精品解析:江苏省南京市第二十九中学2025-2026学年高三上学期12月阶段性检测生物试卷
2026-01-22
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.83 MB |
| 发布时间 | 2026-01-22 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56098345.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
南京市第二十九中学高三12月阶段性检测 生物试卷
一、单选题
1. 下列关于细胞中元素和化合物的相关叙述,说法错误的是( )
A. 酶和核酸的单体的元素组成不同
B. 质膜上的脂质包括磷脂、糖脂、胆固醇等
C. 淀粉、糖原、纤维素彻底水解的产物均为葡萄糖
D. 水和无机盐不仅参与细胞构建,也参与细胞生命活动
2. 原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C. 该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D. 若将该菌先65℃水浴灭活后,再用 NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
3. 为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响,研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼,实验结果如下表。据结果分析,下列叙述正确的是( )
A物质浓度(μg·L-1)
指标
0
10
50
100
①
肝脏糖原含量(mg·g-1)
25.0±0.6
12.1±0.7
12.0±0.7
11.1±0.2
②
肝脏丙酮酸含量(nmol·g-1)
23.6±0.7
17.5±0.2
15.7±0.2
8.8±0.4
③
血液中胰高血糖素含量(mIU·mg·prot-1)
43.6±1.7
87.2±1.8
109.1±3.0
120.0±2.1
A. 由②可知机体无氧呼吸减慢,有氧呼吸加快
B. 由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快
C. ①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖
D. ③表明机体生成的葡萄糖增多,血糖浓度持续升高
4. 某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A. 甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B. 甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞中每个染色体组的DNA分子数相同
C. 若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D. 形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
5. 某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A. 该种群有11%的个体患该病
B. 该种群h基因的频率是10%
C. 只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D. 若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
6. 无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子,肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一种tRNA(sup—tRNA),能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。该 sup—tRNA对其他蛋白的表达影响不大。过程如下图。
下列叙述正确的是( )
A. 基因模板链上色氨酸对应的位点由UGG突变为UAG
B. 该sup—tRNA修复了突变的基因A,从而逆转因无义突变造成的影响
C. 该sup—tRNA能用于逆转因单个碱基发生插入而引起的蛋白合成异常
D. 若A基因无义突变导致出现UGA,则此sup—tRNA无法帮助恢复读取
7. 我国学者首次揭示了夜间光照影响血糖代谢的机制。健康受试者于夜间分别在某波长光照和黑暗条件下口服等量葡萄糖,然后在不同时间检测血糖水平(图1)。夜间光照影响血糖代谢的过程如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 在夜间光照条件下,受试者血糖代谢的调节方式是神经调节
B. 与夜间黑暗条件相比,光照条件下受试者利用葡萄糖的速率下降
C. 若受试者棕色脂肪组织的代谢被抑制,则图1两条曲线趋于重叠
D. 长期熬夜的不良生活方式可增加患糖代谢相关疾病的风险
8. 独脚金内酯(GR24)是根部合成的一种植物激素,能抑制侧枝的生长发育。有人认为生长素沿主茎运输时,GR24会抑制侧芽的生长素向外运输。利用某植物枝条、NAA、放射性标记的NAA、GR24等进行实验,探究GR24的作用机理。下列叙述错误的是( )
A. 实验组的固体培养基B中需要加入适量GR24切段
B. 实验组和对照组的培养基A中含放射性标记的NAA
C. 使用NAA的量、温度都会影响检测到的放射性强度
D. 通过比较两组培养基B中的放射性可判断假说是否正确
9. 免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件:①对“非己”的分子标志进行特异识别;②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群;③淋巴细胞分化成特化的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是( )
A. 针对胞外毒素,事件①中一个未活化的B细胞可能被任何一种胞外毒素致敏
B. 针对异体移植细胞,事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体的信息
C. 事件②中,辅助性T细胞在胸腺中大量增殖,分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子
D. 事件③中,效应细胞群和记忆细胞群协同杀灭和清除入侵病原体
10. 对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,并统计了这些灰松鼠的存活情况,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 所观察的这些灰松鼠构成一个种群
B. 准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法
C. 据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱
D. 对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
11. 乔木种群的径级结构(代表年龄组成)可以反映种群与环境之间的相互关系,预测种群未来发展趋势。研究人员调查了甲、乙两地不同坡向某种乔木的径级结构,结果见如图。下列叙述错误的是( )
注:I和II为幼年期,III和IV为成年期,V和VI为老年期
A. 甲地III径级个体可能在幼年期经历了干旱等不利环境
B. 乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度低
C. 甲、乙两地阳坡的种群年龄结构分别为稳定型和衰退型
D. 甲、乙两地阴坡的种群增长曲线均为S型
12. 某地的常绿阔叶林因大火遭到破坏,经下图四个阶段的演替后,该地常绿阔叶林已恢复稳定。下图为恢复过程中群落的演替在不同阶段及其植物组成,其中净生产量=固定的能量-呼吸作用散失的能量。下列叙述错误的是( )
A. 此地常绿阔叶林的恢复演替属于演替类型中的次生演替
B. 阶段Ⅰ草本植物占优势,此阶段群落尚未形成垂直结构
C. 自然演替的群落达到阶段Ⅳ后,物种组成仍可能发生改变
D. 通常阶段Ⅳ的群落净生产量低于其他阶段的群落净生产量
13. 发酵工程在农牧业、食品工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程的叙述,错误的是( )
A. 发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一
B. 可采用过滤、沉淀的方法将酵母菌从培养液中分离出来
C. 检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度时,可采用稀释涂布平板法
D. 向发酵液中加入一定量的酸性重铬酸钾溶液可以检测是否产生酒精
14. 组织培养可快速繁殖植物,得到的试管苗常先移至草炭土或蛭石中炼苗,苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽,下列说法错误的是( )
A. MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖,以减少微生物污染
B. 接种时用镊子夹取菊花茎段,注意茎段的形态学上下端,避免倒插
C. 定植前可先将试管苗移栽到装有消毒过的蛭石的无菌箱中恒温培养
D. 菊花不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织核基因数目可能不同
15. 下列关于生物科学方法的叙述,正确的是( )
A. 分离各种细胞器和证明DNA进行半保留复制的实验均用了差速离心法
B. 研究CO2转化为有机物的途径和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均用了放射性同位素标记法
C. 孟德尔获得遗传规律和萨顿证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
D. 人和小鼠细胞膜融合实验和分泌蛋白的合成与运输的研究均使用了荧光蛋白标记法
二、多选题
16. 远红光(FR)对植物的形态有特别重要的影响。科研人员为研究暗前远红光处理(EOD-FR)对南瓜下胚轴生长的调控机制进行了相关实验,结果如图1和图2。其中BRZ和PAC分别是油菜素内酯(BR)合成抑制剂和赤霉素(GA)合成抑制剂,OsKOL基因是赤霉素合成相关基因。相关叙述正确的是( )
A. 光敏色素是色素—蛋白质复合体,分布在类囊体薄膜上
B. 图1实验的自变量是抑制剂种类,因变量是下胚轴的长度
C. EOD-FR处理可能通过促进GA和BR的合成来促进下胚轴的伸长
D. EOD-FR处理下,BR可能通过影响GA的合成发挥作用
17. 多倍体植物具有较强可塑性,拓宽了物种的遗传变异范围,是促进生物进化和遗传多样性的重要力量,有利于创建优质、高产的新品种。下列关于多倍体育种的叙述错误的是( )
A. 多倍体植株都能通过减数分裂形成含有两个以上染色体组的配子
B. 利用多倍体的低育性培育无子西瓜的过程中两次授粉的目的相同
C. 多倍体变异增加可能导致生物对更广的生态和环境条件的耐受性增加
D. 秋水仙素与低温处理均能影响前期纺锤体的形成而导致染色体数目加倍
18. 等位基因特异性PCR(AS-PCR)可用于对已知突变基因进行检测。TaqDNA聚合酶缺少3′,5′外切酶活性,引物3′端的碱基若与核模板形成错配,子链延伸反应就会因3′,5′-磷酸二酯键形成障碍而受阻,无法进行PCR延伸。依据待检样本分别设计4条引物,突变位置设计在引物2和引物3的3′端最后一个位置,如图所示。相关叙述错误的是( )
A. 基因型为Aa的样品经PCR扩增可得到3种双链等长的条带
B. 基因A及a经过AS-PCR、电泳鉴定,条带数和长度均相同
C. PCR反应体系中会出现引物2和引物3扩增得到的短片段
D. 可通过增加引物3′端碱基错配率以避免出现假阳性的结果
19. 基因芯片的测序原理是:先将各不相同的已知序列的八核苷酸探针分别固定在玻片的方格中,再与带荧光标记的待测DNA 单链进行杂交,通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列,推出待测序列,如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 上述测序方法是基于 DNA-DNA 分子杂交实现的
B. 应洗去未与探针结合的待测DNA 分子再检测荧光
C. 只对探针进行荧光标记也能得到与上图同样的效果
D. 根据图示结果可推出待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3'
三、非选择题
20. 强光照射下,拟南芥叶肉细胞内因NADP+不足,O2浓度过高,会生成大量光毒产物,这些物质会攻击叶绿素和光系统Ⅱ,导致光合作用下降,出现光抑制现象,拟南芥细胞内的交替呼吸途径可帮助其抵抗强光等逆境。eATP 与呼吸链对光合作用的影响如图1 所示,其中iATP 为细胞内 ATP,eATP 为细胞外 ATP。请回答下列问题。
(1)图1中的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ应位于_____上(填结构名称)。据题干及已学知识推测,NADPH直接促进的反应过程是_____________。强光下NADP+不足的原因可能是强光下,光反应产生的NADPH量___________。
(2)交替呼吸途径由交替氧化酶(AOX)主导,营养缺乏、呼吸抑制剂等都可能抑制该途径。交替呼吸途径不发生H+跨膜运输过程,故不能形成驱动ATP合成的膜质子(H+)势差。AOX主要分布于___________,可催化水的生成,交替呼吸途径产生的ATP 较少。
(3)研究人员继续对拟南芥的光合特性展开研究,结果如图2。
①种植拟南芥的光照强度宜控制在___________,理由是在该光照强度下,___________,利于生长。
②光照强度超过1000μmol⋅m-2⋅s-1,拟南芥光合作用出现光抑制现象,此时其胞间 CO2浓度增加的主要原因是___________。
(4)为探究eATP 对植物光系统反应效率的影响及其作用机制,研究者以野生型拟南芥(WT)和eATP 受体缺失突变体拟南芥(Dorn-1)为实验材料,利用交替呼吸抑制剂(SHAM)进行实验,结果如图3。
①结合图1、图2中的相关信息,下列分析正确的是___________。
A. SHAM 会影响叶肉细胞产生iATP
B.交替呼吸对光系统反应效率的保护依赖细胞内的物质和能量转移
C. DORN1 受体缺失降低了光系统反应效率对 SHAM 的敏感性
D.SHAM 对光系统反应效率的影响与 eATP 的含量变化有关
②结合题干信息,阐述强光照射下植物防御光损伤,避免光抑制发生的机制:强光环境下,叶绿体产生大量的NADPH,过多的NADPH通过“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径合成NADH并转移到线粒体,在__________的作用下,将其中大部分能量以热能形式散失,减少光有毒产物的产生及对光系统的损伤,同时,eATP通过__________可缓解因交替呼吸抑制引起的光系统反应效率下降,进一步避免光抑制现象产生。
21. 长期夜间过多光照会增加患糖尿病、肥胖的风险。哺乳动物感光主要依赖视网膜上的视锥细胞、视杆细胞和ipRGC细胞三类感光细胞。回答问题:
(1)神经细胞的静息电位约-70mV,神经细胞静息电位形成的主要原因(机制)是________。研究发现黑暗中人视杆细胞的静息电位约是-40mV,已知黑暗中视杆细胞质膜对Na+、K+都有较高的通透性,视杆细胞静息电位绝对值小于神经细胞的原因是________,导致视杆细胞静息电位绝对值变小。
(2)从感光细胞兴奋到视觉形成的过程是否________(“属于”、“不属于”)反射,从反射的路径或概念角度分析,主要原因是视觉形成过程________。
(3)为研究光调节葡萄糖代谢的机制,研究人员进行了以下实验:
【实验一】:对①全盲、②ipRGC细胞不感光、③视锥细胞和视杆细胞不感光的三种小鼠,在黑暗和光照条件下分别进行葡萄糖代谢能力检测,结果如图1所示。
【实验二】:分别损毁感光正常小鼠下丘脑的SCN区和SON区,在黑暗和光照条件下进行葡萄糖代谢能力检测,结果依次如图2所示。(注:AUC为血糖含量曲线与横坐标时间轴围成的面积)据图1和图2写出光通过神经调节影响糖代谢的信号传导途径是:光→________细胞→传入神经→下丘脑的________区域。
(4)下丘脑可通过多种方式调节血糖,其中一种方式是当血糖含量降低时通过________(填“交感”或“副交感”)神经支配胰岛A细胞的分泌活动。该过程反映了体液调节和神经调节的联系是________。
(5)研究表明,过多光照会引起棕色脂肪细胞产热量减少。为验证过多光照是通过相关神经调节棕色脂肪细胞的产热过程,完善以下实验。
【实验步骤】:①将30只________的健康空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②对甲组小鼠给予适量自然光照,对乙组小鼠________,对丙组小鼠________。
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境下培养一段时间。
④检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量。
【预期结果】:三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量:丙组≥甲组>乙组。
22. 东部沿海地区积极发展“海洋牧场”。投放人工鱼礁和生物会影响“海洋牧场”的结构和功能,但能增加经济收入。研究人员通过数据模拟投放脉红螺种群增殖后不同密度下,脉红螺、竹蛏种群在20年间生物量的预期变化曲线,如下图。已知随着脉红螺增殖后密度的提高,当模型中任何一个种群低于其原始生物量的10%时,被认为此时的脉红螺密度超出环境容纳量。请回答下列问题。
(1)人工鱼礁属于生态系统结构中的___________。
(2)若竹蛏为第一个低于原始生物量10%的物种,则每平方米脉红螺的环境容纳量是___________只。模拟数据的前5年间脉红螺种群的增长率变化趋势均为___________。据图分析,竹蛏生物量减少的原因是___________。
(3)下图为投放人工鱼礁后海洋牧场能量流动的模式图。图中NPP 中的能量是指___________的能量。海洋牧场的生物量金字塔常呈现为上宽下窄,可能的原因是浮游植物___________,某一时间内其生物量可能要低于浮游动物的生物量。假设图中消费者为脉红螺、竹蛏,为保证持续高产获得脉红螺、竹蛏,理论上需要研究___________(填字母)以确定人工投入到该系统的能量。
A.脉红螺、竹蛏的环境容纳量 B. NPP 中的能量
C.①、②、③的量 D.⑥和分解者通过呼吸作用散失的能量
(4)为研究海洋牧场的建立对海洋环境的影响,科研人员调查了对照区和牧场中A、B、C区中浮游动物的总丰富度(与环境的优劣呈正相关)及海水中无机氮、活性磷酸盐含量(与海水富营养化程度呈正相关),结果如图。结果表明,海洋牧场中___________区的生态效益最佳,判断的理由是___________。
23. 非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒(ASFV)感染引起的一种传染病。下图表示研究人员扩增ASFV的CP530R 和 F317L基因,并导入含病毒载体1和pSC101质粒的大肠杆菌,在细胞内实现同源重组并制备重组病毒疫苗的主要过程。pSC101是一种低拷贝数的温度敏感质粒(在30℃下能复制、在37℃下不能复制),recET基因和ccdA 基因的启动子分别受鼠李糖和阿拉伯糖诱导。请回答下列问题。
(1)引物F的设计依据是____。过程①的程序为:98℃2min;98℃10s,55℃5s,72℃30s,35个循环;72℃3min。最后72℃3min的目的是____。
(2)ccdB基因编码的毒性蛋白CcdB抑制DNA促旋酶,导致细胞死亡。ccdA基因编码的蛋白CcdA 可保护细胞免受CcdB毒害。将大肠杆菌先接种在含____的培养基中,在____℃下培养一段时间,加入目的基因并电激;一段时间后将大肠杆菌接种在含____的培养基中,在____℃下继续培养,获得含病毒载体2的大肠杆菌。
(3)据重组原理可知重组蛋白 RecT 的功能有____,重组过程涉及____键的水解和形成。
(4)转化后的 Vero细胞,在37℃、含____(气体条件)的培养箱中培养48h,收获细胞及上清液,利用____技术鉴定重组病毒表面的蛋白。与灭活疫苗相比,重组病毒疫苗的优势是____。
24. 果蝇的眼色有紫眼、红眼和白眼三种性状。已知眼色性状由两对基因(A/a、B/b)控制,其中有一对基因位于X、Y染色体同源区。基因B控制红眼,基因b 控制紫眼,基因A存在时会抑制基因B和基因b表达,基因a无此作用。选取纯合的雌雄果蝇交配,杂交组合和结果如表所示。请回答下列问题。
组别
亲本
F1表型
F2表型及比例
甲
红眼 (♂)×白眼 (♀)
雌雄均为白眼
紫眼 (♂) ∶红眼 (♂) ∶白眼 (♂) ∶白眼 (♀) =1∶3∶4∶8
乙
白眼 (♂) ×红眼 (♀)
紫眼 (♀) ∶红眼 (♀) ∶白眼 (♀) ∶白眼 (♂) =1∶3∶4∶8
(1)根据表中实验结果分析,基因B/b位于___________染色体上。
(2)甲组实验中,F1雄果蝇的精母细胞减数分裂能够产生___________种配子,若让F2全部白眼雄性果蝇测交,子代中紫眼果蝇所占比例是___________。
(3)乙组实验中,亲本的基因型是___________,若让F₂全部白眼雌雄果蝇自由交配,子代白眼雌果蝇中杂合子的比例是___________。
(4)若要验证某白眼雌蝇的基因型,可将该白眼雌蝇与纯合紫眼雄蝇杂交。
①若F1表型及比例为白眼:红眼=1∶1,则该白眼雌蝇的基因型为___________;
②若F1表型及比例为白眼:红眼:紫眼=2∶1∶1,则该白眼雌蝇的基因型为___________;
③若F1均表现为白眼,则该白眼雌蝇的基因型可能有___________种,如果要进一步验证该白眼雌蝇的基因型,可让F1雌雄果蝇相互交配,F2白眼:红眼:紫眼比例为___________时,该白眼雌蝇的基因型为杂合子。
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南京市第二十九中学高三12月阶段性检测 生物试卷
一、单选题
1. 下列关于细胞中元素和化合物的相关叙述,说法错误的是( )
A. 酶和核酸的单体的元素组成不同
B. 质膜上的脂质包括磷脂、糖脂、胆固醇等
C. 淀粉、糖原、纤维素彻底水解的产物均为葡萄糖
D. 水和无机盐不仅参与细胞构建,也参与细胞生命活动
【答案】A
【解析】
【分析】1、糖类的种类:(1) 单糖:不能被水解,可直接被吸收,最常见的是葡萄糖,另外比较常见还有果糖、核糖和脱氧核糖等。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质;(2) 二糖:由两分子单糖缩合而成,必需水解为单糖才能被细胞吸收,最常见的是蔗糖,还有麦芽糖以及人和动物乳汁中的乳糖。(3) 多糖:由多个单糖缩合而成,是生物体内糖绝大多数的存在形式,必需水解为单糖后才可被吸收,最常见的是淀粉,作为植物细胞内的储能物质存在于细胞中。另外还有糖原作为动物细胞的储能物质存在于动物细胞中。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分之一。2、脂质分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更多。3、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中,磷脂含量丰富。
【详解】A、酶的本质是蛋白质或者RNA,单体是氨基酸或者核苷酸,核酸的单体是核苷酸,所以如果某种酶本质是RNA的话,则和核酸的单体的元素组成相同,A错误;
B、磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,胆固醇参与动物细胞膜组成,糖脂在细胞膜上可具有识别作用,所以动物细胞质膜上的脂质包括磷脂、胆固醇、糖脂等,B正确;
C、淀粉、纤维素和糖原均属于多糖,基本单位都是葡萄糖,彻底水解的产物均为葡萄糖,C正确;
D、水和无机盐可以参与细胞构建,例如结合水构成细胞结构成分之一,也参与细胞生命活动,例如钾离子和钠离子参与细胞膜的电位调节和神经冲动的传导,D正确。
故选A。
2. 原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C. 该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D. 若将该菌先65℃水浴灭活后,再用 NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
【答案】A
【解析】
【分析】假单孢菌属于细菌,具有细胞壁和液泡,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,原生质体中的水分就透过细胞膜进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过细胞膜进入到原生质体中,原生质体逐渐变大,导致原生质体表面积增加。
【详解】A、分析甲组结果可知,随着培养时间延长,与0时(原生质体表面积大约为0.5μm2)相比,原生质体表面积增加逐渐增大,甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,说明细胞吸水,表明细胞中浓度>0.3 mol/L ,但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L,A错误;
B、分析乙、丙组结果可知,与0时(原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2)相比乙丙组原生质体略有下降,说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原,B正确;
C、该菌的正常生长,细胞由小变大可导致原生质体表面积增加,该菌吸水也会导致原生质体表面积增加,C正确;
D、若将该菌先65℃水浴灭活,细胞死亡,原生质层失去选择透过性,再用 NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化,D正确。
故选A。
3. 为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响,研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼,实验结果如下表。据结果分析,下列叙述正确的是( )
A物质浓度(μg·L-1)
指标
0
10
50
100
①
肝脏糖原含量(mg·g-1)
25.0±0.6
12.1±0.7
12.0±0.7
11.1±0.2
②
肝脏丙酮酸含量(nmol·g-1)
23.6±0.7
17.5±0.2
15.7±0.2
8.8±0.4
③
血液中胰高血糖素含量(mIU·mg·prot-1)
43.6±1.7
87.2±1.8
109.1±3.0
120.0±2.1
A. 由②可知机体无氧呼吸减慢,有氧呼吸加快
B. 由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快
C. ①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖
D. ③表明机体生成的葡萄糖增多,血糖浓度持续升高
【答案】C
【解析】
【分析】本实验的目的是探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响,自变量是A物质浓度大小,因变量是肝脏糖原含量、肝脏丙酮酸含量和血液中胰高血糖素含量的多少。据图可知,随A物质浓度增加,肝糖原含量下降,胰高血糖素含量升高,推测A导致血糖浓度降低。
【详解】A、有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段都产生丙酮酸,故无法判断有氧呼吸和无氧呼吸快慢,A错误;
B、由①可知,随着A物质浓度增大,肝脏糖原含量逐渐减小,葡萄糖转化为糖原的速率减慢,B错误;
C、①中肝糖原含量减小,②中丙酮酸减少,表明非糖物质转化为糖的过程减弱,肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖,C正确;
D、③中胰高血糖素升高,说明血糖浓度偏低,D错误。
故选C。
4. 某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A. 甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B. 甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞中每个染色体组的DNA分子数相同
C. 若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D. 形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图甲细胞含有同源染色体,且着丝粒整齐的排列在赤道板上,处于有丝分裂的中期;图乙细胞不含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲细胞含有同源染色体,且着丝粒整齐的排列在赤道板上,为有丝分裂中期,乙细胞不含有同源染色体,着丝粒分裂,为减数第二次分裂的后期,A正确;
B、甲细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有4个DNA分子,乙细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有2个DNA分子,B错误;
C、甲细胞分裂后产生AAXBY和AaXBY两种基因型的子细胞,C正确;
D、形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合,发生了基因重组,同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上,发生了染色体结构的变异,D正确。
故选B。
5. 某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A. 该种群有11%的个体患该病
B. 该种群h基因的频率是10%
C. 只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D. 若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,ZH的基因频率为90%。
【详解】A、分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,该种群中患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh,由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1,该种群患病概率为(10%+10%×10%)×1/2=5.5%,A错误;
B、分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,B正确;
C、只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW,共5种,C错误;
D、若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,则种群中h基因频率降低,H基因频率应增大,D错误。
故选B。
6. 无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子,肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一种tRNA(sup—tRNA),能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。该 sup—tRNA对其他蛋白的表达影响不大。过程如下图。
下列叙述正确的是( )
A. 基因模板链上色氨酸对应的位点由UGG突变为UAG
B. 该sup—tRNA修复了突变的基因A,从而逆转因无义突变造成的影响
C. 该sup—tRNA能用于逆转因单个碱基发生插入而引起的蛋白合成异常
D. 若A基因无义突变导致出现UGA,则此sup—tRNA无法帮助恢复读取
【答案】D
【解析】
【分析】转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程。
翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段,DNA中不含碱基U,A错误;
B、由图可知,该sup-tRNA并没有修复突变的基因A,但是在sup-tRNA作用下,能在翻译过程中恢复读取,进而抵消因无义突变造成的影响,B错误;
C、由图可知,该sup-tRNA能用于逆转因单个碱基发生替换而引起的蛋白合成异常,C错误;
D、若A基因无义突变导致出现UGA,由于碱基互补原则,则此sup-tRNA只能帮助AUC恢复读取UAG,无法帮助UGA突变恢复读取,D正确。
故选D。
7. 我国学者首次揭示了夜间光照影响血糖代谢的机制。健康受试者于夜间分别在某波长光照和黑暗条件下口服等量葡萄糖,然后在不同时间检测血糖水平(图1)。夜间光照影响血糖代谢的过程如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 在夜间光照条件下,受试者血糖代谢的调节方式是神经调节
B. 与夜间黑暗条件相比,光照条件下受试者利用葡萄糖的速率下降
C. 若受试者棕色脂肪组织的代谢被抑制,则图1两条曲线趋于重叠
D. 长期熬夜的不良生活方式可增加患糖代谢相关疾病的风险
【答案】A
【解析】
【分析】1、分析图1曲线可知,光照和黑暗条件下口服等量葡萄糖,30分钟后两者出现差别,光照下血糖浓度高于黑暗条件下血糖浓度。
2、根据图2可知:光调节葡萄糖代谢的机制:光可通过神经调节的方式影向糖代谢,其信号传导途径是:光→视网膜感光细胞→传入神经→下丘脑和延髓箭头交感神经→棕色脂肪细胞,葡萄糖利用减少,导致血糖上升。
【详解】A、血糖代谢的调节除了如图2所示的神经调节之外,还存在胰岛素、胰高血糖素等激素调节,A错误;
B、由图1可知,光照和黑暗条件下口服等量葡萄糖,光照下血糖浓度高于黑暗条件下血糖浓度,说明与夜间黑暗条件,光照条件下受试者利用葡萄糖的速率下降,B正确;
C、光照通过反射弧使交感神经作用于棕色脂肪细胞利用葡萄糖减少,若棕色脂肪组织的代谢被抑制,则黑暗条件下葡萄糖的利用也会减少,即图1两条曲线趋于重叠,C正确;
D、光可通过神经调节的方式影向糖代谢,其信号传导途径是:光→视网膜感光细胞→传入神经→下丘脑和延髓箭头交感神经→棕色脂肪细胞,葡萄糖利用减少,导致血糖上升,故长期熬夜的不良生活方式可增加患糖代谢相关疾病的风险,D正确。
故选A。
8. 独脚金内酯(GR24)是根部合成的一种植物激素,能抑制侧枝的生长发育。有人认为生长素沿主茎运输时,GR24会抑制侧芽的生长素向外运输。利用某植物枝条、NAA、放射性标记的NAA、GR24等进行实验,探究GR24的作用机理。下列叙述错误的是( )
A. 实验组的固体培养基B中需要加入适量GR24切段
B. 实验组和对照组的培养基A中含放射性标记的NAA
C. 使用NAA的量、温度都会影响检测到的放射性强度
D. 通过比较两组培养基B中的放射性可判断假说是否正确
【答案】B
【解析】
【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生,可从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
【详解】ABD、分析题意,本实验是验证在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输(由形态学上端运往形态学下端)时,GR24会抑制侧芽的生长素向外运输的假设,自变量为是否添加GR24,放射性标记的NAA可以跟踪激素的运输情况。因此对照组是在主茎上端(培养基A中)施加NAA,在侧芽处施加放射性标记的NAA,在固体培养基B中不加入GR24。实验组是在主茎上端(培养基A中)施加NAA,在侧芽处施加放射性标记的NAA,在固体培养基中B加入GR24,然后通过比较两组培养基B中的放射性可判断假说是否正确,AD正确,B错误;
C、NAA的量和温度在本实验中均属于无关变量,但也会影响检测到的放射性强度,故实验组和对照组应保持等量且适宜,C正确。
故选B。
9. 免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件:①对“非己”的分子标志进行特异识别;②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群;③淋巴细胞分化成特化的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是( )
A. 针对胞外毒素,事件①中一个未活化的B细胞可能被任何一种胞外毒素致敏
B. 针对异体移植细胞,事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体的信息
C. 事件②中,辅助性T细胞在胸腺中大量增殖,分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子
D. 事件③中,效应细胞群和记忆细胞群协同杀灭和清除入侵病原体
【答案】B
【解析】
【分析】1、体液免疫过程为:大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,将抗原传递给辅助性T细胞,刺激辅助性T细胞产生细胞因子,少数抗原直接刺激B细胞,B细胞受到刺激后,在细胞因子的作用下,开始一系列的增殖分化, 大部分分化为浆细胞(效应B细胞)产生抗体,小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合,从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。
2、细胞免疫过程:抗原经吞噬细胞摄取、处理和呈递给细胞毒性T细胞,接受抗原刺激后细胞毒性T细胞增殖、分化产生记忆细胞和新的细胞毒性T细胞,新的细胞毒性T细胞与相应的靶细胞密切接触,进而导致靶细胞裂解死亡,抗原暴露出来,此时体液中抗体与抗原发生特异性结合形成细胞集团或沉淀,最后被吞噬细胞吞噬消化。
【详解】A、胞外毒素是抗原,B细胞与抗原的识别具有特异性,一个未活化的B细胞只能被一种胞外毒素致敏,A错误;
B、异体移植细胞是抗原,其进入体内后,巨噬细胞吞噬该抗原,可形成抗原MHC复合体,再将抗原MHC复合体呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,故事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体的信息,B正确;
C、事件②中,淋巴细胞的增殖主要发生在外周(次级)免疫器官,辅助性T细胞能分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子,这些蛋白因子可以加速B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化,C错误;
D、记忆细胞群可以在二次免疫的时候增殖分化成效应细胞群,但不具有杀灭和清除入侵病原体的功能,D错误。
故选B。
10. 对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,并统计了这些灰松鼠的存活情况,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 所观察的这些灰松鼠构成一个种群
B. 准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法
C. 据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱
D. 对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
【答案】D
【解析】
【分析】种群是指同一区域内同种生物的全部个体;标记重捕法是调查种群密度的一种估算法。
【详解】A、种群是指同一区域内同种生物的全部个体,根据题意“对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,并统计了这些灰松鼠的存活情况”可知,观察的并非是该地的全部灰松鼠,A错误;
B、标记重捕法是调查种群密度的一种估算法,若要准确统计该年出生的所有灰松鼠数量可采用逐个计数法,B错误;
C、图示为“某年出生的所有灰松鼠的逐年存活情况”,由图可知,随着灰松鼠年龄的增大,其存活率逐渐下降。但当地灰松鼠的种群数量未知,不能推断其种内竞争的情况,C错误;
D、据图可知幼体存活率下降较高,0-1年死亡个体较多,成年后死亡较少,对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体,D正确。
故选D。
11. 乔木种群的径级结构(代表年龄组成)可以反映种群与环境之间的相互关系,预测种群未来发展趋势。研究人员调查了甲、乙两地不同坡向某种乔木的径级结构,结果见如图。下列叙述错误的是( )
注:I和II为幼年期,III和IV为成年期,V和VI为老年期
A. 甲地III径级个体可能在幼年期经历了干旱等不利环境
B. 乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度低
C. 甲、乙两地阳坡的种群年龄结构分别为稳定型和衰退型
D. 甲、乙两地阴坡的种群增长曲线均为S型
【答案】B
【解析】
【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势,年龄组成包括增长型、稳定型和衰退型。
【详解】A、由甲地个体数的柱形图可知,甲地III径级个体数量明显少于其他径级,可能在幼年期经历了干旱等不利环境,A正确;
B、乙地阳坡的种群密度为(10+15+20+25+30+40)=140个/500m2,甲地阳坡的种群密度为(20+20+5+20+25+20)=110个/500m2,故乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度高,B错误;
C、甲地阳坡各径级的个体数相当,属于稳定型;乙地阳坡的老年期个体数>中年期个体数>幼年期个体数,属于衰退型,C正确;
D、甲、乙两地阴坡的种群数量均有幼年时期个体数多(增长快)、老年期数量趋于稳定的特点,故二者种群增长曲线均为S型,D正确。
故选B。
12. 某地的常绿阔叶林因大火遭到破坏,经下图四个阶段的演替后,该地常绿阔叶林已恢复稳定。下图为恢复过程中群落的演替在不同阶段及其植物组成,其中净生产量=固定的能量-呼吸作用散失的能量。下列叙述错误的是( )
A. 此地常绿阔叶林的恢复演替属于演替类型中的次生演替
B. 阶段Ⅰ草本植物占优势,此阶段群落尚未形成垂直结构
C. 自然演替的群落达到阶段Ⅳ后,物种组成仍可能发生改变
D. 通常阶段Ⅳ的群落净生产量低于其他阶段的群落净生产量
【答案】B
【解析】
【分析】随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替。根据起始条件分为初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】A、此地常绿阔叶林保留了植物的种子或其他繁殖体,所以恢复属于演替类型中的次生演替,A正确;
B、阶段I草本植物占优势,群落也形成了垂直结构,比如草本植物地下根、茎也会有明显的分层的现象,B错误;
C、自然演替的群落达到阶段Ⅳ后,群落的物种组成不是一成不变的,随着时间和环境的变化,原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势;原来占优势的物种也可能逐渐失去优势,甚至从群落中消失,C正确;
D、净生产量=固定的能量-呼吸作用散失的能量,阶段Ⅳ相比其他阶段的群落,物种多样性高,群落稳定性高,净生产量/总生产量低,净生产量低于其他阶段的群落净生产量,D正确。
故选B。
13. 发酵工程在农牧业、食品工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程的叙述,错误的是( )
A. 发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一
B. 可采用过滤、沉淀的方法将酵母菌从培养液中分离出来
C. 检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度时,可采用稀释涂布平板法
D. 向发酵液中加入一定量的酸性重铬酸钾溶液可以检测是否产生酒精
【答案】D
【解析】
【分析】啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,其中酵母菌的繁殖大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵完成。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,这样才能获得澄清、成熟的啤酒。
【详解】A、发酵工程一般是利用单一菌种进行发酵,传统发酵技术利用的微生物往往不是单一菌种,比如酿酒过程中除了酵母菌,可能还有其他微生物参与,所以发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一,A正确;
B、酵母菌是单细胞微生物,可采用过滤、沉淀等方法将酵母菌从培养液中分离出来,B正确;
C、检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度常用的是稀释涂布平板法或血细胞计数板计数法等,C正确;
D、酸性重铬酸钾溶液对发酵液有影响,检测酒精应从产物中进行检测,而不是将酸性重铬酸钾溶液加入发酵液中,D错误。
故选D。
14. 组织培养可快速繁殖植物,得到的试管苗常先移至草炭土或蛭石中炼苗,苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽,下列说法错误的是( )
A. MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖,以减少微生物污染
B. 接种时用镊子夹取菊花茎段,注意茎段的形态学上下端,避免倒插
C. 定植前可先将试管苗移栽到装有消毒过的蛭石的无菌箱中恒温培养
D. 菊花不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织核基因数目可能不同
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
【详解】A、培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质,蔗糖不是微生物利用的直接能源,所以使用蔗糖可以有效减少培养基的污染,A正确;
B、由于生长素的极性运输,接种时用镊子夹取菊花茎段,注意茎段的形态学上下端,再插入培养基,不能倒插,B正确;
C、试管苗移栽到土壤之前,需在消毒处理过的珍珠岩或蛭石中炼苗,以适应少菌、低湿、低温、高光强等环境,C错误;
D、同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因数目不一定相同,如花粉细胞培养形成的愈组织细胞的核基因数目只有体细胞的一半,D正确。
故选C。
15. 下列关于生物科学方法的叙述,正确的是( )
A. 分离各种细胞器和证明DNA进行半保留复制的实验均用了差速离心法
B. 研究CO2转化为有机物的途径和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均用了放射性同位素标记法
C. 孟德尔获得遗传规律和萨顿证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
D. 人和小鼠细胞膜融合实验和分泌蛋白的合成与运输的研究均使用了荧光蛋白标记法
【答案】B
【解析】
【分析】1、假说-演绎法的基本过程有:发现问题,提出假说,演绎推理,实验验证,得出结论。
2、物理模型是以实物或图画形式直观表达认识对象的特征。
【详解】A、分离细胞中各种细胞器使用的技术是差速离心法,证明DNA进行半保留复制的实验利用的是密度梯度离心,A错误;
B、利用放射性同位素¹⁴C标记CO₂,追踪¹⁴C在光合作用过程中的转移途径,从而明确CO₂是如何转化为有机物的;分别用放射性同位素³²P标记噬菌体的DNA,³⁵S标记噬菌体的蛋白质外壳,通过观察放射性的分布情况,来研究噬菌体侵染大肠杆菌时DNA和蛋白质的作用,B正确;
C、孟德尔先通过豌豆杂交实验提出问题,然后作出假说解释实验现象,接着演绎推理并设计测交实验进行验证,最终得出遗传规律;萨顿将基因和染色体的行为进行类比,提出基因在染色体上的假说,并没有通过实验进行验证,不是假说 - 演绎,C错误;
D、用不同颜色的荧光蛋白分别标记人和小鼠细胞膜上的蛋白质,通过观察荧光的分布变化来证明细胞膜具有流动性;用³H标记亮氨酸,追踪分泌蛋白在细胞内的合成、加工和运输过程,而不是荧光蛋白标记法,D错误。
故选B。
二、多选题
16. 远红光(FR)对植物的形态有特别重要的影响。科研人员为研究暗前远红光处理(EOD-FR)对南瓜下胚轴生长的调控机制进行了相关实验,结果如图1和图2。其中BRZ和PAC分别是油菜素内酯(BR)合成抑制剂和赤霉素(GA)合成抑制剂,OsKOL基因是赤霉素合成相关基因。相关叙述正确的是( )
A. 光敏色素是色素—蛋白质复合体,分布在类囊体薄膜上
B. 图1实验的自变量是抑制剂种类,因变量是下胚轴的长度
C. EOD-FR处理可能通过促进GA和BR的合成来促进下胚轴的伸长
D. EOD-FR处理下,BR可能通过影响GA的合成发挥作用
【答案】CD
【解析】
【分析】光对植物生长发育的调节:(1)调节作用:种子萌发,植株生长、开花、衰老,等等,都会受到光的调控。(2)调节实质:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。(3)调节过程:受到光照射后,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【详解】A、光合色素分布在类囊体薄膜上,光敏色素是一种具有独特吸光特性的蛋白质,主要存在于叶片中,但不在类囊体薄膜上,A错误;
B、图1实验中,自变量不仅有抑制剂种类(BRZ、PAC、BRZ+PAC),还有是否进行EOD-FR处理,因变量是下胚轴的长度,B错误;
C、由图1可知,使用BRZ(抑制BR合成)或PAC(抑制GA合成)时,下胚轴长度都比H2O组短,说明EOD-FR处理可能是通过促进GA和BR的合成来促进南瓜下胚轴的伸长,C正确;
D、由图1可知,EOD-FR处理下,BRZ(油菜素内酯合成抑制剂)处理组下胚轴长度低于H2O组,而PAC(赤霉素合成抑制剂)处理组下胚轴长度也低于H2O组,且BRZ+PAC处理组下胚轴长度更低,结合图2中EOD-FR处理下,H2O组OsKOL基因(赤霉素合成相关基因)相对表达量较高,可推测EOD-FR处理下,BR可能通过影响GA的合成发挥作用,D正确。
故选CD。
17. 多倍体植物具有较强可塑性,拓宽了物种的遗传变异范围,是促进生物进化和遗传多样性的重要力量,有利于创建优质、高产的新品种。下列关于多倍体育种的叙述错误的是( )
A. 多倍体植株都能通过减数分裂形成含有两个以上染色体组的配子
B. 利用多倍体的低育性培育无子西瓜的过程中两次授粉的目的相同
C. 多倍体变异增加可能导致生物对更广的生态和环境条件的耐受性增加
D. 秋水仙素与低温处理均能影响前期纺锤体的形成而导致染色体数目加倍
【答案】AB
【解析】
【分析】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。秋水仙素能够抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
【详解】A、多倍体植株如三倍体生物,由于含有三个染色体组,减数分裂时配对紊乱,一般不能产生可育的配子,A错误;
B、利用多倍体的低育性培育无子西瓜过程中,两次授粉的目的不同,第一次授粉是形成三倍体种子,第二次授粉是刺激三倍体的子房膨大成果实,B错误;
C、多倍体变异增加可能导致对更广的生态和环境条件的耐受性增加,因为部分多倍体茎秆粗壮,抵抗不良环境的能力增强,C正确;
D、秋水仙素与低温处理均影响纺锤体的形成,通过影响染色体向细胞两极移动而导致加倍,D正确。
故选AB。
18. 等位基因特异性PCR(AS-PCR)可用于对已知突变基因进行检测。TaqDNA聚合酶缺少3′,5′外切酶活性,引物3′端的碱基若与核模板形成错配,子链延伸反应就会因3′,5′-磷酸二酯键形成障碍而受阻,无法进行PCR延伸。依据待检样本分别设计4条引物,突变位置设计在引物2和引物3的3′端最后一个位置,如图所示。相关叙述错误的是( )
A. 基因型为Aa的样品经PCR扩增可得到3种双链等长的条带
B. 基因A及a经过AS-PCR、电泳鉴定,条带数和长度均相同
C. PCR反应体系中会出现引物2和引物3扩增得到的短片段
D. 可通过增加引物3′端碱基错配率以避免出现假阳性的结果
【答案】BC
【解析】
【分析】PCR原理:在高温条件下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,耐高温的DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链。
【详解】A、基因型为Aa的样品,含有基因A和基因a,根据图示,以基因A为模板时,用引物1和引物3进行PCR扩增可得到1种双链等长的条带,用引物1和引物4进行PCR扩增可得到1种双链等长的条带,以基因a为模板时,用引物1和引物4进行PCR扩增可得到1种双链等长的条带,用引物2和引物4进行PCR扩增可得到1种双链等长的条带,共4种,其中基因A和基因a用引物1和引物4进行PCR扩增可得到相同的双链等长的条带,所以基因型为Aa的样品经PCR扩增可得到3种双链等长的条带,A正确;
B、基因A及其等位基因a的碱基序列不同,经电泳鉴定得到的条带数相同,但长度不一定相同,如对于基因a,用引物1和引物4进行PCR扩增可得到的条带,与引物2和引物4进行PCR扩增可得到的条带长度就不相同,而对于基因A和基因a用引物1和引物4进行PCR扩增可得的条带长度是相同的,B错误;
C、由于TaqDNA聚合酶缺少3',5'外切酶活性,对于基因A,引物2的3'端碱基与模板形成错配,链延伸反应受阻,对于基因a,引物3的3'端碱基与模板形成错配,链延伸反应受阻,所以PCR反应体系中不会出现引物2和引物3扩增得到的短片段,C错误;
D、因为引物3'端的碱基若与核酸模板形成错配,链延伸反应就会因3',5'-磷酸二酯键形成障碍而受阻,无法进行PCR延伸,所以增加引物3'端碱基错配率,能使非目标基因的扩增受到抑制,从而避免出现假阳性的结果,D正确。
故选BC。
19. 基因芯片的测序原理是:先将各不相同的已知序列的八核苷酸探针分别固定在玻片的方格中,再与带荧光标记的待测DNA 单链进行杂交,通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列,推出待测序列,如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 上述测序方法是基于 DNA-DNA 分子杂交实现的
B. 应洗去未与探针结合的待测DNA 分子再检测荧光
C. 只对探针进行荧光标记也能得到与上图同样的效果
D. 根据图示结果可推出待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3'
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取;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。
题意分析:基因芯片测序原理是将已知序列的八核苷酸探针固定在玻片方格中,与带荧光标记的待测DNA单链杂交,通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列推出待测序列。
【详解】A、因为是已知序列的探针与待测DNA单链杂交,所以上述测序方法是基于DNA-DNA分子杂交实现的,A正确;
B、若不洗去未与探针结合的待测DNA分子,会干扰对与探针结合的待测DNA分子的荧光检测,所以应洗去未结合的,B正确;
C、由题干可知是给待测DNA单链标记荧光,若给探针标记荧光,则无法区分与待测DNA单链结合的不同探针,C错误;
D、根据图示,待测DNA单链可以与1~5探针结合,1~5探针的碱基序列连在一起是5'-ATACGTTAGATC-3',待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3',D正确。
故选ABD。
三、非选择题
20. 强光照射下,拟南芥叶肉细胞内因NADP+不足,O2浓度过高,会生成大量光毒产物,这些物质会攻击叶绿素和光系统Ⅱ,导致光合作用下降,出现光抑制现象,拟南芥细胞内的交替呼吸途径可帮助其抵抗强光等逆境。eATP 与呼吸链对光合作用的影响如图1 所示,其中iATP 为细胞内 ATP,eATP 为细胞外 ATP。请回答下列问题。
(1)图1中的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ应位于_____上(填结构名称)。据题干及已学知识推测,NADPH直接促进的反应过程是_____________。强光下NADP+不足的原因可能是强光下,光反应产生的NADPH量___________。
(2)交替呼吸途径由交替氧化酶(AOX)主导,营养缺乏、呼吸抑制剂等都可能抑制该途径。交替呼吸途径不发生H+跨膜运输过程,故不能形成驱动ATP合成的膜质子(H+)势差。AOX主要分布于___________,可催化水的生成,交替呼吸途径产生的ATP 较少。
(3)研究人员继续对拟南芥的光合特性展开研究,结果如图2。
①种植拟南芥的光照强度宜控制在___________,理由是在该光照强度下,___________,利于生长。
②光照强度超过1000μmol⋅m-2⋅s-1,拟南芥光合作用出现光抑制现象,此时其胞间 CO2浓度增加的主要原因是___________。
(4)为探究eATP 对植物光系统反应效率的影响及其作用机制,研究者以野生型拟南芥(WT)和eATP 受体缺失突变体拟南芥(Dorn-1)为实验材料,利用交替呼吸抑制剂(SHAM)进行实验,结果如图3。
①结合图1、图2中的相关信息,下列分析正确的是___________。
A. SHAM 会影响叶肉细胞产生iATP
B.交替呼吸对光系统反应效率的保护依赖细胞内的物质和能量转移
C. DORN1 受体缺失降低了光系统反应效率对 SHAM 的敏感性
D.SHAM 对光系统反应效率的影响与 eATP 的含量变化有关
②结合题干信息,阐述强光照射下植物防御光损伤,避免光抑制发生的机制:强光环境下,叶绿体产生大量的NADPH,过多的NADPH通过“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径合成NADH并转移到线粒体,在__________的作用下,将其中大部分能量以热能形式散失,减少光有毒产物的产生及对光系统的损伤,同时,eATP通过__________可缓解因交替呼吸抑制引起的光系统反应效率下降,进一步避免光抑制现象产生。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜/类囊体 ②. C3的还原 ③. 大于暗反应的消耗量
(2)线粒体内膜 (3) ①. 500-700μmol⋅m-2⋅s-1 ②. 拟南芥的净光合速率达到最大值,植物有机物积累量将最大 ③. 光合作用强度降低,叶肉细胞消耗的二氧化碳减少,且气孔导度增加,从外界吸收的二氧化碳增加,导致胞间二氧化碳增加
(4) ①. ABCD ②. AOX ③. DORN1受体
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
图中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ能利用光能,完成信号转导,是光反应过程,应位于叶绿体的类囊体薄膜; 暗反应阶段,NADPH作为还原剂并提供能量参与C3的还原; NADP+是暗反应NADPH供氢和供能后的产物,是光反应的原料,因此强光下,光反应产生的NADPH量大于暗反应的消耗量,使叶绿体内NADP+含量减少;
【小问2详解】
在线粒体内膜上发生的反应有在相关酶的催化作用下[H]+O2→H2O,ADP+Pi+能量→ATP,故推测AOX主要分布于线粒体内膜,可催化水的生成;
【小问3详解】
①据图2可知,光照强度宜控制在500-700μmol⋅m-2⋅s-1,因为在该光照强度下,拟南芥的净光合速率达到最大值,植物有机物积累量将最大,利于生长;
②光照强度超过1000μmol⋅m-2⋅s-1,拟南芥光合作用出现光抑制现象,此时其胞间 CO2浓度增加的主要原因是光合作用强度降低,叶肉细胞消耗的二氧化碳减少,且气孔导度增加,从外界吸收的二氧化碳增加,导致胞间二氧化碳增加;
【小问4详解】
①A、在WT叶片中,与对照组相比,SHAM处理能够引起实际光系统反应效率降低,说明SHAM会影响叶肉细胞产生iATP,A正确;
B、由图1可知,交替呼吸对光系统反应效率的保护依赖于细胞内的物质和能量转移,B正确;
C、在WT叶片中,与对照组相比,SHAM处理能够引起实际光系统反应效率降低,在dorn-1叶片中,对照组、SHAM和SHAM+ATP组的实际光系统反应速率差别不大,说明DORN1受体缺失降低了光系统反应效率对SHAM的敏感性,C正确;
D、对比对照组、SHAM和SHAM+ATP组别可知,实际光系统反应速率是对照组>SHAM+ATP组>SHAM组,说明对WT叶片添加外源ATP可缓解SHAM所导致的影响,SHAM对光系统反应效率的影响与eATP的含量变化有关,D正确。
故选ABCD。
②由图1可知,强光环境下,叶绿体产生大量的NADPH,过多的NADPH通过“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径合成NADH并转移到线粒体,在AOX的作用下,将其中大部分能量以热能形式散失,减少光毒产物的产生及对光系统的损伤,同时,eATP通过DORN1受体可缓解因交替呼吸抑制引起的光系统反应效率下降,进一步避免光抑制现象产生,因此强光照射下植物可避免光抑制。
21. 长期夜间过多光照会增加患糖尿病、肥胖的风险。哺乳动物感光主要依赖视网膜上的视锥细胞、视杆细胞和ipRGC细胞三类感光细胞。回答问题:
(1)神经细胞的静息电位约-70mV,神经细胞静息电位形成的主要原因(机制)是________。研究发现黑暗中人视杆细胞的静息电位约是-40mV,已知黑暗中视杆细胞质膜对Na+、K+都有较高的通透性,视杆细胞静息电位绝对值小于神经细胞的原因是________,导致视杆细胞静息电位绝对值变小。
(2)从感光细胞兴奋到视觉形成的过程是否________(“属于”、“不属于”)反射,从反射的路径或概念角度分析,主要原因是视觉形成过程________。
(3)为研究光调节葡萄糖代谢的机制,研究人员进行了以下实验:
【实验一】:对①全盲、②ipRGC细胞不感光、③视锥细胞和视杆细胞不感光的三种小鼠,在黑暗和光照条件下分别进行葡萄糖代谢能力检测,结果如图1所示。
【实验二】:分别损毁感光正常小鼠下丘脑的SCN区和SON区,在黑暗和光照条件下进行葡萄糖代谢能力检测,结果依次如图2所示。(注:AUC为血糖含量曲线与横坐标时间轴围成的面积)据图1和图2写出光通过神经调节影响糖代谢的信号传导途径是:光→________细胞→传入神经→下丘脑的________区域。
(4)下丘脑可通过多种方式调节血糖,其中一种方式是当血糖含量降低时通过________(填“交感”或“副交感”)神经支配胰岛A细胞的分泌活动。该过程反映了体液调节和神经调节的联系是________。
(5)研究表明,过多光照会引起棕色脂肪细胞产热量减少。为验证过多光照是通过相关神经调节棕色脂肪细胞的产热过程,完善以下实验。
【实验步骤】:①将30只________的健康空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②对甲组小鼠给予适量自然光照,对乙组小鼠________,对丙组小鼠________。
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境下培养一段时间。
④检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量。
【预期结果】:三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量:丙组≥甲组>乙组。
【答案】(1) ①. 静息状态时膜对K+通透性高,K+外流 ②. K+外流的同时发生Na+内流
(2) ①. 不属于 ②. 未经过完整的反射弧/机体未对外界刺激做出规律性的应答
(3) ①. ipRGC ②. SON
(4) ①. 交感 ②. 有的内分泌腺直接受中枢神经系统的调节
(5) ①. 生理状态相似 ②. 给予过多光照 ③. 切断相关神经并进行过多光照
【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。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
【小问1详解】
神经细胞静息电位形成的主要原因是静息状态时膜对K+通透性高,K+外流;黑暗中视杆细胞质膜对Na+、K+都有较高的通透性,静息时,K+外流的同时发生Na+内流,导致视杆细胞静息电位绝对值变小;
【小问2详解】
反射的完成需要经过完整的反射弧,视觉形成过程未经过完整的反射弧(或机体未对外界刺激做出规律性的应答),故从感光细胞兴奋到视觉形成的过程不属于反射;
【小问3详解】
对于实验一的结果图1,可以看到在黑暗条件下,三种小鼠AUC相等,而在光照条件下,只有ipRGC细胞感光的那组小鼠AUC明显偏高,可以判断,光影响糖代谢功能是由ipRGC介导的,对实验二结果图2,图2中损伤了SCN的小鼠在光照条件下AUC明显高于损伤了SON的小鼠AUC,以及题干信息ipRGC对下丘脑的发出密集的神经纤维,可判断ipRGC介导的光影响糖代谢功能与下丘脑的SON区有关,综上,实验表明光可通过神经调节的方式影响糖代谢,其信号传导途径是:光→视网膜ipRGC细胞→传入神经→下丘脑SON区;
【小问4详解】
下丘脑可通过多种方式调节血糖,其中一种方式是当血糖含量降低时通过交感神经支配胰岛A细胞的分泌活动,从而促进胰高血糖素的分泌,进而升高血糖;该过程体现了体液调节和神经调节之间的联系,即不少内分泌腺本身直接地受中枢神经系统的调节;
【小问5详解】
本实验要验证过多光照是通过相关神经调节棕色脂肪细胞的产热过程,自变量为是否过多光照(光照时间)和是否含有相关神经,因变量为棕色脂肪细胞产热量,实验步骤:①分组编号:将30只生理状态相似的健康空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组;②变量处理:本实验的自变量是光照时间和是否含有相关神经,且需验证过多光照会引起棕色脂肪细胞产热量减少,故对甲组小鼠给予适量自然光照,对乙组小鼠给予过多光照,对丙组小鼠切断相关神经并进行过多光照;③无关变量相同且适宜:将三组小鼠置于相同且适宜的环境下培养一段时间;④因变量检测:检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量。
22. 东部沿海地区积极发展“海洋牧场”。投放人工鱼礁和生物会影响“海洋牧场”的结构和功能,但能增加经济收入。研究人员通过数据模拟投放脉红螺种群增殖后不同密度下,脉红螺、竹蛏种群在20年间生物量的预期变化曲线,如下图。已知随着脉红螺增殖后密度的提高,当模型中任何一个种群低于其原始生物量的10%时,被认为此时的脉红螺密度超出环境容纳量。请回答下列问题。
(1)人工鱼礁属于生态系统结构中的___________。
(2)若竹蛏为第一个低于原始生物量10%的物种,则每平方米脉红螺的环境容纳量是___________只。模拟数据的前5年间脉红螺种群的增长率变化趋势均为___________。据图分析,竹蛏生物量减少的原因是___________。
(3)下图为投放人工鱼礁后海洋牧场能量流动的模式图。图中NPP 中的能量是指___________的能量。海洋牧场的生物量金字塔常呈现为上宽下窄,可能的原因是浮游植物___________,某一时间内其生物量可能要低于浮游动物的生物量。假设图中消费者为脉红螺、竹蛏,为保证持续高产获得脉红螺、竹蛏,理论上需要研究___________(填字母)以确定人工投入到该系统的能量。
A.脉红螺、竹蛏的环境容纳量 B. NPP 中的能量
C.①、②、③的量 D.⑥和分解者通过呼吸作用散失的能量
(4)为研究海洋牧场的建立对海洋环境的影响,科研人员调查了对照区和牧场中A、B、C区中浮游动物的总丰富度(与环境的优劣呈正相关)及海水中无机氮、活性磷酸盐含量(与海水富营养化程度呈正相关),结果如图。结果表明,海洋牧场中___________区的生态效益最佳,判断的理由是___________。
【答案】(1)非生物的物质
(2) ①. 23 ②. 下降 ③. 脉红螺种群数量在增加
(3) ①. 第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量 ②. 个体小,寿命短,不断被浮游动物吃掉 ③. AC
(4) ①. C ②. 该区域的无机氮、活性磷酸盐含量最低,而总丰富度最高
【解析】
【分析】能量流动的相关计算为:摄入的能量有两个去向:同化量+粪便量(粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量);同化的能量有两个去向:呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向:传递给下一个营养级+流向分解者;能量传递效率=传递给下一营养级的能量÷该营养级所同化的能量。
【小问1详解】
生态系统包括所有的群落及其无机环境,人工鱼礁属于生态系统结构中的非生物的物质;
【小问2详解】
分析题意,当模型中任何一个种群低于原始生物量的10%时,被认为此时的脉红螺密度超出环境容纳量,由图可知,当脉红螺种群增殖后密度为24只/m2时,竹蛏种群数量开始低于原始生物量10%,故每平方米脉红螺的环境容纳量是23只;模拟数据的前5年间,脉红螺种群数量在增加,但增加幅度变小,故增长率变化趋势均为下降;据图分析,竹蛏生物量减少的原因是脉红螺种群数量增加,超出环境容纳量,导致竹蛏生物量减少;
【小问3详解】
NPP的能量中一部分流向分解者,另一部分流向死有机质,可表示第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量;由于浮游植物个体小,寿命短,不断被浮游动物吃掉,因此某一时间内其生物量可能要低于浮游动物的生物量,所以该海洋生态系统的生物量金字塔为上宽下窄;假设图中消费者为脉红螺、竹蛏,以消费者为研究单位,为保证持续高产获得脉红螺、竹蛏,理论上需要研究脉红螺、竹蛏的环境容纳量、同化量的不同去向,故需要研究图中①、②、③的量,故选AC;
【小问4详解】
分析题意及题图可知,与对照组相比,C区的总丰富度(与环境的优劣呈正相关)最高,说明该区域环境较好,且海水中无机氮、活性磷酸盐含量最低,说明该区域富营养化程度低,故生态效益最佳。
23. 非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒(ASFV)感染引起的一种传染病。下图表示研究人员扩增ASFV的CP530R 和 F317L基因,并导入含病毒载体1和pSC101质粒的大肠杆菌,在细胞内实现同源重组并制备重组病毒疫苗的主要过程。pSC101是一种低拷贝数的温度敏感质粒(在30℃下能复制、在37℃下不能复制),recET基因和ccdA 基因的启动子分别受鼠李糖和阿拉伯糖诱导。请回答下列问题。
(1)引物F的设计依据是____。过程①的程序为:98℃2min;98℃10s,55℃5s,72℃30s,35个循环;72℃3min。最后72℃3min的目的是____。
(2)ccdB基因编码的毒性蛋白CcdB抑制DNA促旋酶,导致细胞死亡。ccdA基因编码的蛋白CcdA 可保护细胞免受CcdB毒害。将大肠杆菌先接种在含____的培养基中,在____℃下培养一段时间,加入目的基因并电激;一段时间后将大肠杆菌接种在含____的培养基中,在____℃下继续培养,获得含病毒载体2的大肠杆菌。
(3)据重组原理可知重组蛋白 RecT 的功能有____,重组过程涉及____键的水解和形成。
(4)转化后的 Vero细胞,在37℃、含____(气体条件)的培养箱中培养48h,收获细胞及上清液,利用____技术鉴定重组病毒表面的蛋白。与灭活疫苗相比,重组病毒疫苗的优势是____。
【答案】(1) ①. TK1 序列、CMV启动子序列 ②. 使子链充分延伸
(2) ①. 鼠李糖、阿拉伯糖 ②. 30 ③. 氯霉素 ④. 37
(3) ①. 与单链结合,保持单链稳定、介导单链入侵 ②. 磷酸二酯
(4) ①. 5%CO2和95%空气 ②. 抗原-抗体杂交 ③. 能增殖,较长时间刺激免疫系统
【解析】
【分析】PCR是一项根据DNA半保留复制原理进行的体外DNA复制技术,包括变性、复性和延伸三步。
【小问1详解】
由图可知,使用引物F和引物R的目的是扩增出目的基因,同时便于扩增后的DNA片段进行同源重组,故引物F的设计依据是TK1 序列、CMV启动子序列。72℃属于延伸过程,故最后72℃3min的目的是保证延伸时间,使子链充分延伸。
【小问2详解】
recET基因和ccdA 基因的启动子分别受鼠李糖和阿拉伯糖诱导,故先将大肠杆菌先接种在含鼠李糖、阿拉伯糖的培养基中,pSC101是一种低拷贝数的温度敏感质粒,在30℃下能复制、在37℃下不能复制,先在30℃下培养一段时间,加入目的基因并电激;由于大肠杆菌中含有氯霉素抗性基因,故一段时间后将大肠杆菌接种在含氯霉素的培养基中,在37℃下继续培养,阻止质粒pSC101复制,从而获得含病毒载体2的大肠杆菌。
【小问3详解】
由图可知,据重组原理可知重组蛋白 RecT 能够与单链结合,保持单链的稳定,介导单链入侵,重组过程涉及到DNA片段的替换,故该过程涉及磷酸二酯键的水解和形成。
【小问4详解】
转化后的 Vero细胞,在37℃、含5%CO2和95%空气的培养箱中培养48h,收获细胞及上清液,利用抗原-抗体杂交技术鉴定重组病毒表面的蛋白。与灭活疫苗相比,重组病毒疫苗的优势是能增殖,较长时间刺激免疫系统。
24. 果蝇的眼色有紫眼、红眼和白眼三种性状。已知眼色性状由两对基因(A/a、B/b)控制,其中有一对基因位于X、Y染色体同源区。基因B控制红眼,基因b 控制紫眼,基因A存在时会抑制基因B和基因b表达,基因a无此作用。选取纯合的雌雄果蝇交配,杂交组合和结果如表所示。请回答下列问题。
组别
亲本
F1表型
F2表型及比例
甲
红眼 (♂)×白眼 (♀)
雌雄均为白眼
紫眼 (♂) ∶红眼 (♂) ∶白眼 (♂) ∶白眼 (♀) =1∶3∶4∶8
乙
白眼 (♂) ×红眼 (♀)
紫眼 (♀) ∶红眼 (♀) ∶白眼 (♀) ∶白眼 (♂) =1∶3∶4∶8
(1)根据表中实验结果分析,基因B/b位于___________染色体上。
(2)甲组实验中,F1雄果蝇的精母细胞减数分裂能够产生___________种配子,若让F2全部白眼雄性果蝇测交,子代中紫眼果蝇所占比例是___________。
(3)乙组实验中,亲本的基因型是___________,若让F₂全部白眼雌雄果蝇自由交配,子代白眼雌果蝇中杂合子的比例是___________。
(4)若要验证某白眼雌蝇的基因型,可将该白眼雌蝇与纯合紫眼雄蝇杂交。
①若F1表型及比例为白眼:红眼=1∶1,则该白眼雌蝇的基因型为___________;
②若F1表型及比例为白眼:红眼:紫眼=2∶1∶1,则该白眼雌蝇的基因型为___________;
③若F1均表现为白眼,则该白眼雌蝇的基因型可能有___________种,如果要进一步验证该白眼雌蝇的基因型,可让F1雌雄果蝇相互交配,F2白眼:红眼:紫眼比例为___________时,该白眼雌蝇的基因型为杂合子。
【答案】(1)常 (2) ①. 4 ②. 1/4
(3) ①. bbXAYA、BBXaXa ②. 5/6
(4) ①. BBXAXa ②. BbXAXa ③. 3 ④. 48∶7:9
【解析】
【分析】题意分析,由F2表型比例为1∶3∶4∶8,属于9∶3∶3∶1的变式,可知,控制眼色性状的两对基因(A/a、B/b)位于两对染色体上,其遗传遵循自由组合定律。
【小问1详解】
题意分析,由F2表型比例为1∶3∶4∶8,属于9∶3∶3∶1的变式,可知,控制眼色性状的两对基因(A/a、B/b)位于两对染色体上,且后代表型与性别有关,有一对基因位于X、Y染色体同源区,另一对位于常染色体上。基因B控制红眼,基因b 控制紫眼,基因A存在时会抑制基因B和基因b表达,基因a无此作用。若基因B/b位于X、Y染色体同源区,则甲实验组亲本的基因型为aaXBYB、AAXbXb,F1的基因型为AaXBXb,AaXbYB,则F2雄果蝇中不会紫眼个体,与事实不符,故B/b位于常染色体上。
【小问2详解】
甲组亲本为纯合子,其基因型为BBXaYa,bbXAXA,F1的基因型为BbXAXa、BbXAYa,根据自由组合定律可知,F1雄果蝇的精母细胞减数分裂能够产生四种配子,其基因型分别为BXA、BYa、bXA、bYa,F2中白眼雄性果蝇的基因型为BBXAYa∶BbXAYa∶bbXAYa=1∶2∶1,其与基因型为bbXaXa的果蝇测交,子代基因型及比例为BbXAXa∶bbXAXa∶BbXaYa∶bbXaYa=1∶1∶1∶1,其中紫眼果蝇bbXaYa所占比例为1/4。
【小问3详解】
乙组实验中,亲本的基因型是bbXAYA、BBXaXa,F1的基因型为BbXAXa、BbXaYA,F2中白色雄蝇的基因型和比例为BBXAYA∶BbXAYA∶bbXAYA∶BBXaYA∶BbXaYA∶bbXaYA=1∶2∶1∶1∶2∶1,白色雌果蝇的基因型和比例为BBXAXa∶BbXAXa∶bbXAXa=1∶2∶1,则让F2全部白眼雌雄果蝇自由交配,子代白眼雌果蝇的基因型及份数为:1BBXAXA、2BbXAXA、1bbXAXA、2BBXAXa、4BbXAXa、2bbXAXa,可见其中杂合子的比例是5/6。
【小问4详解】
白眼雌蝇的基因型可能为BbXAXA,BbXAXa,BBXAXa,BBXAXA、bbXAXa,bbXAXA,将该白眼果蝇与一纯合紫眼雄蝇(bbXaYa)杂交,
若白眼雌蝇的基因型为BBXAXa,则F1表型及比例为白眼(BbXAXa、BbXAYa)∶红眼(BbXaXa、BbXaYa)=1∶1;
若该白眼雌蝇的基因型为BbXAXa,则F1表型及比例为白眼(BbXAXa、BbXAYa、bbXAXa、bbXAYa)∶红眼(BbXaXa、BbXaYa)∶紫眼(bbXaXa、bbXaYa)=2∶1∶1;
若该白眼果蝇的基因型可能为BbXAXA、BBXAXA或bbXAXA,则F1均表现为白眼,若该白眼雌蝇的基因型为杂合子即BbXAXA,则F1的基因型为BbXAXa、BbXAYa、bbXAXa、bbXAYa,再让F1雌雄果蝇交配,两对基因分别考虑,只考虑B、b,配子种类及比例为1/4B、3/4b,子代7/16B_、9/16bb,只考虑A、a,子代3/4A_、1/4aa,则子代白眼比例为3/4,紫眼比例为9/16×1/4=9/64,其余为红眼,白眼:红眼:紫眼=48∶7∶9。
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