内容正文:
人大附中2026届高三暑假自主复习检测练习
生物学
说明:本试卷21道题,共100分;考试时间90分钟;请在答题卡上填写个人信息,并将条形码贴在答题卡的相应位置上。
一、选择题(共15小题,每小题2分,共30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,请将正确答案填涂在答题纸上的相应位置。)
1. 某同学绘制了一概念图如下,用于表示①由②、③、④构成或组成。下列叙述正确的是( )
A. 若①表示植物体内的储能物质,则②③④可分别表示淀粉、纤维素、脂肪
B. 若①表示核苷酸,则②③④可分别表示核苷、含氮碱基、磷酸基团
C. 若①表示生物大分子,则②③④可分别表示多糖、蛋白质、核酸
D. 若①表示线粒体,则②③④可分别表示外膜、内膜、膜间隙
2. 细胞就像一个繁忙的工厂,其内部的细胞器在功能上各有分工,共同完成各种生理过程。下图示意有关过程。下列有关描述错误的是( )
A. 图示过程体现了细胞膜具有选择透过性
B. 被溶酶体消化后的部分物质通过囊泡运出细胞
C. 图示过程说明生物膜在结构上和功能上存在紧密的联系
D. 溶酶体中的水解酶的合成始于核糖体,需要高尔基体的加工和运输
3. 以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
B. 光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C. 温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D. 光照相同时间,30℃时光合作用制造的有机物的量与35℃时相等
4. 如图表示某油料作物种子在黑暗且适宜条件下萌发过程中的干重变化,据图判断下列说法正确的是( )
A. 导致种子干重增加的主要元素是碳元素
B. 有丝分裂和减数分裂是种子萌发过程中细胞增殖的主要方式.
C. 7天后干重减少是因为有机物在萌发过程中氧化分解
D. 10天后,使萌发种子干重(含幼苗)增加的必需条件是充足的水分和无机盐
5. 下列相关实验的叙述中,正确的是( )
A. 向西瓜汁中加入斐林试剂,出现砖红色沉淀证明西瓜汁中有还原糖
B. 观察质壁分离的实验中,滴加0.3g/mL蔗糖溶液后,细胞吸水能力升高
C. 脂肪的鉴定实验中50%酒精的作用是杀死细胞,便于苏丹Ⅲ染色
D. 可以从新鲜猪血、菜花等动植物材料中粗提取出DNA
6. 用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是( )
A. 子囊孢子都是单倍体
B. 营养细胞均无同源染色体
C. 芽殖过程中不发生染色体数目减半
D. 酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
7. 研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图,图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果,下列相关叙述正确的是( )
A. 由图乙可知,Ⅱ-1的致病基因来自Ⅰ-2
B. 卵母细胞死亡导致的不育为隐性性状
C. Ⅱ-1不育的根本原因是基因碱基对发生了替换
D. Ⅱ-5和正常女性婚配,子代患病的概率是1/4
8. 两种柳穿鱼植株杂交,F1均开两侧对称花,F1自交产生的F2中开两侧对称花34株,开辐射对称花的5株。进一步研究发现,两种柳穿鱼植株的Lcyc基因碱基序列相同,只是在开两侧对称花植株中表达,在开辐射对称花植株中不表达,二者Lcyc基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 控制两侧对称和辐射对称花的基因的遗传效应相同
B. 控制辐射对称花的Lcyc基因的甲基化程度相对较高
C. F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律
D. 推测甲基化的程度与Lcyc基因的表达程度成正相关
9. 1958年,Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验,证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是( )
A. 因为15N有放射性,所以能够区分DNA的母链和子链
B. 得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制
C. 将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D. 选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA
10. 芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述不正确的是( )
A. 提高生长素与细胞分裂素的比例促进根的分化
B. 幼苗甲、乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C. 雄株丁亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D. 植株乙、丙的培育过程中均发生了基因重组
11. 天山雪莲是一种高山珍稀植物,与低海拔物种向日葵亲缘关系近。与向日葵相比,其抗冻、抗紫外线、耐缺氧相关基因表达量显著上调。下列说法错误的是( )
A. 抗冻基因是在高海拔环境中诱导产生的
B. 高寒环境决定了天山雪莲种群的进化方向
C. 天山雪莲高表达抗冻基因是自然选择的结果
D. 天山雪莲种群耐缺氧基因频率可能高于向日葵
12. 如图是人体某组织内各种结构示意图,A、B、C、D表示的是结构,①、②、③、④表示的是液体,有关此图的叙述正确的是( )
A. ①②③④组成了体液,均属于内环境
B. 液体①的总量和蛋白质含量均比②高
C. ③渗透压大于②有利于物质交换
D. 内环境成分类似于海水,在一定程度上反映了生命起源于海洋
13. 在北京马拉松比赛42.195km的赛程中,运动员的血糖浓度维持在正常范围,在此调节过程中不会发生的是( )
A. 血糖浓度下降使胰岛A细胞分泌活动增强
B. 下丘脑—垂体分级调节使胰高血糖素分泌增加
C. 胰高血糖素与靶细胞上的受体相互识别并结合
D. 胰高血糖素促进肝糖原分解以升高血糖
14. 下列关于体液免疫的叙述,不正确的是( )
A. B细胞的激活信号来自抗原和辅助性T细胞
B. T细胞分泌的细胞因子可以促进B细胞增殖分化
C. 激活的B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞
D. B细胞、浆细胞和记忆B细胞均能与抗原特异性结合
15. 人体皮肤表面存在着多种微生物,某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是( )
A. 对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B. 使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C. 用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D. 观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
二、非选择题(6小题,共70分;请把结果填在答题纸上的相应位置。)
16. 因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于_________。水库中各种生物共同构成______________。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙_________的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示):为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的______________。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量__________,引起该变化的原因是______。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的____________,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施________________。
17. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输,其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉,进入其中的筛管-伴胞复合体(SE-CC),再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中,叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中,蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输(图1)可以分为3个阶段:①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞;②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中;③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中,如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度,SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物,筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现,叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高,叶片中SU载体减少,反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制,对于了解光合产物在植物体内的分配规律,进一步提高作物产量具有重要意义。
(1)光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化为________,并且释放出氧气的过程。
(2)在乙方式中,蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于________。由H+泵形成的________有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
(3)与乙方式比,甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过________这一结构完成的。
(4)下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有________。
A. 叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中
B. 用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,蔗糖进入SE-CC的速率降低
C. 将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞,SE-CC中出现荧光
D. 与野生型相比,SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
(5)除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外,本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量,体现了蔗糖的________功能。
18. 阐明早期触觉感受调控动物行为的机制,可为孤独症的治疗提供新思路。
(1)爱抚和拥抱是亲子沟通的重要方式。研究者通过给予幼鼠轻柔温和的抚触刺激,刺激前后感觉神经元膜电位变化是_______,通过神经传导至_______产生愉悦感,以模拟母鼠对幼崽的爱抚行为。
(2)选择发育早期的小鼠随机分组,开展为期3天、每天4次、每次5分钟的实验。将小鼠放置在棉絮上,爱抚组使用棉球以3cm/s的速度来回抚摸小鼠背部,对照组则不给予爱抚。跟踪小鼠成年后图1所示的社会交往行为。图2实验结果是_______,表明早期接受过爱抚的小鼠,成年后会表现出更多的社会交往行为。在此基础上同时开展一组用棉球以10cm/s的速度来回抚摸实验,其他操作与上述两组相同,若实验结果与未爱抚组无显著性差异,则该组实验进行的意义是_______。
(3)催产素被称为“爱的荷尔蒙”,由位于下丘脑的催产素神经元合成,随后运输至垂体释放。研究者进行了多项实验,结果如图3所示。希望验证的假说是_______。
(4)转H基因小鼠可在催产素神经元特异性表达受体H,接受药物C刺激后,催产素神经元即被激活。请补充实验方案为(3)中的假说提供一个新证据,从下列选项中选择合适字母填入下表完成实验设计。
实验动物
操作
预期实验结果
实验组
_______
_______
实验组小鼠成年后的社交接近和社交探究时长均大于对照组
对照组
a
_______
a.转空质粒小鼠
b.转H基因小鼠
c.敲除催产素基因的小鼠
d.注射药物C
e.注射药物C的溶剂
f.幼年期给予爱抚
g.幼年期不给予爱抚
19. 古诗云“野火烧不尽,春风吹又生”,我国科研人员探究了野火燃烧对植物生长的影响。
(1)野火燃烧后群落的演替属于________ 。
(2)植物生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和________ 调节共同完成。
(3)研究发现烟雾中存在一种植物产生的微量化学物质KA,科研人员利用拟南芥构建了KA合成突变体,研究不同条件下拟南芥种子的萌发率,如图所示,结果表明________ 。
(4)已有研究表明赤霉素GA也能够促进种子萌发。为进一步探究KA和GA在调控种子萌发中的上下游关系,研究人员按照表开展实验(光照条件下),该实验选择KA和赤霉素双突变种子的原因是________ 。实验结果表明,GA位于KA的________ (填“上游”、“下游”或“不能判断”),依据是________ 。
组别
实验材料
实验处理
实验结果
Ⅰ
材料:KA和赤霉素双突变的种子
清水
Ⅱ
10-5M KA
Ⅲ
10-5M GA
Ⅳ
10-5M KA、10-5M GA
(5)科研人员认为KA也属于植物激素,作出此判断的依据是________ 。
20. 玉米是我国重要的农作物,研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
(1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的________定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株所占比例约为________。
(2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础,研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中,获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”________。
实验方案
预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米
II.转基因玉米×甲品系
III.转基因玉米自交
IV.野生型玉米×甲品系
①正常籽粒:干瘪籽粒≈1:1
②正常籽粒:干瘪籽粒≈3:1
③正常籽粒:干瘪籽粒≈7:1
④正常籽粒:干瘪籽粒≈15:1
(3)现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA(见图1),使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后,取其植株叶片,用图1中的引物1、2进行PCR扩增,若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为_________。
(4)为确定A基因在玉米染色体上的位置,借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1,F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物,对F1植株果穗上干瘪籽粒(F2)胚组织的DNA进行PCR扩增,扩增结果有1、2、3三种类型,如图2所示。
统计干瘪籽粒(F2)的数量,发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因________。
21. 人β防御素(由H基因编码)是一种抗菌肽,科研人员欲利用酵母对其进行生产。
(1)获得H基因的序列信息后,可以其表达的mRNA为材料,通过________方法获得该基因。将得到的该基因片段连接到质粒中时需要用到________酶,其作用位点是________键。
(2)由于人β防御素会损伤酵母细胞,组成型表达(持续表达)H的酵母菌最大种群数量偏低,限制了最终产量。科研人员在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因,它们表达的蛋白质使质粒上H基因的表达受到红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。
P和S基因的启动子应为________(填“组成型表达”或“红光诱导表达”)启动子。
(3)发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合,进而沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统(图2),在酵母菌基因组中插入了2个E基因,使F基因的表达受到蓝光控制(图3)。
图3中两个E基因作用分别是________。
(4)工程菌泄露到环境中可能引发环境问题。科研人员利用两种阻遏蛋白基因(T和L)和调控元件,使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达,进而诱导工程菌死亡(图4)。
图4中①②应选用的启动子为:①________,②________。
A.Jub B.ACT C.CYC
图4中③④处结合的阻遏蛋白为:③________,④________。
a.T蛋白 b.L蛋白
(5)利用该工程菌发酵生产人β防御素的需要四步,请写出每一步的光照条件________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
人大附中2026届高三暑假自主复习检测练习
生物学
说明:本试卷21道题,共100分;考试时间90分钟;请在答题卡上填写个人信息,并将条形码贴在答题卡的相应位置上。
一、选择题(共15小题,每小题2分,共30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,请将正确答案填涂在答题纸上的相应位置。)
1. 某同学绘制了一概念图如下,用于表示①由②、③、④构成或组成。下列叙述正确的是( )
A. 若①表示植物体内的储能物质,则②③④可分别表示淀粉、纤维素、脂肪
B. 若①表示核苷酸,则②③④可分别表示核苷、含氮碱基、磷酸基团
C. 若①表示生物大分子,则②③④可分别表示多糖、蛋白质、核酸
D. 若①表示线粒体,则②③④可分别表示外膜、内膜、膜间隙
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物的储能物质主要是淀粉和脂肪,纤维素是植物细胞壁的成分,不具有储能功能,A错误;
B、若①表示核苷酸,则②③④可分别表示五碳糖、含氮碱基、磷酸基团,B错误;
C、生物大分子是由单体聚合而成的多聚体,多糖的单体为葡萄糖、蛋白质的单体为氨基酸、核酸的单体为核苷酸,三者均属于生物大分子,C正确;
D、线粒体包括外膜、内膜和线粒体基质,D错误。
故选C。
2. 细胞就像一个繁忙的工厂,其内部的细胞器在功能上各有分工,共同完成各种生理过程。下图示意有关过程。下列有关描述错误的是( )
A. 图示过程体现了细胞膜具有选择透过性
B. 被溶酶体消化后的部分物质通过囊泡运出细胞
C. 图示过程说明生物膜在结构上和功能上存在紧密的联系
D. 溶酶体中的水解酶的合成始于核糖体,需要高尔基体的加工和运输
【答案】A
【解析】
【详解】A、图中的胞吞、胞吐、囊泡运输等体现了生物膜具有一定的流动性,A错误;
B、据图可知,溶酶体分解后的产物如果对细胞有用,细胞可以再利用,若为废物,则通过囊泡运出细胞,B正确;
C、图中溶酶体的形成、衰老细胞器及内吞物质的分解和废物的排出等过程都体现了内质网、高尔基体、溶酶体及细胞膜在结构上和功能上存在紧密的联系,C正确;
D、溶酶体中的酶化学本质为蛋白质,其合成始于核糖体,需要内质网、高尔基体的加工和运输,D正确。
故选A。
3. 以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
B. 光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C. 温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D. 光照相同时间,30℃时光合作用制造的有机物的量与35℃时相等
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,虚线表示光照下CO2的吸收量(表示净光合作用),实线表示黑暗中CO2的吸收释放量(表示呼吸作用消耗有机物的量)。因此两曲线的交点表示绿色植物积累的有机物的量与呼吸作用消耗的有机物的量相等,A错误;
B、植物积累的有机物等于净光合积累量,图中虚线表示净光合积累量,光照相同时间,在25℃条件下植物积累的有机物的量最多,B错误;
C、从图中可以看出:25℃时,总光合作用产生的有机物的量约等于2.30+3.75=6.05,30℃时为3.00+3.50=6.50,35℃时为3.50+3.00=6.50,故而温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量先上升,而不是下降,C错误;
D、光合作用制造的有机物的量=净光合作用量+呼吸作用量,因此图中35℃与30℃的光合作用制造的有机物的量相等,都是6.5,D正确。
故选D。
4. 如图表示某油料作物种子在黑暗且适宜条件下萌发过程中的干重变化,据图判断下列说法正确的是( )
A. 导致种子干重增加的主要元素是碳元素
B. 有丝分裂和减数分裂是种子萌发过程中细胞增殖的主要方式.
C. 7天后干重减少是因为有机物在萌发过程中氧化分解
D. 10天后,使萌发种子干重(含幼苗)增加的必需条件是充足的水分和无机盐
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,种子始终放在黑暗条件中培养,种子不能进行光合作用,只有呼吸作用;曲线中看出,在前7天种子的干重在增加,这说明脂肪在不断转变成糖类等其他形式的有机物,糖类物质中O含量大于脂肪,脂肪转化为糖类、氨基酸等有机物需要添加O,添加的O可直接来自吸收的水,因此导致种子干重增加的主要元素是氧元素;7天后干重减少是因为有机物在种子萌发过程中氧化分解,产生二氧化碳和水,使有机物的量减少所致。
【详解】A、种子在黑暗条件下萌发,不能进行光合作用,因此导致种子干重增加的主要元素不是C元素而是O,A错误;
B、种子萌发过程中细胞增殖的方式是有丝分裂,无减数分裂,B错误;
C、种子始终放在黑暗条件中培养,不能进行光合作用,只有呼吸作用,因此第7d后种子由于进行细胞呼吸分解有机物使干重下降,C正确;
D、种子萌发为幼苗后,必须提供适宜的光照和所需的矿质元素才能进行光合作用合成有机物,从而使干重增加,D错误;
故选C。
5. 下列相关实验的叙述中,正确的是( )
A. 向西瓜汁中加入斐林试剂,出现砖红色沉淀证明西瓜汁中有还原糖
B. 观察质壁分离的实验中,滴加0.3g/mL蔗糖溶液后,细胞吸水能力升高
C. 脂肪的鉴定实验中50%酒精的作用是杀死细胞,便于苏丹Ⅲ染色
D. 可以从新鲜猪血、菜花等动植物材料中粗提取出DNA
【答案】B
【解析】
【分析】1、还原糖可用斐林试剂鉴定,在水浴加热的条件下,出现砖红色沉淀。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
3、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
【详解】A、斐林试剂用于检测还原糖时需水浴加热(沸水浴),而西瓜汁本身为红色会干扰颜色反应,且直接加入斐林试剂未加热不会出现砖红色沉淀,A错误;
B、质壁分离过程中,细胞失水导致细胞液浓度逐渐升高,渗透压增大,吸水能力随之增强,B正确;
C、脂肪鉴定中50%酒精的作用是洗去切片表面的苏丹III染料浮色,而非杀死细胞,C错误;
D、哺乳动物成熟红细胞(如猪血红细胞)无细胞核,无法提取DNA,D错误。
故选B。
6. 用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是( )
A. 子囊孢子都是单倍体
B. 营养细胞均无同源染色体
C. 芽殖过程中不发生染色体数目减半
D. 酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
【答案】B
【解析】
【分析】1、减数分裂中染色体数目变化:减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂中染色体数目的变化规律是:2n(减数第一次分裂)→n(减数第二次分裂前期、中期)→2n(减数第二次分裂后期)→n(减数第二次分裂结束)。
2、有丝分裂中染色体数目变化规律:2n(分裂间期)→2n(前期、中期)→(2n→4n)(后期)→2n(末期有丝分裂结束)。
【详解】A、子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子,减数分裂的结果是产生单倍体的细胞,因此子囊孢子是单倍体,A正确;
B、酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段,单倍体营养细胞无同源染色体,二倍体营养细胞(由细胞核融合形成)有同源染色体,B错误;
C、芽殖是酿酒酵母的无性繁殖方式,属于有丝分裂,有丝分裂结果染色体数目不变,C正确;
D、酿酒酵母的生活史包括无性繁殖(芽殖,属于有丝分裂)和有性繁殖(减数分裂形成子囊孢子),D正确。
故选B。
7. 研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图,图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果,下列相关叙述正确的是( )
A. 由图乙可知,Ⅱ-1的致病基因来自Ⅰ-2
B. 卵母细胞死亡导致的不育为隐性性状
C. Ⅱ-1不育的根本原因是基因碱基对发生了替换
D. Ⅱ-5和正常女性婚配,子代患病的概率是1/4
【答案】C
【解析】
【分析】遗传系谱图的分析方法: (一)首先确定是细胞核遗传还是细胞质遗传。(1)若系谱图中,女患者的子女全部患病,正常女性的子女全正常,即子女的表现型与母亲相同,则最可能为细胞质遗传。(2)若系谱图中,出现母亲患病,孩子有正常的情况,或者,孩子患病母亲正常,则不是母系遗传。(二)其次确定是否为伴Y遗传。(1)若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则最可能为伴Y遗传。(2)若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。(三)再次确定是常染色体遗传还是伴X遗传。(1)首先确定是显性遗传还是隐性遗传。①无中生有——隐性遗传病。②有中生无——显性遗传病。(2)已确定是隐性遗传,若女患者的父亲和儿子都患病,则最大可能为伴X隐性遗传。否则一定为常染色体隐性遗传。(3)已确定是显性遗传,若男患者的母亲和女儿都患病,则最大可能为伴X显性遗传。否则一定为常染色体显性遗传。
【详解】A、由图乙可知,Ⅱ-1的测序结果和Ⅰ -1的结果相同、和Ⅰ -2的结果不同,则Ⅱ-1的致病基因来自Ⅰ-1 ,Ⅰ-1是男性,不表现出卵母细胞死亡的病症,A错误;
B、Ⅰ -2的此位点两条链都是G,没有发生基因突变,Ⅱ-1的该位点一个基因模板链是G,另一个为A(发生了基因突变),Ⅱ-1是杂合子,杂合子表现出显性性状,发生卵母细胞死亡导致的不育为显性性状 ,B错误;
C、Ⅱ-1不育的根本原因是基因模板链该位点的G变为了A,碱基对发生了替换 ,C正确;
D、假设该基因是由A/a控制,则Ⅰ-1基因型是Aa,Ⅰ -2是aa,则Ⅱ-5是1/2Aa、1/2aa和正常女性(aa)婚配,子代患病的概率是1/2×1/2×1/2=1/8 ,D错误。
故选C。
8. 两种柳穿鱼植株杂交,F1均开两侧对称花,F1自交产生的F2中开两侧对称花34株,开辐射对称花的5株。进一步研究发现,两种柳穿鱼植株的Lcyc基因碱基序列相同,只是在开两侧对称花植株中表达,在开辐射对称花植株中不表达,二者Lcyc基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 控制两侧对称和辐射对称花的基因的遗传效应相同
B. 控制辐射对称花的Lcyc基因的甲基化程度相对较高
C. F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律
D. 推测甲基化的程度与Lcyc基因的表达程度成正相关
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据题干信息:进一步研究发现,两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同,但表达情况不同,控制两侧对称花与辐射对称花的基因所含遗传信息相同,但遗传效应不同,A错误;
B、根据图可知,控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高,B正确;
C、所得F2植株数较少,且性状比不是1:3,所以F2性状分离比不能说明花型遗传遵循基因的分离定律,C错误;
D、控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高,两侧对称花植株Lcyc基因表达而辐射对称花植株不表达,推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成负相关,D错误。
故选B。
9. 1958年,Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验,证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是( )
A. 因为15N有放射性,所以能够区分DNA的母链和子链
B. 得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制
C. 将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D. 选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
【详解】A 、15N没有放射性,它与14N只是氮元素的不同同位素,质量不同,可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的DNA,进而区分DNA的母链和子链,A错误;
B、在15N标记 DNA 的实验中,得到的 DNA 带的位置有轻带(两条链都含14N)、中带(一条链含14N,一条链含15N)、重带(两条链都含15N)三个。根据不同代 DNA 在离心后出现的这些带的位置和比例,证明了 DNA 的半保留复制,B正确;
C、若将DNA解链为单链后离心,无论是全保留还是半保留复制,都是只有两条条带,不能证明DNA的半保留复制,C错误;
D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快,容易培养,能在短时间内获得大量的子代,便于观察实验结果,而不是因为它有环状质粒DNA,D错误。
故选B。
10. 芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述不正确的是( )
A. 提高生长素与细胞分裂素的比例促进根的分化
B. 幼苗甲、乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C. 雄株丁亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D. 植株乙、丙的培育过程中均发生了基因重组
【答案】C
【解析】
【详解】A、生长素与细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,生长素与细胞分裂素比例升高,利于根的分化、抑制芽的形成;生长素与细胞分裂素比例降低,利于芽的分化、抑制根的形成。可见,提高生长素与细胞分裂素的比例促进根的分化,A正确;
B、幼苗甲是通过植物组织培养得到的,幼苗乙与幼苗丙均是借助植物组织培养技术、通过花药离体培养形成的单倍体,因此幼苗甲、乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程,B正确;
C、花粉是经过减数分裂产生的雄配子,含有X染色体或Y染色体,经过花药离体培养得到的单倍体再经过染色体加倍处理后得到的植株乙与丙的性染色体组成为XX或YY,因此雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY,C错误;
D、芦笋雄株经过减数分裂产生花粉,花粉离体培养获得单倍体幼苗乙和丙,幼苗乙和丙再经过染色体加倍获得植株乙和丙,减数分裂过程中会发生基因重组,D正确。
故选C。
11. 天山雪莲是一种高山珍稀植物,与低海拔物种向日葵亲缘关系近。与向日葵相比,其抗冻、抗紫外线、耐缺氧相关基因表达量显著上调。下列说法错误的是( )
A. 抗冻基因是在高海拔环境中诱导产生的
B. 高寒环境决定了天山雪莲种群的进化方向
C. 天山雪莲高表达抗冻基因是自然选择的结果
D. 天山雪莲种群耐缺氧基因频率可能高于向日葵
【答案】A
【解析】
【详解】A、抗冻基因的产生源于基因突变,高海拔环境仅通过自然选择保留具有该基因的个体,并非诱导产生新基因,A错误;
B、高寒环境作为自然选择因素,定向选择有利变异,决定天山雪莲种群的进化方向,B正确;
C、抗冻基因的高表达是适应高寒环境的表现,经自然选择保留并逐代积累,C正确;
D、天山雪莲长期处于缺氧环境,耐缺氧基因的个体生存优势显著,导致其基因频率高于低海拔的向日葵,D正确。
故选A。
12. 如图是人体某组织内各种结构示意图,A、B、C、D表示的是结构,①、②、③、④表示的是液体,有关此图的叙述正确的是( )
A. ①②③④组成了体液,均属于内环境
B. 液体①的总量和蛋白质含量均比②高
C. ③渗透压大于②有利于物质交换
D. 内环境成分类似于海水,在一定程度上反映了生命起源于海洋
【答案】D
【解析】
【详解】A、①是血浆、②是组织液、③是细胞内液、④是淋巴液;体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液构成的液体环境叫作内环境,由①血浆、②组织液、④淋巴液等组成,③细胞内液不属于内环境 ,A 错误;
B、①是血浆,②是组织液,血浆的总量较组织液少而蛋白质含量较组织液高,B错误;
C、③是细胞内液,②是组织液,正常情况下细胞内液和组织液渗透压相对平衡,若③渗透压大于②,不利于物质交换 ,C错误;
D、内环境成分与海水相似,在一定程度上反映了原始海洋是生命起源地,D正确。
故选D。
13. 在北京马拉松比赛42.195km的赛程中,运动员的血糖浓度维持在正常范围,在此调节过程中不会发生的是( )
A. 血糖浓度下降使胰岛A细胞分泌活动增强
B. 下丘脑—垂体分级调节使胰高血糖素分泌增加
C. 胰高血糖素与靶细胞上的受体相互识别并结合
D. 胰高血糖素促进肝糖原分解以升高血糖
【答案】B
【解析】
【分析】由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。
【详解】ACD、血糖浓度下降时,胰岛A 细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加,胰高血糖素通过体液运输,与靶细胞膜上的相应受体相互识别并结合,将信息传递给靶细胞,促进肝糖原分解升高血糖,完成体液调节,同时血糖浓度的下降,还能刺激下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经调节胰岛A 细胞,增加胰高血糖素的分泌量,促进肝糖原分解升高血糖,完成神经—体液调节,ACD不符合题意;
B、血糖调节过程中,没有涉及垂体,B符合题意。
故选B。
14. 下列关于体液免疫的叙述,不正确的是( )
A. B细胞的激活信号来自抗原和辅助性T细胞
B. T细胞分泌的细胞因子可以促进B细胞增殖分化
C. 激活的B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞
D. B细胞、浆细胞和记忆B细胞均能与抗原特异性结合
【答案】D
【解析】
【详解】A、B细胞的激活需要两个信号:一是抗原与其表面受体的直接结合,二是辅助性T细胞表面的特定分子与其结合,同时辅助性T细胞分泌的细胞因子也能促进B细胞活化,A正确;
B、T细胞分泌的细胞因子,能够促进B细胞的增殖和分化,增强免疫反应,B正确;
C、激活的B细胞通过增殖、分化为浆细胞(分泌抗体)和记忆B细胞(长期保留免疫记忆),C正确;
D、B细胞和记忆B细胞可识别抗原并与之结合,浆细胞分泌的抗体能与相应的抗原发生特异性结合,但浆细胞本身不能结合抗原,D错误。
故选D。
15. 人体皮肤表面存在着多种微生物,某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是( )
A. 对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B. 使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C. 用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D. 观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
【答案】C
【解析】
【分析】实验室常用的消毒和灭菌方法的比较:
1、消毒:煮沸消毒法(一般物品)、巴氏消毒法(一些不耐高温的液体,如牛奶)、化学药剂消毒法(如用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源等)、紫外线消毒法(接种室、操作台);
2、灭菌:灼烧灭菌(接种工具)、干热灭菌(玻璃器皿、金属用具)、高压蒸汽灭菌(培养基及容器)。
【详解】A、为避免杂菌污染干扰,需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌,A正确;
B、葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离,为避免杂菌污染,故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样,B正确;
C、用取样后的棉拭子浸出液在固体培养基上涂布,C错误;
D、根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别,D正确。
故选C。
二、非选择题(6小题,共70分;请把结果填在答题纸上的相应位置。)
16. 因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于_________。水库中各种生物共同构成______________。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙_________的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示):为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的______________。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量__________,引起该变化的原因是______。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的____________,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施________________。
【答案】 ①. 生产者 ②. (生物)群落 ③. 捕食对象/食物 ④. 捕食者/天敌 ⑤. 明显下降 ⑥. 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系 ⑦. 比例 ⑧. 定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响
【解析】
【详解】【分析】该题主要考查种群、群落及生态系统的结构和稳定性的有关知识。种群的增长受食物、天敌等的影响;群落是聚集在一定区域中各种生物种群的集合,包括该区域所有的生物;群落中不同种生物可能存在竞争、捕食、寄生或共生关系,要根据题意作出判断;在一个生态系统中,增加某种生物,既要考虑它的被捕食者,又要考虑其天敌,还要考虑环境容纳量。
【详解】(1)藻类能进行光合作用并作为浮游动物的食物,故藻类属于生产者;水库中的各种生物,就包括了这一范围内所有的生物,构成一个群落;
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据本水库食物网中的营养级,要调查投放区鲢鱼和鳙鱼的食物,即上一营养级藻类和浮游动物生物积累量,投放适量的鱼苗;为保证鲢、鳙的成活率,还要防止其天敌的捕食,故应捕杀鲢鱼、鳙鱼的天敌;
(3)据图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量显著下降,引起该变化的原因是,投放鲢鱼和鳙鱼捕食浮游动物和藻类,导致浮游动物减少,银鱼的食物来源减少,导致银鱼数量下降;
(4)通过投放鲢、鳙,该生态系统中不同生物的生物积累量发生了改变,故人为调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的比例,从而达到改善水质的目的;
(5)具体措施是:适量地投放鲢、鳙;适量增加投放浮游动物确保鲢、鳙有足够的食物来源;为保证鲢、鳙的成活率,控制鲢鱼、鳙鱼的天敌数量;减少人类活动对水库的干扰等。
【点睛】其一要理清藻类、浮游动物、银鱼、鲢和鳙鱼的种间关系:藻类被浮游动物和鲢、鳙所食,浮游动物被鲢、鳙及银鱼所食;其二投放鲢、鳙鱼,既要考虑其食物,又要考虑其天敌,还要考虑水库的容纳量。
17. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输,其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉,进入其中的筛管-伴胞复合体(SE-CC),再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中,叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中,蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输(图1)可以分为3个阶段:①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞;②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中;③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中,如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度,SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物,筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现,叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高,叶片中SU载体减少,反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制,对于了解光合产物在植物体内的分配规律,进一步提高作物产量具有重要意义。
(1)光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化为________,并且释放出氧气的过程。
(2)在乙方式中,蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于________。由H+泵形成的________有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
(3)与乙方式比,甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过________这一结构完成的。
(4)下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有________。
A. 叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中
B. 用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,蔗糖进入SE-CC的速率降低
C. 将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞,SE-CC中出现荧光
D. 与野生型相比,SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
(5)除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外,本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量,体现了蔗糖的________功能。
【答案】(1)储存着能量的有机物
(2) ①. 协助扩散/易化扩散 ②. (跨膜)H+浓度差
(3)胞间连丝 (4)ABD
(5)信息传递
【解析】
【分析】分析题意可知,光合产物进入筛管的方式主要有两种:甲方式是通过胞间连丝的形式进行;乙方式共分为三个阶段,采用乙方式的植物,筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
【小问1详解】
一般来说,光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
【小问2详解】
结合题意分析,在乙方式中,蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外过程中,运输需要载体蛋白,且由题意“韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运”可知运输方向为顺浓度梯度,故方式为协助扩散/易化扩散;“胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度”,故由H+泵形成的跨膜H+浓度差有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
【小问3详解】
结合题意分析,在乙方式中,蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外过程中,运输需要载体蛋白,且由题意“韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运”可知运输方向为顺浓度梯度,故方式为协助扩散/易化扩散;“胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度”,故由H+泵形成的跨膜H+浓度差有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
【小问4详解】
A、叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中,说明物质是蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输的,符合乙运输方式,A正确;
B、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,蔗糖进入SE-CC的速率降低,说明物质运输方式需要载体蛋白协助,符合乙中的②过程,B正确;
C、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞,SE-CC中出现荧光,推测叶肉细胞中的蔗糖可能通过不同细胞间的胞间连丝进入SE-CC,即可能是甲方式,C错误;
D、与野生型相比,SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉,说明SU是将叶肉细胞中的蔗糖转运进SE-CC中的重要载体,符合乙方式中的③过程,D正确。
故选ABD。
【小问5详解】
结合题意"叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高,叶片中SU载体减少,反之则增加"可知,蔗糖能调节SU载体的含量,即蔗糖可以调节一些生命活动,体现了蔗糖的信息传递功能。
18. 阐明早期触觉感受调控动物行为的机制,可为孤独症的治疗提供新思路。
(1)爱抚和拥抱是亲子沟通的重要方式。研究者通过给予幼鼠轻柔温和的抚触刺激,刺激前后感觉神经元膜电位变化是_______,通过神经传导至_______产生愉悦感,以模拟母鼠对幼崽的爱抚行为。
(2)选择发育早期的小鼠随机分组,开展为期3天、每天4次、每次5分钟的实验。将小鼠放置在棉絮上,爱抚组使用棉球以3cm/s的速度来回抚摸小鼠背部,对照组则不给予爱抚。跟踪小鼠成年后图1所示的社会交往行为。图2实验结果是_______,表明早期接受过爱抚的小鼠,成年后会表现出更多的社会交往行为。在此基础上同时开展一组用棉球以10cm/s的速度来回抚摸实验,其他操作与上述两组相同,若实验结果与未爱抚组无显著性差异,则该组实验进行的意义是_______。
(3)催产素被称为“爱的荷尔蒙”,由位于下丘脑的催产素神经元合成,随后运输至垂体释放。研究者进行了多项实验,结果如图3所示。希望验证的假说是_______。
(4)转H基因小鼠可在催产素神经元特异性表达受体H,接受药物C刺激后,催产素神经元即被激活。请补充实验方案为(3)中的假说提供一个新证据,从下列选项中选择合适字母填入下表完成实验设计。
实验动物
操作
预期实验结果
实验组
_______
_______
实验组小鼠成年后的社交接近和社交探究时长均大于对照组
对照组
a
_______
a.转空质粒小鼠
b.转H基因小鼠
c.敲除催产素基因的小鼠
d.注射药物C
e.注射药物C的溶剂
f.幼年期给予爱抚
g.幼年期不给予爱抚
【答案】(1) ①. 内负外正变为内正外负 ②. 大脑皮层
(2) ①. 爱抚组小鼠社交接近和社交探究时长均大于未爱抚组 ②. 确定3cm/s的来回抚摸属于激发小鼠社会交往行为变化的爱抚
(3)早期爱抚通过提高催产素神经元的兴奋程度,促进催产素合成,进而促进小鼠成年后的社会交往
(4) ①. b ②. dg ③. dg
【解析】
【分析】实验设计的原则:对照原则、单一变量的原则;根据实验目的,分析出实验的自变量、因变量和无关变量,科学合理控制变量,根据实验目的推测实验现象;分析题图获取有效信息,根据有效信息和实验目的进行推理、回答问题,找出内在的联系。
【小问1详解】
刺激之前处于内负外正的静息电位,刺激之后会变为内正外负的动作电位。兴奋通过传入神经传导至中枢神经系统,而产生愉悦感等感觉的部位是大脑皮层(躯体感觉中枢所在)。
【小问2详解】
图 2 实验结果通过对比爱抚组和未爱抚组的 “社交接近”“社交探究” 时长,直接得出 “爱抚组小鼠社交接近和社交探究时长大于未爱抚组” 的结论,表明早期爱抚促进成年后的社交行为。 新增的 10 cm/s 速度组作为 对照实验,若结果与未爱抚组无差异,说明只有特定速度(3 cm/s)的抚摸有效,而更快的速度无效,从而验证了 “3 cm/s 是触发行为变化的关键速度”,排除速度无关的干扰,明确有效刺激的条件;或确定3cm/s的来回抚摸属于激发小鼠社会交往行为变化的爱抚。
【小问3详解】
图 3 中,野生型鼠(有催产素基因)在爱抚后,催产素神经元放电率(兴奋程度)和催产素 mRNA(合成水平)均升高,且社交行为时长增加;而催产素基因敲除鼠(无法合成催产素)在爱抚后无上述变化。由此可推断,研究者希望验证的假说是:早期爱抚通过提高催产素神经元的兴奋程度,促进催产素合成,进而促进小鼠成年后的社会交往。
【小问4详解】
实验组要验证假说,选择转H基因小鼠(b),操作上幼年不给于爱抚(g),注射药物C(d),这样能激活催产素神经元,若实验组小鼠成年后的社交接近和社交探究时长均大于对照组,就为假说提供了新证据。 对照组选择转空质粒小鼠(a),同样幼年不给予爱抚(g),注射药物C(d),以排除其他因素干扰。
19. 古诗云“野火烧不尽,春风吹又生”,我国科研人员探究了野火燃烧对植物生长的影响。
(1)野火燃烧后群落的演替属于________ 。
(2)植物生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和________ 调节共同完成。
(3)研究发现烟雾中存在一种植物产生的微量化学物质KA,科研人员利用拟南芥构建了KA合成突变体,研究不同条件下拟南芥种子的萌发率,如图所示,结果表明________ 。
(4)已有研究表明赤霉素GA也能够促进种子萌发。为进一步探究KA和GA在调控种子萌发中的上下游关系,研究人员按照表开展实验(光照条件下),该实验选择KA和赤霉素双突变种子的原因是________ 。实验结果表明,GA位于KA的________ (填“上游”、“下游”或“不能判断”),依据是________ 。
组别
实验材料
实验处理
实验结果
Ⅰ
材料:KA和赤霉素双突变的种子
清水
Ⅱ
10-5M KA
Ⅲ
10-5M GA
Ⅳ
10-5M KA、10-5M GA
(5)科研人员认为KA也属于植物激素,作出此判断的依据是________ 。
【答案】(1)次生 (2)环境因素
(3)KA促进种子萌发,且该过程依赖光照
(4) ①. 为了排除内源KA和GA的影响 ②. 上游 ③. 与对照组相比,KA、GA双处理和KA单处理都能够促进种子萌发,单独GA处理种子不萌发
(5)KA由植物产生、作用于种子,可以调节种子萌发的微量有机物
【解析】
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程当中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的部分,植物生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
【小问1详解】
野火燃烧后,原有土壤条件基本保留,还保留了部分植物的种子和繁殖体,所以属于次生演替。
【小问2详解】
植物生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。
【小问3详解】
由图1实验结果可知,光照条件KA合成突变体组的种子萌发率远低于野生型拟南芥组,黑暗条件下KA合成突变体组的种子萌发率较低,与野生型拟南芥组差异不大,由结果可以推测,野生型拟南芥产生的微量化学物质KA,能促进种子萌发,且该过程依赖光照。
【小问4详解】
为了排除内源KA和GA的影响,实验材料选择KA和赤霉素双突变的种子。根据柱形图信息,与对照组相比,单独GA处理种子不萌发,KA、GA双处理和KA单处理都能够促进种子萌发,促进效果相当,说明GA位于KA的上游,不影响KA发挥作用。
【小问5详解】
植物激素是由植物体产生,从产生部位运输到作用部位起调节作用的微量有机物,KA是植物产生的微量化学物质,可以调控种子的萌发,说明KA也属于植物激素。
20. 玉米是我国重要的农作物,研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
(1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的________定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株所占比例约为________。
(2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础,研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中,获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”________。
实验方案
预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米
II.转基因玉米×甲品系
III.转基因玉米自交
IV.野生型玉米×甲品系
①正常籽粒:干瘪籽粒≈1:1
②正常籽粒:干瘪籽粒≈3:1
③正常籽粒:干瘪籽粒≈7:1
④正常籽粒:干瘪籽粒≈15:1
(3)现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA(见图1),使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后,取其植株叶片,用图1中的引物1、2进行PCR扩增,若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为_________。
(4)为确定A基因在玉米染色体上的位置,借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1,F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物,对F1植株果穗上干瘪籽粒(F2)胚组织的DNA进行PCR扩增,扩增结果有1、2、3三种类型,如图2所示。
统计干瘪籽粒(F2)的数量,发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因________。
【答案】(1) ①. 分离 ②. 2/3
(2)III ④/II ③
(3)Aa (4)基因Aa与Mm在一对同源染色体上(且距离近),其中a和M在同一条染色体上;在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少;类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此,类型3干瘪籽粒数量极少。
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,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;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,伴性遗传也遵循分离定律。
2、基因突变:(1)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,叫作基因突变。(2)基因突变的特点:普遍性、随机性、不定向性、多害少利性等。
【小问1详解】
分析题干信息:“甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4”,即甲品系籽粒正常,其自交后代出现性状分离,且籽粒正常∶干瘪=3∶1,可知籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。假设籽粒正常和干瘪这一对相对性状由基因A/a控制,则甲品系基因型为Aa。上述果穗上的正常籽粒基因型为1/3AA或2/3Aa,均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株基因型为Aa,所占比例约为2/3。
【小问2详解】
分析题意可知,假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,则甲品系玉米基因型为Aa,野生型玉米的基因型为00AA(0表示没有相关基因),转基因甲品系玉米的基因型为A0Aa,且导入的A基因与细胞内原有的A/a基因之间遗传遵循自由组合定律,要证实该假设正确,应可选择方案III转基因玉米自交,依据自由组合定律可知,子代为④正常籽粒(9A-A-、3A-aa、300A-):干瘪籽粒(100aa)≈15:1;或选择方案II转基因玉米A0Aa×甲品系00Aa杂交,子代为③正常籽粒(3A0A-、1A0aa、300A-):干瘪籽粒(00aa)≈7:1。
【小问3详解】
已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA,使A基因功能丧失,甲品系果穗上的正常籽粒发芽后,取其植株叶片,用图1中的引物1、2进行PCR扩增,若出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因,即其基因型为Aa。
【小问4详解】
用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P(基因型为AAmm)与基因型为MM的甲品系(基因型为AaMM)杂交得F1,基因型为1/2AAMm、1/2AaMm,F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物,对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增,扩增结果有1、2、3三种类型,基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因位于两对同源染色体上,则类型3的数量应该与类型1的数量同样多,而实际上类型3数量极少,原因可能是:由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上(且距离近),其中a和M在同一条染色体上;在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少;类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此,类型3干瘪籽粒数量极少。
【点睛】本题结合基因工程考查基因分离定律和基因自由组合定律的应用,以及基因位置的判断的相关知识,思维含量较大,要求学生能够理解遗传定律的实质,依据题干信息准确分析,得出结论。
21. 人β防御素(由H基因编码)是一种抗菌肽,科研人员欲利用酵母对其进行生产。
(1)获得H基因的序列信息后,可以其表达的mRNA为材料,通过________方法获得该基因。将得到的该基因片段连接到质粒中时需要用到________酶,其作用位点是________键。
(2)由于人β防御素会损伤酵母细胞,组成型表达(持续表达)H的酵母菌最大种群数量偏低,限制了最终产量。科研人员在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因,它们表达的蛋白质使质粒上H基因的表达受到红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。
P和S基因的启动子应为________(填“组成型表达”或“红光诱导表达”)启动子。
(3)发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合,进而沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统(图2),在酵母菌基因组中插入了2个E基因,使F基因的表达受到蓝光控制(图3)。
图3中两个E基因作用分别是________。
(4)工程菌泄露到环境中可能引发环境问题。科研人员利用两种阻遏蛋白基因(T和L)和调控元件,使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达,进而诱导工程菌死亡(图4)。
图4中①②应选用的启动子为:①________,②________。
A.Jub B.ACT C.CYC
图4中③④处结合的阻遏蛋白为:③________,④________。
a.T蛋白 b.L蛋白
(5)利用该工程菌发酵生产人β防御素的需要四步,请写出每一步的光照条件________。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. DNA连接 ③. 磷酸二酯
(2)组成型表达 (3)左侧E基因:照射蓝光后受到正反馈调控,快速表达大量E蛋白,进而激活F基因表达;右侧E基因:使细胞中始终含有少量E蛋白,保持接受蓝光信号的能力
(4) ①. C ②. A ③. a ④. b
(5)黑暗、红光、蓝光、红光+蓝光
【解析】
【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20-30个核苷酸。引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
【小问1详解】
以mRNA为材料获得基因的方法是逆转录。将基因片段连接到质粒中需要用到DNA连接酶,其作用位点是磷酸二酯键,DNA连接酶可以催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,从而将目的基因与质粒连接起来。
【小问2详解】
组成型表达即持续表达,从图1分析,S蛋白与启动子结合,当存在红光时P蛋白与S蛋白结合导致H基因表达,说明P和S蛋白一直存在,是否结合会影响H基因的表达,P和S基因是组成型表达。
【小问3详解】
左侧E基因的启动子是CYC,照射蓝光后受到正反馈调控,快速表达大量E蛋白,进而激活F基因表达;右侧E基因的启动子是ACT,为组成型表达的弱启动子,使细胞中始终含有少量E蛋白,保持接受蓝光信号的能力。
【小问4详解】
从图中分析,蓝光照射时可使CYC启动子后续基因表达,红光照射时可使Jub启动子后续基因表达,①②位置选择这两种启动子可保证酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达,①②位置这两种启动子位置可颠倒。为了保证酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达,当④位置是L蛋白结合位点、③位置是T蛋白结合位点时,红光和蓝光同时照射时T基因表达的T蛋白与③位点结合,阻止了L基因的表达,使N基因可以表达而致死。
【小问5详解】
根据题目信息,红光照射使产物增多,蓝光照射使产物凝集,红蓝光同时照射使工程菌死亡,故第一步应在黑暗条件下培养工程菌至种群数量达到最适,第二步红光照射至人β防御素在培养液中达到适宜浓度,第三步蓝光照射至工程菌凝集,回收发酵产物;第四步红光蓝光同时照射,杀死工程菌。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$