精品解析:2025届江苏省盐城市射阳县江苏省射阳中学模拟预测2生物试题
2025-03-12
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 盐城市 |
| 地区(区县) | 射阳县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.20 MB |
| 发布时间 | 2025-03-12 |
| 更新时间 | 2025-08-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50956747.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025届高三生物学科模拟测试2
时间:75分钟 分值:100分
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,本大题共15小题,每小题2分,共30分。
1. 下列有关元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 动物细胞主要含不饱和脂肪酸,熔点低,易凝固
B. 植物缺乏微量元素镁,会使叶绿素含量下降,光合作用能力减弱
C. 人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性增强,引发肌肉酸痛
D. 胆固醇参与动物细胞膜流动性的调节,还参与血液中脂质的运输
2. 龙胆花在低温下闭合,移至正常生长温度、光照条件下会重新开放,机理如下图,水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强。下列叙述错误的是( )
A. 过程③、④可表示自由扩散和协助扩散两种运输方式 B. 过程②体现了生物膜具有一定的流动性
C. 光刺激可导致水通道蛋白构象发生改变 D. 正常生长温度、黑暗条件下,花的开放速度会变慢
3. 细胞内的马达蛋白能够与“货物”(颗粒物质)结合并利用ATP水解使马达蛋白磷酸化驱动自身沿细胞骨架“行走”,部分机理如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 马达蛋白合成与核糖体、内质网、高尔基体有关
B. 马达蛋白的磷酸化属于细胞的放能反应
C. 细胞内囊泡的运输,叶绿体的运动等生理活动也需要马达蛋白的参与
D. 马达蛋白对运输的“货物”不具有特异性
4. “低渗性脱水”是指水和钠同时缺失,但缺水少于缺钠,血浆中钠低于正常范围,细胞外液呈低渗状态,可采用高渗盐水静脉滴注予以治疗。下列判断正确的是( )
A. 静脉滴注的溶液可从血浆直接进入淋巴液
B. 低渗性脱水时,肾上腺髓质分泌的醛固酮将会增加
C. 滴注高渗盐水,增加了细胞外液总量,且垂体释放的抗利尿激素增多
D. 长时间大量出汗后应及时大量饮水,避免导致低渗性脱水
5. 基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊适合在高海拔的极端环境生存,山羊大约3000—5000年前才迁徙至青藏高原,通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交,捻角山羊的部分基因转移并整合到山羊中,最终形成了我国的西藏山羊。下列说法正确的是( )
A. 基因渐渗不能打破生殖隔离
B. 我国西藏山羊通过基因渐渗主动适应了青藏高原的严酷生态环境
C. 基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度减慢
D. 可以通过对亲本物种和基因渐渗的后代基因组测序来验证这一现象
6. 细菌中一个正在转录RNA在3′端可自发形成一种茎环结构,导致RNA聚合酶出现停顿,并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U,容易与模板链分离,有利于转录产物的释放,如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中RNA聚合酶移动方向为从左向右
B. 图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对
C. 转录终止的原因是遇到了茎环结构后面的终止密码子
D. 转录产物易与模板分离的原因可能是连续的碱基U与DNA模板链之间形成的氢键较少
7. 猕猴(2N)睾丸中某一细胞,其中部凹陷,染色体分布在两极,染色体数为42条,共有22种形态(不考虑染色体变异)。下列叙述正确的是( )
A. 该细胞为初级精母细胞,将进行细胞质的均等分裂
B. 由于同源染色体之间互换,形成22种形态的染色体
C. 该细胞分裂产生的子细胞可以直接参与受精作用
D. 该细胞可能处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
8. 某野生型细菌能通过图Ⅰ途径合成色氨酸,其突变株则不能。将突变株TrpB、TrpC、TrpE(仅图1中的某一步受阻)分别接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,短时间培养三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述不正确的是( )
A. 配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B. 使用接种环接种3种突变菌株,涂布前需对接种环进行灼烧灭菌
C. TrpC菌株继续生长增殖一端为靠近Ⅲ区域的一端
D. TrpE菌株不再生长可能是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶
9. 下列有关血细胞计数板及其使用等的叙述,正确的是( )
A. 血细胞计数板与细菌计数板计数室的高度相同
B. 血盖片一般仅能盖住血细胞计数板中的一个计数室
C. 样液通常从血盖片紧挨着的斜面一侧慢慢滴入
D. 若两个计数室获得的数值差异太大时应取平均值
10. 包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。图示研究人员开发的一种活性蓝细菌水凝胶贴片,其有助于慢性伤口的愈合。下列叙述错误的是( )
A. 该水凝胶无需为活性蓝细菌提供有机营养物质
B. 在接种蓝细菌前须将水凝胶灭菌后再调pH至中性或弱碱性
C. 长期口腔溃疡的患者,其伤口不适宜使用该种水凝胶贴片
D. 水凝胶贴片开发过程需考虑蓝细菌的储存耐久性等问题
11. 猪—猴嵌合体是指将猴子的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,产生的猪猴混合体。研究人员使用了食蟹猴的胚胎干细胞,通过荧光蛋白追踪其在猪体内的分布。他们发现,嵌合体仔猪的心脏、肝脏、脾脏、肺和皮肤等器官中均有部分细胞来自猴子,但比例较低,在千分之一到万分之一之间。下列相关叙述正确的是( )
A. 注入猪囊胚的食蟹猴胚胎干细胞只能增殖分化成仔猪的某个器官
B. 从猪卵巢内分离出卵母细胞可直接与获能的猪精子完成受精作用
C. 培育猪—猴嵌合体仔猪必须用到基因工程、细胞工程和胚胎工程
D. 推测该仔猪的多个器官可能被免疫系统攻击而受损,进而寿命较短
12. 某生物学兴趣小组利用课外时间进行了“研究土壤中小动物类群丰富度”的探究活动。下列有关叙述正确的是( )
A. 常采用标记重捕法调查个体较大且活动能力较强的土壤小动物
B. 可在白天和晚上对同一地块进行取样以调查不同时间的丰富度
C. 常采用取样器取样法和目测估计法统计土样中小动物物种数目
D. 对无法知道名称的小动物,可记为“待鉴定××”,不记录特征
13. 为研究短日照诱导苍耳开花的原理,研究者将5株苍耳相互嫁接在一起(如图所示),使其中一株的一片叶接受适宜的短日照诱导,其他植株均处在长日照条件下,最后所有植株都能开花。下列说法正确的是( )
A. 苍耳感受光信号的物质是光敏色素,主要分布在叶细胞膜上
B. 短日照条件下,苍耳产生了诱导开花的物质
C. 光敏色素是色素一蛋白复合体,主要吸收红光和蓝紫光
D. 影响开花的物质不可以从嫁接部位传递给其他植株
14. 病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程如下图。相关叙述不正确的是( )
A. 该过程中抗原的呈递与细胞膜的信息交流功能密切相关
B. 肝巨噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫
C. 细胞1被活化后,增殖分化能力增强与基因选择性表达相关
D. 细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒
15. 实验方法可以根据实验原理不断创新,下列有关生物实验创新方法的说法错误的是( )
A. 可通过设计重复实验减小实验偶然性带来的误差
B. 双缩脲试剂鉴定蛋白质时可以用KOH溶液代替NaOH溶液
C. 可用酒精隔水加热的方法代替研磨法提取叶绿体中的色素
D. 可用黑藻代替紫色洋葱鳞片叶内表皮做质壁分离实验
二、多选题:每小题不止一个选项符合题意,漏选得1分,错选得0分。每题3分,共12分
16. 辅酶I(NAD+)在细胞质基质中合成,因其带有电荷,无法以自由扩散的方式通过线粒体内膜,只能借助特殊的转运蛋白,线粒体内膜上由核基因编码的SLC25A51蛋白能转运NAD+进入线粒体。下列叙述正确的是( )
A. NAD+在线粒体内膜上被转化为还原型辅酶I
B. 抑制SLC25A51蛋白的功能,细胞的耗氧量下降
C. SLC25A51蛋白的合成开始于细胞质基质中游离的核糖体
D. 丙酮酸被还原成乳酸的过程中伴随着NAD+的生成
17. 杂交瘤细胞在培养过程中会随机丢失来自B淋巴细胞的染色体。研究者将经已免疫的B 淋巴细胞,用EBV(一种病毒颗粒)感染,使其“染色体核型稳定”。下图表示制备抗A抗原单克隆抗体制备的部分过程,不考虑基因互作和其他变异。下列叙述正确的是( )
注:EBV转化细胞能够在选择培养基X中存活,但对乌本苷敏感,骨髓瘤细胞在选择培养基X中不能存活,对乌本苷不敏感。①~⑤代表相关过程,a~g代表相关细胞。
A. ①向小鼠多次注射A抗原后从脾脏中获得大量a细胞
B. ③用不含乌本苷的选择培养基X筛选融合的杂交瘤细胞
C. ⑤过程中通过离心获得的培养液中可获得抗A抗原的单克隆抗体
D. 若未用EBV感染a细胞,通过研究g中细胞可对抗体基因初步定位
18. 研究发现,成纤维细胞生长因子1(FGF1)与其受体结合后,可以促进新脂肪细胞的形成,抑制脂肪细胞内脂肪的分解及肝细胞内非糖物质的转化,并加强骨骼肌细胞摄取葡萄糖的能力。下列叙述正确的是( )
A. FGF1和胰高血糖素均可使血糖浓度上升
B. 血糖浓度升高可能会刺激机体产生FGF1
C. 血糖浓度降低时,骨骼肌细胞内肌糖原分解可以补充血糖
D. 脂肪细胞、肝细胞和骨骼肌细胞都是FGF1的靶细胞
19. 抑郁症是一种常见的情感性精神障碍疾病,临床表现为情绪低落、悲观等。研究发现这与患者体内细胞1分泌的某种信号分子(图中以“▲”表示)难以作用于细胞2有关,相关机制如图所示,下列分析正确的是( )
A. 细胞1 分泌信号分子的过程会导致细胞表面积减小
B. 患者发病原因可能是蛋白质 A 数量减少或活性减弱
C. 信号分子与蛋白质A结合将导致细胞2膜内电位由正变负
D. 研发抑制信号分子水解酶活性的药物,可用于改善抑郁症状
三、非选择题:本大题共:5小题,共58分。
20. 在套作模式下,遮荫影响了大豆的生长发育和产量。红光/远红光比值(R/FR)下降是自然界荫蔽发生的重要信号,为探究大豆幼苗对荫蔽信号的应答机制,以大豆幼苗为材料,通过正常光照和低R/FR两种光照处理后,对其光合特性以及叶绿素荧光参数进行研究。请回答下列问题:
(1)图1中PSII成分主要是____,位于____。PSII吸收波长为680nm的红光,激发电子,传给____态(“氧化”、“还原”)PQ,形成PQH2,其进一步将电子传递,最终转变为____中的化学能。
(2)在远红光(如700nm)条件下,补充红光(如680nm),则光量子效率大增,比这两种波长的光单独照射时的总和还要大,这种现象叫做双光增益效应。据图1分析产生这种现象的原因是____。
(3)光合色素吸收的光能用于光合作用、以热能散失和以荧光的形式发光。由光合作用引起的荧光淬灭称为光化学淬灭(qP),由热能散失引起的荧光淬灭称为非光化学淬灭(qN)。强光下植物qN增大,这是一种____能力。
①PS II荧光检测如图2所示,植物暗处理后,测得的初始荧光为Fo,代表不参与光合作用的光能辐射部分。再给一个饱和强光,所有PQ转变为PQH2,电子传递受抑制,用于光合作用的能量全部转化为荧光,此时得到的荧光为Fm。Fv为可变荧光Fv=Fm-Fo,其反映____的能量。Fv/Fm反映PSII的____效率。
②降低R/FR对不同大豆品种叶片叶绿素荧光参数的影响的实验结果如下表
处理
品种
Fo
Fm
qP
qN
Fv/Fm
对照
南豆32
284.0
1532.7
0.662
0.749
0.814
南豆12
290.3
1572.7
0.685
0.716
0.815
低R/FR
南豆32
304.0
1380.3
0.562
0.811
0.780
南豆12
284.7
1417.7
0.633
0.751
0.799
与正常光照相比,南豆32叶片荧光参数的变化说明低R/FR处理对其光合作用的影响是____。
a.Fo升高,光能的转换效率提高
b.qN升高,光能的损耗增加
c.Fv/Fm和qP降低,PS II系统的传递电子的能力减弱
根据结果分析,两种大豆中更适宜套种模式的品种是____,理由是____。
21. Ⅰ、糖尿病已成为继心脑血管疾病、恶性肿瘤之后影响人类健康的第三大因素,下图是部分因子调节胰岛B细胞分泌胰岛素的示意图。
Ⅱ、研究表明,P2Y12是一种在中枢神经系统和外周组织中均有表达的受体。腹腔交感神经(CG)兴奋后可分泌出ATP,与肝脏组织细胞上的P2Y12受体结合,进而调节肝细胞的糖类代谢过程,为探究P2Y12受体在2型糖尿病病情发展过程中的作用,进行如下表所示实验处理。
分组
实验对象
实验处理
P2Y12shRNA质粒
对照质粒
A
正常大鼠
B
2型糖尿病模型大鼠
C
2型糖尿病模型大鼠
+
D
2型糖尿病模型大鼠
+
注:“+”表示注射,“-”表示不注射;P2Y12shRNA是一种可干扰P2Y12基因表达的短链RNA.部分实验结果如下图1、2所示。
(1)分析各因子的类型可以看出,调节胰岛素分泌的方式为______。
(2)剧烈运动时,血糖的消耗较快,此时______(“交感神经”“副交感神经”)兴奋,胰岛素的分泌量______(“增加”“减少”“不变”),防止运动过程中出现低血糖。
(3)GLUT2是胰岛细胞膜表面的葡萄糖载体,通过此载体运输葡萄糖时不消耗ATP,因此,胰岛B细胞内的葡萄糖浓度与胞外葡萄糖浓度______(“呈正相关”“呈负相关”“无关”)。GLUT2受损后可能引起某种类型的糖尿病,机理是______。
(4)腹腔交感神经分泌出的ATP所起作用是______,实验设置D组的作用是______。
(5)已知葡萄糖被肝脏吸收后,在葡萄糖激酶(GK)的作用下转化为6-磷酸葡萄糖,进而代谢并储存为糖原。据图分析:
①2型糖尿病模型大鼠的__细胞中P2Y12表达量会明显增加。
②2型糖尿病大鼠CG放电活动______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
③推测2型糖尿病肝脏糖代谢紊乱的可能机制为______。
22. 东部沿海地区积极发展“海洋牧场”。投放人工鱼礁和生物会影响“海洋牧场”的结构和功能,但能增加经济收入。研究人员通过数据模拟投放脉红螺种群增殖后不同密度下,脉红螺、竹蛏种群在20年间生物量的预期变化曲线,如下图。已知随着脉红螺增殖后密度的提高,当模型中任何一个种群低于原始生物量的10%时,被认为此时的脉红螺密度超出环境容纳量。请回答下列问题。
(1)人工鱼礁属于生态系统结构中的_____。
(2)若竹蛏为第一个低于原始生物量10%的物种,则每平方米脉红螺的环境容纳量是_____只。模拟数据的前5年间脉红螺种群的增长率变化趋势均为_____。据图分析,竹蛏生物量减少的原因是_____。
(3)如图为投放人工鱼礁后海洋牧场能量流动的模式图。图中NPP中的能量是指_____的能量。海洋牧场的生物量金字塔常呈现为上宽下窄,可能的原因是_____。假设图中消费者为脉红螺、竹蛏,为保证持续高产获得脉红螺、竹蛏,理论上需要研究_____(填字母)以确定人工投入到该系统的能量。
A.脉红螺、竹蛏的环境容纳量 B.NPP中的能量
C.①、②、③的量 D.⑥和分解者通过呼吸作用散失的能量
(4)为研究海洋牧场的建立对海洋环境的影响,科研人员调查了对照区和牧场中A、B、C区中浮游动物的总丰富度(与环境的优劣呈正相关)及海水中无机氮、活性磷酸盐含量(与海水富营养化程度呈正相关),结果如图。结果表明,海洋牧场中_____区的生态效益最佳,判断的理由是_____。
23. 家蚕(2n=56)的性别决定为ZW型。家蚕茧形有纺锤形茧和椭圆形茧,由位于Z染色体上的一对等位基因B、b控制;体色有有斑纹和无斑纹,由位于常染色体上的一对等位基因A、a控制。现有一群有斑纹雌蚕和一群无斑纹纺锤形茧雄蚕杂交,得到F1的表型和比例如下表。请分析回答:
F1表型
有斑纹纺锤形茧
无斑纹纺锤形茧
有斑纹椭圆形茧
无斑纹椭圆形茧
雌蚕
3/60
12/60
3/60
12/60
雄蚕
4/60
16/60
2/60
8/60
(1)家蚕的一个基因组与一个染色体组所包含的染色体数分别为________,雄蚕生殖器官细胞中含有________条Z染色体。
(2)控制茧形和体色的两对基因遗传时遵循基因的________定律,原因是________。亲代雌蚕的茧形为________,亲代雄蚕的基因型为________。亲代雄蚕群体所产生的配子中同时具有无斑纹和纺锤体茧基因的配子占比为________。
(3)研究者通过辐射对某品系家蚕进行处理,获得如下图甲、乙、丙3种突变类型(注:各类型突变体产生的配子活力相当,但一对基因都缺失时胚胎致死)
①甲、乙、丙涉及的突变类型包括________,甲减数分裂产生的配子中含有A基因的概率为________。
②为筛选出符合要求的突变类型,研究者将获得的突变体分别与有斑纹雄蚕杂交,获得F1,F1自由交配获F2,观察并统计后代表型及比例。
a若F2表型及比例与性别相关联,则突变类型为甲;
b若F2表型及比例为________,则突变类型为乙;
c若F2表型及比例为________,则突变类型为丙。
③生产实践中家蚕幼虫期通过体色筛选出吐丝率更高的雄蚕,可利用“限性雌蚕(如图)”和________进行杂交,根据体色即可辨别幼蚕的性别。
24. 科学家尝试将某高产岩藻多糖细菌(K菌)中与2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)合成相关的酶A、酶B、酶D、酶F、酶G基因和MBP-futC 融合基因(MBP 为促融标签基因,其表达产物可提高异源蛋白的溶解性)导入大肠杆菌,从而构建高产2'-FL 的工程菌株。请回答下列问题。
(1)大肠杆菌感受态细胞的制备:向大肠杆菌悬液中加入适量___________,静置一段时间后离心弃上清液,加入适量含甘油的液体, -80℃保存,其中甘油的作用是___________。
(2)利用重叠PCR 的方法构建MBP-futC融合基因,如图1。已知引物F2的5'端不能与基因futC模板链配对的碱基为 ,写出引物R1的5'端前6个碱基序列5'___________。在第三次 PCR 反应体系中是否加入引物?若不需填“否”,若需加入填写引物符号。___________。
(3)利用BioBrick 技术将相关基因逐个接入pET 质粒(图2)中, 获得pET-ABDFG-MfutC质粒,据图3分析回答问题:
①通过 PCR 扩增分别获得K菌的A、B、D、F和G基因,PCR时在上述基因编码链的5'引入Xba I的识别序列、3'端引入___________的识别序列。图3中基因B转录时的方向是___________;
②用 Spe I+Sac I和Xba I+Sac I 分别对质粒和待接入基因进行酶切处理,由于Spe I 和Xba I酶切处理后的黏性末端___________,在DNA 连接酶的作用下彼此连接,连接处形成的DNA 序列___________被Spe I再次识别,从而保证在接入下一个目的基因时___________。
(4)感受态大肠杆菌悬液中加入pET-ABDFG-MfutC 质粒,筛选得到成功转化的大肠杆菌。检测发现工程菌发酵液中的2'-FL 含量较低,研究人员认为这是由于2'-FL 合成后主要聚集在胞内而非分泌至细胞外,若要验证该想法,则需对发酵液重新检测,检测时需先___________,再检测液体中的2'-FL 含量。与导入pET-ABDFG-MfutC 质粒相比,若导入的基因中没有 MBP基因,大肠杆菌合成的2'-FL 量很低,原因可能是___________。
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2025届高三生物学科模拟测试2
时间:75分钟 分值:100分
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,本大题共15小题,每小题2分,共30分。
1. 下列有关元素和化合物叙述,正确的是( )
A. 动物细胞主要含不饱和脂肪酸,熔点低,易凝固
B. 植物缺乏微量元素镁,会使叶绿素含量下降,光合作用能力减弱
C. 人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性增强,引发肌肉酸痛
D. 胆固醇参与动物细胞膜流动性的调节,还参与血液中脂质的运输
【答案】D
【解析】
【分析】无机盐的功能:
(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分;
(2)维持细胞的生命活动.如血液钙含量低会抽搐;
(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
【详解】A、动物细胞主要含饱和脂肪酸,熔点较高,易凝固;而植物细胞主要含不饱和脂肪酸,熔点低,不易凝固,A错误;
B、镁是大量元素,不是微量元素,B错误;
C、人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性降低,引发肌肉酸痛,C错误;
D、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,参与动物细胞膜流动性的调节,还参与血液中脂质的运输,D正确。
故选D。
2. 龙胆花在低温下闭合,移至正常生长温度、光照条件下会重新开放,机理如下图,水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强。下列叙述错误的是( )
A. 过程③、④可表示自由扩散和协助扩散两种运输方式 B. 过程②体现了生物膜具有一定的流动性
C. 光刺激可导致水通道蛋白构象发生改变 D. 正常生长温度、黑暗条件下,花的开放速度会变慢
【答案】A
【解析】
【分析】自由扩散是物质从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运,不需要载体和能量,如氧气、二氧化碳等的运输。协助扩散是物质从高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧转运,需要载体但不需要能量,如葡萄糖进入红细胞。生物膜具有一定的流动性,这使得膜上的蛋白质等成分可以发生位置和构象的变化。
【详解】A、过程③、④中,水从高浓度向低浓度运输,需要水通道蛋白作为载体,均为协助扩散,A错误;
B、过程②中,水通道蛋白的位置和状态发生改变,体现了生物膜具有一定的流动性,B正确;
C、光刺激可导致水通道蛋白磷酸化,构象发生改变,从而影响其运输水的活性,C正确;
D、正常生长温度、黑暗条件下,缺少光刺激,水通道蛋白构象改变受到影响,运输水的活性降低,花的开放速度会变慢,D正确。
故选A。
3. 细胞内的马达蛋白能够与“货物”(颗粒物质)结合并利用ATP水解使马达蛋白磷酸化驱动自身沿细胞骨架“行走”,部分机理如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 马达蛋白的合成与核糖体、内质网、高尔基体有关
B. 马达蛋白的磷酸化属于细胞的放能反应
C. 细胞内囊泡的运输,叶绿体的运动等生理活动也需要马达蛋白的参与
D. 马达蛋白对运输的“货物”不具有特异性
【答案】C
【解析】
【分析】细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、马达蛋白是胞内蛋白,其合成场所是核糖体,合成过程不需要内质网、高尔基体的加工修饰,只有分泌蛋白的合成才与核糖体、内质网、高尔基体有关,A错误;
B、ATP水解使马达蛋白磷酸化,ATP水解是放能反应,而马达蛋白磷酸化是吸收ATP水解释放的能量的过程,属于吸能反应,B错误;
C、细胞内囊泡的运输、叶绿体的运动等生理活动都涉及到在细胞内的移动,而马达蛋白能够利用ATP水解提供能量驱动自身沿细胞骨架“行走”,所以这些生理活动也需要马达蛋白的参与,C正确;
D、马达蛋白能够与“货物”(颗粒物质)结合,这种结合具有特异性,就如同酶与底物的特异性结合一样,所以马达蛋白对运输的“货物”具有特异性,D错误。
故选C。
4. “低渗性脱水”是指水和钠同时缺失,但缺水少于缺钠,血浆中钠低于正常范围,细胞外液呈低渗状态,可采用高渗盐水静脉滴注予以治疗。下列判断正确的是( )
A. 静脉滴注的溶液可从血浆直接进入淋巴液
B. 低渗性脱水时,肾上腺髓质分泌的醛固酮将会增加
C. 滴注高渗盐水,增加了细胞外液总量,且垂体释放的抗利尿激素增多
D. 长时间大量出汗后应及时大量饮水,避免导致低渗性脱水
【答案】C
【解析】
【分析】内环境的组成成分:血浆、组织液和淋巴。血浆和组织液之间可以进行相互的物质交换,组织液和淋巴之间只能由组织液→淋巴;淋巴和血浆之间只能由淋巴→血浆。
【详解】A、血浆中的物质,需要先渗透进入组织液,再由组织液渗入淋巴液,A错误;
B、醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,低渗性失水会导致肾上腺皮质增加分泌醛固酮,B错误;
C、滴注高渗盐水是为了增加细胞外液渗透压,减少细胞吸水,增加细胞外液的液体总量,细胞外液渗透压升高时垂体释放抗利尿激素的量增加,C正确;
D、长时间大量出汗,同时丢失水和无机盐,若只补水,会造成低渗性脱水,D错误。
故选C。
5. 基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊适合在高海拔的极端环境生存,山羊大约3000—5000年前才迁徙至青藏高原,通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交,捻角山羊的部分基因转移并整合到山羊中,最终形成了我国的西藏山羊。下列说法正确的是( )
A. 基因渐渗不能打破生殖隔离
B. 我国西藏山羊通过基因渐渗主动适应了青藏高原的严酷生态环境
C. 基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度减慢
D. 可以通过对亲本物种和基因渐渗的后代基因组测序来验证这一现象
【答案】D
【解析】
【分析】新物种形成的标志是形成生殖隔离,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,生殖隔离是新物种形成的标志。
【详解】A、生殖隔离是物种形成的关键因素之一,但基因渐渗现象可以在一定程度上打破这种隔离,使得不同物种之间的基因交流成为可能,A错误;
B、基因渐渗是一种自然现象,不是主动发生的。西藏山羊是通过自然选择和基因渐渗的过程,逐渐适应了青藏高原的严酷生态环境,B错误;
C、基因渐渗使得不同物种之间的基因交流成为可能,从而使得后代表现出更多的性状,这有助于生物在适应环境的过程中产生更多的变异,进而加快生物进化的速度,C错误;
D、基因组测序可以帮助我们对比亲本物种和基因渐渗的后代的基因序列,从而证实基因渐渗现象的存在,D正确。
故选D。
6. 细菌中一个正在转录的RNA在3′端可自发形成一种茎环结构,导致RNA聚合酶出现停顿,并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U,容易与模板链分离,有利于转录产物的释放,如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中RNA聚合酶移动方向为从左向右
B. 图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对
C. 转录终止的原因是遇到了茎环结构后面的终止密码子
D. 转录产物易与模板分离的原因可能是连续的碱基U与DNA模板链之间形成的氢键较少
【答案】C
【解析】
【分析】转录:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;翻译:翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、RNA的3′端可自发形成一种茎环结构,说明mRNA左端为5′端,RNA聚合酶的移动方向是从mRNA的5′端向3′端移动,即从左至右,A正确;
B、图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对,导致转录出来的mRNA中出现一串连续的碱基U,容易与模板链分离,B正确;
C、茎环结构的后面是一串连续的碱基U,连续的碱基U与DNA模板链连续的碱基A之间形成碱基对,A-U之间只有2个氢键,氢键较少,容易与模板链分离,且终止密码子为翻译终点,C错误;
D、相比于G-C之间有3个氢键,A-U之间只有2个氢键,氢键较少,容易与模板链分离,D正确。
故选C。
7. 猕猴(2N)睾丸中某一细胞,其中部凹陷,染色体分布在两极,染色体数为42条,共有22种形态(不考虑染色体变异)。下列叙述正确的是( )
A. 该细胞为初级精母细胞,将进行细胞质的均等分裂
B. 由于同源染色体之间互换,形成22种形态的染色体
C. 该细胞分裂产生的子细胞可以直接参与受精作用
D. 该细胞可能处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
【答案】A
【解析】
【分析】题意分析:已知猕猴染色体数2N,该细胞中部凹陷,染色体分布在两极,说明细胞处于分裂后期。染色体数为42条,共有22种形态(不考虑染色体变异),猕猴是二倍体生物,正常体细胞染色体形态应该是21种(常染色体20种形态,性染色体X和Y不同形态),现在有22种形态,说明细胞中既有常染色体又有两条不同的性染色体。
【详解】A、初级精母细胞中染色体数应该是2N(猕猴正常体细胞染色体数),且细胞中有同源染色体,会出现22种形态(20种常染色体和X 、Y染色体),且精母细胞在减数分裂过程中细胞质都是均等分裂的,A正确;
B、同源染色体之间的互换只是同源染色体上的部分基因交换,不会改变染色体的形态种类,B错误;
C、该细胞分裂产生的子细胞是精细胞,精细胞还需要经过变形等一系列过程形成精子后才可以参与受精作用,C错误;
D、如果处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,细胞中既有常染色体又有两条不同的性染色体(X和Y),染色体数为42条,共有22种形态(20对常染色体+X、Y),符合题干信息;如果处于减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,细胞中染色体数暂时加倍,也可能出现既有常染色体又有两条同性染色体(X或Y),42条且有21种形态的情况,所以该细胞可能处于减数第一次分裂后期,D错误。
故选A。
8. 某野生型细菌能通过图Ⅰ途径合成色氨酸,其突变株则不能。将突变株TrpB、TrpC、TrpE(仅图1中的某一步受阻)分别接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,短时间培养三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述不正确的是( )
A. 配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B. 使用接种环接种3种突变菌株,涂布前需对接种环进行灼烧灭菌
C. TrpC菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅲ区域的一端
D. TrpE菌株不再生长可能是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶
【答案】A
【解析】
【分析】灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。
【详解】A、微生物培养基中加入琼脂可制成固体培养基,适合微生物的接种和培养,该培养基是固体培养基,所以加入了琼脂,从接种后短时间三个区域均有少量细菌生长增殖可知,培养基中加入了少量色氨酸,能让突变株短时间生长,细菌生长的培养基pH通常呈中性或微碱性,而不是酸性,A错误;
B、在微生物接种操作中,使用接种针或接种环接种前需对涂布器进行灼烧灭菌,以杀死接种针或接种环上可能存在的微生物,防止杂菌污染,B正确;
C、Ⅲ区域菌株不再生长,说明不能利用其他两种突变体合成的物质,应是最后一环节受阻;Ⅰ区域的两端菌株继续生长增殖,说明可以利用其他两种突变体合成的物质,应是第一环节受阻;从色氨酸合成途径来看,TrpC 突变株是邻氨基苯甲酸合成吲哚这一步受阻。Ⅰ 区域的两端和 Ⅱ 区域的一端的菌株继续生长增殖,说明Ⅲ区域能为TrpC 突变株提供吲哚,所以 TrpC 菌株继续生长增殖的一端为靠近 Ⅲ 区域的一端(因为 Ⅲ 区域能产生吲哚,扩散到 Ⅱ 区域靠近Ⅲ区域的一端,使TrpC突变株能继续生长),C正确;
D、TrpE突变株不能生长,根据色氨酸合成途径,可能是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶,导致无法合成色氨酸,在培养基中少量色氨酸消耗完后就不能再生长,D正确。
故选A。
9. 下列有关血细胞计数板及其使用等的叙述,正确的是( )
A. 血细胞计数板与细菌计数板计数室的高度相同
B. 血盖片一般仅能盖住血细胞计数板中的一个计数室
C. 样液通常从血盖片紧挨着的斜面一侧慢慢滴入
D. 若两个计数室获得的数值差异太大时应取平均值
【答案】C
【解析】
【分析】利用血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,由于血细胞计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
【详解】A、血细胞计数板计数室的高度为0.1mm ,细菌计数板计数室的高度为0.02mm,二者计数室的高度不相同,A错误;
B、血盖片较大,一般能盖住血细胞计数板中的多个计数室,而不是只能盖住一个计数室,B错误;
C、在使用血细胞计数板时,将稀释后的样液通常从血盖片紧挨着的斜面一侧慢慢滴入,让样液自行渗入计数室,C正确;
D、若两个计数室获得的数值差异太大,说明实验可能存在误差,此时不能简单地取平均值,而应重新实验,D错误。
故选C。
10. 包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。图示研究人员开发的一种活性蓝细菌水凝胶贴片,其有助于慢性伤口的愈合。下列叙述错误的是( )
A. 该水凝胶无需为活性蓝细菌提供有机营养物质
B. 在接种蓝细菌前须将水凝胶灭菌后再调pH至中性或弱碱性
C. 长期口腔溃疡的患者,其伤口不适宜使用该种水凝胶贴片
D. 水凝胶贴片开发过程需考虑蓝细菌的储存耐久性等问题
【答案】B
【解析】
【分析】1、蓝细菌细胞中没有真正的细胞核,因而为原核生物,细胞中含有叶绿素和藻蓝素,能吸收光能,因而可进行光合作用产生氧气,图示中创可贴加入蓝细菌的目的就是利用了蓝细菌在光下产生氧气的功能;
2、包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料,可以避免厌氧菌无氧呼吸产生有毒物质。
【详解】A、蓝细菌为自养型生物,可通过光合作用合成有机物,该水凝胶无需为活性蓝细菌提供有机营养物质,A正确;
B、在接种蓝细菌前须将水凝胶调pH至中性或弱碱性后再灭菌,B错误;
C、口腔中无光照,水凝胶贴片中的蓝细菌不能进行光合作用,因此长期口腔溃疡的患者,其伤口不适宜使用该种水凝胶贴片,C正确;
D、水凝胶贴片开发过程需考虑蓝细菌的储存耐久性、避光保存等问题,D正确。
故选B。
11. 猪—猴嵌合体是指将猴子的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,产生的猪猴混合体。研究人员使用了食蟹猴的胚胎干细胞,通过荧光蛋白追踪其在猪体内的分布。他们发现,嵌合体仔猪的心脏、肝脏、脾脏、肺和皮肤等器官中均有部分细胞来自猴子,但比例较低,在千分之一到万分之一之间。下列相关叙述正确的是( )
A. 注入猪囊胚的食蟹猴胚胎干细胞只能增殖分化成仔猪的某个器官
B. 从猪卵巢内分离出的卵母细胞可直接与获能的猪精子完成受精作用
C. 培育猪—猴嵌合体仔猪必须用到基因工程、细胞工程和胚胎工程
D. 推测该仔猪的多个器官可能被免疫系统攻击而受损,进而寿命较短
【答案】D
【解析】
【分析】嵌合体仔猪的培育需要借助细胞工程、胚胎工程,该猪体内的器官一部分由食蟹猴胚胎干细胞发育而来,一部分由猪自身细胞发育而来。
【详解】A、猴源细胞主要分布在嵌合体猪的心脏、肝脏、脾脏、肺和皮肤等器官中,说明注入猪囊胚的食蟹猴胚胎干细胞参与仔猪的多种器官的形成,A错误;
B、从猪卵巢内分离出的卵母细胞需继续培养至减数分裂Ⅱ,才能与获能的精子完成受精作用,B错误;
C、猪—猴嵌合体是指将猴子的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,产生的猪猴混合体。故培育猪—猴嵌合体仔猪必须用到细胞工程和胚胎工程,但未用到基因工程,C错误;
D、猴源细胞携带的抗原会被猪的免疫系统所识别,猴源细胞参与形成的器官可能被猪的免疫系统攻击而受损,因此该仔猪的寿命可能较短,D正确。
故选D。
12. 某生物学兴趣小组利用课外时间进行了“研究土壤中小动物类群丰富度”探究活动。下列有关叙述正确的是( )
A. 常采用标记重捕法调查个体较大且活动能力较强的土壤小动物
B. 可在白天和晚上对同一地块进行取样以调查不同时间的丰富度
C. 常采用取样器取样法和目测估计法统计土样中小动物物种数目
D. 对无法知道名称的小动物,可记为“待鉴定××”,不记录特征
【答案】B
【解析】
【分析】1、土壤动物有较强的活动能力且身体微小,不适于用样方法或标记重捕法进行调查。
2、丰富度的统计方法有两种:一是计名计算法;二是目测估计法(按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级划分表示方法有:非常多、多、较多、较少、少、很少)。
【详解】A、土壤小动物不适于用标记重捕法进行调查,常采用取样器取样法调查个体较大且活动能力较强的土壤小动物,A错误;
B、为调查不同时间土壤小动物的丰富度,可以分别在白天和晚上,取同一地块的土样进行调查,B正确;
C、在统计丰富度时,通常采用计名计算法和目测估计法,C错误;
D、对无法知道名称的小动物,应记为“待鉴定××”,并记录其特征,以便后续进一步研究或分类,不能不记录特征,D错误。
故选B。
13. 为研究短日照诱导苍耳开花的原理,研究者将5株苍耳相互嫁接在一起(如图所示),使其中一株的一片叶接受适宜的短日照诱导,其他植株均处在长日照条件下,最后所有植株都能开花。下列说法正确的是( )
A. 苍耳感受光信号的物质是光敏色素,主要分布在叶细胞膜上
B. 短日照条件下,苍耳产生了诱导开花的物质
C. 光敏色素是色素一蛋白复合体,主要吸收红光和蓝紫光
D. 影响开花的物质不可以从嫁接部位传递给其他植株
【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、光敏色素分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,A错误;
B、本实验中只有第一株植株的一片叶片受短日照诱导,其余4株植株均处于长日照条件下生长,结果5株苍耳均能开花,说明短日照条件下,苍耳产生了诱导开花的物质,B正确;
C、光敏色素是色素-蛋白复合体,主要吸收红光和远红光;光合色素主要吸收红光和蓝紫光,C错误;
D、本实验中只有第一株植株的一片叶片受短日照诱导,其余4株植株均处于长日照条件下生长,结果4株苍耳均能开花,说明该物质可以从嫁接部位进行传递,传递给其余四株植株,促使它们开花,故最终植物都能开花,D错误。
故选B。
14. 病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程如下图。相关叙述不正确的是( )
A. 该过程中抗原的呈递与细胞膜的信息交流功能密切相关
B. 肝巨噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫
C. 细胞1被活化后,增殖分化能力增强与基因选择性表达相关
D. 细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒
【答案】D
【解析】
【分析】1、体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化。并分泌细胞因子。在细胞因子的作用下,B细胞接受两个信号的刺激后,增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
2、细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、吞噬细胞在抗原呈递给T淋巴细胞,需要T淋巴细胞表面的受体识别,体现了细胞膜信息交流的功能,A正确;
B、肝巨噬细胞在免疫的第二道防线发挥作用,吞噬病原体,同时也在体液免疫和细胞免疫中发挥呈递抗原的作用,B正确;
C、细胞1是B淋巴细胞,被活化后会迅速增殖分化,这与其基因选择性表达相关,C正确;
D、细胞3分泌的物质Y是抗体,抗体与抗原结合形成沉淀或细胞集团,不能将病毒清除;细胞4是细胞毒性T细胞,可裂解靶细胞,使抗原被释放,但是不能直接清除内环境中的病毒,需要吞噬细胞的吞噬和消化才能清除,D错误。
故选D。
15. 实验方法可以根据实验原理不断创新,下列有关生物实验创新方法的说法错误的是( )
A. 可通过设计重复实验减小实验偶然性带来的误差
B. 双缩脲试剂鉴定蛋白质时可以用KOH溶液代替NaOH溶液
C. 可用酒精隔水加热的方法代替研磨法提取叶绿体中的色素
D. 可用黑藻代替紫色洋葱鳞片叶内表皮做质壁分离实验
【答案】C
【解析】
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性,当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时,细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞外渗出,液泡的体积缩小,由于细胞壁的伸缩性有限,而原生质体的伸缩性较大,所以在细胞壁停止收缩后,原生质体继续收缩,这样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开,原生质体与细胞壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的溶液。
【详解】A、重复实验可减小实验偶然性带来的误差,A正确;
B、双缩脲试剂的本质是碱性条件下的铜离子,鉴定蛋白质时可以用KOH溶液代替NaOH溶液,B正确;
C、不可用酒精隔水加热的方法代替研磨法提取叶绿体中的色素,因为该操作过程中叶绿体色素会受到破坏,C错误;
D、黑藻的叶肉细胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于实验现象的观察,故可用黑藻代替紫色洋葱鳞片叶内表皮做质壁分离实验,D正确。
故选C。
二、多选题:每小题不止一个选项符合题意,漏选得1分,错选得0分。每题3分,共12分
16. 辅酶I(NAD+)在细胞质基质中合成,因其带有电荷,无法以自由扩散的方式通过线粒体内膜,只能借助特殊的转运蛋白,线粒体内膜上由核基因编码的SLC25A51蛋白能转运NAD+进入线粒体。下列叙述正确的是( )
A. NAD+在线粒体内膜上被转化为还原型辅酶I
B. 抑制SLC25A51蛋白的功能,细胞的耗氧量下降
C. SLC25A51蛋白的合成开始于细胞质基质中游离的核糖体
D. 丙酮酸被还原成乳酸的过程中伴随着NAD+的生成
【答案】BCD
【解析】
【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质;第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质;第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜。
【详解】A、细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子产生的氢与NAD+结合生成还原型辅酶I—NADH,NAD+发挥作用的场所应该是细胞质基质和线粒体基质,在线粒体内膜上NADH与氧气结合生成水,A错误;
B、线粒体内膜上由核基因编码的SLC25A51 蛋白能转运 NAD⁺进入线粒体,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,故抑制SLC25A51 蛋白的功能,细胞的耗氧量下降,B正确;
C、核糖体是蛋白质的合成车间,SLC25A51 蛋白的合成开始于游离的核糖体,C正确;
D、丙酮酸被还原成乳酸的过程中有NADH的消耗,伴随着NAD⁺的生成,D正确。
故选BCD。
17. 杂交瘤细胞在培养过程中会随机丢失来自B淋巴细胞的染色体。研究者将经已免疫的B 淋巴细胞,用EBV(一种病毒颗粒)感染,使其“染色体核型稳定”。下图表示制备抗A抗原单克隆抗体制备的部分过程,不考虑基因互作和其他变异。下列叙述正确的是( )
注:EBV转化细胞能够在选择培养基X中存活,但对乌本苷敏感,骨髓瘤细胞在选择培养基X中不能存活,对乌本苷不敏感。①~⑤代表相关过程,a~g代表相关细胞。
A. ①向小鼠多次注射A抗原后从脾脏中获得大量a细胞
B. ③用不含乌本苷的选择培养基X筛选融合的杂交瘤细胞
C. ⑤过程中通过离心获得的培养液中可获得抗A抗原的单克隆抗体
D. 若未用EBV感染a细胞,通过研究g中细胞可对抗体基因初步定位
【答案】ACD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:注射特定抗原、从小鼠的脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞、将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合、用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞、再利用克隆化培养和抗体检测获得足够多数量的能分泌所需抗体的细胞、将该细胞在体外培养或者注射到小鼠腹腔内增殖、从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量单克隆抗体。
【详解】A、①向小鼠多次注射A抗原获得能产生相应抗体a细胞(相应的B淋巴细胞),A正确;
B、分析题意,EBV转化细胞能够在选择培养基X中存活,但对乌本苷敏感,骨髓瘤细胞在选择培养基X中不能存活,对乌本苷不敏感,故③用含乌本苷的选择培养基X筛选出杂交瘤细胞,B错误;
C、抗体属于分泌蛋白,细胞会分泌到细胞外,故⑤过程中通过离心获得的培养液中可获得抗A抗原的单克隆抗体,C正确;
D、杂交瘤细胞在传代培养时,来自B淋巴细胞的染色体往往会随机丢失,从而导致得到的杂交瘤细胞不能产生抗体,故若未用EBV感染a细胞,通过研究g中的细胞可对抗体基因初步定位,D正确。
故选ACD。
18. 研究发现,成纤维细胞生长因子1(FGF1)与其受体结合后,可以促进新脂肪细胞的形成,抑制脂肪细胞内脂肪的分解及肝细胞内非糖物质的转化,并加强骨骼肌细胞摄取葡萄糖的能力。下列叙述正确的是( )
A. FGF1和胰高血糖素均可使血糖浓度上升
B. 血糖浓度升高可能会刺激机体产生FGF1
C. 血糖浓度降低时,骨骼肌细胞内肌糖原分解可以补充血糖
D. 脂肪细胞、肝细胞和骨骼肌细胞都是FGF1的靶细胞
【答案】BD
【解析】
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、由题可知,FGF1与其受体结合后,抑制脂肪细胞内的脂肪分解以及肝细胞中非糖物质的转化,并加强骨骼肌细胞摄取葡萄糖的能力,这些途径可以减少血糖的来源或增加血糖的去路,具有降低血糖的作用,因此FGF1可使血糖浓度下降,A错误;
B、血糖浓度升高可能会刺激机体产生较多的FGF1,进而降低血糖,B正确;
C、骨骼肌细胞摄取的葡萄糖可以用于细胞呼吸或合成肌糖原储存,肌糖原不能分解补充血糖,C错误;
D、根据题意,脂肪细胞、肝细胞和骨骼肌细胞都是FGF1的靶细胞,D正确。
故选BD。
19. 抑郁症是一种常见的情感性精神障碍疾病,临床表现为情绪低落、悲观等。研究发现这与患者体内细胞1分泌的某种信号分子(图中以“▲”表示)难以作用于细胞2有关,相关机制如图所示,下列分析正确的是( )
A. 细胞1 分泌信号分子的过程会导致细胞表面积减小
B. 患者发病原因可能是蛋白质 A 数量减少或活性减弱
C. 信号分子与蛋白质A结合将导致细胞2膜内电位由正变负
D. 研发抑制信号分子水解酶活性的药物,可用于改善抑郁症状
【答案】BD
【解析】
【分析】情绪也是大脑的高级功能之一。当人们遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时,常会产生消极的情绪。当消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁。抑郁通常是短期的,可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
【详解】A、细胞1分泌信号分子的过程是通过囊泡与细胞膜融合,借助细胞膜的流动性通过胞吐排出细胞,因此该过程细细胞表面积减小增大,A错误;
B、依题意,抑郁症临床表现为情绪低落、悲观等,且与患者体内细胞1分泌的某种信号分子难以作用于细胞2有关。故患者发病的原因可能是蛋白质A数量减少或活性降低,使信号分子不能与之结合,B正确;
C、信号分子与蛋白质A结合引起突触后膜兴奋,导致细胞2膜内电位由负变正,C错误;
D、研发抑制信号分子水解酶活性的药物,可抑制信号分子被水解酶水解,增加组织液中信号分子数量,可能会增加信号分子与细胞2的结合,从而改善抑郁症状,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本大题共:5小题,共58分。
20. 在套作模式下,遮荫影响了大豆的生长发育和产量。红光/远红光比值(R/FR)下降是自然界荫蔽发生的重要信号,为探究大豆幼苗对荫蔽信号的应答机制,以大豆幼苗为材料,通过正常光照和低R/FR两种光照处理后,对其光合特性以及叶绿素荧光参数进行研究。请回答下列问题:
(1)图1中PSII的成分主要是____,位于____。PSII吸收波长为680nm的红光,激发电子,传给____态(“氧化”、“还原”)PQ,形成PQH2,其进一步将电子传递,最终转变为____中的化学能。
(2)在远红光(如700nm)条件下,补充红光(如680nm),则光量子效率大增,比这两种波长的光单独照射时的总和还要大,这种现象叫做双光增益效应。据图1分析产生这种现象的原因是____。
(3)光合色素吸收的光能用于光合作用、以热能散失和以荧光的形式发光。由光合作用引起的荧光淬灭称为光化学淬灭(qP),由热能散失引起的荧光淬灭称为非光化学淬灭(qN)。强光下植物qN增大,这是一种____能力。
①PS II荧光检测如图2所示,植物暗处理后,测得的初始荧光为Fo,代表不参与光合作用的光能辐射部分。再给一个饱和强光,所有PQ转变为PQH2,电子传递受抑制,用于光合作用的能量全部转化为荧光,此时得到的荧光为Fm。Fv为可变荧光Fv=Fm-Fo,其反映____的能量。Fv/Fm反映PSII的____效率。
②降低R/FR对不同大豆品种叶片叶绿素荧光参数的影响的实验结果如下表
处理
品种
Fo
Fm
qP
qN
Fv/Fm
对照
南豆32
284.0
1532.7
0.662
0.749
0.814
南豆12
290.3
1572.7
0.685
0.716
0.815
低R/FR
南豆32
304.0
1380.3
0.562
0.811
0.780
南豆12
284.7
1417.7
0.633
0.751
0.799
与正常光照相比,南豆32叶片荧光参数的变化说明低R/FR处理对其光合作用的影响是____。
a.Fo升高,光能的转换效率提高
b.qN升高,光能的损耗增加
c.Fv/Fm和qP降低,PS II系统的传递电子的能力减弱
根据结果分析,两种大豆中更适宜套种模式的品种是____,理由是____。
【答案】(1) ①. 蛋白质和光合色素 ②. 类囊体薄膜 ③. 氧化 ④. NADPH和ATP(B、E)
(2)类囊体薄膜上有(PS Ⅰ和PS II)两个光系统
(3) ①. (耗散过剩光能的)光保护 ②. (参与PS II)光反应 ③. 最大光能转换 ④. b、c ⑤. 南豆12 ⑥. (Fo、qN降低量少,qP相对高)PS II系统传递电子的能力较强,对光合作用影响较小(对荫蔽信号不敏感)
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH 和ATP被还原。
【小问1详解】
由图1可知,光系统PSII是位于类囊体薄膜上,能够吸收、传递和转化光能,由蛋白质和光合色素组成的复合物,PSII吸收波长为680nm的红光,激发电子,传给氧化态的PQ,生成PQH2,其进一步将电子传递,最终转变为NADPH(B)和ATP(E)中的化学能。
【小问2详解】
类囊体薄膜上有(PS Ⅰ和PS II)两个光系统,且光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的存在协同作用,在长波长的远红光(如700nm)条件下,补充短波长的红光(如680nm)时,则光量子效率大增,比这两种波长的光单独照射时的总和还要大。
【小问3详解】
强光条件下,叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失,植物qN增大,减轻对叶绿体结构的破坏,是一种光保护机制。
①光反应中吸收的能量可以用Fv为可变荧光Fv=Fm-Fo表示,Fv/Fm反映植物光合中心PSII的最大光能转换效率,通过这个比值,可以了解植物对光能的利用情况。
②与对照组对比,南豆32中Fo升高,qN升高,光能的损耗增加,Fv/Fm和qP降低,PS II系统的传递电子的能力减弱,光能的转换效率降低。
南豆32与南豆12相比,在低R/FR处理条件下,南豆12的qP相对高,即能用于光合作用的能量多,且Fv/Fm值高,PS II系统传递电子的能力较强,弱光条件下,对光合作用影响较小,南豆12更适宜套种模式。
21. Ⅰ、糖尿病已成为继心脑血管疾病、恶性肿瘤之后影响人类健康的第三大因素,下图是部分因子调节胰岛B细胞分泌胰岛素的示意图。
Ⅱ、研究表明,P2Y12是一种在中枢神经系统和外周组织中均有表达的受体。腹腔交感神经(CG)兴奋后可分泌出ATP,与肝脏组织细胞上的P2Y12受体结合,进而调节肝细胞的糖类代谢过程,为探究P2Y12受体在2型糖尿病病情发展过程中的作用,进行如下表所示实验处理。
分组
实验对象
实验处理
P2Y12shRNA质粒
对照质粒
A
正常大鼠
B
2型糖尿病模型大鼠
C
2型糖尿病模型大鼠
+
D
2型糖尿病模型大鼠
+
注:“+”表示注射,“-”表示不注射;P2Y12shRNA是一种可干扰P2Y12基因表达的短链RNA.部分实验结果如下图1、2所示。
(1)分析各因子的类型可以看出,调节胰岛素分泌的方式为______。
(2)剧烈运动时,血糖的消耗较快,此时______(“交感神经”“副交感神经”)兴奋,胰岛素的分泌量______(“增加”“减少”“不变”),防止运动过程中出现低血糖。
(3)GLUT2是胰岛细胞膜表面的葡萄糖载体,通过此载体运输葡萄糖时不消耗ATP,因此,胰岛B细胞内的葡萄糖浓度与胞外葡萄糖浓度______(“呈正相关”“呈负相关”“无关”)。GLUT2受损后可能引起某种类型的糖尿病,机理是______。
(4)腹腔交感神经分泌出的ATP所起作用是______,实验设置D组的作用是______。
(5)已知葡萄糖被肝脏吸收后,在葡萄糖激酶(GK)的作用下转化为6-磷酸葡萄糖,进而代谢并储存为糖原。据图分析:
①2型糖尿病模型大鼠的__细胞中P2Y12表达量会明显增加。
②2型糖尿病大鼠CG放电活动______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
③推测2型糖尿病肝脏糖代谢紊乱的可能机制为______。
【答案】(1)神经-体液调节
(2) ①. 交感神经 ②. 减少
(3) ①. 呈正相关 ②. GLUT2受损后胰岛B细胞中葡萄糖减少,产生的ATP减少,Ca2+进入细胞内减少,胰岛素分泌减弱,血糖升高
(4) ①. 作为信号分子 ②. 排除注射质粒/空载质粒/空白质粒对实验结果的影响
(5) ①. CG(腹腔交感神经)、肝脏 ②. 增强 ③. CG、肝脏细胞中P2Y12数量增多,CG放电活动增强,导致肝脏GK减少
【解析】
【分析】题图分析:葡萄糖通过GLUT2载体进入胰岛B细胞氧化分解产生ATP,促进Ca2+内流,引起胰岛素释放;GIP与受体结合后促进Ca2+内流,引起胰岛素释放;迷走神经通过分泌乙酰胆碱促进Ca2+内流,引起胰岛素释放;交感神经通过分泌去甲肾上腺素,抑制Ca2+内流,进而抑制胰岛素释放。
【小问1详解】
由题图分析可知,胰岛B细胞分泌胰岛素过程,既有类似于激素的GIP参与,又有迷走神经和交感神经参与,因此调节胰岛素分泌的方式为神经-体液调节;
【小问2详解】
据图可知,剧烈运动时,血糖的消耗较快。此时交感神经兴奋,通过释放去甲肾上腺素,抑制Ca2+内流,胰岛素分泌减少,防止运动过程中出现低血糖;
【小问3详解】
由于GLUT2是胰岛细胞膜表面的葡萄糖载体,通过此载体运输葡萄糖时不消耗ATP,是协助扩散,因此胰岛B细胞内的葡萄糖浓度与胞外葡萄糖浓度呈正相关。GLUT2受损后,胰岛B细胞内葡萄糖减少,葡萄糖氧化分解减弱,产生的ATP减少,细胞内ATP/ADP比值低,Ca2+进入细胞内减少,胰岛素的泌减弱,血糖浓度上升,从而导致糖尿病的发生;
【小问4详解】
题干信息:腹腔交感神经(CG)兴奋后可分泌出ATP,与肝脏组织细胞上的P2Y12受体结合,进而调节肝细胞的糖类代谢过程;可见腹腔交感神经分泌出的ATP所起作用是作为信号分子(或传递信息或作为神经递质)。实验设置D组的作用是排除注射质粒/空载质粒/空白质粒对实验结果的影响;
【小问5详解】
①图1表示细胞中P2Y12和GK蛋白表达水平,由图1AB组比较可知,2型糖尿病模型大鼠的CG(腹腔交感神经)、肝脏细胞中P2Y12表达量会明显增加;
②图2表示CG放电活动情况,由图2可知,2型糖尿病大鼠CG放电活动增强。这说明在2型糖尿病的发病过程中,腹腔交感神经的兴奋性可能增加,导致更多的ATP被分泌出来,与肝细胞上的P2Y12受体结合,进而调节肝细胞的糖类代谢过程;
③由图1和图2分析可知,2型糖尿病肝脏糖代谢紊乱的可能机制为CG、肝脏细胞中P2Y12数量增多,CG放电活动增强,导致肝脏GK减少。
22. 东部沿海地区积极发展“海洋牧场”。投放人工鱼礁和生物会影响“海洋牧场”的结构和功能,但能增加经济收入。研究人员通过数据模拟投放脉红螺种群增殖后不同密度下,脉红螺、竹蛏种群在20年间生物量的预期变化曲线,如下图。已知随着脉红螺增殖后密度的提高,当模型中任何一个种群低于原始生物量的10%时,被认为此时的脉红螺密度超出环境容纳量。请回答下列问题。
(1)人工鱼礁属于生态系统结构中的_____。
(2)若竹蛏为第一个低于原始生物量10%的物种,则每平方米脉红螺的环境容纳量是_____只。模拟数据的前5年间脉红螺种群的增长率变化趋势均为_____。据图分析,竹蛏生物量减少的原因是_____。
(3)如图为投放人工鱼礁后海洋牧场能量流动的模式图。图中NPP中的能量是指_____的能量。海洋牧场的生物量金字塔常呈现为上宽下窄,可能的原因是_____。假设图中消费者为脉红螺、竹蛏,为保证持续高产获得脉红螺、竹蛏,理论上需要研究_____(填字母)以确定人工投入到该系统的能量。
A.脉红螺、竹蛏的环境容纳量 B.NPP中的能量
C.①、②、③的量 D.⑥和分解者通过呼吸作用散失的能量
(4)为研究海洋牧场的建立对海洋环境的影响,科研人员调查了对照区和牧场中A、B、C区中浮游动物的总丰富度(与环境的优劣呈正相关)及海水中无机氮、活性磷酸盐含量(与海水富营养化程度呈正相关),结果如图。结果表明,海洋牧场中_____区的生态效益最佳,判断的理由是_____。
【答案】(1)非生物的物质
(2) ①. 23 ②. 下降 ③. 脉红螺种群数量在增加
(3) ①. 第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量 ②. 浮游植物个体小,寿命短,不断被浮游动物吃掉,某一时间内其生物量可能要低于浮游动物的生物量 ③. AC
(4) ①. C ②. 该区域的无机氮、活性磷酸盐含量最低,而总丰富度最高
【解析】
【分析】能量流动的相关计算为:摄入的能量有两个去向:同化量+粪便量(粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量)。同化的能量有两个去向:呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向:传递给下一个营养级+流向分解者。能量传递效率=传递给下一营养级的能量÷该营养级所同化的能量。
【小问1详解】
生态系统包括所有的群落及其无机环境,人工鱼礁属于生态系统结构中的非生物的物质。
【小问2详解】
分析题意,当模型中任何一个种群低于原始生物量的10%时,被认为此时的脉红螺密度超出环境容纳量,由图可知,当脉红螺种群增殖后密度为24只/m2时,竹蛏种群数开始低于原始生物量10%,故每平方米脉红螺的环境容纳量是23只;模拟数据的前5年间,脉红螺种群数量在增加,但增加幅度变小,故增长率变化趋势均为下降;据图分析,竹蛏生物量减少的原因是脉红螺种群数量增加,超出环境容纳量,导致竹蛏生物量减少。
【小问3详解】
NPP的能量中一部分流向分解者,另一部分流向死有机质,可表示第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量;由于浮游植物个体小,寿命短,不断被浮游动物吃掉,因此某一时间内其生物量可能要低于浮游动物的生物量,所以该海洋生态系统的生物量金字塔为上宽下窄;假设图中消费者为脉红螺、竹蛏,以消费者为研究单位,为保证持续高产获得脉红螺、竹蛏,理论上需要研究脉红螺、竹蛏的环境容纳量,同化量的不同去向,故需要研究图中①、②、③的量。故选AC。
【小问4详解】
分析题意及题图可知,与对照组相比,C区的总丰富度(与环境的优劣呈正相关)最高,说明该区域环境较好,且海水中无机氮、活性磷酸盐含量最低,说明该区域富营养化程度低,故生态效益最佳。
23. 家蚕(2n=56)的性别决定为ZW型。家蚕茧形有纺锤形茧和椭圆形茧,由位于Z染色体上的一对等位基因B、b控制;体色有有斑纹和无斑纹,由位于常染色体上的一对等位基因A、a控制。现有一群有斑纹雌蚕和一群无斑纹纺锤形茧雄蚕杂交,得到F1的表型和比例如下表。请分析回答:
F1表型
有斑纹纺锤形茧
无斑纹纺锤形茧
有斑纹椭圆形茧
无斑纹椭圆形茧
雌蚕
3/60
12/60
3/60
12/60
雄蚕
4/60
16/60
2/60
8/60
(1)家蚕的一个基因组与一个染色体组所包含的染色体数分别为________,雄蚕生殖器官细胞中含有________条Z染色体。
(2)控制茧形和体色的两对基因遗传时遵循基因的________定律,原因是________。亲代雌蚕的茧形为________,亲代雄蚕的基因型为________。亲代雄蚕群体所产生的配子中同时具有无斑纹和纺锤体茧基因的配子占比为________。
(3)研究者通过辐射对某品系家蚕进行处理,获得如下图甲、乙、丙3种突变类型(注:各类型突变体产生的配子活力相当,但一对基因都缺失时胚胎致死)
①甲、乙、丙涉及突变类型包括________,甲减数分裂产生的配子中含有A基因的概率为________。
②为筛选出符合要求的突变类型,研究者将获得的突变体分别与有斑纹雄蚕杂交,获得F1,F1自由交配获F2,观察并统计后代表型及比例。
a若F2表型及比例与性别相关联,则突变类型为甲;
b若F2表型及比例为________,则突变类型为乙;
c若F2表型及比例为________,则突变类型为丙。
③生产实践中家蚕幼虫期通过体色筛选出吐丝率更高的雄蚕,可利用“限性雌蚕(如图)”和________进行杂交,根据体色即可辨别幼蚕的性别。
【答案】(1) ①. 29、28 ②. 1条或者2条或者4条
(2) ①. 自由组合 ②. 控制茧形的基因(B、b)位于性染色体上,控制体色的基因(A、a)位于常染色体上,两对基因位于非同源染色体上 ③. 纺锤形茧和椭圆形茧 ④. AAZBZb、AaZBZb ⑤. 2/5
(3) ①. 基因突变和染色体变异 ②. 3/4 ③. 无斑纹:有斑纹=7:9 ④. 无斑纹:有斑纹=7:8 ⑤. 有斑纹雄蚕
【解析】
【分析】基因的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】
家蚕的性别决定为ZW型,其体细胞染色体数2n=56,一个基因组包含常染色体的一半(27条)加上两条性染色体(Z和W),即27+2=29条,一个染色体组包含常染色体的一半(27条)加上一条性染色体(Z或W),即28条,雄蚕体细胞性染色体为ZZ,有2条Z染色体,精原细胞如果进行有丝分裂,在有丝分裂的后期含有4条Z染色体,如果进行减数分裂,精细胞中的Z染色体有1条,因此雄蚕的生殖器官细胞中Z染色体的数目为1条或2条或4条。
【小问2详解】
控制茧形的基因(B、b)位于性染色体上,控制体色的基因(A、a)位于常染色体上,两对基因位于非同源染色体上,所以遗传时遵循基因的自由组合定律。只考虑家蚕茧形,亲代雄蚕(ZZ)基因型为ZBZb,后代雄蚕(ZZ)中纺锤形:椭圆形=2:1,说明亲代雌蚕(ZW)中含有2种表型,即亲代雌蚕的基因型为ZBW,ZbW,因此亲代雌蚕表型为纺锤形茧和椭圆形茧,只考虑体色,亲代是有斑纹和无斑纹杂交,后代中有斑纹:无斑纹都是1:4,说明无斑纹是显性,且亲代无斑纹有AA和Aa两种类型,假定AA的比例为x,Aa的比例为1-x,后代有斑纹aa为1/2(1-x)=1/5,解得x=3/5,即亲代无斑纹基因型为3/5AA、2/5Aa,据此可知,亲代雌蚕基因型为aaZBW和aaZbW,表型为有斑纹纺锤形茧和有斑纹椭圆形茧,亲代雄蚕的基因型为AAZBZb、AaZBZb,产生的配子中同时具有无斑纹和纺锤体茧基因的配子AZB占比为(3/5+2/5×1/2)×1/2=2/5。
【小问3详解】
①据图所示,甲中常染色体A基因所在的染色体片段易位到了W染色体,变异类型属于染色体结构变异(易位),乙中A基因突变为a基因,变异类型属于基因突变,丙中A基因所在的染色体片段缺失,变异类型属于染色体结构变异(缺失),所以甲、乙、丙涉及的突变类型包括基因突变和染色体变异,甲个体的基因型为AOZWA(O表示缺失的基因),其减数分裂产生的配子类型及比例为AZ:AWA:OZ:OWA=1:1:1:1,所以含有A基因的概率为3/4。
②a突变体甲为AOZWA,突变体乙为AaZW,突变体丙为AOZW,与有斑纹雄蚕aaZZ杂交,由于只有突变体甲的A基因存在于性染色体上,因此其F2表型及比例与性别相关联,而其它两种突变体A/a基因存在于常染色体上,与性别无关。
b突变体乙Aa和有斑纹雄蚕aa杂交,子一代基因型及比例为1/2Aa,1/2aa,F1自由交配获F2,利用配子法求解,A=1/4,a=3/4,子二代aa=3/4×3/4=9/16,A-=1-9/16=7/16,无斑纹:有斑纹=7:9;
c突变体丙AO和有斑纹雄蚕aa杂交,子一代基因型及比例为1/2Aa,1/2aO,F1自由交配获F2,利用配子法求解,A=1/4,a=2/4,O=1/4,OO=1/4×1/4=1/16,这些个体不存在A、a基因,表现为致死,a-=2/4×2/4+2×2/4×1/4=8/16,A-=1-1/16-8/16=7/16,无斑纹:有斑纹=7:8。
③“限性雌蚕”的W染色体上含有A基因,表现为无斑纹,在遗传过程中WA基因只会传递给子代中的雌性,在生产实践中,可利用“限性无斑纹雌蚕”和有斑纹雄蚕进行杂交,子代雌蚕都是无斑纹的,雄蚕都是有斑纹,可根据体色即可辨别幼蚕的性别。
24. 科学家尝试将某高产岩藻多糖细菌(K菌)中与2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)合成相关的酶A、酶B、酶D、酶F、酶G基因和MBP-futC 融合基因(MBP 为促融标签基因,其表达产物可提高异源蛋白的溶解性)导入大肠杆菌,从而构建高产2'-FL 的工程菌株。请回答下列问题。
(1)大肠杆菌感受态细胞的制备:向大肠杆菌悬液中加入适量___________,静置一段时间后离心弃上清液,加入适量含甘油的液体, -80℃保存,其中甘油的作用是___________。
(2)利用重叠PCR 的方法构建MBP-futC融合基因,如图1。已知引物F2的5'端不能与基因futC模板链配对的碱基为 ,写出引物R1的5'端前6个碱基序列5'___________。在第三次 PCR 反应体系中是否加入引物?若不需填“否”,若需加入填写引物符号。___________。
(3)利用BioBrick 技术将相关基因逐个接入pET 质粒(图2)中, 获得pET-ABDFG-MfutC质粒,据图3分析回答问题:
①通过 PCR 扩增分别获得K菌的A、B、D、F和G基因,PCR时在上述基因编码链的5'引入Xba I的识别序列、3'端引入___________的识别序列。图3中基因B转录时的方向是___________;
②用 Spe I+Sac I和Xba I+Sac I 分别对质粒和待接入基因进行酶切处理,由于Spe I 和Xba I酶切处理后的黏性末端___________,在DNA 连接酶的作用下彼此连接,连接处形成的DNA 序列___________被Spe I再次识别,从而保证在接入下一个目的基因时___________。
(4)感受态大肠杆菌悬液中加入pET-ABDFG-MfutC 质粒,筛选得到成功转化的大肠杆菌。检测发现工程菌发酵液中的2'-FL 含量较低,研究人员认为这是由于2'-FL 合成后主要聚集在胞内而非分泌至细胞外,若要验证该想法,则需对发酵液重新检测,检测时需先___________,再检测液体中的2'-FL 含量。与导入pET-ABDFG-MfutC 质粒相比,若导入的基因中没有 MBP基因,大肠杆菌合成的2'-FL 量很低,原因可能是___________。
【答案】(1) ①. CaCl2 ②. 防止细胞因冷冻受损
(2) ①. 5'−CTGTAG−3' ②. F1、R2
(3) ①. Sac I ②. 由左到右 ③. 相同 ④. 不能 ⑤. 不会把上一次接入的目的基因切除
(4) ①. 将细胞破碎 ②. 大肠杆菌合成的异源蛋白(酶)溶解量少,活性低
【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,标记基因便于目的基因的鉴定和筛选;
(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。
【小问1详解】
大肠杆菌感受态细胞的制备:向大肠杆菌悬液中加入适量CaCl2,静置一段时间后离心弃上清液,加入适量含甘油的液体,-80℃保存,甘油可以防止细胞因冷冻受损,因此制备大肠杆菌感受态细胞时可放入冰箱中保存。
【小问2详解】
利用重叠PCR 方法构建MBP-futC融合基因,由图1可知,引物F2和R1的5 '端部分序列进行碱基互补配对,引物R1的5'端前6个碱基序列5'−CTGTAG−3';PCR时子链延伸的方向是5'→3',由图1知,在第三次PCR 扩增的是融合基因,反应体系中需加入与融合基因两端结合F1、R2。
【小问3详解】
①由图3可知,PCR时在模板链的5'端引入Xba I的识别序列、3'端引入Sac I的识别序列。图3中pET质粒转录的方向是诱导型启动子➡终止子,根据限制酶Spe I和Sac I的方向可知,基因B转录时的方向是左到右。
②由图3可知SpeI和Xba I酶切处理后的黏性末端相同或互补,因此可用DNA连接酶连接。连接处形成的 DNA序列不再是Spe I酶识别序列,因此不能被Spe I再次识别,从而保证在接入下一个目的基因时不会把上一次接入的目的基因切除。
【小问4详解】
2'-FL是葡萄糖-6-磷酸经过一系列酶催化形成,若2'-FL合成后主要聚集在胞内而非分泌至细胞外,可将细胞破碎,细胞内容物流出后,再对发酵液重新检测。题干信息:MBP 为促融标签基因,其表达产物可提高异源蛋白的溶解性,与导入pET-ABDFG-MfutC 质粒相比,若导入的基因中没有 MBP基因,大肠杆菌合成的2'-FL 量很低,原因可能是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)合成相关的酶A、酶B、酶D、酶F、酶G基因其表达产物溶解性低,导致合成的2'-FL 量很低。
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