内容正文:
2025年全国高考生物模拟卷
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸。
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题四个选项中只有一个是符合题目要求的。不选、多选、错选都不给分)
1. 某苯丙酮尿症患者已怀孕,要确定胎儿是否患苯丙酮尿症,产前诊断的最佳方法是( )
A. 核型分析 B. 系谱分析 C. B超检测 D. 基因诊断
2. 下列哪项案例对应的变异类型与其他几项差别最大( )
A. 特纳综合征 B. 果蝇棒眼 C. 高产青霉菌 D. 普通小麦的演化
3. 支原体肺炎是秋冬季节流行的呼吸系统疾病,患者主要表现为持续性咳嗽和发热。临床上可以采用抽血检测等方法判断。下列叙述正确的是( )
A. 抽血后离心取下半部分检测用于判断是否感染肺炎支原体
B. 抑制细胞壁合成的青霉素类药物可用于治疗支原体肺炎
C. 在感染肺炎支原体前人体内不会存在相应的抗体
D. 糖皮质激素可治疗感染支原体后引发的肺组织损伤
根据材料回答下列小题:
植物细胞膜上有阴离子通道也有K+通道,其中阴离子通道对NO通透能力远远大于Cl-,在高浓度盐胁迫下,K+主动运输受阻,细胞吸收Cl-受阻,甚至Cl-外排,此时细胞外到细胞内主要通过离子通道K蛋白。而阴离子通道可与K蛋白互相作用,抑制其活性。
4. 在高浓度盐胁迫下,植物细胞膜上的K+主动运输受阻,此时K+进入细胞的主要方式是
A. 通过载体蛋白的主动运输
B. 通过离子通道蛋白的易化扩散
C. 通过阴离子通道的易化扩散
D. 通过胞吞作用进入细胞
5. 若某植物细胞阴离子通道突变导致功能丧失,在高盐胁迫下最可能发生
A. K+通过K蛋白内流增加,细胞渗透压稳定性提高
B. 离子通道K蛋白活性下降,K+内流减少
C. NO吸收速率显著下降,但Cl-吸收不受影响
D. K+主动运输恢复,细胞代谢恢复正常
6. 下图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 长期偏爱高糖膳食的人体内,图示过程会加强,进而导致体内脂肪积累
B. 细胞溶胶中有催化过程①的酶,该过程会产生少量[H]和ATP
C. 过程②产生的二碳化合物是酒精
D. 物质X为甘油,在糖尿病患者体内,X与脂肪酸反应合成脂肪减少
7. 二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程,通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达量过高。下列说法错误是( )
A. PDI 通过参与蛋白质的氧化折叠从而影响蛋白质的空间结构
B. 二硫键的形成依赖于PDI的催化作用,该过程发生在核糖体上
C. 二硫键可在一条肽链内部形成,也可形成于不同肽链之间
D. 降低PDI的表达水平,可作为抗衰老药物研究的一种思路
8. 某湿地因围垦造田和工业污染遭到严重破坏,在实施生态修复工程后,其演替过程为:藻类、浮游生物群落-沉水植物群落-挺水植物群落-湿生草本植物群落。下列有关叙述正确的是( )
A. 群落演替过程中出现“优势取代”,故挺水植物群落阶段不存在沉水植物
B. 水生植物具有发达的气腔,利于细胞呼吸,体现出生物对环境的适应
C. 该湿地生态系统修复过程中发生的演替属于初生演替,因为其受到了严重破坏
D. 群落演替是一个漫长又永无休止的过程
9. 为了建立一种灵敏、高效检测病毒的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了单克隆抗体。下列说法正确的是( )
A. 注射抗原后,B细胞直接分化为浆细胞
B. 筛选得到的杂交瘤细胞都可以用来生产单克隆抗体
C. 杂交瘤细胞可放在CO2培养箱中传代培养,也能冻存
D. 骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体
10. 农业生产中有许多与虫害相关的谚语,如①防荒又防旱,小心蝗虫来捣乱;②要得花生好,经常薅草草;③除虫没有巧,第一动手早,春天杀一个,强过秋天杀万条;④草是虫的窝,无草不生虫。下列说法错误的是( )
A. ①中干旱是影响东亚飞蝗种群密度的外源性因素
B. ②中花生和草为竞争关系,会竞争光照、无机盐等
C. ③中“动手”的最佳时间为害虫种群数量达到K/2时
D. ④中害虫的种群密度可能与草的种群密度呈正相关
11. 果酒和啤酒是两种常见的饮用酒。相较家酿果酒,工业化生产啤酒的制作工艺稍显复杂,需历经大麦发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序。下列叙述正确的是( )
A. 两种酒发酵前都需要对原料进行灭菌
B. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C. 糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D. 通过配制培养基、灭菌、分离和培养能获得目标酵母菌
12. 洋葱根尖是观察植物细胞有丝分裂的良好材料,某同学观察时发现细胞重叠,染色较浅,部分细胞未分散开,以下哪一项不是可能的原因( )
A. 未充分漂洗导致染色较浅
B. 压片时用力过小导致细胞未分散开
C. 染色时间不足导致染色较浅
D. 解离时间过长导致细胞重叠
13. 肠易激综合征(IBS)是临床最常见的胃肠病之一,患者会出现腹痛、腹胀和排便频率改变等症状,人体在应激状态下容易引发IBS,其机制如下图所示(+表示促进、-表示抑制,CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH表示促肾上腺皮质激素,CORT表示皮质酮)。下列叙述正确的是( )
A. 应激源导致CRH分泌增加是神经-体液调节
B. 副交感神经兴奋和CORT在诱导IBS发病方面表现出协同作用
C. 注射抗ACTH受体抗体后肠道紊乱可能会减轻
D. 排便频率大幅增加后神经垂体合成并分泌的抗利尿激素含量增加
14. 植株X是我国珍稀木本药用植物,其产生的中性亲脂性成分对金黄色葡萄球菌和沙门氏菌具有明显的抑制作用,但其种子萌发周期长且自然萌发率低。现通过植物组织培养技术来解决相关难题。下列有关叙述正确的是( )
A. 愈伤组织分化程度低,可直接用来制备人工种子解决自然萌发率低问题
B. 应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
C. 植物组织培养技术提高了植株X的繁殖速率和抑菌效果
D. 将无根的幼苗转入无植物激素的培养基中,适宜条件培养一段时间后也会长根
15. 艾滋病是由于感染人类免疫缺陷病毒(HIV)而引起的免疫功能异常疾病,HIV会入侵T细胞并合成子代病毒,下列叙述正确的是( )
A. HIV的遗传物质RNA与互补的DNA单链各种碱基含量都相同
B. 逆转录酶在RNA上的移动方向和核糖体的移动方向相同
C. 艾滋病和自身免疫疾病属于不同类型的免疫功能异常
D. DNA的甲基化会影响RNA聚合酶与起始密码子结合从而调控基因的表达
16. 研究发现脂肪在肠道中的吸收过程受脑到肠道的神经调控,延髓灰质中的迷走神经(副交感神经为主)背侧运动核DMV是参与该调控的重要神经中枢,下列选项错误的是( )
A. 消化道接受食物刺激到产生饱腹感的过程属于非条件反射
B. 组织液与肠腔消化液中的物质交换可体现人体内环境与消化系统的联系
C. 迷走神经兴奋将引起机体的胃肠蠕动变快变强
D. 使用某物质引起DMV神经元Cl-内流可降低其兴奋性
17. 水稻通过改变激素水平在自身生长与适应环境胁迫之间取得平衡。研究者用野生型(WT),NA基因功能缺失突变株(na)和NA基因过表达植株(OE)进行了下列实验。下列叙述错误的是( )
A. NA基因编码的蛋白(NA)有助于GA的表达
B. 受到干旱胁迫时,水稻细胞内NA基因表达上升
C. 干旱培养下,na的开放气孔比例低于OE
D. 将实验一放在干旱下培养,WT的GA合成量会下降
18. 不同强度的放牧对草场的影响不同。下图所示为放牧强度对草场地上、地下生物量影响表。以下说法错误的是( )
生物量分配比
放牧程度
地上
地下
轻度
52%
48%
中度
65%
35%
重度
10%
90%
A. 据图可知适度放牧可能有利于刺激草原植物地上部分的补偿生长
B. 放牧程度是影响植物向地下生长转移生物量的主要因素
C. 开放牧场作为旅游观光点体现了生物多样性的直接价值
D. 轻度放牧下,该草场的净初级生产量大于牲畜取食量与分解者分解的植物量之和
19. 水稻自然状态下以自交为主,但品质常不如杂交稻。研究发现籼稻的12号染色体上有2个相邻的基因:基因D编码的毒蛋白可以杀死花粉,基因J编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性,粳-籼杂交稻花粉的育性如下图1所示,花粉母细胞减数第一次分裂的显微图像如图2所示。不考虑交叉互换,下列叙述正确的是( )
A. 基因D与基因J的表达时期相同
B. 杂交稻自交产生的子代中双杂合(DdJj)植株的比例为1/2
C. 图2B时期可观察到XY同源染色体联会的现象
D. 图2D时期的染色体组数,核DNA数均是减数第二次分裂后期的2倍
20. 多种基因的突变都会引起先天性聋哑的发生,且均可单独致病。图1是先天性聋哑遗传病的系谱图,对家族部分人员的相关基因进行电泳,结果如图2所示。经检测,该家系涉及两种致病基因(分别用A/a、B/b表示),Ⅱ-1不携带致病基因,两对基因均不位于Y染色体上,不考虑突变和染色体互换。现用不同颜色的荧光物质标记基因A和B(a、b不做标记)来研究染色体行为。下列叙述正确的是( )
A. Ⅱ-2与Ⅱ-3的致病基因不一定是同一种
B. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生育一个男孩患病的概率是1/4
C. 若Ⅳ-1电泳条带为3条,则其表现正常的概率是3/8
D. Ⅲ-2产生的次级卵母细胞中可能含有荧光点个数为2、0
二、非选择题(本大题共5题,共60分)
21. 浙江黄岩是中国著名的柑橘产区,生态农业理念贯穿柑橘种植全程,回答下列问题:
(1)区分不同果园群落的重要特征是___________,果园内混合种植花生、大豆等豆科植物,苕子、紫云英等绿肥植物,它们高度不同,从而形成群落的___________结构。绿肥植物可作为有机肥还田,从物质循环和光合作用的角度回答,有机肥还田提高柑橘产量的原因是___________。这种立体种植类型可收获更多的农副产品,从能量流动的角度分析,该立体种植系统的意义有___________(答出2点即可)。
(2)病虫害的防治对柑橘的品质尤为关键,栽培者要确认果园内各种有害生物种群的___________,然后采取相应的防治措施。若要调查果园土壤中有害小动物的种类和数目,可采用___________来采集土样。有的柑橘园常用挂频振式杀虫灯、黄色沾虫板、信息素诱虫板来对害虫进行防治,主要是利用___________信息进行防治。
22. 生产上往往将玉米和大豆进行间作,以提高农作物产量。科研人员研究发现,玉米间作时产量比单作时显著提高,而大豆间作时产量比单作时略有下降。为探究其原因,科学家在实验室中进行了相关的研究。当其他条件均适宜时,玉米和大豆在不同光照强度和叶面(浓度下的净光合速率分别如图1、图2。请回答下列问题:
(注:光照强度用PPFD表示)
(1)研究表明,玉米与大豆间作时,玉米能从大豆的根际环境中获得部分氮,这种对氮元素竞争的结果,可刺激大豆根瘤菌的固氮作用。作物吸收的氮可用于合成___________(至少写出两种)等物质,从而提高作物的光合速率。
(2)据图1、图2可知,___________受光照强度影响更显著,___________更适应在低CO2浓度环境条件下生存。当叶面CO2浓度为600 μmol·mol-1时,用PPFD-600光照强度分别照射玉米与大豆10小时,___________积累的有机物相对更多。
(3)分析大豆间作产量低于单作的原因。从环境因素分析主要的影响因素是___________;同时,利用___________试剂提取光合色素,用___________光的吸收值定量检测叶绿素的含量,结合表中的数据分析,叶绿素a、b含量变___________,是植物对环境变化的___________。推测可能是叶绿素a、b的___________变化,降低了对光的吸收率,导致单株平均产量显著下降。
种植模式
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
叶绿素含量
(mg·g-1)
胞间CO2 浓度
(μmol·m-2·s-1)
单株平均产量
(g)
单作
大豆
16
20
279
103
玉米
18
50
306
265
间作
大豆
11
24
307
84
玉米
22
58
320
505
23. 某一年生植物是单性花(一朵花中只有雌蕊或雄蕊)且雌雄同株,甲和乙是具有不同优良性状的品种,单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种,科研人员进行杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb。回答下列问题:
(1)甲乙杂交,获得优良性状F1的育种原理是___________。已知B/b基因的碱基序列和酶切位点如图所示,为验证甲、乙的基因型(只考虑B/b基因),将二者的DNA进行___________处理,然后进行电泳分离,变性后与探针杂交可显示出不同的带谱(图2),甲的结果对应泳道___________。
(2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1表现型,只出现两种情况,如下表所示。
甲(母本)
乙(父本)
F1
aaBB
乙-1
幼苗期全部死亡
乙-2
幼苗死亡:成活=1:1
①上述杂交实验过程中,对甲采取的简单操作是___________。甲与乙-2间的杂交结果能否证明两对基因位于不同对同源染色体上并说明理由:___________。
②根据实验结果推测,部分F1植株死亡的原因有两种可能性:其一,基因型为A_B_的植株致死;其二,基因型为___________的植株致死。
③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为___________。
(3)要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择亲本组合为:品种甲(aaBB)和基因型为___________的品种乙,该品种乙选育过程如下:
第一步:种植品种甲作为亲本
第二步:将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本,然后___________,统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
选育结果:若某个杂交组合产生的F1全部成活,则___________的种子符合选育要求。
(4)除上述方法外,育种过程中还可以采用什么方法培育兼具不同物种优良性状的新品种?(答2种)___________。
24. 植物遗传转化是指通过物理、化学或生物方法将目的基因转移到植物体内整合、表达并稳定遗传,使受体植物表现出目的基因所调控的性状,目前有不同的转化方法。回答下列问题:
(1)利用农杆菌构建植物遗传转化体系是利用天然农杆菌的Ti质粒上存在着可以转移并整合到植物细胞染色体上的片段。设计重组Ti质粒时,应考___________中要有可表达的目的基因,还要有可表达的___________。
(2)农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、___________、较高的遗传稳定性及易被农杆菌侵染等特点,若植物材料对农杆菌不敏感,则可用___________方法将目的基因导入细胞。
(3)转化后的植株可利用不同类型的茎段进行繁殖,利用带侧芽的茎段获得丛状苗与利用不带芽的茎段诱导获得丛状苗的过程相比,前者总培养时间___________,原因是___________,因而其遗传性状稳定,是大多数转基因植物快速繁殖常用的方法。
(4)叶绿体遗传转化体系是以叶绿体为外源DNA受体的一种转化方式。构建的表达载体中含有___________,使得目的基因只能在叶绿体中表达。叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散,原因是___________。
(5)植物遗传转化的过程中可利用基因定点突变技术精确修改目的基因中的特定序列,从而研究目的基因功能。如图所示是利用PCR介导的突变。4次PCR中,以下哪次(A.PCR1 B.PCR2 C.PCR3 D. PCR4) ___________不需要额外添加引物,此次PCR中两条链可以互为引物进行延伸的原因是______________________。
25. 雌激素是重要的调节激素,其含量的变化会导致人体出现一系列生理变化,研究人员围绕其作用机理展开了一些实验研究。回答下列问题:
(1)雌激素是以___________为原料合成的亲脂激素,其能促进雌性生殖器官发育和维持女性第二性征。随着女性年龄的变化,雌激素在体内的含量也会发生变化。现已知在儿童期,由于下丘脑GnRH神经元尚未发育成熟,体内雌激素含量较低,进入青春期后浓度会升高,请从调控轴的角度解释雌激素浓度升高的原因___________。
(2)女性进入老龄期后会出现记忆力减退的现象,经实验证实这与雌激素调控脑部X细胞有关。已知激素与受体结合后,可通过特定基因影响X细胞的生物学效应。为确定雌激素调控的特定基因,对X细胞作___________处理,然后测定___________(填“基因组”或“mRNA”)序列,将测序数据与正常X细胞相应的测序数据进行比对分析,并结合其他实验最终确认雌激素调控的是E基因。根据上述结果,提出一种治疗女性记忆力减退的思路___________。(补充雌激素除外)
(3)雌激素含量下降还会导致女性糖尿病发病率升高。研究者推测这可能与雌激素对胰岛素的作用产生影响有关。为探究相关机制,请根据以下材料和用具,完善实验思路,预测实验结果。
材料和用具:大鼠肝细胞悬液、不含葡萄糖的细胞培养液、雌激素、胰岛素、胰高血糖素(提高葡萄糖含量以便检测)、葡萄糖检测仪等。
(说明与要求:不考虑加入激素对培养液体积的影响,实验条件适宜。)
①完善实验思路。
i.建构对照组与激活组:将大鼠肝细胞悬液均分成两份,其中一份添加雌激素,通过受体激活肝细胞内的下游信号,作为激活组。未添加雌激素的为对照组。
ii.将激活组均分成3组,分别做如下处理:一组不添加激素,一组添加胰高血糖素,___________。培养一段时间后,___________。
iii.___________。
iv.___________。
②预测实验结果(根据实验思路补充完整下图)_______。
③分析与讨论:现研究者想在个体水平进一步验证雌激素和胰岛素在血糖调节上的相互作用。从激素角度分析,你认为动物体内哪些因素可能会影响血糖水平,从而干扰相关实验结论的得出___________。
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2025年全国高考生物模拟卷
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸。
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题四个选项中只有一个是符合题目要求的。不选、多选、错选都不给分)
1. 某苯丙酮尿症患者已怀孕,要确定胎儿是否患苯丙酮尿症,产前诊断的最佳方法是( )
A. 核型分析 B. 系谱分析 C. B超检测 D. 基因诊断
【答案】D
【解析】
【分析】某苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,其致病机理为由于基因突变导致苯丙氨酸不能转变成酪氨酸,而是转变成了苯丙酮酸引起的,体内苯丙酮酸积累会引起患者神经系统发育不良。
【详解】A、核型分析用于检测染色体在形态结构或数量上的异常,无法检测苯丙酮尿症这种单基因遗传病,A错误;
B、系谱分析属于遗传咨询的内容,不是产前诊断的手段,B错误;
C、B超可获得要检脏器的切面图像,但无法检测是否携带患病基因,C错误;
D、基因诊断是对患者基因或DNA进行分析,可用于检测是否携带患病基因,D正确;
故选D。
2. 下列哪项案例对应的变异类型与其他几项差别最大( )
A. 特纳综合征 B. 果蝇棒眼 C. 高产青霉菌 D. 普通小麦的演化
【答案】C
【解析】
【分析】1、染色体结构的变异:指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变;
2、染色体数目的变异:指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。
【详解】A、特纳综合征是缺失一条X染色体引起的遗传病,属于染色体数目变异;
B、果蝇棒状眼的形成是染色体结构变异中重复的结果,属于染色体结构变异;
C、高产青霉菌是通过诱变育种获得的,其原理是基因突变引起;
D、普通小麦的演化是染色体数目变异。
即ABD均属于染色体变异,而C项属于基因突变,即C项符合题意。
故选C。
3. 支原体肺炎是秋冬季节流行的呼吸系统疾病,患者主要表现为持续性咳嗽和发热。临床上可以采用抽血检测等方法判断。下列叙述正确的是( )
A. 抽血后离心取下半部分检测用于判断是否感染肺炎支原体
B. 抑制细胞壁合成的青霉素类药物可用于治疗支原体肺炎
C. 在感染肺炎支原体前人体内不会存在相应的抗体
D. 糖皮质激素可治疗感染支原体后引发的肺组织损伤
【答案】D
【解析】
【分析】体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
【详解】A、抽血后离心取上半部分血清,检测是否含有相应抗体,用于检测判断是否感染肺炎支原体,A错误;
B、支原体缺乏细胞壁,因此抑制细胞壁合成的青霉素类药物对其无效,B错误;
C、在感染肺炎支原体前人体内也可能存在相应的抗体,如从母体内获得,C错误;
D、糖皮质激素可以抑制免疫系统的功能,避免淋巴细胞被过度激活,减少炎性细胞因子的分泌,治疗感染支原体后引发的肺组织损伤,D正确。
故选D。
根据材料回答下列小题:
植物细胞膜上有阴离子通道也有K+通道,其中阴离子通道对NO通透能力远远大于Cl-,在高浓度盐胁迫下,K+主动运输受阻,细胞吸收Cl-受阻,甚至Cl-外排,此时细胞外到细胞内主要通过离子通道K蛋白。而阴离子通道可与K蛋白互相作用,抑制其活性。
4. 在高浓度盐胁迫下,植物细胞膜上的K+主动运输受阻,此时K+进入细胞的主要方式是
A. 通过载体蛋白的主动运输
B. 通过离子通道蛋白的易化扩散
C. 通过阴离子通道的易化扩散
D. 通过胞吞作用进入细胞
5. 若某植物细胞阴离子通道突变导致功能丧失,在高盐胁迫下最可能发生
A. K+通过K蛋白内流增加,细胞渗透压稳定性提高
B. 离子通道K蛋白活性下降,K+内流减少
C. NO吸收速率显著下降,但Cl-吸收不受影响
D. K+主动运输恢复,细胞代谢恢复正常
【答案】4. B 5. A
【解析】
【分析】细胞膜的功能:将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
【4题详解】
在高浓度盐胁迫下,植物细胞膜上的K+主动运输受阻,此时细胞外到细胞内主要通过离子通道K蛋白。而阴离子通道可与K蛋白互相作用,抑制其活性,据此推测,此时K+进入细胞的主要方式是通过离子通道蛋白的易化扩散,主动运输受阻不可能通过载体蛋白实现转运,通道蛋白具有专一性,因而也不会通过阴离子通道实现转运,离子进入细胞的方式不会是胞吞,即B正确。
故选B。
【5题详解】
A、题意显示,在高浓度盐胁迫下,K+主动运输受阻,此时细胞外到细胞内主要通过离子通道K蛋白。而阴离子通道可与K蛋白互相作用,抑制其活性,若细胞阴离子通道突变导致功能丧失,则离子通道K蛋白的活性增强,因此,K+通过K蛋白内流增加,细胞渗透压稳定性提高,A正确;
B、结合A项可知,离子通道K蛋白活性增强,K+内流增加,B错误;
C、在高盐胁迫下,细胞吸收Cl-受阻,甚至Cl-外排,若植物细胞阴离子通道突变导致功能丧失,则NO吸收速率显著下降,C错误;
D、某植物细胞阴离子通道突变导致功能丧失,在高盐胁迫下,K+主动运输受阻,阴离子无法转运,细胞代谢异常,D错误。
故选A。
6. 下图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 长期偏爱高糖膳食的人体内,图示过程会加强,进而导致体内脂肪积累
B. 细胞溶胶中有催化过程①的酶,该过程会产生少量[H]和ATP
C. 过程②产生的二碳化合物是酒精
D. 物质X为甘油,在糖尿病患者体内,X与脂肪酸反应合成脂肪减少
【答案】C
【解析】
【分析】1、 有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、 无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【详解】A、据图分析,人体内葡萄糖可以通过一系列的过程转化成脂肪,故长期偏爱高糖膳食的人,图示过程会加强而导致体内脂肪积累,因为在体内糖类充足的情况下会大量转变成脂肪,A正确;
B、呼吸作用第一阶段在细胞质基质中进行,故细胞质基质中有催化过程①(呼吸作用第一阶段)的酶,该过程会产生少量[H]和ATP,B正确;
C、人体有氧呼吸和无氧呼吸都不能产生酒精,C错误;
D、物质X为甘油,在糖尿病患者体内,X与脂肪酸反应合成脂肪减少,在糖尿病患者体内,糖进入组织细胞和在细胞内的转换和利用发生障碍,导致图示过程减弱,脂肪分解增加,D正确。
故选C。
7. 二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程,通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达量过高。下列说法错误是( )
A. PDI 通过参与蛋白质的氧化折叠从而影响蛋白质的空间结构
B. 二硫键的形成依赖于PDI的催化作用,该过程发生在核糖体上
C. 二硫键可在一条肽链内部形成,也可形成于不同肽链之间
D. 降低PDI的表达水平,可作为抗衰老药物研究的一种思路
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
【详解】A、题意显示,二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程”,即PDI 通过参与蛋白质的氧化折叠从而影响蛋白质的空间结构,A正确;
B、题意显示,PDI参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程,说明二硫键的形成依赖于PDI的催化作用,该过程发生蛋白质加工过程中,可发生在内质网中,B错误;
C、二硫键是由两个-SH脱去氢形成的,二硫键可以在一条肽链内部形成,也可以形成于不同肽链之间,C正确;
D、题意显示,通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达过量,据此推测,降低PDI的表达水平,可作为抗衰老药物研究的一种思路,D正确。
故选B。
8. 某湿地因围垦造田和工业污染遭到严重破坏,在实施生态修复工程后,其演替过程为:藻类、浮游生物群落-沉水植物群落-挺水植物群落-湿生草本植物群落。下列有关叙述正确的是( )
A. 群落演替过程中出现“优势取代”,故挺水植物群落阶段不存在沉水植物
B. 水生植物具有发达的气腔,利于细胞呼吸,体现出生物对环境的适应
C. 该湿地生态系统修复过程中发生的演替属于初生演替,因为其受到了严重破坏
D. 群落演替是一个漫长又永无休止的过程
【答案】B
【解析】
【分析】群落中一些物种替代另一些物种、一个群落替代另一个群落的自然演变过程称为群落演替;群落演替包括初生演替和次生演替两种类型。
【详解】A、群落演替过程中出现“优势取代”,而不是取而代之,因此,挺水植物群落阶段依然存在沉水植物,A错误;
B、水体中溶解氧少,而水生植物具有发达的气腔,利于根部细胞呼吸,体现出生物对环境的适应,B正确;
C、该湿地生态系统修复过程中发生的演替属于次生演替,虽然原有生态系统遭到破坏,但土壤条件可能仍部分保留,C错误;
D、群落演替并非“永无休止”,最终会达到相对稳定的顶极群落阶段达到相对稳定,D错误。
故选B。
9. 为了建立一种灵敏、高效检测病毒的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了单克隆抗体。下列说法正确的是( )
A. 注射抗原后,B细胞直接分化为浆细胞
B. 筛选得到的杂交瘤细胞都可以用来生产单克隆抗体
C. 杂交瘤细胞可放在CO2培养箱中传代培养,也能冻存
D. 骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合,利用特定的选择培养基进行筛选:在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或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的单克隆抗体。
【详解】A、注射抗原后,B细胞增殖分化为浆细胞,A错误;
B、筛选得到的杂交瘤细胞还需要进一步筛选出能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞,才可以用来生产单克隆抗体,并非所有筛选得到的杂交瘤细胞都能用于生产单克隆抗体,B错误;
C、杂交瘤细胞培养时可放在CO2培养箱中传代培养,也能冻存,C正确;
D、骨髓瘤细胞不能产生抗体,经免疫处理也不行,需与B细胞融合形成杂交瘤细胞后,还需要经过筛选等一系列过程才能获得单克隆抗体,D 错误。
故选C。
10. 农业生产中有许多与虫害相关的谚语,如①防荒又防旱,小心蝗虫来捣乱;②要得花生好,经常薅草草;③除虫没有巧,第一动手早,春天杀一个,强过秋天杀万条;④草是虫的窝,无草不生虫。下列说法错误的是( )
A. ①中干旱是影响东亚飞蝗种群密度的外源性因素
B. ②中花生和草为竞争关系,会竞争光照、无机盐等
C. ③中“动手”的最佳时间为害虫种群数量达到K/2时
D. ④中害虫的种群密度可能与草的种群密度呈正相关
【答案】C
【解析】
【分析】S型曲线中,种群数量增长率:开始时,种群的增长率为0;种群数量达到K/2之前,种群的增长率在增大,种群数量增长速度加快;种群数量为K/2时,种群增长率最大,此时种群数量增长速度最快,可见虫害的防治应在K/2点之前;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长率在减小,种群数量增长速度减慢;种群数量为K时,种群的增长率为0,种群数量到达最大值(K值)。
【详解】A、防旱可以防治蝗虫,推测干旱是影响蝗虫种群密度的有利因素,是影响东亚飞蝗种群密度的外源性因素,A正确;
B、草与花生之间存在种间竞争关系,经常除草可以减少草的竞争,使花生获得更多资源,B正确;
C、在害虫种群数量达到K/2时,种群数量增长速率最大,③中“动手”时间应在种群数量达到K/2之前,越早越好,C错误;
D、④中草为害虫提供栖息环境和食物条件,害虫的种群密度可能与草的种群密度呈正相关,D正确。
故选C。
11. 果酒和啤酒是两种常见的饮用酒。相较家酿果酒,工业化生产啤酒的制作工艺稍显复杂,需历经大麦发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序。下列叙述正确的是( )
A. 两种酒发酵前都需要对原料进行灭菌
B. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C. 糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D. 通过配制培养基、灭菌、分离和培养能获得目标酵母菌
【答案】C
【解析】
【分析】发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、家酿果酒时一般不对原料进行严格的灭菌处理,因为如果对水果等原料进行灭菌,会杀死水果表面的野生酵母菌,不利于果酒的自然发酵。而工业化生产啤酒时,虽然会对部分原料和设备进行消毒,但也并非对所有原料都进行严格的灭菌,因为过度灭菌可能会破坏原料的营养成分和风味物质,A错误;
B、焙烤的主要目的是使大麦种子停止发芽,同时赋予啤酒独特的风味和色泽,而不是单纯为了杀死大麦种子胚并进行灭菌。在焙烤过程中,高温会使大麦中的酶失活,终止发芽过程,并且会发生一系列的化学反应,产生一些风味物质,B错误;
C、在啤酒制作过程中,经过糖化得到的糖浆含有丰富的糖类等营养物质,经蒸煮可以起到消毒的作用,冷却后接种酵母菌进行发酵,因为酵母菌在适宜的温度下可以将糖类等有机物分解产生酒精和二氧化碳,C正确;
D、通过配制培养基、灭菌、分离和培养可以从自然界中筛选和纯化酵母菌,但不一定能获得目标酵母菌,目标酵母菌可能具有特定的发酵性能和品质要求,仅仅通过常规的分离和培养方法不一定能准确获得符合要求的目标酵母菌,可能还需要进一步的筛选和鉴定,D错误。
故选C。
12. 洋葱根尖是观察植物细胞有丝分裂的良好材料,某同学观察时发现细胞重叠,染色较浅,部分细胞未分散开,以下哪一项不是可能的原因( )
A. 未充分漂洗导致染色较浅
B. 压片时用力过小导致细胞未分散开
C. 染色时间不足导致染色较浅
D. 解离时间过长导致细胞重叠
【答案】D
【解析】
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:1、解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。2、漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。3、染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的培养皿中,染色3-5min。4、制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。5、观察:(1)低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。(2)高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物像为止。
【详解】A、未充分漂洗,会使解离液影响染色,导致染色较浅,该原因可能,A不符合题意;
B、压片时用力过小,细胞不易分散开,会出现部分细胞未分散开的情况,该原因可能,B不符合题意;
C、染色时间不足,染色剂与染色体结合不充分,会导致染色较浅,该原因可能,C不符合题意;
D、解离时间过长,细胞会酥软易分散,不会导致细胞重叠;解离时间过短,细胞不易分散开,才可能出现细胞重叠 ,D符合题意。
故选D。
13. 肠易激综合征(IBS)是临床最常见的胃肠病之一,患者会出现腹痛、腹胀和排便频率改变等症状,人体在应激状态下容易引发IBS,其机制如下图所示(+表示促进、-表示抑制,CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH表示促肾上腺皮质激素,CORT表示皮质酮)。下列叙述正确的是( )
A. 应激源导致CRH分泌增加是神经-体液调节
B. 副交感神经兴奋和CORT在诱导IBS发病方面表现出协同作用
C. 注射抗ACTH受体抗体后肠道紊乱可能会减轻
D. 排便频率大幅增加后神经垂体合成并分泌的抗利尿激素含量增加
【答案】C
【解析】
【分析】人体水盐平衡的调节
1、体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(饮水);
2、体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加。
【详解】A、应激源导致CRH分泌增加是神经调节的结果,A错误;
B、由题图可知,巨噬细胞能促进多种促炎细胞因子的释放,而副交感神经则释放乙酰胆碱,抑制巨噬细胞释放多种促炎细胞因子,即副交感神经兴奋和CORT在诱导IBS发病方面表现为相抗衡,B错误;
C、注射抗ACTH受体抗体后,ACTH无法发挥功能,因而肠道紊乱可能会减轻,C正确;
D、抗利尿激素是由下丘脑神经分泌细胞合成并分泌的,通过垂体后叶释放的,D错误。
故选C。
14. 植株X是我国珍稀木本药用植物,其产生的中性亲脂性成分对金黄色葡萄球菌和沙门氏菌具有明显的抑制作用,但其种子萌发周期长且自然萌发率低。现通过植物组织培养技术来解决相关难题。下列有关叙述正确的是( )
A. 愈伤组织分化程度低,可直接用来制备人工种子解决自然萌发率低问题
B. 应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
C. 植物组织培养技术提高了植株X的繁殖速率和抑菌效果
D. 将无根的幼苗转入无植物激素的培养基中,适宜条件培养一段时间后也会长根
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养技术具有广泛的应用,如植物繁殖的新途径(快速繁殖优良品种、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种和突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产,即大量培养明党参愈伤组织,直接提取药用成分。
【详解】A、愈伤组织分化程度低,可经过再分化形成胚状体来制备人工种子解决自然萌发率低问题,A错误;
B、应将炼苗后的植株移栽到消过毒的蛭石和珍珠岩环境中,营养液中不需要加入蔗糖和多种植物激素,B错误;
C、植物组织培养技术提高了植株X的繁殖速率,但没有改变中性亲脂性成分的抑菌效果,C错误;
D、将无根的幼苗转入无植物激素的培养基中,适宜条件培养一段时间后也会长根,因为植物自身会产生生长素促进生根,D正确。
故选D。
15. 艾滋病是由于感染人类免疫缺陷病毒(HIV)而引起的免疫功能异常疾病,HIV会入侵T细胞并合成子代病毒,下列叙述正确的是( )
A. HIV的遗传物质RNA与互补的DNA单链各种碱基含量都相同
B. 逆转录酶在RNA上的移动方向和核糖体的移动方向相同
C. 艾滋病和自身免疫疾病属于不同类型的免疫功能异常
D. DNA的甲基化会影响RNA聚合酶与起始密码子结合从而调控基因的表达
【答案】C
【解析】
【分析】艾滋病的中文名称是获得性免疫缺陷综合征(AIDS),其病原体是人类免疫缺陷病毒(HIV)。艾滋病的致病原理:HIV病毒进入人体后,与人体的T淋巴细胞结合,破坏T淋巴细胞,使免疫调节受到抑制,使人的免疫系统瘫痪,最后使人无法抵抗其他细菌、病毒的入侵,让人死亡。
【详解】A、HIV的遗传物质是RNA,其碱基组成为A、U、C、G,与互补的DNA单链碱基组成不同,含量也不都相同,例如RNA 中有U无T,DNA中有T无U,A错误;
B、逆转录酶以RNA为模板合成DNA,核糖体在mRNA上移动翻译,逆转录酶在RNA上移动方向和核糖体移动方向无必然相同关系,B错误;
C、艾滋病是免疫缺陷病,自身免疫病是免疫系统攻击自身组织器官,二者属于不同类型免疫功能异常,C正确;
D、起始密码子在mRNA上,RNA聚合酶结合的是DNA上的启动子,DNA甲基化影响RNA聚合酶与启动子结合调控基因表达,不是起始密码子,D错误。
故选C。
16. 研究发现脂肪在肠道中的吸收过程受脑到肠道的神经调控,延髓灰质中的迷走神经(副交感神经为主)背侧运动核DMV是参与该调控的重要神经中枢,下列选项错误的是( )
A. 消化道接受食物刺激到产生饱腹感的过程属于非条件反射
B. 组织液与肠腔消化液中的物质交换可体现人体内环境与消化系统的联系
C. 迷走神经兴奋将引起机体的胃肠蠕动变快变强
D. 使用某物质引起DMV神经元Cl-内流可降低其兴奋性
【答案】A
【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。
【详解】A、反射需要完整反射弧,消化道接受食物刺激到产生饱腹感,感觉产生在大脑皮层,无传出神经和效应器参与,不属于反射,A错误;
B、组织液是内环境组成成分,肠腔消化液在消化道(外界环境),组织液与肠腔消化液物质交换,能体现内环境与消化系统联系,B正确;
C、迷走神经(副交感神经为主 ),副交感神经兴奋促进胃肠蠕动,所以迷走神经兴奋使胃肠蠕动变快变强,C正确;
D、使用某物质引起DMV神经元Cl-内流,会使细胞内负电荷更多,更难兴奋,故使用某物质引起DMV神经元Cl-内流可降低其兴奋性,D正确。
故选A。
17. 水稻通过改变激素水平在自身生长与适应环境胁迫之间取得平衡。研究者用野生型(WT),NA基因功能缺失突变株(na)和NA基因过表达植株(OE)进行了下列实验。下列叙述错误的是( )
A. NA基因编码的蛋白(NA)有助于GA的表达
B. 受到干旱胁迫时,水稻细胞内NA基因表达上升
C. 干旱培养下,na的开放气孔比例低于OE
D. 将实验一放在干旱下培养,WT的GA合成量会下降
【答案】B
【解析】
【分析】植物激素是由植物体内产生,并从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。由人工合成的调节植物生长发育的化学物质被称为植物生长调节剂。脱落酸是一种有机物(ABA),是一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名,除促使叶子脱落外,还有使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等作用。
【详解】A、从实验一结果可以看出,NA基因突变的植株(na)GA的含量比野生型(WT)明显降低,因此可得知NA基因编码的蛋白促进GA的合成,A正确;
B、NA基因表达能促进GA的合成,GA能促进细胞的伸长,收到干旱胁迫时,水稻细胞内NA基因表达应该下降,以减小植株生长,B错误;
C、干旱胁迫下应较少GA的合成,同时减少气孔的开放,OE为NA基因过表达植株,则干旱胁迫下na的开放气孔比例低于OE,C正确;
D、干旱胁迫下应较少GA的合成,将实验一放在干旱下培养,WT的GA合成量会下降,D正确。
故选B。
18. 不同强度的放牧对草场的影响不同。下图所示为放牧强度对草场地上、地下生物量影响表。以下说法错误的是( )
生物量分配比
放牧程度
地上
地下
轻度
52%
48%
中度
65%
35%
重度
10%
90%
A. 据图可知适度放牧可能有利于刺激草原植物地上部分的补偿生长
B. 放牧程度是影响植物向地下生长转移生物量的主要因素
C. 开放牧场作为旅游观光点体现了生物多样性的直接价值
D. 轻度放牧下,该草场的净初级生产量大于牲畜取食量与分解者分解的植物量之和
【答案】B
【解析】
【分析】表格分析,与轻度放牧相比,中度放牧的草原植物地上生物量略有上升,随着放牧强度的增加,地上生物量有显著下降的趋势,而重度放牧表现为低下生物量占比增加。
【详解】A、表中数据显示,与轻度放牧相比,中度放牧的草原植物地上生物量略有上升,因而推测,适度放牧可能有利于刺激草原植物地上部分的补偿生长,A正确;
B、与轻度放牧相比,中度放牧的草原植物地下生物量反而下降,可见放牧程度不是影响植物向地下生长转移生物量的主要因素,B错误;
C、开放牧场作为旅游观光点引来游客参观,是生物多样性直接价值的体现,C正确;
D、净初级生产量是植物光合作用固定的能量减去自身呼吸消耗后的剩余部分,草场的现存量能说明轻度放牧下,该草场的净初级生产量大于牲畜取食量与分解者分解的植物量之和,D正确。
故选B。
19. 水稻自然状态下以自交为主,但品质常不如杂交稻。研究发现籼稻的12号染色体上有2个相邻的基因:基因D编码的毒蛋白可以杀死花粉,基因J编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性,粳-籼杂交稻花粉的育性如下图1所示,花粉母细胞减数第一次分裂的显微图像如图2所示。不考虑交叉互换,下列叙述正确的是( )
A. 基因D与基因J的表达时期相同
B. 杂交稻自交产生的子代中双杂合(DdJj)植株的比例为1/2
C. 图2B时期可观察到XY同源染色体联会的现象
D. 图2D时期的染色体组数,核DNA数均是减数第二次分裂后期的2倍
【答案】B
【解析】
【分析】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的过程中,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上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、基因D编码的毒蛋白杀死花粉,基因J编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性,二者功能不同,从作用机制来看,基因D在花粉形成过程中发挥作用杀死花粉,而基因J要在基因D表达出毒蛋白后才能发挥解除毒性的作用,所以基因D与基因J的表达时期不同,A错误;
B、粳-籼杂交稻的基因型为DdJj,由于D、J在同一条染色体,d、j在同源染色体另一条,减数分裂产生雄配子为DJ(可育)和dj(不育 ),产生的雌配子为DJ和dj两种类型且比例为1:1,自交时,雄配子(DJ)与雌配子(DJ、dj)结合,产生的子代中双杂合(DdJj)植株的比例为1/2,B正确;
C、水稻是雌雄同株植物,细胞中没有性染色体XY,所以图2B时期不会观察到XY同源染色体联会的现象,C错误;
D、图2D时期是减数第一次分裂后期,染色体组数为2,核DNA数为4n,减数第二次分裂后期,染色体组数为2,核DNA数为2n,所以图2D时期的核DNA数是减数第二次分裂后期的2倍,但染色体组数与减数第二次分裂后期相同,D错误。
故选B。
20. 多种基因的突变都会引起先天性聋哑的发生,且均可单独致病。图1是先天性聋哑遗传病的系谱图,对家族部分人员的相关基因进行电泳,结果如图2所示。经检测,该家系涉及两种致病基因(分别用A/a、B/b表示),Ⅱ-1不携带致病基因,两对基因均不位于Y染色体上,不考虑突变和染色体互换。现用不同颜色的荧光物质标记基因A和B(a、b不做标记)来研究染色体行为。下列叙述正确的是( )
A. Ⅱ-2与Ⅱ-3的致病基因不一定是同一种
B. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生育一个男孩患病的概率是1/4
C. 若Ⅳ-1电泳条带为3条,则其表现正常的概率是3/8
D. Ⅲ-2产生的次级卵母细胞中可能含有荧光点个数为2、0
【答案】C
【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、据图2可知,I-2电泳条带有4条,其为双杂合子,故该病致病基因应为隐性。又Ⅱ-1不携带致病基因,则Ⅲ-1的致病基因只能来自Ⅱ-2,即Ⅱ-2传递一个隐性致基因给Ⅲ-1,Ⅲ-1就表现患病,故Ⅲ-1从Ⅱ-2获得的是X染色体上的隐性基因。又Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,Ⅱ-2表现患病,故Ⅱ-2中至少有一个致病基因位于常染色体上。综合以上分析,该病的两种隐性致病基因分别位于常染色体上和X染色体上。结合图1、2的表型及电泳结果,I-1的基因型为AaXBY,I-1的基因型为AaXBXb(A/a、B/b的位置关系反过来也可以),则Ⅱ-2的基因型为aaXBXb,Ⅱ-3的基因型为aaXBY,AAXbY、AaXbY、aaXbY。比较I-1与I-2的基因型可知,I-1比 I-2少了条带4,故条带4表示b基因;比较Ⅱ-2与I-2的基因型可知,Ⅱ-2比 I-2少了条带1,故条带1表示A基因;综合以上分析,Ⅱ-4的基因型是AAXbXb。因Ⅱ-4的基因型是AAXbXb,Ⅲ-2表现正常(A-XBX-),故Ⅱ-3的基因型一定为为aaXBY。综合以上分析,可知,Ⅱ-2与Ⅱ-3的致病基因都是a,A错误;
B、Ⅱ-2的基因型为aaXBXb,Ⅱ-1不携带致病基因,基因型为AAXBY,再生育一个男孩(性别已知)患病的概率是1/2,B错误;
C、Ⅱ-2的基因型为aaXBXb,Ⅱ-1的基因型为AAXBY,则Ⅲ-1的基因型是AaXbY。Ⅱ-3的基因型为aaXBY,Ⅱ-4的基因型是AAXbXb,则Ⅲ-2的基因型是AaXBXb。Ⅲ-1(AaXbY)与Ⅲ-2(AaXBXb)生育Ⅳ-1,若Ⅳ-1的电泳条带为3条,则其基因型及比例为:1AAXBXb(正常):2AaXbXb:2AaXbY:2AaXBY(正常):1aaXBXb,则其表现正常的概率是3/8,C正确;
D、用不同颜色的荧光物质标记基因A和B,Ⅲ-2的基因型为AaXBXb,产生的次级卵母细胞(AXB、AXb、aXB、aXb)中可能含有荧光点个数为4、2、0,D错误。
故选C。
二、非选择题(本大题共5题,共60分)
21. 浙江黄岩是中国著名的柑橘产区,生态农业理念贯穿柑橘种植全程,回答下列问题:
(1)区分不同果园群落的重要特征是___________,果园内混合种植花生、大豆等豆科植物,苕子、紫云英等绿肥植物,它们高度不同,从而形成群落的___________结构。绿肥植物可作为有机肥还田,从物质循环和光合作用的角度回答,有机肥还田提高柑橘产量的原因是___________。这种立体种植类型可收获更多的农副产品,从能量流动的角度分析,该立体种植系统的意义有___________(答出2点即可)。
(2)病虫害的防治对柑橘的品质尤为关键,栽培者要确认果园内各种有害生物种群的___________,然后采取相应的防治措施。若要调查果园土壤中有害小动物的种类和数目,可采用___________来采集土样。有的柑橘园常用挂频振式杀虫灯、黄色沾虫板、信息素诱虫板来对害虫进行防治,主要是利用___________信息进行防治。
【答案】(1) ①. 群落的物种组成 ②. 垂直 ③. 有机肥经土壤微生物的分解作用,产生CO2和无机盐,促进柑橘的光合作用,提高有机物积累量 ④. 提高系统对光能的利用率,使能量更多流向对人类有益的部分
(2) ①. 种群密度 ②. 土壤取样器 ③. 物理信息、化学信息
【解析】
【分析】1、群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。
2、研究能量流动的意义:①可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;②可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【小问1详解】
区分不同果园群落的重要特征是群落的物种组成,花生、大豆、苕子、紫云英,它们高度不同,从而形成群落的垂直结构。有机肥经土壤微生物的分解作用,产生CO2和无机盐,促进柑橘的光合作用,提高有机物积累量,从而提高柑橘产量。从能量流动的角度分析,立体种植系统的意义是提高系统对光能的利用率,使能量更多流向对人类有益的部分。
【小问2详解】
栽培者要确认果园内各种有害生物种群的种群密度,然后采取相应的防治措施。若要调查果园土壤中有害小动物的种类和数目,可采用土壤取样器来采集土样。有的柑橘园常用挂频振式杀虫灯、黄色沾虫板、信息素诱虫板来对害虫进行防治,挂频振式杀虫灯属于物理信息,黄色沾虫板、信息素诱虫板属于化学信息。
22. 生产上往往将玉米和大豆进行间作,以提高农作物产量。科研人员研究发现,玉米间作时产量比单作时显著提高,而大豆间作时产量比单作时略有下降。为探究其原因,科学家在实验室中进行了相关的研究。当其他条件均适宜时,玉米和大豆在不同光照强度和叶面(浓度下的净光合速率分别如图1、图2。请回答下列问题:
(注:光照强度用PPFD表示)
(1)研究表明,玉米与大豆间作时,玉米能从大豆的根际环境中获得部分氮,这种对氮元素竞争的结果,可刺激大豆根瘤菌的固氮作用。作物吸收的氮可用于合成___________(至少写出两种)等物质,从而提高作物的光合速率。
(2)据图1、图2可知,___________受光照强度影响更显著,___________更适应在低CO2浓度环境条件下生存。当叶面CO2浓度为600 μmol·mol-1时,用PPFD-600光照强度分别照射玉米与大豆10小时,___________积累的有机物相对更多。
(3)分析大豆间作产量低于单作的原因。从环境因素分析主要的影响因素是___________;同时,利用___________试剂提取光合色素,用___________光的吸收值定量检测叶绿素的含量,结合表中的数据分析,叶绿素a、b含量变___________,是植物对环境变化的___________。推测可能是叶绿素a、b的___________变化,降低了对光的吸收率,导致单株平均产量显著下降。
种植模式
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
叶绿素含量
(mg·g-1)
胞间CO2 浓度
(μmol·m-2·s-1)
单株平均产量
(g)
单作
大豆
16
20
279
103
玉米
18
50
306
265
间作
大豆
11
24
307
84
玉米
22
58
320
505
【答案】(1)ATP、叶绿素、NADPH、光合酶
(2) ①. 大豆 ②. 玉米 ③. 大豆
(3) ①. 玉米遮挡影响导致光照减少 ②. 无水乙醇(95%乙醇) ③. 红 ④. 大(高) ⑤. 适应 ⑥. 比值
【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】
作物吸收的氮可用于合成ATP(元素组成是C、H、O、N、P)、叶绿素(元素组成是C、H、O、N、Mg等)、NADPH(元素组成是C、H、O、N、P)、光合酶(元素组成是C、H、O、N)等。
【小问2详解】
对比图1和图2中不同光照强度下玉米和大豆净光合速率的变化幅度,大豆在光照强度变化时净光合速率变化更明显,所以大豆受光照强度影响更显著,观察图1和图2,在低CO2浓度环境条件下,玉米的净光合速率相对较高,所以玉米更适应在低CO2浓度环境条件下生存。叶面CO2浓度为600(μmol·mol-1)时,用PPFD-600光照强度分别照射玉米与大豆10小时,玉米积累的有机物积累=10×11=110,而大豆的有机物积累≈15×10-9×2=132,故大豆积累的有机物相对更多。
【小问3详解】
大豆间作产量低于单作,从环境因素分析,因为玉米植株较高,大豆植株较矮,间作时玉米遮挡影响导致光照减少;光合色素能溶解在无水乙醇(95%乙醇)等有机溶剂中,所以利用无水乙醇(95%乙醇)试剂提取光合色素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以用红光的吸收值定量检测叶绿素的含量,从表中数据可知,大豆间作时叶绿素含量(24mg·g-1)高于单作时(20mg·g-1),所以叶绿素a、b含量变大(高),叶绿素含量的这种变化是植物对环境变化(光照强度改变等)的一种适应。虽然叶绿素含量升高,但大豆间作产量仍下降,推测可能是叶绿素a、b的比例变化,导致其对光的吸收率降低,从而使单株平均产量显著下降。
23. 某一年生植物是单性花(一朵花中只有雌蕊或雄蕊)且雌雄同株,甲和乙是具有不同优良性状的品种,单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种,科研人员进行杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb。回答下列问题:
(1)甲乙杂交,获得优良性状F1的育种原理是___________。已知B/b基因的碱基序列和酶切位点如图所示,为验证甲、乙的基因型(只考虑B/b基因),将二者的DNA进行___________处理,然后进行电泳分离,变性后与探针杂交可显示出不同的带谱(图2),甲的结果对应泳道___________。
(2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1表现型,只出现两种情况,如下表所示。
甲(母本)
乙(父本)
F1
aaBB
乙-1
幼苗期全部死亡
乙-2
幼苗死亡:成活=1:1
①上述杂交实验过程中,对甲采取的简单操作是___________。甲与乙-2间的杂交结果能否证明两对基因位于不同对同源染色体上并说明理由:___________。
②根据实验结果推测,部分F1植株死亡的原因有两种可能性:其一,基因型为A_B_的植株致死;其二,基因型为___________的植株致死。
③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为___________。
(3)要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择亲本组合为:品种甲(aaBB)和基因型为___________的品种乙,该品种乙选育过程如下:
第一步:种植品种甲作为亲本
第二步:将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本,然后___________,统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
选育结果:若某个杂交组合产生的F1全部成活,则___________的种子符合选育要求。
(4)除上述方法外,育种过程中还可以采用什么方法培育兼具不同物种优良性状的新品种?(答2种)___________。
【答案】(1) ①. 基因重组 ②. PCR、酶切(答出酶切即可) ③. 2
(2) ①. (套袋)授粉 ②. 不能;两对基因位于同对或两对同源染色体杂交结果相同 ③. aaBb ④. AAbb
(3) ①. aabb ②. 用这些植株自交留种的同时,单株作为父本分别与母本甲杂交 ③. 对应父本乙自交收获
(4)体细胞杂交技术、转基因技术、远缘杂交
【解析】
【分析】分析题意可知,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb,乙的基因型可能有AAbb、Aabb、aabb,甲与乙杂交,子代基因型可能为AaBb、aaBb,据此分析作答。
【小问1详解】
甲和乙杂交,可以集合两个亲本的优良性状,属于杂交育种,原理是基因重组。为验证甲、乙的基因型(只考虑B/b基因),将二者的DNA进行PCR处理,然后进行电泳分离。由图可知A变成T是碱基对改变引起的基因突变,B基因 能形成两个条带,而b基因只能形成一个条带,甲的基因型是BB,结果对应泳道2。
【小问2详解】
①该植物的花是两性花,为避免自花授粉和其它花粉干扰,在上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是去雄和套袋处理。甲与乙-2间的杂交结果不能否证明两对基因位于不同对同源染色体上,因为两对基因位于同对或两对同源染色体杂交结果相同。
②据题意可知,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb,又因为单个品种种植时均正常生长,品种乙基因型可能为AAbb、Aabb,aabb,则与aaBB杂交后F1基因型为AaBb或aaBb,进一步可推测部分F1植株致死的基因型为AaBb或aaBb。
③若进一步研究确认致死基因型为A_B_,则乙-1基因型应为AAbb,子代AaBb全部死亡。
【小问3详解】
由于A-B-的个体全部死亡,故不能选择AAbb类型与甲杂交,要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择亲本组合为:品种甲(aaBB)和基因型为aabb的纯合品种乙杂交,具体过程如下:
第一步:种植品种甲(aaBB)作为亲本;
第二步:将乙-2(Aabb)自交收获的种子种植后作为亲本,然后用这些植株自交留种(保留aabb种子)的同时,单株作为父本分别与母本甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
第三步:若某个杂交组合产生的F2全部成活,则证明该父本基因型为aabb,对应父本乙自交收获的种子符合要求,可保留制种。
【小问4详解】
育种过程中还可以采用体细胞杂交技术、转基因技术、远缘杂交等方法培育兼具不同物种优良性状的新品种。
24. 植物遗传转化是指通过物理、化学或生物方法将目的基因转移到植物体内整合、表达并稳定遗传,使受体植物表现出目的基因所调控的性状,目前有不同的转化方法。回答下列问题:
(1)利用农杆菌构建植物遗传转化体系是利用天然农杆菌的Ti质粒上存在着可以转移并整合到植物细胞染色体上的片段。设计重组Ti质粒时,应考___________中要有可表达的目的基因,还要有可表达的___________。
(2)农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、___________、较高的遗传稳定性及易被农杆菌侵染等特点,若植物材料对农杆菌不敏感,则可用___________方法将目的基因导入细胞。
(3)转化后的植株可利用不同类型的茎段进行繁殖,利用带侧芽的茎段获得丛状苗与利用不带芽的茎段诱导获得丛状苗的过程相比,前者总培养时间___________,原因是___________,因而其遗传性状稳定,是大多数转基因植物快速繁殖常用的方法。
(4)叶绿体遗传转化体系是以叶绿体为外源DNA受体的一种转化方式。构建的表达载体中含有___________,使得目的基因只能在叶绿体中表达。叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散,原因是___________。
(5)植物遗传转化的过程中可利用基因定点突变技术精确修改目的基因中的特定序列,从而研究目的基因功能。如图所示是利用PCR介导的突变。4次PCR中,以下哪次(A.PCR1 B.PCR2 C.PCR3 D. PCR4) ___________不需要额外添加引物,此次PCR中两条链可以互为引物进行延伸的原因是______________________。
【答案】(1) ①. T-DNA ②. 标记基因
(2) ①. 细胞全能性表达充分(较高的细胞全能性)/再生能力强 ②. 基因枪/显微注射/花粉管通道法
(3) ①. 短 ②. 带芽茎段不经过脱分化形成愈伤组织,而直接分化产生丛状苗
(4) ①. 叶绿体特异启动子 ②. 受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞/花粉细胞中几乎不含细胞质
(5) ①. C ②. PCR中子链延伸的方向是5’端到3’端,两条部分互补杂交链的3’末端暴露,相当于引物的3’端,TaqDNA聚合酶将核苷酸不断连接到两个引物的3’端
【解析】
【分析】1、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。
2、植物克隆是利用植物组织培养技术,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。
【小问1详解】
设计重组质粒时,在T-DNA中除了要含有可表达的目的基因外,还需要有可表达的标记基因(如抗生素抗性基因),因而才能设法将成功导入目的基因的受体细胞筛选出来。
【小问2详解】
农杆菌侵染的宿主细胞应该是具有优良性状、遗传稳定性较高、全能性(细胞发育成个体的潜能)较高及易被农杆菌侵染等特点。若植物材料对农杆菌不敏感,可采用基因枪法或显微注射或花粉管通道法将目的基因导入。
【小问3详解】
利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程,比利用茎段诱导产生愈伤组织获得丛状苗的过程时间更短;因为带芽茎段不经过脱分化形成愈伤组织,而直接分化产生丛状苗,而且遗传性状稳定。是大多数转基因植物快速繁殖常用的方法。
【小问4详解】
叶绿体遗传转化体系是以叶绿体为外源DNA受体的一种转化方式。构建的表达载体中含有叶绿体特异启动子,保证目的基因在叶绿体中顺利表达,且能保证目的基因只能在叶绿体中表达。同时叶绿体表达体系还可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散,这是因为花粉细胞中几乎不含细胞质,因而不会携带叶绿体中的基因,可以避免目的基因通过花粉造成污染。
【小问5详解】
植物遗传转化的过程中可利用基因定点突变技术精确修改目的基因中的特定序列,从而研究目的基因功能。如图所示是利用PCR介导的突变。结合图示可知4次PCR中,只有PCR3不需要额外添加引物,该过程中可以使用前两次PCR产物的单链彼此作为引物进行扩增目的基因。此次PCR中两条链可以互为引物进行延伸的原因是PCR中子链延伸的方向是5’端到3’端,两条部分互补杂交链的3’末端暴露,相当于引物的3’端,TaqDNA聚合酶将核苷酸不断连接到两个引物的3’端,进而按照碱基互补配对原则将游离的四种脱氧核苷酸依次连接到合适的位置实现子链延伸。
25. 雌激素是重要的调节激素,其含量的变化会导致人体出现一系列生理变化,研究人员围绕其作用机理展开了一些实验研究。回答下列问题:
(1)雌激素是以___________为原料合成的亲脂激素,其能促进雌性生殖器官发育和维持女性第二性征。随着女性年龄的变化,雌激素在体内的含量也会发生变化。现已知在儿童期,由于下丘脑GnRH神经元尚未发育成熟,体内雌激素含量较低,进入青春期后浓度会升高,请从调控轴的角度解释雌激素浓度升高的原因___________。
(2)女性进入老龄期后会出现记忆力减退的现象,经实验证实这与雌激素调控脑部X细胞有关。已知激素与受体结合后,可通过特定基因影响X细胞的生物学效应。为确定雌激素调控的特定基因,对X细胞作___________处理,然后测定___________(填“基因组”或“mRNA”)序列,将测序数据与正常X细胞相应的测序数据进行比对分析,并结合其他实验最终确认雌激素调控的是E基因。根据上述结果,提出一种治疗女性记忆力减退的思路___________。(补充雌激素除外)
(3)雌激素含量下降还会导致女性糖尿病发病率升高。研究者推测这可能与雌激素对胰岛素的作用产生影响有关。为探究相关机制,请根据以下材料和用具,完善实验思路,预测实验结果。
材料和用具:大鼠肝细胞悬液、不含葡萄糖的细胞培养液、雌激素、胰岛素、胰高血糖素(提高葡萄糖含量以便检测)、葡萄糖检测仪等。
(说明与要求:不考虑加入激素对培养液体积的影响,实验条件适宜。)
①完善实验思路。
i.建构对照组与激活组:将大鼠肝细胞悬液均分成两份,其中一份添加雌激素,通过受体激活肝细胞内的下游信号,作为激活组。未添加雌激素的为对照组。
ii.将激活组均分成3组,分别做如下处理:一组不添加激素,一组添加胰高血糖素,___________。培养一段时间后,___________。
iii.___________。
iv.___________。
②预测实验结果(根据实验思路补充完整下图)_______。
③分析与讨论:现研究者想在个体水平进一步验证雌激素和胰岛素在血糖调节上的相互作用。从激素角度分析,你认为动物体内哪些因素可能会影响血糖水平,从而干扰相关实验结论的得出___________。
【答案】(1) ①. 胆固醇 ②. 到青春期,随着下丘脑GnRH神经元成熟,腺垂体分泌促性腺激素增加,使卵巢分泌的雌激素增加,体内雌激素浓度升高
(2) ①. 敲除雌激素受体基因 ②. mRNA ③. 调控X细胞中E基因的表达量/调节X细胞中E蛋白活性
(3) ①. 先添加等量胰高血糖素后添加等量胰岛素 ②. 用葡萄糖检测仪测定培养液中的葡萄糖含量 ③. 对照组重复激活组的操作 ④. 统计分析各组实验数据 ⑤. (添加胰高血糖素两组柱高最高且相等,先添加胰高血糖素后添加胰岛素的两组均低于只添加胰高血糖素组,且激活组低于对照组。) ⑥. 体内存在诸如肾上腺素,甲状腺激素等会对血糖水平产生影响的激素/内源胰岛素或雌激素对血糖水平产生的影响(答出其中1点即可)
【解析】
【分析】血糖平衡的调节,是通过调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯,另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成糖,这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平;当血糖浓度降低时,胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加,胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
【小问1详解】
固醇包括性激素、维生素D和胆固醇,雌激素为小分子脂类物质,是以胆固醇为原料合成的亲脂激素,其能促进雌性生殖器官发育和维持女性第二性征。随着女性年龄的变化,雌激素在体内的含量也会发生变化。现已知在儿童期,由于下丘脑GnRH神经元尚未发育成熟,体内雌激素含量较低,进入青春期后浓度会升高,性激素的分泌存在分级调节机制,到青春期,随着下丘脑GnRH神经元成熟,腺垂体分泌促性腺激素增加,使卵巢分泌的雌激素增加,体内雌激素浓度升高。
【小问2详解】
女性进入老龄期后会出现记忆力减退的现象,经实验证实这与雌激素调控脑部X细胞有关。已知激素与受体结合后,可通过特定基因影响X细胞的生物学效应。为确定雌激素调控的特定基因,对X细胞作敲除雌激素受体基因处理,则雌激素无法起到调控作用,然后测定X细胞的“mRNA”序列,检测基因表达情况,将测序数据与正常X细胞相应的测序数据进行比对分析,并结合其他实验最终确认雌激素调控的是E基因。即雌激素通过调控E基因的表达来影响脑部X细胞进而影响记忆能力,据此可推测,要治疗女性记忆力减退则需要设法促进E基因的表达,或提升E蛋白的活性,具体思路为:设法调控X细胞中E基因的表达量或调节X细胞中E蛋白活性。
【小问3详解】
雌激素含量下降还会导致女性糖尿病发病率升高。研究者推测这可能与雌激素对胰岛素的作用产生影响有关,即本实验的目的是雌激素对胰岛素的作用效果,本实验的自变量为是否使用雌激素,因变量是胰岛素的降糖效果;
①完善实验思路:
i.建构对照组与激活组:将大鼠肝细胞悬液均分成两份,其中一份添加雌激素,通过受体激活肝细胞内的下游信号,作为激活组。未添加雌激素的为对照组。
ii.将激活组均分成3组,分别做如下处理:一组不添加激素(作为激活对照),一组添加胰高血糖素(使培养液中葡萄糖含量上升),先添加等量胰高血糖素后添加等量胰岛素。培养一段时间后,用葡萄糖检测仪测定培养液中的葡萄糖含量。则在雌激素的诱导下,胰岛素降血糖功能增强,即添加胰岛素组血糖含量最低。
iii.对照组重复激活组的操作。
iv.相应的实验数据为:根据实验目的推测,添加胰高血糖素两组柱高最高且相等,先添加胰高血糖素后添加胰岛素的两组均低于只添加胰高血糖素组,且激活组低于对照组。
②预测实验结果如下:
③分析与讨论:现研究者想在个体水平进一步验证雌激素和胰岛素在血糖调节上的相互作用。则体内存在诸如肾上腺素,甲状腺激素等会对血糖水平产生影响的激素,因为肾上腺素,甲状腺激素包括糖皮质激素均会使血糖水平上升,因此体内实验这些因素需要排除的。
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