精品解析:2025届山东省滨州市北镇中学竞赛部高三考前集训(一)生物试题
2025-06-08
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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) | 山东省 |
| 地区(市) | 滨州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.80 MB |
| 发布时间 | 2025-06-08 |
| 更新时间 | 2026-03-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52489473.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
山东省北镇中学竞赛部2025年高三考前集训(一)
生物试题
(2025年5月)
一、单选题(共20小题,每小题只有一个正确选项,共30分)
1. 细胞生物学家翟中和院士曾说过:哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。下列叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌和人的成熟红细胞都没有生物膜,也都没有生物膜系统
B. 利用泡沫、橡皮泥等材料制作的真核细胞三维模型属于物理模型
C. 动物细胞中能形成囊泡的结构有高尔基体、核糖体、内质网等
D. 对核基因表达有调控作用的蛋白质,可通过核孔自由进出细胞核
【答案】B
【解析】
【分析】模型分为:物理模型、概念模型、数学模型。
【详解】A、大肠杆菌和人的成熟红细胞都有生物膜(如细胞膜),但都没有生物膜系统,A错误;
B、利用泡沫、橡皮泥等材料制作的真核细胞三维模型,可直观地表达认识对象的特征,这种模型属于物理模型,B正确;
C、核糖体没有膜结构,不能产生囊泡,C错误;
D、核孔对蛋白质等大分子物质进出细胞核具有选择性,D错误。
故选B。
2. 高效液相色谱法(HPLC)可以检测叶绿素含量,原理是利用不同极性的溶剂对叶绿素各组分的溶解度不同,通过改变流动相的极性,使叶绿素溶液流过色谱柱时实现成分分离,然后根据各组分的吸光度,从而定量测定叶绿素的含量。流程包括:样品处理→色谱柱和流动相选择→分光光度检测和定量计算。下列叙述错误的是( )
A. 样品处理时需加入无水乙醇的目的是溶解叶绿体中的色素
B. 吸光度大小是定量测定叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量依据
C. 可利用相似相溶原理将脂溶性的花青素过滤掉再进行液相色谱法分离
D. 色素分子大小、性质不同会影响其在色谱柱中的运动速度和保留时间
【答案】C
【解析】
【分析】叶绿体色素提取和分离实验:
(1)提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素。
(2)分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。
(3)各物质作用:无水乙醇或丙酮:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏。
(4)结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、样品处理时需加入无水乙醇、CaCO3等,无水乙醇的作用是溶解和提取色素,CaCO3的作用是防止叶绿素被酸破坏,A正确;
B、叶绿素a和叶绿素b在不同波长下的吸收特性不同,通过测量样品在不同波长下的吸光度,可计算出叶绿素的含量,B正确;
C、利用相似相溶原理将水溶性的花青素滤掉再进行液相色谱法分离,可避免花青素的干扰,使色素分离更高效,C错误;
D、根据HPLC的原理可知,色素的分子大小、性质不同均会影响其分离的速度及在色谱柱中保留的时间,D正确。
故选C。
3. 某实验小组将3个保温瓶分别编号为a、b、c,在3个保温瓶中分别加入等量的灭菌的葡萄糖溶液,然后在a瓶中加入适量的酵母菌培养液和液体石蜡油,b瓶中加入与a瓶等量的酵母菌培养液,c瓶中加入与a瓶等量的蒸馏水,3个保温瓶中均放入温度计,用棉花轻轻塞上瓶口,并保证保温瓶通气,24h后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。下列叙述错误的是( )
A. 本实验进行的依据是酵母菌细胞不同呼吸方式释放的能量多少不同
B. 若b瓶温度>c瓶温度,a瓶温度<c瓶温度,则酵母菌只进行有氧呼吸
C. 若a瓶温度>c瓶温度,b瓶温度=c瓶温度,则酵母菌只进行无氧呼吸
D. 若酵母菌既能有氧呼吸也能无氧呼吸,则b瓶温度>c瓶温度,a瓶温度>c瓶温度
【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌,其呼吸作用方式可能有三种:在氧气充足的条件下只进行有氧呼吸,产生大量能量;在氧气不足的条件下既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,产生较多能量;在无氧条件下只进行无氧呼吸,产生少量能量。
【详解】A、酵母菌细胞不同呼吸方式释放的能量多少不同,有氧呼吸释放能量远多于无氧呼吸,A正确;
B、酵母菌只进行有氧呼吸时,则b瓶进行有氧呼吸释放的能量较多,a瓶应无呼吸,c瓶作为对照,则b瓶温度>c瓶温度,a瓶温度c瓶温度,B错误;
C、酵母菌只进行无氧呼吸时,则a瓶进行无氧呼吸释放能量,产生热领,b瓶无呼吸,c瓶作对照,则a瓶温度>c瓶温度,b瓶温度c瓶温度,C正确;
D、若酵母菌既能有氧呼吸也能无氧呼吸,c瓶是作为对照,若有氧呼吸产热,则b瓶温度>c瓶温度,若无氧呼吸产热,则a瓶温度>c瓶温度,D正确。
故选B。
4. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组,将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中,间断测得甲乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 4min时,甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B. 如果乙组溶质是乙二醇,乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外
C. 如果乙组溶质是KNO3,乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
D. 如果乙组8min加清水处理致使后续变化,乙组渗透压最高点在处理时间12min左右
【答案】B
【解析】
【分析】1、质壁分离发生的条件有:成熟的植物细胞、外界溶液浓度大于细胞液浓度、细胞壁的伸缩性。
2、质壁分离后能自动复原的溶液有KNO3溶液、乙二醇溶液、尿素溶液等。
【详解】A、4min时,只能确定甲组细胞比乙组细胞失去了更多水,但是甲乙溶液溶质不同,乙组可以发生质壁分离自动复原,所以乙组的溶质是可以进入细胞的。所以渗透压无法判断,故此时甲、乙两组细胞的吸水能力不确定,A错误;
B、由实验结果可知,乙组细胞发生质壁分离后能自动复原,说明溶质可被细胞吸收,可以是乙二醇,但由于乙二醇是通过自由扩散方式被细胞吸收的,所以乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外,B正确;
C、由图可知,8min后乙组细胞已经在吸水,说明细胞渗透压最高点在6—8min之间,C错误;
D、如果乙组8min加清水处理致使后续变化,那么12min后细胞会继续吸水,所以乙组渗透压最高点在处理时间八分钟的时候,D错误。
故选B。
5. 人体细胞内存在着复杂而精密的囊泡运输机制,确保了细胞中物质和结构的正常转运。下图为物质甲合成、运输及分泌过程中的囊泡运输机制。下列相关分析正确的是( )
A. 内质网膜鼓起形成囊泡体现了生物膜的功能特性
B. 细胞囊泡运输的速度不是恒定的,会受环境温度等影响
C. 囊泡成功迁移后,细胞中内质网的膜面积会有所增加
D. 若包被蛋白无法正常脱落,可能会导致囊泡运输机制失控
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体融合,高尔基体对蛋白质做进一步的加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合。
【详解】A、内质网膜鼓起形成囊泡,这是膜的形态发生了改变,体现的是生物膜的结构特点——具有一定的流动性,而不是功能特性(选择透过性),A错误;
B、人的体温是相对恒定的,不受外界环境温度的影响,因此细胞囊泡运输的速度是相对恒定的,不会受环境温度等影响,B错误;
C、囊泡是由内质网膜鼓起形成的,囊泡成功迁移后,内质网的膜形成了囊泡的膜,所以细胞中内质网的膜面积会有所减少,而不是增加,C错误;
D、从图中可知,包被蛋白在囊泡成型并脱离内质网后需要脱落,如果包被蛋白无法正常脱落,可能会影响囊泡后续的迁移、与高尔基体膜的识别结合等过程,从而可能导致囊泡运输机制失控,D正确。
6. 磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸(()基团,磷酸基团的添加或除去(去磷酸化)对许多反应起着生物“开/关”作用,能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述正确的是( )
A. 丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生ADP的磷酸化
B. ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能
C. 蛋白质等分子被磷酸化后空间结构不会发生改变
D. 主动运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移
【答案】D
【解析】
【分析】细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的,有些是释放能量的。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP合成相联系,释放的能量储存在ATP中。
【详解】A、丙酮酸反应生成乳酸的过程并没有释放能量,因此没有发生ADP的磷酸化,也没有生成ATP,A错误;
B、ATP中最末端的磷酸基团才具有较高的转移势能,B错误;
C、蛋白质等分子被磷酸化后空间结构会发生改变,活性也会发生改变,C错误;
D、主动运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移,D正确。
故选D。
7. 图1为甲家族两种遗传病所涉及两对等位基因的电泳图,α病由等位基因T、t控制,正常人群中的α病致病基因携带者占1/54;β病由等位基因R、r控制。图2为乙家族中α、β遗传病的遗传系谱图,两种病的遗传方式涉及显性遗传和伴性遗传。下列叙述错误的是( )
A. 可确定甲家族的儿子不患病,而母亲必患α病
B. 甲家族中父亲的基因型可能有4种,都为纯合子
C. α病为常染色体隐性遗传,不确定A带和D带基因的显隐性
D. 乙家族中Ⅱ1与Ⅱ2再生一个两病兼患女孩的概率为1/432
【答案】A
【解析】
【分析】伴性遗传的判断方法 显隐性判断口诀: 隐性遗传:无中生有(父母正常,子女患病)→ 若女儿患病则为常隐,若儿子患病则为伴X隐。 显性遗传:有中生无(父母患病,子女正常)→ 若女儿正常则为常显,若儿子正常则为伴X显。 性别比例分析: 若男性患者多于女性,优先考虑伴X隐性。 若女性患者多于男性,优先考虑伴X显性。
【详解】AB、根据图1和图2可判断,α病为常染色体隐性遗传(如果是伴性遗传,儿子不可能有2种条带),则β病为伴X染色体显性遗传。甲家族中的父亲有关α病的基因型为TT或tt,β病的基因型为XRY或XrY,故可能有4种基因型,都为纯合子,可以肯定甲家族的儿子不患α病,可能患β病,而母亲必患β病,A错误,B正确;
C、α病为常染色体隐性遗传,不确定A带和D带基因的显隐性,C正确;
D、乙家族中Ⅱ1与Ⅱ2再生一个两病兼患女孩的概率为1/54×1/4×1×1/2=1/432,D正确。
故选A。
8. 核糖开关是位于某些mRNA非编码部分的结构,可以和特定物质结合,通过改变自身结构来调控基因表达。大肠杆菌赖氨酸核糖开关的基因表达调控方式如图所示,其中RBS可与核糖体结合并帮其正确定位到起始密码子上。下列分析合理的是( )
A. RBS序列能与tRNA发生碱基互补配对
B. 核糖开关的构象发生改变的过程涉及氢键的断裂与形成
C. RBS的3'端下游区域中存在启动子,其是转录开始的位置
D. 赖氨酸浓度高会抑制mRNA降解,减少赖氨酸的合成
【答案】B
【解析】
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
【详解】A、核糖开关实质是某些RNA非编码部分内的结构,故RBS与核糖体结合时,不会与tRNA发生碱基互补配对,A错误;
B、据图可知,核糖开关的构象发生改变的过程涉及了1、2、3与RBS段间氢键的断裂和形成,B正确;
C、由图可知,RBS片段3'端区域中存在核糖体结合部位,核糖体结合后会从起始密码子开始翻译,所以RBS 片段3'端区域中的起始密码子是翻译的起始位置,C错误;
D、根据图示,RNA降解酶结合位点位于RBS附近,高浓度赖氨酸可能使核糖开关构象变化,暴露出降解位点,促进mRNA降解,D错误。
故选B。
9. 根据孟德尔遗传定律,杂合二倍体中等位基因遗传到下一代的概率相同。某类基因(又称“配子杀手”)通过三种模型增加自身遗传给后代的概率。模型一:通过影响染色体的分配,使“配子杀手”进入卵细胞而不进入极体;模型二:利用“配子杀手”表达产物杀伤带有目标基因的配子;模型三:毒药与解药模型,“配子杀手”产生毒药和解药两种产物,毒药在所有配子中均发挥作用,解药在携带“配子杀手”的配子中起作用。下列分析错误的是( )
A. 模型一的实现依赖于初级和次级卵母细胞的不对称分裂
B. 模型二中“配子杀手”和目标基因在同一条染色体上紧密连锁
C. 模型三可能在减数分裂完成之前已经开始进行毒药的合成
D. “配子杀手”可在没有环境压力的情况下推动生物进化
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,配子杀手是某类基因,模型一通过影响染色体的分配,使配子杀手进入卵细胞,而不进入极体;模型二为杀手-目标模型,配子杀手表达产物会杀伤带有目标基因的配子;模型三为毒药与解药模型,配子杀手产生毒药和解药两种产物,毒药在所有配子中均发挥作用,解药在携带配子杀手的配子中起作用。
【详解】A、配子杀手是某类基因,模型一通过影响染色体的分配,使配子杀手进入卵细胞,而不进入极体,那么模型一的实现可能依赖于初级和次级卵母细胞的不对称分裂 ,使配子杀手进入大的子细胞(卵细胞)而不进入小的子细胞(极体),A正确;
B、如果配子杀手和目标基因在同一条染色体上,那么就必然被分配到同一个配子里,在配子致死时,配子杀手本身也就不可能被遗传给子代,不符合题目的“增加自身遗传给子代的概率”,B错误;
C、模型三中在减数分裂完成之前可能已经开始进行毒药的合成,如果是在减数分裂完成之后合成那么毒药就不会在所有配子中发挥作用了,C正确;
D、生物进化的本质是基因频率的改变,配子杀手可以让自身被传递给子代的概率增加,必然使基因频率发生改变(即使此时没有基因突变),D正确。
故选B。
10. 现有两类疟原虫一类抗青蒿素(甲)一类不抗(乙)。对甲和乙两群体进行基因组测序,发现在甲群体中发生的9个基因突变在乙群体中均未发生,这些突变发生在9个基因的编码序列上,其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。为探究这7个突变基因与青蒿素抗药性的相关性,现从许多病人身上获取疟原虫样本,检测疟原虫对青蒿素的抗药性(与存活率正相关)并测序,以不抗青蒿素的疟原虫(乙)为对照,与对照的基因序列相同的设为野生型“+”,不同的设为突变型“-”,相关结果如表,下列相关说法正确的是( )
疟原虫
存活率(%)
基因1
基因2
基因3
基因4
基因5
基因6
基因7
对照
0.04
+
+
+
+
+
+
+
1
0.2
+
+
+
+
+
+
-
2
3.8
+
+
+
-
+
+
-
3
5.8
+
+
+
-
-
+
-
4
23.1
+
+
+
+
-
-
-
5
27.2
+
+
+
+
-
-
-
6
27.3
+
+
+
-
+
-
-
7
28.9
+
+
+
-
-
-
-
8
31.3
+
+
+
+
-
-
-
9
58.0
+
+
+
-
+
-
-
A. 疟原虫可以发生基因突变,但不能发生染色体变异
B. 7个基因中与抗性相关度最高的是基因7
C. 基因中的编码区发生碱基对替换但蛋白质的氨基酸顺序不变的原因只能是密码子的简并性
D. 据图表无法确定各基因之间是否符合孟德尔遗传定律
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫做基因突变。基因突变是产生新基因的途径,是生物变异的根本来源,为生物的进化提供了丰富的原材料。
【详解】A、疟原虫是单细胞的真核生物,含有染色体,可以发生基因突变或染色体变异,A错误;
B、与对照组相比,在有突变基因6和7的4~9组中,疟原虫的存活率都大幅提高,但在有突变基因7的1、2、3组中,疟原虫的存活率提高的幅度不大,故推测7个基因中与抗性相关度最高的是基因6,B错误;
C、基因中的编码区发生碱基对替换但蛋白质的氨基酸顺序不变的原因主要是密码子的简并性,还可能与碱基对替换位置为内含子(内含子转录的RNA不参与翻译)有关,C错误;
D、根据图表无法判断各基因的位置关系,所以无法确定各基因之间是否符合孟德尔遗传定律,D正确。
故选D。
11. 干旱胁迫下,草莓体内脱落酸(ABA)含量上升,使根尖生长素(IAA)含量降低,进而抑制根系生长。研究发现,5-氨基乙酰丙酸(ALA)能缓解ABA对草莓根系生长的抑制作用,为进一步明确机理,进行了相关实验,结果如图所示。细胞膜上的AUX1和PIN1分别是IAA 运进和运出细胞的载体,YUC是IAA合成关键酶。下列叙述错误的是( )
A. 草莓的内源生长素从形态学上端运输到下端的单方向运输称为极性运输
B. ALA能缓解ABA诱导的IAA含量下降
C. ABA可以抑制细胞分裂、抑制气孔关闭、维持种子休眠
D. ALA并未缓解ABA诱导的IAA合成下降,仅缓解ABA对PIN1表达的抑制
【答案】C
【解析】
【分析】生长素的运输方式:包括极性运输和非极性运输。极性运输是指生长素从形态学上端向形态学下端的运输,这是一种主动运输过程,需要消耗ATP。非极性运输则发生在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
【详解】A、生长素从形态学上端运输到下端这种单方向运输称为极性运输,A正确;
B、从图1结果可以看出,在ABA处理下IAA含量降低,而ABA+ALA处理时IAA含量有所上升,说明ALA能缓解ABA诱导的IAA含量下降,B正确;
C、ABA可以抑制细胞分裂、促进气孔关闭、维持种子休眠,C错误;
D、从图3中可以看出,ABA+ALA处理组与ABA组相比,IAA合成相关蛋白(YUC)表达量、AUXI表达量无明显变化,PINI表达量升高。AUXI是将IAA运进细胞的载体,PIN1是将IAA运出细胞的载体,表明ALA并未缓解ABA诱导的IAA合成下降,仅缓解ABA对PIN1表达的抑制,从而缓解ABA对IAA向根部极性运输的抑制,D正确。
故选C。
12. 正常情况下,当膀胱尿液充盈到一定量时,会引起脊髓排尿反射,同时会将信息传到大脑,若高级中枢决定憋尿,就会由交感神经控制,交感神经末梢释放神经递质去甲肾上腺素作用于β肾上腺素能受体使膀胱逼尿肌松弛,同时作用于α肾上腺素能受体使尿道内括约肌收缩,抑制尿液排出。当有意识排尿时,副交感神经末梢释放乙酰胆碱作用于M型胆碱能受体使逼尿肌收缩、尿道内括约肌舒张,促进排尿。下列叙述错误的是( )
A. β肾上腺素能受体和M型胆碱能受体为交感神经和副交感神经支配的效应器
B. 排尿反射的低级神经中枢在脊髓,排尿反射受高级中枢大脑的控制而促进或抑制排尿
C. 交感神经末梢释放的去甲肾上腺素作用效应不同取决于靶细胞与其结合的受体
D. 人在紧张时交感神经会兴奋,使膀胱逼尿肌松弛、尿道内括约肌收缩而阻止排尿
【答案】A
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧的结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【详解】A、受体不属于效应器,A错误;
B、排尿反射的低级神经中枢在脊髓,排尿反射受到高级中枢大脑的控制而促进或抑制排尿,B正确;
C、去甲肾上腺素作用于β肾上腺素能受体和作用于α肾上腺素能受体的效应不同,说明去甲肾上腺素作用效应由靶细胞与之结合的受体决定,C正确;
D、人在紧张时交感神经会兴奋,使膀胱逼尿肌松弛、尿道内括约肌收缩,进而抑制排尿,D正确。
故选A。
13. 人体内的细胞外液构成了体内细胞生活的液体环境,它是沟通组织细胞和机体与外界环境之间的媒介。如图为人体中a细胞及三种细胞外液间的物质交换关系,图中箭头代表物质交换方向。下列叙述正确的是( )
A. 若人体摄入的食盐过多,会引起甲的量减少,而a细胞内液量增加
B. 正常情况下,甲中的物质可通过毛细血管的静脉端重新吸收进入乙
C. 若局部毛细血管通透性增加,会导致血浆蛋白进入乙中,使乙增多
D. 给病人输入的NaCl及葡萄糖会等比例进入a细胞及甲、乙、丙中
【答案】B
【解析】
【分析】内环境的理化性质主要包括渗透压、pH和温度,其中血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-。
【详解】A、若人体摄入的食盐过多,会引起甲组织液渗透压增大,细胞失水,导致a细胞内液量减少,A错误;
B、甲与丙、丙与乙之间均为单向箭头,甲与乙之间为双向箭头,可确定甲为组织液、乙为血浆、丙为淋巴液。组织液与组织细胞之间可进行双向物质交换,由此可确定a细胞为组织细胞。正常情况下组织液中的物质会通过毛细血管的静脉端重新吸收进入血浆,B正确;
C、若局部毛细血管通透性增加,会导致血浆蛋白进入组织液甲中,使得组织液渗透压增加,水由血浆进入组织液,则组织液增多,C错误;
D、给病人输入的NaCl溶液与细胞外液的渗透压相等,细胞外液的渗透压90%来源于Na+和Cl-,输入的NaCl大部分在细胞外液(由甲、乙和丙组成),进入a(细胞内液)比较少,D错误。
故选B。
14. 生长素促进细胞伸长的机理过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞质的分裂
B. 生长素可直接与基因结合激活相应基因的表达而发挥作用
C. 细胞壁处H+浓度下降,细胞壁变疏松,有利于细胞伸长
D. 生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关
【答案】D
【解析】
【分析】生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而来的。起作用是促进细胞伸长,进而促进生长,生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育的种子。
【详解】A、生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞核的分裂,A错误;
B、生长素作为信号分子,其不会直接与基因结合激活相应基因的表达而发挥作用,而是需要一系列的信号转导起作用,B错误;
C、细胞壁处pH下降,H+浓度升高,在水解酶的催化下,细胞壁变疏松,有利于细胞伸长,C错误;
D、结合图示可知,生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关,进而表现为促进细胞伸长,D正确。
故选D。
15. 为了降低水体污染物,增加水体溶解氧,提高水产养殖效益,科研人员通过生态工程构建分隔式池塘生态系统,养殖模式如图所示。研究人员调查分析了该生态系统中第二营养级的能量流动情况,结果如下表(单位:KJ/(cm2·a)),第一、二营养级之间的能量传递效率为16.1%。下列叙述错误的是( )
同化饲料的能量
粪便中的能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸作用消耗的能量
206
162.7
853.8
756.2
A. 第二营养级摄入的能量是1772.7KJ/(cm2·a)
B. 第一营养级同化的能量是10000.0KJ/(cm2·a)
C. 分隔式池塘生态系统降低了不同鱼类的生态位重叠程度
D. 分隔式池塘生态工程主要遵循自生和整体的生态学原理
【答案】B
【解析】
【分析】能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程.能量流动特点:①单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动。②逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%;可用能量金字塔表示
【详解】A、第二营养级摄入的能量=同化量+粪便量=用于生长、发育和繁殖的能量+呼吸作用消耗的能量+粪便中的能量=853.8+756.2+162.7=1772.7KJ/(cm2·a),A正确;
B、第一、二营养级之间的能量传递效率为16.1%=第一营养级传递给第二营养级的能量÷第一营养级的同化量=(第二营养级的同化量-同化饲料的能量)÷第一营养级的同化量=(用于生长、发育和繁殖的能量+呼吸作用消耗的能量-同化饲料的能量)÷第一营养级的同化量=(853.8+756.2-206)÷第一营养级的同化量=1404÷第一营养级的同化量,则第一营养级同化的能量=1404÷16.1%=8720.5KJ/(cm2·a),B错误;
C、分隔式池塘生态系统使得不同鱼类占据不同的空间和资源,降低了不同鱼类的生态位重叠程度,C正确;
D、由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生,遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,分隔式池塘生态工程主要遵循自生和整体的生态学原理,D正确。
故选B。
16. 塑化剂(DEHP,化学式为C24H38O4)被很多国家认定为毒性化学物质,其生物毒性机理:具有抗雄性激素、雌性激素活性,进而影响生物体的生殖功能。如图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述正确的是( )
A. 初选之前需对培养基、培养皿和覆盖过塑料薄膜的土壤样品均进行湿热灭菌
B. 振荡培养的主要目的是增加溶液中的溶解氧,以满足降解菌细胞呼吸的需求
C. 图中固体培养基以DEHP为唯一碳源,图示均采用稀释涂布平板法进行接种
D. 培养若干天后,应选择DEHP含量高培养液进行接种以进一步扩增目的菌
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、接种前固体培养基和摇瓶内的培养基需进行湿热灭菌处理,以防杂菌污染,土壤不能灭菌,以免杀死所需微生物,A错误;
B、筛选过程中振荡培养的主要目的是增加溶液中的氧气,以满足降解菌细胞呼吸的需求,B正确;
C、稀释涂布平板法是将菌液接种至固体培养基上的一种分离培养微生物的方法,而图中有多次是接种至液体培养基中进行培养的,C错误;
D、培养若干天后,应选择培养瓶中DEHP含量低(说明被分解的多)的培养液接入新培养液中以扩增高效降解DEHP的菌株,D错误。
故选B。
17. 金黄色葡萄球菌是一种常见的致病微生物,其产生并分泌的β-内酰胺酶可使青霉素等药物水解而失去药效。β-内酰胺酶水解青霉素后产生的青霉素酸会使溶液pH下降。已知酚红试剂在酸性或中性时呈黄色,碱性时呈红色。下列叙述正确的是( )
A. 金黄色葡萄球菌的遗传物质主要是DNA
B. 金黄色葡萄球菌与青霉菌最主要的区别是有无染色体
C. 金黄色葡萄球菌产生并分泌β-内酰胺酶所需能量主要由线粒体提供
D. 利用酚红指示剂的颜色变化可初步判断青霉素发酵液中是否发生金黄色葡萄球菌感染
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】ABC、金黄色葡萄球菌为原核生物,遗传物质是DNA,没有线粒体等复杂的细胞器,金黄色葡萄球菌与青霉菌最主要的区别是没有以核膜为界限的细胞核,ABC错误;
D、酚红试剂在酸性或中性时呈黄色,碱性时呈红色,取适量青霉素发酵液加入酚红指示剂,若指示剂变黄,说明可能发生了金黄色葡萄球菌污染,D正确。
故选D。
18. 已经分化的体细胞核移植实验证明了细胞核的全能性,也表明了细胞在分化时并未从DNA中删除不需要的基因,而是甲基化关闭了它们的表达,且关闭的基因数量与分化程度成正相关。研究表明,DNA甲基化过程如下图所示。碱基C是甲基化的部位,相邻的C和G命名为CpG,中间小写的p代表两个碱基之间夹着的磷酸基团,有大量CpG集中出现的区域,被称作CpG岛。下列有关分析错误的是( )
A. 精子和卵细胞未分化,故其DNA未被甲基化
B. 细胞分化程度越高,甲基化的程度也越高
C. 甲基化影响了RNA聚合酶识别并结合启动子
D. 核移植实验证明,DNA甲基化可以被擦除
【答案】A
【解析】
【分析】表观遗传学的主要特点:
1、可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传;
2、可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节;
3、没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
【详解】A、精子和卵细胞属于已分化的生殖细胞,其DNA在形成过程中会经历甲基化重编程,生殖细胞的未分化状态与DNA甲基化无关,A错误;
B、根据题意信息可知,关闭的基因数量与分化程度正相关,而甲基化是关闭基因表达的主要机制。分化程度越高,细胞功能越特化,需关闭的基因越多,甲基化程度自然越高,B正确;
C、根据题意信息可知,启动子区的CpG岛若被甲基化,会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合(甲基化改变DNA空间结构或招募抑制性蛋白),从而抑制转录。说明甲基化影响了RNA聚合酶识别并结合启动子,C正确;
D、核移植实验中,体细胞核在卵母细胞质的环境下发生去甲基化(表观遗传重编程),使原本关闭的基因重新激活,证明甲基化状态是可逆的,能够被擦除或重置,D正确。
故选A。
19. 转基因抗草甘膦作物,如转基因的匍匐剪股颖(存在抗草甘膦的EPSPS基因)的大面积种植可以给我们带来巨大的经济效益,伴随而来的生态风险也引起了人们广泛关注。研究人员将一高尔夫球场作为控制区,种入转基因甘膦匍匐剪股颖,在控制区外不同位点(如图所示)种植了若干株非转基因的匍匐剪股颖和亲缘物种作为哨兵植物。为确定转基因作物向其同种或亲缘物种转移EPSPS基因的情况,一段时间后需将用于监测的哨兵植物的种子收集并培育成幼苗。下列叙述错误的是( )
A. 检测EPSPS基因流入幼苗的方法为提取幼苗叶片中的DNA为模板,利用针对EPSPS基因设计的特定引物进行PCR并电泳
B. 推测哨兵植物主要放置在顺风向的原因是花粉可以随风传播到较远的距离,从而造成基因流动
C. 可以通过设置隔离带来防止转基因花粉传播到其他植物
D. 可将圆锥花序直接浸没在含农杆菌的溶液中一段时间,然后培养植株即可获得转基因匍匐剪股颖
【答案】D
【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:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【详解】A、要检测EPSPS基因是否流入幼苗,提取幼苗叶片中的DNA作为模板是合理的。 利用针对EPSPS基因设计的特定引物进行PCR,可以扩增出EPSPS基因片段,再通过电泳分离和检测,能够判断是否存在该基因,A正确;
B、花粉可以随风传播,顺风时传播距离会更远。 将哨兵植物放置在顺风方向,更有可能捕获到因花粉传播而带来的基因流动情况,以此监测转基因作物基因是否转移到其他植物中,B正确;
C、设置隔离带能够在一定程度上阻挡转基因花粉的传播路径。 从而阻止转基因花粉传播到其他植物,减少基因漂移等生态风险,C正确;
D、仅仅将圆锥花序直接浸没在含农杆菌的溶液中一段时间,然后培养植株,这种操作不一定能成功获得转基因匍匐剪股颖。 因为农杆菌介导的转化过程较为复杂,还需要考虑农杆菌的转化效率、植物的组织培养条件等多种因素,并非如此简单的操作就能完成,D错误。
故选D。
20. 某湖泊中野生睡莲存在“昼夜花色变化”现象:晨间为白色,午后转为淡蓝,傍晚恢复白色。为探究此现象与光照强度及细胞液pH是否有关,设计实验如下:取生理状况一致的睡莲若干,随机均分为3组:A组:自然光照(0-2000lx),B组:恒定弱光(500lx),C组:恒定强光(2000lx)每隔3小时取样检测花瓣细胞液pH,并统计花色变化比例,结果如下表:
组别
细胞液pH范围
出现淡蓝色花的时间占比
A组
5.2~6.8
72%
B组
6.5~7.1
8%
C组
4.9~5.6
93%
对实验结果解释不合理的是( )
A. 光合作用色素含量变化引起花色改变,强光促进其分解导致蓝色显现
B. 细胞液pH降低可能使液泡中的色素结构改变,反射光波长发生偏移
C 恒定光照可能导致光合作用与细胞呼吸速率比例改变,引起花色变化比例不同
D. 适当降低pH、提高光照强度,可以增加淡蓝花的时间占比
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用过程中的暗反应阶段,二氧化碳会与五碳化合物结合形成三碳化合物,三碳化合物经还原后可以形成碳水化合物或五碳化合物。
【详解】A、花色的改变是由于液泡中花青素的改变引起的,而不是光合色素改变引起,A错误;
B、从表格数据可以看出,不同组细胞液pH不同,出现淡蓝色花的时间占比也不同,细胞液pH降低时(如C组4.9 - 5.6,出现淡蓝色花时间占比93% ),出现淡蓝色花的时间占比增加,说明细胞液pH降低可能使液泡中的色素结构改变,反射光波长发生偏移,从而导致花色变化,该选项合理,B正确;
C、不同光照强度下,光合作用与细胞呼吸速率会有所不同。 这可能会引起细胞液pH改变,最终导致花色变化比例不同,C正确;
D、从表格数据能看出,C组pH相对较低(4.9 - 5.6 )且光照强度强(2000lx ),出现淡蓝色花的时间占比高(93% ),A组pH范围5.2 - 6.8,光照为自然光照(0 - 2000lx ),出现淡蓝色花时间占比72%,B组pH 6.5 - 7.1,光照弱(500lx ),出现淡蓝色花时间占比8%,综合来看,适当降低pH、提高光照强度,可以增加淡蓝花的时间占比,D正确。
故选A。
二、不定项选择题
21. 下列关于农谚中涉及的生物学原理,叙述正确的是( )
A. “玉米带大豆,十年九不漏”,体现合理密植通过提高光合作用速率来提高产量
B. “稻如莺色红,全得水来供”,体现合理灌溉能促进水稻的光合作用来提高产量
C. “勤除草,谷粒饱”,体现除草可减少其对阳光、空间等资源的竞争来提高产量
D. “春天粪堆密,秋后粮铺地”,体现植物吸收利用粪堆中小分子有机物来提高产量
【答案】BC
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素包括:光照强度、二氧化碳浓度、温度等;影响光合作用的内因包括色素的含量,酶的数量等。
【详解】A、豆科植物的根瘤中,有能固氮的根瘤菌与之共生,根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质,能提高土壤氮含量,“玉米带大豆,十年九不漏”,与豆科植物共生的根瘤菌能提高土壤氮含量有关,A错误;
B、水是光合作用的原料,适宜的水分能促进水稻的光合作用,因此合理灌溉能促进水稻的光合作用来提高产量,B正确;
C、农田杂草和农作物都是生产者,需要进行光合作用,农田杂草过多会与农作物竞争阳光和二氧化碳,以及土壤中的矿质元素等,使农作物的光合作用下降,从而降低产量,因此“勤除草,谷粒饱”,体现除草可减少其对阳光、空间等资源的竞争来提高产量,C正确;
D、植物不能直接吸收粪堆中的有机物,D错误。
故选BC。
22. 家蚕的性别决定方式为ZW型,其卵(受精卵)的颜色由两对等位基因A/a、B/b控制,a基因纯合时卵表现为杏黄色,b基因纯合时卵表现为黄褐色,a基因和b基因均纯合则为黄色,其他基因型表现为黑色。为探究两对等位基因的遗传规律(不考虑Z、W的同源区段),实验杂交方案及结果如下表。下列有关叙述错误的是( )
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例
甲
杏黄色卵(雌)×黄褐色卵(雄)
杏黄色卵:黄褐色卵:黑色卵:黄色卵=1:1:1:1
乙
杏黄色卵(雄)×黄褐色卵(雌)
杏黄色卵:黄褐色卵:黑色卵:黄色卵=1:1:1:1
A. 甲、乙两组实验结果说明A/a、B/b位于非同源染色体上
B. 若乙组F1黑色和黄褐色卵都仅孵育为雄蚕,则说明仅A/a基因位于Z染色体上
C. 若两组F1中各种颜色的卵孵育后均有雄蚕和雌蚕,则说明两对等位基因均位于常染色体上
D. 若仅B/b位于Z染色体上,则甲、乙组F1相同表型中的雌雄比例相同
【答案】AD
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体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;
2、基因自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,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、表中甲、乙两组实验互为正交和反交实验,两对等位基因无论是否遵循自由组合定律,得到的F1都有相同的表型及比例,因此不能判断A/a、B/b基因是否位于非同源染色体上,A错误;
B、若乙组F1黑色和黄褐色卵都仅孵育为雄蚕,说明卵色与性别有关,若仅A/a基因位于Z染色体上,则乙组亲本的基因型为bbZAW、BbZaZa,则子代的基因型有BbZAZa、bbZAZa、BbZaW、bbZaW,其中黑色和黄褐色卵都孵育为雄蚕,而仅B/b基因位于Z染色体上,不会出现乙组F1黑色和黄褐色卵都孵育为雄蚕的情况,B正确;
C、若两组F1中各种颜色的卵孵育后均有雄蚕和雌蚕,则说明两对等位基因均位于常染色体上,C正确;
D、若仅B/b基因位于Z染色体上,则甲组亲本的基因型为aaZBW、AaZbZb,子代的基因型有AaZBZb、AaZbW、aaZBZb、aaZbW,其表型及比例为黑色卵(雄):黄褐色卵(雌):杏黄色卵(雄):黄色卵(雌)=1:1:1:1;乙组亲本的基因型为aaZBW、AaZbW,其杂交后代的基因型为AaZBZb和AaZBW(黑色雄、雌)、aaZBZb和aaZBW(杏黄色雄、雌)、AaZbZb和AaZbW(黄褐色雄、雌)、aaZbZb、aaZbW(黄色雄、雌),D错误。
故选AD。
23. 登革热由登革病毒(有四种血清型:]DENV-1、DENV-2、DENV-3、DENV-4))感染引起,因存在抗体依赖的增强作用(ADE),患者病愈后再感染不同的血清型可能会引发更严重的登革出血热(DHF)或登革休克综合征(DSS)。其部分机制如下图(以DENV-1和DENV-2为例),下列相关叙述正确的是( )
A. a过程需要APC内溶菌酶的参与,b、c过程细胞膜间进行信息交流的方式相同
B. c过程的信号是抗原信息,d过程导致的“病毒被中和”是指病原体被彻底消灭
C. 参与d过程和e过程的是同种抗体,中和DENV-2需要其他种类的抗体
D. 推测f过程“更容易侵染”的原因可能是APC表面存在识别抗体的受体
【答案】CD
【解析】
【分析】体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,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,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
【详解】A、a过程为抗原呈递细胞吞噬处理呈递可以APC内溶酶体将抗原降解成肽,b过程为APC与辅助性T细胞接触,c过程为辅助性T细胞与B细胞结合,b、c过程细胞膜间进行信息交流的方式相同,A错误;
B、d过程导致的“病毒被中和”是指病毒与抗体结合后失去进一步侵染宿主细胞的能力,B错误;
C、参与d过程和e过程的是同一种浆细胞分泌的同种抗体,DENV-2与DENV-1是不同的登革病毒,中和DENV-2需要其他种类的抗体,C正确;
D、APC表面存在识别抗体的受体,可能导致f过程“更容易侵染,D正确。
故选CD。
24. 为实现“碳达峰”“碳中和”目标(“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消 CO2排放总量,实现相对“零排放”),我国科研人员采取了“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。图为某生态系统碳元素流动模型,图中数字表示生理过程或化学反应过程。下列叙述正确的是( )
A. 图中生态系统的基石是A,B在生态系统的物质循环中具有重要作用
B. 若图中⑧=①+②+③+④,则达成“碳中和”
C. 图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑨
D. 植树造林、使用清洁能源等都是达成碳减排的重要措施
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动的过程;
2、物质循环的特点:(1)全球性;(2)往复循环;(3)反复利用;
3、分析题图:A是生产者,B是消费者,C是分解者,D是大气中的CO2库。
【详解】A、由图可知,ABC都有箭头指向D,故D是大气中的CO2库。D有箭头指向A,故A是生产者,是生态系统的基石;遗体残骸能被C利用,故C为分解者,B是消费者,在生态系统的物质循环中具有重要作用,A正确;
B、“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”,用图中数字构建数学模型即为⑧=①+②+③+④,B正确;
C、碳元素在生物群落间以含碳有机物形式流动,在图中的序号是⑤⑥⑦⑨,C正确;
D、植树造林是“碳捕集”的重要措施,D错误。
故选ABC。
25. 下列关于实验操作和方法的叙述,正确的是( )
A. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
B. “探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,预实验的作用是减小实验误差
C. 采用样方法调查种群密度时,需在目标个体集中分布的区域划定样方
D. “菊花组织培养”实验中,挑出的愈伤组织先转接到生芽培养基,生芽后再转接到生根培养基
【答案】D
【解析】
【分析】1、在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态,第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离 状态,第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态,三次观察都只需用低倍显微镜观察。
2、样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度。
【详解】A、探究植物细胞的吸水和失水实验中,整个过程只需用低倍显微镜观察细胞质壁分离以及质壁分离复原,A错误;
B、预实验开始前进行预实验是为进一步的实验摸索出较为可靠的探究范围, 以避免由于设计不当,盲目开展实验,不是为了减少实验误差,B错误;
C、采用样方法调查种群密度时,取样关键是随机取样,C错误;
D、诱导愈伤组织形成试管苗的过程,需要将生长良好的愈份组织先转接到诱导生芽的培养基上,长出芽后,再将其转接到诱导生根的培养基上,进一步诱导生根,D正确。
故选D。
26. 如是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值(P/R)与光照强度的关系,同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量,结果如下表所示(+多表示量多)。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合,构成光合复合体PSⅡ(可使水发生光解)。
植物
光照强度
a
b
c
d
e
f
小麦
F蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
氧气释放速率
++
++++
++++++
++++
++
+
玉米
F蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
氧气释放速率
+
++
+++++
+++++
++++
++++
(1)纸层析法分离光合色素所依据的原理是__________________。离滤液细线最远的色素是_______________,PSⅡ中的叶绿素a在转化光能中起到关键作用,叶绿素a在光能激发下失去电子,并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流,并由电子流驱动生成NADPH和ATP,据此分析,在光反应过程中,能量类型的转换过程是_________。
(2)结合表中信息分析,在图中的d光强下,玉米叶的总光合速率_________(填“大于”、“等于”或“小于”)小麦叶的总光合速率。
(3)D1蛋白极易受到强光破坏,被破坏的D1蛋白降解后,空出相应的位置,新合成的DI蛋白才能占据相应位置,使PSⅡ得以修复。叶绿素酶(CLH)可催化叶绿素a降解,结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。
a.据此,结合表中信息分析,在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是_________。
b.请选择Ⅰ~VI 中的字母填入下表①②③④横线处,补充实验设计,为上述研究人员的观点提供支持证据。
组别
实验材料
处理条件
添加物
实验结果
第1组
Ⅰ
强光处理一段时间
VII
第2组
①____
Ⅳ
②____
第3组
③____
④____
VII
Ⅰ、WT(野生型)植株的叶肉细胞提取物 Ⅱ、仅CLH缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
Ⅲ、F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
Ⅳ、只添加CLH V、只添加F蛋白 Ⅵ、添加CLH和F蛋白
Ⅶ、D1含量下降 Ⅷ、D1含量未下降
【答案】(1) ①. 4种色素色素在层析液中的溶液度不同(4种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同) ②. 胡萝卜素 ③. 光能→电能→化学能
(2)大于 (3) ①. a.强光下,玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F,二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解,使PSⅡ更快恢复。 ②. Ⅲ ③. VⅢ ④. Ⅲ ⑤. VI
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:(1)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)。还原型辅酶Ⅱ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;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。(2)暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
【小问1详解】
纸层析法分离光合色素所依据的原理是4种色素色素在层析液中的溶液度不同,溶解度越大,随层析液在滤纸上扩散速度越快,其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大,离滤液细线最远。叶绿素a在光能激发下失去电子,并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流,并由电子流驱动生成NADPH和ATP,据此可知在光反应过程中,能量类型的转换过程是光能→电能→ATP和NADPH中的活跃的化学能。
【小问2详解】
结合表中信息分析,在图1中的d光强下,玉米的氧气释放速率大于小麦的氧气释放速率,说明玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率,在d光照强度下,玉米的总光合速率与呼吸速率的比值=小麦的总光合速率与呼吸速率的比值,已知总光合速率=净光合速率+呼吸速率,可得方程式(玉米的净光合速率+玉米的呼吸速率)/玉米的呼吸速率=(小麦的净光合速率+小麦的呼吸速率)/小麦的呼吸速率,可转化为玉米的净光合速率/玉米的呼吸速率=小麦的净光合速率/小麦的呼吸速率,已知玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率,说明玉米的呼吸速率也大于小麦的呼吸速率,故玉米叶的总光合速率大于小麦叶的总光合速率。
【小问3详解】
a:在强光下,玉米中的D1蛋白含量高于小麦,叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合,构成光合复合体PSⅡ,光合复合体PSⅡ可使水发生光解产生氧气。且玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F蛋白,二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解,使PSⅡ更快恢复。
b:D1蛋白极易受到强光破坏,被破坏的D1蛋白降解后,空出相应的位置,新合成的D1蛋白才能占据相应位置,使PSII得以修复。已知CLH蛋白参与PSI的修复,科研人员通过分析推测:CLH与F蛋白结合后才能催化被破坏的D1蛋白的降解。实验设计要遵循单一变量原则、对照原则、等量原则。结合题干提示,第1组的实验材料为对照组,为WT(野生型)植株的叶肉细胞提取物,第2组的实验材料为F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物,添加物题干提示是只添加CLH,实验结果D1蛋白含量未下降;第3组的实验材料也为F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物,添加物发生改变,是添加CLH和F蛋白,实验结果题干提示是D1蛋白含量下降,综合以上对照分析:该实验能为CLH与F蛋白结合后才能催化被破坏的D1蛋白的降解提供一定的支持证据。
27. 已知控制果蝇翅色的基因在3号染色体上且野生型果蝇翅色是无色透明的。现利用一对野生型果蝇进行杂交实验。回答下列问题。
(1)若F1绿色翅:无色翅=1:3,则_____为隐性性状,令F1中所有无色翅果蝇随机交配,则F2无色翅果蝇中纯合子的比例为_____。
(2)果蝇的体色黄身(A)对灰身(a)为显性,翅形长翅(B)对残翅(b)为显性,均在常染色体上。现用另一对纯合果蝇杂交,因某种精子没有受精能力,导致F2的4种表型比例为5:3:3:1,则亲本的杂交组合可能为_____,F2黄身长翅果蝇中双杂合子个体占_____。若用F1中的雄果蝇进行测交,则其子代有_____种表型。
(3)果蝇的红眼(+)为野生型,突变基因w控制白眼、apr控制杏色眼,且均位于X染色体上。为确定w和apr是控制同一性状的两个不同基因的突变,还是同一个基因内不同位点的突变,科研人员进行了相关实验,在双突变杂合子中,w和apr发生突变的位点存在四种可能,如图1中所示。回答下列问题。
突变基因
杂合子表现型
纯合子表现型
w
红眼
白眼
apr
红眼
杏色眼
①若w和apr的突变来自同一基因且位于_____(填“同一”或“不同”)染色体上时,果蝇眼色表现为红眼性状。与该表现型相同的还有图1中_____。
②科研人员进行了图2所示的杂交实验,以此确定两个基因突变的位点。
a.根据子一代中雌性个体表现型,可以确定w和apr发生突变的是_____,预期F2的表现型及其比例:_____。
b.实验发现,在F2代群体中除上述表现型外还出现1/1000红眼果蝇,推测红眼性状不是基因突变的结果,判断的理由是_____。
③基于上述研究,分析F2代群体中红眼果蝇出现的原因是_____。
【答案】(1) ①. 绿色翅 ②. 1/2##50%
(2) ①. AAbb、aaBB ②. 3/5##60% ③. 3##三
(3) ①. 同一 ②. 丙和丁 ③. 不同染色体上的同一基因的不同位点突变 ④. 杏色眼:浅杏色眼:白眼=2:1:1 ⑤. 基因突变的频率是很低的 ⑥. F1代中的雌性浅杏色眼果蝇在减数分裂四分体时期,apr和w所在的非姐妹染色单体之间发生交换,产生一定比例的重组型配子
【解析】
【分析】1、果蝇作为常用遗传实验材料的优点:易于培养、繁殖快、产生的后代多、染色体数目少且大、相对性状易于区分等。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的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;同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是和性别相关联,叫伴性遗传,判断是否属于伴性遗传的方法是看后代的表现型是否与性别有关。
【小问1详解】
根据题意,F1绿色翅:无色翅=1:3,则绿色翅是隐性性状,令F1中所有无色翅果蝇随机交配,用A/a表示无色翅和绿色翅,则F1的基因型为1/3AA、2/3Aa,F1中所有无色翅果蝇随机交配,雌配子的比例为2/3A、1/3a,则F2的基因型及比例为则4/9AA、4/9Aa、1/9aa,F2无色翅果蝇中纯合子的比例为1/2。
【小问2详解】
根据题意,现用另一对纯合果蝇杂交,因某种精子没有受精能力,导致F2的4种表型比例为5:3:3:1,这个比例为9:3:3:1比例的异常变化,因此F1的基因型为AaBb,推测出是雄性亲本的含AB的精子无受精能力,则亲本的杂交组合为AAbb、aaBB,F2黄身长翅果蝇的基因型及比例为3/5AaBb、1/5AaBB、1/5AABb,因此F2中双杂合子个体占3/5,若用F1中的雄果蝇进行测交,即AaBb×aabb,由于雄果蝇产生的含AB的配子无受精能力,则其子代基因型为Aabb、aaBb、aabb,表型为黄身残翅、灰身长翅、灰身残翅三种。
【小问3详解】
①若w和apr的突变来自同一基因且位于同一染色体上时(如甲),由于另一条染色体上有正常的基因,能表达出红眼性状。与该表现型相同的还有图1中丙和丁,因为丙中一条X染色体上有一个正常基因1和一个正常基因2,而丁中两条X染色体上分别有一个正常基因1和一个正常基因2,都能表达出红眼性状。
②a.科研人员进行杂交实验,子一代中雌性个体表现为浅杏色,雄性个体为杏色,说明两个突变基因都影响红眼基因的表达,可确定w和apr发生突变的是同一基因位点且位于不同染色体上。P(亲本)组合为XaprXapr×XWY,(子一代)的基因型为XaprXW和XaprY,推测F2的基因型及其比例为XaprXapr:XaprY:XaprXW:XWY,预期的表现型及其比例为杏色眼:浅杏色眼:白眼=2:1:1。
b.实验发现代群体中除上述表现型外还出现红眼果蝇,由于基因突变频率极低,一般不会出现如此高比例的红眼果蝇,所以推测红眼性状不是基因突变的结果。
③基于上述研究,F2群体中红眼果蝇出现的原因可能是F1代中的雌性浅杏色眼果蝇在减数分裂四分体时期,apr和w所在的非姐妹染色单体之间发生交换,产生一定比例的重组型配子。
28. 脂肪是膳食中重要的能量来源,但摄入过多会导致肥胖。我国研究人员初步证实,脂肪在肠道中的吸收过程受脑到肠道的神经调控。研究发现,延髓灰质中的迷走神经背侧运动核(DMV)是参与该调控的重要神经中枢。回答以下问题:
(1)进食后,消化道接受食物刺激到产生饱腹感的过程属于______。(填“条件反射”、“非条件反射”或“两者均不是”)。
(2)迷走神经属于混合神经,其中的传出神经主要是副交感神经,对循环、呼吸、消化等生理过程有重要调节作用。迷走神经兴奋将引起机体的代谢变化可能包括______。
A. 心脏搏动加快加强 B. 呼吸变慢变浅
C. 胃肠蠕动变快变强 D. 肾上腺素分泌增加
(3)研究人员给两组小鼠喂食高脂肪食物,一段时间后,特异性抑制实验组小鼠延髓中DMV神经元,构建小鼠模型(实验组),对照组小鼠不作相应处理。随后,检测两组小鼠体重变化(图1),通过口服脂肪耐量试验(OFTT)检测两组小鼠血浆甘油三酯含量变化(图2)。此外,检测两组小鼠粪便中甘油三酯含量、空肠(小肠的部分结构)上皮细胞微绒毛长度、空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平(表)。
注:OFTT为禁食后,每只小鼠经口灌胃200μl橄榄油,分别在0、1、2和4小时采血检测血浆甘油三酯含量。
组别
粪便中甘油三酯含量(μmol)
空肠上皮细胞微绒毛长度(nm)
空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平
对照组
0.43
1050
1.08
实验组
0.95
630
0.5
①根据相关材料和图1、2分析,实验组小鼠抑制DMV神经元后,体重、血浆甘油三酯含量变化情况是______,请结合表数据推测可能的生理机制______。
②野葛中含有大量葛根素,研究发现,葛根素与GABA(神经递质)受体结合,显著抑制延髓DMV神经元的活动。葛根素与DMV神经元上GABA受体结合,引起Cl-内流,此时DMV神经元______。
A.膜外K+浓度高于膜内
B.膜外Na+浓度高于膜内
C.膜电位表现为外正内负
D.膜电位的变化与其选择透过性密切相关
(4)结合本实验的研究成果,提出控制体重的合理化建议______(答出一条即可)。
【答案】(1)两者均不是
(2)BC (3) ①. 体重明显降低、血浆甘油三酯含量略有升高 ②. 推测可能是由于实验组小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度减小,微绒毛相关基因转录水平降低,空肠上皮细胞结构改变导致其对脂质吸收减少,更多的甘油三酯通过粪便排出,从而使得实验组小鼠的体重和血浆甘油三酯含量明显低于对照组 ③. BCD
(4)使用葛根素(或者类似药物)抑制DMV神经元的活动
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【小问1详解】
进食后,消化道接受食物刺激到产生饱腹感(大脑皮层产生的)的过程未经过完成的反射弧,既不属于条件反射,也不属于非条件反射。
【小问2详解】
交感神经会引起心脏跳动加快、肾上腺素分泌增加,而副交感神经会引起机体呼吸变慢变浅、胃肠蠕动变快变强,AD错误,BC正确。
故选BC。
【小问3详解】
①根据相关材料和图2分析,实验组小鼠抑制DMV神经元后,体重、血浆甘油三酯含量变化情况是抑制DMV神经元后,实验组小鼠体重明显降低、血浆甘油三酯含量略有升高,但增加幅度明显小于对照组。可能的生理机制是由于实验组小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度减小,微绒毛相关基因转录水平降低,空肠上皮细胞结构改变导致其对脂质吸收减少,更多的甘油三酯通过粪便排出,从而使得实验组小鼠的体重和血浆甘油三酯含量明显低于对照组。
②葛根素与DMV神经元上GABA受体结合,引起Cl-内流,此时
A、DMV神经元膜外K+浓度始终低于膜内,A错误;
B、膜外Na+浓度始终高于膜内,B正确;
C、膜电位表现为外正内负的静息电位,C正确;
D、膜电位的变化涉及相关离子的跨膜运输,与其选择透过性密切相关,D正确。
故选BCD。
【小问4详解】
根据实验可知,使用葛根素(或者类似药物)会抑制DMV神经元的活动,会引起体重下降和血清中甘油三酯的量下降,所以要控制体重,可以使用葛根素(或者类似药物)抑制DMV神经元的活动。
【点睛】解答本题的关键是在掌握教材中基础知识的前提下,正确的分析图示信息。
29. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
蜘蛛的捕食策略
传统认为结网蜘蛛的捕食策略仅仅是“守网待虫”。深入研究发现结网蜘蛛不仅可以利用身体和蛛丝的颜色吸引猎物,还会在蛛网上做各种装饰物吸引猎物,更有一些结网蜘蛛能利用生活在其网上的体色鲜艳的“盗寄生”蜘蛛来吸引猎物。
我国科学家发现大腹圆蛛的蛛网上的边褐端黑萤多是雄性。边褐端黑萤是一种萤火虫,雄虫有两节发光器,雌虫只有一节。进一步观察发现,大腹圆蛛在捕到猎物后通常会用丝将猎物整个裹住,直接取食。但捕到边褐端黑萤后,并不急于享用美食,而是裹住此萤大部分身体,仅露出腹部的发光器。大腹圆蛛通过多种操控策略,使雄萤只有一节发光器能发光。检测三种情况萤火虫的闪光信号,结果如下图。
分析3种闪光信号,研究者认为这可能是一种新的捕食策略:蜘蛛通过操控触网的雄萤,使其闪光信号改变,从而获得更多猎物。
(1)结网蜘蛛和“盗寄生”蜘蛛的种间关系是________。这是利用________信息调节生物的种间关系,进而维持________的平衡与稳定。
(2)研究者认为大腹圆蛛能捕获更多雄萤的策略是用萤火虫“钓”萤火虫,依据是________。
(3)为验证这种新的捕食策略,请完善下表中的实验设计(填写字母)。
组别
实验材料
预期结果
对照组
a、e
g、i
实验组1
_______
_______
实验组2
________
_______
a.正常发光的雄性边褐端黑萤
b.正常发光的雌性边褐端黑萤
c.发光器涂黑的雄性边褐端黑萤
d.发光器涂黑的雌性边褐端黑萤
e.有大腹圆蛛的蜘蛛网
f.无大腹圆蛛的蜘蛛网
g.不直接取食,出现操控行为
h.直接取食,不出现操控行为
i.更多雄萤触网
j.很少或者几乎没有吸引到雄萤触网
为进一步确定影响雄萤闪光信号的是大腹圆蛛的毒液还是其咬击行为,实验组的操作是_______,检测闪光信号并与对照组对比。
(4)从物质与能量或进化与适应的角度,分析大腹圆蛛新捕食策略的优势_______。
【答案】(1) ①. 原始合作 ②. 物理信息 ③. 生态系统
(2)雄萤被捕获操控后的闪光信号比飞翔时减弱,接近雌萤的信号
(3) ①. ce ②. j ③. af ④. j ⑤. 将大腹圆蛛的毒液注射到雄萤体内/模拟大腹圆蛛咬击雄萤
(4)物质与能量:该捕食策略使大腹圆蛛消耗更少能量,获得更多的食物(物质与能量)。进化与适应:该捕食策略是大腹圆蛛进化的结果,利于提高其生存和繁殖能力,更好地适应环境。
【解析】
【分析】原始合作:两种生物共同生活在一起时.双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。捕食关系:一种生物以另一种生物为食的种间关系。前者谓之捕食者,后者谓被捕食者。种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
【小问1详解】
原始合作是指两种生物共同生活在一起时.双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。结网蜘蛛利用“盗寄生”蜘蛛体色鲜艳来吸引猎物,“盗寄生”蜘蛛在结网蜘蛛的蛛网上生活,二者的种间关系是原始合作。物理信息(如颜色等)调节生物种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问2详解】
从图中可以看出,触网并被操控的雄萤的闪光信号比飞翔时减弱,接近雌萤的信号,这就使得雄萤有可能被这种信号吸引而触网,因此研究者认为大腹圆蛛能捕获更多雄萤的策略是用萤火虫“钓”萤火虫。
【小问3详解】
对照组是正常发光的雄性边褐端黑萤(a)和有大腹圆蛛的蜘蛛网(e),预期结果是不直接取食,出现操控行为(g)且更多雄萤触网(i)。
实验组1要探究发光对吸引雄萤的影响,所以实验材料应是发光器涂黑的雄性边褐端黑萤(c)和有大腹圆蛛的蜘蛛网(e),大腹圆蛛不直接捕食发光器涂黑的雄性边褐端黑萤,而是操控,只是操控没效果,所以几乎没有吸引到雄萤触网(j)。
实验组2要排除大腹圆蛛的影响,实验材料是正常发光的雄性边褐端黑萤(a)和无大腹圆蛛的蜘蛛网(f),预期结果是很少或者几乎没有吸引到雄萤触网(j)。
为进一步确定影响雄萤闪光信号的是大腹圆蛛的毒液还是其咬击行为,实验组的操作是将大腹圆蛛的毒液注射到雄萤体内或模拟大腹圆蛛咬击雄萤,检测闪光信号并与对照组对比。
【小问4详解】
从物质与能量角度:大腹圆蛛通过这种新捕食策略,利用雄萤的闪光信号吸引更多雄萤,增加了获取食物(物质和能量)的机会,该捕食策略使大腹圆蛛消耗更少能量,获得更多的食物。从进化与适应角度:这种新策略是大腹圆蛛在长期进化过程中形成的对环境的一种适应,利于提高其生存和繁殖能力,更好地适应环境。
30. 抗原检测技术在病毒感染筛查、病毒类型判断等多个方面均有应用,但传统检测技术成本较高。为降低成本,需开发新型抗原检测技术。我国科研人员以人畜共患的口蹄疫病毒FMDV为材料,将抗FMDV纳米抗体Nb205和抗鸡醛化红细胞(cRBC)纳米抗体NbRBC48的基因片段连接,构建双特异纳米抗体Nb205-48,利用Nb205-48建立可用于FMDV抗原检测的血凝方法。
(1)科研人员采用重叠延伸PCR技术构建Nb205和NbRBC48融合基因,具体路线如图。本实验中linker为含6个氨基酸序列的连接肽,部分PCR引物见下表。
引物名称
引物序列(5′→3′)
P1
CATATGGATGATGATGATGATGAG(有下划线的为NdeⅠ限制酶切位点)
P2
GACCCCAGCTCCAAAGCTCCCAAAGCTCCCAACGGTCACTTGGGT
P3
AGCTTTGGAGCTGGGGTCTTCGCTGTGGTGGAGTCTGGGGGAGGC
P4
GCGGCCGCTGAGGAGACGGT(有下划线的为NotⅠ限制酶切位点)
①两个不同的基因得以融合的结构基础是_________。
②重叠延伸PCR技术是先分别PCR获得目的链1和目的链2,然后使用引物_________进行PCR获得融合基因。引物P2中决定linker的碱基序列是5′-_________-3′。
③在构建基因表达载体时,需用限制酶_________对质粒和Nb205-linker-NbRBC48融合基因进行酶切。
(2)科研人员将重组质粒导入大肠杆菌表达并纯化获得双特异纳米抗体Nb205-48,并对融合双抗的敏感性进行了检测,结果见图。结果表明_________,说明融合双抗构建成功。
(3)在对融合双抗Nb205-48进行推广前,还需进行的研究有_________。
【答案】(1) ①. DNA分子具有双螺旋结构 ②. P1和P4 ③. 5′-GACCCCAGCTCCAAAGCT-3′ ④. NdeⅠ、NotⅠ
(2)Nb205-48可同时与FMDV及cRBC反应,且反应性能与Nb205和NbRBC48无明显差异
(3)与传统检测方法进行灵敏度/准确性/效率比较(检测方法的稳定性;与其他病毒有无交叉反应等)
【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
①基因是有遗传效应的DNA片段,两个不同的基因得以融合的结构基础是具有相似的DNA结构,即DNA分子具有双螺旋结构。
②结合图示可知,先分别用(P1、P2)与(P3、P4)扩增得到目的链1和目的链2,再仅使用P1、P4进行第二轮PCR即能获得融合基因;引物需要与模板的3'端结合,据图可知,引物P2中决定linker的碱基序列是5′-GACCCCAGCTCCAAAGCT-3′,这段序列编码了连接肽的氨基酸序列,确保两个基因片段能够正确连接。
③在构建基因表达载体时,需要使用限制酶对质粒和融合基因进行酶切,以便将融合基因插入到质粒中。根据引物P1和P4的序列,P1中含有NdeⅠ限制酶切位点(CATATG),P4中含有NotⅠ限制酶切位点(GCGGCCGC)。因此,需要使用NdeⅠ和NotⅠ这两种限制酶对质粒和融合基因进行酶切,确保融合基因能够正确插入到质粒中。
【小问2详解】
分析题图,与缓冲液相比,Nb205-48组别的FMDV和cRBC含量均显著升高,说明Nb205-48可同时与FMDV及cRBC反应,且反应性能与Nb205和NbRBC48无明显差异这一结果验证了双特异纳米抗体的功能,表明其能够用于FMDV抗原的检测。
【小问3详解】
在对融合双抗Nb205-48进行推广前,还需进行的研究有灵敏度/准确性(进一步验证融合双抗是否只与FMDV抗原结合,而不与其他病毒或物质发生交叉反应)/效率比较(检测方法的稳定性;与其他病毒有无交叉反应等)。
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山东省北镇中学竞赛部2025年高三考前集训(一)
生物试题
(2025年5月)
一、单选题(共20小题,每小题只有一个正确选项,共30分)
1. 细胞生物学家翟中和院士曾说过:哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。下列叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌和人的成熟红细胞都没有生物膜,也都没有生物膜系统
B. 利用泡沫、橡皮泥等材料制作的真核细胞三维模型属于物理模型
C. 动物细胞中能形成囊泡的结构有高尔基体、核糖体、内质网等
D. 对核基因表达有调控作用的蛋白质,可通过核孔自由进出细胞核
2. 高效液相色谱法(HPLC)可以检测叶绿素含量,原理是利用不同极性的溶剂对叶绿素各组分的溶解度不同,通过改变流动相的极性,使叶绿素溶液流过色谱柱时实现成分分离,然后根据各组分的吸光度,从而定量测定叶绿素的含量。流程包括:样品处理→色谱柱和流动相选择→分光光度检测和定量计算。下列叙述错误的是( )
A. 样品处理时需加入无水乙醇的目的是溶解叶绿体中的色素
B. 吸光度大小是定量测定叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的依据
C. 可利用相似相溶原理将脂溶性的花青素过滤掉再进行液相色谱法分离
D. 色素分子大小、性质不同会影响其在色谱柱中的运动速度和保留时间
3. 某实验小组将3个保温瓶分别编号为a、b、c,在3个保温瓶中分别加入等量的灭菌的葡萄糖溶液,然后在a瓶中加入适量的酵母菌培养液和液体石蜡油,b瓶中加入与a瓶等量的酵母菌培养液,c瓶中加入与a瓶等量的蒸馏水,3个保温瓶中均放入温度计,用棉花轻轻塞上瓶口,并保证保温瓶通气,24h后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。下列叙述错误的是( )
A. 本实验进行的依据是酵母菌细胞不同呼吸方式释放的能量多少不同
B. 若b瓶温度>c瓶温度,a瓶温度<c瓶温度,则酵母菌只进行有氧呼吸
C. 若a瓶温度>c瓶温度,b瓶温度=c瓶温度,则酵母菌只进行无氧呼吸
D. 若酵母菌既能有氧呼吸也能无氧呼吸,则b瓶温度>c瓶温度,a瓶温度>c瓶温度
4. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组,将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中,间断测得甲乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 4min时,甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B. 如果乙组溶质是乙二醇,乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外
C. 如果乙组溶质是KNO3,乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
D. 如果乙组8min加清水处理致使后续变化,乙组渗透压最高点在处理时间12min左右
5. 人体细胞内存在着复杂而精密的囊泡运输机制,确保了细胞中物质和结构的正常转运。下图为物质甲合成、运输及分泌过程中的囊泡运输机制。下列相关分析正确的是( )
A. 内质网膜鼓起形成囊泡体现了生物膜的功能特性
B. 细胞囊泡运输的速度不是恒定的,会受环境温度等影响
C. 囊泡成功迁移后,细胞中内质网的膜面积会有所增加
D. 若包被蛋白无法正常脱落,可能会导致囊泡运输机制失控
6. 磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸(()基团,磷酸基团添加或除去(去磷酸化)对许多反应起着生物“开/关”作用,能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述正确的是( )
A. 丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生ADP的磷酸化
B. ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能
C. 蛋白质等分子被磷酸化后空间结构不会发生改变
D. 主动运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移
7. 图1为甲家族两种遗传病所涉及两对等位基因的电泳图,α病由等位基因T、t控制,正常人群中的α病致病基因携带者占1/54;β病由等位基因R、r控制。图2为乙家族中α、β遗传病的遗传系谱图,两种病的遗传方式涉及显性遗传和伴性遗传。下列叙述错误的是( )
A. 可确定甲家族的儿子不患病,而母亲必患α病
B. 甲家族中父亲的基因型可能有4种,都为纯合子
C. α病为常染色体隐性遗传,不确定A带和D带基因的显隐性
D. 乙家族中Ⅱ1与Ⅱ2再生一个两病兼患女孩的概率为1/432
8. 核糖开关是位于某些mRNA非编码部分的结构,可以和特定物质结合,通过改变自身结构来调控基因表达。大肠杆菌赖氨酸核糖开关的基因表达调控方式如图所示,其中RBS可与核糖体结合并帮其正确定位到起始密码子上。下列分析合理的是( )
A. RBS序列能与tRNA发生碱基互补配对
B. 核糖开关的构象发生改变的过程涉及氢键的断裂与形成
C. RBS的3'端下游区域中存在启动子,其是转录开始的位置
D. 赖氨酸浓度高会抑制mRNA降解,减少赖氨酸的合成
9. 根据孟德尔遗传定律,杂合二倍体中等位基因遗传到下一代的概率相同。某类基因(又称“配子杀手”)通过三种模型增加自身遗传给后代的概率。模型一:通过影响染色体的分配,使“配子杀手”进入卵细胞而不进入极体;模型二:利用“配子杀手”表达产物杀伤带有目标基因的配子;模型三:毒药与解药模型,“配子杀手”产生毒药和解药两种产物,毒药在所有配子中均发挥作用,解药在携带“配子杀手”的配子中起作用。下列分析错误的是( )
A. 模型一的实现依赖于初级和次级卵母细胞的不对称分裂
B. 模型二中“配子杀手”和目标基因在同一条染色体上紧密连锁
C. 模型三可能在减数分裂完成之前已经开始进行毒药的合成
D. “配子杀手”可在没有环境压力的情况下推动生物进化
10. 现有两类疟原虫一类抗青蒿素(甲)一类不抗(乙)。对甲和乙两群体进行基因组测序,发现在甲群体中发生的9个基因突变在乙群体中均未发生,这些突变发生在9个基因的编码序列上,其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。为探究这7个突变基因与青蒿素抗药性的相关性,现从许多病人身上获取疟原虫样本,检测疟原虫对青蒿素的抗药性(与存活率正相关)并测序,以不抗青蒿素的疟原虫(乙)为对照,与对照的基因序列相同的设为野生型“+”,不同的设为突变型“-”,相关结果如表,下列相关说法正确的是( )
疟原虫
存活率(%)
基因1
基因2
基因3
基因4
基因5
基因6
基因7
对照
0.04
+
+
+
+
+
+
+
1
0.2
+
+
+
+
+
+
-
2
3.8
+
+
+
-
+
+
-
3
5.8
+
+
+
-
-
+
-
4
23.1
+
+
+
+
-
-
-
5
27.2
+
+
+
+
-
-
-
6
27.3
+
+
+
-
+
-
-
7
28.9
+
+
+
-
-
-
-
8
31.3
+
+
+
+
-
-
-
9
58.0
+
+
+
-
+
-
-
A. 疟原虫可以发生基因突变,但不能发生染色体变异
B. 7个基因中与抗性相关度最高的是基因7
C. 基因中的编码区发生碱基对替换但蛋白质的氨基酸顺序不变的原因只能是密码子的简并性
D. 据图表无法确定各基因之间是否符合孟德尔遗传定律
11. 干旱胁迫下,草莓体内脱落酸(ABA)含量上升,使根尖生长素(IAA)含量降低,进而抑制根系生长。研究发现,5-氨基乙酰丙酸(ALA)能缓解ABA对草莓根系生长的抑制作用,为进一步明确机理,进行了相关实验,结果如图所示。细胞膜上的AUX1和PIN1分别是IAA 运进和运出细胞的载体,YUC是IAA合成关键酶。下列叙述错误的是( )
A. 草莓的内源生长素从形态学上端运输到下端的单方向运输称为极性运输
B. ALA能缓解ABA诱导的IAA含量下降
C. ABA可以抑制细胞分裂、抑制气孔关闭、维持种子休眠
D. ALA并未缓解ABA诱导的IAA合成下降,仅缓解ABA对PIN1表达的抑制
12. 正常情况下,当膀胱尿液充盈到一定量时,会引起脊髓排尿反射,同时会将信息传到大脑,若高级中枢决定憋尿,就会由交感神经控制,交感神经末梢释放神经递质去甲肾上腺素作用于β肾上腺素能受体使膀胱逼尿肌松弛,同时作用于α肾上腺素能受体使尿道内括约肌收缩,抑制尿液排出。当有意识排尿时,副交感神经末梢释放乙酰胆碱作用于M型胆碱能受体使逼尿肌收缩、尿道内括约肌舒张,促进排尿。下列叙述错误的是( )
A. β肾上腺素能受体和M型胆碱能受体为交感神经和副交感神经支配的效应器
B. 排尿反射的低级神经中枢在脊髓,排尿反射受高级中枢大脑的控制而促进或抑制排尿
C. 交感神经末梢释放的去甲肾上腺素作用效应不同取决于靶细胞与其结合的受体
D. 人在紧张时交感神经会兴奋,使膀胱逼尿肌松弛、尿道内括约肌收缩而阻止排尿
13. 人体内的细胞外液构成了体内细胞生活的液体环境,它是沟通组织细胞和机体与外界环境之间的媒介。如图为人体中a细胞及三种细胞外液间的物质交换关系,图中箭头代表物质交换方向。下列叙述正确的是( )
A. 若人体摄入的食盐过多,会引起甲的量减少,而a细胞内液量增加
B. 正常情况下,甲中的物质可通过毛细血管的静脉端重新吸收进入乙
C. 若局部毛细血管通透性增加,会导致血浆蛋白进入乙中,使乙增多
D. 给病人输入的NaCl及葡萄糖会等比例进入a细胞及甲、乙、丙中
14. 生长素促进细胞伸长的机理过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞质的分裂
B. 生长素可直接与基因结合激活相应基因的表达而发挥作用
C. 细胞壁处H+浓度下降,细胞壁变疏松,有利于细胞伸长
D. 生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关
15. 为了降低水体污染物,增加水体溶解氧,提高水产养殖效益,科研人员通过生态工程构建分隔式池塘生态系统,养殖模式如图所示。研究人员调查分析了该生态系统中第二营养级的能量流动情况,结果如下表(单位:KJ/(cm2·a)),第一、二营养级之间的能量传递效率为16.1%。下列叙述错误的是( )
同化饲料的能量
粪便中的能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸作用消耗的能量
206
162.7
853.8
756.2
A. 第二营养级摄入的能量是1772.7KJ/(cm2·a)
B. 第一营养级同化的能量是10000.0KJ/(cm2·a)
C. 分隔式池塘生态系统降低了不同鱼类的生态位重叠程度
D. 分隔式池塘生态工程主要遵循自生和整体的生态学原理
16. 塑化剂(DEHP,化学式为C24H38O4)被很多国家认定为毒性化学物质,其生物毒性机理:具有抗雄性激素、雌性激素活性,进而影响生物体的生殖功能。如图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述正确的是( )
A. 初选之前需对培养基、培养皿和覆盖过塑料薄膜的土壤样品均进行湿热灭菌
B. 振荡培养的主要目的是增加溶液中的溶解氧,以满足降解菌细胞呼吸的需求
C. 图中固体培养基以DEHP为唯一碳源,图示均采用稀释涂布平板法进行接种
D. 培养若干天后,应选择DEHP含量高的培养液进行接种以进一步扩增目的菌
17. 金黄色葡萄球菌是一种常见的致病微生物,其产生并分泌的β-内酰胺酶可使青霉素等药物水解而失去药效。β-内酰胺酶水解青霉素后产生的青霉素酸会使溶液pH下降。已知酚红试剂在酸性或中性时呈黄色,碱性时呈红色。下列叙述正确的是( )
A. 金黄色葡萄球菌的遗传物质主要是DNA
B. 金黄色葡萄球菌与青霉菌最主要的区别是有无染色体
C. 金黄色葡萄球菌产生并分泌β-内酰胺酶所需能量主要由线粒体提供
D. 利用酚红指示剂的颜色变化可初步判断青霉素发酵液中是否发生金黄色葡萄球菌感染
18. 已经分化的体细胞核移植实验证明了细胞核的全能性,也表明了细胞在分化时并未从DNA中删除不需要的基因,而是甲基化关闭了它们的表达,且关闭的基因数量与分化程度成正相关。研究表明,DNA甲基化过程如下图所示。碱基C是甲基化的部位,相邻的C和G命名为CpG,中间小写的p代表两个碱基之间夹着的磷酸基团,有大量CpG集中出现的区域,被称作CpG岛。下列有关分析错误的是( )
A. 精子和卵细胞未分化,故其DNA未被甲基化
B. 细胞分化程度越高,甲基化的程度也越高
C. 甲基化影响了RNA聚合酶识别并结合启动子
D. 核移植实验证明,DNA甲基化可以被擦除
19. 转基因抗草甘膦作物,如转基因的匍匐剪股颖(存在抗草甘膦的EPSPS基因)的大面积种植可以给我们带来巨大的经济效益,伴随而来的生态风险也引起了人们广泛关注。研究人员将一高尔夫球场作为控制区,种入转基因甘膦匍匐剪股颖,在控制区外不同位点(如图所示)种植了若干株非转基因的匍匐剪股颖和亲缘物种作为哨兵植物。为确定转基因作物向其同种或亲缘物种转移EPSPS基因的情况,一段时间后需将用于监测的哨兵植物的种子收集并培育成幼苗。下列叙述错误的是( )
A. 检测EPSPS基因流入幼苗的方法为提取幼苗叶片中的DNA为模板,利用针对EPSPS基因设计的特定引物进行PCR并电泳
B. 推测哨兵植物主要放置在顺风向的原因是花粉可以随风传播到较远的距离,从而造成基因流动
C. 可以通过设置隔离带来防止转基因花粉传播到其他植物
D. 可将圆锥花序直接浸没在含农杆菌的溶液中一段时间,然后培养植株即可获得转基因匍匐剪股颖
20. 某湖泊中野生睡莲存在“昼夜花色变化”现象:晨间为白色,午后转为淡蓝,傍晚恢复白色。为探究此现象与光照强度及细胞液pH是否有关,设计实验如下:取生理状况一致睡莲若干,随机均分为3组:A组:自然光照(0-2000lx),B组:恒定弱光(500lx),C组:恒定强光(2000lx)每隔3小时取样检测花瓣细胞液pH,并统计花色变化比例,结果如下表:
组别
细胞液pH范围
出现淡蓝色花的时间占比
A组
5.2~6.8
72%
B组
6.5~7.1
8%
C组
4.9~5.6
93%
对实验结果解释不合理的是( )
A. 光合作用色素含量变化引起花色改变,强光促进其分解导致蓝色显现
B. 细胞液pH降低可能使液泡中的色素结构改变,反射光波长发生偏移
C 恒定光照可能导致光合作用与细胞呼吸速率比例改变,引起花色变化比例不同
D. 适当降低pH、提高光照强度,可以增加淡蓝花的时间占比
二、不定项选择题
21. 下列关于农谚中涉及的生物学原理,叙述正确的是( )
A. “玉米带大豆,十年九不漏”,体现合理密植通过提高光合作用速率来提高产量
B. “稻如莺色红,全得水来供”,体现合理灌溉能促进水稻的光合作用来提高产量
C. “勤除草,谷粒饱”,体现除草可减少其对阳光、空间等资源的竞争来提高产量
D. “春天粪堆密,秋后粮铺地”,体现植物吸收利用粪堆中小分子有机物来提高产量
22. 家蚕的性别决定方式为ZW型,其卵(受精卵)的颜色由两对等位基因A/a、B/b控制,a基因纯合时卵表现为杏黄色,b基因纯合时卵表现为黄褐色,a基因和b基因均纯合则为黄色,其他基因型表现为黑色。为探究两对等位基因的遗传规律(不考虑Z、W的同源区段),实验杂交方案及结果如下表。下列有关叙述错误的是( )
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例
甲
杏黄色卵(雌)×黄褐色卵(雄)
杏黄色卵:黄褐色卵:黑色卵:黄色卵=1:1:1:1
乙
杏黄色卵(雄)×黄褐色卵(雌)
杏黄色卵:黄褐色卵:黑色卵:黄色卵=1:1:1:1
A. 甲、乙两组实验结果说明A/a、B/b位于非同源染色体上
B. 若乙组F1黑色和黄褐色卵都仅孵育为雄蚕,则说明仅A/a基因位于Z染色体上
C. 若两组F1中各种颜色的卵孵育后均有雄蚕和雌蚕,则说明两对等位基因均位于常染色体上
D. 若仅B/b位于Z染色体上,则甲、乙组F1相同表型中的雌雄比例相同
23. 登革热由登革病毒(有四种血清型:]DENV-1、DENV-2、DENV-3、DENV-4))感染引起,因存在抗体依赖的增强作用(ADE),患者病愈后再感染不同的血清型可能会引发更严重的登革出血热(DHF)或登革休克综合征(DSS)。其部分机制如下图(以DENV-1和DENV-2为例),下列相关叙述正确的是( )
A. a过程需要APC内溶菌酶的参与,b、c过程细胞膜间进行信息交流的方式相同
B. c过程的信号是抗原信息,d过程导致的“病毒被中和”是指病原体被彻底消灭
C. 参与d过程和e过程的是同种抗体,中和DENV-2需要其他种类的抗体
D. 推测f过程“更容易侵染”的原因可能是APC表面存在识别抗体的受体
24. 为实现“碳达峰”“碳中和”目标(“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消 CO2排放总量,实现相对“零排放”),我国科研人员采取了“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。图为某生态系统碳元素流动模型,图中数字表示生理过程或化学反应过程。下列叙述正确的是( )
A. 图中生态系统的基石是A,B在生态系统的物质循环中具有重要作用
B. 若图中⑧=①+②+③+④,则达成“碳中和”
C. 图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑨
D. 植树造林、使用清洁能源等都是达成碳减排的重要措施
25. 下列关于实验操作和方法的叙述,正确的是( )
A. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
B. “探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,预实验的作用是减小实验误差
C. 采用样方法调查种群密度时,需在目标个体集中分布的区域划定样方
D. “菊花组织培养”实验中,挑出的愈伤组织先转接到生芽培养基,生芽后再转接到生根培养基
26. 如是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值(P/R)与光照强度的关系,同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量,结果如下表所示(+多表示量多)。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合,构成光合复合体PSⅡ(可使水发生光解)。
植物
光照强度
a
b
c
d
e
f
小麦
F蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
氧气释放速率
++
++++
++++++
++++
++
+
玉米
F蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
氧气释放速率
+
++
+++++
+++++
++++
++++
(1)纸层析法分离光合色素所依据的原理是__________________。离滤液细线最远的色素是_______________,PSⅡ中的叶绿素a在转化光能中起到关键作用,叶绿素a在光能激发下失去电子,并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流,并由电子流驱动生成NADPH和ATP,据此分析,在光反应过程中,能量类型的转换过程是_________。
(2)结合表中信息分析,在图中的d光强下,玉米叶的总光合速率_________(填“大于”、“等于”或“小于”)小麦叶的总光合速率。
(3)D1蛋白极易受到强光破坏,被破坏的D1蛋白降解后,空出相应的位置,新合成的DI蛋白才能占据相应位置,使PSⅡ得以修复。叶绿素酶(CLH)可催化叶绿素a降解,结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。
a.据此,结合表中信息分析,在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是_________。
b.请选择Ⅰ~VI 中的字母填入下表①②③④横线处,补充实验设计,为上述研究人员的观点提供支持证据。
组别
实验材料
处理条件
添加物
实验结果
第1组
Ⅰ
强光处理一段时间
VII
第2组
①____
Ⅳ
②____
第3组
③____
④____
VII
Ⅰ、WT(野生型)植株的叶肉细胞提取物 Ⅱ、仅CLH缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
Ⅲ、F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
Ⅳ、只添加CLH V、只添加F蛋白 Ⅵ、添加CLH和F蛋白
Ⅶ、D1含量下降 Ⅷ、D1含量未下降
27. 已知控制果蝇翅色的基因在3号染色体上且野生型果蝇翅色是无色透明的。现利用一对野生型果蝇进行杂交实验。回答下列问题。
(1)若F1绿色翅:无色翅=1:3,则_____为隐性性状,令F1中所有无色翅果蝇随机交配,则F2无色翅果蝇中纯合子的比例为_____。
(2)果蝇的体色黄身(A)对灰身(a)为显性,翅形长翅(B)对残翅(b)为显性,均在常染色体上。现用另一对纯合果蝇杂交,因某种精子没有受精能力,导致F2的4种表型比例为5:3:3:1,则亲本的杂交组合可能为_____,F2黄身长翅果蝇中双杂合子个体占_____。若用F1中的雄果蝇进行测交,则其子代有_____种表型。
(3)果蝇的红眼(+)为野生型,突变基因w控制白眼、apr控制杏色眼,且均位于X染色体上。为确定w和apr是控制同一性状的两个不同基因的突变,还是同一个基因内不同位点的突变,科研人员进行了相关实验,在双突变杂合子中,w和apr发生突变的位点存在四种可能,如图1中所示。回答下列问题。
突变基因
杂合子表现型
纯合子表现型
w
红眼
白眼
apr
红眼
杏色眼
①若w和apr的突变来自同一基因且位于_____(填“同一”或“不同”)染色体上时,果蝇眼色表现为红眼性状。与该表现型相同的还有图1中_____。
②科研人员进行了图2所示的杂交实验,以此确定两个基因突变的位点。
a.根据子一代中雌性个体表现型,可以确定w和apr发生突变的是_____,预期F2的表现型及其比例:_____。
b.实验发现,在F2代群体中除上述表现型外还出现1/1000红眼果蝇,推测红眼性状不是基因突变的结果,判断的理由是_____。
③基于上述研究,分析F2代群体中红眼果蝇出现的原因是_____。
28. 脂肪是膳食中重要的能量来源,但摄入过多会导致肥胖。我国研究人员初步证实,脂肪在肠道中的吸收过程受脑到肠道的神经调控。研究发现,延髓灰质中的迷走神经背侧运动核(DMV)是参与该调控的重要神经中枢。回答以下问题:
(1)进食后,消化道接受食物刺激到产生饱腹感的过程属于______。(填“条件反射”、“非条件反射”或“两者均不是”)。
(2)迷走神经属于混合神经,其中的传出神经主要是副交感神经,对循环、呼吸、消化等生理过程有重要调节作用。迷走神经兴奋将引起机体的代谢变化可能包括______。
A. 心脏搏动加快加强 B. 呼吸变慢变浅
C. 胃肠蠕动变快变强 D. 肾上腺素分泌增加
(3)研究人员给两组小鼠喂食高脂肪食物,一段时间后,特异性抑制实验组小鼠延髓中DMV神经元,构建小鼠模型(实验组),对照组小鼠不作相应处理。随后,检测两组小鼠体重变化(图1),通过口服脂肪耐量试验(OFTT)检测两组小鼠血浆甘油三酯含量变化(图2)。此外,检测两组小鼠粪便中甘油三酯含量、空肠(小肠的部分结构)上皮细胞微绒毛长度、空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平(表)。
注:OFTT为禁食后,每只小鼠经口灌胃200μl橄榄油,分别在0、1、2和4小时采血检测血浆甘油三酯含量。
组别
粪便中甘油三酯含量(μmol)
空肠上皮细胞微绒毛长度(nm)
空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平
对照组
0.43
1050
1.08
实验组
0.95
630
0.5
①根据相关材料和图1、2分析,实验组小鼠抑制DMV神经元后,体重、血浆甘油三酯含量变化情况是______,请结合表数据推测可能的生理机制______。
②野葛中含有大量葛根素,研究发现,葛根素与GABA(神经递质)受体结合,显著抑制延髓DMV神经元的活动。葛根素与DMV神经元上GABA受体结合,引起Cl-内流,此时DMV神经元______。
A.膜外K+浓度高于膜内
B.膜外Na+浓度高于膜内
C.膜电位表现为外正内负
D.膜电位的变化与其选择透过性密切相关
(4)结合本实验的研究成果,提出控制体重的合理化建议______(答出一条即可)。
29. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
蜘蛛的捕食策略
传统认为结网蜘蛛的捕食策略仅仅是“守网待虫”。深入研究发现结网蜘蛛不仅可以利用身体和蛛丝的颜色吸引猎物,还会在蛛网上做各种装饰物吸引猎物,更有一些结网蜘蛛能利用生活在其网上的体色鲜艳的“盗寄生”蜘蛛来吸引猎物。
我国科学家发现大腹圆蛛的蛛网上的边褐端黑萤多是雄性。边褐端黑萤是一种萤火虫,雄虫有两节发光器,雌虫只有一节。进一步观察发现,大腹圆蛛在捕到猎物后通常会用丝将猎物整个裹住,直接取食。但捕到边褐端黑萤后,并不急于享用美食,而是裹住此萤大部分身体,仅露出腹部的发光器。大腹圆蛛通过多种操控策略,使雄萤只有一节发光器能发光。检测三种情况萤火虫的闪光信号,结果如下图。
分析3种闪光信号,研究者认为这可能是一种新的捕食策略:蜘蛛通过操控触网的雄萤,使其闪光信号改变,从而获得更多猎物。
(1)结网蜘蛛和“盗寄生”蜘蛛种间关系是________。这是利用________信息调节生物的种间关系,进而维持________的平衡与稳定。
(2)研究者认为大腹圆蛛能捕获更多雄萤的策略是用萤火虫“钓”萤火虫,依据是________。
(3)为验证这种新的捕食策略,请完善下表中的实验设计(填写字母)。
组别
实验材料
预期结果
对照组
a、e
g、i
实验组1
_______
_______
实验组2
________
_______
a.正常发光的雄性边褐端黑萤
b.正常发光的雌性边褐端黑萤
c.发光器涂黑的雄性边褐端黑萤
d.发光器涂黑的雌性边褐端黑萤
e.有大腹圆蛛的蜘蛛网
f.无大腹圆蛛的蜘蛛网
g.不直接取食,出现操控行为
h.直接取食,不出现操控行为
i.更多雄萤触网
j.很少或者几乎没有吸引到雄萤触网
为进一步确定影响雄萤闪光信号的是大腹圆蛛的毒液还是其咬击行为,实验组的操作是_______,检测闪光信号并与对照组对比。
(4)从物质与能量或进化与适应的角度,分析大腹圆蛛新捕食策略的优势_______。
30. 抗原检测技术在病毒感染筛查、病毒类型判断等多个方面均有应用,但传统检测技术成本较高。为降低成本,需开发新型抗原检测技术。我国科研人员以人畜共患口蹄疫病毒FMDV为材料,将抗FMDV纳米抗体Nb205和抗鸡醛化红细胞(cRBC)纳米抗体NbRBC48的基因片段连接,构建双特异纳米抗体Nb205-48,利用Nb205-48建立可用于FMDV抗原检测的血凝方法。
(1)科研人员采用重叠延伸PCR技术构建Nb205和NbRBC48融合基因,具体路线如图。本实验中linker为含6个氨基酸序列的连接肽,部分PCR引物见下表。
引物名称
引物序列(5′→3′)
P1
CATATGGATGATGATGATGATGAG(有下划线的为NdeⅠ限制酶切位点)
P2
GACCCCAGCTCCAAAGCTCCCAAAGCTCCCAACGGTCACTTGGGT
P3
AGCTTTGGAGCTGGGGTCTTCGCTGTGGTGGAGTCTGGGGGAGGC
P4
GCGGCCGCTGAGGAGACGGT(有下划线的为NotⅠ限制酶切位点)
①两个不同的基因得以融合的结构基础是_________。
②重叠延伸PCR技术是先分别PCR获得目的链1和目的链2,然后使用引物_________进行PCR获得融合基因。引物P2中决定linker的碱基序列是5′-_________-3′。
③在构建基因表达载体时,需用限制酶_________对质粒和Nb205-linker-NbRBC48融合基因进行酶切。
(2)科研人员将重组质粒导入大肠杆菌表达并纯化获得双特异纳米抗体Nb205-48,并对融合双抗的敏感性进行了检测,结果见图。结果表明_________,说明融合双抗构建成功。
(3)在对融合双抗Nb205-48进行推广前,还需进行的研究有_________。
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