精品解析:湖南省岳阳市汨罗市第二中学2023-2024学年高三下学期4月月考生物试题
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内容正文:
湖南省汨罗市第二中学2023-2024学年高三下学期4月月考生物试题
一、单选题(本大题共12小题,共36分)
1. 下列关于细胞膜说法正确的是( )
A. 人—鼠细胞融合实验中,利用荧光标记人细胞表面的磷脂分子,证明了细胞膜具有流动性
B. 细胞膜表面存在糖蛋白和糖脂,称为糖被
C. 细胞膜的功能特性与蛋白质有关,膜的功能越复杂,蛋白质的种类和含量越多
D. 病毒能够入侵人细胞说明该细胞膜已经丧失了控制物质进出的能力
2. 如图表示粮桑渔畜生态农业系统的基本模式。根据图示判断,下列说法错误的是来源( )
A. 沼气池的建立既充分利用有机物,又防止了环境污染
B. 该模式提高了能量的传递效率
C. 该生态系统实现了物质和能量的多级利用
D. 上述生态农业系统通过改善生态系统的结构改善了生态系统功能
3. 蝙蝠可以通过超声波发现某种蛾子,这些蛾子感受到蝙蝠的超声波后,不同个体会运用不同的方法逃脱蝙蝠的捕杀。随着时间的推移,这些蛾子演变成形态各异的新品种,蛾子的变化也使蝙蝠朝着不同方向进化。下列相关叙述正确的是( )
A. 蝙蝠捕食蛾子,蝙蝠的进化不利于蛾子种群的繁衍
B. 蝙蝠捕杀蛾子,可以增加生物的多样性
C. 蝙蝠的捕食使蛾子发生了不同方向的可遗传变异
D. 蝙蝠的捕食导致蛾子向不同方向进化,可见自然选择是不定向的
4. 下列对该示意图叙述正确的是( )
A. 甲下丘脑,a为寒冷刺激,b、c分别代表产生促甲状腺激素释放激素,产生冷觉
B. 甲农田害虫,a为喷施农药,b、c分别代表产生抗药基因,种群数量减少
C. 甲为生态系统,a为滥砍滥伐,b、c分别代表抵抗力稳定性减小,恢复力稳定性增强
D. 甲为同化量,a为太阳能,b、c分别代表呼吸作用热能散失,下一营养级的同化量
5. 下列有关实验的叙述,正确的是( )
A. 用澄清石灰水鉴定酵母菌的呼吸方式,石灰水变混浊,酵母菌一定是有氧呼吸
B. 探究温度对淀粉酶活性的影响,不宜用斐林试剂来判断酶的活性
C. 提取绿叶中色素时,向研钵中加入少量二氧化硅是防止色素被破坏
D. 制作植物细胞有丝分裂装片时,将根尖浸入盐酸的目的是分解细胞壁
6. 如图为某草原生态系统的食物网,请据图判断,下列说法正确的是( )
A. 属于次级消费者的是食草鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰
B. 猫头鹰占有4个营养级
C. 蜘蛛和蟾蜍只存在捕食关系
D. 如果蛇的数量突然减少,短期内猫头鹰数量将大量减少
7. 为修复长期使用农药导致的有机物污染的农田,研究人员向农田土壤中投放了多种微生物组成的复合菌剂。下列叙述错误的是( )
A. 投入土壤的微生物能促进物质循环
B. 加入菌剂后可能会提高土壤营养结构的复杂性
C. 微生物可能分泌胞外酶降解土壤中的有机污染物
D. 投放复合菌剂后会降低土壤小动物类群的丰富度
8. 下列关于动物激素调节及其应用的叙述,错误的是( )
A. 给肉牛注射生长激素可以使其快速生长提早出栏
B. 胰岛素分泌不足的糖尿病患者血糖含量一般高于正常人
C. 给蝌蚪饲喂添加甲状腺激素的饲料可使其快速发育成小青蛙
D. 长期服用性激素的运动员其体内促性腺激素水平较正常人高
9. 某兴趣小组为探究不同浓度的生长素类似物对植物插条生根的影响,进行了相关实验,结果见下图。下列有关叙述错误的是( )
A. 本实验中,因变量是生根数和根长度
B. 图中实验结果体现了生长素类似物对植物插条生根的作用具有两重性
C. 浓度X、Y、Z之间的大小关系可能为Y<X<Z
D. 将浓度Z溶液稀释后,重复上述实验,其作用效果不可能好于Y
10. 下列关于生物遗传物质探索的相关叙述,错误的是( )
A. 艾弗里与赫尔希、蔡斯设计的实验都证明了DNA是遗传物质
B. 将烟草花叶病毒中提取的RNA涂抹在烟草植株叶片可使其感染病毒
C. 噬菌体侵染细菌的实验中,35S标记的一组检测到沉淀物放射性偏高,这是培养时间过长导致的
D. 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内,可从死亡小鼠体内分离出S型活细菌
11. 蒙古裸腹溞属于节肢动物门,是水产养殖重要的生物饵料。为探究高效、低成本的培养方法,科研工作者用一定体积水槽,添加微拟球藻和不同浓度有机酸溶液作为食物,在室内自然光照下连续培养蒙古裸腹溞22天,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 可以采用逐个计数法调查蒙古裸腹溞的种群密度
B. 微拟球藻和有机酸溶液是影响种群数量变化的密度制约因素
C. 一定范围内添加的有机酸浓度越高,蒙古裸腹溞种群密度越高
D. 培养过程中蒙古裸腹溞的数量均呈“S”形增长
12. 普通小麦(六倍体)是目前世界各地栽培的重要粮食作物,而我国首创的小黑麦,育种过程如图所示,其中A、B、D、R分别代表源自不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体。下列有关叙述正确的是( )
A. 杂种Ⅰ是一个新物种
B. 可用秋水仙素处理F1的幼苗
C. 培养小黑麦的过程属于单倍体育种
D. 小黑麦为二倍体,体细胞中含56条染色体
二、多选题(本大题共4小题,共16分)
13. 将蛋清溶液做如下两种方式的处理:有关分析正确的是
A. 经①②③过程处理,蛋白质的空间结构及肽键没有遭到破坏
B. 经③④过程处理,分别破坏蛋白质的空间结构及肽键
C. ③过程有水分子的产生,④过程有水分子的消耗
D. 向甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂,甲、乙溶液都会变紫色
14. 家蚕(ZW型)控制卵壳黑色(D)和白色(d)的基因位于常染色体上,辐射处理黑壳卵后,携带D基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达(基因缺失用O表示)。雄蚕产丝量比雌蚕高。科研人员辐射诱变黑壳卵(Dd),孵化后挑选出100只雌蚕,分别与一只正常白色雄蚕交配后产卵,选留每组中的黑壳卵孵化,统计每组雌雄家蚕的数量:①雌蚕∶雄蚕=1∶1有93组;②全为雌蚕有3组;③全为雄蚕有4组。下列说法错误的是( )
A. 携带D基因的染色体片段转移到其他染色体上,属于染色体结构变异
B ①中雌蚕:雄蚕=1:1,说明黑壳卵经诱变后并没有发生染色体片段转移
C. ②中的雌蚕与正常雄蚕交配后,应挑选白壳卵孵化成蚕以提高产丝量
D. ③中的雄蚕与正常雌蚕交配后,子代中雄蚕的基因型为ddZDZ、dOZDZ
15. 按工程学原理,系统中可被调控的定量特性称为调节变量,如血糖浓度就是一种调节变量。机体将调节变量维持在一个相对稳定的水平,接近某个设定目标值,该目标值会被特定的感应器监测。当发现调节变量的值与目标值不符时,感应器会传导信号给效应器,进而纠正调节变量的偏差来维持接近目标值。这样,调节变量、感应器、信号和效应器一起组成一个封闭的稳态回路来维持调节变量的稳态。下列叙述正确的是( )
A. 在当调节变量血糖含量低于机体预设的目标值时,效应器胰岛A细胞代谢增强
B. 当人体局部体温低于正常体温时,感应器下丘脑通过神经信号管理各种效应器
C. 当淋巴细胞发育有关基因表达量低于目标值时,免疫系统稳态将被打破
D. 生态系统稳态回路中,捕食者与被捕食者通过行为信息相互感应呈现循环因果关系
16. 生物在某一生态位维度上的分布曲线称为资源利用曲线,它常用来分析不同物种间 生态位的重叠和分离状况。如图表示几个不同物种的资源利用情况曲线,在图a 和 图 b 中,3个物种的资源利用状况不同。下列说法错误的是( )
A. d/w 这个比值,与种间竞争成反比,与种内竞争成正比
B. 图 a 中物种1和物种3之间没有种间竞争,两者是原始合作关系
C. 种内竞争促使两物种生态位接近,种间竞争促使两竞争物种生态位分开
D. 如果资源有限,图a 中物种2有被排除的危险,图 b中物种1有被排除的危险
三、解答题(本大题共4小题,共48分)
17. 现有某作物的两个纯合品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏),抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种,获得具有抗病矮秆优良性状的新品种,在杂交育种前,需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,需要满足三个条件,其中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律。请回答下列问题。
(1)除了上述条件,其他两个条件是___________________。
(2)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件,可用测交实验来进行检验,具体方法是:_________________。除了测交的方法,还可以选用上述方法中所得的子一代进行_____,当后代表现型及比例为______________________时,也可证明满足上述两个条件。
(3)获得的F2中______(有/没有)抗病矮秆品种,应该进行_________才能获得纯合抗病矮秆品种。
18. 葫芦科中一种被称为喷瓜的植物,又称“铁炮瓜”, 其性别类型由aD、a+、ad三种基因决定,三种基因关系如图1所示,其性别类型与基因型关系如表2所示, 请根据有关信息回答下列问题。
(1)由图1可知基因突变具有_______________的特点。
(2)由表2信息可知,自然界中没有雄性纯合植株的原因是_______________。
(3)某雄性植株与雌性植株杂交,后代中雄性植株:两性植株=1:1,则亲代雄性植株的基因型为_______。
(4)喷瓜果皮深色(B)对浅色(b)为显性,若将雌雄同株四倍体浅色喷瓜和雌雄同株的纯合二倍体深色喷瓜间行种植,收获四倍体植株上所结的种子。
①二倍体喷瓜和四倍体喷瓜______(填“有”或“无”)生殖隔离。
②从细胞染色体组的角度预测:这些四倍体植株上结的种子播种后发育成的植株会有___种类型。
③这些植株发育成熟后,从其上结果实的果皮颜色可以判断这些植株的类型。(提示:果皮由母本的组织直接发育而来;对于自然不能结果的,可人为处理。)
④如果所结果皮为____色,则该植株为三倍体;如果所结果皮为____色,则该植株为四倍体。
19. M蛋白与“记忆”的形成密切相关。科研人员制备了M基因表达可控的实验模型小鼠,主要制作流程见下图,实验模型小鼠通过特异性表达Cre重组酶来敲除两个LoxP位点间的序列,同时利用体内表达的蛋白A激活诱导型T启动子。利用融合绿色荧光蛋白基因的M基因(M-GFP)的表达,恢复小鼠自身被敲除的M基因功能,同时便于示踪。回答下列问题:
注:基因型A/+指的是A基因被嵌合在细胞同源染色体中的一条,即可表示为Aa;两端添加上LoxP位点的M基因称为floxM。
(1)在PCR扩增片段①和②时,通常会在所用引物的一端添加被限制酶识别的序列,该序列添加的位置位于引物______(选填“3'端”或“5'端”)。在构建载体1时,为了阻断A基因的表达,从转录水平考虑,连接的片段可以是______;而从翻译水平考虑,连接的片段可以是______。为了鉴定载体2是否构建成功,需要限制酶切割载体后,再进行______。
(2)培养小鼠胚胎干细胞需定时更换培养液,其目的是______(至少答2方面)。
(3)为了快速高效繁育出含有4对基因(遵循自由组合定律)的实验模型小鼠,应将培育出的基因型Cre/+A/+小鼠和M-GFP/+floxM/+小鼠分别与基因型floxM/floxM小鼠杂交,杂交获得的子代,再进行一代杂交后最终获得基因型为______实验模型小鼠。
(4)为了实现M基因的表达可控,在实验模型小鼠喂食时,可添加竞争性结合A蛋白的四环素,抑制T启动子的活性。添加四环素与未添加相比,目的是______。
20. 为探究光照强度对白玉枇杷幼苗生理特性的影响,研究人员选取生长状态良好且长势一致的白玉枇杷幼苗,用一层、二层、三层遮荫网分别对白玉枇杷幼苗进行遮荫处理(记为T1、T2、T3组,网层数越多,遮荫效果越好),对照组不进行遮荫处理,其他条件一致。一段时间后,测定相关数据见表1(表中叶绿素SPAD值与叶绿素含量成正相关)。回答下列有关问题:
表1
实验组
测量指标
对照
T1
T2
T3
单株总干重(g)
7.02
9.01
7.75
6.15
叶绿素(SPAD)
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性糖(mg/g)
25.09
20.41
15.41
11.14
(1)提取白玉枇杷叶片中的色素时,选择无水乙醇作为提取液的依据是____。提取液中的类胡萝卜素主要吸收____光。光合作用过程中,CO2进入叶绿体后,可与C5结合生成____。随后被____还原,经过一系列的反应转化为糖类。
(2)与对照组相比,遮荫后T3组单株总干重较低,造成这个结果的内因是____,外因是____。与对照组植株相比,T1、T2组叶片中可溶性糖含量低、单株总干重却高,原因是____。
(3)研究人员对盐胁迫状态下的白玉枇杷幼苗的生理变化进行了研究(丙二醛是生物膜中的脂质过氧化的产物),结果如表2。
表2
NaCl/(g·kg-1)
叶绿素/(mg·kg-1)
光合速率/(μmol·m-2·s-1)
脯氨酸含量/(μg·g-1)
丙二醛含量/(μmol·g-1)
0
6.2
17
20
5
0.25
3.0
14
440
36
①盐胁迫会造成植物生物膜损伤,判断依据是____。
②盐胁迫会导致白玉枇杷叶片气孔的开放程度下降,从而降低其光合速率,原因是____。白玉枇杷的细胞质中产生并积累大量可溶性的葡萄糖和脯氨酸等小分子物质,有利于____(填“提高”或“降低”)植物吸水能力,从而适应盐胁迫环境。
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湖南省汨罗市第二中学2023-2024学年高三下学期4月月考生物试题
一、单选题(本大题共12小题,共36分)
1. 下列关于细胞膜说法正确的是( )
A. 人—鼠细胞融合实验中,利用荧光标记人细胞表面的磷脂分子,证明了细胞膜具有流动性
B. 细胞膜表面存在糖蛋白和糖脂,称为糖被
C. 细胞膜的功能特性与蛋白质有关,膜的功能越复杂,蛋白质的种类和含量越多
D. 病毒能够入侵人细胞说明该细胞膜已经丧失了控制物质进出的能力
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞膜的功能是:将细胞与外界环境分隔开,控制物质出入细胞的作用是相对的,进行细胞间的信息交流。
2、生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
【详解】A、人一鼠细胞融合实验中,利用不同颜色的荧光标记了人细胞和鼠细胞表面的蛋白质,证明了细胞膜具有流动性,A错误;
B、细胞膜表面存在糖蛋白和糖脂,细胞膜表面的多糖称为糖被,B错误;
C、蛋白质在细胞膜功能方面起重要作用,因此功能越复杂,蛋白质种类和数量就越多,C正确;
D、病毒能够侵入细胞说明细胞膜的控制作用是相对的,但并不意味着细胞膜失去了控制物质进出的能力,D错误。
故选C。
2. 如图表示粮桑渔畜生态农业系统的基本模式。根据图示判断,下列说法错误的是来源( )
A. 沼气池的建立既充分利用有机物,又防止了环境污染
B. 该模式提高了能量的传递效率
C. 该生态系统实现了物质和能量的多级利用
D. 上述生态农业系统通过改善生态系统结构改善了生态系统功能
【答案】B
【解析】
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统,将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。建立该生态农业系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
【详解】A、沼气池的建立充分利用有机物,实现了能量的多级利用,同时减少了环境污染,A正确;
B、该模式提高了能量的利用率,但是不能改变能量的传递效率,B错误;
C、该生态系统实现了能量的多级利用和物质循环利用,C正确;
D、图中生态农业系统通过改善生态系统的结构,改善了生态系统功能,遵循了结构决定功能的原理,D正确。
故选B。
3. 蝙蝠可以通过超声波发现某种蛾子,这些蛾子感受到蝙蝠的超声波后,不同个体会运用不同的方法逃脱蝙蝠的捕杀。随着时间的推移,这些蛾子演变成形态各异的新品种,蛾子的变化也使蝙蝠朝着不同方向进化。下列相关叙述正确的是( )
A. 蝙蝠捕食蛾子,蝙蝠的进化不利于蛾子种群的繁衍
B. 蝙蝠捕杀蛾子,可以增加生物的多样性
C. 蝙蝠的捕食使蛾子发生了不同方向的可遗传变异
D. 蝙蝠的捕食导致蛾子向不同方向进化,可见自然选择是不定向的
【答案】B
【解析】
【分析】1、自然选择通过作用于种群中个体的表现型,使适应环境的个体生存,不适应环境的个体逐渐被淘汰而定向改变种群的基因频率,进而使生物向着一定的方向进化。
2、关于捕食者在进化中的作用,美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”,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。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
3、共同进化:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。
【详解】A、捕食者与被捕食者之间存在共同进化现象,两者之间相互促进,共同发展,故蝙蝠的进化有利于蛾子种群的繁衍,A错误;
B、不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化,共同进化有利于增加生物的多样性,B正确;
C、蝙蝠的捕食对于蛾子是自然选择,但变异发生在自然选择之前,C错误;
D、自然选择通过作用于种群中个体的表现型,使适应环境的个体生存,不适应环境的个体逐渐被淘汰而定向改变种群的基因频率,进而使生物向着一定的方向进化,说明自然选择是定向的,D错误。
故选B。
4. 下列对该示意图叙述正确的是( )
A. 甲为下丘脑,a为寒冷刺激,b、c分别代表产生促甲状腺激素释放激素,产生冷觉
B. 甲为农田害虫,a为喷施农药,b、c分别代表产生抗药基因,种群数量减少
C. 甲为生态系统,a为滥砍滥伐,b、c分别代表抵抗力稳定性减小,恢复力稳定性增强
D. 甲为同化量,a为太阳能,b、c分别代表呼吸作用热能散失,下一营养级的同化量
【答案】C
【解析】
【详解】A.如果甲是下丘脑,在寒冷刺激下,下丘脑可以产生促甲状腺激素释放激素,但产生冷觉是大脑皮层,故A错误。
B.甲为农田害虫,在喷施农药后,b可以表示种群数量减少,但抗药基因产生是原本就存在的,故B错误。
C.如果对生态系统进行滥砍滥伐,生态系统营养结构变得简单,该生态系统抵抗力稳定性减小,恢复力稳定性会增强,故C正确。
D.甲是同化量,a是太阳能,说明甲是生产者,生产者同化能量一部分用于呼吸作用散失的热能,一部分是用于自身生长、发育和繁殖的能量,故D错误。
故选C。
考点:本题考查生态系统相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握和对图形分析能力。
5. 下列有关实验的叙述,正确的是( )
A. 用澄清石灰水鉴定酵母菌的呼吸方式,石灰水变混浊,酵母菌一定是有氧呼吸
B. 探究温度对淀粉酶活性的影响,不宜用斐林试剂来判断酶的活性
C. 提取绿叶中色素时,向研钵中加入少量二氧化硅是防止色素被破坏
D. 制作植物细胞有丝分裂装片时,将根尖浸入盐酸的目的是分解细胞壁
【答案】B
【解析】
【分析】1、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,消耗相同质量葡萄糖时,有氧呼吸产生的CO2比无氧呼吸多;细胞呼吸产生的CO2可以用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液鉴定。2、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏),分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都能产生二氧化碳,都能够使得澄清石灰水变浑浊,因此不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式,A错误;
B、斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热,因此探究温度对淀粉酶活性的影响实验中,不宜用斐林试剂来判断酶的活性,B正确;
C、提取绿叶中色素时,向研钵中加入少量二氧化硅的目的是使得研磨更充分,加入少量碳酸钙的目的是防止叶绿体色素被破坏,C错误;
D、制作植物细胞有丝分裂装片时,将根尖浸入盐酸的目的是使细胞相互分离开来,D错误。
故选B。
6. 如图为某草原生态系统的食物网,请据图判断,下列说法正确的是( )
A. 属于次级消费者的是食草鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰
B. 猫头鹰占有4个营养级
C. 蜘蛛和蟾蜍只存在捕食关系
D. 如果蛇的数量突然减少,短期内猫头鹰数量将大量减少
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示为某草原生态系统的食物网,其中草是生产者,其余生物均为消费者,该生态系统含有5条食物链,即草→食草鸟→猫头鹰、草→昆虫→食虫鸟→猫头鹰、草→昆虫→蜘蛛→食虫鸟→猫头鹰、草→昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰、草→昆虫→蟾蜍→蛇→猫头鹰。
【详解】A、由分析可知,属于次级消费者的是食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰,食草鸟属于初级消费者,A错误;
B、猫头鹰在不同的食物链所占营养级不一定相同,在该食物网中,猫头鹰占有第三、第四、第五、第六共4个营养级,B正确;
C、蜘蛛和蟾蜍之间既有捕食关系,还有竞争关系,C错误;
D、图中蛇突然减少,猫头鹰可以从其他食物链获取食物,数量不会减少,D错误。
故选B。
7. 为修复长期使用农药导致的有机物污染的农田,研究人员向农田土壤中投放了多种微生物组成的复合菌剂。下列叙述错误的是( )
A. 投入土壤的微生物能促进物质循环
B. 加入菌剂后可能会提高土壤营养结构的复杂性
C. 微生物可能分泌胞外酶降解土壤中的有机污染物
D. 投放复合菌剂后会降低土壤小动物类群的丰富度
【答案】D
【解析】
【分析】据题意可知,修复长期使用农药导致的有机物污染的农田,向农田土壤中投放了多种微生物组成的复合菌剂,因此该复合菌剂的作用就是降解有机物变成无机物,从而改善土壤的营养结构,提高土壤的肥力。
【详解】A、投入土壤的微生物能分解有机物污染农田中的有机物变成无机物,进入无机环境,参与物质循环,因此促进物质循环,A正确;
B、加入菌剂后,这些微生物能分解有机质,比如作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料等,只有经过土壤微生物的作用,才能腐烂分解,释放出营养元素,供作物利用,并形成腐殖质,提高土壤营养结构的复杂性,B正确;
C、投放复合菌剂后,土壤有机污染物被降解,可能是微生物分泌胞外酶降解土壤有机污染物,C正确;
D、投放复合菌剂后,土壤有机污染物被降解,同时提高了土壤的肥力,使土壤生物增多,而且会吸引更多的土壤动物,因此投放复合菌剂会提高土壤小动物类群的丰富度,D错误。
故选D。
8. 下列关于动物激素调节及其应用的叙述,错误的是( )
A. 给肉牛注射生长激素可以使其快速生长提早出栏
B. 胰岛素分泌不足的糖尿病患者血糖含量一般高于正常人
C. 给蝌蚪饲喂添加甲状腺激素的饲料可使其快速发育成小青蛙
D. 长期服用性激素的运动员其体内促性腺激素水平较正常人高
【答案】D
【解析】
【分析】动物激素:在高等动物和人体内,激素是由身体的某些部分(一些特殊的细胞、组织)专门制造并直接分泌到组织间隙液和血液中去的一些特殊的化学物质,是体内起信息传递作用的化学物质之一,它们可以经血液循环或局部扩散达到另一类细胞,调节后者的生理功能(代谢、生长、发育及繁殖)或维持内环境的相对恒定。甲状腺激素具有促进新陈代谢,促进动物生长发育和提高神经系统的兴奋性的功能。
【详解】A、给肉牛注射生长激素,可以使肉牛快速生长,从而提早出栏,A正确;
B、胰岛素能促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,故胰岛素分泌不足会引起血糖居高不下,引起糖尿病,表现为血糖含量一般高于正常人,B正确;
C、甲状腺激素能促进生长发育,给蝌蚪饲喂添加甲状腺激素的饲料可使其快速发育成小青蛙,C正确;
D、服用性激素以提高成绩的运动员,其体内的促性腺激素会由于反馈调节而表现为含量较正常人低一些,D错误。
故选D。
点睛】
9. 某兴趣小组为探究不同浓度的生长素类似物对植物插条生根的影响,进行了相关实验,结果见下图。下列有关叙述错误的是( )
A. 本实验中,因变量是生根数和根长度
B. 图中实验结果体现了生长素类似物对植物插条生根的作用具有两重性
C. 浓度X、Y、Z之间的大小关系可能为Y<X<Z
D. 将浓度Z溶液稀释后,重复上述实验,其作用效果不可能好于Y
【答案】D
【解析】
【分析】1、生长素的作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长,并且在促进生长的浓度中存在一个最适浓度。2、分析图解可知,随着生长素类似物的逐渐升高,平均生根数逐渐增多,平均根长度也逐渐增多,浓度Y时生根数和生根长度最多最长,然后生根数和长度又逐渐下降。
【详解】A、据图分析可知,该实验的自变量是生长素类似物的浓度,因变量为生根数和生根长度,A正确;
B、图示随着生长素类似物的逐渐升高,平均生根数逐渐增多,平均根长度也逐渐增多,浓度Z时,生长素类似物对生根数与生根长度低于对照组,即具有抑制作用,体现了生长素类似物对植物插条生根的作用具有两重性,B正确;
C、由于生长素类似物具有与生长素相类似的生理作用,故浓度X、Y、Z之间的大小关系不一定为X<Y<Z,也可能为Y<X<Z,C正确;
D、浓度为Z的生长素类似物浓度最高,稀释后,重复上述实验,其作用效果可能好于Y,D错误。
故选D。
10. 下列关于生物遗传物质探索的相关叙述,错误的是( )
A. 艾弗里与赫尔希、蔡斯设计的实验都证明了DNA是遗传物质
B. 将烟草花叶病毒中提取的RNA涂抹在烟草植株叶片可使其感染病毒
C. 噬菌体侵染细菌的实验中,35S标记的一组检测到沉淀物放射性偏高,这是培养时间过长导致的
D. 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内,可从死亡小鼠体内分离出S型活细菌
【答案】C
【解析】
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,而艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,进而证明DNA是遗传物质。
【详解】A、艾弗里体外转化实验与赫尔希、蔡斯设计的T2噬菌体侵染细菌的实验都证明了DNA是遗传物质,A正确;
B、烟草花叶病毒的RNA是遗传物质,将烟草花叶病毒中提取的RNA涂抹在烟草植株叶片可使其感染病毒,但由于烟草花叶病毒裸露的RNA没有蛋白质衣壳的保护,感染的频率比较低,B正确;
C、噬菌体侵染细菌的实验中,35S标记的一组检测到沉淀物放射性偏高,这是搅拌不充分(吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质与细菌没有分离)导致的,C错误;
D、格里菲思体内转化实验中,加热杀死的S型细菌存在转化因子,将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内,R型活细菌能转化成S型活细菌,小鼠死亡,可从死亡小鼠体内分离出S型活细菌,D正确。
故选C。
11. 蒙古裸腹溞属于节肢动物门,是水产养殖重要的生物饵料。为探究高效、低成本的培养方法,科研工作者用一定体积水槽,添加微拟球藻和不同浓度有机酸溶液作为食物,在室内自然光照下连续培养蒙古裸腹溞22天,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 可以采用逐个计数法调查蒙古裸腹溞种群密度
B. 微拟球藻和有机酸溶液是影响种群数量变化的密度制约因素
C. 一定范围内添加的有机酸浓度越高,蒙古裸腹溞种群密度越高
D. 培养过程中蒙古裸腹溞的数量均呈“S”形增长
【答案】A
【解析】
【分析】环境容纳量(K值):指由环境资源决定的种群数量,即某一环境在长期基础上所能维持的种群最大数量。
【详解】A、可以采用样方法调查蒙古裸腹溞的种群密度,蒙古裸腹溞体积小,数量多因而不能用逐个计数法进行调查,A错误;
B、微拟球藻和有机酸溶液是蒙古裸腹溞的食物,因而是影响其种群数量变化的密度制约因素,B正确;
C、有机酸可以作为蒙古裸腹溞的食物,因此,一定范围内添加的有机酸浓度越高,蒙古裸腹溞种群密度越高,C正确;
D、由于受到营养和空间等条件的限制,结合图示可以看出,培养过程中蒙古裸腹溞的数量均呈“S”形增长,D正确。
故选A。
12. 普通小麦(六倍体)是目前世界各地栽培的重要粮食作物,而我国首创的小黑麦,育种过程如图所示,其中A、B、D、R分别代表源自不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体。下列有关叙述正确的是( )
A. 杂种Ⅰ是一个新物种
B. 可用秋水仙素处理F1的幼苗
C. 培养小黑麦的过程属于单倍体育种
D. 小黑麦为二倍体,体细胞中含56条染色体
【答案】B
【解析】
【分析】普通小麦与黑麦属于不同物种,杂交子代获得杂种Ⅰ,经过人工处理,染色体数目加倍后获得小黑麦,属于多倍体育种,原理是染色体变异。
【详解】A、杂种Ⅰ中没有同源染色体,不可育,不是一个新物种,A错误;
B、可用秋水仙素处理F1的幼苗,使染色体数目加倍,B正确;
C、杂种Ⅰ经过人工处理,染色体数目加倍后获得小黑麦,培育小黑麦的过程多倍体育种,C错误;
D、小黑麦(AABBDDRR)为异源八倍体,体细胞中含56条染色体,D错误。
故选B
二、多选题(本大题共4小题,共16分)
13. 将蛋清溶液做如下两种方式的处理:有关分析正确的是
A. 经①②③过程处理,蛋白质的空间结构及肽键没有遭到破坏
B. 经③④过程处理,分别破坏蛋白质的空间结构及肽键
C. ③过程有水分子的产生,④过程有水分子的消耗
D. 向甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂,甲、乙溶液都会变紫色
【答案】BD
【解析】
【详解】①②过程分别属于蛋白质的盐析和溶解,是物理变化,不会破坏蛋白质的空间结构及肽键,③过程中经高温处理使蛋白质的空间结构被破坏而变性,不破坏肽键,A错误;③过程中经高温处理使蛋白质的空间结构被破坏而变性,不破坏肽键,④过程蛋白质经蛋白酶水解为多肽和某些氨基酸,破坏了蛋白质的空间结构和肽键,B正确;③过程的处理使蛋白质变性,不消耗水也没有水的产生,④过程蛋白质经蛋白酶水解为多肽和某些氨基酸而消耗了水,C错误;甲溶液中有蛋白质,乙溶液中蛋白酶是蛋白质,均有肽键存在,向甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂,甲溶液变紫色,乙溶液也会变紫色,D正确。
14. 家蚕(ZW型)控制卵壳黑色(D)和白色(d)的基因位于常染色体上,辐射处理黑壳卵后,携带D基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达(基因缺失用O表示)。雄蚕产丝量比雌蚕高。科研人员辐射诱变黑壳卵(Dd),孵化后挑选出100只雌蚕,分别与一只正常白色雄蚕交配后产卵,选留每组中的黑壳卵孵化,统计每组雌雄家蚕的数量:①雌蚕∶雄蚕=1∶1有93组;②全为雌蚕有3组;③全为雄蚕有4组。下列说法错误的是( )
A. 携带D基因的染色体片段转移到其他染色体上,属于染色体结构变异
B. ①中雌蚕:雄蚕=1:1,说明黑壳卵经诱变后并没有发生染色体片段转移
C. ②中雌蚕与正常雄蚕交配后,应挑选白壳卵孵化成蚕以提高产丝量
D. ③中雄蚕与正常雌蚕交配后,子代中雄蚕的基因型为ddZDZ、dOZDZ
【答案】BD
【解析】
【分析】1、染色体结构变异:染色体在内外因的作用下断裂,断裂端具有愈合与重接的能力,染色体在不同区段断裂后,在同一条染色体或不同染色体之间以不同方式重接时,导致的各种结构变异,包括:缺失、重复、倒位、易位。
2、根据题意可知,如果黑壳卵经诱变后并没有发生染色体片段转移或转移到另一常染色体上,亲本黑壳卵雌蚕的基因型表示为Dd或dODO;若D基因的染色体片段转移到W染色体上,则亲本雌蚕的基因型为dOZWD,亲本雄蚕基因型为ddZZ;若D基因的染色体片段转移到Z染色体上,亲本雌蚕的基因型为dOZDW,亲本雄蚕基因型为ddZZ。
【详解】A、发生在非同源染色体之间片段的交换属于染色体结构变异,携带D基因的染色体片段转移到其他染色体上,这种变异属于染色体结构变异,A正确;
B、根据题意,如果黑壳卵经诱变后并没有发生染色体片段转移或转移到另一常染色体上,亲本黑壳卵雌蚕的基因型表示为Dd或dODO,正常白色雄蚕基因型为dd,那么后代体色与性别无关联,故黑色卵壳孵化后每组雌雄家蚕比例皆为1∶1,B错误;
C、若后代黑壳卵个体全为雌蚕,则D基因的染色体片段转移到W染色体上,则亲本雌蚕的基因型为dOZWD,亲本雄蚕基因型为ddZZ,则后代为ddZZ白壳雄、dOZZ白壳雄、dOZWD黑壳雌与ddZWD黑壳雌,②中的雌蚕为dOZWD与ddZWD,与正常雄蚕DdZZ交配后,②中的雌蚕产生的卵细胞为OZ、OWD、dZ、dWD,正常雄蚕DdZZ产生的配子为DZ、dZ,因此后代中白壳卵基因型为dOZZ、ddZZ,全为雄蚕,由于雄蚕产丝量比雌蚕高,因此应挑选白壳卵孵化成蚕以提高产丝量,C正确;
D、若后代全为雄蚕,则D基因的染色体片段转移到Z染色体上,亲本雌蚕的基因型为dOZDW,亲本雄蚕基因型为ddZZ,则后代基因型为dOZDZ、ddZDZ、dOZW与ddZW,因此后代黑壳卵个体基因型为dOZDZ、ddZDZ,全为雄蚕,产生的雄配子为dZD、dZ、OZD、OZ,正常雌蚕基因型为DdZW,产生的配子为DZ、DW、dZ、dW,那么子代中雄蚕的基因型为DdZDZ、ddZDZ、DdZZ、ddZZ、DOZDZ、DOZZ、dOZZ,D错误。
故选BD。
15. 按工程学原理,系统中可被调控的定量特性称为调节变量,如血糖浓度就是一种调节变量。机体将调节变量维持在一个相对稳定的水平,接近某个设定目标值,该目标值会被特定的感应器监测。当发现调节变量的值与目标值不符时,感应器会传导信号给效应器,进而纠正调节变量的偏差来维持接近目标值。这样,调节变量、感应器、信号和效应器一起组成一个封闭的稳态回路来维持调节变量的稳态。下列叙述正确的是( )
A. 在当调节变量血糖含量低于机体预设的目标值时,效应器胰岛A细胞代谢增强
B. 当人体局部体温低于正常体温时,感应器下丘脑通过神经信号管理各种效应器
C. 当淋巴细胞发育有关基因表达量低于目标值时,免疫系统稳态将被打破
D. 生态系统稳态回路中,捕食者与被捕食者通过行为信息相互感应呈现循环因果关系
【答案】AB
【解析】
【分析】1、正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。
2、在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
3、参与血糖平衡调节的主要激素是由胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和胰岛B细胞分泌的胰岛素。
4、生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息。
【详解】A、根据题中信息“当发现调节变量的值与目标值不符时,感应器会传导信号给效应器,进而纠正调节变量的偏差来维持接近目标值”可知,在当调节变量血糖含量低于机体预设的目标值时,效应器胰岛A细胞代谢增强,分泌的胰高血糖素增多,A正确;
B、由题意可知,当人体局部体温低于正常体温时,在该系统中下丘脑属于感应器,可通过神经信号管理各种效应器,从而使体温维持相对恒定,B正确;
C、由题中信息“调节变量、感应器、信号和效应器一起组成一个封闭的稳态回路来维持调节变量的稳态”可知,当淋巴细胞发育有关基因表达量低于目标值时,可通过免疫系统封闭的稳态回路维持其稳态,C错误;
D、生态系统稳态回路中,捕食者与被捕食者可以通过物理信息、化学信息或行为信息相互感应呈现循环因果关系,D错误。
故选AB。
16. 生物在某一生态位维度上的分布曲线称为资源利用曲线,它常用来分析不同物种间 生态位的重叠和分离状况。如图表示几个不同物种的资源利用情况曲线,在图a 和 图 b 中,3个物种的资源利用状况不同。下列说法错误的是( )
A. d/w 这个比值,与种间竞争成反比,与种内竞争成正比
B. 图 a 中物种1和物种3之间没有种间竞争,两者是原始合作关系
C. 种内竞争促使两物种生态位接近,种间竞争促使两竞争物种生态位分开
D. 如果资源有限,图a 中物种2有被排除的危险,图 b中物种1有被排除的危险
【答案】BD
【解析】
【分析】题图分析:图a中,物种1、2、3相互间共用资源较少,每个物种单独能利用的资源也较少,因此种内斗争较激烈,而种间竞争较弱。图b中,物种1、2、3相互间共用资源比较多,种间竞争较激烈,但是每个物种能利用的资源比较多,因此种内斗争较弱,其中物种2单独能利用的资源最少,若资源有限,图b中物种2有被排除的危险。
【详解】A、d/w这个比值越大,说明两个物种之间共用的资源越少,则种间竞争越弱,种内斗争越激烈,若该比值越小,说明两个物种之间共用的资源越多,则种间竞争越激烈,种内斗争越弱,d/w 这个比值,与种间竞争成反比,与种内竞争成正比,A正确;
B、图a中物种1和物种3之间虽然没有共用的资源状态,但二者之间有共同的空间,因而也存在种间竞争,只不过竞争关系较弱而已,B错误;
C、 种内竞争促使两物种的生态位接近或重叠,生态位重叠导致种间竞争加剧,导致物种灭亡或生态位分离,C正确;
D、图a和图b中,物种2自身单独能利用的资源与物种1、物种3相比最少,因此若资源有限,图a和图b中物种2都有被排除的危险,D错误。
故选BD。
三、解答题(本大题共4小题,共48分)
17. 现有某作物的两个纯合品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏),抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种,获得具有抗病矮秆优良性状的新品种,在杂交育种前,需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,需要满足三个条件,其中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律。请回答下列问题。
(1)除了上述条件,其他两个条件是___________________。
(2)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件,可用测交实验来进行检验,具体方法是:_________________。除了测交的方法,还可以选用上述方法中所得的子一代进行_____,当后代表现型及比例为______________________时,也可证明满足上述两个条件。
(3)获得的F2中______(有/没有)抗病矮秆品种,应该进行_________才能获得纯合抗病矮秆品种。
【答案】(1)①高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律;②控制两对相对性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合
(2) ①. 将纯合抗病高秆和感病矮秆个体杂交,获取杂合子子一代,再让杂合子子一代与隐性纯合感病矮秆进行杂交 ②. 自交 ③. 高杆抗病:高杆感病:矮秆抗病:矮秆感病=9:3:3:1
(3) ①. 有 ②. 让抗病矮秆品种不断的自交
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
孟德尔遗传规律的条件除了抗病与感病这对相对性状受一 对等位基因的控制,且符合分离定律之外,还要有高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律;控制两对相对性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问2详解】
测交实验是用杂合子子一代与隐性纯合个体杂交,测交实验过程是:将纯合抗病高秆和感病矮秆个体杂交,获取杂合子F1,再让杂合子F1与隐性纯合感病矮秆进行杂交。若测交结果为抗病高秆:抗病矮秆:感病高秆:感病矮秆=1:1:1:1,则说明控制上述这两对性状的基因满足这三个条件,遵循自由组合定律。除了测交的方法,还可以选用子一代进行自交,即将高杆抗病进行自交,假设这两对相对性状符合基因的自由组合定律,子二代的表型及比例为高杆抗病:高杆感病:矮秆抗病:矮秆感病=9:3:3:1。
【小问3详解】
获得的F2中有抗病矮秆品种,让抗病矮秆品种不断的自交,能稳定遗传的个体为纯合的抗病矮秆品种。
18. 葫芦科中一种被称为喷瓜的植物,又称“铁炮瓜”, 其性别类型由aD、a+、ad三种基因决定,三种基因关系如图1所示,其性别类型与基因型关系如表2所示, 请根据有关信息回答下列问题。
(1)由图1可知基因突变具有_______________的特点。
(2)由表2信息可知,自然界中没有雄性纯合植株的原因是_______________。
(3)某雄性植株与雌性植株杂交,后代中雄性植株:两性植株=1:1,则亲代雄性植株的基因型为_______。
(4)喷瓜果皮深色(B)对浅色(b)为显性,若将雌雄同株的四倍体浅色喷瓜和雌雄同株的纯合二倍体深色喷瓜间行种植,收获四倍体植株上所结的种子。
①二倍体喷瓜和四倍体喷瓜______(填“有”或“无”)生殖隔离。
②从细胞染色体组的角度预测:这些四倍体植株上结的种子播种后发育成的植株会有___种类型。
③这些植株发育成熟后,从其上结的果实的果皮颜色可以判断这些植株的类型。(提示:果皮由母本的组织直接发育而来;对于自然不能结果的,可人为处理。)
④如果所结果皮为____色,则该植株为三倍体;如果所结果皮为____色,则该植株为四倍体。
【答案】 ①. 不定向性 ②. 无基因型为aD的卵细胞 ③. aDa+ ④. 有 ⑤. 2 ⑥. 深 ⑦. 浅
【解析】
【详解】(1)由图1可知,a+既能突变成aD,又能突变成ad,说明突变具有不定向性,又a+能突变成aD,aD也能突变成a+,也说明突变具有不定向性。
(2)两性植株为a+a+和a+ad,产生的卵细胞为a+或ad,雌性植株adad产生的卵细胞为ad,所以不存在为aD的卵细胞。
(3)雄性植株与雌性植株杂交方式有两种,aDa+×adad和aDad×adad,aDa+×adad→aDad、a+ad,雄性:两性=1:1;aDad×adad→aDad、adad;雄性:雌性=1:1,所以了代雄性:两性=1:1的亲本基因型为aDa+。
(4)纯合的雌雄同株四倍体浅喷瓜的基因型是bbbb,纯合的雌雄同株二倍体深喷瓜的基因型是BB。BB×bbbb→Bbb。Bbb的个体是三倍体不可育。所以二倍体喷瓜和四倍体喷瓜存在生殖隔离。四倍体植株雌蕊接受的雄蕊有两种来源,一种是二倍体,一种是四倍体,对应的杂交方式有两种,BB×bbbb→Bbb和bbbb×bbbb→bbbb。所以子代的基因型是Bbb、bbbb共2种类型。如考虑性别决定方式则为Bbba+a+a+、bbbba+a+a+a+。如果植株为三倍体,其基因型为Bbb,则所结果实为深色;如果植株为四倍体,其基因型为bbbb,则所结果实为浅色。
【点睛】本题综合考查基因突变、染色体组、减数分裂与配子的基因型以及探究性实验设计题目,意在考查学生分析问题和解决问题的能力。
19. M蛋白与“记忆”的形成密切相关。科研人员制备了M基因表达可控的实验模型小鼠,主要制作流程见下图,实验模型小鼠通过特异性表达Cre重组酶来敲除两个LoxP位点间的序列,同时利用体内表达的蛋白A激活诱导型T启动子。利用融合绿色荧光蛋白基因的M基因(M-GFP)的表达,恢复小鼠自身被敲除的M基因功能,同时便于示踪。回答下列问题:
注:基因型A/+指的是A基因被嵌合在细胞同源染色体中的一条,即可表示为Aa;两端添加上LoxP位点的M基因称为floxM。
(1)在PCR扩增片段①和②时,通常会在所用引物的一端添加被限制酶识别的序列,该序列添加的位置位于引物______(选填“3'端”或“5'端”)。在构建载体1时,为了阻断A基因的表达,从转录水平考虑,连接的片段可以是______;而从翻译水平考虑,连接的片段可以是______。为了鉴定载体2是否构建成功,需要限制酶切割载体后,再进行______。
(2)培养小鼠胚胎干细胞需定时更换培养液,其目的是______(至少答2方面)。
(3)为了快速高效繁育出含有4对基因(遵循自由组合定律)的实验模型小鼠,应将培育出的基因型Cre/+A/+小鼠和M-GFP/+floxM/+小鼠分别与基因型floxM/floxM小鼠杂交,杂交获得的子代,再进行一代杂交后最终获得基因型为______实验模型小鼠。
(4)为了实现M基因的表达可控,在实验模型小鼠喂食时,可添加竞争性结合A蛋白的四环素,抑制T启动子的活性。添加四环素与未添加相比,目的是______。
【答案】(1) ①. 5′端 ②. 两端包含loxP序列的终止子 ③. 两端包含loxP序列的可转录出终止密码子相应的DNA序列 ④. 电泳
(2)清除代谢产物、提供营养物质、调节pH、维持渗透压
(3)cre/+A/+M-GFP/+floxM/floxM
(4)添加四环素会竞争性结合A蛋白,无法激活T启动子,导致M-GFP基因不能表达,从而不能恢复被敲除的M基因的功能;不添加四环素,A蛋白基因表达激活T启动子,启动M-GFP基因表达,从而恢复被敲除的M基因的功能。通过添加和不添加四环素的自身对照,增加实验的准确性。
【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。 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、基因枪法和花粉管通道法;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:(1)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。(2)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】
PCR扩增DNA时,子链的合成方向是5'→3',故应在引物的5'端添加被限制酶识别的序列。终止子:使转录在所需要的地方停下来,它位于基因的下游,也是一段有特殊序列结构的DNA片段。转录是以DNA为模板合成RNA的过程。从转录水平考虑为了阻断A基因的表达,连接的片段可以是两端包含LoxP序列的终止子。终止密码子:蛋白质翻译过程中终止肽链合成的mRNA上的三联体碱基序列。从翻译水平考虑为了阻断A基因的表达,连接的片段可以是两端包含LoxP序列的可转录出终止密码子相应的DNA序列。为鉴定载体2是否构建成功,需利用限制酶切割载体后进行电泳,观察是否出现预期大小的目标条带。
【小问2详解】
细胞培养液需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。此外,定期更换培养液还能维持细胞生存适宜的pH 和渗透压、确保细胞获得充足的营养,保证细胞的健康生长和繁殖。
【小问3详解】
实验的目的是制备M基因表达可控的实验模型小鼠,对M基因的控制是通过蛋白A激活诱导型T启动子来调控的。为了便于追踪,构建了带绿色荧光蛋白基因的M基因,方便观察 M基因的表达情况,而自身所带的M基因则需要被敲除,已知两端添加LoxP位点的M基因可被Cre重组酶敲除,所以需要构建两端添加了LoxP 位点的M 基因纯合小鼠,相关基因型为foxM/1oxM。该小鼠体内需要有Cre重组酶来切除自身的M基因,同时还要有表达蛋白A的基因以及融合了绿色荧光蛋白基因的M基因来替换被敲除的M基因。综上分析,需进行如下杂交:
最终获得基因型为cre/+A/+M-GFP/+floxM/floxM的实验模型小鼠。
【小问4详解】
添加四环素与未添加相比,添加四环素会竞争性结合A蛋白,无法激活T启动子,导致M-GFP基因不能表达,从而不能恢复被敲除的M基因的功能;不添加四环素,A蛋白基因表达激活T启动子,启动M-GFP基因表达,从而恢复被敲除的M基因的功能。通过添加和不添加四环素的自身对照,增加实验的准确性。
20. 为探究光照强度对白玉枇杷幼苗生理特性的影响,研究人员选取生长状态良好且长势一致的白玉枇杷幼苗,用一层、二层、三层遮荫网分别对白玉枇杷幼苗进行遮荫处理(记为T1、T2、T3组,网层数越多,遮荫效果越好),对照组不进行遮荫处理,其他条件一致。一段时间后,测定相关数据见表1(表中叶绿素SPAD值与叶绿素含量成正相关)。回答下列有关问题:
表1
实验组
测量指标
对照
T1
T2
T3
单株总干重(g)
7.02
9.01
7.75
6.15
叶绿素(SPAD)
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性糖(mg/g)
25.09
20.41
15.41
11.14
(1)提取白玉枇杷叶片中的色素时,选择无水乙醇作为提取液的依据是____。提取液中的类胡萝卜素主要吸收____光。光合作用过程中,CO2进入叶绿体后,可与C5结合生成____。随后被____还原,经过一系列的反应转化为糖类。
(2)与对照组相比,遮荫后T3组单株总干重较低,造成这个结果的内因是____,外因是____。与对照组植株相比,T1、T2组叶片中可溶性糖含量低、单株总干重却高,原因是____。
(3)研究人员对盐胁迫状态下的白玉枇杷幼苗的生理变化进行了研究(丙二醛是生物膜中的脂质过氧化的产物),结果如表2。
表2
NaCl/(g·kg-1)
叶绿素/(mg·kg-1)
光合速率/(μmol·m-2·s-1)
脯氨酸含量/(μg·g-1)
丙二醛含量/(μmol·g-1)
0
6.2
17
20
5
0.25
3.0
14
440
36
①盐胁迫会造成植物生物膜损伤,判断依据是____。
②盐胁迫会导致白玉枇杷叶片气孔的开放程度下降,从而降低其光合速率,原因是____。白玉枇杷的细胞质中产生并积累大量可溶性的葡萄糖和脯氨酸等小分子物质,有利于____(填“提高”或“降低”)植物吸水能力,从而适应盐胁迫环境。
【答案】(1) ①. 绿体中的色素易溶于无水乙醇 ②. 蓝紫 ③. C3 ④. NADPH
(2) ①. T3组叶绿素含量太低 ②. 光照强度太低 ③. T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆,使植物茎秆粗壮,更有利于适应弱光环境
(3) ①. 与空白对照组相比,盐胁迫状态下丙二醛含量急剧增加 ②. 气孔的开放程度下降,导致进入叶肉细胞的CO2量减少,光合速率下降 ③. 提高
【解析】
【分析】光合作用的过程,根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段。光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。
【小问1详解】
由于光合色素易溶于无水乙醇,所以提取光合色素常采用无水乙醇。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。光合作用过程中,CO2进入叶绿体后,先经过CO2的固定,即CO2与C5结合生成C3,随后被NADPH还原,经过一系列反应转化为糖类。
【小问2详解】
依据题干和表格信息可知,T3组单株总干重较低的内因是T3组叶绿素含量太低,T1、T2、T3组是用一、二、三层遮荫网分别对白玉枇杷幼苗进行遮荫处理,说明外因是光照强度太低。而与对照组植株相比,T1、T2组叶片中可溶性糖含量低、单株总干重却高,其原因可能是T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆,使植物茎秆粗壮,更有利于适应弱光环境。
【小问3详解】
与空白对照组相比,盐胁迫状态下丙二醛含量急剧增加,丙二醛是生物膜中的脂质过氧化的产物,由此可知,盐胁迫会造成植株生物膜损伤。 盐胁迫会导致气孔的开放程度下降,因为气孔的开放程度下降,导致进入叶肉细胞的CO2量减少,白玉枇杷的光合速率下降。白玉枇杷的细胞质中产生并积累大量可溶性的葡萄糖和脯氨酸等小分子物质,提高其渗透压,故有利于提高植物吸水能力,从而适应盐胁迫环境。
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