精品解析:广西柳州市第三中学2023-2024学年高三下学期4月月考生物试题
2024-07-27
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | 柳州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.47 MB |
| 发布时间 | 2024-07-27 |
| 更新时间 | 2025-06-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46548810.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
柳州市第三中学生物学2024届高考模拟试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16题。第1-12题每题2分;第13-16题每题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 阿莫西林对大多数致病菌有强大的杀菌作用,某人因长期服用阿莫西林后,医生在其呼吸系统中发现了某种链球菌的抗药性增强。下列叙述正确的是( )
A. 阿莫西林导致该链球菌发生抗药性变异
B. 该链球菌的遗传物质主要位于细胞核中的染色体上
C. 该链球菌含量最多的有机物是蛋白质
D. 该链球菌的抗药性增强,说明产生了一个新物种
2. 人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述正确的是( )
A. 细胞的衰老表示生物体各种功能的衰退,是一种不正常的状态
B. 人在胚胎时期尾巴的消失是细胞凋亡的结果
C. 细胞进入衰老状态,各种酶活性都下降
D. 细胞分化过程中遗传物质发生改变
3. DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化下,DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被选择性地添加甲基。DNA高度甲基化首先会影响DNA结构,进而阻遏基因转录,引起基因沉默。科研人员将甲基化和非甲基化的肌动蛋白基因和质粒重组后,分别导入培养的肌细胞,实验结果显示二者转录水平相同。下列推测合理的是( )
A. DNA高度甲基化会影响DNA结构,也改变了基因中碱基对的排列顺序
B. DNA高度甲基化可能会影响RNA聚合酶与基因的结合,导致基因沉默
C. 实验中甲基化的肌动蛋白基因能正常转录,说明基因甲基化的过程是可逆的
D. 实验中甲基化肌动蛋白基因能正常转录,可能是去甲基化的酶发挥了作用
4. 痛风是指人体内长期嘌呤代谢异常或尿酸排泄减少,使血液中尿酸含量持续偏高所引起的疾病。下列有关叙述错误的是( )
A. 人体内含有嘌呤的物质有DNA、RNA、ATP等
B. 痛风说明人体内环境稳态的调节能力是有限的
C. 当人体内尿酸含量过高属于稳态失调现象
D. 正常人体输尿管中的尿素可维持内环境pH相对稳定
5. 下列关于传统发酵技术的叙述,错误的是( )
A. 制作酸奶所利用的微生物是醋酸菌
B. 腐乳制作过程中,毛霉将蛋白质分解产生小分子的肽和氨基酸
C. 乙醇既是果酒发酵的产物,也是果醋发酵的底物,又可抑制杂菌繁殖
D. 泡菜腌制过程中亚硝酸盐的含量变化总体上呈现先增加后减少
6. 拥抱给人带来力量,拥抱可以促进多巴胺(一种神经递质)和催产素的分泌,多巴胺让人感到快乐,而催产素带来安心感。下列有关多巴胺和催产素的叙述,错误的是( )
A. 都是信息分子,起到催化作用
B 催产素可以注射
C. 都是作用后被酶降解
D. 催产素和多巴胺都是直接进入内环境随体液运输到全身
7. 人体皮肤受伤后,细菌侵入人体引起的免疫过程如下图所示(图中A代表细菌),下列叙述错误的是( )
A. 该过程属于体液免疫
B. 抗原呈递细胞可对侵入人体的细菌进行摄取、处理和呈递
C. 巨噬细胞只参与特异性免疫
D. 辅助T性细胞释放细胞因子促进B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞
8. 杉木林的郁闭度较大,导致林下草本及灌木较为稀疏。在杉木的林冠层中产生空隙的部分叫做林隙,是幼苗生长的重要场所。下列叙述正确的是( )
A. 在林下不同种群的种群密度存在差别体现了群落的水平结构
B. 幼苗在春夏季生长较快,主要是受到光照、温度、水分等因素影响,属于密度制约因素
C. 随郁闭度增大,杉木林的丰富度降低,抵抗力稳定性越强
D. 林隙越大的地方,随树龄增加种内竞争加剧,成年后种群密度越大
9. 油菜花可以分泌某种香味和通过其鲜艳的颜色吸引菜粉蝶为其传粉,某种雌性菜粉蝶能向体外释放具有特殊气味的物质引诱雄性菜粉蝶前来交配。下列说法错误的是( )
A. 不同种类的油菜花可以分泌不同类型的香味物质,说明基因突变具有不定向性
B. 油菜花的分泌细胞能产生某种香味物质是油菜花对环境的一种适应
C. 不同种类的油菜花吸引不同种类的菜粉蝶来传粉,是协同进化的结果
D. 油菜花可以分泌某种香味物质和通过其鲜艳的颜色,属于物理信息
10. 凉拌鱼腥草是广西常见的食物,鱼腥草里的鱼腥草素、槲皮素槲皮甙等物质具有明显清热解毒、利尿通淋的功效。现研究人员欲对鱼腥草进行组织培养并提取鱼腥草素,下列叙述正确的是( )
A. 为扩大培养,植物组织培养用液体培养基
B. 可从愈伤组织中提取分离得到鱼腥草素
C. 最好选取成熟的叶片作为外植体进行培养
D. 生长素/细胞分裂素比值高时,可促进愈伤组织形成
11. 我国科学家通过红外触发相机技术监测到广西崇左白头叶猴的种群数量由原来的300多只恢复到了现在的1400多只。通过多年的努力,其数量明显增加。下列说法错误的是( )
A. 跟踪研究白头叶猴的数量特征及变化规律,属于种群水平的研究
B. 调查白头叶猴的方法有多种,如无人机航拍法、足迹法等
C. 天敌总生物量、植被因素、人为干扰、地理因素等均影响白头叶猴的种群密度
D. 直接决定白头叶猴种群数量的因素只有出生率、死亡率
12. 下表细胞工程技术应用中各组所选择的实验材料及材料特点与实验目的匹配错误的是( )
组别
实验目的
实验材料
材料特点
1
克隆高产奶牛
次级卵母细胞与体细胞
次级卵母细胞去核留质
2
突变体的利用
茎尖
分裂能力强,易诱发突变
3
培育西红柿-马铃薯超级杂种
花粉粒
易于获取,易于组织培养
4
产前性别鉴定及基因诊断
内细胞团
分裂能力强,具有全套遗传物质
A. 1和2 B. 2和3 C. 3和4 D. 2和4
13. 如图所示大肠杆菌DNA进行转录和翻译的模式图,下列相关叙述正确的是( )
A. RNA聚合酶结合位置包含了DNA的整个解旋区域
B. RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从3'向5'
C. 图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度基本相同
D. 大肠杆菌DNA进行转录和翻译过程主要发生在细胞核中
14. 耐盐植物能够在高盐胁迫的逆境中正常生长,其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。下图耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,下列叙述错误的是( )
A. 图中SOS1、HKT1和NHX需要在核糖体上合成
B. 抑制细胞呼吸会降低盐碱地植物细胞液的浓度,不利于其渗透吸水
C. 当高盐胁迫时,Na+进入根细胞需要ATP提供能量
D. 膜两侧的H+浓度差与耐盐植物对离子毒害的抗性强弱有关
15. 放牧强度可影响草地的物质循环和能量流动。如图表示某草地在不同放牧强度下牧草净初级生产量(即用于生长、发育、繁殖的能量)的变化。其中G0为不放牧,G1~G3为放牧强度逐渐增强。下列叙述错误的是( )
A. 在生态系统的生物成分中,生产者体内的有机物可能会被分解者利用
B. 8~10月不放牧草地净初级生产最较低原因可能是缺乏肥料、植株衰老组织较多
C. 8月不放牧草地净初级生产量低于放牧草地,其物质循环速率通常快于放牧草地
D. 5~10月最适放牧强度为G2,可被初级消费者利用的总能量最多月份是6月
16. 白细胞介素-2(IL-2)是一种细胞因子,含有3个半胱氨酸,分别位于58、105、125位,现用大肠杆菌生产IL-2,为保证产物活性,将其基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列。下列叙述错误的是( )
A. 突变的IL-2基因的序列发生了碱基对的增添
B. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现
C. 蛋白质工程的操作流程与中心法则的流动方向相反,即:蛋白质→mRNA→DNA
D. 该技术可通过基因修饰或合成构建出了一种自然界中原先不存在的全新的基因
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 广西是我国最大甘蔗主产区,产糖量长期占全国六成以上。研究发现甘蔗除了和其他(C3植物一样具有卡尔文循环(RUBP羧化酶催化CO2与C5反应的初产物是C3,简称C3途径)外,还有另外一条固定CO2的途径,其固定CO2的初产物是C4,催化该反应的酶为PEP羧化酶,简称C4途径,这种植物称为C4植物,如图所示。(注:PEP羧化酶比RUBP羧化酶对CO2的亲合力更强)
(1)甘蔗在分蘖期需要追施氮肥,氮元素可以用来合成______(答出2种化合物)用以进行光合作用;C3植物卡尔文循环发生的场所是______。
(2)在高温干旱的条件下,绿色植物气孔会关闭,此时,______(填“C3”、或“C4”)植物的光合强度更大,原因是______。
(3)据图分析C4途径中PEP的再生途径是:______。
(4)在拔节生长期,甘蔗会分泌不同种类的植物激素调节甘蔗节间的形成和生长。其中______是促进节间伸长,引起植株增高的重要激素。某生物兴趣小组想通过喷施适当浓度的该激素来促进甘蔗的节间伸长以为达到增产的目的,若要探究该激素的最适浓度,正式实验前需要先做一个______,来检验实验设计的科学性和可行性。
18. 为响应国家政策开展“乡村振兴战略”,柳州三江某地以茶树—果树打造集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的生态农业“田园综合体”是乡村可持续性综合发展的新模式。
(1)“茶树—果树”种植模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行立体种植的优点是能够充分利用______和______等环境资源。区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是______。
(2)“万亩茶园盛开,出游踏青好时节。”该地成功将“茶树一果树”生态农场打造成乡村旅游综合体,促进农业产业升级增效。乡村游体现了生物多样性的______价值,主要体现了生态工程的______原理。
(3)可以在生态采摘园内设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防治害虫,从能量流动的角度分析,这样做的目的是______。
(4)其中示范村中某一池塘生态系统中部分营养级的能量流动情况如表所示,已知呼吸散失的能量与B的能量之和代表各营养级同化量,请回答以下问题:
营养级能量来源或去路
呼吸散失
B
同化人工投放的有机物中的能量
第一营养级
a1
b1
0
第二营养级
a2
b2
C2
第三营养级
a3
b3
C3
B代表的能量是各营养级______,其中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为______×100%。
19. 血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素,此过程由神经调节和体液调节共同实现。糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其发病率呈逐年上升趋势,请据图分析回答:
(1)人体血糖浓度上升时,______相关部位接受刺激并产生兴奋,最终使传出神经末梢释放的______与相应受体结合,使胰岛素分泌增多。
(2)据图分析,胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,促进______,从而促进组织细胞对葡萄糖的氧化分解、①______、②______,使血糖浓度降低。
(3)图中囊泡与细胞质膜相互转化______(填“需要”或“不需要”)消耗能量,若体内产生蛋白M数量减少,大部分囊泡不能与细胞膜融合,导致______增加不明显,血糖浓度______(填“上升”或“不变”、“下降”)
(4)糖尿病病因之一是患者血液中存在一种特异性抗体能与胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度______,引起胰岛素分泌量减少,使血糖浓度升高。从免疫学的角度分析,这种异常抗体引起的糖尿病在免疫学上属于______病。
20. 禽类羽毛五彩缤纷,羽毛的颜色表现为结构颜色和化学颜色的结合,结构颜色是由光反射产生,化学颜色由包含在羽毛毛囊中的黑色素造成。鸡的黑皮质素1受体基因(MC1R基因)是重要的调控基因之一,在控制黑素细胞合成的黑色素类型中起重要的作用。鸡的MC1R基因位于11号染色体,其等位基因E、eR、e+与相关性别、表型的对应情况如表1所示。
表1 鸡的MC1R基因的等位基因与性别、表型的对应情况
相关基因
E
eR
e+
性别
雌
雄
雌
雄
雌
雄
表型性状
全身黑羽
全身黑羽
金色颈羽
全身黑羽
棕胸黑背
黑胸红背
现某集团公司孵化场引进一批黑羽鸡,进行杂交实验后结果如表2所示。
表2 黑羽鸡杂交实验情况
实验
父本
母本
F1表型及比例
雌性
雄性
Ⅰ
黑羽
黑羽
全为全身黑羽
全为全身黑羽
Ⅱ
黑羽
黑羽
全身黑羽:金色颈羽=3:1
全为全身黑羽
Ⅲ
黑羽
黑羽
全身黑羽:棕胸黑背=3:1
全身黑羽:黑胸红背=3:1
回答下列问题。
(1)根据上述信息可以推断,MC1R基因的各等位基因中,显性基因是______。
(2)杂交实验Ⅱ亲本的基因型分别是:父本______,母本______。
(3)请利用表2中的亲本个体设计实验,通过一次杂交实验,确定等位基因E、eR、e+三者之间的显隐性关系(可用>表示,如E对eR为显性可表示为E>eR)。
实验设计:______。
实验结果预测及结论:______
21. 除草剂的有效成分草甘膦能够专一性抑制EPSP合酶的活性从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性,它在除掉杂草的同时也会使农作物受损。现以矮牵牛为实验材料,以EPSP合成酶基因为目的基因,探究利用转基因技术解决这个问题的一种方法:
(图中几种限制酶识别序列和切割位点分别为:Sau3AI↓GATC,BamHⅠ G↓GATCC,EcoRⅠ G↓AATTC,SmaⅠ CCC↓GGG,HindⅡ GTT↓AAC,KpnⅠ GGTAC↓C)
(1)与杂交育种相比,基因工程育种的优点有______(填序号)。
①操作方法简便 ②目的性强,能定向改造生物性状 ③育种周期短 ④不受生殖隔离限制,能克服远缘杂交不亲和障碍 ⑤安全性高,对生态没有威胁
(2)分别选用限制酶______和______处理含有目的基因的DNA和质粒,再用______(填“E.coli DNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”)处理并构建重组质粒。
(3)将目的基因导入矮牵牛体细胞内一般采用农杆菌转化法,其中转化是指______。
(4)为了检验重组质粒是否构建成功,提取大肠杆菌中的质粒为模板,设计相应的引物进行PCR扩增,PCR反应体系中需加入模板、______、4种脱氧核苷酸、引物、Mg2+、缓冲液等,再将扩增产物进行______来确定可用于导入酵母菌的重组质粒。第六次扩增需要引物______条。
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柳州市第三中学生物学2024届高考模拟试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16题。第1-12题每题2分;第13-16题每题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 阿莫西林对大多数致病菌有强大的杀菌作用,某人因长期服用阿莫西林后,医生在其呼吸系统中发现了某种链球菌的抗药性增强。下列叙述正确的是( )
A. 阿莫西林导致该链球菌发生抗药性变异
B. 该链球菌的遗传物质主要位于细胞核中的染色体上
C. 该链球菌含量最多的有机物是蛋白质
D. 该链球菌的抗药性增强,说明产生了一个新物种
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、阿莫西林是对产生抗药变异的链球菌进行选择,A错误;
B、链球菌没有染色体,不能产生染色体变异,B错误;
C、活细胞中含量最多的有机物是蛋白质,C正确;
D、该链球菌的抗药性增强,说明该链球菌发生了进化,但不能得出产生了一个新物种,D错误。
故选C。
2. 人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述正确的是( )
A. 细胞的衰老表示生物体各种功能的衰退,是一种不正常的状态
B. 人在胚胎时期尾巴的消失是细胞凋亡的结果
C. 细胞进入衰老状态,各种酶的活性都下降
D. 细胞分化过程中遗传物质发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】细胞分化概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
【详解】A、细胞的衰老表示生物体各种功能的衰退,是一种正常的状态,是一种自然规律,A错误;
B、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,人在胚胎时期尾巴的消失是细胞凋亡的结果,B正确;
C、细胞进入衰老状态,多种酶的活性下降,并不是各种酶的活性都下降,C错误;
D、细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质不发生改变,D错误。
故选B。
3. DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化下,DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被选择性地添加甲基。DNA高度甲基化首先会影响DNA结构,进而阻遏基因转录,引起基因沉默。科研人员将甲基化和非甲基化的肌动蛋白基因和质粒重组后,分别导入培养的肌细胞,实验结果显示二者转录水平相同。下列推测合理的是( )
A. DNA高度甲基化会影响DNA结构,也改变了基因中碱基对的排列顺序
B. DNA高度甲基化可能会影响RNA聚合酶与基因的结合,导致基因沉默
C. 实验中甲基化的肌动蛋白基因能正常转录,说明基因甲基化的过程是可逆的
D. 实验中甲基化的肌动蛋白基因能正常转录,可能是去甲基化的酶发挥了作用
【答案】BCD
【解析】
【分析】转录:以基因为单位进行,在同一个细胞内的不同基因可以选择性转录。
(1)概念:RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的 ,这一过程叫作转录。
(2)场所:主要是细胞核,在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
【详解】A、根据题意,DNA甲基化只是特定碱基添加了甲基,没有改变基因中碱基对的排列顺序,A错误;
B、DNA高度甲基化可能会影响基因的特定序列与RNA聚合酶结合,进而影阻遏基因的转录,使其沉默,B正确;
CD、根据题意,实验中肌动蛋白基因的甲基化并没有影响其转录水平,可能的原因是肌细胞中存在去甲基化的酶,将肌动蛋白基因的甲基去除,说明甲基化是可逆的,CD正确。
故选BCD。
4. 痛风是指人体内长期嘌呤代谢异常或尿酸排泄减少,使血液中尿酸含量持续偏高所引起的疾病。下列有关叙述错误的是( )
A. 人体内含有嘌呤的物质有DNA、RNA、ATP等
B. 痛风说明人体内环境稳态调节能力是有限的
C. 当人体内尿酸含量过高属于稳态失调现象
D. 正常人体输尿管中的尿素可维持内环境pH相对稳定
【答案】D
【解析】
【分析】ATP的中文名称是腺苷三磷酸,其结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖构成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。
【详解】A、DNA中含有腺嘌呤、鸟嘌呤,RNA中含有腺嘌呤、鸟嘌呤,ATP中含有腺嘌呤,A正确;
B、痛风是指人体内长期嘌呤代谢异常或尿酸排泄减少所引起的疾病,故痛风说明人体内环境稳态的调节能力是有限的,B正确;
C、人体内尿酸含量过高易引发痛风,属于稳态失调现象,C正确;
D、输尿管与外界环境相通,输尿管中的物质不属于内环境,因此输尿管中的尿素不能维持内环境pH相对稳定,D错误。
故选D。
5. 下列关于传统发酵技术的叙述,错误的是( )
A. 制作酸奶所利用的微生物是醋酸菌
B. 腐乳制作过程中,毛霉将蛋白质分解产生小分子的肽和氨基酸
C. 乙醇既是果酒发酵的产物,也是果醋发酵的底物,又可抑制杂菌繁殖
D. 泡菜腌制过程中亚硝酸盐的含量变化总体上呈现先增加后减少
【答案】A
【解析】
【分析】乳酸菌在无氧的条件下将有机物分解为乳酸,利用发酵技术,在鲜奶中加入乳酸菌可制成乳酸制品。
【详解】A、制作酸奶所利用的微生物是乳酸菌,A错误;
B、毛霉会分泌蛋白酶,在腐乳制作过程中,毛霉可以将蛋白质分解产生小分子的肽和氨基酸,B正确;
C、果酒发酵过程中,酵母菌在无氧条件下产生乙醇,在酸性缺氧的条件下,其他杂菌不能生长,所以乙醇是果酒发酵的产物,在葡萄糖缺乏,氧气充足的条件下,醋酸菌可以将乙醇氧化为醋酸,所以乙醇也是果醋发酵的底物,又可以抑制杂菌繁殖,C正确;
D、泡菜腌制过程中,发酵初期有一部分硝酸盐还原菌的活动,亚硝酸盐含量会增加,发酵中期由于乳酸的量大量积累,硝酸盐还原菌受到抑制,同时形成的亚硝酸盐又被分解,因而亚硝酸盐含量下降,故泡菜腌制过程中亚硝酸盐的含量变化总体上呈现先增加后减少,D正确。
故选A。
6. 拥抱给人带来力量,拥抱可以促进多巴胺(一种神经递质)和催产素的分泌,多巴胺让人感到快乐,而催产素带来安心感。下列有关多巴胺和催产素的叙述,错误的是( )
A. 都是信息分子,起到催化作用
B. 催产素可以注射
C. 都是作用后被酶降解
D. 催产素和多巴胺都是直接进入内环境随体液运输到全身
【答案】A
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质或RNA,具有专一性、高效性等特点。
【详解】A、多巴胺(一种神经递质)和催产素(一种激素)都是信息分子,无催化作用,酶具有催化作用,A错误;
B、催产素是肽类激素,可以注射,B正确;
C、神经递质和激素发挥完作用后一般要被相应的酶降解或灭活,C正确;
D、催产素是一种激素,多巴胺是一种神经递质,二者都是直接进入内环境随体液运输到全身,D正确。
故选A。
7. 人体皮肤受伤后,细菌侵入人体引起的免疫过程如下图所示(图中A代表细菌),下列叙述错误的是( )
A. 该过程属于体液免疫
B. 抗原呈递细胞可对侵入人体的细菌进行摄取、处理和呈递
C. 巨噬细胞只参与特异性免疫
D. 辅助T性细胞释放细胞因子促进B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞
【答案】C
【解析】
【分析】1、若病毒存在于体液中,主要靠浆细胞分泌抗体作战。2、若病毒侵入细胞,则会发生细胞免疫,其过程为:抗原呈递细胞将抗原呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子作用于细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞与靶细胞接触,使其裂解。
【详解】A、根据图中产生抗体可知,该过程属于体液免疫,A正确;
B、抗原呈递细胞可对侵入人体的细菌进行摄取、加工和处理,并呈递给辅助性T细胞,B正确;
C、巨噬细胞不仅参与图中的体液免疫,还可参与非特异免疫的第二阶段,C错误;
D、体液免疫中,辅助T性细胞释放的细胞因子能促进B细胞的增殖分化,促进B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,D正确。
故选C。
8. 杉木林的郁闭度较大,导致林下草本及灌木较为稀疏。在杉木的林冠层中产生空隙的部分叫做林隙,是幼苗生长的重要场所。下列叙述正确的是( )
A. 在林下不同种群的种群密度存在差别体现了群落的水平结构
B. 幼苗在春夏季生长较快,主要是受到光照、温度、水分等因素影响,属于密度制约因素
C. 随郁闭度增大,杉木林的丰富度降低,抵抗力稳定性越强
D. 林隙越大的地方,随树龄增加种内竞争加剧,成年后种群密度越大
【答案】A
【解析】
【分析】①密度制约因素:一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素。②非密度制约因素:气温和干皇等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。
【详解】A、在林下,不同种群的种群密度存在差别的主要原因是接受的光照强度不同,体现了群落的水平结构,A正确;
B、幼苗在春夏季生长较快,是因为日照延长、气温升高、降水增多等非密度制约因素影响的,B错误;
C、随着郁闭度增大,杉木林的丰富度降低,其抵抗力稳定性越弱、恢复力稳定性越强,C错误;
D、林隙越大的地方,随树龄增加种内竞争加剧,成年后种群密度越小,D错误。
故选A。
9. 油菜花可以分泌某种香味和通过其鲜艳的颜色吸引菜粉蝶为其传粉,某种雌性菜粉蝶能向体外释放具有特殊气味的物质引诱雄性菜粉蝶前来交配。下列说法错误的是( )
A. 不同种类的油菜花可以分泌不同类型的香味物质,说明基因突变具有不定向性
B. 油菜花的分泌细胞能产生某种香味物质是油菜花对环境的一种适应
C. 不同种类的油菜花吸引不同种类的菜粉蝶来传粉,是协同进化的结果
D. 油菜花可以分泌某种香味物质和通过其鲜艳的颜色,属于物理信息
【答案】D
【解析】
【分析】①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等通过物理过程传递的信息。②化学信息:生物产生的可以传递信息的化学物质。③行为信息:动物的特殊行为,主要指各种动作,这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息。
【详解】A、基因突变的不定向性是指基因突变可以向不同的方向发生突变,故不同种类的油菜花可以分泌不同类型的香味物质,说明基因突变具有不定向性,A正确;
B、不同油菜花释放不同类型的香气对菜粉蝶进行了自然选择,油菜花的分泌细胞能产生某种香味物质是油菜花对环境的一种适应,B正确;
C、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,这就是协同进化,不同种类油菜花吸引不同种类的菜粉蝶来传粉,是协同进化的结果,C正确;
D、油菜花的香味属于化学信息,油菜花的颜色属于物理信息,D错误。
故选D。
10. 凉拌鱼腥草是广西常见的食物,鱼腥草里的鱼腥草素、槲皮素槲皮甙等物质具有明显清热解毒、利尿通淋的功效。现研究人员欲对鱼腥草进行组织培养并提取鱼腥草素,下列叙述正确的是( )
A. 为扩大培养,植物组织培养用液体培养基
B. 可从愈伤组织中提取分离得到鱼腥草素
C. 最好选取成熟的叶片作为外植体进行培养
D. 生长素/细胞分裂素比值高时,可促进愈伤组织形成
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响是: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,促进愈伤组织的形成。
【详解】A、植物组织培养所用的是固体培养基,A错误;
B、鱼腥草素是一种细胞代谢产物,可从愈伤组织中提取分离得到鱼腥草素,B正确;
C、最好选取幼嫩的叶片(分化程度低、全能性高)作为外植体进行培养,C错误;
D、生长素/细胞分裂素比值高时,可促进愈伤组织分化成根,D错误。
故选B。
11. 我国科学家通过红外触发相机技术监测到广西崇左白头叶猴的种群数量由原来的300多只恢复到了现在的1400多只。通过多年的努力,其数量明显增加。下列说法错误的是( )
A. 跟踪研究白头叶猴的数量特征及变化规律,属于种群水平的研究
B. 调查白头叶猴的方法有多种,如无人机航拍法、足迹法等
C. 天敌总生物量、植被因素、人为干扰、地理因素等均影响白头叶猴的种群密度
D. 直接决定白头叶猴种群数量的因素只有出生率、死亡率
【答案】D
【解析】
【分析】种群的数量特征包括:种群密度、出生率和死亡率,迁入率和迁出率,年龄结构、性别比例,其中种群密度是种群最基本的数量特征。
【详解】A、白头叶猴属于同一物种,跟踪研究白头叶猴的数量特征及变化规律,属于种群水平的研究,A正确;
B、调查白头叶猴的方法有多种,除了题干中的红外触发相机技术外,还可采用无人机航拍法、足迹法等,B正确;
C、天敌总生物量、植被因素、人为干扰、地理因素等均可能影响白头叶猴的出生率、死亡率、迁入率和迁出率等,进而影响白头叶猴的种群密度,C正确;
D、直接决定白头叶猴种群数量的因素有出生率、死亡率、迁入率和迁出率,D错误。
故选D。
12. 下表细胞工程技术应用中各组所选择的实验材料及材料特点与实验目的匹配错误的是( )
组别
实验目的
实验材料
材料特点
1
克隆高产奶牛
次级卵母细胞与体细胞
次级卵母细胞去核留质
2
突变体的利用
茎尖
分裂能力强,易诱发突变
3
培育西红柿-马铃薯超级杂种
花粉粒
易于获取,易于组织培养
4
产前性别鉴定及基因诊断
内细胞团
分裂能力强,具有全套遗传物质
A. 1和2 B. 2和3 C. 3和4 D. 2和4
【答案】C
【解析】
【分析】卵母细胞适于作为受体细胞,因为卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质。
【详解】1克隆动物用次级卵母细胞作为受体细胞,因为卵母细胞大,营养丰富,且细胞质物质能有效调控核发育,次级卵母细胞需要去核留质,1组正确;
2茎尖的分裂能力强,易诱发突变,突变率高,可用于获得突变体,2组正确;
3培育西红柿-马铃薯超级杂种植株,应选用两种植物的体细胞,不能选用花粉粒,3组错误;
4产前性别鉴定及基因诊断时,要选择囊胚的滋养层细胞而不是内细胞团,4组错误。
综上所述,3和4错误。
故选C。
13. 如图所示大肠杆菌DNA进行转录和翻译的模式图,下列相关叙述正确的是( )
A. RNA聚合酶结合位置包含了DNA的整个解旋区域
B. RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从3'向5'
C. 图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度基本相同
D. 大肠杆菌DNA进行转录和翻译过程主要发生在细胞核中
【答案】B
【解析】
【分析】转录是以一条脱氧核糖核苷酸链为模板;转录时是先以DNA单链为模板形成RNA-DNA杂交区域,然后RNA与DNA分离,形成RNA单链。
【详解】A、转录时,RNA聚合酶与模板链的启动子结合,启动转录,不包含DNA的整个解旋区域,A错误;
B、转录过程中,子链合成的方向是从5'向3',故RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从3'向5',B正确;
C、图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度不同,C错误;
D、大肠杆菌是原核生物,没有细胞核,D错误。
故选B。
14. 耐盐植物能够在高盐胁迫的逆境中正常生长,其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。下图耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,下列叙述错误的是( )
A. 图中SOS1、HKT1和NHX需要在核糖体上合成
B. 抑制细胞呼吸会降低盐碱地植物细胞液的浓度,不利于其渗透吸水
C. 当高盐胁迫时,Na+进入根细胞需要ATP提供能量
D. 膜两侧的H+浓度差与耐盐植物对离子毒害的抗性强弱有关
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图,根细胞的细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输,运输方式为主动运输。
【详解】A、图中SOS1、HKT1和NHX均为蛋白质,需要在核糖体上合成,A正确;
B、抑制细胞呼吸会减弱H+-ATP泵逆浓度梯度运输H+进入液泡,进而影响Na+进入液泡,从而降低盐碱地植物细胞液的浓度,不利于其渗透吸水,B正确;
C、据图可知,当高盐胁迫时,Na+进入根细胞的方式为协助扩散,不需要ATP提供能量,C错误;
D、H+通过主动运输被转运到细胞外,使细胞膜两侧H+的浓度差增大,为H+顺浓度梯度通过SOS1主动运输Na+创造条件,Na+运输出细胞外,能减弱Na+对细胞的毒害作用,因此膜两侧的H+浓度差与耐盐植物对离子毒害的抗性强弱有关,D正确。
故选C。
15. 放牧强度可影响草地的物质循环和能量流动。如图表示某草地在不同放牧强度下牧草净初级生产量(即用于生长、发育、繁殖的能量)的变化。其中G0为不放牧,G1~G3为放牧强度逐渐增强。下列叙述错误的是( )
A. 在生态系统的生物成分中,生产者体内的有机物可能会被分解者利用
B. 8~10月不放牧草地净初级生产最较低原因可能是缺乏肥料、植株衰老组织较多
C. 8月不放牧草地净初级生产量低于放牧草地,其物质循环速率通常快于放牧草地
D. 5~10月最适放牧强度为G2,可被初级消费者利用的总能量最多月份是6月
【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以看出,5~10月份都是放牧量为G2时草地净光合产量最大,且在6月份G2牧草净光合产量最高,因此G2为最适放牧强度。
【详解】A、生态系统的组成成分中,分解者的作用是将有机物分解为无机物,故生产者体内的有机物可能会被分解者利用,A正确;
B、8∼10月份不放牧草地净初级生产量较低的原因有过多枝叶对下层植物有遮光作用、植株衰老组织较多、缺少动物粪尿的施肥作用,B正确;
C、据图可知,8月份不放牧草地净初级生产量低于放牧草地,消费者可以加快物质循环,据此可推知,8月由于不放牧,缺少消费者,所以其物质循环速率通常慢于放牧草地,C错误;
D、从图中可以看出,5∼10月份都是放牧量为G2时草地净光合产量最大,因此G2是最适放牧强度。6月份G2牧草净光合产量最高,可被初级消费者利用的总能量最多,D正确。
故选C。
16. 白细胞介素-2(IL-2)是一种细胞因子,含有3个半胱氨酸,分别位于58、105、125位,现用大肠杆菌生产IL-2,为保证产物活性,将其基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列。下列叙述错误的是( )
A. 突变的IL-2基因的序列发生了碱基对的增添
B. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现
C. 蛋白质工程操作流程与中心法则的流动方向相反,即:蛋白质→mRNA→DNA
D. 该技术可通过基因修饰或合成构建出了一种自然界中原先不存在的全新的基因
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
【详解】A、由题意可知,为保证产物活性,将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列,只是一个氨基酸发生了改变,应该是发生了碱基对的替换,而不是碱基对的增添,A错误;
B、氨基酸的排列顺序是由基因决定的,因此完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现,B正确;
C、蛋白质工程基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→推测mRNA序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因),即蛋白质工程的操作流程与中心法则的流动方向相反,即:蛋白质→mRNA→DNA,C正确;
D、该技术为蛋白质工程,可通过基因修饰或合成构建出了一种自然界中原先不存在的全新的基因,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 广西是我国最大甘蔗主产区,产糖量长期占全国六成以上。研究发现甘蔗除了和其他(C3植物一样具有卡尔文循环(RUBP羧化酶催化CO2与C5反应的初产物是C3,简称C3途径)外,还有另外一条固定CO2的途径,其固定CO2的初产物是C4,催化该反应的酶为PEP羧化酶,简称C4途径,这种植物称为C4植物,如图所示。(注:PEP羧化酶比RUBP羧化酶对CO2的亲合力更强)
(1)甘蔗在分蘖期需要追施氮肥,氮元素可以用来合成______(答出2种化合物)用以进行光合作用;C3植物卡尔文循环发生的场所是______。
(2)在高温干旱的条件下,绿色植物气孔会关闭,此时,______(填“C3”、或“C4”)植物的光合强度更大,原因是______。
(3)据图分析C4途径中PEP的再生途径是:______。
(4)在拔节生长期,甘蔗会分泌不同种类的植物激素调节甘蔗节间的形成和生长。其中______是促进节间伸长,引起植株增高的重要激素。某生物兴趣小组想通过喷施适当浓度的该激素来促进甘蔗的节间伸长以为达到增产的目的,若要探究该激素的最适浓度,正式实验前需要先做一个______,来检验实验设计的科学性和可行性。
【答案】(1) ①. ATP、NADPH ②. 叶绿体基质
(2) ①. C4 ②. C4植物细胞内的PEP羧化酶比RUBP羧化酶对CO2的亲合力更强,C4植物可以利用含量很低的CO2进行光合作用,而C3植物不能
(3)C4释放出一个CO2并形成丙酮酸,丙酮酸再次进入叶肉细胞的叶绿体中,在有关酶的催化下,通过ATP提供能量,转化为PEP
(4) ①. 赤霉素 ②. 预实验
【解析】
【分析】①生长激素:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花蔬果。②赤霉素:促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育。③细胞分裂素:促进细胞分裂。④脱落酸:抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落。⑤乙烯:促进果实成熟。
【小问1详解】
氮元素可以用来合成ATP、NADPH等物质,从而促进暗反应过程。据题干可知,卡尔文循环中,RUBP羧化酶催化CO2与C5反应生成C3,故C3植物卡尔文循环发生的场所是叶绿体基质。
【小问2详解】
高温、光照强烈和干旱的条件下,绿色植物气孔会关闭,由题干可知,C4植物细胞内的PEP羧化酶比RUBP羧化酶对CO2的亲合力更强,C4植物可以利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用,而C3植物则不能,所以C4植物的光合强度更大。
【小问3详解】
根据图文信息可知,C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中, 释放出一个CO2,并形成丙酮酸,丙酮酸再次进入叶肉细胞的叶绿体中,在有关酶的催化下,通过ATP提供能量,转化为PEP,这便是C4途径中PEP的再生途径。
【小问4详解】
赤霉素能促进细胞伸长(节间伸长),从而引起植株增高。若要探究该激素的最适浓度,正式实验前需要先做一个预实验,可检验实验设计的科学性和可行性,也可避免人力、物力和财力的浪费等。
18. 为响应国家政策开展“乡村振兴战略”,柳州三江某地以茶树—果树打造集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的生态农业“田园综合体”是乡村可持续性综合发展的新模式。
(1)“茶树—果树”种植模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行立体种植的优点是能够充分利用______和______等环境资源。区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是______。
(2)“万亩茶园盛开,出游踏青好时节。”该地成功将“茶树一果树”生态农场打造成乡村旅游综合体,促进农业产业升级增效。乡村游体现了生物多样性的______价值,主要体现了生态工程的______原理。
(3)可以在生态采摘园内设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防治害虫,从能量流动的角度分析,这样做的目的是______。
(4)其中示范村中某一池塘生态系统中部分营养级的能量流动情况如表所示,已知呼吸散失的能量与B的能量之和代表各营养级同化量,请回答以下问题:
营养级能量来源或去路
呼吸散失
B
同化人工投放的有机物中的能量
第一营养级
a1
b1
0
第二营养级
a2
b2
C2
第三营养级
a3
b3
C3
B代表的能量是各营养级______,其中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为______×100%。
【答案】(1) ①. 空间 ②. 阳光 ③. 物种组成
(2) ①. 直接 ②. 整体
(3)调整能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(4) ①. 用于生长、发育和繁殖的能量 ②. (a3+b3-c3)/(a2+b2)×100%
【解析】
【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。
【小问1详解】
“茶树—果树”种植模式运用了群落的空间结构原理(主要是垂直结构的应用),能够充分利用阳光和空间等环境资源。区别不同群落的重要特征是物种组成。
【小问2详解】
直接价值是对人类有食用、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价值,故乡村游体现了生物多样性的直接价值。该生态系统体现了自然、经济、社会的整体关系,属于生态工程的整体原理。
【小问3详解】
利用鸟类防治害虫,可调整能量流动关系,使害虫中的能量流向对人类有益的部分,即这样做的目的是调整能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【小问4详解】
呼吸散失的能量与B的能量之和代表各营养级同化量,且同化量=呼吸作用散失的能量+用于生物自身生长、繁殖、发育的能量,因此B代表的能量是各营养级用于生长、发育和繁殖的能量。由于呼吸散失的能量与B的能量之和代表各营养级同化量,因此第二营养级的同化量为a2+b2,第三营养级的同化量为a3+b3,包括第二营养级流向第三营养级的能量和同化人工投放的有机物中的能量,第二营养级流向第三营养级的能量=a3+b3-c3,所以,第二营养级到第三营养级的传递效率为(a3+b3-c3)/(a2+b2)×100%。
19. 血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素,此过程由神经调节和体液调节共同实现。糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其发病率呈逐年上升趋势,请据图分析回答:
(1)人体血糖浓度上升时,______相关部位接受刺激并产生兴奋,最终使传出神经末梢释放的______与相应受体结合,使胰岛素分泌增多。
(2)据图分析,胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,促进______,从而促进组织细胞对葡萄糖的氧化分解、①______、②______,使血糖浓度降低。
(3)图中囊泡与细胞质膜相互转化______(填“需要”或“不需要”)消耗能量,若体内产生蛋白M数量减少,大部分囊泡不能与细胞膜融合,导致______增加不明显,血糖浓度______(填“上升”或“不变”、“下降”)
(4)糖尿病病因之一是患者血液中存在一种特异性抗体能与胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度______,引起胰岛素分泌量减少,使血糖浓度升高。从免疫学的角度分析,这种异常抗体引起的糖尿病在免疫学上属于______病。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 神经递质
(2) ①. 囊泡将GLUT-4转运至细胞膜 ②. 合成糖原 ③. 转化为非糖物质
(3) ①. 需要 ②. GLUT-4 ③. 上升
(4) ①. 降低 ②. 自身免疫
【解析】
【分析】自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
【小问1详解】
当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,通过下丘脑血糖调节中枢,最终由传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多。
【小问2详解】
据图可知,胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,促进囊泡将GLUT-4(一种葡萄糖转运蛋白)转运至细胞膜,从而促进组织细胞对葡萄糖的氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质,即促进组织细胞对葡萄糖的利用、储存和转化,从而使血糖浓度降低。
【小问3详解】
囊泡与细胞质膜相互转化需要消耗能量。若蛋白M数量减少,则胰岛素与蛋白M结合减少,大部分囊泡不能和细胞膜融合,导致细胞膜上的GLUT-4增加不明显,使大量葡萄糖滞留在血液中,从而使血糖上升,可能引发糖尿病。
【小问4详解】
患者血液中存在一种特异性抗体能与胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体结合,导致葡萄糖不能与该受体结合,则胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,从而减少胰岛素的分泌。由于这种异常抗体破坏了自身结构,故从免疫学角度分析,这种异常抗体引起的糖尿病在免疫学上属于自身免疫病。
20. 禽类羽毛五彩缤纷,羽毛的颜色表现为结构颜色和化学颜色的结合,结构颜色是由光反射产生,化学颜色由包含在羽毛毛囊中的黑色素造成。鸡的黑皮质素1受体基因(MC1R基因)是重要的调控基因之一,在控制黑素细胞合成的黑色素类型中起重要的作用。鸡的MC1R基因位于11号染色体,其等位基因E、eR、e+与相关性别、表型的对应情况如表1所示。
表1 鸡的MC1R基因的等位基因与性别、表型的对应情况
相关基因
E
eR
e+
性别
雌
雄
雌
雄
雌
雄
表型性状
全身黑羽
全身黑羽
金色颈羽
全身黑羽
棕胸黑背
黑胸红背
现某集团公司孵化场引进一批黑羽鸡,进行杂交实验后结果如表2所示。
表2 黑羽鸡杂交实验情况
实验
父本
母本
F1表型及比例
雌性
雄性
Ⅰ
黑羽
黑羽
全为全身黑羽
全为全身黑羽
Ⅱ
黑羽
黑羽
全身黑羽:金色颈羽=3:1
全为全身黑羽
Ⅲ
黑羽
黑羽
全身黑羽:棕胸黑背=3:1
全身黑羽:黑胸红背=3:1
回答下列问题。
(1)根据上述信息可以推断,MC1R基因的各等位基因中,显性基因是______。
(2)杂交实验Ⅱ亲本的基因型分别是:父本______,母本______。
(3)请利用表2中的亲本个体设计实验,通过一次杂交实验,确定等位基因E、eR、e+三者之间的显隐性关系(可用>表示,如E对eR为显性可表示为E>eR)。
实验设计:______。
实验结果预测及结论:______。
【答案】(1)E (2) ①. EeR ②. EeR
(3) ①. 利用杂交实验Ⅱ中的父本与杂交实验Ⅲ中的母本进行杂交或杂交实验Ⅱ中的母本与杂交实验Ⅲ中的父本进行杂交,然后观察子代表型及比例 ②. 若子代出现雌性中全身黑羽:金色颈羽=3:1,雄性都为全身黑羽,说明E>eR>e+;若子代出现雌性中全身黑羽:棕胸黑背=3:1,雄性中全身黑羽:黑胸红背=3:1,说明E>e+>eR
【解析】
【分析】基因分离定律实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
杂交实验Ⅱ中,子代雌性中全身黑羽:金色颈羽=3:1,子代雄性全为全身黑羽,且杂交实验Ⅲ中,子代雌性中全身黑羽:棕胸黑背=3:1,子代雄性中全身黑羽:黑胸红背=3:1,再结合表1可知,MC1R基因的各等位基因中,显性基因是E。
【小问2详解】
杂交实验Ⅱ中,子代雌性中全身黑羽:金色颈羽=3:1,子代雄性全为全身黑羽,说明父本和母本的基因型都为EeR。
【小问3详解】
杂交实验Ⅱ中,父本和母本的基因型都为EeR,杂交实验Ⅲ中,父本和母本的基因型都为Ee+,要利用表2中的亲本个体设计实验,通过一次杂交实验,确定等位基因E、eR、e+三者之间的显隐性关系,故可利用杂交实验Ⅱ中的父本与杂交实验Ⅲ中的母本进行杂交或杂交实验Ⅱ中的母本与杂交实验Ⅲ中的父本进行杂交,然后观察子代表型及比例。若E>eR>e+,则子代会出现雌性中全身黑羽:金色颈羽=3:1,雄性都为全身黑羽;若E>e+>eR,则子代会出现雌性中全身黑羽:棕胸黑背=3:1,雄性中全身黑羽:黑胸红背=3:1。
21. 除草剂的有效成分草甘膦能够专一性抑制EPSP合酶的活性从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性,它在除掉杂草的同时也会使农作物受损。现以矮牵牛为实验材料,以EPSP合成酶基因为目的基因,探究利用转基因技术解决这个问题的一种方法:
(图中几种限制酶识别序列和切割位点分别为:Sau3AI↓GATC,BamHⅠ G↓GATCC,EcoRⅠ G↓AATTC,SmaⅠ CCC↓GGG,HindⅡ GTT↓AAC,KpnⅠ GGTAC↓C)
(1)与杂交育种相比,基因工程育种的优点有______(填序号)。
①操作方法简便 ②目的性强,能定向改造生物性状 ③育种周期短 ④不受生殖隔离限制,能克服远缘杂交不亲和障碍 ⑤安全性高,对生态没有威胁
(2)分别选用限制酶______和______处理含有目的基因的DNA和质粒,再用______(填“E.coli DNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”)处理并构建重组质粒。
(3)将目的基因导入矮牵牛体细胞内一般采用农杆菌转化法,其中转化是指______。
(4)为了检验重组质粒是否构建成功,提取大肠杆菌中的质粒为模板,设计相应的引物进行PCR扩增,PCR反应体系中需加入模板、______、4种脱氧核苷酸、引物、Mg2+、缓冲液等,再将扩增产物进行______来确定可用于导入酵母菌的重组质粒。第六次扩增需要引物______条。
【答案】(1)②③④ (2) ①. SmaⅠ、Sau3AⅠ ②. HindⅡ、BamHⅠ ③. T4 DNA连接酶
(3)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程
(4) ①. TaqDNA聚合酶 ②. 电泳 ③. 64
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
【小问1详解】
①⑤与杂交育种相比,基因工程育种的操作方法较复杂,容易造成基因污染进而对生态产生威胁,①⑤错误;
②③④基因工程育种目的性强,能定向改变生物性状,且育种周期短,不受生殖隔离限制,能克服远缘杂交不亲和障碍,②③④正确。
故选②③④。
【小问2详解】
如图,应将目的基因插到质粒的启动子与终止子之间,为避免反向连接,根据已知目的基因以β链为转录模板链,其3'端应与质粒的启动子端相邻,考虑用同一种限制酶或同尾酶处理质粒和供体DNA的相应部位,同理β链5'端应与质粒的终止子端相邻,考虑用同一种限制酶或同尾酶处理,根据实际情况,EcoRⅠ会破坏目的基因,所以只能选择SmaⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因,而质粒中为了保证平末端相连,只能选择HindⅡ,BamHⅠ形成的黏性末端与Sau3AⅠ相同,可以连接,所以选择SmaⅠ、Sau3AⅠ切割目的基因,而选择HindⅡ、BamHⅠ切割质粒,平末端只能用T4DNA连接酶处理连接,黏性末端两种连接酶都可催化连接,由于限制酶形成了平末端,所以选择T4DNA连接酶处理。
【小问3详解】
转化的概念:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【小问4详解】
计相应的引物对融合基因进行PCR扩增,PCR反应体系中需加入模板、TaqDNA聚合酶、dNTP(4种脱氧核苷酸)引物、Mg2+、缓冲液等;
可以通过将扩增产物进行电泳来确定可用于导入酵母菌的重组质粒。第六次扩增是在第五次扩增基础之上形成的,新合成了26-25=32个DNA分子,每个DNA分子由两条链组成,所以需要引物64个。
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