系作父本与正常品系(aarr)杂交时,产生的单倍体的基因型为ar,因而产生的种子的颜色为白色,而杂交获得的二倍体的基因型为AaRr,其种子的颜色为紫色。现有具特定优良性状的杂交子一代植株甲,其基因型为AaRr,用基因型为AARR的吉高诱3号作父本与甲植株(其产生的配子类型为AR、Ar、aR、ar)杂交,在甲所获种子中筛选白色的单倍体种子并种植,在其萌发期或幼苗期用秋水仙素等处理使染色体数目加倍;据目标性状对子代植株进行筛选,并通过自交留种使用即可。
23. 近年流行“抗糖饮食法”预防衰老,有人为此彻底拒绝糖分摄入,连主食和水果也不吃。人们“抗糖”的原因是高浓度的葡萄糖等还原糖与皮肤中的胶原蛋白在非酶促条件下会发生一系列反应,形成不可逆的终末产物——晚期糖基化终末产物(AGEs)。AGEs会让皮肤中的弹性纤维变得僵硬,形成皱纹和斑点。
(1)人体短期缺乏食物中的糖类来源,维持血糖浓度的途径还有__________和__________,而长期没有糖类来源,会严重影响机体对__________的需求。
(2)抗性糊精是一种水溶性膳食纤维,食品研发人员研发了一种以抗性糊精部分替代低筋面粉的改良饼干。为研究食用这种饼干后的血糖浓度变化,以50g药品级无水葡萄糖为参考食物,以97.6g改良饼干作为实验组,定时检测食用后血糖浓度的变化,结果如下图所示。
根据实验设计原则可推算,每100g改良饼干中人体可吸收的糖类含量为______g(计算结果精确到小数点后一位)。
(3)要进一步说明饼干的改良效果,实验应再增加的对照组是__________________。
(4)由图1推测.改良饼干______(填“缓解”或“加剧”)了AGEs的形成,综合题干信息,你认为“抗糖”预防衰老合理的饮食方法是什么?并对此加以解释。____________________。
【答案】(1) ①. 肝糖原分解 ②. 脂肪、氨基酸等非糖物质转换 ③. 能量
(2)51.2 (3)食用含50g人体可吸收糖类的未改良饼干后,保持其他条件相同,检测血糖浓度变化
(4) ①. 缓解 ②. 一方面要保证每天糖类的合理摄入量,以保持足够的体力,另一方面应选择含较多膳食纤维的糖类食品,因为高浓度的葡萄糖才会导致AGEs的合成,而含较多膳食纤维的糖类食品能减缓血糖的上升速度,从而减少AGEs的生成,预防皮肤老化
【解析】
【分析】人体缺乏糖类摄入时可在胰高血糖素作用下,使肝糖原,脂肪等非糖物质转化为葡萄糖,保证血糖维持在正常水平。
【小问1详解】
糖类是细胞重要的能源物质,短期缺乏糖类摄入,机体主要依靠肝糖原的分解和脂肪、氨基酸等非糖物质转换来维持血糖浓度严重缺少葡萄糖会影响机体内能量的供应。
【小问2详解】
分析题干可知,97.6g改良饼干中人体可吸收的糖类含量为50g,则每100g改良饼干中人体可吸收的糖类含量为50100÷97.6=51.2g。
【小问3详解】
为研究食用这种饼干后的血糖浓度变化,以50g食品级无水葡萄糖为参考食物,以改良饼干97.6 g(每97.6 g改良饼干中含有50g人体可吸收的糖类)作为实验组,进行食用后定时检测血糖浓度,对照组与实验组的无关变量需要相同且适宜,对照组实验设计应为食用(数量要根据具体未改良饼干来推算)未改良饼干(这种未改良饼干中含有50g人体可吸收糖类)后,即对照组食用含有50g人体可吸收糖类的未改良饼干后,保持其他条件相同,检测血糖浓度。
【小问4详解】
与参考食物相比,血糖浓度降低,说明胰岛素分泌比参考食物组多,而AGEs可抑制胰岛素的释放,因此推测改良饼干缓解了AGEs的形成。预防衰老合理的饮食方法是一方面要保证每天糖类的合理摄入量,以保持足够的体力,另一方面应选择含较多膳食纤维的糖类食品,因为高浓度的葡萄糖才会导致AGEs的合成,而含较多膳食纤维的糖类食品能减缓血糖的上升速度,从而减少AGEs的生成,预防皮肤老化。
【点睛】本题考查血糖的调节过程,意在考查考生获取信息和对所学知识的应用能力。
24. 天敌捕食是驱动食草动物种群动态变化的重要力量。大规模野外调查表明,重度放牧通过减少植物盖度简化了生境结构,导致鸟类攻击频率降低,草原中啮齿动物(草食性)数量增加甚至爆发。相关的野外实验表明,随着植物盖度的减少,啮齿动物往往更加活跃,生存能力更好。啮齿动物过度采食、挖洞、推土造丘等行为会造成草地生境破碎化。
(1)草原生态系统的结构包括:________。草地具有的间接价值体现在_____________等方面。(答出1点即可)
(2)啮齿动物适度挖洞的行为有利于植物生物量的提高,原因是______________。
(3)重度放牧导致生境简化使啮齿动物增加,啮齿动物增加又会加速草地生境简化,这属于____________调节。结合以上信息可知,适度放牧能够避免草原中啮齿动物的爆发,从能量流动的角度分析适度放牧还具有___________的意义。
(4)根据题干信息并从啮齿动物的角度分析,啮齿动物随着植物盖度减少更加活跃,生存能力更强的原因是____________。
【答案】(1) ①. 生态系统的组成成分和营养结构 ②. 防风固沙、水土保持
(2)啮齿动物适度挖洞的行为能够疏松土壤,增加土壤中氧气含量促进植物根系有氧呼吸,有利于植物吸收无机盐离子,进而促进植物生物量的增加;啮齿动物适度的挖洞行为能疏松土壤,增加土壤中氧气含量,促进土壤中好氧微生物的分解作用,将土壤中的有机物分解为无机物,为植物提供营养
(3) ①. 正反馈 ②. 调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分
(4)啮齿动物发现捕食者(鸟类捕食者)的能力更强;啮齿动物阻止鸟类捕食的能力增强
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
2、研究生态系统中的能量流动,可以科学规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;还可以调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分。
【小问1详解】
草原生态系统的结构包括:生态系统的组成成分和营养结构。草地具有的多种价值,如直接价值和间接价值,间接价值体现在防风固沙、水土保持、涵养水源等方面。
【小问2详解】
啮齿动物适度挖洞的行为能够疏松土壤,增加土壤中氧气含量促进植物根系有氧呼吸,有利于植物吸收无机盐离子,进而促进植物生物量的增加;啮齿动物适度的挖洞行为能疏松土壤,增加土壤中氧气含量,促进土壤中好氧微生物的分解作用,将土壤中的有机物分解为无机物,为植物提供营养,因此啮齿动物适度挖洞的行为有利于植物生物量的提高。
【小问3详解】
重度放牧导致生境简化使啮齿动物增加,啮齿动物增加又会加速草地生境简化,越来越偏离初始状态,这属于正反馈调节。结合以上信息可知,适度放牧能够避免草原中啮齿动物的爆发,从能量流动的角度分析适度放牧还具有调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分。
【小问4详解】
根据题干信息并从啮齿动物的角度分析,啮齿动物随着植物盖度减少更加活跃,生存能力更强的原因是:啮齿动物发现捕食者(鸟类捕食者)的能力更强,更加有利于躲避;啮齿动物阻止鸟类捕食的能力增强。
25. 遗传学技术在突变检出领域中有着重要的贡献与作用。
(1)Muller-5技术常用于果蝇X染色体上突变的检出,已知果蝇棒眼对圆眼为显性,红眼对杏色眼为显性,且控制这两对相对性状的基因皆位于X染色体上。下图为利用Muller-5品系雌果蝇检测基因突变的过程图。不考虑交叉互换。
为检测出果蝇X染色体上是否发生了突变,F1代需进行_____(填“自由交配”“自交”或“单对交配”)获得F2代。现有某纯合致死突变基因被检出,则在F2代中,最好选取性状为_____果蝇进一步研究该突变基因的作用。
(2)PCR扩增法可用于基因点突变的检出,其基本原理是,如果引物的3'端碱基与模板碱基不互补,则用耐热DNA聚合酶无法延伸。已知某变异果蝇品种在Badh2基因的EXON7区出现了一个8bp的碱基对缺失和三个位置的碱基替换(其他序列与野生型一致),为了检测该变异,现设计以下四条引物进行PCR(如图所示)。
除了题干中提到的引物、耐热DNA聚合酶和DNA模板外,PCR反应体系中还需添加_____。若在8bp缺失型的DNA样本中同时加入四条引物进行PCR扩增,实验结束后应使用_____技术对产物进行检测,且理论上可以得到_____种序列不同的DNA片段。
(3)在检出突变基因后,科学家往往利用基因工程的方式获得该基因对应的蛋白质并进行下一步研究。如图为构建重组质粒的流程示意图,在该过程中,应使用_____对质粒S进行酶切。将重组质粒通过转化导入亮氨酸合成缺陷细菌后,应使用_____(填“添加亮氨酸”或“不添加亮氨酸”)的选择培养基,同时挑取_____(填“有绿色荧光”或“没有绿色荧光”)的菌落进行进一步鉴定。
【答案】(1) ①. 单对交配 ②. 棒眼红眼雌
(2) ①. 四种脱氧核糖核苷酸(dNTP)、缓冲溶液 ②. 琼脂糖凝胶电泳 ③. 2 ##两
(3) ①. BamH Ⅰ和Hind Ⅲ ②. 不添加亮氨酸 ③. 没有绿色荧光
【解析】
【分析】1、根据题意,Muller-5技术常用于果蝇X染色体上突变的检出,由于突变具有随机性和不定向性,为了准确判断X染色体是否发生突变,宜用子代单对交配。
2、在构建重组质粒时,使用两种酶切出不同黏性末端有利于目的基因正向插入。
【小问1详解】
根据题意,Muller-5技术常用于果蝇X染色体上突变的检出,由于突变具有随机性和不定向性,为了准确判断X染色体是否发生突变,F1代需进行单对交配获得F2代。假设控制棒眼/圆眼和红色眼/杏色眼的相关基因用A/a、B/b表示,则图中亲本基因组合为XAbXAb×XaBY,F1基因型为XAbXaB、XAbY,F1雌雄交配,F2基因型为XAbXAb、XAbXaB、XAbY、XaBY,已知有某纯合致死突变基因被检出,则XaBY个体死亡,则在F2代中,最好选取性状为棒眼红眼雌(XAbXaB)果蝇进一步研究该突变基因的作用。
【小问2详解】
在进行PCR扩增时,PCR反应体系中需添加引物、耐热DNA聚合酶、DNA模板、四种脱氧核糖核苷酸(dNTP)和缓冲溶液。若在8bp缺失型的DNA样本中同时加入四条引物进行PCR扩增,实验结束后应使用琼脂糖凝胶电泳技术对产物进行检测,根据题意如果引物的3'端碱基与模板碱基不互补,则用耐热DNA聚合酶无法延伸,引物3的碱基能够与8bp缺失型右端序列完全互补配对,即引物1和引物3组合能成功扩增,而引物2的3'端碱基不能与8bp缺失型另一条链互补配对,无法延伸,无论EXON7区是否缺失或者替换,引物1和引物4都能够成功扩增,所以理论上可以得到2种序列不同的DNA片段。
【小问3详解】
根据目的基因两端的粘性末端可知,初步可以选出BamH Ⅰ、Hind Ⅲ和Bgl Ⅱ,当选择Hind Ⅲ和Bgl Ⅱ时,无法判断受体细胞中的质粒是否插入目的基因,而选择BamH Ⅰ和Hind Ⅲ时,GFP基因被破坏,无法发出绿色荧光,可以通过荧光有无判断受体细胞中的质粒是否插入目的基因,故应使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ对质粒S进行酶切。将重组质粒通过转化导入亮氨酸合成缺陷细菌后,由于重组质粒含有亮氨酸合成基因,应使用不添加亮氨酸的选择培养基,又因为GFP基因被破坏,无法发出绿色荧光,应挑取没有绿色荧光的菌落进行进一步鉴定。
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热身训练2 生物学
一、选择题:每小题只有一个选项正确
1. 在出芽酵母中,溶酶体样液泡和线粒体之间存在功能上的联系。具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸)。下列叙述错误的是( )
A. H+以主动运输的方式从细胞质基质进入液泡
B. 液泡是一种酸性细胞器,能促进蛋白质降解
C 添加ATP水解酶抑制剂可使有氧呼吸受抑制
D. 液泡酸化异常可导致线粒体中积累大量铁离子
2. 为研究人的基因Myc和Ras的功能,科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc+Ras,基因均过量表达),发现这些小鼠随时间进程,体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 上述两种基因均为原癌基因
B. 三组小鼠的肿瘤细胞均有无限增殖的能力
C. 两种基因在人体细胞内编码结构异常的蛋白质
D. 两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
3. ABC转运蛋白主要分为TMD(跨膜区)和NBD(ATP结合区)两部分。研究表明,某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A. TMD的亲水性氨基酸比例比NBD高
B. 游离的氨基位于ABC转运蛋白的肽链的两端或R基
C. 物质转运过程中ABC转运蛋白空间结构不会发生改变
D. 肿瘤细胞合成大量的ABC转运蛋白会使耐药性增强
4. 硅藻(真核生物)有着奇特的繁殖方式,其含硅外壳无法生长,由大的上壳扣住小的下壳形成,分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳,形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞(如图)。当该物种繁殖到若干代后,有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。下列有关叙述正确的是( )
A. 能在光学显微镜下看到硅藻细胞的双层核膜
B. 1个硅藻细胞繁殖代后,与母体大小相同子细胞数大于或等于1
C. 1个母体繁殖3次后,形成4个大小与B细胞相同的子细胞
D. 硅藻繁殖时,不一定会出现DNA双螺旋解旋的现象
5. 人(2n=46)的性原细胞既可进行有丝分裂产生更多的性原细胞,也可进行减数分裂产生配子。下图中的a~e表示人的性原细胞进行分裂时处于不同时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A. 有丝分裂的过程,细胞的变化依次为:c→d→e→c
B. 减数分裂的过程,细胞的变化依次为:c→d→c→b→a
C. a、b中一定不含同源染色体,d、e中一定含同源染色体
D. 核基因的转录可发生在c中,c不一定发生核基因的转录
6. 家蚕(2n=28)为ZW型性别决定生物。雌家蚕的一个卵原细胞中,其染色体上的DNA分子双链用放射性32P标记,将其置于不含32P的培养基中培养进行分裂,形成了4个子细胞。下列叙述错误的( )
A. 若进行减数分裂,且未发生交换现象,则产生的子细胞均含有放射性
B. 若进行有丝分裂,则子细胞中可能有2个子细胞的Z染色体含放射性
C. 若子细胞为卵细胞,且发生交换现象,子细胞可能无Z染色体也无放射性
D. 若子细胞为卵原细胞,在分裂过程中细胞内可能出现2个或4个染色体组
7. 研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉,可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目,结果如下图。下列分析不正确的是( )
A. 甲是二倍体幼胚,乙是单倍体幼胚
B. 甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制
C. 乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期
D. 比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S
8. 研究人员用基因型为AABB与aabb的植株杂交产生F₁,对F₁的花粉粒进行荧光标记,用红色荧光标记A基因,绿色荧光标记B基因。对F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目,结果如下表。
荧光颜色
黄色
绿色
红色
花粉粒数目
8000
499
501
注:红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光。
下列叙述正确的是( )
A. A/a基因的遗传遵循分离定律
B. F1的花粉粒中有一部分无荧光
C. 亲本中A基因与B基因在同一条染色体上
D. F1产生的基因重组型花粉粒占比约为1/9
9. 研究发现果蝇复眼的一种感光细胞同时释放组胺和乙酰胆碱两种神经递质,其中组胺与精细的运动视觉信号传递有关,乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律,其形成的突触结构及作用机理如下图。据此分析不正确的是( )
A. 伞形神经元、视神经元膜上的受体与不同的神经递质结合,可引发不同的生理效应
B. 两种神经递质均以胞吐形式通过突触前膜释放
C. 两种神经递质均只与突触后膜上受体结合
D. 感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度
10. 豹子每次觅食羚羊都要花上好多心思,讲究策略,本来隐藏得很好准备突击时,一阵风过来可能所有羚羊就跑了,因为豹子身上有很重的气味,而羚羊嗅觉又很灵敏。豹子为了去掉自身的气味,它会找到羚羊的尿或其它动物的屎尿在地上滚动,身上沾上尿屎后再去攻击羚羊。下列叙述错误的是( )
A. 豹子很重的气味和羚羊灵敏的嗅觉是长期自然选择的结果
B. 豹子在自己领地活动范围大,通过扩大生态足迹宣示主权
C. 豹子的种群数量受非生物因素和生物因素的影响
D. 豹子身上的气味在调节种间关系方面起着重要作用
11. 体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后,供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是( )
A. 胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚
B. 动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术
C. Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程
D. 胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果
12. 长日照植物是指在日照长度长于临界日长才能正常开花的植物,短日照植物是指在日照长度短于临界日长才能正常开花的植物。短日照植物苍耳的临界日长是15.5小时。把5株苍耳植株互相嫁接在一起,如果把一株上的一张叶片放在短日照下,即使其他植株都处于长日照下,也都可以开花。下列有关叙述错误的是( )
A. A组叶片的光照时间短于临界日长,B组叶片的光照时间长于临界日长
B. 若A组叶片的光照时间长于临界日长,其他条件不变,则B组植株开花
C. 若B组叶片的光照时间短于临界日长,其他条件不变,则B组植株开花
D. 实验结果表明叶片可以感受临界日长信息,并且产生的信号可以传递
13. 如图为酱油的制作流程,其中米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油所需的蛋白酶、脂肪酶等,该过程需要提供营养物质、通入空气。下列说法正确的是( )
A. 大豆、小麦都要蒸煮的目的是为了杀死种子胚
B. 发酵罐发酵需要将罐内的pH控制在中性或弱碱性条件下
C. 发酵罐发酵类型为有氧发酵,而发酵池发酵为无氧发酵
D. 发酵过程中的反应均发生在胞内
14. “置位点”为生态系统所具有的某个平衡状态。如图所示,其中A、B、C表示其生物成分,箭头表示物质的传递方向。下列叙述正确的是( )
A. 置位点具有的特征是结构平衡、功能平衡和收支平衡
B. B与C表示消费者,且两者的关系是捕食关系
C. 该系统自我调节能力与A、B、C的种类无关
D. 处于置位点的农田生态系统,则不需要向系统施加氮肥
15. HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋白基因特异性表达后分泌至输卵管内,参与构成鸡蛋清的蛋白质。下图是利用基因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。几种可供选择的限制酶识别序列如下,下列叙述正确的是( )
A. ①为逆转录过程,该过程需要逆转录酶、4种游离的核糖核苷酸等组分
B. 目基因与鸡卵清蛋白基因启动子拼接前应先在目的基因两端分别引入EcoRI和HindⅢ的识别序列,拼接前载体用MfeI和HindⅢ切割
C. 利用PCR扩增目的基因时,反应缓冲溶液中一般要加入Mg2+的目的是维持渗透压稳定
D. 利用鸡输卵管生物反应器生产HA蛋白可以大规模用于禽流感疫苗制备
二、不定项选择:
16. M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体,其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示,其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A. M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成引物来引导子链延伸
B. SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制
C. 过程⑥得到的单链环状DNA是过程②~⑤中新合成的DNA
D. 过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键,合成6407个磷酸二酯键
17. 排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生神经冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。如图是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图,数字代表结构。下列叙述正确的是( )
A. 当交感神经兴奋,副交感神经受到抑制时,膀胱会缩小
B. 婴儿经常尿床的原因与成人尿失禁的原因相同
C. 饮水不足时机体通过神经调节使X分泌量增加
D. 当环境温度从25℃降到2℃时,⑦处会感觉到冷,X的分泌量会减少
18. 某家系中甲病和乙病的系谱图如图所示。两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。下列叙述正确的是( )
A. 控制甲病的基因的遗传遵循自由组合定律
B. Ⅱ-4与Ⅱ-5的基因型可能相同
C. 进一步分析Ⅱ-4的X染色体的基因组成可确定乙病的遗传方式
D. 若乙病是常染色体显性遗传病,Ⅲ-3为纯合子的概率为1/12
19. 以玄参茎段为外植体,在MS培养基中和多种激素的作用下,外植体经诱导产生丛芽和不定根,将幼苗转移至蛭石或珍珠岩等环境中,经炼苗和壮苗后再移栽入土。下图为植物组织培养的流程图,相关判断正确的是( )
①外植体的选择及其消毒
→
②外植体的接种及愈伤组织诱导
→
③丛芽与不定根的诱导
→
④炼苗与移栽
A. MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养
B. 过程①可以用次氯酸钠和70%的酒精进行混合消毒
C. 过程②为外植体的脱分化,与基因的选择性表达有关
D. 过程③诱导形成丛芽和不定根,效果与激素比例有关
20. 双向启动子可同时结合两个 RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,研究人员构建了下图所示的表达载体,以检测双向启动子作用效果。下列分析不正确的是( )
A. 可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B. 为连入GUS 基因,需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
三、非选择题
21. 近年来我国探索并推广玉米-大豆带状复合种植技术,通过大豆、玉米高矮作物空间错位搭配(如图所示),最大限度发挥土地潜力,助农增产增收。
项目
品系甲
品系乙
正常光
弱光
正常光
弱光
净光合速率(μmolCO2/m2•s)
11.39
10.18
11.64
6.25
叶绿素含量(mg/g)
178
2.01
1.41
2.32
气孔导度(molH2O/ m2•s)
0.05
0.11
0.12
0.04
胞间CO2浓度(μmolCO2/m2•s)
111.8
216.2
274.2
207.2
回答下列问题:
(1)玉米-大豆带状复合种植技术能增产增收的原因:①大豆根系中的根瘤菌具有良好固氮能力,氮素可用于合成____(写出2种)等物质,参与光合作用过程。②充分利用边行优势(大田种植时,边行作物的生长发育比中间行作物表现好),这种优势出现的原因是____。
(2)玉米-大豆带状复合种植时若间距过小,大豆容易因玉米遮阴出现茎秆过度伸长的现象,这虽有利于长高,吸收更多光能,但由于需要消耗更多光合产物用于长高,使得光合产物向种子转移量____(填“减少”、“增多”、“不变”),导致大豆收成有所降低。表格为甲、乙两个品系的大豆植株分别置于正常光和弱光下处理后相关光合作用参数。
①叶肉细胞中的叶绿素分布在____,作用是____,主要吸收可见光中的____。分析表格数据,在弱光下品系甲、乙的大豆植株叶绿素含量均升高,其生理意义是____。
②依据上表数据可知,品系____的大豆植株耐阴能力更强,判断依据是____。
(3)综上分析,玉米-大豆带状复合种植技术产生的生态效益有____。
22. 通过花药离体培养的方法获取单倍体,技术难度高,效率低下。科学家在玉米中发现了一个孤雌生殖诱导系,它作父本与其他品系杂交时,可诱发后代中出现一定数量的单倍体。吉林农业科学院在此基础上研制了平均单倍体诱导率提高10倍的吉高诱3号,为便于筛选,科研人员将共同控制紫色素合成的A、R两种外源基因导入吉高诱3号玉米(正常玉米表型为白色,缺乏A、R则视作a、r)。A和R基因共存时,玉米籽粒为紫色,其余为白色。研究过程中某两种转基因品系多次杂交,结果如图所示。不考虑染色体互换,请分析下列问题。
(1)通过花药离体培养的方法获取单倍体依据的育种原理是______,用单倍体来辅助育种,最大的优势是____________。
(2)研究发现,孤雌生殖诱导系的磷脂酶基因ZmPLA1突变,导致精子细胞膜结构不完整或脆弱。据此请推测该品系能诱导产生单倍体后代的原因:____________。
(3)据图示杂交结果,A、R基因的遗传____________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,亲代白粒玉米的基因型可能为____________。F1紫粒玉米自交,F2中白粒玉米的比例为____________。
(4)基因型为AARR的吉高诱3号品系作父本与正常品系杂交时,产生的单倍体及二倍体种子的颜色分别为____________。现有具特定优良性状的杂交子一代植株甲,请写出利用基因型为AARR的吉高诱3号品系与之杂交,以培育出符合育种目标的纯合子的方法:____________。
23. 近年流行“抗糖饮食法”预防衰老,有人为此彻底拒绝糖分摄入,连主食和水果也不吃。人们“抗糖”的原因是高浓度的葡萄糖等还原糖与皮肤中的胶原蛋白在非酶促条件下会发生一系列反应,形成不可逆的终末产物——晚期糖基化终末产物(AGEs)。AGEs会让皮肤中的弹性纤维变得僵硬,形成皱纹和斑点。
(1)人体短期缺乏食物中的糖类来源,维持血糖浓度的途径还有__________和__________,而长期没有糖类来源,会严重影响机体对__________的需求。
(2)抗性糊精是一种水溶性膳食纤维,食品研发人员研发了一种以抗性糊精部分替代低筋面粉的改良饼干。为研究食用这种饼干后的血糖浓度变化,以50g药品级无水葡萄糖为参考食物,以97.6g改良饼干作为实验组,定时检测食用后血糖浓度的变化,结果如下图所示。
根据实验设计原则可推算,每100g改良饼干中人体可吸收的糖类含量为______g(计算结果精确到小数点后一位)。
(3)要进一步说明饼干的改良效果,实验应再增加的对照组是__________________。
(4)由图1推测.改良饼干______(填“缓解”或“加剧”)了AGEs的形成,综合题干信息,你认为“抗糖”预防衰老合理的饮食方法是什么?并对此加以解释。____________________。
24. 天敌捕食是驱动食草动物种群动态变化的重要力量。大规模野外调查表明,重度放牧通过减少植物盖度简化了生境结构,导致鸟类攻击频率降低,草原中啮齿动物(草食性)数量增加甚至爆发。相关的野外实验表明,随着植物盖度的减少,啮齿动物往往更加活跃,生存能力更好。啮齿动物过度采食、挖洞、推土造丘等行为会造成草地生境破碎化。
(1)草原生态系统的结构包括:________。草地具有的间接价值体现在_____________等方面。(答出1点即可)
(2)啮齿动物适度挖洞的行为有利于植物生物量的提高,原因是______________。
(3)重度放牧导致生境简化使啮齿动物增加,啮齿动物增加又会加速草地生境简化,这属于____________调节。结合以上信息可知,适度放牧能够避免草原中啮齿动物的爆发,从能量流动的角度分析适度放牧还具有___________的意义。
(4)根据题干信息并从啮齿动物的角度分析,啮齿动物随着植物盖度减少更加活跃,生存能力更强的原因是____________。
25. 遗传学技术在突变检出领域中有着重要的贡献与作用。
(1)Muller-5技术常用于果蝇X染色体上突变的检出,已知果蝇棒眼对圆眼为显性,红眼对杏色眼为显性,且控制这两对相对性状的基因皆位于X染色体上。下图为利用Muller-5品系雌果蝇检测基因突变的过程图。不考虑交叉互换。
为检测出果蝇X染色体上是否发生了突变,F1代需进行_____(填“自由交配”“自交”或“单对交配”)获得F2代。现有某纯合致死突变基因被检出,则在F2代中,最好选取性状为_____果蝇进一步研究该突变基因的作用。
(2)PCR扩增法可用于基因点突变的检出,其基本原理是,如果引物的3'端碱基与模板碱基不互补,则用耐热DNA聚合酶无法延伸。已知某变异果蝇品种在Badh2基因的EXON7区出现了一个8bp的碱基对缺失和三个位置的碱基替换(其他序列与野生型一致),为了检测该变异,现设计以下四条引物进行PCR(如图所示)。
除了题干中提到的引物、耐热DNA聚合酶和DNA模板外,PCR反应体系中还需添加_____。若在8bp缺失型的DNA样本中同时加入四条引物进行PCR扩增,实验结束后应使用_____技术对产物进行检测,且理论上可以得到_____种序列不同的DNA片段。
(3)在检出突变基因后,科学家往往利用基因工程的方式获得该基因对应的蛋白质并进行下一步研究。如图为构建重组质粒的流程示意图,在该过程中,应使用_____对质粒S进行酶切。将重组质粒通过转化导入亮氨酸合成缺陷细菌后,应使用_____(填“添加亮氨酸”或“不添加亮氨酸”)的选择培养基,同时挑取_____(填“有绿色荧光”或“没有绿色荧光”)的菌落进行进一步鉴定。
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