内容正文:
综合练
综合提升练三
【说明】 选择题主要提升新情境下信息转化和知识运用能力,非选择题注重考查学生的必备知识、关键能力和学科素养,引导学生培养探索性、创新性思维品质。
1.(2021·天津卷,T5)铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张,影响这些细胞器的正常功能。这些改变不会直接影响下列哪种生理过程 ( )
A.无氧呼吸释放少量能量
B.神经元间的兴奋传递
C.分泌蛋白合成和加工
D.[H]与O2结合生成水
解析 无氧呼吸在细胞质基质中进行,题述改变不会直接影响无氧呼吸过程,A项符合题意;兴奋在神经元之间传递时,突触前膜内的突触小泡将神经递质释放到突触间隙后,神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,突触小泡的形成与高尔基体有关,且神经递质的释放需要线粒体提供能量,故题述改变可直接影响神经元间的兴奋传递,B项不符合题意;分泌蛋白的合成和加工需要线粒体、内质网和高尔基体的参与,故题述改变可直接影响分泌蛋白的合成和加工,C项不符合题意;[H]与O2结合生成水的过程发生在有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜,故题述改变可直接影响[H]与O2结合生成水的过程,D项不符合题意。
答案 A
2.(2024·浙江二模)在细胞衰老过程中,人类基因组中沉睡的古病毒“化石基因”(RNA病毒逆转录后整合到人基因组中形成),会被再度唤醒、表达进而包装形成病毒样颗粒并驱动细胞衰老。下列叙述错误的是 ( )
A.衰老细胞的细胞膜流动性降低
B.衰老细胞的细胞核体积增大
C.年轻细胞中不存在古病毒“化石基因”
D.古病毒“化石基因”为双链DNA
解析 衰老细胞的细胞膜流动性降低,A项正确;衰老细胞的细胞核体积增大,细胞体积变小,B项正确;古病毒“化石基因”存在于人类基因组中,年轻细胞中也存在古病毒“化石基因”,只不过处于沉睡状态,C项错误;古病毒“化石基因”存在于人类基因组中,所以古病毒“化石基因”为双链DNA,D项正确。
答案 C
3.(2021·江苏卷,T4)如图表示人体胃肠激素的不同运输途径,下列相关叙述正确的是 ( )
A.胃肠激素都在内环境中发挥作用
B.内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞
C.图中组织液含有激素、细胞因子、尿素等物质
D.不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同的运输途径
解析 胃肠激素不仅可在内环境中发挥作用,还可在消化道内或细胞内发挥作用,A项错误;由题图可知,内分泌腺细胞也可能是自身激素作用的靶细胞,B项错误;激素通过体液运输,T细胞产生的细胞因子存在于体液中,尿素是细胞代谢产生的废物,故组织液含有激素、细胞因子、尿素等物质,C项正确;不同胃肠激素的作用特异性主要取决于靶细胞膜上或细胞内受体的种类,D项错误。
答案 C
4.(2024·武汉调研)全球气候变暖带来的极端高温和干旱天气,导致某高山频发火灾。该高山海拔落差大,从山谷到山顶分布着阔叶林、针叶林、灌木、草甸等,落叶常年堆积,形成大量可燃物。下列叙述错误的是 ( )
A.该高山分布着阔叶林、针叶林、灌木、草甸等,体现了群落的水平结构
B.树木在旱季扩展根系以获得足够的水分,体现了生态系统的恢复力稳定性
C.高山火灾后进行的演替为次生演替
D.山火增加了CO2的排放,加剧了温室效应,会进一步引起全球气候变化
解析 该高山从山谷到山顶分布着阔叶林、针叶林、灌木、草甸等,这种分层与地形的变化等有关,体现了群落的水平结构,A项正确;抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。树木在旱季扩展根系以获得足够的水分,体现了生态系统的抵抗力稳定性,B项错误;次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,因此高山火灾后发生的演替为次生演替,C项正确;山火增加了CO2的排放,CO2排放增多会加剧温室效应,从而进一步引起全球气候变化,D项正确。
答案 B
5.(2024·运城二模)研究者尝试用蜻蜓肠道共生菌的代谢产物开发新型抑菌药物,如图为从蜻蜓肠道分离共生菌的部分步骤,图中序号代表步骤。下列相关叙述错误的是 ( )
A.步骤③研磨蜻蜓肠道时需加入无菌生理盐水,且需在无菌条件下操作
B.所用培养基需置于高压蒸汽灭菌锅内,在100 kPa、121 ℃条件下灭菌15~30 min
C.步骤④通过梯度稀释使聚集在一起的微生物分散成单个细菌,便于在平板上观察计数
D.统计菌落数时,应选择菌落数为30~300的平板计数,但统计的菌落数往往多于实际数目
解析 步骤③研磨蜻蜓肠道时需加入无菌生理盐水,且需在无菌条件下操作,以防止杂菌污染,A项正确;培养基常采用高压蒸汽灭菌法灭菌,即在压力为100 kPa、温度为121 ℃的条件下灭菌15~30 min,B项正确;步骤④的目的是通过梯度稀释使聚集在一起的微生物分散成单个细菌,便于后续观察计数,C项正确;采用稀释涂布平板法统计菌落数时,应选择菌落数为30~300的平板计数,但当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,D项错误。
答案 D
6.(不定项)(2024·黑吉辽模拟)苯丙酮尿症是一种严重的单基因遗传病,正常人群每70人中有一人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用A、a表示)。图1是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3以及胎儿(Ⅲ1)细胞的DNA经限制酶处理后进行电泳,A基因显示一个条带,a基因显示为另一个条带,基因检测结果如图2所示。下列叙述错误的是 ( )
A.该病属于常染色体隐性遗传病,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型一定为Aa
B.限制酶破坏的是DNA中的磷酸二酯键
C.根据电泳结果推测,Ⅱ2和Ⅱ3再生一个孩子,其是基因型为Aa女孩的概率为1/3
D.若Ⅱ2和Ⅱ3生的第2个孩子表现正常,长大后与正常异性婚配,生下患病孩子的概率为1/280
解析 题图1中显示,Ⅰ1、Ⅰ2表现正常生出了患病的女儿Ⅱ1,据此可判断该病为常染色体隐性遗传病,故Ⅱ1的基因型为aa,结合电泳图谱可知Ⅱ2、Ⅱ3的基因型均为Aa,A项正确; 限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并在特定部位切割磷酸二酯键,形成DNA片段,即限制酶破坏的是DNA中的磷酸二酯键,B项正确; 根据电泳结果推测,Ⅱ2、Ⅱ3的基因型均为Aa,则Ⅱ2与Ⅱ3再生一个孩子,其是基因型为Aa女孩的概率为1/4,C项错误; 若Ⅱ2和Ⅱ3生的第2个孩子表现正常,则其基因型为AA或Aa,二者的比例为1∶2,长大后与正常异性(正常人群每70人中有一人是该致病基因的携带者)婚配生下患病孩子的概率为1/70×2/3×1/4=1/420,D项错误。
答案 CD
7.(不定项)我国劳动人民在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。关于这些措施,下列说法不合理的是 ( )
①嫁接矮果时,用小便反复浸过并晒干的黄泥封住树枝促进生根 ②春化处理,即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理 ③开花传粉遇上连续阴雨天,对作物及时喷洒一定浓度的生长素 ④光周期处理,即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
A.措施①的原理是生长激素在浓度较低时促进植物生根
B.措施②体现了高等植物的生命活动受环境因素调节
C.措施③可以用于连续阴雨天气油菜传粉失败的补救,提高油菜种子的产量
D.措施④反映了光直接调控植物的生长
解析 用小便反复浸过并晒干的黄泥封住树枝可促进生根是因为小便中含有生长素,而不是含有生长激素,A项符合题意;春化处理可以促进植物花芽形成,体现了高等植物的生命活动受环境因素调节,B项不符合题意;种植油菜是为了收获种子,传粉失败就不能形成种子,喷洒一定浓度的生长素不能促进传粉,C项符合题意;光周期处理反映了昼夜长短与作物开花的关系,不能反映光可直接调控植物的生长,D项符合题意。
答案 ACD
8.(不定项)地衣是藻类—真菌共同体,能在藻类和真菌都不能单独存活的极端环境中生长,具有防风固沙、提高土壤养分、保持土壤水分等功能。下列叙述正确的是 ( )
A.地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程
B.地衣中的藻类和真菌是互利共生关系
C.地衣防风固沙的作用体现了生物多样性的间接价值
D.群落演替到地衣阶段,已存在垂直结构和水平结构
解析 地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程,进而为苔藓的生长提供土壤条件,A项正确;地衣中的藻类和真菌是互利共生关系,表现为藻类可以为真菌提供有机物,真菌可以为藻类提供无机盐,B项正确;防风固沙是生态方面的价值,因而体现了生物多样性的间接价值,C项正确;群落演替到地衣阶段,已存在群落的垂直结构和水平结构,只是相对简单,D项正确。
答案 ABCD
9.(2024·石家庄二模)研究人员尝试采用“间作”模式种植玉米和大豆,如图1所示。在实际种植过程中,研究人员发现混合种植过密会导致玉米和大豆产量下降,经查阅资料发现可能与植物“避阴反应”有关。“避阴反应”指与自然光相比,在透过叶片的光中红光/远红光值降低,植物对红光/远红光值降低产生应答反应,表现为植物茎节和叶柄伸长的速度加快,分支减少,易引发倒伏和减产,调控机理如图2所示。
回答下列问题:
(1)植物光合作用中吸收红光的色素是 。光能被捕获后完成光反应,该过程将光能转化为 中的化学能。
(2)光敏色素是一种 复合体,在受到光照射时,光敏色素结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到 内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(3)间作模式下相邻植物遮挡时,条件① 导致出现了图2中的茎节伸长现象,光敏色素B感知变化后,促进控制激素② 、赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达,细胞发生一定的变化使细胞伸长,从而使茎伸长,以获得更多的阳光进行有效的光合作用。这一变化通常会导致顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制,这一现象称为 。
(4)研究发现,有些植物不能间作,甲、乙两种植物混合种植会导致单株平均干重均下降。科研人员为探究两种植物根部竞争、茎叶竞争对单株平均干重的影响强度,进行了如下实验:
a.实验分为A、B两组,每组均包含生长状况相似、数量相同的甲、乙植株若干。
b.A组种植在 ,以形成根部竞争;B组种植在隔离的土壤中但茎叶交织,以形成茎叶竞争。
c.在相同且适宜的条件下培养相同时间,测定各组植株的单株平均干重。预期实验结果:
若 ,说明根部竞争的影响大;
若 ,说明茎叶竞争的影响大;
若A、B组单株平均干重相等,说明根部竞争与茎叶竞争的影响强度相当。
解析 (1)叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此植物光合作用中吸收红光的色素是叶绿素。光反应是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能,并将光能转化为化学能,形成ATP和NADPH的过程,因此该过程将光能转化为ATP和NADPH中的化学能。(2)光敏色素的化学本质是蛋白质,是色素—蛋白复合体,光敏色素在光照条件下被激活,结构发生变化→信号经过转导,传递到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化→在细胞质中进行翻译→表现出生物学效应。(3)据题意可知,“避阴反应”指与自然光相比,在透过叶片的光中红光/远红光值降低,植物对红光/远红光值降低产生应答反应,表现为植物茎节和叶柄伸长的速度加快,分支减少,易引发倒伏和减产,因此间作模式下相邻植物遮挡(相当于“避阴反应”)时,条件①红光/远红光值降低导致出现了题图2中的茎节伸长现象。光敏色素B感知变化后,茎节伸长,能使茎节伸长的激素是生长素和赤霉素,因此光敏色素B感知变化后,促进控制生长素(或IAA)、赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达。顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制,这一现象称为顶端优势。(4)实验目的为探究两种植物根部竞争、茎叶竞争对单株平均干重的影响强度,则竞争方式为自变量,单株平均干重为因变量。实验过程:分组编号:实验分为A、B两组,每组均包含生长状况相似、数量相同的甲、乙植株若干。自变量处理:A组种植在同一土壤中但茎叶分开(不隔离的土壤且避免茎叶交织),以形成根部竞争;B组种植在隔离的土壤中但茎叶交织,以形成茎叶竞争。因变量检测:在相同且适宜的条件下培养相同时间,测定各组植株的单株平均干重。预期实验结果:若A组单株平均干重小于B组,说明根部竞争的影响大;若B组单株平均干重小于A组,说明茎叶竞争的影响大;若A、B组单株平均干重相等,说明根部竞争与茎叶竞争的影响强度相当。
答案 (1)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b) ATP和NADPH (2)色素—蛋白 细胞核 (3)红光/远红光值降低 生长素(或IAA) 顶端优势 (4)b.同一土壤中但茎叶分开 c.A组单株平均干重小于B组(A小于B) A组单株平均干重大于B组(A大于B)
10.(2024·重庆二模)果蝇的翅型有裂翅和非裂翅两种类型,受一对等位基因控制,且裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。现用一只裂翅雌蝇与一只非裂翅雄蝇为亲本进行杂交实验,F1表型及数量如表所示。
F1表型
裂翅雌蝇
裂翅雄蝇
非裂翅雌蝇
非裂翅雄蝇
数量/只
102
92
98
109
(1)上述亲本中裂翅果蝇为 (填“纯合子”或“杂合子”),F1表型比例与1∶1∶1∶1有较大的差异,可能的原因有 (至少答出2点)。
(2)某同学依据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。
(3)现欲利用上述F1果蝇进行一次杂交实验,以确定该等位基因是位于常染色体上还是X染色体上。则亲本可能的表型组合有 种。
(4)果蝇翅的发育需要经过酶的催化,而酶是在基因控制下合成的。若酶A是基因A控制合成的,在裂翅果蝇的发育过程中有关键作用。酶A正确空间结构的形成依赖于多肽链3号位置和50号位置的赖氨酸和谷氨酸的R基之间形成的离子键,否则会导致酶A无法正常折叠进而使个体表现为非裂翅。通过基因测序发现裂翅果蝇种群中存在三种隐性突变基因,部分碱基序列如图(未显示的碱基没有变化)。
①突变基因1、2、3的纯合子中表现为裂翅的是 ,判断依据是 。
②若用杂交的方式判断突变基因3与突变基因1、2的显隐性关系,实验思路为 。
解析 (1)裂翅(显性)雌蝇与非裂翅(隐性)雄蝇杂交,F1中出现了非裂翅(隐性)雌蝇,说明亲本雌性应为杂合子。杂合子与隐性纯合子杂交,F1表型及其比例为1∶1∶1∶1的条件是子代数量足够多,雌雄配子随机结合,不同基因型的个体存活率是相同的等,题表中数据与1∶1∶1∶1有较大差异,可能的原因是不满足上述条件。(2)若该对等位基因位于X染色体上,则亲本基因型组合为 XAXa、XaY,F1表型及其比例接近裂翅雌蝇∶裂翅雄蝇∶非裂翅雌蝇∶非裂翅雄蝇 =1∶1∶1∶1与题表信息相符,因而不能确定相关基因一定位于常染色体上。具体遗传图解见答案。(3)若选择F1裂翅雄蝇和裂翅雌蝇杂交,若该对等位基因位于X染色体上,子代表型及其比例为裂翅雌蝇∶ 裂翅雄蝇∶非裂翅雄蝇=2∶1∶1,若该对等位基因位于常染色体上,则相应子代表型及其比例为裂翅雌蝇∶裂翅雄蝇∶非裂翅雌蝇∶非裂翅雄蝇 =3∶3∶1∶1,故该表型组合可确定等位基因是位于常染色体上还是X染色体上,若选择F1裂翅雄蝇 和非裂翅雌蝇杂交,若该对等位基因位于X染色体上,相关基因型可表示为XaXa、XAY,则子代表型及其比例为非裂翅雄蝇∶裂翅雌蝇=1∶1 ,若该对等位基因位于常染色体上,则子代表型及其比例为裂翅雌蝇∶裂翅雄蝇∶非裂翅雌蝇∶非裂翅雄蝇 =1∶1∶1∶1 ,故该表型组合也可确定等位基因位于常染色体上还是X染色体上,因此满足题目要求的亲本表型组合有2种。(4)①酶A的正确折叠依赖于多肽链中3号位置和50号位置的赖氨酸与谷氨酸R基之间形成的离子键,否则会导致酶A无法正常折叠进而使个体表现为非裂翅,虽然突变基因3发生了两个碱基对的替换后让两种氨基酸位置互换,但不影响它们形成离子键,该突变体的纯合个体仍为裂翅。②判断显隐性关系的重要方法是一对相对性状的纯合子杂交,观察子代的表型及其比例。若用杂交的方式判断突变基因3与突变基因1、2的显隐性关系,则需要让突变基因3的纯合子和突变基因1的纯合子杂交,观察子代表型;让突变基因3的纯合子和突变基因2的纯合子杂交,观察子代表型。
答案 (1)杂合子 统计样本数过少,不同基因型配子的受精几率不同,不同基因型个体的存活率不同等
(2)
(3)2
(4)①突变基因3的纯合子 突变基因3发生了两个碱基对的替换后让两种氨基酸位置互换,但不影响它们形成离子键,个体酶A功能正常,仍表现为裂翅 ②让突变基因3的纯合子分别和突变基因1、2的纯合子杂交,观察子代表型
11.(2024·茂名二模)融合蛋白是指利用基因工程等技术将某种具有生物学活性的功能蛋白分子与其他蛋白融合而产生的新型蛋白,常用于亲和蛋白质纯化和抗体药物的研发。如图是原核细胞融合蛋白基因表达载体,科研工作者在启动子Ptac下游插入了两个与分离纯化有关的编码序列——谷胱甘肽转移酶基因(GST基因)及凝血蛋白酶切割位点的编码序列。
回答下列问题:
(1)构建基因表达载体时,需要用到的工具有 。上述融合表达载体中启动子Ptac的作用是 。
(2)当外源基因插入后,可表达出由 (填“二”或“三”)部分序列组成的融合蛋白。
(3)GST对谷胱甘肽有很强的结合能力。将谷胱甘肽固定在琼脂糖树脂上形成亲和层析柱,当表达融合蛋白的全细胞提取物通过层析柱时, 将吸附在树脂内,其他细胞蛋白先被洗脱出来。接着用含游离的还原型谷胱甘肽的缓冲液将融合蛋白洗脱。最后用 切割融合蛋白,即可获得纯化的目的蛋白。
(4)Fc融合蛋白由某种具有生物学活性的功能蛋白分子与抗体恒定区的Fc片段融合而成。该类融合蛋白不仅保留了功能蛋白分子的生物学活性,并且还具有一些抗体的性质,如长效半衰期。抗原在血浆中游离时间越久,越容易被蛋白酶降解。
①利用哺乳动物细胞表达Fc融合蛋白比在原核细胞中表达更具优势的理由是 。
②目前疫苗设计的关键在于有效活化抗原呈递细胞(APC),APC表面能够表达Fc受体,常利用抗原—Fc融合蛋白作为抗原运载工具,其原因是 。
解析 (1)构建基因表达载体时,需要用到的工具有限制酶、DNA连接酶、载体。融合表达载体中启动子Ptac的作用是与RNA聚合酶结合,驱动转录。(2)当外源基因插入后,可表达出由三部分序列组成的融合蛋白。(3)将谷胱甘肽固定在琼脂糖树脂上形成亲和层析柱,当表达融合蛋白的全细胞提取物通过层析柱时,融合蛋白将吸附在树脂内,其他细胞蛋白先被洗脱出来。接着用含游离的还原型谷胱甘肽的缓冲液将融合蛋白洗脱。最后用凝血蛋白酶切割融合蛋白,即可获得纯化的目的蛋白。(4)①真核生物能对基因转录后的mRNA进行剪接加工,而原核生物不能进行;真核细胞具有内质网、高尔基体,能对表达产生的蛋白质进行糖基化等修饰,则哺乳动物细胞表达Fc融合蛋白比在原核细胞中表达更具优势。②常利用抗原—Fc融合蛋白作为抗原运载工具的原因是借助Fc片段靶向结合APC,缩短抗原在血浆中的游离时间,减少蛋白酶对抗原的降解,提高抗原半衰期,从而加强抗原的呈递。
答案 (1)限制酶、DNA连接酶、载体 与RNA聚合酶结合,驱动转录 (2)三
(3) 融合蛋白 凝血蛋白酶 (4)①真核生物能对基因转录后的mRNA进行剪接加工,而原核生物不能进行;真核细胞具有内质网、高尔基体,能对表达产生的蛋白质进行糖基化等修饰 ②借助Fc片段靶向结合APC,缩短抗原在血浆中的游离时间,减少蛋白酶对抗原的降解,提高抗原半衰期,从而加强抗原的呈递
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