内容正文:
赤峰二中 2022级高三上学期第二次月考
生物试题
一、单选题 (共15小题, 每小题2分, 共30分。)
1. 植物具有向光性,通过研究,科学家揭示了其机理。下列叙述不正确的是( )
A. 燕麦胚芽鞘尖端能产生生长素,而尖端下不不能产生生长素
B. 胚芽鞘尖端能感受单侧光的刺激,尖端下部则不能
C. 生长素在单侧光刺激下,能在胚芽鞘尖端和尖端下部横向运输
D. 在单侧光照射下,胚芽鞘尖端下部背光侧生长素分布多,生长更快
【答案】C
【解析】
【分析】植物向光性的原因:(1)尖端能产生生长素;(2)尖端感受单侧光的刺激,使生长素分布不均匀(向光侧少,背光侧多);(3)植物生长和弯曲部位在尖端下面的一段;(4)胚芽鞘向光性的外因:单侧光的照射;内因:生长素的分布不均匀在植物体内。
【详解】A、合成生长素最活跃的部位是幼嫩的芽、叶和发育的种子,燕麦胚芽鞘尖端能产生生长素,而尖端下不不能产生生长素,A正确;
B、感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端,向光弯曲生长的部位是尖端以下部分,B正确;
C、生长素发生横向运输的部位是胚芽鞘的尖端,C错误;
D、单侧光照射能使生长素从向光侧运输到背光侧,背光一侧生长素多于向光侧,背光侧生长更快,D正确。
故选C。
2. 脑脊液充满在各脑室内,主要由脑室的脉络丛上皮细胞和室管膜细胞分泌形成。它向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢物,调节着中枢神经系统的酸碱平衡。下列说法错误的是( )
A. 脑脊液可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质,蛋白质较少
B. 正常情况下脑脊液的组成成分和理化性质均维持相对稳定的状态
C. 大脑深度思考时的呼吸作用使得脑细胞中的O₂浓度高于脑脊液
D. 脑组织中内环境稳态的维持依赖神经-体液-免疫调节机制
【答案】C
【解析】
【分析】内环境指细胞外液,是人体细胞直接生存的环境,以区别于机体生存的外界环境。因为人体摄入的各种营养物质和氧气,必须通过细胞外液才能进入细胞,而细胞的代谢产物和二氧化碳也都是先排送到细胞外液中,最后排出体外。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。细胞外液包括血浆、组织液、淋巴液、脑脊液等。
【详解】A、脑脊液属于内环境,可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质,蛋白质较少,A正确;
B、正常情况下脑脊液的组成成分(如激素等)和理化性质(渗透压、pH和温度)均维持相对稳定的状态,B正确;
C、大脑深度思考时消耗的氧气较多,使得脑细胞中的O₂浓度低于脑脊液,C错误;
D、内环境稳态的维持依赖神经-体液-免疫调节机制,D正确。
故选C。
3. 甲瓦龙酸是赤霉素、细胞分裂素和脱落酸这三种植物激素合成的前体,在不同条件下,它的中间产物会转变为不同的激素:在长日照条件下形成赤霉素,在短日照条件下形成脱落酸。下列说法错误的是( )
A. 光作为一种信号,可影响、调控植物的生长发育
B. 夏季赤霉素的合成增多,植物能快速生长
C. 种子的萌发和休眠与赤霉素、脱落酸的相对含量有关
D. 由信息可知,赤霉素和脱落酸直接参与细胞内的代谢过程而实现对生命活动的调节
【答案】D
【解析】
【分析】赤霉素:促进细胞伸长,引起植株增高;脱落酸:抑制细胞分裂,促进果实的衰老和脱落;细胞分裂素:促进细胞分裂和组织分化。
【详解】A、光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节,光作为一种信号,可影响、调控植物的生长发育,A正确;
B、由题意可知,夏季日照长,甲瓦龙酸在长日照条件下转化为赤霉素,故夏季赤霉素的合成增多,植物能快速生长,B正确;
C、种子内GA赤霉素增加,促进种子萌发;脱落酸含量增加,诱导种子休眠,萌发受抑制,故种子的萌发和休眠与赤霉素、脱落酸的相对含量有关,C正确;
D、激素不能参与细胞结构的组成,也不直接参与代谢,而是通过影响细胞内的代谢过程实现对生命活动的调节,D错误。
故选D。
4. 用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述错误的是 ( )
A. 中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B. 图中两处DNA荧光标记区域均含有同源染色体
C. 图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D. 高等植物细胞有丝分裂时细胞中无中心体,但有纺锤体
【答案】A
【解析】
【分析】有丝分裂包括间期和分裂期两个时期。间期主要进行DNA的复制和蛋白质的合成,分裂期包括前期、中期、后期和末期。
【详解】A、由图示可知,染色体分布在细胞两极,因此该细胞处于有丝分裂后期,中心体的复制发生在间期,有丝分裂过程中染色体加倍发生在后期,A错误;
B、由于该图为有丝分裂某时期荧光图,在有丝分裂过程没有同源染色体联会,但是存在同源染色体,B正确;
C、中心体的位置决定了染色体移动的方向,将分裂开的子染色体拉向两极,从而决定细胞分裂的方向,C正确;
D、高等植物细胞分裂时没有中心体,但可以形成纺锤体,植物细胞的纺锤体是由细胞质两极发出纺锤丝形成的,D正确。
故选A。
5. 甲状腺激素在肝脏中激活其β受体,使机体产生激素G,进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是( )
A. 肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用相抗衡
B. 甲状腺激素能升高血糖,也可通过激素G间接降低血糖
C. 血糖浓度变化可以调节胰岛素分泌,但不能负反馈调节升高血糖的激素分泌
D. 激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌属于体液调节
【答案】C
【解析】
【分析】胰岛素是机体内唯一能降血糖的激素,与机体内其他升血糖的激素在血糖调节中的作用相抗衡。
【详解】A、肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素(降血糖)在血糖调节中的作用相抗衡,A正确;
B、甲状腺激素能升高血糖,由题干信息可知,甲状腺激素也可激活肝脏中的β受体,使机体产生激素G,进而促进胰岛素分泌,间接降低血糖,B正确;
C、血糖浓度降低时,会通过调节作用促进胰高血糖素分泌从而升高血糖,而胰高血糖素的作用结果(血糖升高)会通过负反馈调节胰高血糖素的分泌,C错误;
D、激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌通过体液运输实现,属于体液调节,D正确。
故选C。
6. 几丁质的主要来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外骨骼以及真菌类的细胞壁等。内源性几丁质酶是指由生物体自身产生的能催化几丁质水解的酶,在多种生物类群中有不同的生理功能。下列关于几丁质酶的叙述正确的是( )
A. 几丁质是一种多糖,几丁质酶为几丁质的水解提供了活化能
B. 几丁质酶不能脱离生物体起作用,温度过高或过低都会使酶活性降低
C. 昆虫表皮细胞分泌的几丁质酶可以催化旧的外骨骼分解破裂,使幼体能从外骨骼中钻出
D. 受到真菌感染时,植物中的几丁质酶可以催化植物细胞壁水解从而增加植物的抗性
【答案】C
【解析】
【分析】多糖主要包括纤维素、糖原、淀粉和几丁质。纤维素和淀粉是植物细胞特有的多糖,纤维素是构成细胞壁的成分,淀粉是植物细胞内的储能物质。糖原分为肌糖原和肝糖原,是动物体内的储能物质。几丁质存在于真菌细胞壁、甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,可以用于废水处理;可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂;可以用于制作人造皮肤等。
【详解】A、几丁质是一种多糖,几丁质酶为几丁质的水解降低了活化能,A错误;
B、只要条件合适,几丁质酶能脱离生物体起作用,温度过高或过低都会使酶活性降低,B错误;
C、昆虫的外骨骼主要成分是几丁质,昆虫表皮细胞分泌的几丁质酶可以催化旧的外骨骼分解破裂,使幼体能从外骨骼中钻出,C正确;
D、植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,几丁质酶不能分解植物细胞壁,D错误。
故选C。
7. 为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验,结果如下表,分析合理的是( )
处理
检测项目
对照组
连续9天给予海洛因
低剂量组
中剂量组
高剂量组
活胚胎数/胚胎总数 (%)
100
76
65
55
脑畸形胚胎数/活胚胎数 (%)
0
33
55
79
脑中促凋亡蛋白 Bax 含量( ug·L⁻¹)
6.7
7.5
10.0
12.5
A. 海洛因促进 Bax含量提高,会导致脑细胞凋亡
B. 中、高剂量海洛因会严重影响胚胎的正常发育,提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
C. 该实验的自变量是是否使用海洛因
D. 细胞凋亡是受基因控制的编程性死亡,但海洛因使脑细胞凋亡不受基因控制
【答案】AB
【解析】
【分析】分析表格可知,本实验的自变量为海洛因的剂量,对照组为无海洛因的处理,因变量为大鼠的生理状况,主要包括活胚胎数/胚胎总数(%)、脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)和脑中促凋亡蛋白Bax含量(ug·L-l)等指标,据此分析作答。
【详解】A、BaX为脑中促凋亡蛋白,分析表格数据可知,与对照相比,海洛因处理组的Bax含量升高,故海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡,A正确;
B、据表格数据可知,中、高剂量海洛因处理组的活胚胎数降低,脑畸形胚胎数和脑细胞凋亡率均升高,故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险,B正确。
C、本实验的自变量为是否使用海洛因以及海洛因的剂量,C错误;
D、细胞凋亡是受基因控制的编程性死亡,海洛因使脑细胞凋亡受基因控制,D错误。
故选AB。
8. 驱动蛋白与细胞内物质运输有关,驱动蛋白家族成员众多,其中典型的驱动蛋白1是由两条轻链和两条重链构成的异源四聚体,具有两个球形的头、一个螺旋状的杆和两个扇子状的尾(如图)。驱动蛋白通过头结合和水解ATP,导致颈部发生构象改变,驱动自身及所携带的“货物”分子沿细胞骨架定向“行走”,将“尾部”结合的“货物”转运到指定位置。下列叙述正确的是( )
A. 典型的驱动蛋白1中至少含有4个游离的氨基、2个游离的羧基
B. 氧气供应越充足,细胞中ATP含量越多,驱动蛋白运输“货物”的效率越高
C. 合成驱动蛋白Ⅰ和细胞骨架的原料分别是氨基酸、葡萄糖
D. 驱动蛋白分子既具有运输功能,又具有酶的催化特性
【答案】D
【解析】
【分析】氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数;游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数;至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数;氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数;氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数;蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
【详解】A、多肽中至少含有的氨基或羧基数=肽链数,典型的驱动蛋白1是由4条链组成的,因此至少含有4个游离的氨基、4个游离的羧基,A错误;
B、ATP在细胞中含量不高,与ADP的转化处于动态平衡状态,B错误;
C、细胞骨架的主要成分为蛋白质纤维,合成细胞骨架的原料不是葡萄糖,C错误;
D、据题意,驱动蛋白具有转运“货物”和催化ATP水解双重功能,故驱动蛋白分子既具有运输功能,又具有酶的催化特性,D正确。
故选D。
9. 当光照过强,植物吸收的光能超过光合作用所能利用的能量时,引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在光系统(PSⅡ),PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,能将水分解为O₂和H⁺并释放电子。电子积累过多会产生活性氧使PSⅡ变性失活,导致光合速率下降。为研究铁氰化钾·(MSDS,一种电子受体)对微藻光抑制现象的作用,中国科学院研究人员进行了相关实验,结果如下图。下列说法错误的是( )
A. PSⅡ在叶绿体中的位置应当是类囊体薄膜
B. PSⅡ分解水产生的H⁺和电子与NAD⁺结合形成暗反应所需的NADH
C. 光强度在I₁~I₂,对照组光合放氧速率不再上升与光能转化效率下降有关
D. 上述实验结果说明MSDS可能通过接受电子降低 PSⅡ受损来减轻微藻的光抑制
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息可知,“电子积累过多会产生活性氧破坏PSⅡ,使光合速率下降”,实验结果中,加入铁氰化钾的组相比对照组在高光照强度下没有光抑制,光合速率持续增加,推测铁氰化钾能将光合作用产生电子及时导出,使细胞内活性氧水平下降,降低PSⅡ受损伤的程度,因而能够有效解除光抑制。
【详解】A、PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,能将水分解为O₂和H⁺并释放电子,该过程是光反应阶段,位置应当是类囊体薄膜,A正确;
B、光反应中,水分解为氧气、H+和电子,电子与H+、NADP+结合形成NADPH(而非NADH),该过程中光能转化为NADPH中活跃的化学能,B错误;
C、由图可知光照强度从I1到I2的过程中,对照组微藻的光合放氧速率不变,光合作用利用的光能不变,但由于光照强度增加,因此光能转化效率下降,C正确;
D、对照组中经I1光照强度处理的微藻PSⅡ没有被破坏,加入铁氰化钾后,光抑制解除,置于I3光照强度下,光合放氧速率会升高;而I3光照强度下,微藻细胞中PSⅡ已经被累积的电子破坏,加入铁氰化钾后能减轻微藻的光抑制,但并不能恢复,光合放氧速率仍然较低,D正确。
故选B。
10. 下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的是( )
①兔的白毛和黑毛,狗的短毛和卷毛都是相对性状;
②在“性状模拟分离比”实验中两个桶内的彩球数量不一定要相等;
③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同;
④A和A、d和b不属于等位基因,C和c属于等位基因;
⑤后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离;
⑥检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法;
⑦由于减数分裂时,非同源染色体自由组合,所以非等位基因均能自由组合
A. ①②③④ B. ③④⑤⑥ C. ②③④⑥ D. ②③④⑦
【答案】C
【解析】
【分析】1、相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现型。
2、基因分离定律的实质: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。
3、等位基因是位于同源染色体的相同位置,控制相对性状的基因。
【详解】①相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现型,所以兔的白毛与黑毛是相对性状,狗的卷毛与短毛不是相对性状,①错误;
②由于雌雄配子数目不等,所以在“性状模拟分离比”实验中两个桶内的彩球数量不一定要相等,但每个桶内两种彩色球的数量应该相同,②正确;
③表型会受到环境和基因的共同影响,故不同环境下,基因型相同的,表型不一定相同,③正确;
④等位基因是位于同源染色体的相同位置,控制不同性状的基因,A和A属于相同基因、d和b属于不同基因,即A和A、d和b不属于等位基因,C和c属于等位基因,④正确;
⑤杂合子自交后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象才叫性状分离,如Aa×aa→Aa、aa,不属于性状分离,⑤错误;
⑥检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交方法,即让该雄兔与具有相对性状的多个雌兔进行杂交,根据后代的性状表现做出判断,⑥正确;
⑦减数分裂时,非同源染色体的非等位基因自由组合,而同源染色体或同一条染色体上的非等位基因不能自由组合,⑦错误。
故选C。
11. 大豆子叶颜色(AA表现为深绿色,Aa表现为浅绿色,aa表现为黄化且此表现型的个体在幼苗阶段死亡)受B、b基因影响,两对等位基因独立遗传。当B基因存在时,A基因能正常表达; 当b基因纯合时,A基因不能表达。子叶深绿和子叶浅绿的两亲本杂交,F₁出现黄化苗。下列相关叙述错误的是( )
A. 亲本的基因型为 AABb、AaBb
B. F₁中子叶深绿:子叶浅绿:子叶黄化=3:3:1
C. 基因型为AaBb的个体自交,子代有9种基因型、3种表现型
D. F1 深绿色个体自交,子代中黄化苗占1/6
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干可知:子叶深绿色基因型有:AABB、AABb;子叶浅绿色基因型有:AaBB、AaBb;子叶黄化基因型有:AAbb、Aabb、aabb、aaBB、aaBb,即黄化苗中至少有一对隐性纯合子。亲本子叶深绿和子叶浅绿,F1出现黄化苗,所以亲本基因型为AABb、AaBb。
【详解】A、根据题干中亲本为子叶深绿和子叶浅绿,且F1出现黄化苗,所以基因型为AABb和AaBb,A正确;
B、F1中子叶深绿(1/2×1/4AABB+1/2×1/2AABb)∶子叶浅绿(1/2×1/4AaBB+1/2×1/2AaBb)∶子叶黄化(1/2×1/4AAbb+1/2×1/4Aabb)=3∶3∶2,B错误;
C、基因型为AaBb的个体自交,子代有9种基因型、3种表现型,即子叶深绿(AABB、AABb)、子叶浅绿(AaBB、AaBb)、子叶黄化(aaBB、aaBb、aabb、AAbb、Aabb),C正确;
D、F1 深绿色个体(1AABB、2AABb)自交,子代中黄化苗占2/3×1/4=1/6,D正确。
故选B。
12. 在某动物(2N=4))细胞分裂装片中,观察到下图所示的3个细胞图像,其中数字表示染色体,字母表示染色体上的基因。不考虑突变,下列有关分析正确的是( )
A. 甲、乙、丙可能来自同一细胞,形成的先后顺序为乙→甲→丙
B. 乙细胞含有4个染色体组,分别是①②、③④、⑤⑧和⑥⑦
C. 甲细胞中发生同源染色体分离,丙细胞中发生非同源染色体自由组合
D. 若乙细胞中②号染色体是X染色体,则丙细胞的基因型为bbXaXa
【答案】D
【解析】
【分析】在减数分裂过程中,核DNA数目在减数分裂前的间期因复制而加倍,即2n→4n,之后因细胞分裂进入两个子细胞中,数目减半为2n;减数分裂Ⅱ形成两个子细胞时DNA数目再次减半,即2n→n。减数分裂中染色体数目在减数分裂Ⅰ中随细胞分裂进入两个子细胞中,染色体数目减半,即2n→n,减数分裂Ⅱ后期,因着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,即n→2n,之后随细胞平分到两个子细胞中,形成的子细胞中染色体数目为n,为正常体细胞中的一半。
【详解】A、根据染色体的大小、颜色和细胞质的均裂方式判断,甲细胞可以来自乙细胞有丝分裂后产生的卵原细胞,但丙不可能来自甲细胞减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞或第一极体,A错误;
B、一个染色体组含有的染色体均为非同源染色体,图乙细胞处于有丝分裂后期,含有4个染色体组,但⑤⑧和⑥⑦是同源染色体,不能构成染色体组,B错误;
C、图甲细胞发生同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,图丙细胞发生姐妹染色单体分离,C错误;
D、结合题图信息可知,若图乙中②号染色体是X染色体,结合图甲可知,则图丙细胞黑色染色体为X染色体,含基因a,白色染色体为常染色体,含基因b,丙细胞的基因型为bbXaXa,D正确。
故选D。
13. 如图为机体内发生体液免疫和过敏反应的流程图,甲~丁代表不同物质,字母代表不同的细胞,数字代表不同的过程。下列叙述正确的是( )
A. 图中共有4种细胞能识别过敏原
B. 第二次注射甲时,产生的浆细胞同样来源于C细胞
C. 与体液免疫相比,过敏反应特有的过程包括⑤⑥⑦⑧⑩
D. 图中的A细胞只能参与特异性免疫
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析,图中A表示巨噬(抗原呈递)细胞,B表示辅助性T细胞,C表示B细胞,D表示浆细胞,E表示记忆B细胞,甲表示抗原,乙表示细胞因子,丙表示抗体,丁表示细胞沉淀或集团被消化成的小分子物质。
【详解】A、A表示巨噬(抗原呈递)细胞,B表示辅助性T细胞,C表示B细胞,D表示浆细胞,E表示记忆B细胞,其中A、B、C、E均能识别过敏原,A正确;
B、第二次注射甲(抗原)时,产生的浆细胞来源于E(记忆细胞)和C(B细胞)的增殖和分化,B错误;
C、过敏反应的机理是: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。与体液免疫相比,⑧⑩是过敏反应特有的,C错误;
D、A巨噬(抗原呈递)细胞,在特异性免疫和非特异性免疫中都可发挥作用,D错误。
故选A。
14. 下列有关两对等位基因相关的实验(不考虑互换和突变),说法错误的是( )
A. 基因型为AaBb的个体测交,子代表型及比例为1:1:1:1,说明这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B. 基因型为Aabb的个体与基因型为aaBb的个体杂交,子代表型及比例为1:1:1:1,说明这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
C. 基因型为AaBb的个体自交,子代表型及比例为9:7,若其测交,则子代的表型及比例应为1:3
D. 基因型为AaBb的个体自交,子代表型及比例为7:3:1:1,若其测交,则子代的表型及比例可能为1:1:1:1或1:1:1
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因自由自合定律的适用条件:适用两对或两对以上相对性状的遗传,并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上;
2、基因自由自合定律的实质: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】A、基因型为AaBb的个体测交,子代表型及比例为1:1:1:1,说明AaBb能产生四种数量相等的配子,故这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;
B、基因型为Aabb的个体与基因型为aaBb的个体杂交,无论两对基因是否遵循自由组合定律,Aabb和aaBb均会产生两种数量相等的配子,均会使子代表型及比例为1:1:1:1,B错误;
C、基因型为AaBb的个体自交,子代表型比例为9(A_B_):7(3aaB_、3A_bb、laabb),若其测交,则子代相应的表型比例应为1(AaBb):3(laaBb、1Aabb、laabb),C正确;
D、基因型为AaBb的个体自交,子代表型比例为7:3:1:1,说明子代中Ab或aB在雌配子或雄配子中致死,则其测交,若AaBb作亲本无致死配子,则测交子代的表型比例应为1:1:1:1,若AaBb作亲本有致死配子,测交子代表型比例应为1:1:1,D正确。
故选B。
15. 人类的ABO血型由位于9号染色体上的IA、IB、i基因控制,人类的血型与基因型的关系如表所示。人群中,某人为A型血的概率为0.45,为B型血的概率为0.13,为O型血的概率为0.36。人类的 Rh血型有Rh⁺ 和Rh⁻两种,Rh⁻ 由位于1号染色体上的隐性基因r控制,人群中血型为Rh+的人所占的比例为 96%。下列有关分析正确的是( )
血型
A 型
B 型
AB 型
O型
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
A. 人群中 i 基因的基因频率为0.4,其在男性人群中与在女性人群中的频率相等
B. 人群中一对血型均为 Rh⁺的夫妻生下一个血型为Rh⁻ 的孩子的概率是1/4
C. AB型血孩子的双亲一定是A型和B型
D. B型血Rh⁺的男性与一位A型血Rh⁺ 的女性婚配,可能生出O型血 Rh⁻ 的女孩
【答案】D
【解析】
【分析】1、IA、IB、i位于一对9号同源染色体上,遗传遵循基因的分离定律。R、r位于一对1号同源染色体上,遗传也遵循基因的分离定律。分别位于1号和9号两对同源染色体上的非等位基因的遗传则遵循基因的自由组合定律。
2、假设等位基因为A、a,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则:基因型AA的频率为p2,基因型Aa的频率为2pq,基因型aa的频率为q2。
【详解】A、i基因位于9号常染色体上,人群中基因型为ii的O型血的概率为0.36,则i基因的基因频率为0.6,其在男性人群中与在女性人群中的频率相等,A错误;
B、Rh⁻由位于1号常染色体上的隐性基因r控制,人群中血型为Rh⁺的人所占的比例为96%,则人群中血型为Rh⁻的人所占的比例为4%,r基因的基因频率为0.2,R基因的基因频率为0.8,基因型为Rr的概率为2×0.2×0.8=0.32,基因型为RR的概率为0.8×0.8=0.64,人群中血型为Rh+的人中RR:Rr=2:1,所以,人群中一对血型均为 Rh⁺的夫妻生下一个血型为Rh⁻ 的孩子(rr)的概率是1/3×1/3×1/4=1/36,B错误;
C、孩子是AB型,那么父母有可能是A型与B型,也有可能是AB型与A型、AB型与B型、AB型与AB型等,C错误;
D、如果B型血Rh⁺的男性的基因型为IBiRr,A型血Rh⁺的女性的基因型为IAiRr,则二者婚配,可能生出基因型为iirr的O型血 Rh⁻的女孩,D正确。
故选D。
二、不定项选择题(共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。)
16. 人体成熟红细胞不仅能够运输O₂和CO₂,还具有一定的免疫功能。红细胞能够识别、粘附病毒,还可以发挥类似于巨噬细胞的杀伤作用。成熟红细胞部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述正确的是( )
A. 红细胞呈圆饼状,表面积与体积的比值较大,气体交换效率较高
B. 图中①、②和⑤表示被动运输过程,③和④表示主动运输过程
C. 红细胞可以利用葡萄糖分解释放的能量将ADP 转化为ATP
D. 红细胞膜表面的糖被与其识别功能密切相关
【答案】ACD
【解析】
【分析】据图分析:图示为人体成熟红细胞部分结构和功能如图,其中①表示气体A通过自由扩散进入红细胞,②表示气体B通过自由扩散运出红细胞,③表示钠离子和钾离子通过钠钾泵进出红细胞,④表示葡萄糖通过协助扩散进入红细胞,⑤表示水通过通道协助扩散进入红细胞。
【详解】A、红细胞为了能够更好的运输氧气,其结构呈圆饼状,表面积与体积的比值较大,气体交换效率较高,A正确;
B、图中①是氧气通过自由扩散进入细胞,②是二氧化碳自由扩散出细胞,③是钾离子主动运输进细胞,④表示葡萄糖通过协助扩散进入红细胞,⑤表示水通过通道协助扩散进入红细胞,其中被动运输包括自由扩散和协助扩散,B错误;
C、据图分析,红细胞利用葡萄糖分解释放的能量将ADP转化为ATP,该过程主要是通过无氧呼吸实现的,C正确;
D、细胞膜的识别功能依靠细胞膜表面的糖蛋白(由糖被和蛋白质组成),D正确。
故选ACD。
17. 已知某种氨基酸(简称甲) 是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌) 中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲) 和酶E,酶E催化甲与tRNA''结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲一tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知 tRNA"可以识别大肠杆菌mRNA 中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是( )
A. 甲 B. tRNA"的基因 C. 酶E 的基因 D. 古菌的核糖体
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成肽链”,说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均可由大肠杆菌提供。“酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲-tRNA甲)”,故必须转入大肠杆菌细胞内的是酶E的基因,ABD错误,C正确。
故选C。
18. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将辣椒幼苗进行分组和3种处理:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),在其它条件适宜且相同的条件下进行实验,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
B. 辣椒幼苗在淹水的条件下,其根细胞无氧呼吸的产物仅有乳酸
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. 淹水胁迫时,该植物根细胞酒精的产生速率大于乳酸的产生速率
【答案】CD
【解析】
【分析】题意分析,本实验目的是探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,实验的自变量是Ca2+的有无及植物状况,因变量是辣椒幼苗根细胞呼吸作用。
【详解】A、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,A错误;
B、分析题意,乙醇脱氢酶(ADH白色柱形图)、乳酸脱氢酶(LDH黑色柱形图)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,而图2显示乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性均>0,说明辣椒幼苗在淹水条件下,其根细胞的无氧呼吸产物有乳酸和酒精,B错误;
C、据图分析,丙组是实验组,ADH活性较高,LDH活性较低,说明水淹条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞厌氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累,从而减轻其对根细胞的伤害,C正确;
D、甲为对照组,是正常生长的幼苗,乙为实验组,为淹水条件,乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性升高,ADH酶活性更高(两侧纵坐标值不同),推测淹水条件下乳酸产生的速率低于乙醇产生速率,D正确。
故选CD。
19. 在外界压力刺激下,大脑“反奖励中心”脑区中的神经元胞外K+浓度下降,引起神经元上N、T通道蛋白活性变化,使神经元输出抑制信号,抑制大脑“奖赏中心”的脑区活动,从而产生抑郁,具体机制如下图所示。研究发现,适量的氯胺酮可以阻断N通道的开放,从而缓解抑郁症。下列相关叙述正确的是( )
A. N通道蛋白的抑制剂可以作为治疗抑郁症的药物
B. 神经元胞外K+浓度下降引起膜电位变化可能引起N和T通道开放
C. “反奖励中心”脑区的神经元可以向“奖赏中心”脑区输出抑制信号
D. 外界压力刺激使“反奖励中心”脑区神经元周围的神经胶质细胞K+通道数目减少
【答案】ABC
【解析】
【分析】神经冲动的产生过程:静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
【详解】A、由图可知,抑郁状态时,N、T通道蛋白打开,根据题目信息,适量的氯胺酮可以阻断N通道的开放,从而缓解抑郁症,所以N通道蛋白的抑制剂可以作为治疗抑郁症的药物,A正确;
B、比较正常状态和抑郁状态的神经胶质细胞可知,外界压力刺激使“反奖励中心”脑区神经元周围的神经胶质细胞的K+通道蛋白数目增加,引起K+大量进入神经胶质细胞,同时N、T通道蛋白打开,使细胞输出抑制信号增强,故神经元胞外K+浓度下降引起的膜电位变化可能引起N和T通道蛋白开放,B正确;
C、兴奋在神经元上以电信号的形式传导,所以“反奖励中心”脑区的神经元可以电信号方式向“奖赏中心”脑区输出抑制信号,C正确;
D、比较正常状态和抑郁状态的神经胶质细胞可知,外界压力刺激使“反奖励中心”脑区神经元周围的神经胶质细胞的K+通道蛋白数目增加,引起K+大量进入神经胶质细胞,D 错误;
故选ABC。
20. 某一年生植物开两性花,花极小,杂交育种时去雄困难,而利用花粉不育的方法育种则不需要去雄。已知该植物花粉的育性是由细胞核基因A/a(Aa基因仅在花粉中表达)和线粒体基因N/S(每株该植物只含有其中的一种)共同控制的,基因型可表示为“线粒体基因(核基因型)”,如植株N(aa)、花粉N(a),花粉不育的机理如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 控制该植物花粉育性的相关基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B. 基因型为N(Aa)的母本可通过减数分裂过程将其N基因传递给卵细胞
C. a、S基因的共同表达会导致花粉不育,所以该植物群体中不存在基因型为S(aa)的植株
D. 若基因型为S(Aa)的植株自交,则子代植株的基因型只有2种,且比例为1:1
【答案】AC
【解析】
【分析】
分析题图:a基因表达出的P蛋白可促进线粒体基因S表达出S蛋白,S蛋白使花粉不育。如果存在A基因,花粉最终可育。
【详解】A、孟德尔遗传规律适用于核基因,不适合细胞质基因,因此上述基因中,只有A,a基因遵循孟德尔遗传规律,N、S基因的遗传不遵循基因的分离定律,A错误;
B、N基因属于细胞质基因,基因型为N(Aa)的母本可通过减数分裂过程将其N基因传递给卵细胞,B正确;
C、由于S(a)的花粉不育,可选S(a)的卵细胞与N(a)的精子结合形成基因型为S(aa)的植株,C错误;
D、植株S(Aa)自交,由于S(a)花粉不可育,因此后代的基因型及比例是S(AA):S(Aa)=1:1,D正确。
故选AC。
三、非选择题 (共5小题,共55分。)
21. 内共生理论认为光合蓝藻(蓝细菌) 内共生于非光合作用的真核寄主细胞,形成叶绿体,最终进化出光合真核细胞。科研人员为了探索该理论,用药物诱导产生ATP供应不足的代谢缺陷型芽殖酵母,再将基因工程改造的工程蓝藻S转入其中,获得嵌入蓝藻S的芽殖酵母Q。
(1)光合蓝藻与芽殖酵母共有的细胞器是______________,但光合蓝藻的光合膜上具有____ 等色素,使其能吸收和利用光能、制造有机物。
(2)据图分析,芽殖酵母Q光反应生成的ATP一方面用于光合作用的_____________ 过程;另一方面______________________。
(3)利用野生型芽殖酵母和芽殖酵母Q进一步研究,得到以下两个实验结果,它们是否可作为支持内共生理论的证据?
结果1:比较野生型芽殖酵母和芽殖酵母Q在昼夜交替条件和无光照条件下的繁殖速度,发现昼夜交替条件下芽殖酵母Q的繁殖速度比野生型芽殖酵母快,无光照条件下,则相反。
结果2:显微镜下观察芽殖酵母Q繁殖若干代后的细胞结构,发现芽殖酵母Q的后代细胞中依然完整存在蓝藻S。
请分别评价并阐明理由:结果1_______________________________;结果2___________________。
除了以上实验以外,还有哪些证据(或思路) 可以对内共生假说进行证明?___________________(至少写出一项)
(4)真核细胞中,线粒体和叶绿体的形成是进化历程中的重要事件,试分析它们的形成对细胞这一生命系统发展的意义:__________________(至少写出一项)。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 藻蓝素和叶绿素
(2) ①. 暗反应 ②. 用于离子吸收、生物合成等生命活动
(3) ①. 支持;昼夜交替条件下,芽殖酵母Q繁殖速率更快,说明嵌入蓝藻S的芽殖酵母Q有更充足的能量供应; ②. 支持;芽殖酵母Q的后代中,依然存在完整的蓝藻S,说明其可作为细胞结构,随着芽殖酵母Q传给后代 ③. 叶绿体的外膜成分和真核细胞细胞膜成分相似,内膜成分和蓝藻(蓝细菌)细胞膜成分相似;叶绿体中的核糖体成分与蓝藻(蓝细菌)相同,与真核细胞核糖体成分不同
(4)真核细胞的结构和功能复杂化;细胞内的生命活动在特定区域进行;改善真核细胞的能量供应;形成能制造有机物(自养)的真核细胞
【解析】
【分析】叶绿体为半自主性细胞器,含有少量DNA和RNA,含有合成蛋白质的机器——核糖体,叶绿体内的部分蛋白质是由细胞核基因控制合成的。
【小问1详解】
光合蓝藻属于原核生物,芽殖酵母属于真核生物,二者共有的细胞器是核糖体,光合蓝藻属于自养型生物,其光合膜上具有藻蓝素和叶绿素等色素,使其能吸收和利用光能、制造有机物。
【小问2详解】
据图分析,芽殖酵母Q光反应生成的ATP一方面用于光合作用的暗反应过程;另一方面也可以用于离子吸收、细胞分裂、物质运输、生物合成等生命活动。
【小问3详解】
昼夜交替条件下,芽殖酵母Q繁殖速率更快,说明嵌入蓝藻S的芽殖酵母Q有更充足的能量供应,说明嵌入的蓝藻已和芽殖酵母形成内共生关系,结果1支持内共生理论;芽殖酵母Q的后代中,依然存在完整的蓝藻S,说明其可作为细胞结构,随着芽殖酵母Q传给后代,结果二也支持内共生理论。支持内共生理论的依据还有:叶绿体的外膜成分和真核细胞细胞膜成分相似,内膜成分和蓝藻(蓝细菌)细胞膜成分相似;叶绿体中的核糖体成分与蓝藻(蓝细菌)相同,与真核细胞核糖体成分不同。
【小问4详解】
线粒体和叶绿体是真核细胞中具有双层膜结构的细胞器,它们的形成使真核细胞的结构和功能复杂化;细胞内的生命活动在特定区域进行,提高了代谢的效率;改善了真核细胞的能量供应;形成了能制造有机物(自养)的真核细胞。
22. 我们吃辣的食物,嘴巴会有灼热感。这是怎么回事呢?2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者戴维·朱利叶斯和阿代姆·帕塔博蒂安为我们提供了该问题的答案(如图所示)。
(1)在食用辣椒时,辣椒素与热痛感觉神经元末梢上的TRPV1结合,图中所示的离子通道打开,导致感觉神经元产生_____电位,从而产生兴奋,兴奋处的膜外电位分布为_____(填“正”或“负”)。热刺激也可开启TRPV1的离子通道,吃辣椒时喝热饮会_____(填“加重”或“不影响”或“减轻”)痛觉,该过程_____(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)关于图中①和②处发生的变化,下列描述正确的是( )
A. 均发生膜电位的变化 B. 均有神经递质的合成和释放
C. 均发生离子通道通透性的改变 D. 均发生电信号→化学信号→电信号的转变
(3)人摄入辣的食物后兴奋传至下丘脑体温调节中枢,经传出神经支配皮肤血管_____(“舒张”或“收缩”),血流量_____(“增大”或“减小”或“不变”),嘴巴通红,同时汗腺分泌增多,散热增加,大汗淋漓。
(4)无独有偶,薄荷糖能特异性结合并激活口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道,后者将信号传至大脑另一区域,在炎热的夏天给人以低于27℃的“凉爽”感觉。据此判断,下列实验操作能使小鼠吃辣椒后产生“凉爽”感的是( )
A. 通过基因操作破坏小鼠TRPV1的编码基因
B. 进一步提升小鼠口腔中TRPM8蛋白的表达水平
C. 在小鼠热痛感觉神经元中用TRPM8 置换 TRPV1
D. 在小鼠凉爽感觉神经元中表达TRPV1的编码基因
【答案】(1) ①. 动作 ②. 负 ③. 加重 ④. 不属于 (2)AC
(3) ①. 舒张 ②. 增大 (4)D
【解析】
【分析】根据题意,在口腔或皮肤的感觉神经末梢中,存在对辣椒素敏感的离子通道蛋白TRPV1,所以人吃辣椒后,辣椒素会与TRPV1结合,进行信息传递。
【小问1详解】
辣椒素与TRPV1的结合后,图中所示的离子通道打开,产生兴奋,兴奋处产生外负内正的动作电位。由于辣椒刺激和热刺激都可开启TRPV1的离子通道,受体也能被较高温度刺激激活,所以此时喝热饮会加重疼痛,该过程没有传出神经和效应器参与,所以不属于反射。
【小问2详解】
由图示可知,①为突触,②为感觉神经末梢。
A、两处均发生膜电位的变化,A正确;
B、②处无神经递质的合成和释放,B错误;
C、两处都产生兴奋,因此均发生离子通道通透性的改变,C正确;
D、②处只发生电信号的转变,D错误。
故选AC。
【小问3详解】
据图可知,辣椒素和TRPV1结合后,离子通道打开,使膜产生兴奋;兴奋经神经传入大脑皮层形成灼热的感觉;然后经神经传至下丘脑体温调节中枢,经传出神经支配皮肤血管舒张,血流量增大,嘴巴通红;同时汗腺分泌,散热增加,大汗淋漓。
【小问4详解】
因为薄荷糖能特异性结合并激活口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道,后者将信号传至大脑另一区域,在炎热的夏天给人以低于27℃的“凉爽”感觉,所以要想使小鼠吃辣椒后产生“凉爽”感,可在小鼠凉爽感觉神经元中表达TRPV1的编码基因,D正确。
故选D。
23. 阅读以下材料,回答下列小题。
安全有效的疫苗是防治新型冠状病毒肺炎最有效的措施。中国科学家分别从减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗五大技术方向推进新型冠状病毒(SARS-CoV-2) 疫苗的设计和研发。对于疫苗的研发,研究人员已经相继开展临床前研究并启动了相应的临床试验。
减毒活疫苗的制备原理是将病原体经过人工处理后,使病毒失去致病性,但保留了原有的增殖能力和免疫原性,这种疫苗感染人体的效果接近自然感染,一般来说免疫效果好,免疫应答速度快,疫苗生产成本也不高,容易量产。但减毒活疫苗需要做出毒力恰到好处的毒株,研发时间长,还有低概率的致病风险,目前研究进展相对缓慢。
灭活病毒疫苗的制备原理是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物,使其逐渐丧失感染性,但保持病毒的免疫原性,之后再通过纯化等步骤制备出候选疫苗。这种疫苗易于实现体液免疫且应答效果较好,目前成为了新发传染病的首选疫苗形式。产量的迅速扩大可能是灭活疫苗的短板,同时灭活疫苗往往需要多次接种才能产生有足够数量的抗体。
重组蛋白疫苗被认为是最安全的疫苗,是将病毒的目标抗原基因整合到表达载体中,然后将表达载体转化到细菌、酵母菌、哺乳动物或昆虫细胞中,经诱导表达出大量的抗原蛋白,再通过纯化而得到的疫苗。
重组病毒载体疫苗是以病毒作为载体,将目标抗原基因重组到载体病毒基因组中得到的一种疫苗。接种后可在人体内合成抗原,刺激人体产生特异性抗体,使人们产生对致病病毒的免疫力。腺病毒载体是最常用的病毒载体之一,本次新型冠状病毒疫情发生后,很多国内外研究团队以腺病毒为载体开发针对性疫苗。
核酸疫苗也被称为基因疫苗,包括DNA疫苗和mRNA疫苗,其原理是将某种抗原的DNA或mRNA序列经肌肉注射或微弹轰击等方法导入宿主体内,在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导机体产生对该抗原蛋白的免疫效应,以达到预防和治疗疾病的目的。核酸疫苗的开发操作简便、生产成本低,开发与生产周期短,对冷链运输要求低,可以快速响应疫情需要。
在目前的情况下,饱和式的科研投入,全方位的资源倾斜,科研人员夜以继日的努力付出,评审机构无间歇滚动式的审评审批,为新冠疫苗快速研发提供了充分保障。
(1)人体接种新型冠状病毒疫苗后,免疫系统会产生相应的抗体及__________,后者在新型冠状病毒进入人体时,可迅速__________,引发强烈特异性免疫反应。
(2)文章所述疫苗成分中含有有活性的病毒的是__________,注射进入人体后可经过翻译产生相应蛋白发挥抗原作用的有__________。(填序号①~⑥)
①减毒活疫苗 ②灭活病毒疫苗 ③重组蛋白疫苗 ④重组病毒载体疫苗 ⑤DNA疫苗⑥mRNA 疫苗
(3)与灭活病毒疫苗相比,减毒活疫苗具有低概率的致病风险的原因是_________。从疫苗成分的角度分析,DNA疫苗比重组蛋白疫苗对冷链运输要求低的原因是_________。
(4)有同学说“新冠病毒是RNA病毒,易发生变异,病毒变异后已研发的新冠疫苗无法起到预防作用。”请依据免疫学原理评价这一观点。________
【答案】(1) ①. 记忆细胞 ②. 增殖分化
(2) ①. ①④ ②. ①④ ⑤⑥
(3) ①. 保留了原有增殖能力 ②. 蛋白质的空间结构易受温度影响而DNA热稳定性高,因此DNA疫苗比重组蛋白疫苗对冷链运输要求低。
(4)新冠病毒是RNA病毒,易发生变异。从免疫学原理看,病毒变异后,其表面的抗原蛋白可能发生改变。若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分并没有发生变化,则疫苗依旧有效;若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化,但疫苗激发产生的抗体仍具有较强的与新冠病毒结合的能力,则疫苗依然有效;若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化,且疫苗激发产生的抗体与新冠病毒结合的能力大大减弱,则疫苗效果受到影响。
【解析】
【分析】疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的白动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。
【小问1详解】
人体接种新型冠状病毒疫苗后,免疫系统会产生相应的抗体和记忆细胞,当抗原再次进入人体时,记忆细胞可迅速增殖分化,产生浆细胞,从而产生更多的抗体,引发强烈的特异性免疫。
【小问2详解】
①减毒活疫苗、②灭活病毒疫苗、③重组蛋白疫苗、④重组病毒载体疫苗、 ⑤DNA疫苗、⑥mRNA疫苗中减毒活疫苗毒性减低,保留了原有的增殖能力和免疫原性,有活性,重组病毒载体疫苗是以病毒作为载体,病毒有活性,所以有活性病毒为①④;注射进入人体后可经过翻译(需要有病毒的DNA或mRNA)产生相应蛋白发挥抗原作用的有①④⑤⑥。
【小问3详解】
减毒活疫苗的制备原理是将病原体经过人工处理后,使病毒失去致病性,但保留了原有的增殖能力和免疫活性,减毒活疫苗保留了原有增殖能力,所以有低概率的致病风险:从疫苗成分的角度分析,DNA疫中成分为DNA,重组蛋白疫苗成分为蛋白质,DNA的稳定性高于蛋白质,蛋白质的空间结构易受温度影响而DNA热稳定性高,因此DNA疫苗对冷链运输要求低。
【小问4详解】
新冠病毒是RNA病毒,易发生变异。从免疫学原理看,病毒变异后,其表面的抗原蛋白可能发生改变。若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分并没有发生变化,则疫苗依旧有效;若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化,但疫苗激发产生的抗体仍具有较强的与新冠病毒结合的能力,则疫苗依然有效;若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化,且疫苗激发产生的抗体与新冠病毒结合的能力大大减弱,则疫苗效果受到影响。
24. 为研究玉米染色体上的三对等位基因E/e、F/f、C/g的遗传规律,科研人员以这三对等位基因的纯合子亲本L和亲本D进行了如下实验:二者杂交得F1,F1自交得F2,分别对亲本L、亲本D、F2群体进行基因型分析。部分电泳结果及F2群体基因型的完整统计结果如下图表所示。回答下列问题:
基因
F2群体基因型及个体数
L型纯合
D型纯合
杂合子
E/e
49
51
100
F/f
48
50
102
G/g
49
52
99
(1)据图分析,F1的基因型是___。F2群体1~17号植株中与F1基因型相同的个体是___号植株。
(2)据表中F2群体基因型及个体数的结果,能不能支持三对等位基因分别遵循分离定律,理由是___。
(3)据图分析F2群体中的每个植株,发现基因E/e的基因型与基因___的基因型之间均高度关联,得到这一结果的原因是这两对等位基因位于___对同源染色体上。理论上(不考虑互换),F2群体关于这三对等位基因的基因型有___种。
【答案】(1) ①. EeFfGg ②. 4、13、15
(2)能,F2群体中三对基因的基因型均符合1∶2∶1的分离比
(3) ①. F/f ②. 一##1 ③. 9##九
【解析】
【分析】根据表格中F2群体的基因型及个数数值可知,E/e、F/f、G/g的基因型比例均符合1:2:1,故每对等位基因均遵循基因的分离定律,则F1中3对基因均为杂合子,即EeFfGg。
【小问1详解】
据表格中F2群体的基因型及数值可知,E/e、F/f、G/g的基因型比例均符合1:2:1,故每对等位基因均遵循基因的分离定律,则F1中3对基因均为杂合子,即F1的基因型为EeFfGg。由电泳图可知,F2群体1~17号植株中与F1基因型相同的个体中3对基因同时均为杂合子(3对等位基因同时具有两个电泳条带),即为4、13、15号植株。
【小问2详解】
根据电泳图可知,F2群体中三对基因的基因型均符合1∶2∶1的分离比,故据表中F2群体基因型及个体数的结果,能支持三对等位基因分别遵循分离定律。
【小问3详解】
据图分析F2群体中的每个植株,发现基因E/e的基因型与基因F/f的基因型之间均高度关联,得到这一结果的原因是这两对等位基因位于1对同源染色体上,即这两对等位基因连锁遗传。由于E/e与F/f连锁遗传,故理论上,F2群体关于这三对等位基因的基因型有3×3=9种。
25. 玉米是我国重要的农作物,研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
(1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的__定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株所占比例约为________。
(2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础,研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中,获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”____________。(选出实验方案及其对应的预期结果序号即可)
实验方案
I, 转基因玉米×野生型玉米
II, 转基因玉米×甲品系
III. 转基因玉米自交
IV. 野生型玉米×甲品系
预期结果
①正常籽粒: 干瘪籽粒≈1: 1
②正常籽粒: 干瘪籽粒≈3: 1
③正常籽粒: 干瘪籽粒≈7: 1
④正常籽粒: 干瘪籽粒≈15: 1
(3)玉米的普通植株因抗旱能力弱致使产量低下,为了提高抗旱性,有人利用从近缘物种得到的抗旱基因(R) 成功培育出具有高抗旱性的转基因玉米。实验者从具有高抗旱性的转基因植株中筛选出体细胞含有两个R基因的植株,让这些植株自花传粉(注:上图2中黑点表示R基因的整合位点,假定. R基因都能正常表达)。若子代高抗旱性植株所占比例为3/4,则目的基因的整合位点属于图2中的________类型,若子代高抗旱性植株所占比例为15/16,则目的基因的整合位点属于图2中的________类型。
【答案】(1) ①. 分离 ②. 2/3
(2)III、 ④或者II、③
(3) ①. Ⅱ ②. Ⅲ
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代。
【小问1详解】
分析题干信息:“甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4”,即甲品系籽粒正常,其自交后代出现性状分离,且籽粒正常∶干瘪=3∶1,可知籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。假设籽粒正常和干瘪这一对相对性状由基因A/a控制,则甲品系基因型为Aa。上述果穗上的正常籽粒基因型为1/3AA或2/3Aa,均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株基因型为Aa,所占比例约为2/3。
【小问2详解】
分析题意可知,假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,则甲品系玉米基因型为Aa,野生型玉米的基因型为00AA(0表示没有相关基因),转基因甲品系玉米的基因型为A0Aa,且导入的A基因与细胞内原有的A/a基因之间遗传遵循自由组合定律,要证实该假设正确,应可选择方案III转基因玉米自交,依据自由组合定律可知,子代为④正常籽粒(9A-A-、3A-aa、300A-):干瘪籽粒(100aa)≈15:1;或选择方案II转基因玉米A0Aa×甲品系00Aa杂交,子代为③正常籽粒(3A0A-、1A0aa、300A-):干瘪籽粒(00aa)≈7:1。
【小问3详解】
将具有高抗旱性的转基因植株中筛选出体细胞含有两个R基因的植株,让这些植株自花传粉,如果目的基因的整合位点属于图2中的I类型,两个R基因位于一对同源染色体上,产生的配子一定含有R基因,子代高抗旱性植株所占比例为100%;如果目的基因的整合位点属于图2中的II类型,两个R基因位于一条染色体上,产生的配子一半含有R基因,一半不含,子代高抗旱性植株所占比例为3/4;如果目的基因的整合位点属于图2中的III类型,两个R基因位于两对同源染色体上,他们遵循自由组合定律,产生的配子有3/4含有R基因,1/4不含R基因,子代高抗旱性植株所占比例为1-1/4×1/4=15/16。
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赤峰二中 2022级高三上学期第二次月考
生物试题
一、单选题 (共15小题, 每小题2分, 共30分。)
1. 植物具有向光性,通过研究,科学家揭示了其机理。下列叙述不正确的是( )
A. 燕麦胚芽鞘尖端能产生生长素,而尖端下不不能产生生长素
B. 胚芽鞘尖端能感受单侧光的刺激,尖端下部则不能
C. 生长素在单侧光刺激下,能在胚芽鞘尖端和尖端下部横向运输
D. 在单侧光照射下,胚芽鞘尖端下部背光侧生长素分布多,生长更快
2. 脑脊液充满在各脑室内,主要由脑室的脉络丛上皮细胞和室管膜细胞分泌形成。它向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢物,调节着中枢神经系统的酸碱平衡。下列说法错误的是( )
A. 脑脊液可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质,蛋白质较少
B. 正常情况下脑脊液的组成成分和理化性质均维持相对稳定的状态
C. 大脑深度思考时的呼吸作用使得脑细胞中的O₂浓度高于脑脊液
D. 脑组织中内环境稳态的维持依赖神经-体液-免疫调节机制
3. 甲瓦龙酸是赤霉素、细胞分裂素和脱落酸这三种植物激素合成的前体,在不同条件下,它的中间产物会转变为不同的激素:在长日照条件下形成赤霉素,在短日照条件下形成脱落酸。下列说法错误的是( )
A. 光作为一种信号,可影响、调控植物的生长发育
B. 夏季赤霉素的合成增多,植物能快速生长
C. 种子的萌发和休眠与赤霉素、脱落酸的相对含量有关
D. 由信息可知,赤霉素和脱落酸直接参与细胞内的代谢过程而实现对生命活动的调节
4. 用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述错误的是 ( )
A. 中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B. 图中两处DNA荧光标记区域均含有同源染色体
C. 图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D. 高等植物细胞有丝分裂时细胞中无中心体,但有纺锤体
5. 甲状腺激素在肝脏中激活其β受体,使机体产生激素G,进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是( )
A. 肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用相抗衡
B. 甲状腺激素能升高血糖,也可通过激素G间接降低血糖
C. 血糖浓度变化可以调节胰岛素分泌,但不能负反馈调节升高血糖的激素分泌
D. 激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌属于体液调节
6. 几丁质的主要来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外骨骼以及真菌类的细胞壁等。内源性几丁质酶是指由生物体自身产生的能催化几丁质水解的酶,在多种生物类群中有不同的生理功能。下列关于几丁质酶的叙述正确的是( )
A. 几丁质是一种多糖,几丁质酶为几丁质的水解提供了活化能
B. 几丁质酶不能脱离生物体起作用,温度过高或过低都会使酶活性降低
C. 昆虫表皮细胞分泌的几丁质酶可以催化旧的外骨骼分解破裂,使幼体能从外骨骼中钻出
D. 受到真菌感染时,植物中的几丁质酶可以催化植物细胞壁水解从而增加植物的抗性
7. 为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验,结果如下表,分析合理的是( )
处理
检测项目
对照组
连续9天给予海洛因
低剂量组
中剂量组
高剂量组
活胚胎数/胚胎总数 (%)
100
76
65
55
脑畸形胚胎数/活胚胎数 (%)
0
33
55
79
脑中促凋亡蛋白 Bax 含量( ug·L⁻¹)
6.7
7.5
10.0
12.5
A. 海洛因促进 Bax含量提高,会导致脑细胞凋亡
B. 中、高剂量海洛因会严重影响胚胎的正常发育,提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
C. 该实验的自变量是是否使用海洛因
D. 细胞凋亡是受基因控制的编程性死亡,但海洛因使脑细胞凋亡不受基因控制
8. 驱动蛋白与细胞内物质运输有关,驱动蛋白家族成员众多,其中典型的驱动蛋白1是由两条轻链和两条重链构成的异源四聚体,具有两个球形的头、一个螺旋状的杆和两个扇子状的尾(如图)。驱动蛋白通过头结合和水解ATP,导致颈部发生构象改变,驱动自身及所携带的“货物”分子沿细胞骨架定向“行走”,将“尾部”结合的“货物”转运到指定位置。下列叙述正确的是( )
A. 典型的驱动蛋白1中至少含有4个游离的氨基、2个游离的羧基
B. 氧气供应越充足,细胞中ATP含量越多,驱动蛋白运输“货物”的效率越高
C. 合成驱动蛋白Ⅰ和细胞骨架的原料分别是氨基酸、葡萄糖
D. 驱动蛋白分子既具有运输功能,又具有酶的催化特性
9. 当光照过强,植物吸收的光能超过光合作用所能利用的能量时,引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在光系统(PSⅡ),PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,能将水分解为O₂和H⁺并释放电子。电子积累过多会产生活性氧使PSⅡ变性失活,导致光合速率下降。为研究铁氰化钾·(MSDS,一种电子受体)对微藻光抑制现象的作用,中国科学院研究人员进行了相关实验,结果如下图。下列说法错误的是( )
A. PSⅡ在叶绿体中的位置应当是类囊体薄膜
B. PSⅡ分解水产生的H⁺和电子与NAD⁺结合形成暗反应所需的NADH
C. 光强度在I₁~I₂,对照组光合放氧速率不再上升与光能转化效率下降有关
D. 上述实验结果说明MSDS可能通过接受电子降低 PSⅡ受损来减轻微藻的光抑制
10. 下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的是( )
①兔的白毛和黑毛,狗的短毛和卷毛都是相对性状;
②在“性状模拟分离比”实验中两个桶内的彩球数量不一定要相等;
③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同;
④A和A、d和b不属于等位基因,C和c属于等位基因;
⑤后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离;
⑥检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法;
⑦由于减数分裂时,非同源染色体自由组合,所以非等位基因均能自由组合
A. ①②③④ B. ③④⑤⑥ C. ②③④⑥ D. ②③④⑦
11. 大豆子叶颜色(AA表现为深绿色,Aa表现为浅绿色,aa表现为黄化且此表现型的个体在幼苗阶段死亡)受B、b基因影响,两对等位基因独立遗传。当B基因存在时,A基因能正常表达; 当b基因纯合时,A基因不能表达。子叶深绿和子叶浅绿的两亲本杂交,F₁出现黄化苗。下列相关叙述错误的是( )
A. 亲本的基因型为 AABb、AaBb
B. F₁中子叶深绿:子叶浅绿:子叶黄化=3:3:1
C. 基因型为AaBb的个体自交,子代有9种基因型、3种表现型
D. F1 深绿色个体自交,子代中黄化苗占1/6
12. 在某动物(2N=4))细胞分裂装片中,观察到下图所示的3个细胞图像,其中数字表示染色体,字母表示染色体上的基因。不考虑突变,下列有关分析正确的是( )
A. 甲、乙、丙可能来自同一细胞,形成的先后顺序为乙→甲→丙
B. 乙细胞含有4个染色体组,分别是①②、③④、⑤⑧和⑥⑦
C. 甲细胞中发生同源染色体分离,丙细胞中发生非同源染色体自由组合
D. 若乙细胞中②号染色体是X染色体,则丙细胞的基因型为bbXaXa
13. 如图为机体内发生体液免疫和过敏反应的流程图,甲~丁代表不同物质,字母代表不同的细胞,数字代表不同的过程。下列叙述正确的是( )
A. 图中共有4种细胞能识别过敏原
B. 第二次注射甲时,产生的浆细胞同样来源于C细胞
C. 与体液免疫相比,过敏反应特有的过程包括⑤⑥⑦⑧⑩
D. 图中的A细胞只能参与特异性免疫
14. 下列有关两对等位基因相关的实验(不考虑互换和突变),说法错误的是( )
A. 基因型为AaBb的个体测交,子代表型及比例为1:1:1:1,说明这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B. 基因型为Aabb的个体与基因型为aaBb的个体杂交,子代表型及比例为1:1:1:1,说明这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
C. 基因型为AaBb的个体自交,子代表型及比例为9:7,若其测交,则子代的表型及比例应为1:3
D. 基因型为AaBb的个体自交,子代表型及比例为7:3:1:1,若其测交,则子代的表型及比例可能为1:1:1:1或1:1:1
15. 人类的ABO血型由位于9号染色体上的IA、IB、i基因控制,人类的血型与基因型的关系如表所示。人群中,某人为A型血的概率为0.45,为B型血的概率为0.13,为O型血的概率为0.36。人类的 Rh血型有Rh⁺ 和Rh⁻两种,Rh⁻ 由位于1号染色体上的隐性基因r控制,人群中血型为Rh+的人所占的比例为 96%。下列有关分析正确的是( )
血型
A 型
B 型
AB 型
O型
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
A. 人群中 i 基因的基因频率为0.4,其在男性人群中与在女性人群中的频率相等
B. 人群中一对血型均为 Rh⁺的夫妻生下一个血型为Rh⁻ 的孩子的概率是1/4
C. AB型血孩子的双亲一定是A型和B型
D. B型血Rh⁺的男性与一位A型血Rh⁺ 的女性婚配,可能生出O型血 Rh⁻ 的女孩
二、不定项选择题(共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。)
16. 人体成熟红细胞不仅能够运输O₂和CO₂,还具有一定的免疫功能。红细胞能够识别、粘附病毒,还可以发挥类似于巨噬细胞的杀伤作用。成熟红细胞部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述正确的是( )
A. 红细胞呈圆饼状,表面积与体积的比值较大,气体交换效率较高
B. 图中①、②和⑤表示被动运输过程,③和④表示主动运输过程
C. 红细胞可以利用葡萄糖分解释放的能量将ADP 转化为ATP
D. 红细胞膜表面的糖被与其识别功能密切相关
17. 已知某种氨基酸(简称甲) 是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌) 中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲) 和酶E,酶E催化甲与tRNA''结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲一tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知 tRNA"可以识别大肠杆菌mRNA 中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是( )
A. 甲 B. tRNA"的基因 C. 酶E 的基因 D. 古菌的核糖体
18. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将辣椒幼苗进行分组和3种处理:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),在其它条件适宜且相同的条件下进行实验,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
B. 辣椒幼苗在淹水的条件下,其根细胞无氧呼吸的产物仅有乳酸
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. 淹水胁迫时,该植物根细胞酒精的产生速率大于乳酸的产生速率
19. 在外界压力刺激下,大脑“反奖励中心”脑区中的神经元胞外K+浓度下降,引起神经元上N、T通道蛋白活性变化,使神经元输出抑制信号,抑制大脑“奖赏中心”的脑区活动,从而产生抑郁,具体机制如下图所示。研究发现,适量的氯胺酮可以阻断N通道的开放,从而缓解抑郁症。下列相关叙述正确的是( )
A. N通道蛋白的抑制剂可以作为治疗抑郁症的药物
B. 神经元胞外K+浓度下降引起膜电位变化可能引起N和T通道开放
C. “反奖励中心”脑区的神经元可以向“奖赏中心”脑区输出抑制信号
D. 外界压力刺激使“反奖励中心”脑区神经元周围的神经胶质细胞K+通道数目减少
20. 某一年生植物开两性花,花极小,杂交育种时去雄困难,而利用花粉不育的方法育种则不需要去雄。已知该植物花粉的育性是由细胞核基因A/a(Aa基因仅在花粉中表达)和线粒体基因N/S(每株该植物只含有其中的一种)共同控制的,基因型可表示为“线粒体基因(核基因型)”,如植株N(aa)、花粉N(a),花粉不育的机理如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 控制该植物花粉育性的相关基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B. 基因型为N(Aa)的母本可通过减数分裂过程将其N基因传递给卵细胞
C. a、S基因的共同表达会导致花粉不育,所以该植物群体中不存在基因型为S(aa)的植株
D. 若基因型为S(Aa)的植株自交,则子代植株的基因型只有2种,且比例为1:1
三、非选择题 (共5小题,共55分。)
21. 内共生理论认为光合蓝藻(蓝细菌) 内共生于非光合作用的真核寄主细胞,形成叶绿体,最终进化出光合真核细胞。科研人员为了探索该理论,用药物诱导产生ATP供应不足的代谢缺陷型芽殖酵母,再将基因工程改造的工程蓝藻S转入其中,获得嵌入蓝藻S的芽殖酵母Q。
(1)光合蓝藻与芽殖酵母共有的细胞器是______________,但光合蓝藻的光合膜上具有____ 等色素,使其能吸收和利用光能、制造有机物。
(2)据图分析,芽殖酵母Q光反应生成的ATP一方面用于光合作用的_____________ 过程;另一方面______________________。
(3)利用野生型芽殖酵母和芽殖酵母Q进一步研究,得到以下两个实验结果,它们是否可作为支持内共生理论的证据?
结果1:比较野生型芽殖酵母和芽殖酵母Q在昼夜交替条件和无光照条件下的繁殖速度,发现昼夜交替条件下芽殖酵母Q的繁殖速度比野生型芽殖酵母快,无光照条件下,则相反。
结果2:显微镜下观察芽殖酵母Q繁殖若干代后的细胞结构,发现芽殖酵母Q的后代细胞中依然完整存在蓝藻S。
请分别评价并阐明理由:结果1_______________________________;结果2___________________。
除了以上实验以外,还有哪些证据(或思路) 可以对内共生假说进行证明?___________________(至少写出一项)
(4)真核细胞中,线粒体和叶绿体的形成是进化历程中的重要事件,试分析它们的形成对细胞这一生命系统发展的意义:__________________(至少写出一项)。
22. 我们吃辣的食物,嘴巴会有灼热感。这是怎么回事呢?2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者戴维·朱利叶斯和阿代姆·帕塔博蒂安为我们提供了该问题的答案(如图所示)。
(1)在食用辣椒时,辣椒素与热痛感觉神经元末梢上的TRPV1结合,图中所示的离子通道打开,导致感觉神经元产生_____电位,从而产生兴奋,兴奋处的膜外电位分布为_____(填“正”或“负”)。热刺激也可开启TRPV1的离子通道,吃辣椒时喝热饮会_____(填“加重”或“不影响”或“减轻”)痛觉,该过程_____(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)关于图中①和②处发生的变化,下列描述正确的是( )
A. 均发生膜电位的变化 B. 均有神经递质的合成和释放
C. 均发生离子通道通透性的改变 D. 均发生电信号→化学信号→电信号的转变
(3)人摄入辣的食物后兴奋传至下丘脑体温调节中枢,经传出神经支配皮肤血管_____(“舒张”或“收缩”),血流量_____(“增大”或“减小”或“不变”),嘴巴通红,同时汗腺分泌增多,散热增加,大汗淋漓。
(4)无独有偶,薄荷糖能特异性结合并激活口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道,后者将信号传至大脑另一区域,在炎热的夏天给人以低于27℃的“凉爽”感觉。据此判断,下列实验操作能使小鼠吃辣椒后产生“凉爽”感的是( )
A. 通过基因操作破坏小鼠TRPV1的编码基因
B. 进一步提升小鼠口腔中TRPM8蛋白的表达水平
C. 在小鼠热痛感觉神经元中用TRPM8 置换 TRPV1
D. 在小鼠凉爽感觉神经元中表达TRPV1的编码基因
23. 阅读以下材料,回答下列小题。
安全有效的疫苗是防治新型冠状病毒肺炎最有效的措施。中国科学家分别从减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗五大技术方向推进新型冠状病毒(SARS-CoV-2) 疫苗的设计和研发。对于疫苗的研发,研究人员已经相继开展临床前研究并启动了相应的临床试验。
减毒活疫苗的制备原理是将病原体经过人工处理后,使病毒失去致病性,但保留了原有的增殖能力和免疫原性,这种疫苗感染人体的效果接近自然感染,一般来说免疫效果好,免疫应答速度快,疫苗生产成本也不高,容易量产。但减毒活疫苗需要做出毒力恰到好处的毒株,研发时间长,还有低概率的致病风险,目前研究进展相对缓慢。
灭活病毒疫苗的制备原理是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物,使其逐渐丧失感染性,但保持病毒的免疫原性,之后再通过纯化等步骤制备出候选疫苗。这种疫苗易于实现体液免疫且应答效果较好,目前成为了新发传染病的首选疫苗形式。产量的迅速扩大可能是灭活疫苗的短板,同时灭活疫苗往往需要多次接种才能产生有足够数量的抗体。
重组蛋白疫苗被认为是最安全的疫苗,是将病毒的目标抗原基因整合到表达载体中,然后将表达载体转化到细菌、酵母菌、哺乳动物或昆虫细胞中,经诱导表达出大量的抗原蛋白,再通过纯化而得到的疫苗。
重组病毒载体疫苗是以病毒作为载体,将目标抗原基因重组到载体病毒基因组中得到的一种疫苗。接种后可在人体内合成抗原,刺激人体产生特异性抗体,使人们产生对致病病毒的免疫力。腺病毒载体是最常用的病毒载体之一,本次新型冠状病毒疫情发生后,很多国内外研究团队以腺病毒为载体开发针对性疫苗。
核酸疫苗也被称为基因疫苗,包括DNA疫苗和mRNA疫苗,其原理是将某种抗原的DNA或mRNA序列经肌肉注射或微弹轰击等方法导入宿主体内,在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导机体产生对该抗原蛋白的免疫效应,以达到预防和治疗疾病的目的。核酸疫苗的开发操作简便、生产成本低,开发与生产周期短,对冷链运输要求低,可以快速响应疫情需要。
在目前的情况下,饱和式的科研投入,全方位的资源倾斜,科研人员夜以继日的努力付出,评审机构无间歇滚动式的审评审批,为新冠疫苗快速研发提供了充分保障。
(1)人体接种新型冠状病毒疫苗后,免疫系统会产生相应的抗体及__________,后者在新型冠状病毒进入人体时,可迅速__________,引发强烈特异性免疫反应。
(2)文章所述疫苗成分中含有有活性的病毒的是__________,注射进入人体后可经过翻译产生相应蛋白发挥抗原作用的有__________。(填序号①~⑥)
①减毒活疫苗 ②灭活病毒疫苗 ③重组蛋白疫苗 ④重组病毒载体疫苗 ⑤DNA疫苗⑥mRNA 疫苗
(3)与灭活病毒疫苗相比,减毒活疫苗具有低概率的致病风险的原因是_________。从疫苗成分的角度分析,DNA疫苗比重组蛋白疫苗对冷链运输要求低的原因是_________。
(4)有同学说“新冠病毒是RNA病毒,易发生变异,病毒变异后已研发的新冠疫苗无法起到预防作用。”请依据免疫学原理评价这一观点。________
24. 为研究玉米染色体上的三对等位基因E/e、F/f、C/g的遗传规律,科研人员以这三对等位基因的纯合子亲本L和亲本D进行了如下实验:二者杂交得F1,F1自交得F2,分别对亲本L、亲本D、F2群体进行基因型分析。部分电泳结果及F2群体基因型的完整统计结果如下图表所示。回答下列问题:
基因
F2群体基因型及个体数
L型纯合
D型纯合
杂合子
E/e
49
51
100
F/f
48
50
102
G/g
49
52
99
(1)据图分析,F1的基因型是___。F2群体1~17号植株中与F1基因型相同的个体是___号植株。
(2)据表中F2群体基因型及个体数的结果,能不能支持三对等位基因分别遵循分离定律,理由是___。
(3)据图分析F2群体中的每个植株,发现基因E/e的基因型与基因___的基因型之间均高度关联,得到这一结果的原因是这两对等位基因位于___对同源染色体上。理论上(不考虑互换),F2群体关于这三对等位基因的基因型有___种。
25. 玉米是我国重要的农作物,研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
(1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的__定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株所占比例约为________。
(2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础,研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中,获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”____________。(选出实验方案及其对应的预期结果序号即可)
实验方案
I, 转基因玉米×野生型玉米
II, 转基因玉米×甲品系
III. 转基因玉米自交
IV. 野生型玉米×甲品系
预期结果
①正常籽粒: 干瘪籽粒≈1: 1
②正常籽粒: 干瘪籽粒≈3: 1
③正常籽粒: 干瘪籽粒≈7: 1
④正常籽粒: 干瘪籽粒≈15: 1
(3)玉米的普通植株因抗旱能力弱致使产量低下,为了提高抗旱性,有人利用从近缘物种得到的抗旱基因(R) 成功培育出具有高抗旱性的转基因玉米。实验者从具有高抗旱性的转基因植株中筛选出体细胞含有两个R基因的植株,让这些植株自花传粉(注:上图2中黑点表示R基因的整合位点,假定. R基因都能正常表达)。若子代高抗旱性植株所占比例为3/4,则目的基因的整合位点属于图2中的________类型,若子代高抗旱性植株所占比例为15/16,则目的基因的整合位点属于图2中的________类型。
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