精品解析:山东省济南市章丘区第四中学2025-2026学年高三上学期1月测试生物试题
2026-01-24
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内容正文:
期末冲刺二
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞内合成的蛋白质主要有两类运输途径,第一类途径是蛋白质直接释放至细胞质基质后,部分留在细胞质基质,部分运输至细胞核等特定部位;第二类途径是蛋白质边合成边转移至内质网,此后大部分运至高尔基体经修饰、加工和分选,最终运输至溶酶体中、细胞膜上或者细胞外。下列说法错误的是( )
A. 经两类途径运输的蛋白质最初均在游离核糖体中合成
B. 若第一类途径运输受阻,则经第二类途径运输的蛋白质合成大量减少
C. 第二类途径运输过程中需借助囊泡在核糖体、内质网和高尔基体之间转移
D. 两类途径的运输过程均与细胞骨架有关
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质的多样性:在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的结构极其多样,这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因;
2、分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、蛋白质的合成场所是核糖体,无论是哪类途径运输的蛋白质,最初都是在核糖体上合成的。游离核糖体主要合成细胞内的蛋白质,附着在内质网上的核糖体主要合成分泌蛋白等。经两类途径运输的蛋白质最初均在游离核糖体中合成,A正确;
B、由题意可知,第一类途径是蛋白质直接释放至细胞质基质后,部分留在细胞质基质,参与第二类途径的蛋白质形成,因此若第一类途径运输受阻,则经第二类途径运输的蛋白质合成大量减少,B正确;
C、第二类途径运输过程中,囊泡在内质网和高尔基体之间以及高尔基体与细胞膜等之间转移,而核糖体无膜结构,不通过囊泡转移,C错误;
D、细胞骨架与细胞内的物质运输等生命活动密切相关,所以两类途径的运输过程均与细胞骨架有关,D正确。
故选C。
2. 生物实验是探究和检验生物学原理最有效的手段。下列说法正确的是( )
A. 苏丹Ⅲ染色后的花生子叶需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
B. 可用淀粉酶探究pH对酶活性的影响
C. 使用高倍镜方可观察到洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离
D. 将洋葱根尖置于质量分数为15%的盐酸中可将组织中的细胞相互分离
【答案】A
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分离开来)、漂洗(洗去解离液,防止解离过度,便于染色)、染色(用甲紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、用苏丹Ⅲ鉴定花生子叶切片中的脂肪时,需用体积分数为50%的酒精洗去浮色,原因是苏丹Ⅲ染液能溶于酒精,A正确;
B、因为盐酸能催化淀粉水解,所以不可用淀粉酶催化淀粉的反应,探究pH对酶活性的影响,B错误;
C、在低倍镜方可观察到洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离,C错误;
D、质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精混合液作为解离液,其主要作用是使细胞相互分离开来,D错误。
故选A。
3. 蓝细菌是原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等代谢产物。蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D-乳酸产量,但结果不理想。下列叙述,错误的是( )
A. 蓝细菌内的ATP可来源于光合作用和呼吸作用等生理过程
B. 蓝细菌能产生NADPH是因为叶绿体中含有藻蓝素和叶绿素
C. 构建工程蓝细菌的过程需要使用限制酶和DNA连接酶
D. 结果不理想的原因可能是NADH在有氧呼吸中被大量消耗
【答案】B
【解析】
【分析】蓝细菌是原核生物,无以核膜为界限的细胞核,只有核糖体这一种细胞器,有叶绿素和藻蓝素,可以进行光合作用,是自养生物。
【详解】A、蓝细菌虽然是原核生物,但是可以进行呼吸作用和光合作用(含有藻蓝素和叶绿素),蓝细菌内的ATP可来源于光合作用和呼吸作用等生理过程,A正确;
B、蓝细菌无叶绿体,但是含有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,B错误;
C、构建工程蓝细菌的过程需要使用限制酶(催化磷酸二酯键的断裂)和DNA连接酶(催化DNA片段之间磷酸二酯键的形成),C正确;
D、蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料,结果不理想的原因可能是NADH在有氧呼吸中被大量消耗,D正确。
故选B。
4. 将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内,测得该容器内氧气量的变化情况如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 0~5min,小麦幼苗叶片的平均呼吸速率为2×10-8mol/min
B. 0~5min,将容器内产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液,其颜色可能由蓝变绿再变黄
C. 0~15min,小麦幼苗叶片的干重增加
D. B点以后,小麦叶片的光合作用速率仍大于呼吸作用速率
【答案】D
【解析】
【分析】分析图解:0-5min期间,黑暗条件下,叶片只进行呼吸作用,密闭容器内的氧气量下降;5-15min期间,光照条件下,叶片同时进行光合作用和呼吸作用,并且光合作用强度大于呼吸作用,密闭容器内的氧气量上升,15min后达到稳定。
【详解】A、分析题图可知,0~5min在黑暗环境中,小麦幼苗叶片的平均呼吸速率为(5-4)÷5×10-7=2×10-8mol/min,A正确;
B、溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳,0-5min期间,黑暗条件下,叶片只进行呼吸作用,释放二氧化碳,容器内含有二氧化碳,可观察到溶液由蓝变绿再变黄,B正确;
C、分析题图,0~15min,容器内氧气量增加,由此可知,小麦幼苗叶片的净光合速率大于0,有有机物积累,故其干重增加,C正确;
D、密闭容器中氧气浓度取决于有氧呼吸强度和光合作用强度的大小,B点时氧气浓度不变,说明B点时叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率;D错误。
故选D。
5. 少数嗜热链球菌DNA中存在一种特殊的DNA序列,由重复序列(◆)和间隔序列(□)交替排列组成,间隔序列中部分DNA片段来自噬菌体,如图所示。科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型嗜热链球菌,研究其对噬菌体侵染的敏感性,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 间隔序列与重复序列的结构基本相同,均为双螺旋结构
B. 噬菌体的遗传物质为DNA,其培养基中需加入脱氧核苷酸
C. 间隔序列中来自噬菌体的部分DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关
D. 嗜热链球菌中来自噬菌体的DNA片段可以复制后遗传给子代
【答案】B
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中,利用了同位素标记法,用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为:吸附→注入→合成→组装→释放。DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸,都遵循碱基互补配对原则,双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
【详解】A、不同生物的基因可以拼接,是因为DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸,双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构,都遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、噬菌体的遗传物质为DNA,但其不具有独立的代谢能力,其培养基中需加入活细胞,B错误;
C、据图可知,若嗜热链球菌获得来自P1的S序列,则其对P1侵染的敏感性低;若嗜热链球菌获得来自P2的S序列,则其对P2侵染的敏感性低;若嗜热链球菌获得来自P1和P2共有的S序列,则其对P1和P2侵染的敏感性均低,说明间隔序列中来自噬菌体的部分DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关,C正确;
D、嗜热链球菌中来自噬菌体的DNA片段可以利用原料和酶复制后遗传给子代,D正确。
故选B。
6. 某研究小组对基因型为CcDd(两对基因独立遗传)的二倍体动物(2n=6)进行了减数分裂与受精作用的相关研究:用15N分别将一个卵原细胞和一个精原细胞的DNA完全标记,卵原细胞在不含15N的培养液中培养得到卵细胞甲,精原细胞在含15N的培养液中培养得到精子乙,再将甲、乙受精形成受精卵丙。若细胞分裂过程中不存在染色体互换现象,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙细胞染色体上的每条DNA单链均含有15N
B. 若乙基因型为CD,则同时产生的另外3个精子的基因型分别为Cd,cD、cd
C. 丙细胞染色质上有9条DNA单链被15N标记
D. 若丙细胞在不含15N的培养液中进行1次有丝分裂,则子细胞中含15N标记的染色体数为3条或6条
【答案】C
【解析】
【分析】DNA在进行复制的时候链间氢键断裂,双链解旋分开,每条链作为模板在其上合成互补链,经过一系列酶(DNA聚合酶、解旋酶等)的作用生成两个新的 DNA分子。子代 DNA分子其中的一条链来自亲代DNA ,另一条链是新合成的,这种方式称半保留复制。
【详解】A、被标记的卵原细胞在不含15N的培养液中经减数分裂得到卵细胞甲,每个DNA中各有一条链被15N标记,A错误;
B、由于不存在染色体互换,若乙基因型为CD,则另外三个精子中,与乙由一个次级精母细胞发育来的那个精子基因型也为CD,另外两个精子基因型为cd,B错误;
C、细胞甲、乙中均含有6条DNA单链,甲中3条被标记,乙中6条均被标记,故丙中有3+6=9条被标记,C正确;
D、丙细胞染色体中有3个DNA只有一条DNA单链被标记,根据半保留复制,若丙细胞在不含15N的培养液中进行1次有丝分裂,则子细胞中含15N标记的染色体数为3或4或5或6条,D错误。
故选C。
7. 亨廷顿病(HD)是一种由HTT基因中CAG重复数量增多导致的单基因遗传病,发病年龄多见于40~45岁,利用琼脂糖凝胶电泳技术和直接测序等方法对某HD家系(图1)个体进行HTT基因分子诊断,部分个体检测结果如图2所示,且该家系中只有Ⅲ4患有红绿色盲(已知红绿色盲在男性中的发病率为7%),不考虑X、Y染色体同源片段的遗传。下列相关判断错误的是( )
A. HD由位于常染色体上的显性致病基因引起
B. CAG重复次数越多,HTT基因可转录出的RNA就越长
C. Ⅲ4和Ⅲ5生育患HD女儿的概率为1/4
D. 若Ⅳ1与基因型和Ⅳ2相同的个体结婚,生育的儿子同时含有两病致病基因的概率为7/428
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题图可知健康人电泳条带只有一条,患HD个体电泳条带有两条,故HD为常染色体显性遗传病,A正确;
B、CAG重复次数越多,HTT基因DNA模板链越长,转录出的RNA就越长,B正确;
C、由图2可知Ⅲ4为杂合子,Ⅲ5未进行HTT基因分子诊断,虽表现正常,但可能是未到发病年龄,所以Ⅲ5基因型未知,无法计算其生育患HD女儿的概率,C错误;
D、设红绿色盲相关基因为B、b,则Ⅳ2基因型为AaXBY,Ⅳ1基因型为aaXBX-。该家系中只有Ⅲ4患有红绿色盲,因此Ⅲ1关于红绿色盲的基因型为XBY,且红绿色盲在男性中的发病率为7%,即XB基因频率为93/100,Xb基因频率为7/100,Ⅲ2关于红绿色盲的基因型及概率为93/107XBXB、14/107XBXb,Ⅳ1基因型为aaXBXb的概率为7/107,因此若Ⅳ1与基因型和Ⅳ2相同的个体结婚,二者生育的儿子同时含有HD和红绿色盲致病基因(AaXbY)的概率为1/2×1/2×7/107=7/428,D正确。
故选C。
8. 环出效应是DNA复制过程中因单链滑动形成小环结构,该环状区域无法被复制最终导致基因突变的遗传现象。过程如图所示(该效应只发生图示一次)。下列说法错误的是( )
A. 图示DNA分子连续复制n次,子代中正常的DNA数占总数的
B. 该突变类型为碱基缺失,子代DNA分子中嘌呤和嘧啶之比均为1
C. 环出效应导致基因碱基序列改变,控制合成的蛋白质活性可能不变
D. DNA复制时需要解旋酶和DNA聚合酶,子链的延伸方向为
【答案】A
【解析】
【详解】A、图中DNA分子连续复制n次,子代DNA共有2n个,突变的链复制形成的DNA都是突变的DNA,正常的链复制形成的DNA都是正常的,两者数量相等,因此子代中正常的DNA占1/2,A错误;
B、从图中可以看出,DNA复制时由于其中一条链发生滑动,导致部分碱基被挤出成环,使得新合成的DNA链中缺少了几个碱基,这种基因突变的类型为碱基对缺失。根据碱基互补配对原则,双链DNA分子中嘌呤(A、G)和嘧啶(T、C)的数量始终是相等的,所以即使发生了碱基对缺失,最终DNA中嘌呤和嘧啶比例依然不变均为1,B正确;
C、图示基因突变后碱基序列发生改变,由于密码子的简并性等原因,转录形成的mRNA上的密码子改变,但对应的氨基酸可能不变,所以控制合成的蛋白质活性可能不变,C正确;
D、DNA复制时,解旋酶的作用是解开DNA双链,DNA聚合酶的作用是将游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,合成子链DNA。由于DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链,所以子链的延伸方向为5'端→3'端,D正确。
故选A。
9. 尼古丁是一种高度成瘾的物质,自然存在于烟草中。它是烟草烟雾中的活性成分,可作用于自主神经系统,其在人体内的作用机理如图所示,下列说法正确的一项是( )
A. 据图推测,尼古丁引起POMC神经元兴奋的过程与吸入尼古丁量有关,吸入越多,Na+进入细胞越多,兴奋性越高
B. 吸入的尼古丁促使人体产生饱腹感的过程属于非条件反射
C. 戒烟后,肾上腺素的释放减少,脂肪的分解程度下降,体重也随之下降
D. 尼古丁成瘾可能是神经细胞膜上受体减少所致
【答案】D
【解析】
【详解】A、题图分析,尼古丁可与POMC神经元上的尼古丁受体结合,使Na+通道打开,钠离子内流,引起POMC神经元膜电位发生改变,当膜电位达到一定的阈值,POMC神经元产生动作电位,即产生兴奋,可见尼古丁引起 POMC神经元兴奋的过程与吸入尼古丁量有关,但并不是吸入越多,Na+进入细胞越多,兴奋性越高,因为神经元膜外Na+浓度始终高于膜内,Na+不可能无限制进入细胞,A错误;
B、吸入的尼古丁促使人体产生饱腹感的过程,没有完整的反射弧,不属于反射,B错误;
C、戒烟后,尼古丁摄入减少,POMC神经元的兴奋性程度降低,通过饱腹感神经元对食欲下降的调节作用降低,会使机体增加有机物的摄入;同时,缺少了尼古丁的刺激,交感神经兴奋性减弱,肾上腺素的释放减少,脂肪细胞产热不增加,消耗不增加,故体重会增加,C错误;
D、尼古丁成瘾可能是长期吸烟导致神经细胞膜上尼古丁受体减少,人体需要更多尼古丁才能产生同等生理效应所致,D正确。
故选D。
10. 兴奋—收缩耦联指的是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程(如图),其主要步骤是:电兴奋通过T管系统(肌细胞膜凹陷部分)传向肌细胞的深处,三联管结构处将信息传递至L管,Ca2⁺释放通道释放Ca2⁺,引起收缩蛋白收缩。释放的Ca2⁺借助L管上的钙泵(Ca2⁺依赖式ATP酶)进行回收。下列说法正确的是( )
A. 图中的三联管结构是一种特殊的突触结构
B. 神经-肌肉接头实现电信号到化学信号的转化
C. 静息状态时,细胞质基质中的Ca2⁺浓度低于L管内侧
D. 若肌细胞的L管被破坏,则神经-肌肉接头处不会产生动作电位
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,图中的T管是部分肌细胞膜内陷至肌细胞深处形成的结构,T管与其两侧的L管共同构成三联管结构,而图中神经-肌接头为突触结构,A错误;
B、图中的神经-肌肉接头是一种特殊的突触结构,可将神经元的兴奋通过电信号→化学信号→电信号的形式传递到肌细胞,使肌细胞产生动作电位而兴奋,即神经-肌肉接头实现电信号→化学信号→电信号的转化,B错误;
C、由题意可知,Ca2+是以主动运输(需要消耗ATP)的方式被L管回收,即L管外侧的Ca2+浓度低于L管内侧的Ca2+浓度。静息状态时,Ca2+释放通道不会向L管外释放Ca2+,故细胞质基质中的Ca2+浓度低于L管内侧,C正确;
D、若肌细胞的L管被破坏,则神经-肌细胞接头处会产生动作电位,但可能导致电信号不能传导至L管处,Ca2+释放通道无法正常释放Ca2+,D错误。
故选C。
11. 研究发现,乳腺肿瘤相关内皮细胞(TECs)能通过上调其Fas配体表达诱导T细胞凋亡,从而导致不良预后。研究人员利用多肽—药物偶联物(PDC)降低乳腺肿瘤细胞内血管内皮生长因子(VEGF)和白细胞介素10的水平,进而协同下调TECs的Fas配体表达。下列说法错误的是( )
A. TECs诱导T细胞凋亡是由基因决定的程序性调控过程
B. 乳腺肿瘤患者血清中的VEGF水平高于健康人
C. 白细胞介素10能增强免疫系统的免疫监视能力
D. PDC可以减少T细胞凋亡,从而促进患者免疫系统识别和清除癌细胞
【答案】C
【解析】
【分析】免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。免疫器官包括骨髓、胸腺等;免疫细胞包括树突状细胞、巨噬细胞、淋巴细胞,其中B细胞在骨髓中成熟、T细胞在胸腺中成熟;免疫活性物质包括抗体、细胞因子、溶菌酶。免疫系统的功能:一、免疫防御:指机体抵御外来抗原性异物入侵的一种保护功能。二、免疫自稳:指维持体内环境相对稳定的生理机能。三、免疫监视:即免疫系统及时识别,清除体内突变、畸变细胞和病毒感染细胞的一种生理保护功能。
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,所以TECs诱导T细胞凋亡是由基因决定的程序性调控过程,A正确;
B、PDC降低乳腺肿瘤细胞内血管内皮生长因子(VEGF)和白细胞介素10的水平,进而协同下调TECs的Fas配体表达,从而减少T细胞凋亡,所以乳腺肿瘤患者血清中的VEGF水平高于健康人,B正确;
C、PDC降低乳腺肿瘤细胞内血管内皮生长因子(VEGF)和白细胞介素10的水平,进而协同下调TECs的Fas配体表达,从而减少T细胞凋亡,说明白细胞介素10能降低免疫系统的免疫监视能力,C错误;
D、PDC可以减少T细胞凋亡,从而促进患者免疫系统识别和清除癌细胞,提高免疫系统的监视功能,D正确。
故选C。
12. 取样调查法强调从总体中抽取样本调查,并根据样本数据推断总体特征。下列研究活动中,没有采用取样调查法的是( )
A. 调查人群中红绿色盲发病率
B. 我国开展的七次全国人口普查
C. 研究土壤中小动物类群丰富度
D. 测定土壤中尿素分解菌的数量
【答案】B
【解析】
【详解】A、调查红绿色盲发病率需在人群中随机抽取样本统计,根据样本发病率推断总体,符合取样调查法,A不符合题意;
B、全国人口普查需逐户登记所有人口信息,属于全面调查(普查),未采用抽样方法,B符合题意;
C、研究土壤中小动物类群丰富度常用取样器取样法,通过样本推断群落特征,符合取样调查法,C不符合题意;
D、测定土壤中尿素分解菌的数量需采集土壤样本,通过稀释涂布平板法或显微镜直接计数等抽样技术估算,符合取样调查法,D不符合题意。
故选B。
13. 中科院康乐院士团队通过分析飞蝗的体表和粪便挥发物,发现了飞蝗群聚信息素-4-乙烯基苯甲醚(4VA)。4VA能够响应蝗虫种群密度的变化,并随着种群密度增加而增加,利用基因编辑技术获得飞蝗OR35蛋白缺失突变体,发现其触角和锥形感觉神经的生理反应显著降低,对4VA的响应行为丧失。下列相关叙述正确的是( )
A. 飞蝗幼虫活动能力强,可用标记重捕法调查种群密度
B. 4VA通过负反馈方式调节蝗虫种群密度,以维持生态系统的相对稳定
C. OR35可能是4VA的特异性受体
D. 用人工合成的4VA诱杀蝗虫属于化学防治
【答案】C
【解析】
【分析】1、调查植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵的种群密度常用的是样方法,标记重捕法适用于调查活动能力强,活动范围大的动物。
2、控制动物危害的技术包括:化学防治、机械防治、生物防治。化学防治又叫农药防治,是用化学药剂的毒性来防治病虫害;生物防治就是利用一种生物对付另外一种生物的方法,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类;机械防治是指利用物理因子或机械作用对有害生物生长、发育、繁殖等的干扰,以防治植物病虫害的方法。
【详解】A、飞蝗幼虫活动能力弱、活动范围小,因此可利用样方法调查飞蝗幼虫的种群密度,A错误;
B、4VA能够响应蝗虫种群密度的变化,并随着种群密度增加而增加,说明4VA让蝗虫聚集,然后种群数目增多,又反过来使得4VA增多,再吸引更多的蝗虫,为正反馈调节,B错误;
C、利用基因编辑技术获得飞蝗OR35缺失突变体,发现其对4VA的响应行为丧失,据此可推测合成的OR35蛋白可能为信息素4VA的特异性受体,C正确;
D、利用人工合成的4VA诱杀蝗虫的防治方法属于生物防治,D错误。
故选C。
14. 下列关于生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 使用洋葱提取DNA时,先在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨后过滤并弃去滤液
B. 将提取到的丝状物直接与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴,溶液即可变为蓝色
C. PCR所需的耐高温的DNA聚合酶需在-4℃下储存,使用前需加热使其融化
D. 电泳过程中,凝胶中的DNA通过核酸染料染色后,可在紫外灯下被检测出来
【答案】D
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精;鉴定DNA时,需要先将DNA溶解在NaCl溶液中,再与二苯胺溶液混合,并在水浴加热条件下呈现蓝色;耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。
【详解】A、使用洋葱提取DNA时,在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨后过滤,应收集滤液,因为DNA溶解在滤液中,而不是弃去滤液,A错误;
B、将提取到的丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中,再与二苯胺试剂混合后进行沸水浴,溶液才会变为蓝色,而不是直接将丝状物与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴,B错误;
C、PCR所需的耐高温的DNA聚合酶需在-20℃下储存,而不是-4℃,使用前,将所需试剂从冰箱拿出,放在冰块上缓慢融化,C错误;
D、电泳过程中,凝胶中的DNA能与加入的核酸染料结合,在紫外灯下可被检测出来,D正确。
故选D。
15. 图示人体正常基因A突变为致病基因a及HindⅢ切割位点。AluⅠ限制酶识别序列及切割位点为,下列相关叙述正确的有( )
A. 基因A突变为a是一种碱基增添的突变
B. 用两种限制酶分别酶切A基因后,形成的末端类型相同
C. 用两种限制酶分别酶切a基因后,产生的片段大小一致
D. 产前诊断时,该致病基因可选用HindⅢ限制酶开展酶切鉴定
【答案】D
【解析】
【详解】A 、对比 A 基因和 a 基因的序列,A 基因中 “AAGCTT” 变为 a 基因中 “AAGCTG” ,是碱基替换(T→G),并非碱基增添,A错误;
B、HindⅢ 切割产生黏性末端,AluⅠ 切割后产生的是平末端,二者末端类型不相同,B错误;
C、a基因中有2个Hind Ⅲ切割位点,切割后产生3个片段,有3个Alu Ⅰ切割位点,切割后产生4个片段,用两种限制酶分别酶切a基因后,产生的片段大小不一致,C错误;
D、因为正常基因A和致病基因a的 HindⅢ 切割位点数量不同,所以产前诊断时,该致病基因可选用 HindⅢ 限制酶开展酶切鉴定,D正确。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 研究发现,白菜幼苗的根系在水淹胁迫条件下,无氧呼吸产生的丙酮酸一方面可在乳酸脱氢酶(LDH)作用下转变为乳酸,另一方面可先转变为乙醛,随后在乙醇脱氢酶(ADH)的作用下转变为酒精。科研人员通过实验探究水淹胁迫条件下白菜幼苗根系中LDH和ADH的活性变化,结果如下图所示。已知乳酸积累较多会降低植物对水淹胁迫的耐性。下列说法错误的是( )
A. 实验的自变量为白菜品种和处理时间
B. 无氧呼吸仅在产生丙酮酸的过程生成少量能量
C. 品种乙抗水淹胁迫的能力强于品种甲
D. 水淹胁迫条件下,白菜幼苗根细胞无氧呼吸以生成乳酸为主
【答案】ACD
【解析】
【分析】无氧呼吸分为两个阶段,第一阶段与有氧呼吸完全相同,第二阶段发生于细胞质基质,丙酮酸分解为酒精和二氧化碳或产生乳酸,不产生ATP。
【详解】A、实验的自变量为白菜品种、水淹胁迫的程度、处理时间,A错误;
B、无氧呼吸仅在产生丙酮酸的过程生成少量能量,丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,B正确;
C、品种乙抗水淹胁迫的能力不一定强于品种甲,需要考虑不同情境下在比较,例如考虑水淹胁迫的程度和时间,再考虑乳酸积累情况,C错误;
D、水淹胁迫条件下,两种白菜品种的LDH活性都逐渐降低,ADH活性相比LDH活性较高一些,结合题干并推测水淹胁迫条件下,白菜幼苗根细胞无氧呼吸逐渐以生成酒精为主,D错误。
故选ACD。
17. 现有甲、乙、丙三个纯合茄子品种,甲为白花绿果皮,乙为白花白果皮,丙为紫花紫果皮,分别进行相关杂交实验,结果如表所示:
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×丙
紫花紫果皮
紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花绿果皮=9∶3∶3∶1
2
乙×丙
紫花紫果皮
紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花白果皮=9∶3∶3∶1
根据结果,下列推断错误的是( )
A. 紫花、紫果皮均为显性,茄子花色和果皮颜色各受一对等位基因控制
B. 若甲与乙杂交所得F1自交,则F2表型比例为3白花绿果皮:1白花白果皮
C. 组合1的F2白花紫果皮自由交配所产生的子代中白花紫果皮所占比例为8/9
D. 组合2的F1与乙杂交所产生的子代中紫花紫果皮所占的比例为1/2
【答案】AD
【解析】
【分析】分析题文描述和表中信息:在组合1和组合2中,白花与紫花杂交,F1均为紫花,说明紫花为显性;F2的紫花∶白花=3∶1,说明花色受一对等位基因控制。在组合2中,紫果皮与白果皮杂交,F1均为紫果皮,说明紫果皮为显性;F2的紫果皮∶绿果皮∶白果皮=12∶3∶1,说明果皮颜色受两对等位基因控制,而且不含显性基因时表现为白果皮,含有两个显性基因或一种显性基因时则表现为紫果皮,其余情况表现为绿果皮。
【详解】A、分析题意和表中信息可知:在组合1和组合2中,白花与紫花杂交,F1均为紫花,F2中的紫花∶白花=3∶1,说明紫花为显性,而且花色受一对等位基因控制。在组合1和组合2中,紫果皮与绿果皮或白果皮杂交,F1均为紫果皮,说明紫果皮为显性;但在组合2中,F2的紫果皮∶绿果皮∶白果皮=12∶3∶1 (为9∶3∶3∶1的变式),说明果皮颜色受两对等位基因控制,A错误;
B、假设花色由等位基因A和a控制,果皮颜色由等位基因B和b、E和e控制,结合对A选项的分析可推知,甲的基因型为aaBBee或aabbEE,乙的基因型为aabbee,则甲与乙杂交所得F1的基因型为aaBbee或aabbEe,F1自交,F2表型比例为白花绿果皮(aaB_ee或aabbE_)∶白花白果皮(aabbee)=3∶1,B正确;
C、在组合1中,甲的基因型为aaBBee或aabbEE,丙的基因型为AABBEE,甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBBEe或AaBbEE,F2白花紫果皮的基因型及其所占比例为1/3aaBBEE、2/3aaBBEe或1/3aaBBEE、2/3aaBbEE,产生的配子为2/3aBE、1/3aBe或2/3aBE、1/3abE,进而推知:F2白花紫果皮自由交配所产生的子代中白花紫果皮(aaB_E_)所占比例为8/9,C正确;
D、在组合1和组合2中,紫果皮与绿果皮或白果皮杂交,F1均为紫果皮,说明紫果皮为显性;但在组合2中,F2的紫果皮∶绿果皮∶白果皮=12∶3∶1 (为9∶3∶3∶1的变式),说明果皮颜色受两对等位基因控制,且F2代中紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花白果皮=9∶3∶3∶1说明控制花色的基因与控制果皮的一对基因发生了连锁,由于乙的基因型为aabbee,丙的基因型为AABBEE,组合2的F1的基因型为AaBbEe,产生的配子为4种,乙的基因型为aabbee,二者杂交所产生的子代中紫花(A_)紫果皮(B_ E _)所占的比例为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选AD。
18. 长期精神压力可引起炎症性肠病,患者常表现为消化不良、腹痛、发热等症状,其致病机理如下图所示,图中实线箭头表示促进或释放,虚线箭头表示部分细胞的变化,信息分子与箭头所示过程密切相关。下列说法正确的是( )
A. CRH、ACTH和糖皮质激素分泌的相互影响均通过分级调节实现
B. TNF通过刺激大脑皮层中的体温调节中枢引发炎症反应中的发热症状
C. Ach发挥作用后会迅速被降解或回收进细胞
D. 抑制TGFβ2受体的活性可缓解因长期精神压力而引起的消化不良
【答案】CD
【解析】
【分析】1、分级调节是一种分层控制的方式,比如下丘脑能够控制垂体,再由垂体控制相关腺体。反馈调节是一种系统自我调节的方式,指的是系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,有正反馈和负反馈调节两种方式;
2、题图分析:下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),促进垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),ACTH促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素,体现了激素分泌的分级调节;糖皮质激素分泌增多会反过来抑制下丘脑分泌CRH和垂体分泌ACTH,这种调节方式称为反馈调节。下丘脑还可以通过神经调节支配肾上腺分泌肾上腺素。
【详解】A、由图可知,下丘脑分泌CRH作用于垂体,促使垂体分泌ACTH,ACTH作用于肾上腺皮质,促使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,这是分级调节过程;但糖皮质激素分泌增多会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这是反馈调节,并非均通过分级调节实现,A错误;
B、体温调节中枢位于下丘脑,TNF通过刺激下丘脑的体温调节中枢引发炎症反应中的发热症状,而不是大脑皮层,B错误;
C、神经递质(如Ach)发挥作用后一般会迅速被降解或回收进细胞,以避免持续作用,C正确;
D、由图可知,TGFβ2会促使肠神经元非正常发育,进而导致消化不良,抑制TGFβ2受体的活性,可阻断这一过程,从而缓解因长期精神压力而引起的消化不良,D正确。
故选CD。
19. 捕食食物链以植物为起点,碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点(有机碎屑为第一营养级,以碎屑为食的腐生细菌和真菌也占据相应营养级)。下表为当前渤海生态系统捕食链和碎屑链各营养级(用I~V表示)间的转换效率(相邻两个营级间生产量的比值,生产量是指用于生长、发育和繁殖的能量)。下列说法正确的是( )
转换效率
食物链
Ⅱ/I
Ⅲ/Ⅱ
Ⅳ/Ⅲ
V/Ⅳ
捕食链
8.9%
19.9%
25.05
23.5%
碎屑链
6.8%
21.3
24.5%
23.9%
A. 捕食链中第I营养级到第Ⅱ营养级的能量传递效率为8.9%
B. 两类食物链第Ⅱ营养级的生物均属于初级消费者
C. 与捕食链相比,碎屑链第Ⅱ营养级生产量中用于第Ⅲ营养级生长、发育和繁殖的能量占比高
D. 表中各营养级生物的能量输出均为三条途径
【答案】C
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括四种组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网);
2、生物摄入的能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入;
3、流入生态系统的总能量指生态系统里所有的生产者固定的能量, 能量在沿食物链传递的平均效率为10%~20%,即一个营养级中的能量只有10%~20%的能量被下一个营养级所利用。
【详解】A、能量传递效率是指相邻两个营养级同化量的比值,而表格中给出的是相邻两个营养级间生产量的比值,生产量只是同化量的一部分,所以不能说捕食链中第I营养级到第Ⅱ营养级的能量传递效率为8.9%,A错误;
B、捕食食物链中第Ⅱ营养级的生物属于初级消费者,而碎屑食物链中以碎屑为食的腐生细菌和真菌属于分解者,不是初级消费者,B错误;
C、碎屑链中第Ⅱ营养级到第Ⅲ营养级的转换效率为21.3%,捕食链中第Ⅱ营养级到第Ⅲ营养级的转换效率为19.9%,转换效率越高,说明第Ⅱ营养级生产量中用于第Ⅲ营养级生长、发育和繁殖的能量占比越高,所以与捕食链相比,碎屑链第Ⅱ营养级生产量中用于第Ⅲ营养级生长、发育和繁殖的能量占比高,C正确;
D、各营养级生物的能量输出途径包括呼吸作用散失、流向分解者、流向下一营养级(最高营养级除外),共三条途径,但表格中只是给出了相邻营养级间生产量的转换效率,不能得出各营养级生物能量输出的途径,D错误。
故选C。
20. X染色体上的D基因异常可导致人体患病,在男性中发病率为1/3500,某患病男孩(其母亲没有患病)X染色体上的基因D和H内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。研究者对患儿和母亲的DNA进行了PCR检测,所用引物和扩增产物电泳结果如图。不考虑其他变异,下列分析错误的是( )
注:引物组合S1和S2,R1和R2可分别用于对正常基因D和H序列的扩增检测
A. 该病患者中男性显著多于女性,女性中携带者的占比为1/3500
B. 用R1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果相同
C. 与正常男性相比,患病男孩X染色体上的基因排列顺序发生改变
D. 利用S1和S2进行PCR检测,可诊断母亲再次孕育的胎儿是否患该病
【答案】AB
【解析】
【分析】分析题意可知,某患病男孩(其母亲没有患病)X染色体上的基因D和H内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接,故出现染色体倒位。
【详解】A、某患病男孩其母亲没有患病,可知该病为伴X染色体隐性遗传病,该病患者中男性显著多于女性,在男性中发病率为1/3500,则该致病基因d频率为1/3500,正常基因D基因频率为3499/3500,女性中携带者的占比为2×1/3500×3499/3500,A错误;
B、该男孩的母亲为携带者,基因型为XDXd,该男孩基因型为XdY,该男孩的染色体倒位,故用R1和R2不能扩增出产物来,母亲有正常的H基因,有产物,故对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果不同,B错误;
C、该男孩的染色体倒位,故与正常男性相比,患病男孩X染色体上的基因排列顺序发生改变,C正确;
D、利用S1和S2进行PCR检测,有产物则含有正常D基因,若无产物,则含有致病基因,故可诊断母亲再次孕育的胎儿是否患该病,D正确。
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 水稻生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。图1是水稻叶肉细胞光合作用和呼吸作用部分过程示意图。表1是水稻的早衰型品种和持绿型品种在相应实验条件下测得的光合作用指标。回答下列问题:
生长时期
光补偿点
(μmol·m-2·s-1)
光饱和点
(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率
CO2/(μmol·m-2·s-1)
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
抽穗期
63
46
1936
2000
23.13
26.98
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
(1)图1中④过程发生的场所是_______________。
(2)进入蜡熟期后,早衰期品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种则由于叶片中_________的含量仍保持较高,往往出现“叶青籽黄”的现象。由表1中数据推测,属于持绿型的是品种_________(选填“甲”或“乙”)。
(3)科学家从水稻叶肉细胞中分离出类囊体用磷脂分子包裹形成图2所示的“油包水液滴”结构,在其中加入足量NADP+、ADP等物质,并对该结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH(即[H])的量,以确定“油包水液滴”内的人工光反应系统是否构建成功。结果如图3所示,说明该系统构建_________,原因是_________。
(4)进一步将相关酶等物质加入“油包水液滴”内,通入充足的_________作为原料,形成化学反应循环。明暗交替处理后在该化学反应循环中可检测到乙醇酸(一种有机酸)的生成,这一化学反应循环模拟的是图1中_________过程(填图中编号),推测此结构中NADPH的含量随明暗时段的变化是:明期_________,暗期_________。
(5)将四组相同的水稻培养在密闭的装置中,控制不同的温度条件(其他条件相同且适宜),已知t1<t2<t3<t4,根据图4的数据判断t4,时实际光合速率_________t3(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)细胞质基质和线粒体基质
(2) ①. 叶绿素 ②. 甲
(3) ①. 成功 ②. NADPH含量明期上升,暗期保持不变,可以进行光反应
(4) ①. CO2 ②. ② ③. 上升 ④. 下降 (5)>
【解析】
【分析】分析图1:①-④依次表示水的光解、暗反应、有氧呼吸第三阶段、有氧呼吸第一二阶段。
分析图2:油包水液滴中只含有磷脂,而磷脂分子的头部是亲水性的,尾部是疏水性的,故形成头部朝向水分子的油包水液滴。
分析图3:横坐标表示时间,纵坐标表示NADPH的含量,由图可知,NADPH含量明期上升,暗期保持不变,说明在条件适宜的情况下,油包水液滴在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH;在暗期NADPH没有生成也没有消耗,其含量保持稳定。
【小问1详解】
图1中④过程代表有氧呼吸第一二阶段,发生场所在细胞质基质和线粒体基质。
【小问2详解】
进入蜡熟期后,早衰期品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种则由于叶片中叶绿素的含量仍保持较高,往往出现“叶青籽黄”的现象。进入蜡熟期后,由于持绿型的叶片中仍含有较多的叶绿素,因此其光合作用速率仍维持较高水平,再结合表中数据可知,品种甲的光饱和点与最大净光合速率,在该时期均高于品种乙,因此可以推测品种甲属于持绿型。
【小问3详解】
由图可知,NADPH含量明期上升,暗期保持不变,说明该系统构建成功。
【小问4详解】
光合作用暗反应需要二氧化碳及相关酶,而油包水液滴在适宜条件下进行光反应,故明暗交替处理下,通入充足的CO2为原料,在相关酶的作用下可进行暗反应,所以模拟的为②暗反应的过程。由于暗反应消耗光反应产生的ATP和[H],故NADPH的含量在明期上升,暗期下降。
【小问5详解】
黑暗条件下O2的消耗值表示呼吸速率,光照条件下的O2增加值表示净光合速率,而净光合速率=光合速率-呼吸速率。t3、t4 温度条件下的净光合速率依次是12.2mg/h和12.0mg/h,呼吸速率依次是8.0mg/h和12.0mg/h,进而推知:光合速率依次是20.2mg/h和24.0mg/h。可见,t4温度条件下的光合速率大于t3 温度条件的光合速率。
【点睛】本题考查光合作用和呼吸作用,要求考生理解光合作用和呼吸作用各阶段的反应场所和发生的反应,结合题干进行答题。
22. 家蚕()为ZW型性别决定。其蚕卵有圆形和椭圆形,受常染色体上的等位基因B、b控制,并且存在母本效应现象(子代总是表现母本基因型决定的性状)。黑色卵(A)对白色卵(a)为显性,位于10号染色体上。正常蚕的幼体体表不透明,该性状由显性基因Os控制,油蚕(os)的体表透明。回答下列问题。
(1)图1杂交实验中,的基因型是______。中的个体自由交配,后代圆形个体中纯合子所占的比例为______。
(2)研究表明,os基因位于家蚕的Z染色体上,W染色体上无相应基因。若通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上而不是常染色体上,则最好选择表现型为______的雌蚕和表现型为______的雄蚕杂交。
(3)雄蚕食桑少,蚕丝质量高,蚕农希望只养雄蚕,避免雌雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。
①图2中用射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为__________。
②研究人员利用通过杂交培育了基因型为aaZW1A的种蚕,该种蚕与普通白色卵雄蚕杂交,子代中______色卵孵化为雄蚕。但这种方法依然需要使用人工或者机器对蚕卵进行筛选,无法保证100%准确,且成本较高。
③为保证只繁育出雄蚕,科研人员利用构建了家蚕平衡致死体系,雄蚕基因型为,雌蚕基因型为。m基因和n基因为紧密连锁的隐性纯合致死基因(不考虑互换),W染色体上的os基因能遮蔽m基因的致死作用(不考虑Z染色体上的Os/os基因)。普通蚕基因型为、。从以上蚕中选择亲本进行繁育,当亲本基因型为__________时,子代全部为雄蚕;当亲本基因型为__________时,可稳定获得平衡致死体系中的雌雄个体。
【答案】(1) ①. BB、Bb、bb ②. 1/2
(2) ①. 正常 ②. 透明
(3) ①. 染色体结构变异 ②. 白 ③. aaZMnZmN、aaZMNW ④. aaZMnZmN、aaZmNWosA
【解析】
【分析】分离定律的实质:在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分离而彼此分离,分别进入两个不同的配子中,最终产生的每个配子只含有每对等位基因中的一个。
基因自由组合定律的实质:位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,按照自由组合定律,具有两对相对性状的亲本进行杂交,子一代产生比例是1:1:1:1的四种类型的配子,由于雌雄配子结合是随机的,因此子一代自交产生16中组合方式、9种基因型,四种表现型,四种表现型的比例是9:3:3:1。
【小问1详解】
蚕卵有圆形和椭圆形,受常染色体上的等位基因B、b控制,并且存有母本效应遗传现象,即子代相关性状的表现会晚一年体现,根据后代F3圆形∶椭圆形=3∶1,符合一对等位基因的性状分离比,则说明圆形卵是显性性状,F2的基因型为BB、Bb、bb。F2中的个体自由交配后F3基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,F2中的个体自由交配后,BB、Bb做母本时后代均为圆形,bb做母本时后代均为卵圆形,利用棋盘法分析,F3后代中圆形个体中基因型及比例为4/16BB、6/16Bb、2/16bb,纯合子所占的比例为1/2。
【小问2详解】
要证明某基因位于性染色体上,常用的组合为:两条性染色体同型的隐性个体×两条性染色体不同型的显性个体(纯合子),即为ZosZos与ZOsW,这样就可以得到具有相对性状的雌雄性个体,将其区分开,而若是位于常染色体上,雌雄后代的表型均一致。故若要通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上,杂交方案为:让雄性油蚕(ZosZos)与雌性正常蚕(ZOsW)杂交,若杂交结果为:子代雌性为油蚕(ZosW),雄性为正常蚕(ZOsZos),该结果支持相关基因位于Z染色体上。
【小问3详解】
①图2中经γ射线处理后,10号常染色体的带有A基因的片段转移到W性染色体上,这种发生在非同源染色体之间的染色体片段的转移变异类型为染色体结构变异中的易位。
②研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW1A的种蚕,该种蚕与白卵雄蚕杂交,白卵雄蚕基因型为aaZZ,则得到的后代基因型及表型为:aaZZ(白卵雄蚕)、aaZW1A(黑卵雌蚕),即子代中白卵孵化为雄蚕。
③根据题干信息可知:普通蚕中无m、n隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW),利用家蚕平衡致死体系获得雄蚕:将家蚕平衡致死体系(aaZMnZmN)与普通蚕的雌蚕(aaZMNW)杂交进行杂交,子代会出现:雌蚕(aaZmNW、aaZMnW)致死,存活的全为雄蚕(aaZMNZmN、aaZMNZMn),子代全为雄蚕;让家蚕平衡致死体系个体雌雄相互杂交雄蚕(aaZMn ZmN )与雌蚕aaZmNWosA进行杂交,子代表现为雄蚕aaZmNZmN(致死),雌蚕aaZMnWosA(致死),雄蚕aaZmNZMn(存活),雌性aaZmNWosA(存活),即可稳定获得平衡致死体系中的雌雄个体。
23. 葡萄糖毒性是指高血糖会损害胰岛B细胞、心血管系统,甚至大脑。VDAC1是一种转运蛋白,主要分布于线粒体外膜,它的主要功能是调节线粒体的体积、从线粒体里往外转运ATP等代谢产物。
(1)胰岛素降低血糖的原因是________(答一点)。气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过________神经抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(2)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图1所示。此变化的原因是_______。
(3)为研究血糖水平与VDAC1的关系,研究人员使用高浓度(20mM)葡萄糖和低浓度(5mM)葡萄糖处理离体培养的人胰岛B细胞。
①实验结果如图2所示。该结果可推测较长时间的高血糖水平可使VDAC1表达量显著________,二甲双胍降血糖作用可能与________有关。
②图3为高血糖损害胰岛B细胞的部分机制图。琥珀酸为有氧呼吸的中间代谢产物。
请结合①和图3阐述高血糖损害胰岛B细胞的机制:_______。
【答案】(1) ①. 促进血糖进入组织细胞进行氧化分解或进入肝、肌肉合成糖原或转化为非糖物质 ②. 交感
(2)血糖升高直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,初期快速释放储存的胰岛素,随后基因表达增强,合成新的胰岛素,使浓度持续升高
(3) ①. 增加 ②. 抑制VDAC1基因的表达 ③. 高血糖环境下,患者胰岛B细胞中VDAC1表达量增多且大部分转移到细胞膜上,胰岛B细胞有氧呼吸产生的ATP、代谢产物(如丙酮酸、琥珀酸等)外泄,ATP不足,最终使胰岛B细胞凋亡
【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刺激而分泌的一种蛋白质激素。是体内唯一降低血糖的激素。
【小问1详解】
胰岛素通过促进血糖进入组织细胞进行氧化分解或进入肝、肌肉合成糖原或转化为非糖物质,从而降低血糖。交感神经占主导地位时,促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。。
【小问2详解】
血糖升高可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,初期快速释放储存的胰岛素,随后基因表达增强,合成新的胰岛素,使浓度持续升高,所以血糖浓度升高,胰岛素浓度先急剧上升,随后稍有下降,然后再缓慢上升。
【小问3详解】
①从图2中可以看出,高浓度葡萄糖20mM处理较低浓度5mM葡萄糖处理,VDAC1表达量增加,且随着处理时间的延长,两组的VDAC1表达量出现了显著差异,即高浓度葡萄糖组VDAC1显著增加,由图可知,二甲双胍处理组VDAC1表达量低于高浓度葡萄糖处理组,因此可推测二甲双胍降血糖作用可能与抑制VDAC1表达有关。
②从图3可以看出,高血糖环境下,胰岛B细胞中VDAC1表达量增多且大部分转移到质膜上,胰岛B细胞线粒体中ATP、代谢产物(如丙酮酸、琥珀酸等)流失。线粒体是细胞的能量工厂,ATP等物质流失会影响胰岛B细胞的能量供应和正常代谢,进而导致细胞功能受损,最终使胰岛B细胞凋亡。
24. 在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验:
实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。
实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。
回答下列问题:
(1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是__________。
(2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈__________形;清除线虫和小型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是:__________(填序号)。
①变强 ②不变 ③变弱 ④无法判断
(3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图:__________。
(4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节__________的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。
(5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响:__________。
【答案】(1)物种组成
(2) ①. S ②. ③
(3) (4)真菌和噬菌线虫
(5)杀虫剂阻碍了生态系统的能量流动、物质循环和信息传递。
【解析】
【分析】现实中,环境资源有限,当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度上升,个体间因有限资源而竞争加剧,同时捕食者数量可能增加,这就会使种群的出生率降低,死亡率升高。当死亡率增加到与出生率相等时,种群的增长就会停止,种群数量达到环境条件所允许的最大值K值(环境容纳量),增长曲线呈 “S” 形 。在 “S” 形曲线增长初期,由于资源相对充足,种群增长速率逐渐增大;当种群数量达到K/2时,增长速率最大;之后随着资源减少等,增长速率逐渐减小,到K值时增长速率为 0 。
【小问1详解】
群落的物种组成是区别不同群落的重要依据,所以区别荒漠群落和森林群落的重要依据是物种组成。
【小问2详解】
在自然条件下,由于资源和空间有限,种群增长曲线一般为 “S” 形。排除小型节肢动物后,噬菌线虫由于缺少捕食者,死亡率降低,繁殖率上升,但环境资源依然有限,所以其种群增长曲线是 “S” 形。清除线虫和小型节肢动物后,生态系统的营养结构变简单,自我调节能力减弱,抵抗力稳定性降低,即③。
【小问3详解】
噬菌线虫取食细菌等获得能量,一部分能量用于自身呼吸作用以热能形式散失,一部分能量流向下一营养级,还有一部分能量流向分解者。示意图如下:
【小问4详解】
螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的,说明螨虫通过直接调节真菌和噬菌线虫的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎层的分解产生影响。
【小问5详解】
从生态系统功能的角度,杀虫剂等农药会杀灭小型节肢动物,使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻;同时可能会对其他生物造成影响,破坏生态系统的营养结构,进而影响生态系统的稳定性。
25. 香树脂醇具有抗炎等功效,从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇。回答下列问题。
(1)可从________中查询基因N的编码序列,设计特定引物。如图1所示,a链为转录模板链,为保证基因N与质粒pYL正确连接,需在引物1和引物2的5'端分别引入________和________限制酶识别序列。PCR扩增基因N,特异性酶切后,利用________连接DNA片段,构建重组质粒,大小约9.5kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变。
(2)进一步筛选构建的质粒,以1-4号菌株中提取的质粒为模板,使用引物1和引物2进行PCR扩增,电泳PCR产物,结果如图2。在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有________的污染。初步判断实验组________(从“1~4”中选填)的质粒中成功插入了基因N,理由是________。
(3)为提高香树脂醇合酶催化效率,将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA等。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同。据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有________。
a:5'-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3'
b:5'-…GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG…-3'
c:5'-…GCC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3'
d:5'-…GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG…-3'
(4)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的________含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。
【答案】(1) ①. 序列数据库 ②. Xho Ⅰ ③. Xba Ⅰ ④. DNA 连接酶
(2) ①. 外源DNA ②. 1 ③. 目的基因N大小为2.3kb
(3)GCC (4)香树脂醇
【解析】
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下,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,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'端自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。PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【小问1详解】
GenBank是目前国际上广泛使用的序列数据库之一,它的数据主要是各国的实验室、测序机构等发布的序列信息。利用这个数据库,我们可以便捷地检索到基因和蛋白质的序列信息;故可从序列数据库中查询基因N的编码序列,设计特定引物。保证基因N与质粒pYL正确连接,需要使用双酶切法,为了目的基因能正确表达,目的基因需要插入质粒的启动子和终止子之间,且质粒和目的基因需要使用相同的酶或能产生相同黏性末端的酶;分析图1可知,质粒pYL应该选用Spe Ⅰ和Xho Ⅰ酶切,由于目的基因N含有Spe Ⅰ识别序列,故N基因不能使用Spe Ⅰ酶切,但Xba Ⅰ与其具有相同的黏性末端,基因N酶切时可以用Xba Ⅰ替换Spe Ⅰ,即N基因两端应该含有Xba Ⅰ和Xho Ⅰ识别序列;题干信息:N基因a链为转录模板链,才有引物1和引物2扩增N基因,则扩增后模板链的5'端含有引物1序列,而编码链的5'端含有引物2序列,结合质粒pYL上的启动子和终止子方向,可知应该在引物2需要5'端添加Xba Ⅰ、引物1 5'端添加Xho Ⅰ识别序列。PCR扩增基因N,特异性酶切后,利用DNA连接酶连接DNA片段,构建重组质粒,大小约9.5kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变。
【小问2详解】
构建重组质粒,大小约9.5kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变,而质粒pYL本身7.2kb,可知目的基因N大小为2.3kb;分析电泳图可知,初步判断实验组1的质粒中成功插入了基因N。在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应体系是否存在污染,即检验PCR反应中是否有外源DNA污染。
【小问3详解】
编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA;密码子位于mRNA上,mRNA上的序列与编码链序列相似,而a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),可知a引物延伸后的序列为编码链;b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同,分析题图bcd序列可知c是诱变第243位苯丙氨酸的引物,且c引物延伸后的序列为编码链,根据a引物5'-端首位GCA为240位,则c引物5'-端GCC为243位,故据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有GCC。
【小问4详解】
题干研究目的是通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇;由此可知,进一步检测转基因酵母菌发酵得到的香树脂醇含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。
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期末冲刺二
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞内合成的蛋白质主要有两类运输途径,第一类途径是蛋白质直接释放至细胞质基质后,部分留在细胞质基质,部分运输至细胞核等特定部位;第二类途径是蛋白质边合成边转移至内质网,此后大部分运至高尔基体经修饰、加工和分选,最终运输至溶酶体中、细胞膜上或者细胞外。下列说法错误的是( )
A. 经两类途径运输的蛋白质最初均在游离核糖体中合成
B. 若第一类途径运输受阻,则经第二类途径运输的蛋白质合成大量减少
C. 第二类途径运输过程中需借助囊泡在核糖体、内质网和高尔基体之间转移
D. 两类途径的运输过程均与细胞骨架有关
2. 生物实验是探究和检验生物学原理最有效的手段。下列说法正确的是( )
A. 苏丹Ⅲ染色后的花生子叶需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
B. 可用淀粉酶探究pH对酶活性的影响
C. 使用高倍镜方可观察到洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离
D. 将洋葱根尖置于质量分数为15%的盐酸中可将组织中的细胞相互分离
3. 蓝细菌是原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等代谢产物。蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D-乳酸产量,但结果不理想。下列叙述,错误的是( )
A. 蓝细菌内的ATP可来源于光合作用和呼吸作用等生理过程
B. 蓝细菌能产生NADPH是因为叶绿体中含有藻蓝素和叶绿素
C. 构建工程蓝细菌的过程需要使用限制酶和DNA连接酶
D. 结果不理想的原因可能是NADH在有氧呼吸中被大量消耗
4. 将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内,测得该容器内氧气量的变化情况如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 0~5min,小麦幼苗叶片的平均呼吸速率为2×10-8mol/min
B. 0~5min,将容器内产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液,其颜色可能由蓝变绿再变黄
C. 0~15min,小麦幼苗叶片的干重增加
D. B点以后,小麦叶片的光合作用速率仍大于呼吸作用速率
5. 少数嗜热链球菌DNA中存在一种特殊的DNA序列,由重复序列(◆)和间隔序列(□)交替排列组成,间隔序列中部分DNA片段来自噬菌体,如图所示。科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型嗜热链球菌,研究其对噬菌体侵染的敏感性,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 间隔序列与重复序列的结构基本相同,均为双螺旋结构
B. 噬菌体的遗传物质为DNA,其培养基中需加入脱氧核苷酸
C. 间隔序列中来自噬菌体的部分DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关
D. 嗜热链球菌中来自噬菌体的DNA片段可以复制后遗传给子代
6. 某研究小组对基因型为CcDd(两对基因独立遗传)的二倍体动物(2n=6)进行了减数分裂与受精作用的相关研究:用15N分别将一个卵原细胞和一个精原细胞的DNA完全标记,卵原细胞在不含15N的培养液中培养得到卵细胞甲,精原细胞在含15N的培养液中培养得到精子乙,再将甲、乙受精形成受精卵丙。若细胞分裂过程中不存在染色体互换现象,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙细胞染色体上的每条DNA单链均含有15N
B. 若乙基因型为CD,则同时产生的另外3个精子的基因型分别为Cd,cD、cd
C. 丙细胞染色质上有9条DNA单链被15N标记
D. 若丙细胞在不含15N的培养液中进行1次有丝分裂,则子细胞中含15N标记的染色体数为3条或6条
7. 亨廷顿病(HD)是一种由HTT基因中CAG重复数量增多导致的单基因遗传病,发病年龄多见于40~45岁,利用琼脂糖凝胶电泳技术和直接测序等方法对某HD家系(图1)个体进行HTT基因分子诊断,部分个体检测结果如图2所示,且该家系中只有Ⅲ4患有红绿色盲(已知红绿色盲在男性中的发病率为7%),不考虑X、Y染色体同源片段的遗传。下列相关判断错误的是( )
A. HD由位于常染色体上的显性致病基因引起
B. CAG重复次数越多,HTT基因可转录出的RNA就越长
C. Ⅲ4和Ⅲ5生育患HD女儿的概率为1/4
D. 若Ⅳ1与基因型和Ⅳ2相同的个体结婚,生育的儿子同时含有两病致病基因的概率为7/428
8. 环出效应是DNA复制过程中因单链滑动形成小环结构,该环状区域无法被复制最终导致基因突变的遗传现象。过程如图所示(该效应只发生图示一次)。下列说法错误的是( )
A. 图示DNA分子连续复制n次,子代中正常的DNA数占总数的
B. 该突变类型为碱基缺失,子代DNA分子中嘌呤和嘧啶之比均为1
C. 环出效应导致基因碱基序列改变,控制合成的蛋白质活性可能不变
D. DNA复制时需要解旋酶和DNA聚合酶,子链的延伸方向为
9. 尼古丁是一种高度成瘾的物质,自然存在于烟草中。它是烟草烟雾中的活性成分,可作用于自主神经系统,其在人体内的作用机理如图所示,下列说法正确的一项是( )
A. 据图推测,尼古丁引起POMC神经元兴奋的过程与吸入尼古丁量有关,吸入越多,Na+进入细胞越多,兴奋性越高
B. 吸入的尼古丁促使人体产生饱腹感的过程属于非条件反射
C. 戒烟后,肾上腺素的释放减少,脂肪的分解程度下降,体重也随之下降
D. 尼古丁成瘾可能是神经细胞膜上受体减少所致
10. 兴奋—收缩耦联指的是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程(如图),其主要步骤是:电兴奋通过T管系统(肌细胞膜凹陷部分)传向肌细胞的深处,三联管结构处将信息传递至L管,Ca2⁺释放通道释放Ca2⁺,引起收缩蛋白收缩。释放的Ca2⁺借助L管上的钙泵(Ca2⁺依赖式ATP酶)进行回收。下列说法正确的是( )
A. 图中的三联管结构是一种特殊的突触结构
B. 神经-肌肉接头实现电信号到化学信号的转化
C. 静息状态时,细胞质基质中的Ca2⁺浓度低于L管内侧
D. 若肌细胞的L管被破坏,则神经-肌肉接头处不会产生动作电位
11. 研究发现,乳腺肿瘤相关内皮细胞(TECs)能通过上调其Fas配体表达诱导T细胞凋亡,从而导致不良预后。研究人员利用多肽—药物偶联物(PDC)降低乳腺肿瘤细胞内血管内皮生长因子(VEGF)和白细胞介素10的水平,进而协同下调TECs的Fas配体表达。下列说法错误的是( )
A. TECs诱导T细胞凋亡是由基因决定的程序性调控过程
B. 乳腺肿瘤患者血清中的VEGF水平高于健康人
C. 白细胞介素10能增强免疫系统的免疫监视能力
D. PDC可以减少T细胞凋亡,从而促进患者免疫系统识别和清除癌细胞
12. 取样调查法强调从总体中抽取样本调查,并根据样本数据推断总体特征。下列研究活动中,没有采用取样调查法的是( )
A. 调查人群中红绿色盲发病率
B. 我国开展的七次全国人口普查
C. 研究土壤中小动物类群丰富度
D. 测定土壤中尿素分解菌的数量
13. 中科院康乐院士团队通过分析飞蝗的体表和粪便挥发物,发现了飞蝗群聚信息素-4-乙烯基苯甲醚(4VA)。4VA能够响应蝗虫种群密度的变化,并随着种群密度增加而增加,利用基因编辑技术获得飞蝗OR35蛋白缺失突变体,发现其触角和锥形感觉神经的生理反应显著降低,对4VA的响应行为丧失。下列相关叙述正确的是( )
A. 飞蝗幼虫活动能力强,可用标记重捕法调查种群密度
B. 4VA通过负反馈方式调节蝗虫种群密度,以维持生态系统的相对稳定
C. OR35可能是4VA的特异性受体
D. 用人工合成的4VA诱杀蝗虫属于化学防治
14. 下列关于生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 使用洋葱提取DNA时,先在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨后过滤并弃去滤液
B. 将提取到的丝状物直接与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴,溶液即可变为蓝色
C. PCR所需的耐高温的DNA聚合酶需在-4℃下储存,使用前需加热使其融化
D. 电泳过程中,凝胶中的DNA通过核酸染料染色后,可在紫外灯下被检测出来
15. 图示人体正常基因A突变为致病基因a及HindⅢ切割位点。AluⅠ限制酶识别序列及切割位点为,下列相关叙述正确的有( )
A. 基因A突变为a是一种碱基增添的突变
B. 用两种限制酶分别酶切A基因后,形成的末端类型相同
C. 用两种限制酶分别酶切a基因后,产生的片段大小一致
D. 产前诊断时,该致病基因可选用HindⅢ限制酶开展酶切鉴定
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 研究发现,白菜幼苗的根系在水淹胁迫条件下,无氧呼吸产生的丙酮酸一方面可在乳酸脱氢酶(LDH)作用下转变为乳酸,另一方面可先转变为乙醛,随后在乙醇脱氢酶(ADH)的作用下转变为酒精。科研人员通过实验探究水淹胁迫条件下白菜幼苗根系中LDH和ADH的活性变化,结果如下图所示。已知乳酸积累较多会降低植物对水淹胁迫的耐性。下列说法错误的是( )
A. 实验的自变量为白菜品种和处理时间
B. 无氧呼吸仅在产生丙酮酸的过程生成少量能量
C. 品种乙抗水淹胁迫的能力强于品种甲
D. 水淹胁迫条件下,白菜幼苗根细胞无氧呼吸以生成乳酸为主
17. 现有甲、乙、丙三个纯合茄子品种,甲为白花绿果皮,乙为白花白果皮,丙为紫花紫果皮,分别进行相关杂交实验,结果如表所示:
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×丙
紫花紫果皮
紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花绿果皮=9∶3∶3∶1
2
乙×丙
紫花紫果皮
紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花白果皮=9∶3∶3∶1
根据结果,下列推断错误的是( )
A. 紫花、紫果皮均为显性,茄子花色和果皮颜色各受一对等位基因控制
B. 若甲与乙杂交所得F1自交,则F2表型比例为3白花绿果皮:1白花白果皮
C. 组合1的F2白花紫果皮自由交配所产生的子代中白花紫果皮所占比例为8/9
D. 组合2的F1与乙杂交所产生的子代中紫花紫果皮所占的比例为1/2
18. 长期精神压力可引起炎症性肠病,患者常表现为消化不良、腹痛、发热等症状,其致病机理如下图所示,图中实线箭头表示促进或释放,虚线箭头表示部分细胞的变化,信息分子与箭头所示过程密切相关。下列说法正确的是( )
A. CRH、ACTH和糖皮质激素分泌的相互影响均通过分级调节实现
B. TNF通过刺激大脑皮层中的体温调节中枢引发炎症反应中的发热症状
C. Ach发挥作用后会迅速被降解或回收进细胞
D. 抑制TGFβ2受体的活性可缓解因长期精神压力而引起的消化不良
19. 捕食食物链以植物为起点,碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点(有机碎屑为第一营养级,以碎屑为食的腐生细菌和真菌也占据相应营养级)。下表为当前渤海生态系统捕食链和碎屑链各营养级(用I~V表示)间的转换效率(相邻两个营级间生产量的比值,生产量是指用于生长、发育和繁殖的能量)。下列说法正确的是( )
转换效率
食物链
Ⅱ/I
Ⅲ/Ⅱ
Ⅳ/Ⅲ
V/Ⅳ
捕食链
8.9%
19.9%
25.05
23.5%
碎屑链
6.8%
21.3
24.5%
23.9%
A. 捕食链中第I营养级到第Ⅱ营养级的能量传递效率为8.9%
B. 两类食物链第Ⅱ营养级的生物均属于初级消费者
C. 与捕食链相比,碎屑链第Ⅱ营养级生产量中用于第Ⅲ营养级生长、发育和繁殖的能量占比高
D. 表中各营养级生物的能量输出均为三条途径
20. X染色体上的D基因异常可导致人体患病,在男性中发病率为1/3500,某患病男孩(其母亲没有患病)X染色体上的基因D和H内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。研究者对患儿和母亲的DNA进行了PCR检测,所用引物和扩增产物电泳结果如图。不考虑其他变异,下列分析错误的是( )
注:引物组合S1和S2,R1和R2可分别用于对正常基因D和H序列的扩增检测
A. 该病患者中男性显著多于女性,女性中携带者的占比为1/3500
B. 用R1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果相同
C. 与正常男性相比,患病男孩X染色体上的基因排列顺序发生改变
D. 利用S1和S2进行PCR检测,可诊断母亲再次孕育的胎儿是否患该病
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 水稻生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。图1是水稻叶肉细胞光合作用和呼吸作用部分过程示意图。表1是水稻的早衰型品种和持绿型品种在相应实验条件下测得的光合作用指标。回答下列问题:
生长时期
光补偿点
(μmol·m-2·s-1)
光饱和点
(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率
CO2/(μmol·m-2·s-1)
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
抽穗期
63
46
1936
2000
23.13
26.98
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
(1)图1中④过程发生的场所是_______________。
(2)进入蜡熟期后,早衰期品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种则由于叶片中_________的含量仍保持较高,往往出现“叶青籽黄”的现象。由表1中数据推测,属于持绿型的是品种_________(选填“甲”或“乙”)。
(3)科学家从水稻叶肉细胞中分离出类囊体用磷脂分子包裹形成图2所示的“油包水液滴”结构,在其中加入足量NADP+、ADP等物质,并对该结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH(即[H])的量,以确定“油包水液滴”内的人工光反应系统是否构建成功。结果如图3所示,说明该系统构建_________,原因是_________。
(4)进一步将相关酶等物质加入“油包水液滴”内,通入充足的_________作为原料,形成化学反应循环。明暗交替处理后在该化学反应循环中可检测到乙醇酸(一种有机酸)的生成,这一化学反应循环模拟的是图1中_________过程(填图中编号),推测此结构中NADPH的含量随明暗时段的变化是:明期_________,暗期_________。
(5)将四组相同的水稻培养在密闭的装置中,控制不同的温度条件(其他条件相同且适宜),已知t1<t2<t3<t4,根据图4的数据判断t4,时实际光合速率_________t3(选填“>”“<”或“=”)。
22. 家蚕()为ZW型性别决定。其蚕卵有圆形和椭圆形,受常染色体上的等位基因B、b控制,并且存在母本效应现象(子代总是表现母本基因型决定的性状)。黑色卵(A)对白色卵(a)为显性,位于10号染色体上。正常蚕的幼体体表不透明,该性状由显性基因Os控制,油蚕(os)的体表透明。回答下列问题。
(1)图1杂交实验中,的基因型是______。中的个体自由交配,后代圆形个体中纯合子所占的比例为______。
(2)研究表明,os基因位于家蚕的Z染色体上,W染色体上无相应基因。若通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上而不是常染色体上,则最好选择表现型为______的雌蚕和表现型为______的雄蚕杂交。
(3)雄蚕食桑少,蚕丝质量高,蚕农希望只养雄蚕,避免雌雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。
①图2中用射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为__________。
②研究人员利用通过杂交培育了基因型为aaZW1A的种蚕,该种蚕与普通白色卵雄蚕杂交,子代中______色卵孵化为雄蚕。但这种方法依然需要使用人工或者机器对蚕卵进行筛选,无法保证100%准确,且成本较高。
③为保证只繁育出雄蚕,科研人员利用构建了家蚕平衡致死体系,雄蚕基因型为,雌蚕基因型为。m基因和n基因为紧密连锁的隐性纯合致死基因(不考虑互换),W染色体上的os基因能遮蔽m基因的致死作用(不考虑Z染色体上的Os/os基因)。普通蚕基因型为、。从以上蚕中选择亲本进行繁育,当亲本基因型为__________时,子代全部为雄蚕;当亲本基因型为__________时,可稳定获得平衡致死体系中的雌雄个体。
23. 葡萄糖毒性是指高血糖会损害胰岛B细胞、心血管系统,甚至大脑。VDAC1是一种转运蛋白,主要分布于线粒体外膜,它的主要功能是调节线粒体的体积、从线粒体里往外转运ATP等代谢产物。
(1)胰岛素降低血糖的原因是________(答一点)。气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过________神经抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(2)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图1所示。此变化的原因是_______。
(3)为研究血糖水平与VDAC1的关系,研究人员使用高浓度(20mM)葡萄糖和低浓度(5mM)葡萄糖处理离体培养的人胰岛B细胞。
①实验结果如图2所示。该结果可推测较长时间的高血糖水平可使VDAC1表达量显著________,二甲双胍降血糖作用可能与________有关。
②图3为高血糖损害胰岛B细胞的部分机制图。琥珀酸为有氧呼吸的中间代谢产物。
请结合①和图3阐述高血糖损害胰岛B细胞的机制:_______。
24. 在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验:
实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。
实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。
回答下列问题:
(1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是__________。
(2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈__________形;清除线虫和小型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是:__________(填序号)。
①变强 ②不变 ③变弱 ④无法判断
(3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图:__________。
(4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节__________的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。
(5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响:__________。
25. 香树脂醇具有抗炎等功效,从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇。回答下列问题。
(1)可从________中查询基因N的编码序列,设计特定引物。如图1所示,a链为转录模板链,为保证基因N与质粒pYL正确连接,需在引物1和引物2的5'端分别引入________和________限制酶识别序列。PCR扩增基因N,特异性酶切后,利用________连接DNA片段,构建重组质粒,大小约9.5kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变。
(2)进一步筛选构建的质粒,以1-4号菌株中提取的质粒为模板,使用引物1和引物2进行PCR扩增,电泳PCR产物,结果如图2。在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有________的污染。初步判断实验组________(从“1~4”中选填)的质粒中成功插入了基因N,理由是________。
(3)为提高香树脂醇合酶催化效率,将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA等。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同。据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有________。
a:5'-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3'
b:5'-…GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG…-3'
c:5'-…GCC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3'
d:5'-…GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG…-3'
(4)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的________含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。
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