内容正文:
西南名校联盟2025届“3+3+3”高考备考诊断性联考(二)
生物学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
一、选择题:本题共16小题,每小题3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. 人血红蛋白由两条α链和两条β链组成,α链由141个氨基酸组成,β链由146个氨基酸组成。下列说法正确的是( )
A. 编码血红蛋白的基因转录时以自身的两条链作模板合成α链和β链
B. 氨基酸脱水缩合形成一个血红蛋白分子的过程需要脱去285个水分子
C. 缺Fe可导致人体内血红蛋白含量下降,影响O2的运输
D. 编码血红蛋白的基因仅发生一个碱基的替换,不会导致血红蛋白的空间结构改变
2. 某种透析袋能容许单糖和更小的分子透过,比单糖分子大的溶质不能透过。某人在透析袋中装入一定量的甲溶液,再将透析袋扎紧,放入盛有乙溶液的烧杯中,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在成熟植物细胞中,相当于装置中透析袋的结构是原生质体
B. 若甲是淀粉溶液,乙是碘液,一段时间后透析袋内外的液体都会变色
C. 若甲是葡萄糖,乙是清水,一段时间后在乙中滴加斐林试剂,不会出现砖红色沉淀
D. 若甲中是0.5g/mL的蔗糖溶液,乙是0.3g/mL的蔗糖溶液,透析袋内的液体体积不变时,袋内外蔗糖溶液的浓度一定相等
3. 农业生产中的一些措施可以影响生物的生理活动,促进作物生长,实现增产。下列措施不能达到目的的是( )
A. 和不覆膜相比,用红色薄膜覆盖塑料大棚可增加红光透入,增加输入农田生态系统的能量
B. 夏季高温时使用喷淋降温,可减弱植物因气孔关闭导致的光合作用强度下降
C. 松土能促进土壤微生物的分解作用,加速分解农家肥中的有机物,为植物提供无机养料
D. 利用一定浓度的生长素类调节剂可在除去部分麦田杂草的同时促进农作物生长
4. 染色体在细胞的有丝分裂和减数分裂过程中有不同的行为变化和数量变化,可通过在高倍显微镜下观察装片中染色体的存在状态,判断视野中细胞的分裂方式和所处时期。下列叙述正确的是( )
A. 制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片时,制片流程是解离→染色→漂洗→制片
B. 观察马蛔虫受精卵的有丝分裂装片时,在视野中大多数细胞观察不到染色体,说明处于分裂期的细胞数量较多
C. 用低温处理大蒜(2n=16)根的分生组织细胞,在显微镜下可观察到视野中有染色体数目分别为n、2n和4n的细胞
D. 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片时,可观察到部分细胞中四分体排列在细胞中央的赤道板两侧
5. 小鼠体内的A基因控制形成的蛋白甲是某种小鼠正常发育所必需的物质,缺乏蛋白甲则表现为侏儒鼠,a基因则不能控制合成蛋白甲。A基因的表达受上游P序列的调控,P序列在形成精子时会去甲基化,在形成卵细胞时会甲基化,在配子中的这种改变在子代中稳定存在,相关调控过程如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 表观遗传可通过改变DNA的碱基序列来影响基因的表达
B. 基因型为Aa的侏儒鼠,其a基因一定来自母本
C. 基因型为Aa的正常雌鼠和基因型为Aa的侏儒雄鼠交配,后代侏儒鼠占1/2
D. 基因型为Aa的侏儒雌鼠和基因型为Aa的正常雄鼠交配,后代正常鼠占3/4
6. 某性别决定方式为XY型的昆虫,该昆虫的有眼和无眼、青眼和白眼分别由一对等位基因控制,两对基因均不位于Y染色体上。现有一只纯合青眼雄虫和一只纯合无眼雌虫杂交,F1雌虫全为青眼、雄虫全为白眼,让F1雌、雄虫随机交配得到F2下列相关叙述错误的是( )
A. 控制这两对性状的2对基因独立遗传,且有眼和青眼为显性
B. F2中有12种基因型
C. F1雄虫中青眼:白眼:无眼=3:3:2
D. 让F1中青眼雌、雄昆虫随机交配,得到的F2青眼雌虫中纯合子占1/3
7. 为研究冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素的抗癌机理,科研小组进行了以下实验:将小鼠肝癌细胞分为甲、乙、丙三组、分别用含冬虫夏草提取物、鬼臼类木脂素和等量的生理盐水的细胞培养液培养小鼠肝癌细胞,细胞培养液中其他成分含量均相同。相关实验结果如下表所示、已知B蛋白是一种调控细胞凋亡的蛋白。下列叙述错误的是( )
组别
细胞培养液中物质的相对含量
肝癌细胞数目
B蛋白相对含量
胸腺嘧啶
尿嘧啶
葡萄糖
甲
++
++
+++++
+
+
乙
+++++
+++++
++
+
+
丙
+
+
+
+++++
+++++
注:“+”的数量越多,表示物质的相对含量越大。
A. 小鼠肝癌细胞与正常细胞相比,细胞膜上糖蛋白数量减少
B. 据实验结果分析,B蛋白很可能是一种诱导细胞凋亡的蛋白
C. 鬼臼类木脂素的作用机理可能是抑制癌细胞DNA复制及基因的表达
D. 冬虫夏草提取物的作用机理可能是阻断癌细胞利用葡萄糖,减少其能量供应
8. 下列关于人体神经调节的叙述,错误的有几项( )
①人脑特有的高级功能是指大脑皮层具有语言、学习、记忆和思维等功能
②学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成
③脑干中有许多维持生命活动必要的中枢,还与生物节律等的控制有关
④大脑皮层运动代表区范围越大,躯体中的相应部位躯体越大
⑤躯体运动和内脏活动都受到神经系统的分级调节
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
9. 如图为人体血糖平衡调节的示意图,X、Y、Z表示信息分子,下列相关叙述错误的是( )
A. 图中血糖平衡的调节是通过X、Y、Z三种激素参与的体液调节实现的
B. Y主要作用于肝细胞,Z几乎作用于全身所有细胞
C. 血糖浓度的变化能够直接刺激胰岛细胞分泌相应激素进行调节
D. 在血糖调节的过程中,Y和Z的作用结果均可通过反馈调节来影响自身的分泌
10. 已知植物在一年中的生长受多种激素的调节,存在如图所示的代谢途径。下列相关叙述错误的是( )
A. 早春,①→②过程活跃和①→③→⑤→⑥过程活跃,从而促进种子萌发
B. 夏季,①→②过程活跃和①→③→④过程活跃,从而引起植株增高
C. 秋末,①→③→⑤过程活跃,可导致叶片颜色变化,也能为脱落酸合成提供更多前体
D. 冬季,①→③→④过程不活跃,①→③→⑤→⑥过程活跃,从而维持种子休眠
11. 环境DNA(eDNA)技术通过从水体、土壤、空气等环境样本中提取生物脱落的遗传物质(如脱落的皮肤细胞、排泄物中的遗传物质)进行物种监测,操作流程一般为:采样→浓缩→提取DNA→PCR扩增→测序分析,从而对研究区域内的物种进行监测调查。下列相关叙述错误的是( )
A. eDNA技术的关键步骤是使用特异性引物对特定DNA进行PCR扩增,灵敏度高
B. 与标记重捕法相比,eDNA具有无损伤采样的特点,更适用于濒危物种的监测
C. eDNA技术可用于辅助调查研究区域的物种丰富度
D. eDNA技术与样方法均可调查得到目标物种的种群密度和年龄结构
12. 生活在潮间带的滨螺以很多藻类为食,且主要取食优势物种浒苔,如图表示随着潮间带滨螺密度的变化藻类物种数的变化,下列相关叙述错误的是( )
A. 滨螺的存在会改变潮间带藻类种间竞争的结果
B. 可用“收割理论”解释a~b过程中发生的变化
C. 滨螺种群密度越大受藻类等食物资源短缺的影响越大
D. 随着滨螺密度上升,浒苔种群密度先增大后减小
13. 某沙化草原实施生态修复时,科研人员种植耐旱的灌木和草本植物,可分泌有机酸促进沙粒黏结成团,枯枝落叶被分解后,土壤有机质含量增加,进而吸引昆虫和小型动物栖息。随着植被恢复,该区域土壤保水能力增强,生态系统逐步趋于稳定。与上述过程相关的叙述,错误的是( )
A. 土壤等非生物环境的改善是后续群落演替的基础
B. 该演替过程就是群落内原有物种逐渐恢复到原有状态
C. 昆虫和小型动物等消费者可以加快有机物向分解者的转移
D. 调查土壤中的小动物类群时可借助放大镜、体视显微镜等进行观察
14. 尿素是一种重要的氮肥,通过土壤中某些细菌分解为氨后,被植物吸收利用。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌,并统计每克土壤样品中活菌数目,培养基配方见下表。下列相关叙述错误的是( )
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
A. 该培养基为选择培养基,葡萄糖为分解尿素的细菌提供了碳源和能源
B. 对该培养基进行高压蒸汽灭菌前,需将该培养基调至酸性
C. 要统计活菌数,需在该培养基中添加琼脂,不能用平板划线法接种菌液
D. 取稀释倍数为106的菌液0.2mL接种,平均菌落数为175,则每克样品中的活菌数为8.75×108个
15. 虾青素是具有抗癌、抗氧化等多种药理活性的蛋白质类次生代谢物,主要由藻类植物、水产动物等产生。目前,人们利用水稻胚乳细胞大量生产虾青素,在进行工厂化生产时,先诱导水稻外植体形成愈伤组织,再制备水稻胚乳悬浮细胞,并于生物反应器中生产获得虾青素。下列叙述错误的是( )
A. 虾青素是能合成虾青素的藻类植物、水产动物生长和生存所必需的代谢产物
B. 实验者需构建含有虾青素基因重组表达载体,并将其导入水稻愈伤组织中
C. 要诱导愈伤组织形成,需在培养基中添加生长素和细胞分裂素且用量比值为1
D. 在悬浮培养前,可用纤维素酶和果胶酶进行适度处理,利于胚乳细胞彼此分离
16. 人的体细胞与小鼠体细胞进行融合得到的杂种细胞,在持续分裂过程中人类染色体会逐渐丢失,最后只剩一条或几条。如图表示人的缺乏HGPRT酶突变细胞株(HGPRT-)和小鼠的缺乏TK酶细胞株(TK-)融合后并在HAT培养液中培养的过程,已知只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖。下列叙述错误的是( )
A. 过程①可用的方法有PEG融合法、电融合法等
B. 过程②通常在培养皿或松盖的培养瓶中进行,淘汰融合的具有同种核的细胞
C. 从图示结果看,可以确定人的TK酶基因位于17号染色体上
D. 该方法可以对鼠基因定位,小鼠的HGPRT酶基因位于3号染色体上
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 研究发现当叶绿体接受的光照强度超过植物所能利用的最大量时,反而会引起光合速率的降低,这种现象称为光抑制。有关光抑制的一种解释是,短时间内光反应生成的过量电子传递给O2会形成超氧化物,超氧化物攻击PSⅡ等(色素蛋白质复合体)造成其中的重要蛋白质组分损伤,影响光合作用过程。下图为大豆叶肉细胞光合作用的示意图(字母表示物质、序号表示过程)。回答下列问题:
(1)图中Rubisco是一种酶,在叶绿体的___________中发挥作用。PSI参与合成的物质A是___________,其在③过程中的作用是___________。
(2)可用纸层析法分离类囊体膜上的色素,原理是___________。
(3)当外界条件发生改变时,光反应和暗反应的强度变化不一定是同步的。研究人员检测了大豆由黑暗转为光照后,光反应相对速率和热能散失比例(在叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例)随时间的变化曲线如图。
从物质与能量、结构与功能的角度分析,在0-0.5min和0.5~2min这两个时间段内随时间的推移,图中热能散失比例变化的生物学意义分别是___________。
18. 为培育耐盐碱大豆品系(2N=40),科研人员利用基因编辑技术使野生型大豆中的一个基因d突变成基因D、图①为D、d基因的部分序列,其中5'-GAGCT↓C-3'为限制酶SacI识别序列、D、d基因的其他序列不含该酶的识别序列。检测发现基因D在大豆中处于沉默状态,导致大豆植株并未获得耐盐性状。而基因M编码的蛋白可打破基因D的沉默、现将一个M基因(其内无限制酶SacI的识别序列)导入到该种大豆细胞的染色体中、获得不同的耐盐碱大豆植株(DdM)甲、乙和丙,进行相关实验,结果如下表。不考虑自然基因突变和染色体互换。回答下列问题:
组别
亲本
子代
第一组
甲×野生型
耐盐碱:不耐盐碱=1:1
第二组
乙×野生型
耐盐碱:不耐盐碱=1:3
第三组
丙×野生型
不耐盐碱
(1)获得甲植株的D和d基因,再用SacI限制酶切割后电泳,应为图②中泳道___________ (填罗马数字)的实验结果。
(2)甲、乙、丙植株中M基因插入的染色体位置不同,根据第三组实验结果,在下图中标出丙中D、d、M基因在染色体的位置___________ 。若乙植株自交,后代表型及比例应为___________ 。
注:图中仅显示了丙的部分染色体
(3)为获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆,选择上述植株中的___________ 植株自交,再利用限制酶SacI及电泳技术从子代中选育出所需要品系,简要写出实验思路及筛选标准:___________ 。
19. 炎症反应是机体对于外界刺激(如外伤、感染等)作出的一种防御反应。在炎症状态下,损伤或濒死细胞可释放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,从而促进炎症反应,最终清除病原体,使受损的组织得以修复和愈合。研究表明,抗体经处理碎片化后形成的纳米抗体也能作用于P2X7受体,进而影响炎症反应的发生,其作用机理如图。回答下列问题:
(1)炎症反应的发生体现了免疫系统具有___________的基本功能。
(2)由图可知,ATP不仅是细胞的能量“货币”,在此过程中还作为___________(填“神经递质”“激素”或“信号分子”)发挥作用。纳米抗体是由抗体碎片化形成的多肽片段。抗体发生“碎片化”很可能是经过___________(填酶的名称)处理的结果。
(3)据图推测,纳米抗体发挥作用的机理是___________。
(4)已知在正常生理状态下,机体存在严格的炎症反应调控机制以维持内环境稳态。请结合图示机制,分析当机体受到轻微损伤,却出现持续强烈炎症反应的可能原因(至少答出两点):___________。
20. 下表为某人工鱼塘生态系统的能量流动过程中涉及的部分能量值(单位为103kJ·m-2·a-1)。其中R表示能量去向之一,X、Y表示相应能量值,有机物输入是指人工饲喂过程中各营养级的同化量。回答下列问题:
生物类型
流向下一营养级的能量
R
流向分解者的能量
暂未被利用的能量
有机物输入
生产者
X
23
3
70
0
初级消费者
Y
4
0.5
9
2
次级消费者
0.25
2.1
0.05
5.1
5
(1)输入该生态系统的总能量是___________。该生态系统除了具有能量流动的功能之外,其基本功能还包括___________。
(2)据表分析,R表示的是___________,X表示的值是___________;能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率是___________(结果保留小数点后一位)。
(3)该人工鱼塘生态系统的抵抗力稳定性较自然生态系统相比通常较低,原因是___________。
21. A蛋白是某种激素合成的关键酶。为鉴定该激素合成的部位,科研团队利用无缝克隆技术将A蛋白结合蛋白基因(P基因)与葡萄糖苷酸酶基因(GUS基因)融合,通过农杆菌转化法导入拟南芥进行实验。相关原理、过程及质粒的结构如图所示。请分析回答:
注:缺口是指双链DNA的一条链上一个或多个核苷酸缺失,造成另一条链上形成单链的区域;bar为抗草甘膦(一种除草剂)基因,Tet'为四环素抗性基因,Amp'为氨苄青霉素抗性基因。
(1)无缝克隆原理图中,过程①中用T5核酸外切酶水解P基因和GUS基因的部分片段形成两个___________,它们通过碱基互补配对形成有缺口的融合基因。过程③所需的酶有___________。
(2)从引物P2和P3角度分析,利用无缝克隆技术构建GUS-P融合基因的关键是___________。
(3)图中利用酶切法将融合基因插入Ti质粒,应选用的限制酶为___________。据图分析,引物P4应为下列引物中的___________。
①5'-TAAGTTGTCT……-3'
②5'-CTTGGATGAT……-3'
③5'-ATTCAACAGA……-3'
(4)利用农杆菌转化法将目的基因导入拟南芥细胞后,进行植物组培,用___________对组培苗进行筛选。已知A蛋白结合蛋白的表达量与A蛋白表达量正相关,且葡萄糖苷酸酶可以水解X-Gluc呈蓝色,将转基因拟南芥置于培养液中培养一段时间,然后分离不同部位的组织分别加入X-Gluc进行鉴定,结果如下表所示:
部位
根
茎
叶
颜色
蓝色
浅蓝
浅蓝
根据上表实验结果分析,该激素最主要的合成部位是___________,原因是___________。
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生物学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
一、选择题:本题共16小题,每小题3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. 人血红蛋白由两条α链和两条β链组成,α链由141个氨基酸组成,β链由146个氨基酸组成。下列说法正确的是( )
A. 编码血红蛋白的基因转录时以自身的两条链作模板合成α链和β链
B. 氨基酸脱水缩合形成一个血红蛋白分子的过程需要脱去285个水分子
C. 缺Fe可导致人体内血红蛋白含量下降,影响O2的运输
D. 编码血红蛋白的基因仅发生一个碱基的替换,不会导致血红蛋白的空间结构改变
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸,蛋白质多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关,蛋白质的结构层次由小到大的顺序是:C、H、O、N等元素→氨基酸→肽链→蛋白质。
【详解】A、编码血红蛋白的基因表达时只以一条链作模板,A错误;
B、人血红蛋白分子由574个氨基酸、4条肽链组成,这些氨基酸合成一个血红蛋白分子的过程中至少需要脱去570个水分子,B错误;
C、当人体缺乏足够的铁元素时,红细胞无法正常合成血红蛋白,导致红细胞数量和质量下降,从而影响了氧气的运输和供应,引起贫血,C正确;
D、镰状细胞贫血的实例可以说明,编码血红蛋白的基因仅发生一个碱基的替换,也可导致血红蛋白的空间结构改变,D错误。
故选C。
2. 某种透析袋能容许单糖和更小的分子透过,比单糖分子大的溶质不能透过。某人在透析袋中装入一定量的甲溶液,再将透析袋扎紧,放入盛有乙溶液的烧杯中,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在成熟植物细胞中,相当于装置中透析袋的结构是原生质体
B. 若甲是淀粉溶液,乙是碘液,一段时间后透析袋内外的液体都会变色
C. 若甲是葡萄糖,乙是清水,一段时间后在乙中滴加斐林试剂,不会出现砖红色沉淀
D. 若甲中是0.5g/mL的蔗糖溶液,乙是0.3g/mL的蔗糖溶液,透析袋内的液体体积不变时,袋内外蔗糖溶液的浓度一定相等
【答案】C
【解析】
【分析】1、渗透作用发生的条件:(1)需要有半透膜,(2)膜两侧溶液具有浓度差;
2、检测生物组织中的还原糖,可用斐林试剂,斐林试剂与还原糖在热水浴条件下反应生成砖红色沉淀。
【详解】A、原生质体是指植物除去细胞壁后的部分,在植物细胞中,相当于装置中透析袋的结构是原生质层,A错误;
B、若甲是淀粉溶液,乙是碘液,淀粉不能从透过透析袋但碘液可以,故透析袋内变为蓝色而袋外不变色,B错误;
C、甲中的葡萄糖能从透过透析袋,滴加斐林试剂,乙呈现蓝色,需要加热才会出现砖红色沉淀,C正确;
D、甲中蔗糖溶液浓度更高,蔗糖分子无法进出,但水分子可进出透析袋,受透析袋弹性限制,透析袋体积不能无限增大,故透析袋内的液体体积不变时,袋内外蔗糖溶液的浓度不一定相等,D错误。
故选C。
3. 农业生产中的一些措施可以影响生物的生理活动,促进作物生长,实现增产。下列措施不能达到目的的是( )
A. 和不覆膜相比,用红色薄膜覆盖塑料大棚可增加红光透入,增加输入农田生态系统的能量
B. 夏季高温时使用喷淋降温,可减弱植物因气孔关闭导致的光合作用强度下降
C. 松土能促进土壤微生物的分解作用,加速分解农家肥中的有机物,为植物提供无机养料
D. 利用一定浓度的生长素类调节剂可在除去部分麦田杂草的同时促进农作物生长
【答案】A
【解析】
【分析】植物生长调节剂,是人工合成的,对植物的生长、发育具有调节作用的化学物质,具有与植物激素相似的化学性质。
【详解】A、不覆膜时,太阳光各种波长的光都能进入大棚;而用红色薄膜覆盖塑料大棚,只允许红光透入,相比不覆膜,进入大棚的光的种类减少,输入农田生态系统的总能量是减少的(因为其他波长的光不能进入被利用),而不是增加,A错误;
B、夏季高温时,植物为了减少水分散失会关闭气孔,气孔关闭会使二氧化碳进入叶片减少,从而导致光合作用的暗反应受到影响,光合作用强度下降。 使用喷淋降温,可以降低叶片表面温度,减少水分散失,使气孔不至于因高温过度关闭,保证二氧化碳能较正常地进入叶片,进而减弱因气孔关闭导致的光合作用强度下降,B正确;
C、松土可以增加土壤中氧气的含量。 土壤中的微生物大多是好氧型微生物,氧气含量增加能促进土壤微生物的分解作用,加速分解农家肥中的有机物,将其分解为无机物,从而为植物提供无机养料,C正确;
D、不同植物对生长素类调节剂的敏感度不同,一般杂草对生长素类调节剂比较敏感,农作物相对不敏感。 利用一定浓度的生长素类调节剂,对于杂草来说,高浓度的生长素类调节剂会抑制其生长甚至杀死杂草;而对于农作物,在适宜浓度下可以促进其生长。所以该措施能达到除去部分麦田杂草同时促进农作物生长的目的,D正确。
故选A。
4. 染色体在细胞的有丝分裂和减数分裂过程中有不同的行为变化和数量变化,可通过在高倍显微镜下观察装片中染色体的存在状态,判断视野中细胞的分裂方式和所处时期。下列叙述正确的是( )
A. 制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片时,制片流程是解离→染色→漂洗→制片
B. 观察马蛔虫受精卵的有丝分裂装片时,在视野中大多数细胞观察不到染色体,说明处于分裂期的细胞数量较多
C. 用低温处理大蒜(2n=16)根的分生组织细胞,在显微镜下可观察到视野中有染色体数目分别为n、2n和4n的细胞
D. 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片时,可观察到部分细胞中四分体排列在细胞中央的赤道板两侧
【答案】D
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分离开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片时,制片流程是解离→漂洗→染色→制片,A错误;
B、观察马蛔虫受精卵的有丝分裂装片时,在视野中大多数细胞观察不到染色体,说明处于分裂间期的细胞数量较多,B错误;
C、根的分生区细胞只进行有丝分裂,染色体数目不会为n,C错误;
D、减数分裂第一次分裂中联会后的一对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体,减数分裂第一次分裂中期排列在赤道板的两侧,D正确。
故选D。
5. 小鼠体内的A基因控制形成的蛋白甲是某种小鼠正常发育所必需的物质,缺乏蛋白甲则表现为侏儒鼠,a基因则不能控制合成蛋白甲。A基因的表达受上游P序列的调控,P序列在形成精子时会去甲基化,在形成卵细胞时会甲基化,在配子中的这种改变在子代中稳定存在,相关调控过程如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 表观遗传可通过改变DNA的碱基序列来影响基因的表达
B. 基因型为Aa的侏儒鼠,其a基因一定来自母本
C. 基因型为Aa的正常雌鼠和基因型为Aa的侏儒雄鼠交配,后代侏儒鼠占1/2
D. 基因型为Aa的侏儒雌鼠和基因型为Aa的正常雄鼠交配,后代正常鼠占3/4
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变,而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象,其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化,则其可正常表达,一般P序列被甲基化则其无法表达。
【详解】A、表观遗传是指基因序列不发生改变,而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象,A错误;
B、P序列在精子中是去甲基化,传给子代能正常表达;在卵细胞中是甲基化,传给子代不能正常表达,故基因型为Aa的侏儒鼠,其A基因一定来自母本,a基因一定来自父本,B错误;
CD、P序列在形成卵细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与),传给子代不能正常表达,在精子中是去甲基化,传给子代能正常表达,基因型为Aa的雄鼠,可以产生A:a=1:1的精子,A基因能控制蛋白D的合成,a基因不能,因此基因型为Aa的正常雌鼠和基因型为Aa的侏儒雄鼠交配,后代侏儒鼠占1/2,基因型为Aa的侏儒雌鼠和基因型为Aa的正常雄鼠交配,后代正常鼠占1/2,C正确、D错误。
故选C。
6. 某性别决定方式为XY型的昆虫,该昆虫的有眼和无眼、青眼和白眼分别由一对等位基因控制,两对基因均不位于Y染色体上。现有一只纯合青眼雄虫和一只纯合无眼雌虫杂交,F1雌虫全为青眼、雄虫全为白眼,让F1雌、雄虫随机交配得到F2下列相关叙述错误的是( )
A. 控制这两对性状的2对基因独立遗传,且有眼和青眼为显性
B. F2中有12种基因型
C. F1雄虫中青眼:白眼:无眼=3:3:2
D. 让F1中青眼雌、雄昆虫随机交配,得到的F2青眼雌虫中纯合子占1/3
【答案】D
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、亲本为纯合青眼雄虫(显性)与纯合无眼雌虫(隐性),F1雌虫全为青眼,雄虫全为白眼,说明青眼为显性性状且基因位于X染色体上(因雄性子代仅表达母本X隐性基因)。同时F2雌雄中青眼、白眼、无眼的比例为3:3:2,符合(3:1)和(1:1)的组合,说明两对基因遵循自由组合定律,A正确;
B、有眼/无眼基因(A/a)位于常染色体,青眼/白眼基因(B/b)位于X染色体(Y染色体无对应基因),常染色体组合:F1为Aa(Aa × Aa → AA、Aa、aa,共3种)。 X染色体组合:F1雌虫为XBXb,雄虫为XbY,交配后子代X染色体基因型为XBXb、XbXb、XBY、XbY(共4种)。 因此总基因型数:3(常染色体) × 4(性染色体) = 12种,B正确;
C、有眼(A_)与无眼(aa)比例为3:1,青眼(XBX⁻、XBY)与白眼(XbXb、XbY)比例为1:1。综合比例:(3有眼 × 1青眼) :(3有眼 × 1白眼) :(1无眼 × 2眼色无关) = 3:3:2;C正确;
D、 F1青眼雌虫基因型为AaXBXb,雄虫为AaXbY。 F1中青眼雌、雄昆虫随机交配,常染色体:Aa × Aa → AA(25%)、Aa(50%)、aa(25%); X染色体:XBXb × XbY → XBXb(25%)、XbXb(25%)、XBY(25%)、XbY(25%)。 青眼雌虫需满足A_且XBX⁻(XBXB或XBXb),其中纯合子为AAXBXB,但不可能出现XBXB的情况,D错误。
故选D。
7. 为研究冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素的抗癌机理,科研小组进行了以下实验:将小鼠肝癌细胞分为甲、乙、丙三组、分别用含冬虫夏草提取物、鬼臼类木脂素和等量的生理盐水的细胞培养液培养小鼠肝癌细胞,细胞培养液中其他成分含量均相同。相关实验结果如下表所示、已知B蛋白是一种调控细胞凋亡的蛋白。下列叙述错误的是( )
组别
细胞培养液中物质的相对含量
肝癌细胞数目
B蛋白相对含量
胸腺嘧啶
尿嘧啶
葡萄糖
甲
++
++
+++++
+
+
乙
+++++
+++++
++
+
+
丙
+
+
+
+++++
+++++
注:“+”的数量越多,表示物质的相对含量越大。
A. 小鼠肝癌细胞与正常细胞相比,细胞膜上糖蛋白数量减少
B. 据实验结果分析,B蛋白很可能是一种诱导细胞凋亡的蛋白
C. 鬼臼类木脂素的作用机理可能是抑制癌细胞DNA复制及基因的表达
D. 冬虫夏草提取物的作用机理可能是阻断癌细胞利用葡萄糖,减少其能量供应
【答案】B
【解析】
【分析】阅读题干可知,该实验的目的是冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素的抗癌机理,因变量是培养液中胸腺嘧啶、尿嘧啶、葡萄糖等物质的相对量及肝腹水癌细胞数目和细胞中Bcl-2蛋白相对量,按照实验设计的对照原则分析评价实验,分析实验结果并进行合理推理、获取结论。
【详解】A、癌细胞比正常细胞的糖蛋白减少,癌细胞易转移,A正确;
B、分析表格中信息可知,A组、B组实验癌细胞数目少,细胞中B蛋白相对量少,C组癌细胞数量多,细胞中B蛋白相对量多,这说明B蛋白是一种抗细胞凋亡的蛋白质,B错误;
C、分析表格中信息可知,三组实验中,乙组培养液中的胸腺嘧啶和尿嘧啶含量最高,说明鬼臼类木脂素是通过抑制癌细胞吸收胸腺嘧啶和尿嘧啶,影响DNA和RNA的合成进而影响蛋白质的合成而抑制癌细胞增殖,C正确;
D、分析表格中信息可知,三组实验中,甲组实验培养液中葡萄糖含量最高,说明冬虫夏草提取物是通过抑制癌细胞吸收葡萄糖,导致癌细胞能源物质供应不足而死亡,D正确。
故选B。
8. 下列关于人体神经调节的叙述,错误的有几项( )
①人脑特有的高级功能是指大脑皮层具有语言、学习、记忆和思维等功能
②学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成
③脑干中有许多维持生命活动必要的中枢,还与生物节律等的控制有关
④大脑皮层运动代表区范围越大,躯体中的相应部位躯体越大
⑤躯体运动和内脏活动都受到神经系统的分级调节
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】C
【解析】
【分析】1、各级中枢的分布与功能:①大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础,其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。②小脑:有维持身体平衡的中枢。③脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。④下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。⑤脊髓:调节躯体运动的低级中枢。
2、语言功能是人脑特有的高级功能:W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症);S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症);H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症);V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
【详解】①学习、记忆和思维不是人脑特有的高级功能,①错误;
②学习和记忆都要将刺激传递,因而涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成,②正确;
③脑干中有许多维持生命活动必要的中枢,下丘脑与生物节律的控制有关,③错误;
④大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体各部分的精细复杂程度有关,与躯体中相应部位的大小无关,④错误。
⑤大脑皮层是调节躯体运动和内脏活动的最高级中枢, 躯体运动和内脏器官的活动就是在大脑皮层和其他中枢的分级调节下有条不紊地 进行的,⑤正确。
故选C。
9. 如图为人体血糖平衡调节的示意图,X、Y、Z表示信息分子,下列相关叙述错误的是( )
A. 图中血糖平衡的调节是通过X、Y、Z三种激素参与的体液调节实现的
B. Y主要作用于肝细胞,Z几乎作用于全身所有细胞
C. 血糖浓度的变化能够直接刺激胰岛细胞分泌相应激素进行调节
D. 在血糖调节的过程中,Y和Z的作用结果均可通过反馈调节来影响自身的分泌
【答案】A
【解析】
【分析】血糖调节是生命活动调节的一部分,是保持内环境稳态的重要条件,血糖平衡的调节途径有激素调节和神经-----体液(激素)调节,当人体的血糖调节失衡后会引起多种疾病,其中糖尿病在生活中发病率较高,对人体危害比较严重。为此我们应当养成良好的生活习惯,更加珍爱自己的生命。
【详解】A、胰岛B细胞分泌信息分子Z表示胰岛素;胰岛A细胞分泌信息分子Y表示胰高血糖素,下丘脑分泌的信号分子X表示神经递质,X不是激素,X参与的为神经调节,A错误;
B、Y是胰高血糖素,主要作用于肝细胞,促进肝糖原分解升高血糖, Z是胰岛素,几乎作用于全身所有细胞,促进葡萄糖进入组织细胞,B正确;
C、血糖浓度的变化能够直接刺激胰岛细胞分泌相应激素进行调节,如当血糖浓度升高时,血糖直接刺激胰岛B细胞,引起胰岛素的分泌和释放,C正确;
D、在血糖调节的过程中,Y和Z的作用结果均可通过反馈调节来影响自身的分泌,如血糖升高,Z含量升高,使血糖下降,Z含量减少,D正确。
故选A。
10. 已知植物在一年中的生长受多种激素的调节,存在如图所示的代谢途径。下列相关叙述错误的是( )
A. 早春,①→②过程活跃和①→③→⑤→⑥过程活跃,从而促进种子萌发
B. 夏季,①→②过程活跃和①→③→④过程活跃,从而引起植株增高
C. 秋末,①→③→⑤过程活跃,可导致叶片颜色变化,也能为脱落酸合成提供更多前体
D. 冬季,①→③→④过程不活跃,①→③→⑤→⑥过程活跃,从而维持种子休眠
【答案】A
【解析】
【分析】1、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高.此外,它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
2、细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。
3、脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【详解】AD、早春时种子萌发,细胞分裂素促进萌发,脱落酸抑制萌发,因此①→②过程活跃和①→③→⑤→⑥过程不活跃,冬季时种子休眠,①→③→④过程不活跃,①→③→⑤→⑥过程活跃,从而维持种子休眠,A错误,D正确;
B、细胞分裂素促进细胞分裂,赤霉素促进细胞分裂和生长,夏季,①→②过程活跃和①→③→④过程活跃,细胞分裂素和赤霉素含量增加,从而引起植株增高,B正确;
C、秋末,①→③→⑤过程活跃,胡萝卜素含量增加,同时叶绿素减少,可导致叶片颜色有绿色变为黄绿素(黄色),也能为脱落酸合成提供更多前体,最终有利于叶片脱落,C正确。
故选A。
11. 环境DNA(eDNA)技术通过从水体、土壤、空气等环境样本中提取生物脱落的遗传物质(如脱落的皮肤细胞、排泄物中的遗传物质)进行物种监测,操作流程一般为:采样→浓缩→提取DNA→PCR扩增→测序分析,从而对研究区域内的物种进行监测调查。下列相关叙述错误的是( )
A. eDNA技术的关键步骤是使用特异性引物对特定DNA进行PCR扩增,灵敏度高
B. 与标记重捕法相比,eDNA具有无损伤采样的特点,更适用于濒危物种的监测
C. eDNA技术可用于辅助调查研究区域的物种丰富度
D. eDNA技术与样方法均可调查得到目标物种的种群密度和年龄结构
【答案】D
【解析】
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
【详解】A、eDNA技术依赖特异性引物进行PCR扩增,以检测痕量DNA,提高灵敏度,是该技术的关键步骤,A正确;
B、与标记重捕法相比,eDNA无需直接捕捉或干扰生物,故相比标记重捕法更适用于濒危物种的无损监测,B正确;
C、物种丰富度是一个群落中物种的数目,eDNA通过检测环境中不同物种的DNA片段,可辅助分析物种丰富度,C正确;
D、eDNA技术能判断物种存在与否,但无法直接获取种群密度和年龄结构;样方法虽可估算种群密度,但年龄结构仍需其他方法(如直接观察),D错误。
故选D。
12. 生活在潮间带的滨螺以很多藻类为食,且主要取食优势物种浒苔,如图表示随着潮间带滨螺密度的变化藻类物种数的变化,下列相关叙述错误的是( )
A. 滨螺的存在会改变潮间带藻类种间竞争的结果
B. 可用“收割理论”解释a~b过程中发生的变化
C. 滨螺种群密度越大受藻类等食物资源短缺的影响越大
D. 随着滨螺密度上升,浒苔种群密度先增大后减小
【答案】D
【解析】
【分析】1、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、年龄组成和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
2、出生率和死亡率,迁入率和迁出率直接影响种群密度,性别比例会影响出生率间接影响种群密度,年龄组成影响出生率和死亡率间接影响种群密度。
3、题图分析:一定范围内,藻类物种数随滨螺密度的增加而增加,达到类物种数后,藻类物种数随滨螺密度增加而降低。
【详解】A、从图像可以看出,随着滨螺密度的增加,藻类物种数先增加后减少。滨螺以很多藻类为食,且主要取食优势物种浒苔,滨螺的存在影响了藻类之间的竞争关系,使得原本处于劣势的一些藻类有机会生存和繁衍,从而改变了潮间带藻类种间竞争的结果,A正确;
B、“收割理论”认为:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。在a - b过程中,随着滨螺密度的增加,藻类物种数增加,这是因为滨螺主要取食优势物种浒苔,使浒苔的数量受到控制,避免了浒苔占据绝对优势,为其他藻类物种的生存和发展提供了机会,符合“收割理论”,B正确;
C、由图像可知,在b之前,随着滨螺密度的增加,藻类物种数增加,说明滨螺可以获取到足够的食物资源;而在b之后,随着滨螺密度的继续增大,藻类物种数减少,这意味着食物资源的种类和数量可能不足以满足滨螺的需求,滨螺种群会受到藻类等食物资源短缺的影响。所以滨螺种群密度越大,受藻类等食物资源短缺的影响越大,C正确;
D、潮间带的滨螺与浒苔的中间关系为捕食,因此,随着滨螺密度增加,浒苔密度将先减少,滨螺的食物来源减少,导致滨螺种群密度下降,然后浒苔密度将增加,D错误。
故选D。
13. 某沙化草原实施生态修复时,科研人员种植耐旱的灌木和草本植物,可分泌有机酸促进沙粒黏结成团,枯枝落叶被分解后,土壤有机质含量增加,进而吸引昆虫和小型动物栖息。随着植被恢复,该区域土壤保水能力增强,生态系统逐步趋于稳定。与上述过程相关的叙述,错误的是( )
A. 土壤等非生物环境的改善是后续群落演替的基础
B. 该演替过程就是群落内原有物种逐渐恢复到原有状态
C. 昆虫和小型动物等消费者可以加快有机物向分解者的转移
D. 调查土壤中的小动物类群时可借助放大镜、体视显微镜等进行观察
【答案】B
【解析】
【分析】群落演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。可分为初生演替与次生演替。初生演替是指在一个用来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘y烛炭、冰川泥上进行的演替。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如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】A、在生态修复过程中,科研人员种植耐旱的灌木和草本植物,这些植物改善了土壤等非生物环境,如增加土壤有机质含量、增强土壤保水能力等。而非生物环境为后续生物的生长和繁殖提供了基础条件,是后续群落演替的基础,A正确;
B、此过程是在原有土壤条件基本保留的情况下进行的次生演替,演替的结果是形成新的群落,而不是群落内原有物种逐渐恢复到原有状态。因为原来的沙化草原生态系统已经遭到破坏,原有群落结构和物种组成可能已经改变,演替是向着更复杂、更稳定的方向发展,形成新的生态系统,B错误;
C、昆虫和小型动物等消费者直接或间接以生产者产生的有机物为食,它们在取食过程中会将有机物进行消化和吸收,一部分转化为自身的物质,另一部分以粪便等形式排出体外,这些粪便等又会被分解者分解,从而加快了有机物向分解者的转移,C正确;
D、调查土壤中的小动物类群丰富度时,由于土壤中小动物体型较小,可借助放大镜、体视显微镜等进行观察,以便识别不同的物种,D正确。
故选B。
14. 尿素是一种重要的氮肥,通过土壤中某些细菌分解为氨后,被植物吸收利用。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌,并统计每克土壤样品中活菌数目,培养基配方见下表。下列相关叙述错误的是( )
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
A. 该培养基为选择培养基,葡萄糖为分解尿素的细菌提供了碳源和能源
B. 对该培养基进行高压蒸汽灭菌前,需将该培养基调至酸性
C. 要统计活菌数,需在该培养基中添加琼脂,不能用平板划线法接种菌液
D. 取稀释倍数为106的菌液0.2mL接种,平均菌落数为175,则每克样品中的活菌数为8.75×108个
【答案】B
【解析】
【分析】筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源。常用接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法常用来进行微生物的计数,统计平板上的菌落数目可以推测出样品中活菌数。
【详解】A、该培养基以尿素为唯一氮源,只有能分解尿素的细菌才能在其上生长,所以是选择培养基;葡萄糖是含碳的有机物,能为分解尿素的细菌提供碳源和能源,A正确;
B、对该培养基进行高压蒸汽灭菌前,需将培养基调至中性或微碱性。因为培养能分解尿素的细菌,这类细菌生长需要适宜的pH环境,中性或微碱性更有利于其生长,B错误;
C、要统计活菌数目,需用固体培养基,所以要在该培养基中添加琼脂。平板划线法不能用于统计活菌数目,因为它只是将菌种逐步稀释分散,不能确定具体的活菌数,稀释涂布平板法可以用于统计活菌数目,C正确;
D、根据公式“每克样品中的活菌数 =(平均菌落数÷涂布的菌液体积)×稀释倍数”,已知稀释倍数为106,菌液体积为0.2mL,平均菌落数为175,则每克样品中的活菌数为 ( 175 ÷ 0.2 ) × 106= 8.75×108个,D正确。
故选B。
15. 虾青素是具有抗癌、抗氧化等多种药理活性的蛋白质类次生代谢物,主要由藻类植物、水产动物等产生。目前,人们利用水稻胚乳细胞大量生产虾青素,在进行工厂化生产时,先诱导水稻外植体形成愈伤组织,再制备水稻胚乳悬浮细胞,并于生物反应器中生产获得虾青素。下列叙述错误的是( )
A. 虾青素是能合成虾青素的藻类植物、水产动物生长和生存所必需的代谢产物
B. 实验者需构建含有虾青素基因重组表达载体,并将其导入水稻愈伤组织中
C. 要诱导愈伤组织形成,需在培养基中添加生长素和细胞分裂素且用量比值为1
D. 在悬浮培养前,可用纤维素酶和果胶酶进行适度处理,利于胚乳细胞彼此分离
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。2、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、虾青素是通过转基因技术使水稻产生的次级代谢物,并非水稻的生长和生存所必需的代谢产物,A错误;
B、天然水稻不能产生虾青素,而该技术可利用水稻胚乳产生虾青素,说明需将虾青素基因与胚乳中特异性表达的启动子重组,然后导入水稻种子或者愈伤组织中,培育得到的转基因水稻才会在胚乳处合成虾青素,B正确;
C、愈伤组织是外植体脱分化形成的,要诱导愈伤组织形成,需在培养基中加入生长素和细胞分裂素,且用量比值为1,C正确;
D、在悬浮培养前,可使用果胶酶和纤维素酶处理,进行适度处理,破坏植物细胞间的果胶质层,使植物细胞分离开来,D正确。
故选A。
16. 人的体细胞与小鼠体细胞进行融合得到的杂种细胞,在持续分裂过程中人类染色体会逐渐丢失,最后只剩一条或几条。如图表示人的缺乏HGPRT酶突变细胞株(HGPRT-)和小鼠的缺乏TK酶细胞株(TK-)融合后并在HAT培养液中培养的过程,已知只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖。下列叙述错误的是( )
A. 过程①可用的方法有PEG融合法、电融合法等
B. 过程②通常在培养皿或松盖的培养瓶中进行,淘汰融合的具有同种核的细胞
C. 从图示结果看,可以确定人的TK酶基因位于17号染色体上
D. 该方法可以对鼠基因定位,小鼠的HGPRT酶基因位于3号染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、过程①为小鼠体细胞与人体细胞的融合,可用的方法有PEG融合法、电融合法等,A正确;
B、过程②融合细胞的筛选,通常在培养皿或松盖的培养瓶中进行,淘汰融合的具有同种核的细胞(小鼠体细胞+小鼠体细胞、人体细胞+人体细胞),B正确;
C、从培养结果可以看出,培养获得的细胞中均具有鼠的全部染色体,但是只有含人的17号染色体的细胞存活下来,由此可得,人的TK酶基因位于17号染色体,C正确;
D、由于鼠的染色体没有缺失,因此不可以对鼠的基因进行定位,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 研究发现当叶绿体接受的光照强度超过植物所能利用的最大量时,反而会引起光合速率的降低,这种现象称为光抑制。有关光抑制的一种解释是,短时间内光反应生成的过量电子传递给O2会形成超氧化物,超氧化物攻击PSⅡ等(色素蛋白质复合体)造成其中的重要蛋白质组分损伤,影响光合作用过程。下图为大豆叶肉细胞光合作用的示意图(字母表示物质、序号表示过程)。回答下列问题:
(1)图中Rubisco是一种酶,在叶绿体的___________中发挥作用。PSI参与合成的物质A是___________,其在③过程中的作用是___________。
(2)可用纸层析法分离类囊体膜上的色素,原理是___________。
(3)当外界条件发生改变时,光反应和暗反应的强度变化不一定是同步的。研究人员检测了大豆由黑暗转为光照后,光反应相对速率和热能散失比例(在叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例)随时间的变化曲线如图。
从物质与能量、结构与功能的角度分析,在0-0.5min和0.5~2min这两个时间段内随时间的推移,图中热能散失比例变化的生物学意义分别是___________。
【答案】(1) ①. 基质 ②. NADPH ③. 作为还原剂,参与C3的还原,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用
(2)不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,色素会随层析液在滤纸上的扩散而分开
(3)0~0.5min之间光反应捕获的光能中未被利用而以热能散失的部分增多,可保护PSⅡ等免受损伤;0.5~2min之间以热能散失比例减少,吸收的光能有更多转化为化学能,有利于光合作用积累更多的有机物
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
据图可知,Rubisco 能够催化CO2与C5的反应过程,是暗反应过程,场所是叶绿体基质;PSⅠ 参与合成的物质 A 是 “NADPH”,它在③(暗反应)过程中作为还原剂,参与C3的还原,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。
【小问2详解】
由于不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,色素会随层析液在滤纸上的扩散而分开,故可用纸层析法分离类囊体膜上的色素。
【小问3详解】
据图可知,在0-0.5min和0.5~2min这两个时间段内随时间的推移,图中热能散失比例变化的生物学意义分别是:0~0.5min之间光反应捕获的光能中未被利用而以热能散失的部分增多,可保护PSⅡ等免受损伤;0.5~2min之间以热能散失比例减少,吸收的光能有更多转化为化学能,有利于光合作用积累更多的有机物。
18. 为培育耐盐碱大豆品系(2N=40),科研人员利用基因编辑技术使野生型大豆中的一个基因d突变成基因D、图①为D、d基因的部分序列,其中5'-GAGCT↓C-3'为限制酶SacI识别序列、D、d基因的其他序列不含该酶的识别序列。检测发现基因D在大豆中处于沉默状态,导致大豆植株并未获得耐盐性状。而基因M编码的蛋白可打破基因D的沉默、现将一个M基因(其内无限制酶SacI的识别序列)导入到该种大豆细胞的染色体中、获得不同的耐盐碱大豆植株(DdM)甲、乙和丙,进行相关实验,结果如下表。不考虑自然基因突变和染色体互换。回答下列问题:
组别
亲本
子代
第一组
甲×野生型
耐盐碱:不耐盐碱=1:1
第二组
乙×野生型
耐盐碱:不耐盐碱=1:3
第三组
丙×野生型
不耐盐碱
(1)获得甲植株的D和d基因,再用SacI限制酶切割后电泳,应为图②中泳道___________ (填罗马数字)的实验结果。
(2)甲、乙、丙植株中M基因插入的染色体位置不同,根据第三组实验结果,在下图中标出丙中D、d、M基因在染色体的位置___________ 。若乙植株自交,后代表型及比例应为___________ 。
注:图中仅显示了丙的部分染色体
(3)为获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆,选择上述植株中的___________ 植株自交,再利用限制酶SacI及电泳技术从子代中选育出所需要品系,简要写出实验思路及筛选标准:___________ 。
【答案】(1)Ⅱ (2) ①. ②. 耐盐碱∶不耐盐碱=9∶7
(3) ①. 甲 ②. 获得各子代个体的D、d基因,并用SacⅠ限制酶切割后电泳,电泳图中出现两个条带电泳结果(或与图②中泳道Ⅲ实验结果相同)的个体即为适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆
【解析】
【分析】基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。染色体变异可以分为染色体结构变异和染色体数目变异。
【小问1详解】
根据题干提供的基因D与d的序列,在基因D序列上有一个SacⅠ的酶切位点,酶切后电泳,可以看到两个条带,而基因d的序列中无SacⅠ的酶切位点,所以不会被酶切。故若电泳图中看到两个条带电泳结果的表示纯合突变植株DD,一个条带电泳结果的表示野生型植株dd,三个条带电泳结果的表示杂合植株Dd,甲植株的D和d基因,再用SacI限制酶切割后电泳,应为图②中泳道Ⅱ的实验结果。
【小问2详解】
题干提供信息是用导入一个M基因的耐盐碱大豆与野生大豆杂交,野生大豆的基因型应该是dd,导入一个M基因的耐盐碱大豆的基因中肯定含有M基因和D基因,由于第一组子代个体耐盐碱:不耐盐碱=1:1,由此推测第一组甲产生的配子中同时含M与D的配子占比为1/2,实验应该是测交方式进行的,即Dd:dd=1:1,且D基因应该与M基因连锁在同一条染色体上,这样含耐碱性基因D的全部个体才能表现出耐碱性来,故大豆甲的基因型应表示为MDd。实验二的子代表现为耐盐碱:不耐盐碱=1:3,可推测乙个体产生的配子中同时含D与M基因的配子占比为1/4,可推测M基因所在的染色体与D所在的染色体为非同源染色体,且乙的基因型为MDd,减数分裂产生的配子及类型比为MD:d:D:Md=1:1:1:1,所以乙与野生型大豆dd个体杂交产生的后代中耐盐碱:不耐盐碱=1:3。导入一个M基因的耐盐碱大豆细胞中还存在另外一种情况就是M与d连锁在同一条染色体上,即丙个体,其基因型为DdM, 产生的配子种类及类型比为D:Md=1:1,与野生型大豆个体dd杂交后产生的后代基因型为Dd和Mdd,两者中均没有D基因的表达,故第三组子代的表型是全为不耐盐碱的。
乙个体产生的配子中同时含D与M基因的配子占比为1/4,可推测M基因所在的染色体与D所在的染色体为非同源染色体,且乙的基因型为MDd,减数分裂产生的配子及类型比为MD:d:D:Md=1:1:1:1,因此乙植株自交,后代表型及比例应为耐盐碱∶不耐盐碱=9∶7。
【小问3详解】
欲获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆,根据(2)问中的分析,可知应选用D基因与M基因连锁在同一条染色体上的个体甲(MDd)进行自交,将获得的子代个体(包括MMDD、MDd、dd三种基因型)作为实验材料分别提取DNA,并用Sac Ⅰ(5'-GAGCT↓C-3')限制酶切割后电泳,电泳图中看到两个条带电泳结果的表示植株MMDD,该个体为纯合体,即适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆。
19. 炎症反应是机体对于外界刺激(如外伤、感染等)作出的一种防御反应。在炎症状态下,损伤或濒死细胞可释放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,从而促进炎症反应,最终清除病原体,使受损的组织得以修复和愈合。研究表明,抗体经处理碎片化后形成的纳米抗体也能作用于P2X7受体,进而影响炎症反应的发生,其作用机理如图。回答下列问题:
(1)炎症反应的发生体现了免疫系统具有___________的基本功能。
(2)由图可知,ATP不仅是细胞的能量“货币”,在此过程中还作为___________(填“神经递质”“激素”或“信号分子”)发挥作用。纳米抗体是由抗体碎片化形成的多肽片段。抗体发生“碎片化”很可能是经过___________(填酶的名称)处理的结果。
(3)据图推测,纳米抗体发挥作用的机理是___________。
(4)已知在正常生理状态下,机体存在严格的炎症反应调控机制以维持内环境稳态。请结合图示机制,分析当机体受到轻微损伤,却出现持续强烈炎症反应的可能原因(至少答出两点):___________。
【答案】(1)免疫自稳、免疫防御
(2) ①. 信号分子 ②. 蛋白酶
(3)与P2X7受体结合,阻断ATP与P2X7受体结合,从而阻断炎症反应
(4)损伤或濒死细胞持续大量释放ATP;P2X7受体数量异常增多(合理即可)
【解析】
【分析】1、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。2、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应。
【小问1详解】
免疫系统的功能: 一、免疫防御:指机体抵御外来抗原性异物入侵的一种保护功能。二、免疫自稳:指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。三、免疫监视:指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。炎症反应的发生体现了免疫系统具有清除衰老或损伤的细胞、抵御外来抗原性异物入侵的功能,即免疫自稳、免疫防御功能。
【小问2详解】
在炎症状态下,损伤或濒死细胞可释放ATP到细胞外,作用于靶细胞膜上的P2X7受体,因此在此过程中ATP还作为信号分子;图中纳米抗体是由抗体碎片化形成的多肽片段,“碎片化”可能是经过蛋白酶处理。
【小问3详解】
由图可以看出,纳米抗体与P2X7受体结合,争夺ATP的P2X7受体,抑制淋巴因子的合成和分泌,阻止炎症的发生。
【小问4详解】
在炎症状态下,损伤或濒死细胞可释放ATP到细胞外,作用于靶细胞膜上的P2X7受体,因此,若损伤或濒死细胞持续大量释放ATP或P2X7受体数量异常增多,机体可能出现持续强烈炎症反应。
20. 下表为某人工鱼塘生态系统的能量流动过程中涉及的部分能量值(单位为103kJ·m-2·a-1)。其中R表示能量去向之一,X、Y表示相应能量值,有机物输入是指人工饲喂过程中各营养级的同化量。回答下列问题:
生物类型
流向下一营养级的能量
R
流向分解者的能量
暂未被利用的能量
有机物输入
生产者
X
23
3
70
0
初级消费者
Y
4
0.5
9
2
次级消费者
0.25
2.1
0.05
5.1
5
(1)输入该生态系统的总能量是___________。该生态系统除了具有能量流动的功能之外,其基本功能还包括___________。
(2)据表分析,R表示的是___________,X表示的值是___________;能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率是___________(结果保留小数点后一位)。
(3)该人工鱼塘生态系统的抵抗力稳定性较自然生态系统相比通常较低,原因是___________。
【答案】(1) ①. 生产者固定的太阳能和有机物输入中各营养级同化的化学能 ②. 物质循环、信息传递
(2) ①. 呼吸作用中以热能形式散失的能量 ②. 14 ③. 12.7%
(3)该人工鱼塘生态系统较自然生态系统生物种类少,食物网简单,自我调节能力低
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的成分(生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量)和营养结构(食物链/网)。生态系统总能量来源:生产者固定太阳能的总量;能量流动的特点:单向传递、逐级递减。
【小问1详解】
输入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和有机物输入中各营养级同化的化学能,生态系统的基本功能包括能量流动、物质循环和信息传递。所以该生态系统除了具有能量流动的功能之外,其基本功能还包括物质循环和信息传递。
【小问2详解】
Y=次级消费者总同化量-有机物输入=呼吸消耗量+流向分解者的能量+未被利用的能量+流向下一营养级的能量-有机物输入=2.1+0.05+5.1+0.25-5=2.5,由此公式可以看出,R代表呼吸作用中以热能形式散失的能量。
X=初级消费者总同化量-有机物输入=呼吸消耗量+流向分解者的能量+未被利用的能量+流向下一营养级的能量-有机物输入=4+0.5+9+2.5-2=14
能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率是=第一营养级给第二营养级的同化量/第一营养级的同化量=(2.5+4+0.5+9-2)/(23+3+70+14)=12.7%
【小问3详解】
该人工鱼塘生态系统较自然生态系统生物种类少,食物网简单,自我调节能力低,所以该人工鱼塘生态系统的抵抗力稳定性较自然生态系统相比通常较低
21. A蛋白是某种激素合成的关键酶。为鉴定该激素合成的部位,科研团队利用无缝克隆技术将A蛋白结合蛋白基因(P基因)与葡萄糖苷酸酶基因(GUS基因)融合,通过农杆菌转化法导入拟南芥进行实验。相关原理、过程及质粒的结构如图所示。请分析回答:
注:缺口是指双链DNA的一条链上一个或多个核苷酸缺失,造成另一条链上形成单链的区域;bar为抗草甘膦(一种除草剂)基因,Tet'为四环素抗性基因,Amp'为氨苄青霉素抗性基因。
(1)无缝克隆原理图中,过程①中用T5核酸外切酶水解P基因和GUS基因的部分片段形成两个___________,它们通过碱基互补配对形成有缺口的融合基因。过程③所需的酶有___________。
(2)从引物P2和P3角度分析,利用无缝克隆技术构建GUS-P融合基因的关键是___________。
(3)图中利用酶切法将融合基因插入Ti质粒,应选用的限制酶为___________。据图分析,引物P4应为下列引物中的___________。
①5'-TAAGTTGTCT……-3'
②5'-CTTGGATGAT……-3'
③5'-ATTCAACAGA……-3'
(4)利用农杆菌转化法将目的基因导入拟南芥细胞后,进行植物组培,用___________对组培苗进行筛选。已知A蛋白结合蛋白的表达量与A蛋白表达量正相关,且葡萄糖苷酸酶可以水解X-Gluc呈蓝色,将转基因拟南芥置于培养液中培养一段时间,然后分离不同部位的组织分别加入X-Gluc进行鉴定,结果如下表所示:
部位
根
茎
叶
颜色
蓝色
浅蓝
浅蓝
根据上表实验结果分析,该激素最主要的合成部位是___________,原因是___________。
【答案】(1) ①. 黏性末端 ②. DNA聚合酶和DNA连接酶
(2)P2引物5′端和P3引物5′端部分序列互补
(3) ①. BclⅠ和SmaⅠ ②. ②
(4) ①. 草甘膦 ②. 根 ③. A蛋白结合蛋白−葡萄糖苷酸酶融合蛋白通过A蛋白结合蛋白与A蛋白结合,而葡萄糖苷酸酶水解X−Gluc呈蓝色,转基因拟南芥根部呈现蓝色,茎和叶为浅蓝色,说明A蛋白主要分布在根部
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。
【小问1详解】
T5核酸外切酶水解P基因和GUS基因的部分片段,形成两个黏性末端,便于后续互补配对。DNA 聚合酶填补缺口的单链区域,DNA 连接酶修复磷酸二酯键,形成完整的双链融合基因。
【小问2详解】
P2 引物 5′端和 P3 引物 5′端部分序列互补,无缝克隆依赖引物末端的互补序列,使 P 基因和 GUS 基因的 PCR 产物通过碱基配对直接拼接,无需酶切位点。
【小问3详解】
Ti 质粒的 T-DNA 区域中,BamHⅠ会破坏四环素抗性基因,BclⅠ 和 SmaⅠ 的酶切位点位于启动子和终止子之间,可定向插入融合基因。P4 需与 GUS 基因的 3' 端互补,而②的序列与 GUS 基因的 3' 端反向互补,故引物P4应为②5'-CTTGGATGAT……-3'。
【小问4详解】
Ti 质粒的T-DNA上携带 bar 基因(抗草甘膦),所以用草甘膦对组培苗进行筛选。根部 GUS 酶活性最高(蓝色最深),说明 A 蛋白结合蛋白(P 蛋白)在根部大量表达,与 A 蛋白结合后激活 GUS 基因,进而水解 X-Gluc 显色,转基因拟南芥根部呈现蓝色,茎和叶为浅蓝色,说明A蛋白主要分布在根部。
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