内容正文:
南大附中25-26学年上学期第三次阶段检测高三生物学科试卷
一、单选题(每题2分)
1. 关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A. 细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B. 同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C. 细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D. 植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
2. 无机电解质在水溶液中能够电离成自由移动的离子,在动物体内可( )
A. 分解产生能量 B. 维持酸碱平衡
C. 缩合形成多肽 D. 携带遗传信息
3. 治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导,激活癌细胞内促凋亡基因的表达,进而发挥治疗作用。试验表明,该药物对某些病人疗效较差,原因不可能是( )
A. 药物进入细胞的方式改变 B. 药物在细胞内降解较快
C. 结合药物的胞内受体活性较低 D. 促凋亡基因的表达水平较低
4. 果蝇(2n=8)的精原细胞减数分裂过程中,染色体或DNA数量不可能发生的变化是( )
A. 染色体:16→8 B. DNA:16→8
C. 染色体:8→4 D. DNA:8→4
5. 图示甲、乙、丙3种昆虫的染色体组,相同数字标注的结构起源相同。下列相关叙述错误的是( )
甲 乙 丙
A. 相同数字标注结构上基因表达相同
B. 甲和乙具有生殖隔离现象
C. 与乙相比,丙发生了染色体结构变异
D. 染色体变异是新物种产生的方式之一
6. EDAR 基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR 基因,研究发现,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是( )
A. m的出现是自然选择的结果
B. m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C. m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D. MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
7. 某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
A. 9/32 B. 9/16 C. 2/9 D. 1/9
8. 某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A. 1/12 B. 1/10 C. 1/8 D. 1/6
9. 多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物,其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组,每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是( )
A. 多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条
B. F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子
C. 利用秋水仙素或低温处理F1幼苗,均可获得丘园报春
D. 丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体
10. 编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'—ATG—3',则该序列所对应的反密码子是( )
A. 5'—CAU—3' B. 5'—UAC—3' C. 5'—TAC—3' D. 5'—AUG—3'
11. 实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物,进而对实验结果做出判断,下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是( )
A. 艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA
B. 判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染
C. 利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株
D. 判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类
12. 在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的。这一事实为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供了( )
A. 化石证据 B. 比较解剖学证据
C. 胚胎学证据 D. 分子水平证据
13. 青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌(一种需氧、多细胞丝状真菌)为生产菌株进行生产,过程中操作不当的是( )
A. 用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B. 监控pH、温度、溶解氧等参数
C. 用血细胞计数板实时监测活菌数量 D. 用大肠杆菌指示菌监测青霉素产量
14. 老师检查同学们的生物实验报告时,发现其中有误的是( )
A. 电泳分离DNA片段时,需用缓冲液配制琼脂糖凝胶
B. 检测酵母是否产生酒精时,需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾
C. 提取和分离菠菜叶中的色素时,用层析液进行提取,用无水乙醇进行分离
D. 为维持有丝分裂样品最佳观察状态,需在分裂旺盛时剪取根尖,用卡诺氏液固定
15. 为探究高NH4+含量废水的生物处理效果,配制NH4+为唯一氮源的人工模拟废水,均分至3个密闭反应器中,分别添加等量的G1菌、A6菌及两菌等比例混合的菌液,培养后NH4+浓度变化如图所示。分析错误的是( )
A. 人工模拟废水需进行灭菌处理
B. G1菌单独培养时,种群数量不增加
C. A6菌单独培养时,NH4+的去除速率持续降低
D. 两菌混合培养可促进NH4+的去除
16. 外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉药,以减轻患者疼痛。局部麻醉药的作用原理是( )
A. 降低伤口处效应器的功能
B. 降低脊髓中枢的反射能力
C. 阻断相关传出神经纤维的传导
D. 阻断相关传入神经纤维的传导
17. 脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin可使兴奋性递质5-羟色胺的合成和释放减少,阻碍神经元之间的兴奋传递,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 脂肪细胞通过释放Leptin使5-羟色胺的合成减少属于体液调节
B. Leptin直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位
C. Leptin与突触前膜受体结合,影响兴奋在突触处的传递
D. 5-羟色胺与突触后膜受体结合减少,导致内流减少
18. 图示为反射弧传导兴奋的部分结构,a、b表示轴突末梢。下列相关叙述错误的是( )
A a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元
B. a、b释放的神经递质可能相同,也可能不同
C. a、b通过突触传递兴奋都能经细胞膜传递到Ⅰ处
D. 脑和脊髓中都存在图示这种传导兴奋的结构
19. 轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质 GABA.正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是( )
A. 触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
B. 正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C. GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
20. 以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是( )
A. 兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B. 兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C. 静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D. 静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
21. 神经细胞动作电位产生后,K+外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K+、Na+的活动增强,促使膜内外的K+、Na+分布也恢复到静息状态。已知胞内K+浓度总是高于胞外,胞外Na+浓度总是高于胞内。下列说法错误的是( )
A. 若增加神经细胞外的Na+浓度,动作电位的幅度增大
B. 若静息状态下Na+通道的通透性增加,静息电位的幅度不变
C. 若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小
D. 神经细胞的K+、Na+跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输
22. 坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表的两个电极置于坐骨神经表面II、III两处,如图甲。在坐骨神经I处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述错误的是( )
A. h₁和h₂反映II处和III处含有的神经纤维数量
B. Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C. 神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3
D. 两个电极之间的距离越远t2的时间越长
23. 某快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,体内会发生系列变化。下列叙述正确的是( )
A. 冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉 B. 物质代谢减慢,产热量减少
C. 皮肤血管舒张,散热量减少 D. 交感神经兴奋,心跳减慢
阅读下列材料,完成下面小题。
近年,我国科研人员发现了一种调节血糖新激素——肠促生存素。它在禁食条件下由肠道分泌,可与胰岛A细胞上的受体R1结合,激活该细胞内质网的钙通道并释放钙,从而促进胰高血糖素分泌。
在许多Ⅱ型糖尿病患者体内,血液中的肠促生存素异常增高。肠促生存素可以在高血糖时仍促进胰高血糖素分泌,加重糖尿病病情。虽然这些患者口服葡萄糖可以抑制胰高血糖素分泌,但静脉注射葡萄糖却不能抑制。
在某些Ⅱ型糖尿病患者中,发现一种罕见变异,其R1基因编码序列的第193位碱基由C变成T,导致R1蛋白的翻译提前终止,从而使其不能与肠促生存素结合,显著降低胰高血糖素的分泌水平。
24. 关于肠促生存素对血糖的调节,分析错误的是( )
A. 空腹可激活胰岛A细胞 B. 肠促生存素可促进肝脏生成葡萄糖
C. 抑制受体R1可导致血糖升高 D. 肠促生存素对血糖的调节属于体液调节
25. R1基因的罕见变异可引起( )
A. R1基因的甲基化水平升高 B. R1基因转录的mRNA变短
C. R1蛋白前体的前64个氨基酸序列改变 D. R1蛋白的空间构象改变
26. 关于肠促生存素信号通路与Ⅱ型糖尿病的关系,分析合理的是( )
A. 胰岛A细胞内质网钙通道的活化能力下降,可成为Ⅱ型糖尿病的病因
B. 肠促生存素增高的Ⅱ型糖尿病患者,口服葡萄糖可以抑制肠促生存素分泌
C. 肠促生存素的功能类似物可作为治疗Ⅱ型糖尿病的候选药物
D. R1基因的罕见变异,不利于Ⅱ型糖尿病患者血糖水平降低
27. 胰岛素的研发走过了:动物提取—化学合成—重组胰岛素—生产胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是( )
A. 动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞
B. 氨基酸是化学合成胰岛素的原料
C. 用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子
D. 利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物
28. 越野跑、马拉松等运动需要大量消耗糖、脂肪、水和无机盐等物质。运动员到达终点时,下列各种激素水平与正常的相比。正确的是( )
A. 抗利尿激素水平高,胰高血糖素水平低 B. 抗利尿激素水平低,甲状腺激素水平高
C. 胰岛素水平高,甲状腺激素水平低 D. 胰岛素水平低,胰高血糖素水平高
29. 糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现,向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体(mAb),可以促进胰岛A细胞增殖,诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化,促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果,下列叙述错误的是( )
A. mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B. 注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C. mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D. 胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,升高血糖水平
30. 为探究下丘脑对哺乳动物生理活动的影响,某学生以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,不合理的是( )
A. 若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B. 若损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位
C. 若损毁下丘脑,再注射甲状腺激素,可抑制促甲状腺激素释放激素分泌
D. 若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定
31. 从炎热室外进入冷库后,机体可通过分泌糖皮质激素调节代谢(如下图)以适应冷环境。综合激素调节的机制,下列说法正确的是( )
A. 垂体的主要功能是分泌促肾上腺皮质激素
B. 糖皮质激素在引发体内细胞代谢效应后失活
C. 促肾上腺皮质激素释放激素也可直接作用于肾上腺
D. 促肾上腺皮质激素释放激素与促肾上腺皮质激素的分泌都存在分级调节
32. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
①灼烧接种环 ②冷却接种环,拔出试管棉塞
③试管口通过火焰 ④接种环蘸取菌液
⑤试管口通过火焰 ⑥接种环划线操作
⑦接种环划线方法 ⑧平板正置培养
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
二、非选择题(每空2分)
33. 为研究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系,采集某植物叶片,将叶柄浸入后,放于氧气置换为的密闭装置中,浓度设正常(21%)和低氧(2%)两个水平,测定短时间内、不同光照条件下的净光合速率和呼吸作用速率。其中,净光合速率=光合作用速率-呼吸作用速率。结果如下:
(1)光照条件下,密闭装置中逐渐减少,而逐渐增加,此时呼吸作用消耗的氧气来源于_____和_____。设最初密闭装置中的量为,120秒后测得的量为,的量为,叶片面积为,则净光合速率为_____。
(2)低氧下,光照强度下,叶片光合作用速率为_____。
(3)低氧在_____(光照、黑暗、光照和黑暗)条件下构成呼吸作用的限制因素。
(4)在两种氧浓度下,将叶片置于光照(强度为)、黑暗各1小时后,测定叶片中的糖含量。请推测低氧对叶片糖积累是否有利,并给出相应理由:_____。
34. 某同学因颈前部疼痛,伴有发热、心慌、多汗而就医。医生发现其甲状腺有触痛,血液中甲状腺激素T4水平升高,诊断为亚急性甲状腺炎。该同学查阅有关资料,了解到甲状腺由许多滤泡构成,每个滤泡由一层滤泡上皮细胞围成(图1),T4在滤泡腔中合成并储存;发病之初,甲状腺滤泡上皮细胞受损;多数患者发病后,甲状腺摄碘率和血液中相关激素水平的变化如图2。
(1)在人体各系统中,甲状腺属于_______系统。
(2)在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况下,细胞依然能摄取碘,这种吸收方式是_______。
(3)发病后的2个月内,血液中T4水平高于正常的原因是:甲状腺滤泡上皮细胞受损导致_______。
(4)发病7个月时,该同学复查结果显示:T4水平恢复正常,但摄碘率高于正常。家长担心摄碘率会居高不下。请根据T4分泌的调节过程向家长做出解释以打消其顾虑_______。
(5)发病8个月后,T4会在正常范围内上下波动,表明甲状腺功能恢复正常。由此推测,甲状腺中的_______结构已恢复完整。
35. 内共生假说认为,线粒体起源于在厌氧真核细胞中共生的需氧细菌。研究人员将经过改造的大肠杆菌导入相应的专性厌氧酵母细胞质中构建共生体,为上述假说提供证据。
(1)获得专性厌氧呼吸的酵母菌株利用基因敲除技术破坏酵母菌_____的功能,导致该细胞器不能产生ATP。
(2)获得维生素营养缺陷且能分泌ATP的大肠杆菌菌株
①利用基因敲除技术获得维生素营养缺陷型大肠杆菌菌株A。
②构建含有ATP转运蛋白基因X的质粒2。
已知在基因X和质粒1上均无EcoRⅠ和NotⅠ酶切位点。研究者采用引物P1(含EcoRⅠ识别序列)和P2(含NotⅠ识别序列)对基因X进行扩增,并采用引物P3(含EcoRⅠ识别序列)和P4(含NotⅠ识别序列)对质粒1进行扩增,使质粒1线性化,再经酶切、连接,使基因X与质粒1重组为质粒2.请在下图质粒1处标出引物P3和P4的位置及方向_____。
③将质粒2转入菌株A中,筛选获得菌株B。
(3)采用下图所示过程将菌株B导入步骤(1)获得的酵母菌中,筛选获得融合菌株
促进膜融合的化学试剂通常选择_____。大肠杆菌细胞壁为双层结构,内层为坚固的肽聚糖,外层为脂质双分子层膜结构。融合细胞中的大肠杆菌形态正常且具有活性,说明与酵母细胞膜融合的是菌株B的_____。
在以丙酮酸为唯一碳源的选择培养基上筛选到能够增殖的融合菌株,其中酵母菌为大肠杆菌提供_____,大肠杆菌为酵母菌提供_____,表明二者建立了互利共生关系。在筛选融合菌株时,不能用葡萄糖为碳源,原因是:_____。
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南大附中25-26学年上学期第三次阶段检测高三生物学科试卷
一、单选题(每题2分)
1. 关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A. 细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B. 同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C. 细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D. 植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
【答案】D
【解析】
【详解】A、双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,若细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有蛋白质,而非糖类,A错误;
B、固醇类物质能穿过细胞膜,是因为细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据“相似相容”原理,固醇类(脂质)易通过,不能据此表明细胞膜含有胆固醇,B错误;
C、荧光标记蛋白均匀分散体现细胞膜的流动性(结构特点),与信息传递功能无关,C错误;
D、植物细胞能发生质壁分离和复原,是因为细胞膜允许水分子自由通过,而对蔗糖等物质的通过具有选择性,这表明细胞膜具有选择透过性(功能特性),D正确。
故选D。
2. 无机电解质在水溶液中能够电离成自由移动的离子,在动物体内可( )
A. 分解产生能量 B. 维持酸碱平衡
C. 缩合形成多肽 D. 携带遗传信息
【答案】B
【解析】
【详解】A、无机电解质一般不能分解产生能量,能为动物体提供能量的主要是糖类、脂肪等有机物,A错误;
B、无机电解质中的一些离子,如HCO3-、HPO42-等,在动物体内可以参与酸碱平衡的调节,维持机体的酸碱平衡,B正确;
C、缩合形成多肽的是氨基酸,氨基酸属于有机物,不是无机电解质,C错误;
D、携带遗传信息的是核酸(DNA、RNA),核酸属于有机物,不是无机电解质,D错误。
故选B。
3. 治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导,激活癌细胞内促凋亡基因的表达,进而发挥治疗作用。试验表明,该药物对某些病人疗效较差,原因不可能是( )
A. 药物进入细胞的方式改变 B. 药物在细胞内降解较快
C. 结合药物的胞内受体活性较低 D. 促凋亡基因的表达水平较低
【答案】A
【解析】
【详解】A、该药物是脂溶性小分子,通常以自由扩散方式进入细胞,这种运输方式是由物质性质和细胞膜结构决定的,一般不会改变。若药物进入细胞的方式改变,不符合其脂溶性小分子的特性,所以这不是药物对某些病人疗效较差的原因,A错误;
B、药物在细胞内降解较快,会使细胞内有效药物浓度降低,从而导致疗效较差,B正确;
C、结合药物的胞内受体活性较低,药物难以有效发挥作用,激活促凋亡基因的效果就会减弱,进而使疗效较差,C正确;
D、促凋亡基因的表达水平较低,即使药物能正常发挥作用,促凋亡的效果也会不好,导致疗效较差,D正确。
故选A。
4. 果蝇(2n=8)的精原细胞减数分裂过程中,染色体或DNA数量不可能发生的变化是( )
A. 染色体:16→8 B. DNA:16→8
C. 染色体:8→4 D. DNA:8→4
【答案】A
【解析】
【详解】A、果蝇体细胞染色体数为8条,精原细胞染色体数也为8条,在减数分裂过程中,染色体数目最多为8条(减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂过程中),不可能出现16→8的变化,A错误;
B、精原细胞DNA为8个,经过间期复制后DNA变为16个,减数第一次分裂结束后DNA变为8个,即DNA数量可以发生16→8的变化,B正确;
C、精原细胞染色体数为8条,减数第一次分裂结束后,染色体数目减半为4条,即染色体数量可以发生8→4的变化,C正确;
D、精原细胞DNA为8个,经过间期复制后DNA变为16个,减数第一次分裂结束后DNA变为8个,减数第二次分裂结束后DNA变为4个,即DNA数量可以发生8→4的变化,D正确。
故选A。
5. 图示甲、乙、丙3种昆虫的染色体组,相同数字标注的结构起源相同。下列相关叙述错误的是( )
甲 乙 丙
A. 相同数字标注结构上基因表达相同
B. 甲和乙具有生殖隔离现象
C. 与乙相比,丙发生了染色体结构变异
D. 染色体变异是新物种产生的方式之一
【答案】A
【解析】
【分析】染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。 在不同物种中,即使染色体结构相似,基因的表达也可能不同。 生殖隔离是指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,是生物进化和新物种产生的重要因素之一。
【详解】A、相同数字标注结构上基因表达不一定相同,基因的表达受到多种因素的调控,如基因的甲基化、组蛋白修饰、转录因子等,A错误;
B、甲和乙染色体组不同,存在较大差异,具有生殖隔离现象,B正确;
C、与乙相比,丙的染色体结构发生了明显变化,标号为1 的染色体形态结构不同,发生了染色体结构变异,C正确;
D、染色体变异可以为生物进化提供原材料,是新物种产生的方式之一,D正确。
故选A。
6. EDAR 基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR 基因,研究发现,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是( )
A. m的出现是自然选择的结果
B. m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C. m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D. MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
【答案】C
【解析】
【分析】1、现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。⑤协同进化导致生物多样性的形成。
2、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因基因碱基序列的改变,叫作基因突变。基因突变是产生新基因的途径。对生物界的种族繁衍和进化来说,产生了新基因的生物有可能更好地适应环境的变化,开辟新的生存空间,从而出现新的生物类型。因此,基因突变是生物变异的很本来源,为生物的进化提供了丰富的原材料。
【详解】A、根据题意,EDAR 基因的一个碱基替换导致M突变为m,因此m的出现是基因突变的结果,A不符合题意;
B、根据题意,EDAR 基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关,因此无法判断m是否存在于现代非洲和欧洲人群中,B不符合题意;
C、自然选择导致基因频率发生定向改变,根据题意,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高,因此m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果,C符合题意;
D、根据题意,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高,末次盛冰期后气温逐渐升高,m基因频率升高,M基因频率降低,因此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升,D不符合题意。
故选C。
7. 某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
A. 9/32 B. 9/16 C. 2/9 D. 1/9
【答案】A
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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】白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,推知雌性的白眼张翅突变体基因型为AaXbXb,红眼正常翅基因型为aaXBY,子一代群体基因型及比例为aaXBXb:AaXBXb:aaXbY:AaXbY=1:1:1:1,子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率:aa与Aa随机交配获得aa的概率为:3/4×3/4=9/16,XBXb与XbY随机交配得到XBY和XBXb的概率为:1×1/2=1/2,因此子二代中出现红眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率9/16×1/2=9/32,A正确,BCD错误。
故选A。
8. 某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A. 1/12 B. 1/10 C. 1/8 D. 1/6
【答案】B
【解析】
【分析】若知道某一性状在子代雌雄个体种出现的比例或数量,则依据该性状在雌雄个体中的比例是否一致可以确定是常染色体遗传还是伴性遗传:若子代性状的表现与性别相关联,则可确定为伴性遗传。
【详解】翅型有正常翅和裂翅,假设控制翅型的基因为A、a,体色有灰体和黄体,假设控制体色的基因为B、b。控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,可知两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1,分析F1表现型可以发现,雌虫全为灰体,雄虫全为黄体,又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上,因此可推测控制体色的基因位于X染色体上,且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交,F1出现了正常翅的性状,可以推测裂翅为显性性状,正常翅为隐性性状。由以上分析可以推出亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb,裂翅灰体雄虫的基因型为为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交,正常情况下,F1中裂翅∶正常翅=3∶1,实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1,推测应该是AA存在致死情况。AaXbXb和AaXBY杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫(AaXBXb):裂翅黄体雄虫(AaXbY)∶正常翅灰体雌虫(aaXBXb)∶正常翅黄体雄虫(aaXbY)=2∶2∶1∶1。F1的裂翅个体基因型为AaXBXb和AaXbY交配才能得到裂翅黄体雄虫,占比为2/3×1/2×1/4=1/12,由于交配后AA个体致死(占比为2/3×1/4=1/6),故F2中裂翅黄体雄虫占比为1/12÷5/6=1/10。B正确,ACD错误。
故选B。
9. 多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物,其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组,每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是( )
A. 多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条
B. F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子
C. 利用秋水仙素或低温处理F1幼苗,均可获得丘园报春
D. 丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物,其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组,每个染色体组均含9条染色体,则F1植株含有18条染色体,丘园报春含有36条染色体。
【详解】A、多花报春AA体细胞含有2×9=18条染色体,其芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为18×2=36条,A正确;
B、A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组,F1植株中含有9对异源染色体,高度不育,不能产生正常的配子,B错误;
C、利用秋水仙素或低温处理F1幼苗,均可使其染色体加倍,获得丘园报春,C正确;
D、丘园报春为异源四倍体,含有36条染色体,减数分裂过程中能形成18个四分体,D正确。
故选B。
10. 编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'—ATG—3',则该序列所对应的反密码子是( )
A. 5'—CAU—3' B. 5'—UAC—3' C. 5'—TAC—3' D. 5'—AUG—3'
【答案】A
【解析】
【分析】DNA中进行mRNA合成模板的链为模板链,与模板链配对的为编码链,因此mRNA上的密码子与DNA编码链的碱基序列相近,只是不含T,用U代替,据此答题。
【详解】若编码链的一段序列为5'—ATG—3',则模板链的一段序列为3'—TAC—5',则mRNA碱基序列为5'—AUG—3',该序列所对应的反密码子是5'—CAU—3',A正确,BCD错误。
故选A。
11. 实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物,进而对实验结果做出判断,下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是( )
A. 艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA
B. 判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染
C. 利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株
D. 判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类
【答案】C
【解析】
【分析】1、在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
2、培养酵母菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染.对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生。
3、抗生素消灭细菌的原理是抑制细菌细胞壁的合成、与细胞膜相互作用、干扰蛋白质的合成以及抑制核酸的复制和转录等。利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株可从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌,可能获得目的菌株。
4、将一定稀释度的样品接种在以尿素为唯一氮源的培养基上,并在适宜的条件下培养。分解尿素的微生物能在该培养基上生长繁殖,而不能利用尿素的微生物不能生长繁殖,这是因为只有能够分解尿素的微生物能够产生脲酶,从中获取氮源。
【详解】A、艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用进行对比,R型肺炎双球菌没有荚膜(菌落表面粗糙),S型肺炎双球菌有荚膜(菌落表面光滑),该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征,来判断转化是否成功的,A不符合题意;
B、毛霉属于多细胞的真菌,由细胞形成菌丝,可根据毛霉的形态判定固体培养基是否是被毛霉污染了,B不符合题意;
C、抗生素可消灭细菌,利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株是从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌来获得目的菌株,没有依靠菌落外表形态特征做出判断,C符合题意;
D、不同尿素降解菌降解尿素的能力不同,因此在分离出的以尿素为唯一氮源的尿素降解菌后,若要验证其中是否有不同种类降解菌,可在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,若根据菌落周围出现红色环带的大小判定其种类,D不符合题意。
故选C。
12. 在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的。这一事实为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供了( )
A. 化石证据 B. 比较解剖学证据
C. 胚胎学证据 D. 分子水平证据
【答案】D
【解析】
【分析】1、化石:指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹。利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为特征。过对大量化石证据的研究发现,生物进化的顺序:有共同的祖先,由简单到复杂,由高等到低等,由水生到陆生等。
2、比较解剖学证据:研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。如:人与蝙蝠、鲸与猫都具有相似的脊椎骨组成的脊柱,说明这些动物是由共同祖先进化而来的。
3、胚胎学证据:指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育过程,也可以看到进化的蛛丝马迹。脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了任何其他脊椎动物有共同祖先的观点。如:人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾,与鱼的胚胎在发育早期相似。
4、细胞和分子水平的证据:当今生物有许多共同的特征,比如都能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类的亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
【详解】不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类的亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的,属于分子水平的证据,D符合题意。
故选D。
13. 青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌(一种需氧、多细胞丝状真菌)为生产菌株进行生产,过程中操作不当的是( )
A. 用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B. 监控pH、温度、溶解氧等参数
C. 用血细胞计数板实时监测活菌数量 D. 用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量
【答案】C
【解析】
【详解】A、诱变或基因工程等途径可改造青霉菌菌株,获得高产等优良菌种,用于接种发酵生产青霉素,操作恰当,A正确;
B、发酵过程中,pH、温度、溶解氧等参数会影响青霉菌的生长和代谢,监控这些参数是必要的,操作恰当,B正确;
C、血细胞计数板无法区分死菌与活菌,且青霉菌为多细胞丝状结构,难以分散计数,实时监测活菌数不准确,操作不当,C错误;
D、大肠杆菌对青霉素敏感,可用大肠杆菌为指示菌,通过观察大肠杆菌的生长情况来监测青霉素产量,操作恰当,D正确。
故选C。
14. 老师检查同学们的生物实验报告时,发现其中有误的是( )
A. 电泳分离DNA片段时,需用缓冲液配制琼脂糖凝胶
B. 检测酵母是否产生酒精时,需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾
C. 提取和分离菠菜叶中的色素时,用层析液进行提取,用无水乙醇进行分离
D. 为维持有丝分裂样品最佳观察状态,需在分裂旺盛时剪取根尖,用卡诺氏液固定
【答案】C
【解析】
【详解】A、电泳分离 DNA 片段时,缓冲液可维持电泳环境的 pH 稳定,保证 DNA 片段正常分离,需用缓冲液配制琼脂糖凝胶,A正确;
B、酸性重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色,检测酵母是否产生酒精时,需向抽取的培养液滤液中加入酸性重铬酸钾,B正确;
C、提取菠菜叶中的色素时用无水乙醇,分离色素时用层析液,C错误;
D、有丝分裂旺盛的根尖细胞便于观察有丝分裂过程,卡诺氏液可固定细胞形态,为维持有丝分裂样品最佳观察状态,需在分裂旺盛时剪取根尖,用卡诺氏液固定,D正确。
故选C。
15. 为探究高NH4+含量废水的生物处理效果,配制NH4+为唯一氮源的人工模拟废水,均分至3个密闭反应器中,分别添加等量的G1菌、A6菌及两菌等比例混合的菌液,培养后NH4+浓度变化如图所示。分析错误的是( )
A. 人工模拟废水需进行灭菌处理
B. G1菌单独培养时,种群数量不增加
C. A6菌单独培养时,NH4+的去除速率持续降低
D. 两菌混合培养可促进NH4+的去除
【答案】C
【解析】
【详解】A、人工模拟废水需灭菌以避免杂菌干扰实验结果,确保实验变量唯一,A正确;
B、G1菌单独培养时,NH₄⁺浓度变化小,说明其无法有效利用NH₄⁺增殖,种群数量未显著增加,B正确;
C、A6菌单独培养时,NH₄⁺浓度持续下降,看曲线斜率,去除速率没有明显变化,C错误;
D、混合培养时NH₄⁺去除效果优于单独培养,表明两菌可能存在协同作用,D正确;
故选C。
16. 外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉药,以减轻患者疼痛。局部麻醉药的作用原理是( )
A. 降低伤口处效应器的功能
B. 降低脊髓中枢的反射能力
C. 阻断相关传出神经纤维的传导
D. 阻断相关传入神经纤维的传导
【答案】D
【解析】
【分析】局部麻醉药通过阻断神经冲动的传导来抑制痛觉的产生。
【详解】A、效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成,麻醉药作用于伤口附近,若作用于效应器则不能减轻患者疼痛,A错误;
B、脊髓中枢的反射能力涉及完整的反射弧,而局部麻醉药并未作用于脊髓中枢,B错误;
C、传出神经负责将中枢信号传递至效应器,但疼痛信号的传递依赖传入神经,阻断传出神经不会影响痛觉的产生,C错误;
D、传入神经负责将痛觉信号从感受器传递至中枢神经系统,局部麻醉药通过阻断传入神经纤维的传导,使痛觉信号无法传递到大脑,从而减轻疼痛,D正确。
故选D。
17. 脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin可使兴奋性递质5-羟色胺的合成和释放减少,阻碍神经元之间的兴奋传递,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 脂肪细胞通过释放Leptin使5-羟色胺的合成减少属于体液调节
B. Leptin直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位
C. Leptin与突触前膜受体结合,影响兴奋在突触处的传递
D. 5-羟色胺与突触后膜受体结合减少,导致内流减少
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在细胞间的传递是通过突触来完成的。突触的结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。神经元的轴突末梢膨大成突触小体。当神经冲动传到神经末梢时,突触小体内的突触小泡膜与突触前膜融合,将神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,突触间隙内的神经递质,经扩散通过突触间隙与突触后膜上的受体结合,引发突触后膜电位变化,使下一个神经元产生兴奋或抑制。随后,神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞。
【详解】A 、脂肪细胞分泌的 Leptin 通过体液运输作用于相关细胞,使 5 - 羟色胺的合成减少,这种调节方式属于体液调节,A 正确;
B C、由题干和图示信息可知 Leptin 与突触前膜受体结合,可使兴奋性递质 5 - 羟色胺的合成和释放减少,阻碍神经元之间的兴奋传递,间接影响突触前膜和突触后膜的静息电位,B 错误;C 正确;
D、5 - 羟色胺是兴奋性递质。当它与突触后膜受体正常结合时,会引起突触后膜兴奋。当 5 - 羟色胺与突触后膜受体结合减少,突触后膜对Na+通透性降低,Na+内流的量相应减少 ,D 正确。
故选B。
18. 图示为反射弧传导兴奋的部分结构,a、b表示轴突末梢。下列相关叙述错误的是( )
A a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元
B. a、b释放的神经递质可能相同,也可能不同
C. a、b通过突触传递的兴奋都能经细胞膜传递到Ⅰ处
D. 脑和脊髓中都存在图示这种传导兴奋的结构
【答案】C
【解析】
【分析】反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分。突触是指神经元与神经元之间相互接触并传递信息的部位。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【详解】A、一个神经元只有一个轴突,但轴突上存在多个神经末梢,a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元,A正确;
B、若a、b来自不同细胞的轴突,分别作用于同一个神经元的树突和胞体,二者释放的递质不干扰,可能相同,也可能不同,B正确;
C、a、b产生的兴奋通过神经递质传至至突触后膜,如果释放的是抑制性递质,则不能传递至I处,C错误;
D、脑和脊髓中都存在由多个神经元构成的突触结构,即都存在图示这种传导兴奋的结构,D正确。
故选C。
19. 轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质 GABA.正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是( )
A. 触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
B. 正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C. GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
【答案】D
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】A、触觉神经元兴奋时,会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元,抑制性神经元兴奋,在抑制性神经元上可记录到动作电位,A正确;
B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散,故正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散,B正确;
C、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,此时GABA作用的效果可以是抑制性的;患带状疱疹后,Cl-经Cl-通道外流,相当于形成内正外负的动作电位,此时GABA作用的效果是兴奋性的,C正确;
D、据图可知,Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元,患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,说明运出细胞的Cl-减少,据此推测应是转运蛋白减少所致,D错误。
故选D。
20. 以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是( )
A. 兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B. 兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C. 静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D. 静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
【答案】A
【解析】
【分析】神经细胞内的K+浓度明显高于膜外,神经细胞内的Na+浓度比膜外低。静息时,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。受刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,导致Na+内流,这是形成动作电位的基础。
【详解】AB、由图可知:兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量,Na+内向流量大于外向流量,A正确,B错误;
CD、静息状态时,K+外向流量大于内向流量,Na+外向流量小于内向流量,CD错误。
故选A。
21. 神经细胞动作电位产生后,K+外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K+、Na+的活动增强,促使膜内外的K+、Na+分布也恢复到静息状态。已知胞内K+浓度总是高于胞外,胞外Na+浓度总是高于胞内。下列说法错误的是( )
A. 若增加神经细胞外的Na+浓度,动作电位的幅度增大
B. 若静息状态下Na+通道的通透性增加,静息电位的幅度不变
C. 若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小
D. 神经细胞的K+、Na+跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输
【答案】B
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】A、动作电位的形成与Na+内流有关,若增加神经细胞外的Na+浓度,Na+内流增加,动作电位的幅度增大,A正确;
B、若静息状态下Na+通道的通透性增加,使Na+内流增多,会打破原有K+外流主导的离子平衡,静息电位的幅度减小,B错误;
C、若抑制钠钾泵活动,导致膜外Na+和膜内K+减少,静息电位和动作电位的幅度都减小,C正确;
D、神经细胞通过钠钾泵实现钠钾离子的主动运输,通过离子通道实现钠钾离子的被动运输,D正确。
故选B。
22. 坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表的两个电极置于坐骨神经表面II、III两处,如图甲。在坐骨神经I处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述错误的是( )
A. h₁和h₂反映II处和III处含有的神经纤维数量
B. Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C. 神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3
D. 两个电极之间的距离越远t2的时间越长
【答案】A
【解析】
【分析】静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动,形成局部电流,在神经纤维上双向传导。
【详解】A、坐骨神经包含很多条神经纤维,多条神经纤维兴奋,电位可以叠加,可以反映出指针的偏向程度,但是不完全和神经纤维的数量有关,指针偏向幅度还和传导速度有关,神经纤维传导速度有快有慢,兴奋传导到t3的时候,可能部分神经纤维的兴奋还没传到,没有到达叠加的最大值,也会导致指针的转向幅度减小,A错误;
B、Ⅱ处的兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多,可导致动作电位分值h1>h2,B正确;
C、t1、t3表示神经纤维的传导速度不同,C正确;
D、两个电极之间的距离越远,II处和III处兴奋间隔越长,即t2的时间越长,D正确。
故选A。
23. 某快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,体内会发生系列变化。下列叙述正确的是( )
A. 冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉 B. 物质代谢减慢,产热量减少
C. 皮肤血管舒张,散热量减少 D. 交感神经兴奋,心跳减慢
【答案】A
【解析】
【分析】体温调节是温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。
【详解】A、感受器接受刺激,产生冷觉的部位是大脑皮层,A正确;
B、寒冷刺激,冷觉感受器感受刺激产生兴奋,物质代谢加快,产热量增加,B错误;
C、寒冷刺激,冷觉感受器感受刺激产生兴奋,兴奋传至下丘脑的体温调节中枢,通过交感神经可支配血管,使其收缩,血流量减少,减少机体散热,C错误;
D、寒冷条件下,交感神经兴奋,心跳加快,D错误。
故选A。
阅读下列材料,完成下面小题。
近年,我国科研人员发现了一种调节血糖的新激素——肠促生存素。它在禁食条件下由肠道分泌,可与胰岛A细胞上的受体R1结合,激活该细胞内质网的钙通道并释放钙,从而促进胰高血糖素分泌。
在许多Ⅱ型糖尿病患者体内,血液中的肠促生存素异常增高。肠促生存素可以在高血糖时仍促进胰高血糖素分泌,加重糖尿病病情。虽然这些患者口服葡萄糖可以抑制胰高血糖素分泌,但静脉注射葡萄糖却不能抑制。
在某些Ⅱ型糖尿病患者中,发现一种罕见变异,其R1基因编码序列的第193位碱基由C变成T,导致R1蛋白的翻译提前终止,从而使其不能与肠促生存素结合,显著降低胰高血糖素的分泌水平。
24. 关于肠促生存素对血糖的调节,分析错误的是( )
A. 空腹可激活胰岛A细胞 B. 肠促生存素可促进肝脏生成葡萄糖
C. 抑制受体R1可导致血糖升高 D. 肠促生存素对血糖的调节属于体液调节
25. R1基因的罕见变异可引起( )
A. R1基因的甲基化水平升高 B. R1基因转录的mRNA变短
C. R1蛋白前体的前64个氨基酸序列改变 D. R1蛋白的空间构象改变
26. 关于肠促生存素信号通路与Ⅱ型糖尿病的关系,分析合理的是( )
A. 胰岛A细胞内质网钙通道的活化能力下降,可成为Ⅱ型糖尿病的病因
B. 肠促生存素增高的Ⅱ型糖尿病患者,口服葡萄糖可以抑制肠促生存素分泌
C. 肠促生存素的功能类似物可作为治疗Ⅱ型糖尿病的候选药物
D. R1基因的罕见变异,不利于Ⅱ型糖尿病患者血糖水平降低
【答案】24 C 25. D 26. B
【解析】
【24题详解】
A、禁食(空腹)时,肠促生存素分泌增加,激活胰岛A细胞,A正确;
B、肠促生存素促进胰高血糖素分泌,胰高血糖素可促使肝糖原分解为葡萄糖,B正确;
C、抑制受体R1会阻断肠促生存素的作用,减少胰高血糖素分泌,导致血糖降低,C错误;
D、肠促生存素通过体液运输调节血糖,属于体液调节,D正确。
故选C。
【25题详解】
A、碱基替换属于基因突变,与甲基化无关,A错误;
B、基因突变导致翻译提前终止,但mRNA的转录长度由DNA决定,未缩短,B错误;
C、第193位碱基突变可能影响第65个密码子,前64个氨基酸未改变,C错误;
D、翻译提前终止导致R1蛋白结构不完整,空间构象改变,无法结合肠促生存素,D正确。
故选D。
【26题详解】
A、内质网钙通道活化能力下降会减少胰高血糖素分泌,缓解高血糖,A错误;
B、由题干信息可知,这些患者口服葡萄糖可以抑制胰高血糖素分泌,而肠促生存素促进胰高血糖素分泌,推测口服葡萄糖可以抑制肠促生存素分泌,B正确;
C、肠促生存素类似物会加重胰高血糖素分泌,恶化糖尿病,C错误;
D、R1基因罕见变异使R1蛋白不能与肠促生存素结合,胰高血糖素分泌减少,有利于Ⅱ型糖尿病患者血糖水平降低,D错误。
故选B。
27. 胰岛素的研发走过了:动物提取—化学合成—重组胰岛素—生产胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是( )
A. 动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞
B. 氨基酸是化学合成胰岛素的原料
C. 用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子
D. 利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物
【答案】C
【解析】
【分析】胰岛素是由胰脏内的胰岛B细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。
【详解】A、胰岛素在动物体内由胰岛B细胞合成后,经过胞吐作用释放出细胞,A正确;
B、胰岛素属于蛋白质激素,所以化学合成胰岛素的原料是氨基酸,B正确;
C、用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素不需要使用相同的启动子,因为两者属于不同的表达系统,大肠杆菌是原核生物表达系统,而乳腺生物反应器属于真核生物表达系统,启动子要求不同,C错误;
D、利用蛋白质工程技术可以对胰岛素进行改造,生成具有不同作用特性的胰岛素类似物,包括速效胰岛素,D正确。
故选C。
28. 越野跑、马拉松等运动需要大量消耗糖、脂肪、水和无机盐等物质。运动员到达终点时,下列各种激素水平与正常的相比。正确的是( )
A. 抗利尿激素水平高,胰高血糖素水平低 B. 抗利尿激素水平低,甲状腺激素水平高
C. 胰岛素水平高,甲状腺激素水平低 D. 胰岛素水平低,胰高血糖素水平高
【答案】D
【解析】
【分析】大量运动后,葡萄糖被消耗,胰岛素含量下降,胰高血糖素含量上升。
【详解】越野跑、马拉松等运动后,体内血糖大量消耗,血糖降低,胰岛素含量降低,胰高血糖素含量上升,促进肝糖原分解,非糖物质转化为葡萄糖,此时,机体代谢旺盛,甲状腺激素水平高,同时机体大量排汗,导致水分减少,抗利尿激素分泌增加,ABC错误,D正确。
故选D。
29. 糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现,向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体(mAb),可以促进胰岛A细胞增殖,诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化,促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果,下列叙述错误的是( )
A. mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B. 注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C. mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D. 胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,升高血糖水平
【答案】B
【解析】
【分析】血糖调节是神经调节和体液调节共同作用的结果。胰岛素是唯一降血糖的激素,胰高血糖素和肾上腺素是升血糖的激素。血糖平衡调节: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。
【详解】A、单克隆抗体的制备涉及细胞融合技术和动物细胞培养技术,mAb属于单克隆抗体,其制备可能涉及细胞融合技术,A正确;
B、单克隆抗体(mAb)可以促进胰岛A细胞增殖;而胰岛A细胞可分泌胰高血糖素,可见注射mAb可提高胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量,B错误;
C、题干信息,mAb是胰高血糖素受体单克隆抗体,可见mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合,C正确;
D、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,D正确。
故选B
30. 为探究下丘脑对哺乳动物生理活动的影响,某学生以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,不合理的是( )
A. 若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B. 若损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位
C. 若损毁下丘脑,再注射甲状腺激素,可抑制促甲状腺激素释放激素分泌
D. 若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定
【答案】C
【解析】
【分析】1、人体对低温的调节:低温→皮肤冷觉感受器兴奋→传入神经→下丘脑体温调节中枢→皮肤立毛肌收缩、皮肤表层毛细血管收缩,散热减少;同时甲状腺激素和肾上腺激素分泌增多,体内物质氧化加快,产热增多。
2、人体对高温的调节:高温→皮肤温觉感受器兴奋→传入神经→下丘脑体温调节中枢→皮肤立毛肌舒张,皮肤表层毛细血管舒张,汗液分泌增加,散热增加。
【详解】A、下丘脑可合成分泌抗利尿激素,抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少尿量,若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水,A正确;
B、体温调节中枢位于下丘脑,因此损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位,B正确;
C、甲状腺激素可作用于下丘脑,抑制促甲状腺激素释放激素分泌,若损毁下丘脑,则甲状腺激素无法作用于下丘脑,C错误;
D、体温调节中枢在下丘脑,若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定,D正确。
故选C。
31. 从炎热的室外进入冷库后,机体可通过分泌糖皮质激素调节代谢(如下图)以适应冷环境。综合激素调节的机制,下列说法正确的是( )
A. 垂体的主要功能是分泌促肾上腺皮质激素
B. 糖皮质激素在引发体内细胞代谢效应后失活
C. 促肾上腺皮质激素释放激素也可直接作用于肾上腺
D. 促肾上腺皮质激素释放激素与促肾上腺皮质激素的分泌都存在分级调节
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知:人体内存在“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”,在肾上腺分泌糖皮质激素的过程中,既存在分级调节,也存在反馈调节。
【详解】A、垂体接受下丘脑分泌的激素的调节,从而分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等,分别调节相应的内分泌腺的分泌活动。垂体分泌的生长激素能调节生长发育等,A错误;
B、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了,由此可知:糖皮质激素在引发体内细胞代谢效应后失活,B正确;
C、促肾上腺皮质激素释放激素作用的靶器官是垂体,不能直接作用于肾上腺,C错误;
D、由图可知:下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素作用于肾上腺,促使肾上腺分泌糖皮质激素,应该是糖皮质激素的分泌存在分级调节,D错误。
故选B。
32. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
①灼烧接种环 ②冷却接种环,拔出试管棉塞
③试管口通过火焰 ④接种环蘸取菌液
⑤试管口通过火焰 ⑥接种环划线操作
⑦接种环划线方法 ⑧平板正置培养
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
【答案】D
【解析】
【分析】微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染,接种环、培养基、试管等都需要进行灭菌,实验操作过程应该在酒精灯火焰旁进行。
【详解】由图可知,②中拔出棉塞后应握住棉塞上部;⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开,应只打开一条缝隙;⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连;⑧中平板应倒置培养。①③④⑤正确。
故选D。
二、非选择题(每空2分)
33. 为研究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系,采集某植物叶片,将叶柄浸入后,放于氧气置换为的密闭装置中,浓度设正常(21%)和低氧(2%)两个水平,测定短时间内、不同光照条件下的净光合速率和呼吸作用速率。其中,净光合速率=光合作用速率-呼吸作用速率。结果如下:
(1)光照条件下,密闭装置中逐渐减少,而逐渐增加,此时呼吸作用消耗的氧气来源于_____和_____。设最初密闭装置中的量为,120秒后测得的量为,的量为,叶片面积为,则净光合速率为_____。
(2)低氧下,光照强度下,叶片光合作用速率为_____。
(3)低氧在_____(光照、黑暗、光照和黑暗)条件下构成呼吸作用的限制因素。
(4)在两种氧浓度下,将叶片置于光照(强度为)、黑暗各1小时后,测定叶片中的糖含量。请推测低氧对叶片糖积累是否有利,并给出相应理由:_____。
【答案】(1) ①. (或光合作用) ②. 光合作用(或) ③.
(2)10.7 (3)黑暗
(4)有利,因为光照时两种氧浓度下净光合速率相同,但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光。
【小问1详解】
光照条件下,植物同时进行光合作用和呼吸作用:叶柄浸入H216O,光合作用光反应会产生16O2。呼吸作用消耗的氧气有两个来源:① 外界的18O2;② 光合作用产生的16O2。净光合速率是单位时间单位面积的氧气积累量:初始18O2为xμmol,120秒后18O2为yμmol,16O2为zμmol。总氧气积累量为(y+z−x)μmol(最终总氧气量y+z减去初始x)。时间为120秒,叶片面积为am2,因此净光合速率为(y+z-x)/(120×a)μmol/(m2⋅s)。
【小问2详解】
从左侧 “光照强度 - 净光合速率” 图可知,低氧(2% O2)条件下,500μmolPAR/(m2⋅s)时净光合速率为 10 μmol/(m2⋅s)。从右侧 “氧浓度 - 呼吸作用速率” 图可知,低氧(2% O2)黑暗条件下呼吸作用速率为 0.7 μmol/(m2⋅s)。光合作用速率 = 净光合速率 + 呼吸作用速率,因此光合作用速率为10+0.7=10.7μmol/(m2⋅s)。
【小问3详解】
光照条件下,21% 和 2% O2的呼吸作用速率几乎一致,说明低氧在光照下对呼吸无限制。黑暗条件下,21% O2的呼吸速率高于 2% O2,说明低氧在黑暗条件下限制了呼吸作用。
小问4详解】
光照时,两种氧浓度下净光合速率相同(由左侧图可知,500μmolPAR/(m2⋅s)时净光合速率一致),说明光照下有机物积累量相同。黑暗时,低氧下呼吸作用速率更低(由右侧图可知,黑暗条件下低氧呼吸速率小于正常氧),说明黑暗下低氧消耗的有机物更少。综上,低氧对叶片糖积累有利,理由是:光照时两种氧浓度下净光合速率相同,但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低,总有机物积累更多。
34. 某同学因颈前部疼痛,伴有发热、心慌、多汗而就医。医生发现其甲状腺有触痛,血液中甲状腺激素T4水平升高,诊断为亚急性甲状腺炎。该同学查阅有关资料,了解到甲状腺由许多滤泡构成,每个滤泡由一层滤泡上皮细胞围成(图1),T4在滤泡腔中合成并储存;发病之初,甲状腺滤泡上皮细胞受损;多数患者发病后,甲状腺摄碘率和血液中相关激素水平的变化如图2。
(1)在人体各系统中,甲状腺属于_______系统。
(2)在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况下,细胞依然能摄取碘,这种吸收方式是_______。
(3)发病后的2个月内,血液中T4水平高于正常的原因是:甲状腺滤泡上皮细胞受损导致_______。
(4)发病7个月时,该同学复查结果显示:T4水平恢复正常,但摄碘率高于正常。家长担心摄碘率会居高不下。请根据T4分泌的调节过程向家长做出解释以打消其顾虑_______。
(5)发病8个月后,T4会在正常范围内上下波动,表明甲状腺功能恢复正常。由此推测,甲状腺中的_______结构已恢复完整。
【答案】(1)内分泌 (2)主动运输
(3)滤泡腔内储存的T4释放进入血液
(4)当血液中T4水平恢复正常后,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,使甲状腺的摄碘率逐渐下降,不会居高不下 (5)滤泡
【解析】
【分析】1、甲状腺激素的作用:促进新陈代谢,促进物质的氧化分解,促进生长发育,提高神经系统的兴奋性;促进神经系统的发育。
2、激素的作用具有特异性,它有选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞。
【小问1详解】
人体的内分泌系统由内分泌腺和内分泌细胞组成,甲状腺作为人体重要的内分泌腺,能够分泌甲状腺激素等,参与调节人体的新陈代谢、生长发育等生理过程,所以在人体各系统中,甲状腺属于内分泌系统。
【小问2详解】
物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗能量,这种方式叫做主动运输。在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况下,细胞依然能摄取碘,说明是逆浓度梯度运输,这种吸收方式是主动运输。
【小问3详解】
已知T4在滤泡腔中合成并储存,发病之初,甲状腺滤泡上皮细胞受损。当甲状腺滤泡上皮细胞受损时,滤泡腔中储存的T4会释放到血液中,从而导致发病后的2个月内,血液中T4水平高于正常。
【小问4详解】
T4分泌的调节过程是一个负反馈调节,当血液中T4水平恢复正常后,会通过负反馈调节抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)和垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH能促进甲状腺摄取碘等功能,当TSH分泌受到抑制,其含量下降,会使甲状腺的摄碘率逐渐下降,不会居高不下,所以家长不必担心摄碘率会居高不下。
【小问5详解】
因为T4在滤泡腔中合成并储存,发病8个月后,T4会在正常范围内上下波动,表明甲状腺能正常合成和储存T4,由此推测,甲状腺中的滤泡已恢复完整。
35. 内共生假说认为,线粒体起源于在厌氧真核细胞中共生的需氧细菌。研究人员将经过改造的大肠杆菌导入相应的专性厌氧酵母细胞质中构建共生体,为上述假说提供证据。
(1)获得专性厌氧呼吸的酵母菌株利用基因敲除技术破坏酵母菌_____的功能,导致该细胞器不能产生ATP。
(2)获得维生素营养缺陷且能分泌ATP的大肠杆菌菌株
①利用基因敲除技术获得维生素营养缺陷型大肠杆菌菌株A。
②构建含有ATP转运蛋白基因X的质粒2。
已知在基因X和质粒1上均无EcoRⅠ和NotⅠ酶切位点。研究者采用引物P1(含EcoRⅠ识别序列)和P2(含NotⅠ识别序列)对基因X进行扩增,并采用引物P3(含EcoRⅠ识别序列)和P4(含NotⅠ识别序列)对质粒1进行扩增,使质粒1线性化,再经酶切、连接,使基因X与质粒1重组为质粒2.请在下图质粒1处标出引物P3和P4的位置及方向_____。
③将质粒2转入菌株A中,筛选获得菌株B。
(3)采用下图所示过程将菌株B导入步骤(1)获得的酵母菌中,筛选获得融合菌株
促进膜融合的化学试剂通常选择_____。大肠杆菌细胞壁为双层结构,内层为坚固的肽聚糖,外层为脂质双分子层膜结构。融合细胞中的大肠杆菌形态正常且具有活性,说明与酵母细胞膜融合的是菌株B的_____。
在以丙酮酸为唯一碳源的选择培养基上筛选到能够增殖的融合菌株,其中酵母菌为大肠杆菌提供_____,大肠杆菌为酵母菌提供_____,表明二者建立了互利共生关系。在筛选融合菌株时,不能用葡萄糖为碳源,原因是:_____。
【答案】(1)线粒体 (2)
(3) ①. PEG(或聚乙二醇,或高Ca2+-高pH) ②. 细胞壁外层(或外层脂质双分子层膜) ③. 维生素B1 ④. ATP ⑤. 葡萄糖可在酵母细胞质中分解产生ATP,未与大肠杆菌融合的酵母也可存活
【解析】
【分析】PCR技术:
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:Mg2+、模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
【小问1详解】
线粒体是有氧呼吸产生ATP的主要场所,要获得专性厌氧呼吸的酵母菌株,利用基因敲除技术破坏酵母菌线粒体的功能,就能导致该细胞器不能产生ATP。
【小问2详解】
要使质粒1线性化,且能与扩增后的基因X经酶切、连接重组为质粒2,引物P3和P4应分别位于质粒1的两端,且方向相反(因为PCR扩增时引物是从5’到3’方向延伸的,这样才能保证扩增出的线性化质粒两端分别带有EcoR Ⅰ和Not Ⅰ识别序列,与基因X两端的酶切位点匹配)。位置及方向如图:。
【小问3详解】
促进膜融合的化学试剂通常选择PEG(或聚乙二醇,或高Ca2+-高pH)。大肠杆菌细胞壁外层为脂质双分子层膜结构,融合细胞中的大肠杆菌形态正常且具有活性,说明与酵母细胞膜融合的是菌株B的细胞壁外层(或外层脂质双分子层膜)。
在以丙酮酸为唯一碳源的选择培养基上,酵母菌可进行代谢为大肠杆菌提供维生素B1,大肠杆菌能分泌ATP,为酵母菌提供ATP,表明二者建立了互利共生关系。不能用葡萄糖为碳源筛选融合菌株,原因是葡萄糖可在酵母细胞质中分解产生ATP,未与大肠杆菌融合的酵母也可存活,二者都能在以葡萄糖为碳源的培养基上都能生长,无法区分出只有二者互利共生才能生长的融合菌株。
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