内容正文:
天津市南仓中学2023至2024学年度第一学期
高三年级教学质量过程性监检测与诊断
(生物学科)
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页。答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题纸上。答卷时,考生务必将答案涂写在答题纸上,答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每小题选出答案后,用铅笔将机读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。
2.本卷共16小题,共48分。
一、选择题(每小题3分,共48分)
1. 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B. 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C. 作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D. 蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
2. 高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是( )
A. 消化酶和抗体不属于该类蛋白
B. 该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP
C. 高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高
D. RS 功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
3. 种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述错误的是( )
A. 该反应不需要在光下进行
B. TTF不能在线粒体基质中生成
C. TTF生成量与保温温度有关
D. 可以用红色深浅判断种子活力高低
4. 生命科学的发现离不开科学方法和科学精神。下列有关生命科学史的叙述, 错误的是( )
A. 沃森和克里克依据威尔金斯等提供的 DNA 衍射图谱推算出 DNA 呈螺旋结构
B. 赫尔希和蔡斯通过实验证明 DNA 是遗传物质利用了物质提纯技术、细菌培养技术
C. 孟德尔用 F₁与矮茎豌豆杂交, 后代中出现了高茎和矮茎数量比接近 1:1,这属于假说一演绎法中实验验证过程
D. 摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
5. 细胞内的分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白,从而形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶来调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A α-酮戊二酸合成酶中可能含有短肽序列KFERQ
B. 胚胎干细胞分化期间,受体L的相关基因的表达比较旺盛
C. 细胞内分子伴侣与目标蛋白的结合遵循碱基互补配对原则
D. α-酮戊二酸合成酶的含量升高不利于胚胎干细胞的分化
6. 控制DNA甲基化转移酶(Dnmt)合成的基因内部碱基组成及其表达过程中的对应关系如图所示。图中数字的单位为千碱基对(kb),基因长度共8kb,已知该基因转录的直接产物mRNA中与d区间相对应的区域会被切除,而成为成熟的mRNA。下列叙述正确的是( )
A. 起始密码子对应位点是RNA聚合酶识别和结合的位点
B. 控制Dnmt合成的基因彻底水解的产物有CO2、水等
C. 基因上密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止
D. 成熟的mRNA可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成
7. 人体造血干细胞中9号染色体上原癌基因ABL所在的片段,转移至22号染色体上BCR基因所在的区域,形成一个新的BCR-ABL融合基因,该基因的表达产物会使造血干细胞出现增殖失控而导致慢性粒细胞白血病。下列说法正确的是( )
A. BCR-ABL融合基因的表达产物具有抗细胞凋亡的特性
B. 造血干细胞中原癌基因发生突变导致慢性粒细胞白血病
C. 原癌基因存在于所有体细胞中,能阻止细胞不正常的增殖
D. BCR-ABL融合基因中的遗传信息不能传给子代细胞
8. DNA复制时,一条新子链按5'→3'方向进行连续复制,而另一条链也按5'→3'方向合成新链片段——冈崎片段(如图所示)。已知DNA聚合酶不能直接起始DNA新链或冈崎片段的合成,需先借助引物酶以DNA为模板合成RNA引物,DNA聚合酶再在引物的3'—OH上聚合脱氧核苷酸。当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后,DNA聚合酶再把RNA引物去掉,换上相应的DNA片段。下列相关说法正确的是( )
A. 引物酶属于RNA聚合酶,与DNA聚合酶一样能够催化氢键断裂
B. DNA的一条新子链按3’→5’方向进行连续复制时不需要RNA引物
C. DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂
D. RNA引物合成时与冈崎片段合成时的碱基互补配对方式完全相同
9. 遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B. 若父母生育第三孩,此孩携带该致病基因的概率是3/4
C. 女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
D. 该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
10. 炎症反应是临床常见的一个病理过程,可以发生于机体各部位的组织和器官。炎症状态下,损伤或濒死细胞可释放大量ATP到细胞外,作用于靶细胞膜上的P2X7受体,促进靶细胞产生并分泌细胞因子等物质,促进炎症反应。一种纳米抗体可以阻断炎症并减轻疼痛,其作用机理如图。下列分析错误的是( )
A. 图中ATP作用的靶细胞可能是辅助性T细胞
B. 坏死细胞释放大量ATP,使靶细胞内渗透压降低
C. 纳米抗体可以减少ATP与P2X7受体结合的机会
D. ATP是人体细胞的直接能源物质,也是一些细胞的调节类物质
11. 同位素标记法是生物学研究中常用的实验方法,下列相关叙述错误的是( )
A. 给小鼠饲喂含3H标记的亮氨酸后,一段时间内放射性会出现在内质网
B. 鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2研究了光合作用中O2的来源
C. 噬菌体侵染细菌实验中使用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D. 探究 DNA分子复制方式实验中可通过检测放射性出现的位置来判断其复制方式
12. 俗话说“苦尽甘来”,但我们都有这样的体验:即便在苦药里加糖,仍会感觉很苦。研究发现,甜味和苦味分子首先被味细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,产生甜味和苦味(如图,“+”表示促进,“-”表示抑制)。下列叙述正确的是( )
A. GCbt产生的苦觉会抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”
B. 神经冲动在①处传递和②处传导形式均为化学信号
C. CeA产生的甜觉能传至苦味中枢GCbt,所以“甜能压苦”
D. 甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程属于非条件反射
13. 下图是用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 对比分析图①②结果,证明生长素是不能透过云母片的
B. 图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输
C. 假若将图②的云母片改换成琼脂,结果仍然有向光弯曲的现象
D. 假若将图④的琼脂改换成云母片,结果仍然有向光弯曲的现象
14. 如图表示某二倍体雄性哺乳动物的一个正在分裂的细胞,图中数字表示染色体,字母表示基因,下列分析错误的是( )
A. 若该图为有丝分裂中期,3号染色体上一定发生了基因突变
B. 若该图为有丝分裂中期,2和4不在同一个染色体组,但可以包含相同的遗传信息
C. 若该图为减数第二次分裂中期,则减数第一次分裂时至少一对同源染色体未发生分离
D. 若该图来自基因型为AaXBY精原细胞,已知产生了一个AAXB的精细胞,则同时产生的精细胞为aaXB、Y、Y
阅读下面的材料,回答以下小题:
2022年的诺贝尔生理学或医学奖颁发给了瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特•帕博(Svante Paabo),以表彰他在已灭绝的古人类基因组和人类进化方面的发现。斯万特•帕博通过对指骨碎片进行DNA测序,发现了一种不为人知的古人类,被命名为Denisova。Denisova体内的EPASI基因,赋予了个体在高海拔地区生存的优势,在现在的藏族人中很常见。
15. DNA测序是一种研究基因结构的重要技术,在古生物学和人类基因组计划中都应用广泛。下列关于该技术的叙述,错误的是( )
A. 测定古人类与现代人的DNA序列,可以分析比较二者的亲缘关系
B. 对人类基因组测序,无需完成体细胞全部染色体上DNA序列测定
C. DNA测序可破解出人类各遗传病的发病原因,更好地改善人类的健康
D. 通过对植物基因组测序和功能分析,可获取植物生长发育繁殖的“说明书”
16. EPAS1基因在Denisova体内存在,在现在的藏族人中也很常见,下列分析正确的是( )
A. 高海拔地区,古人类与恶劣环境进行斗争,定向产生了EPAS1基因
B. 高海拔环境对变异进行了定向选择,使EPAS1基因的频率定向改变
C. 在气候条件相似的高海拔地区人群中EPAS1基因的基因频率一定相同
D. 古人类种群与现代人群中EPAS1基因型频率不同说明种群发生了进化
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。
2.本卷共4小题,共52分。
二、填空题(1、3、4题每空2分,2题每空1分,共52分)
17. 细辛是一种适宜在森林下腐质层深厚处生活的植物,滨藜是一种适宜在沙漠环境生活的植物。图1是上述两种植物(用甲、乙表示)单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线,图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(0、b1、b2、c)下的生理状态。请据图分析回答:
(1)甲、乙两种植物分别是______、______;当光照强度为b1时,甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有______。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态对应的光照强度依次是______。
(3)假如滨藜、细辛两种植物叶绿体中的基粒大小和基粒类囊体层数存在较大差异,从结构与功能相适应的角度分析,含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是______。
(4)漫射光环境中,光线以较短波长的光占优势。如图为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱(暗带部分表示被吸收的光线),则滨藜、细辛两种植物中,叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是______。
(5)生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线,则d点之后限制增产的主要外界因素是______。
18. 血糖含量长期过高会使人体多种组织器官发生病变。肾脏对血糖含量的调控具有重要作用。下图表示肾小管上皮细胞及其部分物质的跨膜运输示意图。原始的尿液流经肾小管时,一部分物质会被肾小管上皮细胞吸收进而进入毛细血管,再回流进入血液中;未被肾小管上皮细胞吸收的物质则随尿液排出。回答下列问题。
(1)葡萄糖被细胞吸收后,在______(填细胞内场所)中参与呼吸作用。
(2)图中Na+/K+ATP酶能利用______释放的能量将Na+______浓度梯度运出肾小管上皮细胞,该过程属于______运输。
(3)图中SGLT和GLUT都能运输葡萄糖,但两者运输葡萄糖所需“动力”不同:SGLT借助______运输葡萄糖;GLUT运输葡萄糖属于______方式(自由扩散,协助扩散或主动运输中选择)
(4)现有一种治疗糖尿病的思路;抑制肾小管上皮细胞细胞膜上葡萄糖载体的活性。请结合上图推断,抑制______(“SGLT”或“GLUT”)的活性更好,理由是______。
19. 应激反应是人体对紧张性事件的适应性反应,其主要特征是下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA)被激活,机体通过HPA途径促使肾上腺皮质释放糖皮质激素(GC)。一定强度的应激反应有助于机体发挥潜力、维持内环境的稳态,但应激时间过长或者过于强烈,则会对机体产生不利影响。下图1为“下丘脑-垂体-肾上腺轴”(HPA)对免疫活动的调节示意图。请回答问题:
(1)______调节网络是人体维持稳态的主要调节机制,其中______是内分泌调节的枢纽,也是神经调节的中枢。
(2)图1中,由下丘脑、垂体、肾上腺皮质之间存在的HPA调控途径称为______。GC可以通过升高血糖保证重要器官能量供应,与胰高血糖素、肾上腺素具有______作用。
(3)GC的过度升高会影响机体糖类、脂质、蛋白质的代谢,并大大降低机体的免疫能力。在应激状态下,可能是由于下丘脑和垂体的敏感性降低,使GC______调节功能下降,从而对机体产生不利影响。
(4)在HPA轴之外还存在另一种免疫调节机制-“脑-脾神经轴”,如下图2所示。
①图2中所示的免疫活动所属的免疫方式为______(填“细胞免疫”或“体液免疫”)。
②科研人员为了验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用,用手术法进行了相关实验研究(如下表),请根据题意完成以下表格(在答题卡相应位置填写)。
a.______;b._______。
实验目的
简单操作过程
实验动物的选择及处理
将生理状态相同健康小鼠均分两组,各10只,测初始抗体水平并计算平均值
实验组处理
实验组手术切除脾神经。
对照组处理
a.对照组小鼠______。
控制无关变量
给两组小鼠注射等量、适量的相同疫苗,置于相同且适宜的环境条件下饲养。
结果检测
一段时间后分别测定两组小鼠体内相应的抗体水平并进行比较。
预期实验结果
b.实验组小鼠的相对抗体水平______(填“高于”、“低于”或“等于”)对照组小鼠。
20. 某一年生雌雄同株植物有两种叶型,宽叶(A)对狭叶(a)显性,育种人员向宽叶杂合子导入长节基因B(会影响配子成活率)后,得到宽叶高茎植株P。将P植株与一株狭叶矮茎植株Q相互授粉,收获两植株所结种子,分别种植后均出现了宽叶高茎:宽叶矮茎:狭叶高茎:狭叶矮茎四种表型,比例如下:
(1)该植物体内控制叶型和节长的基因遗传时遵循______定律,判断依据是______。
(2)相互授粉后,P与Q植株种子种植获得的植株四种表型的比例不同,推测原因是______。
(3)若P植株自交,子代狭叶高茎个体所占比例为______,其中杂合子占______。
(4)从Q植株所结种子种植获得的植株中选择个体,运用______技术,可以快速获得符合生产要求的宽叶高茎种子。此育种技术的优点是:______。
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天津市南仓中学2023至2024学年度第一学期
高三年级教学质量过程性监检测与诊断
(生物学科)
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页。答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题纸上。答卷时,考生务必将答案涂写在答题纸上,答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每小题选出答案后,用铅笔将机读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。
2.本卷共16小题,共48分。
一、选择题(每小题3分,共48分)
1. 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应观点
B. 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C. 作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D. 蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
【答案】B
【解析】
【分析】分析图形,在信号的刺激下,蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,使蛋白质的空间结构发生改变;而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落,形成去磷酸化的蛋白质,从而使蛋白质空间结构的恢复。
【详解】A、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进而来实现细胞信号的传递,体现出蛋白质结构与功能相适应的观点,A正确;
B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号的传递,B错误;
C、根据题干信息:进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用,而ATP为其提供了磷酸基团和能量,从而参与细胞信号传递,C正确;
D、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应,D正确。
故选B。
2. 高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是( )
A. 消化酶和抗体不属于该类蛋白
B. 该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP
C. 高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高
D. RS 功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”,说明RS 受体和含有短肽序列 RS 的蛋白质结合,将其从高尔基体运回内质网。且 pH 升高结合的能力减弱。
【详解】A、根据题干信息可以得出结论,高尔基体产生的囊泡将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网,即这些蛋白质不应该运输至高尔基体,而消化酶和抗体属于分泌蛋白,需要运输至高尔基体并发送至细胞外,所以消化酶和抗体不属于该类蛋白,A正确;
B、细胞通过囊泡运输需要消耗能量ATP,B正确;
C、根据题干信息“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱”,如果高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高,则结合能力减弱,所以可以推测高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 低,C错误;
D、通过题干可以得出结论“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”,因此可以得出结论,如果RS 功能的缺失,则受体不能和错误的蛋白质结合,并运回内质网,因此能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加,D正确。
故选C。
【点睛】
3. 种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述错误的是( )
A. 该反应不需要在光下进行
B. TTF不能在线粒体基质中生成
C. TTF生成量与保温温度有关
D. 可以用红色深浅判断种子活力高低
【答案】B
【解析】
【分析】题意分析,检测种子活力的原理是,活细胞进行呼吸作用产生的[H]能与TTC反应生成TTF(红色),据此可检测种子的生活力。
【详解】A、与TTC反应的是呼吸作用产生的[H],呼吸作用不需要光照也能进行,A正确;
B、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质进行,产物是丙酮酸和[H],所以TTF可在细胞质基质中生成,B错误;
C、30℃保温一段时间可以让TTC充分进入细胞与[H]结合,所以TTF的生成量与保温时间有关,并且在相同时间内,种子活力越高,呼吸作用越强,生成的TTF越多,红色越深,C正确;
D、相同时间内红色越深,说明与TTC反应的还原氢越多,说明单位时间内产生的还原氢越多,说明种子活力较高,D正确。
故选B。
4. 生命科学的发现离不开科学方法和科学精神。下列有关生命科学史的叙述, 错误的是( )
A. 沃森和克里克依据威尔金斯等提供的 DNA 衍射图谱推算出 DNA 呈螺旋结构
B. 赫尔希和蔡斯通过实验证明 DNA 是遗传物质利用了物质提纯技术、细菌培养技术
C. 孟德尔用 F₁与矮茎豌豆杂交, 后代中出现了高茎和矮茎数量比接近 1:1,这属于假说一演绎法中实验验证过程
D. 摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
【答案】B
【解析】
【分析】1.威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱;查哥夫提出碱基A的量总是等于T的量,C的量总是等于G的量;沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
2.T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、沃森和克里克依据威尔金斯等提供的 DNA 衍射图谱有关的数据为基础,推算出 DNA 呈螺旋结构,A正确;
B、赫尔希和蔡斯通过实验证明 DNA 是遗传物质利用了放射性同位素标记技术,没有涉及物质提纯技术,B错误;
C、孟德尔用 F₁与矮茎豌豆杂交, 后代中出现了高茎和矮茎数量比接近 1:1,从而证明了假说的正确性,属于假说一演绎法中实验验证过程,C正确;
D、摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,即荧光标记法,D正确。
故选B。
5. 细胞内的分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白,从而形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶来调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A. α-酮戊二酸合成酶中可能含有短肽序列KFERQ
B. 胚胎干细胞分化期间,受体L的相关基因的表达比较旺盛
C. 细胞内分子伴侣与目标蛋白的结合遵循碱基互补配对原则
D. α-酮戊二酸合成酶的含量升高不利于胚胎干细胞的分化
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化”,可以得出相应的过程,α-酮戊二酸合成酶先形成复合体,与受体L结合,进入溶酶体被降解,导致α-酮戊二酸含量降低,促进细胞分化。
【详解】A、“细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体上结合后,目标蛋白进如溶酶体被降解”,因此α-酮戊二酸合成酶被溶酶体降解,说明α-酮戊二酸合成酶含有短肽序列KFERQ,A正确;
B、“细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体上结合后,目标蛋白进如溶酶体被降解”,因此受体L的相关基因的表达比较旺盛,形成的受体数量增加,有利于胚胎干细胞分化,B正确;
C、复合体与溶酶体膜上的受体L结合体现了生物膜信息交流的功能,不存在碱基互补配对,C错误;
D、根据题干信息“该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解”,所以如果抑制L基因表达,则复合体不能与受体L结合,不利于降解α-酮戊二酸合成酶,细胞中α-酮戊二酸的含量会升高,不利于胚胎干细胞的分化,D正确。
故选C。
6. 控制DNA甲基化转移酶(Dnmt)合成的基因内部碱基组成及其表达过程中的对应关系如图所示。图中数字的单位为千碱基对(kb),基因长度共8kb,已知该基因转录的直接产物mRNA中与d区间相对应的区域会被切除,而成为成熟的mRNA。下列叙述正确的是( )
A. 起始密码子对应位点是RNA聚合酶识别和结合的位点
B. 控制Dnmt合成的基因彻底水解的产物有CO2、水等
C. 基因上的密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止
D. 成熟的mRNA可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成
【答案】D
【解析】
【分析】转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、图中转录的起点是RNA聚合酶识别和结合的位点,起始密码子对应位点是转录形成的mRNA中翻译的起点,A错误;
B、基因是具有遗传效应的DNA片段,控制Dnmt合成的基因彻底水解的产物有脱氧核糖、磷酸和四种碱基,B错误;
C、密码子位于mRNA上,即决定合成蛋白质的氨基酸种类的是mRNA上的密码子,C错误;
D、一个成熟的mRNA可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,从而提高了翻译的效率,D正确。
故选D。
7. 人体造血干细胞中9号染色体上原癌基因ABL所在的片段,转移至22号染色体上BCR基因所在的区域,形成一个新的BCR-ABL融合基因,该基因的表达产物会使造血干细胞出现增殖失控而导致慢性粒细胞白血病。下列说法正确的是( )
A. BCR-ABL融合基因的表达产物具有抗细胞凋亡的特性
B. 造血干细胞中原癌基因发生突变导致慢性粒细胞白血病
C. 原癌基因存在于所有体细胞中,能阻止细胞不正常的增殖
D. BCR-ABL融合基因中的遗传信息不能传给子代细胞
【答案】A
【解析】
【分析】原癌基因负责调节细胞周期、控制细胞生长和分裂的过程。原癌基因存在于正常细胞,不仅无害,而且对维持正常身体功能调控细胞生长和分化起重要作用。
抑癌基因在控制细胞生长、增殖及分化过程中起着十分重要的负调节作用,它与原癌基因相互制约,维持正负调节信号的相对稳定。
【详解】A、BCR-ABL融合基因的表达产物使造血干细胞出现增殖失控,故可推测BCR-ABL融合基因的表达产物具有抗细胞凋亡的特性,A正确;
B、由题意可知,造血干细胞中9号染色体上原癌基因ABL所在片段易位至22号染色体上BCR基因所在区域,使得ABL与BCR融合,该变异属于染色体结构变异,并不是基因突变,B错误;
C、原癌基因存在于所有体细胞中,负责调节细胞周期、控制细胞生长和分裂的过程,C错误;
D、BCR-ABL融合基因出现在生殖细胞中,其遗传信息就有可能传给子代细胞,D错误。
故选A。
8. DNA复制时,一条新子链按5'→3'方向进行连续复制,而另一条链也按5'→3'方向合成新链片段——冈崎片段(如图所示)。已知DNA聚合酶不能直接起始DNA新链或冈崎片段的合成,需先借助引物酶以DNA为模板合成RNA引物,DNA聚合酶再在引物的3'—OH上聚合脱氧核苷酸。当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后,DNA聚合酶再把RNA引物去掉,换上相应的DNA片段。下列相关说法正确的是( )
A. 引物酶属于RNA聚合酶,与DNA聚合酶一样能够催化氢键断裂
B. DNA的一条新子链按3’→5’方向进行连续复制时不需要RNA引物
C. DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂
D. RNA引物合成时与冈崎片段合成时的碱基互补配对方式完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制需要模板、原料、能量、酶等条件。DNA复制是边解旋边复制、半保留复制。DNA复制时,子链只能从5’端向3’端延伸,两条子链的延伸方向相反。
【详解】A、引物酶以DNA为模板合成RNA引物,引物酶属于RNA聚合酶,能够催化氢键断裂,而DNA聚合酶不能催化氢键断裂,能催化磷酸二酯键的形成,从而形成脱氧核苷酸链,A错误;
B、DNA的一条新子链按3’→5’方向进行连续复制时需要RNA引物 ,B错误;
C、引物酶以DNA为模板合成RNA引物,DNA聚合酶再在引物的3′一OH上聚合脱氧核苷酸,当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后,DNA聚合酶再把RNA引物去掉,DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂,C正确;
D、RNA引物合成时的碱基互补配对原则是A―U、T―A、G―C、C―G配对,而冈崎片段合成时的碱基互补配对原则是A―T、T―A、G―C、C―G配对,两者不完全相同,D错误。
故选C。
9. 遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B. 若父母生育第三孩,此孩携带该致病基因的概率是3/4
C. 女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
D. 该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知:一对表现正常的夫妇,生育了一个患镰状细胞贫血症的儿子,且致病基因位于常染色体11号上,故该病受常染色体隐性致病基因控制。
【详解】A、该病受常染色体隐性致病基因控制,假设相关基因用A、a表示。分析题图可知,父母的基因型为杂合子Aa,女儿的基因型可能为显性纯合子AA或杂合子Aa,为杂合子的概率是2/3,A正确;
B、若父母生育第三孩,此孩子携带致病基因的基因型为杂合子Aa或隐性纯合子aa,概率为1/4+2/4=3/4,B正确;
C、女儿的基因型为1/3AA、2/3 Aa,将该基因传递给下一代的概率是1/3,C错误;
D、该家庭的基因检测信息属于隐私,应受到保护,D正确。
故选C。
10. 炎症反应是临床常见的一个病理过程,可以发生于机体各部位的组织和器官。炎症状态下,损伤或濒死细胞可释放大量ATP到细胞外,作用于靶细胞膜上的P2X7受体,促进靶细胞产生并分泌细胞因子等物质,促进炎症反应。一种纳米抗体可以阻断炎症并减轻疼痛,其作用机理如图。下列分析错误的是( )
A. 图中ATP作用的靶细胞可能是辅助性T细胞
B. 坏死细胞释放大量ATP,使靶细胞内渗透压降低
C. 纳米抗体可以减少ATP与P2X7受体结合的机会
D. ATP是人体细胞的直接能源物质,也是一些细胞的调节类物质
【答案】B
【解析】
【分析】体液调节是指激素、二氧化碳等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,激素调节是体液调节的主要内容。分析图示可知,图中纳米抗体可以与P2X7受体结合,其作用类似于体液免疫中抗体与抗原的特异性结合。
【详解】A、T细胞可以合成淋巴因子,故图中ATP作用的靶细胞可能是辅助性T细胞,A正确;
B、坏死细胞释放大量ATP到细胞外,作用于靶细胞膜上的P2X7受体,促进靶细胞产生并分泌细胞因子等物质, 使组织液的渗透压升高,进而造成细胞内渗透压升高,B错误;
C、从图中可以看出,纳米抗体可以与P2X7受体结合,从而减少了ATP与P2X7受体结合的机会,从而缓解炎症反应,C正确;
D、ATP不仅可以作为直接能源物质,还可作为信息分子,被靶细胞识别,D正确。
故选B。
11. 同位素标记法是生物学研究中常用的实验方法,下列相关叙述错误的是( )
A. 给小鼠饲喂含3H标记的亮氨酸后,一段时间内放射性会出现在内质网
B. 鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2研究了光合作用中O2的来源
C. 噬菌体侵染细菌实验中使用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D. 探究 DNA分子复制方式实验中可通过检测放射性出现的位置来判断其复制方式
【答案】D
【解析】
【分析】与分泌蛋白合成直接有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体,而核糖体是没有膜结构的细胞器;细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统。
【详解】A、用3H标记亮氨酸饲喂小鼠,来研究分泌蛋白的合成和分泌过程中,核糖体、内质网和高尔基体中均会出现放射性, A 正确;
B、鲁宾和卡门证明光合作用释放的O2来源水,设立了一组对照实验:用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用释放的O2来自水,B 正确;
C、噬菌体侵染大肠杆菌时,外壳吸附在大肠杆菌表面, DNA注入到大肠杆菌内,通过搅拌、离心,上清液中仅含噬菌体的外壳,下层是大肠杆菌,噬菌体的外壳和大肠杆菌分离,因此用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,适当时间后搅拌离心,检测到沉淀物的放射性很高,用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,适当时间后搅拌离心,检测到上清液的放射性很高,C正确;
D、探究DNA复制方式实验中用的是15N,15N是稳定性的同位素,不具有放射性,是通过密度梯度离心法,以不同质量的DNA位置来判断其复制方式的,D错误。
故选D。
12. 俗话说“苦尽甘来”,但我们都有这样的体验:即便在苦药里加糖,仍会感觉很苦。研究发现,甜味和苦味分子首先被味细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,产生甜味和苦味(如图,“+”表示促进,“-”表示抑制)。下列叙述正确的是( )
A. GCbt产生的苦觉会抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”
B. 神经冲动在①处传递和②处传导形式均为化学信号
C. CeA产生的甜觉能传至苦味中枢GCbt,所以“甜能压苦”
D. 甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程属于非条件反射
【答案】AC
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分构成。图中①是神经末梢和细胞连接处,表示突触,②是神经纤维。
【详解】A、但如果摄入苦味物质,在GCbt产生苦的感觉,从图中可知,会正反馈作用于脑干中苦味神经元,感觉更苦;同时抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”,A正确;
B、①是突触结构,神经冲动在①传导的形式是电信号→化学信号→电信号,②是神经纤维,兴奋在神经纤维上的传导是电信号,B错误;
C、据图中的信息解释“甜不压苦”的生物学机制是:感觉在大脑皮层产生,当动物摄入甜味物质,能在CeA产生甜的感觉,但该信息不能传至苦味中枢,所以甜不压苦,C正确;
D、甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程缺少传出神经和效应器,参与的是不完整的反射弧,不属于反射,D错误。
故选AC。
13. 下图是用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 对比分析图①②结果,证明生长素是不能透过云母片的
B. 图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输
C. 假若将图②的云母片改换成琼脂,结果仍然有向光弯曲的现象
D. 假若将图④的琼脂改换成云母片,结果仍然有向光弯曲的现象
【答案】D
【解析】
【分析】1、生长素的运输方向主要有:极性运输和横向运输,极性运输是指生长素只能由植物的形态学上端运输到形态学下端;而横向运输是由于单侧光的刺激,导致胚芽鞘尖端生长素由向光一侧朝背光一侧运输;
2、根据题意可知,本实验中图①中云母片可以阻止胚芽鞘顶端产生的生长素往下运送,向左弯曲生长;实验②云母片可以阻止胚芽鞘顶端产生的生长素往下运送,向右弯曲生长;实验③装置切除胚芽鞘尖端,④放上琼脂块,尖端并给于单侧光,⑤表示仍能向光生长,即琼脂不会阻止胚芽鞘顶端制造的生长素往下运送。
【详解】A、根据题意可知,本实验中图①②中云母片可以阻止胚芽鞘顶端产生的生长素往下运送,证明生长素是不能透过云母片,A正确;
B、据分析可知,图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输,B正确;
C、若将图②的云母片改换成琼脂,在单侧光的作用下,生长素发生横向运输,结果仍然有向光弯曲的现象,C正确;
D、假若将图④的琼脂改换成云母片,云母片可以阻止胚芽鞘顶端产生的生长素往下运送,结果不生长不弯曲,D错误。
故选D。
14. 如图表示某二倍体雄性哺乳动物的一个正在分裂的细胞,图中数字表示染色体,字母表示基因,下列分析错误的是( )
A. 若该图为有丝分裂中期,3号染色体上一定发生了基因突变
B. 若该图为有丝分裂中期,2和4不在同一个染色体组,但可以包含相同的遗传信息
C. 若该图减数第二次分裂中期,则减数第一次分裂时至少一对同源染色体未发生分离
D. 若该图来自基因型为AaXBY的精原细胞,已知产生了一个AAXB的精细胞,则同时产生的精细胞为aaXB、Y、Y
【答案】D
【解析】
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:(1)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体。(2)中期:染色体形态固定、数目清晰。(3)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。(4)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)减数分裂前间期: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:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③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;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、若该图为有丝分裂中期,3号染色体上一定发生了基因突变,不可能发生基因重组,A正确;
B、若该图为有丝分裂中期,2和4应为一对同源染色体,因而可能不在同一个染色体组,但可以包含相同的遗传信息,B正确;
C、若该图表示减数第二次分裂中期,由于1号和3号大小相同,为一对同源染色体,所以减数第一次分裂时至少有一对同源染色体未分离,C正确;
D、若该图表示基因型AaXBY的精原细胞,已知产生了一个AAXB的精细胞,则同时产生的精细胞有XB、AY、aY,D错误。
故选D。
阅读下面的材料,回答以下小题:
2022年的诺贝尔生理学或医学奖颁发给了瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特•帕博(Svante Paabo),以表彰他在已灭绝的古人类基因组和人类进化方面的发现。斯万特•帕博通过对指骨碎片进行DNA测序,发现了一种不为人知的古人类,被命名为Denisova。Denisova体内的EPASI基因,赋予了个体在高海拔地区生存的优势,在现在的藏族人中很常见。
15. DNA测序是一种研究基因结构的重要技术,在古生物学和人类基因组计划中都应用广泛。下列关于该技术的叙述,错误的是( )
A. 测定古人类与现代人的DNA序列,可以分析比较二者的亲缘关系
B. 对人类基因组测序,无需完成体细胞全部染色体上的DNA序列测定
C. DNA测序可破解出人类各遗传病的发病原因,更好地改善人类的健康
D. 通过对植物基因组测序和功能分析,可获取植物生长发育繁殖的“说明书”
16. EPAS1基因在Denisova体内存在,在现在的藏族人中也很常见,下列分析正确的是( )
A. 高海拔地区,古人类与恶劣环境进行斗争,定向产生了EPAS1基因
B. 高海拔环境对变异进行了定向选择,使EPAS1基因的频率定向改变
C. 在气候条件相似的高海拔地区人群中EPAS1基因的基因频率一定相同
D. 古人类种群与现代人群中EPAS1基因型频率不同说明种群发生了进化
【答案】15. C 16. B
【解析】
【分析】1、根据分子生物学研究,不同生物DNA序列差异越小,说明它们之间的亲缘关系越近。
2、现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位,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,生殖隔离是新物种形成的必要条件。
【15题详解】
A、测定古人类与现代人的DNA序列,可以分析比较二者的亲缘关系,序列越相近,亲缘关系越近,A正确;
B、对人类基因组测序,无需完成体细胞全部染色体上的DNA序列测定,只需要测22条常染色体和2条性染色体(XY),B正确;
C、DNA测序不可以破解出人类各遗传病的发病原因,有些遗传病是染色体变异造成的,C错误;
D、通过对植物基因组测序和功能分析,可以更加了解植物的生长发育,D正确。
故选C。
【16题详解】
A、基因的产生是不定向的,古人类与恶劣环境进行斗争,产生的EPAS1基因有利于生存,故被保留下来,A错误;
B、变异是不定向的,自然选择定向,高海拔环境对变异进行了定向选择,EPAS1基因有利于生存,在后代中被保留,使得EPAS1基因的频率定向改变,B正确;
C、不同的人群中基因型不同,环境条件有差异,EPAS1基因的基因频率不一定相同,C错误;
D、种群进化的实质在于基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,D错误。
故选B。
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。
2.本卷共4小题,共52分。
二、填空题(1、3、4题每空2分,2题每空1分,共52分)
17. 细辛是一种适宜在森林下腐质层深厚处生活的植物,滨藜是一种适宜在沙漠环境生活的植物。图1是上述两种植物(用甲、乙表示)单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线,图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(0、b1、b2、c)下的生理状态。请据图分析回答:
(1)甲、乙两种植物分别是______、______;当光照强度为b1时,甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有______。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态对应的光照强度依次是______。
(3)假如滨藜、细辛两种植物叶绿体中的基粒大小和基粒类囊体层数存在较大差异,从结构与功能相适应的角度分析,含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是______。
(4)漫射光环境中,光线以较短波长的光占优势。如图为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱(暗带部分表示被吸收的光线),则滨藜、细辛两种植物中,叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是______。
(5)生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线,则d点之后限制增产的主要外界因素是______。
【答案】(1) ①. 滨藜 ②. 细辛 ③. 叶绿体(类囊体)、线粒体、细胞质基质
(2)c、b2、b1、0
(3)细辛 (4)滨藜
(5)CO2浓度
【解析】
【分析】据图分析:图1中,a1表示甲植物的呼吸速率,b1表示甲植物的光补偿点;a2表示乙植物的呼吸速率,b2表示乙植物的光补偿点,c点表示乙植物的光饱和点。
图2中:Ⅰ表示光合作用强度大于呼吸作用强度;Ⅱ表示光合作用强度小于呼吸作用强度;Ⅲ表示光合作用强度等于呼吸作用强度;Ⅳ表示只有呼吸作用。
图3中:图示表示叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱。
【小问1详解】
滨藜属阳生植物,光补偿点和光饱和点都较高,可用甲曲线表示,细辛属于阴生植物,光补偿点和光饱和点都较低,可用乙曲线表示;当光照强度为b1时,甲植物既能进行光合作用,也能进行呼吸作用,叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质。
【小问2详解】
对甲植物而言,光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,即图2中Ⅳ;光照强度为b1时,光合作用强度和呼吸作用强度相等,对应于图2中的Ⅲ;光照强度为b2时,光合作用强度小于呼吸作用强度,对应于图2中的Ⅱ;光照强度为c时,光合作用强度大于呼吸作用强度,对应于图2中的Ⅰ。故图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态对应的光照强度依次是c、b2、b1、0。
【小问3详解】
由于细辛是阴生植物,能够利用较弱的光照,从结构与功能相适应的角度分析,含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是细辛。
【小问4详解】
由于滨藜属阳生植物,光补偿点和光饱和点都较高,漫射光环境中,光线以较短波长的光占优势,滨藜、细辛两种植物中,细辛利用短波光较好,滨藜较差,对照图3叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱可知,滨藜、细辛两种植物中,叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是滨藜。
小问5详解】
据图1分析,d点之后细辛已经达到光饱和点,此时限制光合作用的因素不再是自变量光照强度,而是二氧化碳浓度。
18. 血糖含量长期过高会使人体多种组织器官发生病变。肾脏对血糖含量的调控具有重要作用。下图表示肾小管上皮细胞及其部分物质的跨膜运输示意图。原始的尿液流经肾小管时,一部分物质会被肾小管上皮细胞吸收进而进入毛细血管,再回流进入血液中;未被肾小管上皮细胞吸收的物质则随尿液排出。回答下列问题。
(1)葡萄糖被细胞吸收后,在______(填细胞内场所)中参与呼吸作用。
(2)图中Na+/K+ATP酶能利用______释放的能量将Na+______浓度梯度运出肾小管上皮细胞,该过程属于______运输。
(3)图中SGLT和GLUT都能运输葡萄糖,但两者运输葡萄糖所需“动力”不同:SGLT借助______运输葡萄糖;GLUT运输葡萄糖属于______方式。(自由扩散,协助扩散或主动运输中选择)
(4)现有一种治疗糖尿病的思路;抑制肾小管上皮细胞细胞膜上葡萄糖载体的活性。请结合上图推断,抑制______(“SGLT”或“GLUT”)的活性更好,理由是______。
【答案】(1)细胞质基质
(2) ①. ATP水解 ②. 逆 ③. 主动
(3) ①. 膜内外Na+的浓度差 ②. 协助扩散
(4) ①. SGLT ②. 该载体是逆浓度梯度的主动运输,抑制其活性,能有效降低对葡萄糖的吸收
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【小问1详解】
葡萄糖被细胞吸收后,在细胞质基质中参与呼吸作用,在细胞质基质中被分解为丙酮酸后可继续参与有氧呼吸或无氧呼吸的过程。
【小问2详解】
据图可知,图中Na+/K+ATP酶能利用ATP水解释放的能量(ATP酶能催化ATP水解),释放的能量将Na+逆浓度梯度(从浓度低的一侧向浓度高的一侧运输)运出肾小管上皮细胞,该过程需要载体协助,同时需要耗能,故属于主动运输。
【小问3详解】
图中SGLT和GLUT都能运输葡萄糖,但两者运输葡萄糖所需“动力”不同:SGLT借助膜内外Na+的浓度差运输葡萄糖;而GLUT运输葡萄糖是顺浓度梯度进行的,需要蛋白质协助,其方式是协助扩散。
【小问4详解】
分析题图,葡萄糖由SCLT进入细胞是逆浓度梯度的运输,若抑制该载体的活性,则会显著降低肾小管对葡萄糖的重吸收,从而使血糖浓度有效降低。
19. 应激反应是人体对紧张性事件的适应性反应,其主要特征是下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA)被激活,机体通过HPA途径促使肾上腺皮质释放糖皮质激素(GC)。一定强度的应激反应有助于机体发挥潜力、维持内环境的稳态,但应激时间过长或者过于强烈,则会对机体产生不利影响。下图1为“下丘脑-垂体-肾上腺轴”(HPA)对免疫活动的调节示意图。请回答问题:
(1)______调节网络是人体维持稳态的主要调节机制,其中______是内分泌调节的枢纽,也是神经调节的中枢。
(2)图1中,由下丘脑、垂体、肾上腺皮质之间存在的HPA调控途径称为______。GC可以通过升高血糖保证重要器官能量供应,与胰高血糖素、肾上腺素具有______作用。
(3)GC的过度升高会影响机体糖类、脂质、蛋白质的代谢,并大大降低机体的免疫能力。在应激状态下,可能是由于下丘脑和垂体的敏感性降低,使GC______调节功能下降,从而对机体产生不利影响。
(4)在HPA轴之外还存在另一种免疫调节机制-“脑-脾神经轴”,如下图2所示。
①图2中所示的免疫活动所属的免疫方式为______(填“细胞免疫”或“体液免疫”)。
②科研人员为了验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用,用手术法进行了相关实验研究(如下表),请根据题意完成以下表格(在答题卡相应位置填写)。
a.______;b._______。
实验目的
简单操作过程
实验动物的选择及处理
将生理状态相同健康小鼠均分两组,各10只,测初始抗体水平并计算平均值
实验组处理
实验组手术切除脾神经。
对照组处理
a.对照组小鼠______。
控制无关变量
给两组小鼠注射等量、适量的相同疫苗,置于相同且适宜的环境条件下饲养。
结果检测
一段时间后分别测定两组小鼠体内相应的抗体水平并进行比较。
预期实验结果
b.实验组小鼠的相对抗体水平______(填“高于”、“低于”或“等于”)对照组小鼠。
【答案】(1) ① 神经-体液-免疫 ②. 下丘脑
(2) ①. 分级调节 ②. 协同
(3)负反馈 (4) ①. 体液免疫 ②. 做手术但不切除脾神经 ③. 低于
【解析】
【分析】题图分析,图1表示的是糖皮质激素调节的分级调节与负反馈调节机制;图2表示的是下丘脑CRH神经元通过信息分子作用于脾神经,脾神经释放去甲肾上腺素(一种神经递质),其作用于B细胞表面的乙酰胆碱受体,进而对体液免疫做出调节。
【小问1详解】
神经一体液一免疫调节网络是人体维持稳态的主要调节机制,其中下丘脑是内分泌调节的枢纽,也是神经调节的中枢,即下丘脑是神经调节和体液调节之间的桥梁。
【小问2详解】
题意显示:图1中,由于下丘脑调控垂体中促激素分泌,垂体分泌的促激素调节肾上腺皮质分泌这种调控HPA途径称为分级调节。
GC可以通过升高血糖保证重要器官能量供应,胰高血糖素和肾上腺素也具有升高血糖的作用,因此,GC与胰高血糖素、肾上腺素在升高血糖方面具有协同作用。
【小问3详解】
GC含量维持相对稳定,是负反馈调节的结果。GC的过度升高会影响机体糖类、脂质、蛋白质的代谢,并大大降低机体的免疫能力。在应激状态下,可能是由于下丘脑和垂体的敏感性降低,使GC负反馈调节功能下降,导致GC含量升高,使免疫功能下降,进而对机体产生不利影响。
【小问4详解】
①图2显示,图示的调节过程由B淋巴细胞参与,且产生抗体参与免疫活动,因而为体液免疫。
②科研人员为了验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用,根据实验目的可推测,本实验中的自变量为有无脾神经(手术法切除),因变量是抗体的产生量,实验中两组小鼠均手术的目的是排除手术本生对小鼠产生抗体的影响。因变量是抗体的水平,无关变量包括实验小鼠的身体状况,饲养环境,疫苗处理等。据此完善表格如下:
20. 某一年生雌雄同株植物有两种叶型,宽叶(A)对狭叶(a)显性,育种人员向宽叶杂合子导入长节基因B(会影响配子成活率)后,得到宽叶高茎植株P。将P植株与一株狭叶矮茎植株Q相互授粉,收获两植株所结种子,分别种植后均出现了宽叶高茎:宽叶矮茎:狭叶高茎:狭叶矮茎四种表型,比例如下:
(1)该植物体内控制叶型和节长的基因遗传时遵循______定律,判断依据是______。
(2)相互授粉后,P与Q植株种子种植获得的植株四种表型的比例不同,推测原因是______。
(3)若P植株自交,子代狭叶高茎个体所占比例为______,其中杂合子占______。
(4)从Q植株所结种子种植获得的植株中选择个体,运用______技术,可以快速获得符合生产要求的宽叶高茎种子。此育种技术的优点是:______。
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. 植株P上所结的子代产生了比例均等的四种表现型
(2)植株P产生的带有B基因的花粉表现为有一半致死
(3) ①. 1/6 ②. 3/4
(4) ①. 单倍体育种 ②. 明显缩短育种年限,使遗传性状较快稳定
【解析】
【分析】1、.基因分离定律的实质: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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、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。
【小问1详解】
题意显示,将P植株与一株狭叶矮茎植株Q相互授粉,收获两植株所结种子,分别种植后均出现了宽叶高茎、宽叶矮茎、狭叶高茎、狭叶矮茎四种表型,左图P植株产生的子代四种表现型的比例均等,而右图Q植株的子代没有表现出均等的比例,这是由于P植株做父本时带有基因B的花粉成活率较低导致的,实验结果说明该植物体内控制叶型和节长的基因遗传时遵循自由组合定律,
【小问2详解】
相互授粉后,P与Q植株种子种植获得的植株四种表型的比例不同,推测原因是P植株产生的带有长节基因B的花粉表现为部分不育,图中子代比例显示矮茎∶高茎=2∶1,说明植株P产生的带有基因B的花粉有一半表现为不育。
【小问3详解】
若P植株自交,P植株的基因型可表示为AaBb,其产生的卵细胞的基因型和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,花粉的比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶2∶1∶2,则子代狭叶高茎个体(aaB_)所占比例为1/4×2/3=1/6,该群体中BB∶Bb=1∶3,即杂合子占3/4。
【小问4详解】
从Q植株所结种子种植获得的植株中选择宽叶高茎个体,运用单倍体育种技术,可以快速获得符合生产要求的宽叶高茎种子,其具体操作为选择宽叶高茎个体的花粉进行花药离体培养获得单倍体幼苗,而后用秋水仙素处理单倍体幼苗获得四种纯合子,而后通过选择获得纯种宽叶高茎个体。该育种技术的优点可明显缩短育种年限,使遗传性状较快稳定。
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