精品解析:宁夏六盘山高级中学2025届高三上学期一模考试生物试题
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内容正文:
2025年高考第一次模拟考试
生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上;
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于细胞结构与组成分子的叙述,正确的是( )
A. 植物细胞壁的主要成分是磷脂和纤维素
B. 组成染色体和核糖体的成分中都含有DNA
C. 动物细胞中含量最多的生物大分子一般是蛋白质
D. 细胞中所有无机盐均以离子形式存在
2. 某些害虫细胞膜上的ABCH转运蛋白能将农药中的毒性分子排出,形成耐药机制。我国科学家利用小分子LMNG抑制ABCH转运蛋白和ATP结合,阻止了毒性分子的排出。ABCH转运蛋白排出毒性分子的运输方式为( )
A. 自由扩散 B. 协助扩散
C. 主动运输 D. 胞吐
3. 生物膜系统在真核细胞的生命活动中作用极为重要。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体内膜上分布着有氧呼吸酶,是产生NADH的主要场所
B. 细胞膜上的糖被与细胞识别、细胞间的信息传递等功能相关
C. 高尔基体形成包裹着分泌蛋白的囊泡,囊泡再与细胞膜融合
D. 内质网膜与核膜的组成成分相似,在结构和功能上密切联系
4. 下列有关教材实验方法或实验目的描述,正确的是( )
A. DNA粗提取时,通过离心研磨液可以加速DNA沉淀
B. 探究温度对酶活性的影响时,将酶和底物混合后调至设定温度反应
C. 纸层析法提取和分离绿叶中的色素,可初步判断叶绿体中色素的种类
D. 利用取样器取样的方法调查土壤小动物的种类和数量,可推测土壤动物的丰富度
5. 在细胞内的某反应途径中,从底物S转化为产物P需依次经酶E1、E2、E3催化,具体过程如下图所示。当产物P积累过多时,会与E1的非活性中心抑制位点可逆性结合,使E₁构象改变,降低E1与S的结合能力,反应减慢或停止。下列相关叙述错误的是( )
A. 该反应途径体现了细胞内酶促反应需相互配合有序进行
B. 产物P对E1的抑制作用会减少细胞内物质和能量的浪费
C. 酶E1具有与底物S结合的活性位点和与产物P结合的抑制位点
D. 产物P与E1结合使E1变性失活从而降低反应速率
6. 人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述不正确的是( )
A. 正常的B淋巴细胞不能无限增殖
B. 细胞分化程度越高,全能性越高
C. 细胞产生的自由基可攻击蛋白质,导致细胞衰老
D. 被病原体感染的细胞自主有序地死亡,属于细胞凋亡
7. 寒冷条件下,肾上腺素和甲状腺激素参与机体的体温调节。下列叙述错误的是( )
A. 机体通过神经和体液调节使产热与散热平衡
B. 下丘脑通过副交感神经促进肾上腺素的分泌
C. 甲状腺激素的分泌存在分级调节和反馈调节
D. 这两种激素可以作用于相同靶细胞或靶器官
8. 在种植草莓时,有关植物激素和植物生长调节剂的作用,正确的说法是( )
A. 为防止草莓落花落果、可在花期喷洒高浓度的生长素类似物
B. 草莓果实发育过程中,仅有生长素起到促进果实膨大的作用
C. 用乙烯利处理草莓,可以促进草莓果实的成熟
D. 赤霉素能够抑制草莓茎的伸长生长,使植株更矮壮
9. 人体有氧呼吸第二个阶段中某些有机酸与其他物质的转化关系如图。据图分析,下列有关叙述正确的是( )
A. 天冬氨酸和谷氨酸是人体中的必需氨基酸
B. 上述图示过程会发生氧气的消耗和水的生成
C. 脂肪酸和氨基酸参与图示过程可释放大量能量
D. 若阻断α-酮戊二酸向草酰乙酸的转化,则α-酮戊二酸积累量增加
10. 关于基因表达过程,下列叙述正确的是( )
A. RNA聚合酶需与基因下游的一段特殊序列结合后才能启动转录
B. 肽链合成后再折叠成一定的空间结构,就从核糖体和mRNA的复合物上脱离
C. tRNA分子上携带氨基酸的部位具有由3个碱基组成的反密码子
D. 一般情况下,合成的蛋白质分子数量比合成时用到的模板分子数量多
11. 剧烈运动会使人体出现一系列生理变化以维持内环境稳态。下列有关叙述正确的是( )
A. 剧烈运动时产生的大量乳酸会使血浆pH显著降低
B. 运动过程中,胰岛B细胞分泌活动增强
C. 运动时大量出汗,导致肾小管和集合管对水的重吸收增强
D. 运动时心跳加快,是副交感神经活动占优势造成的
12. 伴X染色体隐性遗传的血友病常给患者带来病痛,患者的血液中缺乏凝血因子,故患者在受伤出血后,血液不易凝固,出血不止,严重时会导致死亡。下列相关分析正确的是( )
A. 若母亲患血友病,则儿子一定患血友病
B. 若父亲患血友病,则女儿一定患血友病
C. 若父母都不患血友病,则儿子也不患血友病
D. 若父母都患血友病,则女儿可能正常
13. 单克隆抗体在病原体鉴定、疾病治疗等方面有广泛的应用。下表中关于制备病原体A的单克隆抗体的相关操作及目的或结果,都正确的是( )
选项
操作
目的或结果
A
注射灭活的抗原结构均被破坏的病原体A
获得能产生特定抗体的B淋巴细胞
B
利用PEG诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
获得的都是既能产生单一抗体,又能大量增殖的杂交瘤细胞
C
筛选出杂交瘤细胞后,再利用96孔板培养和筛选
培养和筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
D
将所得杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内
使杂交瘤细胞在小鼠体内大量增殖,从而提高该小鼠抵御病原体A的能力
A. A B. B C. C D. D
14. 灰色链霉菌产生的杀假丝菌素(一种真菌抗生素),可用于治疗假丝酵母菌引起的人类疾病。通过发酵工程生产杀假丝菌素过程中的物质变化情况如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 杀假丝菌素可以杀死部分真菌,因此发酵工程中不需要严格的灭菌
B. 发酵过程中,葡萄糖能为灰色链霉菌提供碳源和能源
C. 0~20h内,灰色链霉菌繁殖迅速,菌体数量快速增加
D. 发酵后期,葡萄糖耗尽后,菌体数量下降,抗生素产量随之下降
15. 当微生物所积累的油脂量超过其细胞干重的20%时,便可被称为产油微生物。研究人员从土壤中获得并纯化了一株产油酵母菌JD-1,下列有关叙述错误的是( )
A. 从富含有机物的土壤中进行取样筛选产油酵母菌JD-1
B. 一般将JD-1接种到固体培养基中发酵获得大量油脂
C. 判断其是否为产油酵母应检测菌体干重和油脂重量
D. JD-1可能减少对传统石油的依赖,推动绿色能源发展
16. 破伤风外毒素是由破伤风杆菌产生的一种强毒性蛋白质,给小鼠注射后可导致其阵发性痉挛并死亡,该毒素经脱毒处理后可制成类毒素。研究人员利用生理状态相同的小鼠开展了关于这种类毒素的一组免疫学实验,如下表所示。下列分析错误的是( )
组别
实验处理
结果
甲
注射外毒素后,即时注射免疫血清
小鼠存活
乙
注射类毒素,经1~3周后注射外毒素
小鼠存活
A. 外毒素和类毒素都可以作为活化B细胞的第一信号,引发体液免疫
B. 甲组小鼠存活是因为免疫血清中含有特异性抗体,中和了外毒素
C. 外毒素注入乙组小鼠体内后,可被B细胞、记忆细胞和浆细胞识别
D. 与甲组相比,乙组起效慢,但小鼠获得的免疫力可以保持较长时间
二、非选择题(共5题,共52分)。
17. 已知S蛋白由核基因编码,能促进叶绿体中多种蛋白质的合成。马铃薯感染晚疫病菌后,该菌分泌的效应因子Pi22926能阻止S蛋白转运进入叶绿体。为探究S蛋白基因表达情况对马铃薯生长的影响,研究人员设置了三组实验,分别为正常植株组、S蛋白基因沉默植株组(沉默植株组)和S蛋白基因过表达植株组(过表达植株组),并测定了相关生理指标,结果如下表。
植株类型
气孔导度(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度(μmol·mol-1)
叶绿体中ATP含量(μmol·g-1)
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
正常植株
200
270
30
15
沉默植株
150
300
15
8
过表达植株
250
240
40
20
注:气孔导度与气孔开放程度呈正相关
请回答下列问题:
(1)叶绿体中合成的部分蛋白可以作为光合作用的酶发挥_______作用,这些酶一部分分布在叶绿体的_______,参与光反应中的_______(列举两个光反应中的关键过程)。
(2)马铃薯感染晚疫病菌后,S蛋白无法进入叶绿体,导致暗反应中CO2与_______结合受阻,原因是_______。
(3)据表分析,过表达植株净光合速率高于正常植株的直接原因包括_______(答出两点)。
18. 为改善闽江河口湿地互花米草入侵、水鸟栖息地减小等问题,研究人员构建了生态保护、生态治理、水系修复、人居环境整治等末端综合治理体系。经过多年治理,该区域已成“百鸟乐园”,国家一级保护动物——中华凤头燕鸥也再次如约而至。回答下列问题:
(1)从互花米草入侵的角度分析,推测水鸟环境容纳量减小的原因是______。
(2)在治理互花米草入侵过程中,闽江河口湿地发生了______演替,人类的治理改变了该演替的_______。演替过程中,群落的______(至少答出2点)发生改变,稳定性不断提高。
(3)中华凤头燕鸥主要以鱼类为食,也会食用甲壳类、软体动物和其他海洋无脊椎动物。中华凤头燕鸥属于生态系统组成成分中的________,其摄食的鱼类的能量去向有______。
(4)构建末端综合治理体系时,应有效选择生物组分并合理布设,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间构成了有序的结构,这体现了生态工程建设的_______原理,该举措不仅增大了水鸟栖息地,提高了生物多样性,还增加了观赏性,改善了人民居住环境,这体现了生物多样性的________价值。
19. 甲状腺激素(TH)是人体的重要激素,具有促进生长发育、调节新陈代谢等作用。甲状腺受到多方面的调节,以维持血液中甲状腺激素水平的相对稳定和甲状腺的正常功能,结合图回答下列问题:
(1)由图可知甲状腺分泌TH直接受到血碘水平、______等信号分子的调节(答出2种)。下丘脑通过②③促进TH分泌属于______调节,该调节方式对于维持机体稳态的意义是______。
(2)甲状腺受交感和副交感神经纤维的双重支配,交感神经兴奋时,神经纤维膜内侧的Na+浓度_____膜外侧(填“高于”或“低于”)。相较于②③,推测机体存在⑥的生理意义是_______。
(3)为了验证寒冷刺激下,除了下丘脑—垂体—甲状腺腺轴还有其他途径促进TH的分泌,以健康小鼠为实验对象设计实验,写出实验思路________。
20. 小白鼠的红眼对黑眼为显性,分别由等位基因R/r控制,其长尾和短尾由另一对等位基因M/m控制。现用一只红眼长尾雄鼠和一只黑眼短尾雌鼠作亲本杂交,F1中红眼长尾:黑眼短尾:红眼短尾:黑眼长尾约为1:1:1:1。不考虑X、Y同源区段,回答下列问题:
(1)基因可通过控制蛋白质的结构决定生物的性状,也可通过控制________的合成从而控制代谢过程决定生物的性状。
(2)若R/r、M/m两对非等位基因位于________,则遵循自由组合定律,根据F1的实验结果能否说明R/r、M/m的遗传遵循自由组合定律?说明理由:________。
(3)若长尾对短尾为显性,则两对等位基因位于染色体中的情况可能为________。
21. 转基因作物培育过程中,标记基因主要是编码抗生素的抗性基因,标记基因的使用和残留引起了消费者对转基因生物环境安全和产品安全的担忧,建立消除标记基因的有效对策甚为必要。剔除标记基因常用分离剔除法和重组剔除法,其中分离剔除法是指将目的基因和标记基因分别构建在两个Ti质粒上,通过共转化得到转基因植物后让其自交,如图1所示;重组剔除法利用Cre/LoxP重组酶系统,Cre酶能有效剔除重组载体中含有标记基因的序列,只留下一个LoxP位点,具体过程如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中目的基因导入植物细胞的方法为______,该方法中将目的基因插入Ti质粒内部T-DNA中的目的是______。
(2)分离剔除法中,若目的基因和标记基因分别导入到两条非同源染色体上,则该植株自交后代不含标记基因的转基因植株所占的比例为______;若某植株自交后代无法筛选到所需植株,原因可能是______。
(3)重组剔除法中Cre酶能特异性识别LoxP位点,并切割两个LoxP位点之间的序列,Cre酶基因的启动子2应选择植物特异性启动子,以防止Cre酶在农杆菌中表达,从而导致______,某同学认为Cre酶切割后产生的LoxP-标记基因部分可能表达出蛋白质影响植物生长,你是否认同该同学的观点,并说明理由:______。
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2025年高考第一次模拟考试
生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上;
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于细胞结构与组成分子的叙述,正确的是( )
A. 植物细胞壁的主要成分是磷脂和纤维素
B. 组成染色体和核糖体的成分中都含有DNA
C. 动物细胞中含量最多的生物大分子一般是蛋白质
D. 细胞中所有无机盐均以离子形式存在
【答案】C
【解析】
【分析】组成细胞的物质既有有机物又有无机物,无机物有水分和无机盐,有机物主要有糖类、蛋白质、核酸和脂类。在细胞的组成成分中,无机物中的水是最主要的成分,约占细胞物质总含量的80%—90%,但细胞中含量最多的有机物是蛋白质。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,而磷脂是细胞膜的主要成分,与细胞壁无关,A错误;
B、染色体由DNA和蛋白质组成,核糖体由蛋白质和RNA组成,核糖体中不含DNA,B错误;
C、动物细胞中含量最多的生物大分子是蛋白质(水是细胞中含量最多的物质,但不属于生物大分子),C正确;
D、无机盐多数以离子形式存在,但部分可能以化合物形式存在(如骨骼中的钙盐),D错误。
故选C。
2. 某些害虫细胞膜上的ABCH转运蛋白能将农药中的毒性分子排出,形成耐药机制。我国科学家利用小分子LMNG抑制ABCH转运蛋白和ATP结合,阻止了毒性分子的排出。ABCH转运蛋白排出毒性分子的运输方式为( )
A. 自由扩散 B. 协助扩散
C. 主动运输 D. 胞吐
【答案】C
【解析】
【分析】物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要转运蛋白的协助,同时消耗能量,这种方式叫主动运输。
【详解】结合题意“小分子LMNG抑制ABCH转运蛋白和ATP结合,阻止了毒性分子的排出”可知,毒性分子排出细胞需要转运蛋白的协助以及ATP提供能量,故其排出细胞的方式为主动运输,ABD错误,C正确。
故选C。
3. 生物膜系统在真核细胞的生命活动中作用极为重要。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体内膜上分布着有氧呼吸酶,是产生NADH的主要场所
B. 细胞膜上的糖被与细胞识别、细胞间的信息传递等功能相关
C. 高尔基体形成包裹着分泌蛋白的囊泡,囊泡再与细胞膜融合
D. 内质网膜与核膜的组成成分相似,在结构和功能上密切联系
【答案】A
【解析】
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、生物膜系统包括:细胞膜、细胞器膜和核膜;其功能有:(1)保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用;(2)为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所;(3)分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸分为三个阶段。 产生NADH(还原型辅酶Ⅰ)的主要场所是细胞质基质(有氧呼吸第一阶段)和线粒体基质(有氧呼吸第二阶段)。 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,此阶段消耗NADH,而不是产生NADH,A错误;
B、细胞膜上的糖被(糖蛋白)具有识别作用,与细胞识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,B正确;
C、分泌蛋白的合成与分泌过程中,在核糖体上合成的蛋白质,经内质网初步加工后,由内质网形成囊泡运输到高尔基体,高尔基体对蛋白质进一步加工后,形成包裹着分泌蛋白的囊泡,囊泡再与细胞膜融合,将分泌蛋白分泌到细胞外,C正确;
D、内质网与核膜的组成成分相似,都主要由脂质和蛋白质组成,并且内质网与核膜在结构上直接相连,在功能上密切联系,D正确。
故选A。
4. 下列有关教材实验方法或实验目的描述,正确的是( )
A. DNA粗提取时,通过离心研磨液可以加速DNA沉淀
B. 探究温度对酶活性的影响时,将酶和底物混合后调至设定温度反应
C. 纸层析法提取和分离绿叶中的色素,可初步判断叶绿体中色素的种类
D. 利用取样器取样的方法调查土壤小动物的种类和数量,可推测土壤动物的丰富度
【答案】D
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、DNA粗提取时,离心研磨液后DNA分布于上清液中,离心研磨液不是为了加速DNA沉淀,A错误;
B、探究温度对酶活性的影响时,酶和底物应分别保温再混合,保证开始反应就达到设定的温度,B错误;
C、纸层析法只能分离绿叶中的色素,C错误;
D、利用取样器取样的方法调查土壤小动物的种类和数量,可推测土壤动物的丰富度,D正确。
故选D。
5. 在细胞内的某反应途径中,从底物S转化为产物P需依次经酶E1、E2、E3催化,具体过程如下图所示。当产物P积累过多时,会与E1的非活性中心抑制位点可逆性结合,使E₁构象改变,降低E1与S的结合能力,反应减慢或停止。下列相关叙述错误的是( )
A. 该反应途径体现了细胞内酶促反应需相互配合有序进行
B. 产物P对E1的抑制作用会减少细胞内物质和能量的浪费
C. 酶E1具有与底物S结合的活性位点和与产物P结合的抑制位点
D. 产物P与E1结合使E1变性失活从而降低反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合题意及图示可知,多步酶促反应依次进行,体现了细胞内酶促反应的有序协调,A正确;
B、产物P对E1的抑制作用即当终产物过多时通过反馈抑制起“关闸”作用,可避免不必要的物质和能量消耗,B正确;
C、据图可知,酶E1既可以催化S的转化,也可以被产物P抑制,故酶E1具有与底物S结合的活性位点和与产物P结合的抑制位点,C正确;
D、产物与 E₁ 可逆性结合只是导致该酶构象改变并降低活性,并非使酶“变性失活”,D错误。
故选D。
6. 人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述不正确的是( )
A. 正常的B淋巴细胞不能无限增殖
B. 细胞分化程度越高,全能性越高
C. 细胞产生的自由基可攻击蛋白质,导致细胞衰老
D. 被病原体感染的细胞自主有序地死亡,属于细胞凋亡
【答案】B
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、正常的B淋巴细胞受到抗原刺激后,能发生分裂和分化,但不能无限增殖,癌细胞具有无限增殖的能力,A正确;
B、细胞分化的程度越高,其形态、结构和功能就越专门化,这意味着它们失去了向其他类型细胞分化的能力,即全能性降低,B错误;
C、细胞产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,攻击蛋白质,使蛋白质的活性下降,导致细胞衰老,C正确;
D、细胞凋亡使细胞自主有序地死亡,是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡,D正确。
故选B。
7. 寒冷条件下,肾上腺素和甲状腺激素参与机体的体温调节。下列叙述错误的是( )
A. 机体通过神经和体液调节使产热与散热平衡
B. 下丘脑通过副交感神经促进肾上腺素的分泌
C. 甲状腺激素的分泌存在分级调节和反馈调节
D. 这两种激素可以作用于相同靶细胞或靶器官
【答案】B
【解析】
【分析】1、寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定;
2、下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素.而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用,当甲状腺激素分泌过多时,会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,进而减少甲状腺激素的分泌;
3、外环境温度低时,机体产热多,散热也多;当外环境温度高时,机体产热减少,散热也减少,产热多于散热则体温升高,产热少于散热则体温降低。
【详解】A、在寒冷条件下,机体通过神经调节(如皮肤血管收缩等)和体液调节(如肾上腺素、甲状腺激素分泌增加等)来使产热与散热达到平衡,以维持体温相对稳定,A正确;
B、下丘脑通过交感神经促进肾上腺素的分泌,而不是副交感神经,B错误;
C、甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调控,存在分级调节;甲状腺激素含量过高时又会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,存在反馈调节,C正确;
D、肾上腺素和甲状腺激素都可以作用于几乎全身细胞,即可以作用于相同靶细胞或靶器官,D正确。
故选B。
8. 在种植草莓时,有关植物激素和植物生长调节剂的作用,正确的说法是( )
A. 为防止草莓落花落果、可在花期喷洒高浓度的生长素类似物
B. 草莓果实发育过程中,仅有生长素起到促进果实膨大的作用
C. 用乙烯利处理草莓,可以促进草莓果实的成熟
D. 赤霉素能够抑制草莓茎的伸长生长,使植株更矮壮
【答案】C
【解析】
【分析】植物生长调节剂:人工合成的对织物的生长发育有调节作用的化学物质.蔬菜生产过程中,正确使用植物生长调节剂,可以促进蔬菜生长,提高产量和品种;但使用不当时,会起到相反的作用,甚至造成经济损失。
【详解】A、生长素的作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。在花期喷洒高浓度的生长素类似物,会抑制花和果实的发育,导致落花落果,而不是防止落花落果,A错误;
B、在草莓果实发育过程中,多种植物激素相互协调共同起作用,除了生长素外,赤霉素等也能促进果实膨大,并非仅有生长素起促进果实膨大的作用,B错误;
C、乙烯利是乙烯的类似物,乙烯具有促进果实成熟的作用,所以用乙烯利处理草莓,可以促进草莓果实的成熟,C正确;
D、赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高,促进种子萌发和果实发育,而不是抑制草莓茎的伸长生长使植株更矮壮,D错误。
故选C。
9. 人体有氧呼吸第二个阶段中某些有机酸与其他物质的转化关系如图。据图分析,下列有关叙述正确的是( )
A. 天冬氨酸和谷氨酸是人体中的必需氨基酸
B. 上述图示过程会发生氧气的消耗和水的生成
C. 脂肪酸和氨基酸参与图示过程可释放大量能量
D. 若阻断α-酮戊二酸向草酰乙酸的转化,则α-酮戊二酸积累量增加
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸过程:第一阶段,发生在细胞质基质,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],释放少量的能量;第二阶段,发生在线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段,发生在线粒体内膜,前两个阶段产生的[H],经过一系列反应,与O2结合生成水,释放出大量的能量。
【详解】A、由图可知,天冬氨酸和谷氨酸在人体细胞内可以合成,是人体中的非必需氨基酸,A错误;
B、有氧呼吸的第三阶段会发生氧气的消耗和水的生成,B错误;
C、脂肪酸和氨基酸参与有氧呼吸的第二个阶段,只能释放少量能量,C错误;
D、丙酮酸氧化分解过程是一个多种有机酸参与的循环过程,若阻断α-酮戊二酸向草酰乙酸的转化,α-酮戊二酸的生成继续进行,积累量增加,D正确。
故选D。
10. 关于基因表达过程,下列叙述正确的是( )
A. RNA聚合酶需与基因下游的一段特殊序列结合后才能启动转录
B. 肽链合成后再折叠成一定的空间结构,就从核糖体和mRNA的复合物上脱离
C. tRNA分子上携带氨基酸的部位具有由3个碱基组成的反密码子
D. 一般情况下,合成的蛋白质分子数量比合成时用到的模板分子数量多
【答案】D
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、启动子是转录起始的关键区域,RNA聚合酶结合的是基因上游的启动子,而非下游,A错误;
B、肽链在合成过程中逐步折叠,但脱离核糖体和mRNA复合物发生在翻译终止时(遇到终止密码子),折叠可能在脱离后继续进行,而非必须先折叠再脱离,B错误;
C、tRNA的反密码子位于其下端(由3个碱基组成),而携带氨基酸的部位在tRNA的3’端,两者位置不同,C错误;
D、一个mRNA分子可被多个核糖体同时翻译,生成多个蛋白质分子,因此蛋白质数量通常多于模板(mRNA)数量,D正确。
故选D。
11. 剧烈运动会使人体出现一系列生理变化以维持内环境稳态。下列有关叙述正确的是( )
A. 剧烈运动时产生的大量乳酸会使血浆pH显著降低
B. 运动过程中,胰岛B细胞分泌活动增强
C. 运动时大量出汗,导致肾小管和集合管对水的重吸收增强
D. 运动时心跳加快,是副交感神经活动占优势造成的
【答案】C
【解析】
【分析】1、机体大量出汗导致失水较多,刺激下丘脑渗透压感受器,引起下丘脑合成、垂体释放抗利尿激素,继而促进水的重吸收,以维持体内的水盐平衡;
2、人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统,自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常的相反的。可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
【详解】A、血浆中存在缓冲物质,如H2CO3/NaHCO3等,剧烈运动产生的大量乳酸会与缓冲物质发生反应,从而使血浆pH保持相对稳定,不会显著降低,A错误;
B、运动过程中,血糖消耗加快,血糖浓度降低,此时胰岛A细胞分泌胰高血糖素活动增强,升高血糖;而胰岛B细胞分泌胰岛素是降低血糖的,其分泌活动减弱,B错误;
C、运动时大量出汗,导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,抗利尿激素分泌增多,进而导致肾小管和集合管对水的重吸收增强,C正确;
D、运动时心跳加快,是交感神经活动占优势造成的,副交感神经活动占优势时会使心跳减慢等,D错误。
故选C。
12. 伴X染色体隐性遗传的血友病常给患者带来病痛,患者的血液中缺乏凝血因子,故患者在受伤出血后,血液不易凝固,出血不止,严重时会导致死亡。下列相关分析正确的是( )
A. 若母亲患血友病,则儿子一定患血友病
B. 若父亲患血友病,则女儿一定患血友病
C. 若父母都不患血友病,则儿子也不患血友病
D. 若父母都患血友病,则女儿可能正常
【答案】A
【解析】
【分析】遗传病是由遗传物质(基因或染色体)异常引起的疾病,可能通过生殖细胞传递给后代,可分为单基因病、多基因病和染色体病三类。这类疾病可能在出生时显现,也可能在成长过程中逐渐出现症状。
【详解】A、若母亲患血友病,基因型为XbXb,则儿子一定患血友病,A正确;
B、若父亲患血友病(XbY),母亲正常(XBXB或XBXb),则女儿可能正常(XBXb),不一定患血友病,B错误;
C、若父母都不患血友病,如XBXb、XBY,儿子也可能患血友病(XbY),C错误;
D、若父母都患血友病,基因型为XbXb、XbY,则女儿基因型为XbXb,一定患病,不可能正常,D错误。
故选A。
13. 单克隆抗体在病原体鉴定、疾病治疗等方面有广泛的应用。下表中关于制备病原体A的单克隆抗体的相关操作及目的或结果,都正确的是( )
选项
操作
目的或结果
A
注射灭活的抗原结构均被破坏的病原体A
获得能产生特定抗体的B淋巴细胞
B
利用PEG诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
获得的都是既能产生单一抗体,又能大量增殖的杂交瘤细胞
C
筛选出杂交瘤细胞后,再利用96孔板培养和筛选
培养和筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
D
将所得杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内
使杂交瘤细胞在小鼠体内大量增殖,从而提高该小鼠抵御病原体A的能力
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体制备过程需要2次筛选:第一次 筛选出杂交瘤细胞;第二次筛选出能够产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、注射灭活的抗原结构均被破坏的病原体A,若抗原结构被破坏,就无法刺激机体产生特异性免疫反应,也就不能获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,A错误;
B、融合后会形成多种类型的细胞,包括未融合的细胞、自身融合的细胞以及B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞,并非获得的都是既能产生单一抗体,又能大量增殖的杂交瘤细胞,还需要经过筛选等后续步骤,B错误;
C、筛选出杂交瘤细胞后,再用96孔板培养和筛选,可以进一步培养和筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,该操作和目的表述均正确,C正确;
D、将所得杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内,其目的是使杂交瘤细胞在小鼠腹腔内大量增殖,从而获得大量单克隆抗体,而不是提高该小鼠抵御病原体A的能力,D错误。
故选C。
14. 灰色链霉菌产生的杀假丝菌素(一种真菌抗生素),可用于治疗假丝酵母菌引起的人类疾病。通过发酵工程生产杀假丝菌素过程中的物质变化情况如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 杀假丝菌素可以杀死部分真菌,因此发酵工程中不需要严格的灭菌
B. 发酵过程中,葡萄糖能为灰色链霉菌提供碳源和能源
C. 0~20h内,灰色链霉菌繁殖迅速,菌体数量快速增加
D. 发酵后期,葡萄糖耗尽后,菌体数量下降,抗生素产量随之下降
【答案】A
【解析】
【分析】诱变育种是指利用物理或化学因素诱导微生物发生基因突变,从而筛选出具有优良性状的菌种。例如,用紫外线照射微生物,可能导致其基因发生突变,产生新的性状。基因工程育种则是通过基因重组等技术,将控制优良性状的基因导入微生物中,获得优良菌种。
【详解】A、杀假丝菌素虽然是抗生素,但其只针对部分真菌等微生物起作用,该过程中仍可能出现杂菌污染现象,因此发酵需要严格灭菌,A错误;
B、发酵过程中,葡萄糖能为灰色链霉菌提供碳源和能源,B正确;
C、0~20h内,DNA含量快速增加,说明灰色链霉菌繁殖迅速,菌体数量增加,C正确;
D、发酵后期,葡萄糖耗尽后,菌体数量下降,抗生素产量随之下降,D正确。
故选A。
15. 当微生物所积累的油脂量超过其细胞干重的20%时,便可被称为产油微生物。研究人员从土壤中获得并纯化了一株产油酵母菌JD-1,下列有关叙述错误的是( )
A. 从富含有机物的土壤中进行取样筛选产油酵母菌JD-1
B. 一般将JD-1接种到固体培养基中发酵获得大量油脂
C. 判断其是否为产油酵母应检测菌体干重和油脂重量
D. JD-1可能减少对传统石油的依赖,推动绿色能源发展
【答案】B
【解析】
【详解】A、产油酵母菌需要有机物作为营养物质,从富含有机物的土壤中取样,更易筛选出产油酵母菌JD-1,A正确;
B、要获得大量油脂,通常需要在液体培养基中进行发酵,因为液体培养基能为微生物提供更充足的营养和更广阔的生长空间,有利于微生物的大量繁殖和代谢产物的积累,而固体培养基主要用于微生物的分离、鉴定等,B错误;
C、根据题干,当微生物积累的油脂量超过其细胞干重的20%时,才可被称为产油微生物,所以判断JD-1 是否为产油酵母菌,应检测菌体干重和油脂重量,计算油脂量占细胞干重的比例,C正确;
D、JD-1能产油,可作为生物能源的来源,可能减少对传统石油的依赖,推动绿色能源发展,D正确。
故选B。
16. 破伤风外毒素是由破伤风杆菌产生的一种强毒性蛋白质,给小鼠注射后可导致其阵发性痉挛并死亡,该毒素经脱毒处理后可制成类毒素。研究人员利用生理状态相同的小鼠开展了关于这种类毒素的一组免疫学实验,如下表所示。下列分析错误的是( )
组别
实验处理
结果
甲
注射外毒素后,即时注射免疫血清
小鼠存活
乙
注射类毒素,经1~3周后注射外毒素
小鼠存活
A. 外毒素和类毒素都可以作为活化B细胞的第一信号,引发体液免疫
B. 甲组小鼠存活是因为免疫血清中含有特异性抗体,中和了外毒素
C. 外毒素注入乙组小鼠体内后,可被B细胞、记忆细胞和浆细胞识别
D. 与甲组相比,乙组起效慢,但小鼠获得的免疫力可以保持较长时间
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析,甲组:注射外毒素后,即时注射免疫血清,小鼠存活,说明注入的血清中含有抗毒素;乙组: 注射类毒素,小鼠体内会产生相应抗体,经过1-3周后,注射外毒素,机体产生的抗体与外毒素结合,而后被消化,因而小鼠存活。
【详解】A、外毒素和类毒素都是抗原,因而均可以作为活化B细胞的第一信号,引发体液免疫,A正确;
B、甲组小鼠存活是因为免疫血清中含有特异性抗体,中和了外毒素,因而表现为存活,B正确;
C、外毒素注入乙组小鼠体内后,可被B细胞、记忆细胞识别,但浆细胞不具有识别抗原的能力,C错误;
D、甲组注射的是抗体,反应快速,属于被动免疫,不能获得持久的免疫力,乙组小鼠注射的类毒素相当于疫苗,激发体内体液免疫,反应较慢,但属于主动免疫,但小鼠获得的免疫力可以保持较长时间,D正确。
故选C。
二、非选择题(共5题,共52分)。
17. 已知S蛋白由核基因编码,能促进叶绿体中多种蛋白质的合成。马铃薯感染晚疫病菌后,该菌分泌的效应因子Pi22926能阻止S蛋白转运进入叶绿体。为探究S蛋白基因表达情况对马铃薯生长的影响,研究人员设置了三组实验,分别为正常植株组、S蛋白基因沉默植株组(沉默植株组)和S蛋白基因过表达植株组(过表达植株组),并测定了相关生理指标,结果如下表。
植株类型
气孔导度(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度(μmol·mol-1)
叶绿体中ATP含量(μmol·g-1)
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
正常植株
200
270
30
15
沉默植株
150
300
15
8
过表达植株
250
240
40
20
注:气孔导度与气孔开放程度呈正相关
请回答下列问题:
(1)叶绿体中合成的部分蛋白可以作为光合作用的酶发挥_______作用,这些酶一部分分布在叶绿体的_______,参与光反应中的_______(列举两个光反应中的关键过程)。
(2)马铃薯感染晚疫病菌后,S蛋白无法进入叶绿体,导致暗反应中CO2与_______结合受阻,原因是_______。
(3)据表分析,过表达植株净光合速率高于正常植株的直接原因包括_______(答出两点)。
【答案】(1) ①. 催化 ②. 类囊体薄膜 ③. 水的光解、ATP的合成
(2) ①. C5 ②. S蛋白无法进入叶绿体,导致叶绿体中部分酶合成不足,影响CO2的固定
(3)气孔导度增大,CO2供应增加,叶绿体中ATP含量增加
【解析】
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水的光解形成氧气、ATP和NADPH的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP和NADPH中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定、三碳化合物的还原和五碳化合物的再生,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【小问1详解】
叶绿体中合成的蛋白质可作为光合作用的酶,酶的作用是催化化学反应。参与光反应的酶分布在类囊体薄膜上,光反应的关键过程包括水的光解和ATP的合成等。
【小问2详解】
暗反应中,CO2和C5结合,该过程需要酶的催化,S蛋白能促进叶绿体中多种蛋白质的合成,马铃薯感染晚疫病菌后,S蛋白无法进入叶绿体,导致叶绿体中部分酶(蛋白质)合成不足,进而导致暗反应中CO2与C5无法结合受阻。
【小问3详解】
依据表中信息可知,过表达植株与正常植株相比较,其气孔导度和叶绿体中ATP含量明显提高,反映了CO2的供应量和光反应速率明显提高,所以过表达植株净光合速率高于正常植株。
18. 为改善闽江河口湿地互花米草入侵、水鸟栖息地减小等问题,研究人员构建了生态保护、生态治理、水系修复、人居环境整治等末端综合治理体系。经过多年治理,该区域已成“百鸟乐园”,国家一级保护动物——中华凤头燕鸥也再次如约而至。回答下列问题:
(1)从互花米草入侵的角度分析,推测水鸟环境容纳量减小的原因是______。
(2)在治理互花米草入侵过程中,闽江河口湿地发生了______演替,人类的治理改变了该演替的_______。演替过程中,群落的______(至少答出2点)发生改变,稳定性不断提高。
(3)中华凤头燕鸥主要以鱼类为食,也会食用甲壳类、软体动物和其他海洋无脊椎动物。中华凤头燕鸥属于生态系统组成成分中的________,其摄食的鱼类的能量去向有______。
(4)构建末端综合治理体系时,应有效选择生物组分并合理布设,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间构成了有序的结构,这体现了生态工程建设的_______原理,该举措不仅增大了水鸟栖息地,提高了生物多样性,还增加了观赏性,改善了人民居住环境,这体现了生物多样性的________价值。
【答案】(1)互花米草入侵导致本地多种物种减少或消失,水鸟的食物条件和栖息空间遭到破坏
(2) ①. 次生 ②. 方向和速度 ③. 物种组成、空间结构、物种丰富度等
(3) ①. 消费者 ②. 随中华凤头燕鸥的粪便流向分解者、被中华凤头燕鸥同化(或在中华凤头燕鸥的呼吸作用中以热能形式散失、以遗体残骸的形式被分解者利用、流向中华凤头燕鸥的天敌)
(4) ①. 自生和整体 ②. 间接价值和直接
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。
【小问1详解】
生物入侵会导致本地物种减少或消失,因此互花米草入侵会造成水鸟的食物条件和栖息空间遭到破坏,从而使水鸟的环境容纳量减小。
【小问2详解】
通过对互花米草入侵的治理,互花米草数量减少,本地物种得到了恢复,水系环境得到了改善,所以在治理互花米草入侵过程中,闽江河口湿地发生了次生演替,人类的治理活动改变了演替的方向和速度。演替过程中,群落的物种组成发生了改变、物种丰富度增加、空间结构逐渐变得复杂,群落稳定性不断提高。
【小问3详解】
中华凤头燕鸥在生态系统中属于消费者。根据题意,鱼类被中华凤头燕鸥摄入体内后,除一部分随中华凤头燕鸥的粪便流向分解者外、剩余部分被中华凤头燕鸥同化。被中华凤头燕鸥同化的能量一部分在中华凤头燕鸥的呼吸作用中以热能形式散失、一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用、一部分流向中华凤头燕鸥的天敌。
【小问4详解】
构建末端综合治理体系时,有效选择生物组分并合理布设,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间构成了有序的结构,这体现了生态工程建设的自生和整体原理。增大水鸟栖息地、提高生物多样性体现了生物多样性的间接价值,增加观赏性体现了生物多样性的直接价值。
19. 甲状腺激素(TH)是人体的重要激素,具有促进生长发育、调节新陈代谢等作用。甲状腺受到多方面的调节,以维持血液中甲状腺激素水平的相对稳定和甲状腺的正常功能,结合图回答下列问题:
(1)由图可知甲状腺分泌TH直接受到血碘水平、______等信号分子的调节(答出2种)。下丘脑通过②③促进TH分泌属于______调节,该调节方式对于维持机体稳态的意义是______。
(2)甲状腺受交感和副交感神经纤维的双重支配,交感神经兴奋时,神经纤维膜内侧的Na+浓度_____膜外侧(填“高于”或“低于”)。相较于②③,推测机体存在⑥的生理意义是_______。
(3)为了验证寒冷刺激下,除了下丘脑—垂体—甲状腺腺轴还有其他途径促进TH的分泌,以健康小鼠为实验对象设计实验,写出实验思路________。
【答案】(1) ①. TSH(或促甲状腺激素)、神经递质 ②. 分级 ③. 放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控
(2) ①. 低于 ②. 保证机体在应急状态下快速分泌所需的甲状腺激素,对外界变化做出反应(其他合理亦可)
(3)取多只生理状态相近的健康小鼠,将小鼠的垂体切除,并测定小鼠的甲状腺激素含量;然后将小鼠置于寒冷环境条件下,一段时间后再次测定小鼠的甲状腺激素含量,比较小鼠实验前后甲状腺激素分泌量的变化
【解析】
【分析】题图分析,图中②表示下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,③表示垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素,④表示甲状腺分泌甲状腺激素反作用抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,⑤表示下丘脑直接通过交感神经调控甲状腺分泌甲状腺激素。
【小问1详解】
由图可知,甲状腺分泌TH直接受到血碘水平、TSH及交感神经纤维产生神经递质等信号分子的调节。下丘脑通过②③促进TH分泌属于分级调节,分级调节放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问2详解】
兴奋时,膜外侧的Na+浓度高于膜内侧。相较于②③激素调节,机体通过交感神经—甲状腺轴(神经调节)促进TH分泌的生理意义是使机体能快速对外界变化做出反应,确保机体在应急状态下所需的激素水平。
【小问3详解】
本实验的目的是验证寒冷刺激下,除了下丘脑—垂体—甲状腺腺轴还有其他途径促进TH的分泌,即实验的自变量为是否切除垂体,因变量为甲状腺激素的含量,因此实验设计为:取多只生理状态相近的健康小鼠,将小鼠的垂体切除,并测定小鼠的甲状腺激素含量;然后将置于寒冷环境条件下,一段时间后再次测定小鼠的甲状腺激素含量,比较小鼠实验前后甲状腺激素分泌量的变化。
20. 小白鼠的红眼对黑眼为显性,分别由等位基因R/r控制,其长尾和短尾由另一对等位基因M/m控制。现用一只红眼长尾雄鼠和一只黑眼短尾雌鼠作亲本杂交,F1中红眼长尾:黑眼短尾:红眼短尾:黑眼长尾约为1:1:1:1。不考虑X、Y同源区段,回答下列问题:
(1)基因可通过控制蛋白质的结构决定生物的性状,也可通过控制________的合成从而控制代谢过程决定生物的性状。
(2)若R/r、M/m两对非等位基因位于________,则遵循自由组合定律,根据F1的实验结果能否说明R/r、M/m的遗传遵循自由组合定律?说明理由:________。
(3)若长尾对短尾为显性,则两对等位基因位于染色体中的情况可能为________。
【答案】(1)酶 (2) ①. 两对非同源染色体 ②. 不能,根据杂交结果无法对长尾和短尾性状的显隐关系做出判断,因此,亲本的基因型可能是Rrmm和rrMm或RrMm和rrmm,因而F1的实验结果不能说明R/r、M/m的遗传遵循自由组合定律
(3)R/r和M/m分别位于两对不同的常染色体上,也可能是M/m位于常染色体上,R/r位于X染色体上,也可能是R/r位于常染色体上,M/m位于X染色体上
【解析】
【分析】自由组合定律是指控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
基因可通过控制蛋白质的结构决定生物的性状,也可通过控制酶的合成从而控制代谢过程决定生物的性状。
【小问2详解】
若R/r、M/m两对非等位基因位于非同源染色体上,则遵循自由组合定律。已知红眼对黑眼为显性,亲本红眼和黑眼进行杂交,后代出现红眼:黑眼=1:1,则亲本杂交组合可能为测交,即Rr×rr。亲本长尾和短尾杂交,后代出现长尾:短尾=1:1,不能判断出长尾和短尾的显隐性,因此,亲本的基因型可能是Rrmm和rrMm或RrMm和rrmm,因而F1的实验结果不能说明R/r、M/m的遗传遵循自由组合定律。
【小问3详解】
已知红眼对黑眼为显性,若长尾对短尾为显性,则亲代为双显性的个体与双隐性的个体进行杂交,后代出现4种比例相等的表现型,则说明R/r和M/m这两对等位基因遵循自由组合定律,则两对等位基因的位置关系可以是R/r和M/m分别位于两对不同的常染色体上,也可能是M/m位于常染色体上,R/r位于X染色体上,也可能是R/r位于常染色体上,M/m位于X染色体上。
21. 转基因作物培育过程中,标记基因主要是编码抗生素的抗性基因,标记基因的使用和残留引起了消费者对转基因生物环境安全和产品安全的担忧,建立消除标记基因的有效对策甚为必要。剔除标记基因常用分离剔除法和重组剔除法,其中分离剔除法是指将目的基因和标记基因分别构建在两个Ti质粒上,通过共转化得到转基因植物后让其自交,如图1所示;重组剔除法利用Cre/LoxP重组酶系统,Cre酶能有效剔除重组载体中含有标记基因的序列,只留下一个LoxP位点,具体过程如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中目的基因导入植物细胞的方法为______,该方法中将目的基因插入Ti质粒内部T-DNA中的目的是______。
(2)分离剔除法中,若目的基因和标记基因分别导入到两条非同源染色体上,则该植株自交后代不含标记基因的转基因植株所占的比例为______;若某植株自交后代无法筛选到所需植株,原因可能是______。
(3)重组剔除法中Cre酶能特异性识别LoxP位点,并切割两个LoxP位点之间的序列,Cre酶基因的启动子2应选择植物特异性启动子,以防止Cre酶在农杆菌中表达,从而导致______,某同学认为Cre酶切割后产生的LoxP-标记基因部分可能表达出蛋白质影响植物生长,你是否认同该同学的观点,并说明理由:______。
【答案】(1) ①. 农杆菌转化法 ②. 目的基因随T-DNA转移到受体细胞,并整合到受体细胞染色体DNA上
(2) ①. 3/16 ②. 标记基因和目的基因插入在同一条染色体不同位置
(3) ①. T-DNA片段提前被切割,影响目的基因成功导入并整合到受体细胞染色体DNA上 ②. 不认同,Cre酶切割后产生的LoxP-标记基因部分没有启动子,不能完成转录过程,不会表达出蛋白质影响植物生长
【解析】
【分析】1、基因工程的操作步骤是:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动转录;终止子是RNA聚合酶脱离的部位,终止转录。
【小问1详解】
目的基因导入植物细胞的方法为农杆菌转化法,该方法中将目的基因插入Ti质粒内部T-DNA中的目的是含目的基因随T-DNA转移到受体细胞,并整合到受体细胞染色体DNA上。
【小问2详解】
假定目的基因用A表示,其同源染色体对应位点用a表示,标记基因用B表示,其同源染色体对应位点用b表示,A和B位于非同源染色体上,可用自由组合定律求解,该植株(AaBb)自交不含标记基因的转基因植株(A-bb)所占的比例为3/4×1/4=3/16。若标记基因和目的基因插入在同一条染色体不同位置上,则自交后代要么要么同时含有标记基因和目的基因,要么两种基因都不存在,从而自交后代无法筛选到所需转基因植株。
【小问3详解】
若Cre酶基因的启动子2能在农杆菌启动Cre基因表达,表达形成的Cre酶就能在农杆菌中提前将T-DNA片段切割,T-DNA片段的不完整将影响目的基因成功导入受体细胞并整合到染色体DNA上。由于该片段缺少启动子,所以Cre酶切割后产生的LoxP-标记基因部分不能完成转录过程,不会表达出蛋白质影响植物生长,所以不认同该同学的观点。
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