内容正文:
高二生物练习
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 为了让猕猴桃更快地成熟,可将成熟的香蕉和猕猴桃装在一个保鲜袋中。此方法利用了成熟的香蕉可产生( )
A. 生长素 B. 乙烯 C. 细胞分裂素 D. 赤霉素
2. 自1997年各国政府签订《京都协议定书》以来,全球二氧化碳排放量得到了有效控制。关于有效控制二氧化碳排放,下列措施合理的是( )
A. 植树造林 B. 使用一次性筷子 C. 煤的大量燃烧 D. 焚烧秸秆
3. 科研人员发现,诱导性多能干细胞在特定条件下可分化为神经细胞、心肌细胞等多种体细胞类型。在这一过程中未发生变化的是( )
A. 线粒体数量 B. 蛋白质种类 C. mRNA含量 D. 核基因类型
4. 某越野跑运动员在跑步过程中突遇寒潮,机体出现了一系列的行为变化。其中属于维持内环境稳态的是( )
A. 剧烈发抖 B. 反应迟钝 C. 意识模糊 D. 呼吸变慢
5. 将抗癌药物与特异性识别肺癌细胞的单克隆抗体连接,单克隆抗体可精准携带药物靶向杀伤肺癌细胞,减少对正常细胞的损伤。利用小鼠生产该单克隆抗体,需给小鼠注射( )
A. 抗肺癌细胞的抗体 B. 肺癌细胞的抗原 C. 抗癌药物 D. 正常肺部组织细胞
6. 枯草杆菌常受干旱、低温、抗生素等环境胁迫,不同环境下种群差异明显:长期生活在干旱草原中的种群,细胞中海藻糖含量是湿润农田种群的3~5倍;而长期接触青霉素的种群耐药性提升200倍。下列关于该现象的叙述,最符合“适应是自然选择的结果”这一核心观点的是( )
A. 干旱环境和含青霉素环境诱导枯草杆菌发生定向基因突变
B. 为了适应环境,枯草杆菌主动发生基因表达水平的改变
C. 不同环境对枯草杆菌的变异进行定向选择,保留适应环境的性状
D. 湿润农田土壤的枯草杆菌因无环境压力,不会发生任何基因突变
7. 中国科研团队在天宫空间站首次发现并鉴定了一个微生物新物种——天宫尼尔菌。该菌是一类产芽孢细菌,具有独特的水解明胶的能力。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质合成的场所是核糖体 B. 细胞能量代谢的中心是拟核区
C. 需氧呼吸的主要场所是线粒体 D. 水解明胶的酶存在于溶酶体中
8. 下图是菊花的植物组织培养过程,其中①②表示培养过程中的两个阶段。
下列叙述正确的是( )
A. 若外植体来源于组培的试管苗,则不需要消毒处理
B. 愈伤组织是一团未分化的细胞,细胞壁比正常体细胞厚
C. 相比①过程,②过程中生长素/细胞分裂素的比例更低
D. 从②到移栽成活的过程中,需要逐步提高湿度以炼苗
9. 体重管理需合理控制饮食。关于人体对糖类和脂质的摄入与代谢,下列叙述正确的是( )
A. 大多数糖类可直接转化为脂肪储存,因此需严格杜绝淀粉类主食的摄入
B. 脂肪是细胞内良好的储能物质,其氧化分解释放的能量远多于等质量的糖类
C. 胆固醇会引发血管硬化,在体重管理中应完全避免摄入含胆固醇的食物
D. 糖原和脂肪均可在人体肝脏细胞中大量储存,成为体重增加的主要原因
10. 已知乙醛在乙醛脱氢酶的作用下分解为乙酸,碳酸氢钠在酸性条件下能产生。某研究小组为了探究乙醛脱氢酶的化学本质进行了相关实验,实验处理如表所示。
第1组
第2组
第3组
乙醛脱氢酶
1 mL
1 mL
1 mL
加入试剂种类和数量
生理盐水1 mL
蛋白质水解酶1 mL
W
乙醛
1 mL
1 mL
1 mL
适宜温度保温
5 min
5 min
5 min
碳酸氢钠溶液
2 mL
2 mL
2 mL
下列叙述正确的是( )
A. 表中W是DNA水解酶1 mL,实验的原理是酶具有专一性
B. 第2组是实验组,第1、3组是对照组,第1、2组比较说明酶有催化作用
C. 是否产生可用酸性重铬酸钾检测,出现灰绿色说明有产生
D. 若第2组无产生,第1、3组有,则乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质
11. 当我们走进一片水稻田,尝试从群落水平对其进行科学认识。下列叙述正确的是( )
A. 水稻是该群落的优势种,因为水稻的竞争能力强
B. 调查水稻和杂草的种类,表示水稻田群落的丰富度
C. 水稻田中人为作用显著,因此不存在生态位重叠
D. 水稻田不是顶极群落,自然条件下会继续发生演替
12. 某小组在进行“观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原现象”的活动中,观察到如图所示的图像。
下列叙述正确的是( )
A. 若此时正在发生质壁分离,则细胞液浓度大于细胞溶胶浓度
B. 若此时正在发生质壁分离复原,则细胞的吸水能力将减小
C. 若此时液泡缩小到最小体积,则水分通过渗透作用进出细胞
D. 若无法发生质壁分离复原,则水分子无法通过质膜和液泡膜
13. 在对抗甲型流感病毒的过程中,相应的效应B细胞和效应细胞毒性T细胞分工合作,各自发挥了重要作用。下列叙述错误的是( )
A. 效应B细胞能直接识别甲型流感病毒并分裂分化产生记忆B细胞
B. 效应B细胞分泌的抗体上有2个识别甲型流感病毒抗原的结合位点
C. 效应细胞毒性T细胞能识别并结合靶细胞表面的抗原-MHC复合体
D. 效应细胞毒性T细胞能释放穿孔素等杀伤性物质并诱导靶细胞凋亡
14. 坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌,包含多个神经纤维,神经冲动在不同神经纤维上的传导速度不同。某研究人员制备了坐骨神经—腓肠肌标本如图所示,并将电表的两个电极置于坐骨神经表面b、c两处,在a处施加适当刺激,观察到腓肠肌收缩。
下列表示正确的电表指针偏转情况的是( )
A. B.
C. D.
15. 结肠癌是常见的发生于结肠部位的恶性肿瘤,结肠癌的发生过程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 任一原癌基因或抑癌基因的突变都会导致结肠癌的发生
B. 基因突变和DNA去甲基化都会使基因的碱基序列发生变化
C. 此过程中发生的基因突变和DNA去甲基化都会遗传给后代
D. 基因突变和DNA去甲基化都会影响mRNA和蛋白质的合成
16. 科研人员连续10年对某地的树麻雀进行调查,其种群数量变化情况如图所示,后一年的种群数量是前一年的倍。下列叙述正确的是( )
A. 第0年~第2年,种群数量一直下降
B. 第2年~第7年,种群数量先下降后上升
C. 第7年,种群数量达到最大值即环境容纳量
D. 第7年~第10年,种群数量呈逻辑斯谛增长
17. 科学家让SP8噬菌体侵染枯草杆菌,然后从枯草杆菌中分离出RNA,分别与SP8噬菌体DNA的重链或轻链混合,并缓慢冷却。发现SP8噬菌体侵染后形成的RNA只与重链形成DNA-RNA杂合分子。下列叙述错误的是( )
A. 分离RNA时需裂解细菌,并加入RNA水解酶抑制剂和DNA水解酶
B. SP8噬菌体的DNA分子中,重链含较多的嘌呤,轻链含较多的嘧啶
C. 分离SP8噬菌体DNA的重链和轻链时,可采用密度梯度离心的方法
D. 该实验证明DNA中只有一条链作为转录的模板,其中重链是编码链
18. 下图为某海洋牧场的部分能量流动示意图,能量的单位为。
下列叙述正确的是( )
A. 能量可在贝类与有机碎屑之间实现循环往复的流动
B. 刺参用于自身生长、发育和繁殖的能量为
C. 各生物指向呼吸作用的能量,以热能的形式散失到环境中
D. 该海洋牧场的能量自给自足,无需依赖系统外有机物的输入
19. ABO血型由基因IA、IB、i控制,A、B抗原的合成还与H抗原有关,红细胞表面抗原形成机理如图所示,所涉及基因均位于常染色体上。一对夫妻,丈夫为AB型血,妻子为O型血,他们的孩子也为O型血。经检测,该孩子为这对夫妇亲生且无基因突变发生。
下列叙述错误的是( )
A. 基因IA、IB、i的遗传遵循分离定律,IA、IB表现为共显性
B. 丈夫的基因型一定为HhIAIB,妻子的基因型可能有8种
C. 若妻子红细胞表面存在H抗原,则再生一个B型血女孩的概率为3/16
D. 若妻子红细胞表面不存在H抗原,则再生一个男孩是O型血的概率为1/2
20. 若某动物的一个精原细胞内所有核DNA的核苷酸链均被标记,在含的培养液中先进行1次有丝分裂,再进行减数分裂。其中1个初级精母细胞中发生了如图所示变化。不考虑基因突变和染色体畸变。
下列叙述错误的是( )
A. 四分体的交换可能先发生在①处,后发生在②处
B. F和f的分离可发生在减Ⅰ和减Ⅱ,不会发生在有丝分裂
C. 图中形成的4条染色体中带标记的染色体可能为2、3、4条
D. 最终形成的8个精细胞中,带标记的精细胞可能为5个
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 小球藻是一种单细胞绿藻,是研究光合作用的常用模式生物。卡尔文等以小球藻为实验材料,进行了如图实验,一定时间后从试管取出部分小球藻,将其立即加到煮沸的乙醇中。提取小球藻中带14C标记的化合物,再通过纸层析法进行分离,阐明了光合作用碳反应阶段的反应过程。实验结果如表所示。回答下列问题:
反应时间
带14C标记的化合物
5s
14C5、14C6
30s
多种
(1)小球藻作为研究光合作用模式生物的优点有______。(答出1点即可)
(2)每隔一段时间取出部分小球藻,将其立即加到煮沸的乙醇中可杀死小球藻,杀死小球藻的目的是______,再通过纸层析法分离有机物,分离有机物的原理是______。
(3)从检测结果看,无法确定14CO2最早转化形成的化合物。若需确定此化合物,如何改进实验?______。
(4)为了研究放射性污染物对海洋生态系统的影响,某科研小组开展铀对小球藻光合速率影响的实验,结果如图所示。
①此实验的自变量除了铀的浓度,还有______,净光合速率是用一定量的小球藻在单位时间内______来表示。由实验可知,铀的浓度与净光合速率之间的关系是______。
②生物体内的铀很难排出,因此铀在小球藻内的浓度会超过环境中浓度,这种现象称为______。
22. 某校践行“生态育人”理念,打造了校园劳动基地,分为两大功能区:东侧种植园以番茄为主,同学们定期除草并投放七星瓢虫防治蚜虫;西侧人工池塘投放鲤鱼、鲫鱼,塘边种植芦苇、菖蒲等水生植物。去年春季,基地出现明显变化:东侧种植园番茄叶片大面积枯黄,土壤中根结线虫数量激增;西侧池塘浮萍大量覆盖,导致芦苇幼苗生长迟缓、鲤鱼(主要摄食浮游植物和浮游动物)捕获量减少。回答下列问题:
(1)东侧种植园中,同学们投放七星瓢虫防治蚜虫的方法属于______防治。从能量流动的角度分析,定期除草的意义是______。
(2)根结线虫寄生在番茄根部,破坏根部结构,导致番茄无法正常吸收______,从而使番茄叶片大面积枯黄。为了减少土壤中线虫残留,下列措施合理的有______。
A.与非寄主作物轮流种植
B.喷施残留量较小的农药
C.清除发病的番茄植株,带出田园销毁
D.合理灌溉、施肥,增强番茄自身抗逆能力
(3)西侧塘中有浮萍,塘边有芦苇、菖蒲,体现了群落的______结构。浮萍大量覆盖,导致鲤鱼捕获量减少的原因有______。
(4)针对校园劳动基地目前出现的问题,提出改善池塘生态系统的措施。______(答出2点即可)
23. 家蚕是ZW型性别决定的生物,雄蚕的产丝量高于雌蚕。为了培育蚕丝更有韧性的家蚕,科研人员利用多对含有A基因(位于常染色体)的雄蚕以及含有B基因(染色体位置未知)的雌蚕进行相关杂交实验,过程如图,同时含有A、B基因时表现为韧性蚕丝。
回答下列问题:
(1)B基因存在于______染色体上,判断依据是______。
(2)亲本雄蚕的基因型及比例为______,中韧性雄蚕所占的比例为______。
(3)对中的韧性雄蚕进行测交实验,用棋盘法表示其遗传图解。______
(4)为了获得更多产韧性蚕丝且产丝量高的家蚕,可从中选择______蚕,取其体细胞的细胞核进行______,从而克隆得到后代。
24. 谷氨酸棒状杆菌是发酵工程中生产肌苷酸(IMP)的重要菌种。腺苷酸是谷氨酸棒状杆菌正常生存必需的营养物质,其生物合成途径及代谢调节机制如图所示(①~⑬代表不同的酶)。通常利用营养缺陷型菌株来生产IMP。
回答下列问题:
(1)在正常菌种中,当菌体内腺苷酸积累到足够量时,会抑制酶②和酶⑫的活性,这种调节方式称为______,调节的意义是______。
(2)欲获得能生产IMP的营养缺陷型菌株,关键是使菌株不能合成酶______(填数字),可对原始菌株进行紫外线照射或化学诱变剂处理,以提高______频率。
(3)通过影印培养法筛选出目的菌种。第一步,将诱变后的菌液涂布在完全培养基上,培养至长出______;第二步,使用影印接种法,将菌落复制到不含腺苷酸的培养基上。______
A.在完全培养基上不能生长,在不含腺苷酸的培养基上能生长;
B.在完全培养基上能生长,在不含腺苷酸的培养基上不能生长;
C.在完全培养基和不含腺苷酸的培养基上都能生长;
D.在完全培养基和不含腺苷酸的培养基上都不能生长)的菌株,为腺苷酸营养缺陷型菌株。
(4)对所得菌株进行鉴定。将所得菌株接种到特定培养基中进行培养,破碎离心后收集______(填“上清液”或“沉淀物”),并从中检测到______,则所得菌株为目的菌株。为了进一步验证,可对相关酶的基因进行______。
25. 阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究植物来源的生物碱NB和黄酮CH的联合作用对餐后血糖的影响。根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:小鼠若干只、淀粉溶液、生理盐水、阿卡波糖、NB、CH、灌胃器等。
(1)实验思路:
①将小鼠均分成5组,每组灌胃______。
②A组灌胃生理盐水,B组灌胃阿卡波糖,C组灌胃NB,D组灌胃CH,E组灌胃______。
③灌胃后每隔30分钟,测定每只小鼠的______,共测定5次。
④对数据进行统计分析。
(2)设计一张表格用于记录实验结果。
(3)分析与讨论:
①B组作为本实验的______(填“对照组”或“实验组”)。阿卡波糖能降低餐后血糖高峰,推测其可能的作用机理是______。
②不同大小的个体用药量不能一样,通常需要根据小鼠的______来计算,这样才能保证安全有效。
③第30分钟时出现血糖峰值,若此时实验结果为______,则说明NB和黄酮CH降低餐后血糖的作用类似,两者降低血糖效果都比阿卡波糖好,且联合作用效果更好。
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高二生物练习
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 为了让猕猴桃更快地成熟,可将成熟的香蕉和猕猴桃装在一个保鲜袋中。此方法利用了成熟的香蕉可产生( )
A. 生长素 B. 乙烯 C. 细胞分裂素 D. 赤霉素
【答案】B
【解析】
【详解】将成熟的香蕉放在未成熟的猕猴桃里会促进猕猴桃的成熟,原因是成熟的香蕉释放出乙烯,催熟了未成熟的猕猴桃。故该过程中起作用的激素是乙烯,B正确,ACD错误。
故选B。
2. 自1997年各国政府签订《京都协议定书》以来,全球二氧化碳排放量得到了有效控制。关于有效控制二氧化碳排放,下列措施合理的是( )
A. 植树造林 B. 使用一次性筷子 C. 煤的大量燃烧 D. 焚烧秸秆
【答案】A
【解析】
【详解】A、植树造林可利用植物的光合作用吸收固定大气中的二氧化碳,降低大气二氧化碳含量,措施合理,A正确;
B、使用一次性筷子会加大树木砍伐量,减少可吸收二氧化碳的植物数量,间接导致大气二氧化碳含量升高,措施不合理,B错误;
C、煤属于化石燃料,大量燃烧会释放大量二氧化碳,增加大气中二氧化碳含量,措施不合理,C错误;
D、焚烧秸秆会将秸秆中的有机碳转化为二氧化碳释放到大气中,提升大气二氧化碳浓度,措施不合理,D错误。
故选A。
3. 科研人员发现,诱导性多能干细胞在特定条件下可分化为神经细胞、心肌细胞等多种体细胞类型。在这一过程中未发生变化的是( )
A. 线粒体数量 B. 蛋白质种类 C. mRNA含量 D. 核基因类型
【答案】D
【解析】
【详解】A、线粒体是细胞的“动力车间”,分化后不同细胞的代谢强度不同,如心肌细胞耗能远多于干细胞,线粒体数量会增加,因此分化过程中线粒体数量发生变化,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,会合成不同细胞特有的蛋白质,因此蛋白质种类会发生变化,B错误;
C、mRNA是基因转录的产物,基因选择性表达过程中,不同基因的转录情况存在差异,因此mRNA的种类和含量都会发生变化,C错误;
D、细胞分化过程中遗传物质不发生改变,细胞核内的基因类型保持不变,D正确。
故选D。
4. 某越野跑运动员在跑步过程中突遇寒潮,机体出现了一系列的行为变化。其中属于维持内环境稳态的是( )
A. 剧烈发抖 B. 反应迟钝 C. 意识模糊 D. 呼吸变慢
【答案】A
【解析】
【详解】A、剧烈发抖是骨骼肌不自主战栗,可大幅增加机体产热量,弥补低温环境下的热量散失,有利于维持体温相对稳定,属于维持内环境稳态的调节行为,A符合题意;
B、反应迟钝是体温过低导致神经系统功能受抑制的表现,属于内环境稳态失调的症状,B不符合题意;
C、意识模糊是低温导致大脑皮层功能异常的表现,是内环境稳态被破坏的特征,C不符合题意;
D、低温环境下正常机体需加快呼吸以获取更多氧气、促进有机物氧化分解增加产热,呼吸变慢是代谢受抑制、稳态失调的表现,D不符合题意。
故选A。
5. 将抗癌药物与特异性识别肺癌细胞的单克隆抗体连接,单克隆抗体可精准携带药物靶向杀伤肺癌细胞,减少对正常细胞的损伤。利用小鼠生产该单克隆抗体,需给小鼠注射( )
A. 抗肺癌细胞的抗体 B. 肺癌细胞的抗原 C. 抗癌药物 D. 正常肺部组织细胞
【答案】B
【解析】
【详解】制备单克隆抗体时需要向实验动物注射肿瘤细胞表面的抗原,以刺激动物体内产生免疫的B淋巴细胞,为杂交瘤细胞的获取提供条件,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 枯草杆菌常受干旱、低温、抗生素等环境胁迫,不同环境下种群差异明显:长期生活在干旱草原中的种群,细胞中海藻糖含量是湿润农田种群的3~5倍;而长期接触青霉素的种群耐药性提升200倍。下列关于该现象的叙述,最符合“适应是自然选择的结果”这一核心观点的是( )
A. 干旱环境和含青霉素环境诱导枯草杆菌发生定向基因突变
B. 为了适应环境,枯草杆菌主动发生基因表达水平的改变
C. 不同环境对枯草杆菌的变异进行定向选择,保留适应环境的性状
D. 湿润农田土壤的枯草杆菌因无环境压力,不会发生任何基因突变
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因突变具有不定向性,环境仅能起到选择作用,无法诱导枯草杆菌发生定向基因突变,A错误;
B、变异是先于环境选择产生的,生物不会为了适应环境主动发生定向的变异或基因表达改变,B错误;
C、不同环境作为定向选择压力,对枯草杆菌产生的不定向变异进行定向筛选,保留适应环境的有利性状,逐代积累形成种群的适应性特征,C正确;
D、基因突变具有普遍性和随机性,即使无明显环境压力,生物也会发生自发突变,D错误。
故选C。
7. 中国科研团队在天宫空间站首次发现并鉴定了一个微生物新物种——天宫尼尔菌。该菌是一类产芽孢细菌,具有独特的水解明胶的能力。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质合成的场所是核糖体 B. 细胞能量代谢的中心是拟核区
C. 需氧呼吸的主要场所是线粒体 D. 水解明胶的酶存在于溶酶体中
【答案】A
【解析】
【详解】A、原核生物和真核生物的蛋白质合成场所均为核糖体,天宫尼尔菌作为原核生物含有核糖体,因此其蛋白质合成的场所是核糖体,A正确;
B、拟核是原核生物遗传物质储存和复制的主要场所,不是能量代谢的中心,原核生物能量代谢主要在细胞质基质和细胞膜进行,B错误;
C、天宫尼尔菌是原核生物,细胞中不含线粒体,其需氧呼吸的主要场所是细胞质基质和细胞膜内侧,C错误;
D、溶酶体是真核生物才具有的细胞器,原核生物无溶酶体,因此其水解明胶的酶不可能存在于溶酶体中,D错误。
故选A。
8. 下图是菊花的植物组织培养过程,其中①②表示培养过程中的两个阶段。
下列叙述正确的是( )
A. 若外植体来源于组培的试管苗,则不需要消毒处理
B. 愈伤组织是一团未分化的细胞,细胞壁比正常体细胞厚
C. 相比①过程,②过程中生长素/细胞分裂素的比例更低
D. 从②到移栽成活的过程中,需要逐步提高湿度以炼苗
【答案】A
【解析】
【详解】A、若外植体来源于组培的试管苗,其本身处于无菌环境,因此不需要再进行消毒处理,A正确;
B、愈伤组织是一团未分化的薄壁细胞,其细胞壁比正常体细胞更薄,B错误;
C、①是诱导再分化生芽阶段,②是再分化形成根的阶段。在植物组织培养中,生长素 / 细胞分裂素比例高时利于生根,比例低时利于生芽,相比①过程,②过程中生长素/细胞分裂素的比例更高,C错误;
D、从②到移栽成活的炼苗过程中,需要逐步降低湿度,以增强幼苗适应外界环境的能力,D错误。
故选A。
9. 体重管理需合理控制饮食。关于人体对糖类和脂质的摄入与代谢,下列叙述正确的是( )
A. 大多数糖类可直接转化为脂肪储存,因此需严格杜绝淀粉类主食的摄入
B. 脂肪是细胞内良好的储能物质,其氧化分解释放的能量远多于等质量的糖类
C. 胆固醇会引发血管硬化,在体重管理中应完全避免摄入含胆固醇的食物
D. 糖原和脂肪均可在人体肝脏细胞中大量储存,成为体重增加的主要原因
【答案】B
【解析】
【详解】A、糖类是人体生命活动主要的能源物质,淀粉类主食经消化吸收后可为人体供能,仅当糖类摄入过剩时才会大量转化为脂肪储存,因此可控制摄入量但不能严格杜绝,A错误;
B、脂肪的氢含量远高于糖类、氧含量低于糖类,等质量的脂肪氧化分解释放的能量约为糖类的2倍,是细胞内良好的储能物质,B正确;
C、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,还可参与人体血液中脂质的运输,日常应控制高胆固醇食物的摄入,而非完全避免,C错误;
D、肝脏细胞中肝糖原的储存量非常有限,人体体重增加的主要原因是脂肪的大量储存,而非糖原大量积累,D错误。
故选B。
10. 已知乙醛在乙醛脱氢酶的作用下分解为乙酸,碳酸氢钠在酸性条件下能产生。某研究小组为了探究乙醛脱氢酶的化学本质进行了相关实验,实验处理如表所示。
第1组
第2组
第3组
乙醛脱氢酶
1 mL
1 mL
1 mL
加入试剂种类和数量
生理盐水1 mL
蛋白质水解酶1 mL
W
乙醛
1 mL
1 mL
1 mL
适宜温度保温
5 min
5 min
5 min
碳酸氢钠溶液
2 mL
2 mL
2 mL
下列叙述正确的是( )
A. 表中W是DNA水解酶1 mL,实验的原理是酶具有专一性
B. 第2组是实验组,第1、3组是对照组,第1、2组比较说明酶有催化作用
C. 是否产生可用酸性重铬酸钾检测,出现灰绿色说明有产生
D. 若第2组无产生,第1、3组有,则乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的化学本质为蛋白质或RNA,因此探究实验需设置蛋白质水解酶组、RNA水解酶组和空白对照组,W应为RNA水解酶1mL,不是DNA水解酶,A错误;
B、第2组、第3组均为实验组,第1组为空白对照组;1、2组对比可探究乙醛脱氢酶是否为蛋白质,无法说明酶具有催化作用,B错误;
C、酸性重铬酸钾是检测酒精的试剂,与酒精反应呈灰绿色;CO₂需用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液检测,C错误;
D、若第2组加入蛋白质水解酶后无CO₂产生,说明乙醛脱氢酶被蛋白质水解酶分解失活,第1组、第3组有CO₂产生,说明RNA水解酶不破坏其活性,可证明乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质,D正确。
故选D。
11. 当我们走进一片水稻田,尝试从群落水平对其进行科学认识。下列叙述正确的是( )
A. 水稻是该群落的优势种,因为水稻的竞争能力强
B. 调查水稻和杂草的种类,表示水稻田群落的丰富度
C. 水稻田中人为作用显著,因此不存在生态位重叠
D. 水稻田不是顶极群落,自然条件下会继续发生演替
【答案】D
【解析】
【详解】A、水稻作为水稻田的优势种是人为种植、人为清除杂草等干预的结果,水稻本身的种间竞争能力弱于多数杂草,并非自身竞争能力强,A错误;
B、群落丰富度是指群落中所有物种的数目总和,水稻田的物种除了水稻、杂草,还包括昆虫、微生物等其他生物,仅调查水稻和杂草的种类无法代表群落丰富度,B错误;
C、生态位重叠是不同物种利用相同资源、占据相似空间的现象,水稻和杂草都会争夺阳光、水分、矿质元素等资源,即使存在人为干预,依然存在生态位重叠,C错误;
D、顶极群落是群落演替达到的最终稳定阶段,水稻田是人工调控的简单群落,自然条件下会逐渐向物种更丰富、结构更稳定的方向发生演替,不属于顶极群落,D正确。
故选D。
12. 某小组在进行“观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原现象”的活动中,观察到如图所示的图像。
下列叙述正确的是( )
A. 若此时正在发生质壁分离,则细胞液浓度大于细胞溶胶浓度
B. 若此时正在发生质壁分离复原,则细胞的吸水能力将减小
C. 若此时液泡缩小到最小体积,则水分通过渗透作用进出细胞
D. 若无法发生质壁分离复原,则水分子无法通过质膜和液泡膜
【答案】B
【解析】
【详解】A、若此时正在发生质壁分离,说明细胞正在失水,此时细胞液浓度<细胞外溶液浓度,水分从细胞液流向细胞外,A错误;
B、若此时正在发生质壁分离复原,说明细胞正在吸水,细胞液浓度逐渐降低,细胞的吸水能力随之减小,B正确;
C、若液泡缩小到最小体积,说明细胞失水达到最大程度,此时水分进出细胞达到动态平衡,细胞内外浓度一致,水分不是通过渗透作用进出细胞,C错误;
D、若无法发生质壁分离复原,可能是细胞失水过多导致细胞死亡,此时细胞膜失去选择透过性,水分子仍可自由通过质膜和液泡膜,D错误。
故选B。
13. 在对抗甲型流感病毒的过程中,相应的效应B细胞和效应细胞毒性T细胞分工合作,各自发挥了重要作用。下列叙述错误的是( )
A. 效应B细胞能直接识别甲型流感病毒并分裂分化产生记忆B细胞
B. 效应B细胞分泌的抗体上有2个识别甲型流感病毒抗原的结合位点
C. 效应细胞毒性T细胞能识别并结合靶细胞表面的抗原-MHC复合体
D. 效应细胞毒性T细胞能释放穿孔素等杀伤性物质并诱导靶细胞凋亡
【答案】A
【解析】
【详解】A、效应B细胞(浆细胞)是高度分化的免疫细胞,不具备抗原识别能力,也没有分裂分化的能力,能识别抗原并分裂分化产生记忆B细胞的是初始B细胞或记忆B细胞,A错误;
B、抗体为Y型结构,两臂各有1个抗原结合位点,共2个可特异性识别甲型流感病毒抗原的结合位点,B正确;
C、效应细胞毒性T细胞发挥作用的前提是特异性识别靶细胞表面的抗原-MHC复合体,C正确;
D、效应细胞毒性T细胞可释放穿孔素、颗粒酶等杀伤性物质,诱导被病毒侵染的靶细胞凋亡,D正确。
故选A。
14. 坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌,包含多个神经纤维,神经冲动在不同神经纤维上的传导速度不同。某研究人员制备了坐骨神经—腓肠肌标本如图所示,并将电表的两个电极置于坐骨神经表面b、c两处,在a处施加适当刺激,观察到腓肠肌收缩。
下列表示正确的电表指针偏转情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在a处给予刺激,兴奋先传导到b处,b处坐骨神经表面变成负电位,c处是正电位,电流表指针向左偏转(第一次偏转);当兴奋传递到c处时,c处坐骨神经表面变成负电位,b处是正电位,电流表指针向右偏转(第二次偏转),由于b处神经纤维的数量比c处多,故b处动作电位的值大于c处,即第一次偏转幅度大于第二次,且神经冲动在不同神经纤维上的传导速度不同,A、B、D错误,C正确。
故选C。
15. 结肠癌是常见的发生于结肠部位的恶性肿瘤,结肠癌的发生过程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 任一原癌基因或抑癌基因的突变都会导致结肠癌的发生
B. 基因突变和DNA去甲基化都会使基因的碱基序列发生变化
C. 此过程中发生的基因突变和DNA去甲基化都会遗传给后代
D. 基因突变和DNA去甲基化都会影响mRNA和蛋白质的合成
【答案】D
【解析】
【详解】 A、结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果,不是任一原癌基因或抑癌基因突变就会导致结肠癌发生,A错误;
B、基因突变会改变基因的碱基序列,但DNA去甲基化属于表观遗传修饰,不改变基因的碱基序列,B错误;
C、图示变异发生在结肠体细胞中,不能遗传给后代,C错误;
D、基因突变改变基因结构,会影响基因转录、翻译过程,改变mRNA和蛋白质;DNA去甲基化属于表观遗传调控,会改变基因的表达状态,也会影响mRNA和蛋白质的合成,D正确。
故选D。
16. 科研人员连续10年对某地的树麻雀进行调查,其种群数量变化情况如图所示,后一年的种群数量是前一年的倍。下列叙述正确的是( )
A. 第0年~第2年,种群数量一直下降
B. 第2年~第7年,种群数量先下降后上升
C. 第7年,种群数量达到最大值即环境容纳量
D. 第7年~第10年,种群数量呈逻辑斯谛增长
【答案】B
【解析】
【详解】A、第0−1年(不含1),λ>1,种群数量增加;第1−2年(不含1),λ<1,种群数量下降,并非0−2年一直下降,A错误;
B、第2−7年,前半段λ<1,种群数量下降,后半段λ>1,种群数量上升,所以种群数量先下降后上升,B正确;
C、第7年之后λ>1,种群数量还在增长,所以第7年种群数量不是最大值,也不是环境容纳量,C错误;
D、逻辑斯谛增长是S型增长,有K值,而第7−10年,λ保持大于1且恒定,种群数量是指数增长,并非逻辑斯谛增长,D错误。
故选B。
17. 科学家让SP8噬菌体侵染枯草杆菌,然后从枯草杆菌中分离出RNA,分别与SP8噬菌体DNA的重链或轻链混合,并缓慢冷却。发现SP8噬菌体侵染后形成的RNA只与重链形成DNA-RNA杂合分子。下列叙述错误的是( )
A. 分离RNA时需裂解细菌,并加入RNA水解酶抑制剂和DNA水解酶
B. SP8噬菌体的DNA分子中,重链含较多的嘌呤,轻链含较多的嘧啶
C. 分离SP8噬菌体DNA的重链和轻链时,可采用密度梯度离心的方法
D. 该实验证明DNA中只有一条链作为转录的模板,其中重链是编码链
【答案】D
【解析】
【详解】A、分离细菌内的RNA时,裂解细菌可释放胞内核酸,加入RNA水解酶抑制剂能防止RNA被降解,加入DNA水解酶可水解体系中的DNA,避免DNA干扰后续杂交实验,A正确;
B、双链DNA遵循碱基互补配对原则,整体嘌呤数等于嘧啶数,因此若重链嘌呤含量较高,其互补的轻链必然对应含有较多嘧啶,保证双链嘌呤与嘧啶总数相等,B正确;
C、DNA的重链和轻链密度存在差异,密度梯度离心法可依据密度差异将二者分离,C正确;
D、能与RNA形成杂合分子的DNA链与RNA碱基互补,是转录的模板链,因此该实验中重链是模板链,而非编码链(编码链序列与RNA基本一致,仅T替换为U),D错误。
故选D。
18. 下图为某海洋牧场的部分能量流动示意图,能量的单位为。
下列叙述正确的是( )
A. 能量可在贝类与有机碎屑之间实现循环往复的流动
B. 刺参用于自身生长、发育和繁殖的能量为
C. 各生物指向呼吸作用的能量,以热能的形式散失到环境中
D. 该海洋牧场的能量自给自足,无需依赖系统外有机物的输入
【答案】C
【解析】
【详解】A、能量流动的特点是单向流动,只能从有机碎屑流向贝类,贝类的能量只能通过残体等流向有机碎屑,无法循环往复流动,A错误;
B、刺参的同化量为流入刺参的总能量,同化量分为两部分:呼吸消耗的能量+用于自身生长发育繁殖的能量。刺参呼吸消耗能量为,因此刺参用于生长发育繁殖的能量为,不是386,B错误;
C、生物呼吸作用分解有机物释放的能量,大部分都会以热能的形式散失到环境中,少部分转化为ATP中的能量供生命活动利用,最终也会转化为热能散失,C正确;
D、该海洋牧场是人工生态系统,存在大量产品输出,能量随产品不断流出该系统,需要依赖系统外有机物(人工饵料等)的输入,不能自给自足,D错误;
故选C。
19. ABO血型由基因IA、IB、i控制,A、B抗原的合成还与H抗原有关,红细胞表面抗原形成机理如图所示,所涉及基因均位于常染色体上。一对夫妻,丈夫为AB型血,妻子为O型血,他们的孩子也为O型血。经检测,该孩子为这对夫妇亲生且无基因突变发生。
下列叙述错误的是( )
A. 基因IA、IB、i的遗传遵循分离定律,IA、IB表现为共显性
B. 丈夫的基因型一定为HhIAIB,妻子的基因型可能有8种
C. 若妻子红细胞表面存在H抗原,则再生一个B型血女孩的概率为3/16
D. 若妻子红细胞表面不存在H抗原,则再生一个男孩是O型血的概率为1/2
【答案】B
【解析】
【详解】A、AB型个体红细胞表面同时具有A抗原和B抗原,因此IA、IB表现为共显性,A正确;
B、丈夫为AB型血,妻子为O型血,他们的孩子也为O型血,孩子O型血的成因应是没有H抗原,妻子可能的基因型有hhIAIA、hhIAi、hhIBIB、hhIBi、hhIAIB、hhii、Hhii,共7种,丈夫基因型为HhIAIB,B错误;
C、一对夫妻,丈夫为AB型血,妻子为O型血且红细胞表面存在H抗原,若不考虑H抗原不存在的情况,其后代不可能为O型血,因此该孩子是由于不存在H抗原导致的O型血,所以丈夫的基因型为HhIAIB,妻子的基因型为Hhii,孩子为hh纯合个体,表现为O型血,这对夫妻再生一个小孩,小孩为B型血女孩,则该孩子体内得存在H抗原,基因型应为H-,概率为3/4,小孩为B型血的概率为1/2,女孩的概率为1/2,因此小孩为B型血女孩的概率是3/4×1/2×1/2=3/16,C正确;
D、若妻子红细胞表面不存在H抗原,则基因型为hhIAIA、hhIAi、hhIBIB、hhIBi、hhIAIB、hhii,丈夫基因型为HhIAIB,则再生一个男孩是O型血的概率为1/2,D正确。
故选B。
20. 若某动物的一个精原细胞内所有核DNA的核苷酸链均被标记,在含的培养液中先进行1次有丝分裂,再进行减数分裂。其中1个初级精母细胞中发生了如图所示变化。不考虑基因突变和染色体畸变。
下列叙述错误的是( )
A. 四分体的交换可能先发生在①处,后发生在②处
B. F和f的分离可发生在减Ⅰ和减Ⅱ,不会发生在有丝分裂
C. 图中形成的4条染色体中带标记的染色体可能为2、3、4条
D. 最终形成的8个精细胞中,带标记的精细胞可能为5个
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,四分体时期发生了两次片段互换,可能先发生在①处,后发生在②处,A正确;
B、F和f的分离可发生在减Ⅰ(同源染色体分离的同时,同源染色体上的等位基因彼此分离)和减Ⅱ(片段互换后,等位基因随着丝粒的分开而分离),有丝分裂没有染色体的联会,B正确;
C、依题意,该精原细胞复制两次,图中每条染色体仅1条染色单体带标记。据图可知,四分体时期发生了两次片段互换,先发生在①处,后发生在②处。经交换后,两条黑色的单体发生了片段交换,故两条黑色的单体交换后就都带上了标记。据图可知,其中一条白色单体经交换后分配至三条染色单体上。若发生交换的白色单体带标记,则图中形成的4条染色体中带标记的染色体为3条;若未发生交换的白色单体带标记,加上带标记的两条黑色单体,则图中形成的4条染色体中带标记的染色体也为3条,C错误;
D、根据DNA的半保留复制,最终形成的染色体有一半带有标记,最终形成的8个精细胞中,最少4个带标记,最多8个都带标记,可能为5个,D正确。
故选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 小球藻是一种单细胞绿藻,是研究光合作用的常用模式生物。卡尔文等以小球藻为实验材料,进行了如图实验,一定时间后从试管取出部分小球藻,将其立即加到煮沸的乙醇中。提取小球藻中带14C标记的化合物,再通过纸层析法进行分离,阐明了光合作用碳反应阶段的反应过程。实验结果如表所示。回答下列问题:
反应时间
带14C标记的化合物
5s
14C5、14C6
30s
多种
(1)小球藻作为研究光合作用模式生物的优点有______。(答出1点即可)
(2)每隔一段时间取出部分小球藻,将其立即加到煮沸的乙醇中可杀死小球藻,杀死小球藻的目的是______,再通过纸层析法分离有机物,分离有机物的原理是______。
(3)从检测结果看,无法确定14CO2最早转化形成的化合物。若需确定此化合物,如何改进实验?______。
(4)为了研究放射性污染物对海洋生态系统的影响,某科研小组开展铀对小球藻光合速率影响的实验,结果如图所示。
①此实验的自变量除了铀的浓度,还有______,净光合速率是用一定量的小球藻在单位时间内______来表示。由实验可知,铀的浓度与净光合速率之间的关系是______。
②生物体内的铀很难排出,因此铀在小球藻内的浓度会超过环境中浓度,这种现象称为______。
【答案】(1)结构简单;生长繁殖快
(2) ①. 使反应终止 ②. 不同有机物在层析液中的溶解度不同
(3)缩短反应时间,直至带14C标记的化合物只有1种
(4) ①. 处理时间 ②. O2释放量 ③. 低浓度铀提高净光合速率,高浓度铀降低净光合速率 ④. 生物富集
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
小球藻作为研究光合作用模式生物,其优点有单细胞生物,结构简单,易于培养生长繁殖快等。
【小问2详解】
将小球藻立即加到煮沸的乙醇中杀死小球藻,目的是使酶失活,使反应终止,稳定带14C标记的化合物,防止其进一步反应而改变。纸层析法分离有机物的原理是不同有机物在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快。
【小问3详解】
从检测结果看,无法确定14CO2最早转化形成的化合物,是因为反应时间间隔较长。若需确定此化合物,可缩短反应时间间隔,比如设置反应时间为0.1s、0.5s、1s等更短的时间梯度,直至检测带14C标记的化合物只有1种。
【小问4详解】
①此实验的自变量除了铀的浓度,还有处理时间,净光合速率是用一定量的小球藻在单位时间内释放O2的量(或吸收CO2的量)来表示。由实验可知,在一定范围内,随着铀浓度的增加,净光合速率逐渐降低,说明低浓度铀提高净光合速率,高浓度铀降低净光合速率。
②生物体内的铀很难排出,因此铀在小球藻内的浓度会超过环境中浓度,这种现象称为生物富集。
22. 某校践行“生态育人”理念,打造了校园劳动基地,分为两大功能区:东侧种植园以番茄为主,同学们定期除草并投放七星瓢虫防治蚜虫;西侧人工池塘投放鲤鱼、鲫鱼,塘边种植芦苇、菖蒲等水生植物。去年春季,基地出现明显变化:东侧种植园番茄叶片大面积枯黄,土壤中根结线虫数量激增;西侧池塘浮萍大量覆盖,导致芦苇幼苗生长迟缓、鲤鱼(主要摄食浮游植物和浮游动物)捕获量减少。回答下列问题:
(1)东侧种植园中,同学们投放七星瓢虫防治蚜虫的方法属于______防治。从能量流动的角度分析,定期除草的意义是______。
(2)根结线虫寄生在番茄根部,破坏根部结构,导致番茄无法正常吸收______,从而使番茄叶片大面积枯黄。为了减少土壤中线虫残留,下列措施合理的有______。
A.与非寄主作物轮流种植
B.喷施残留量较小的农药
C.清除发病的番茄植株,带出田园销毁
D.合理灌溉、施肥,增强番茄自身抗逆能力
(3)西侧塘中有浮萍,塘边有芦苇、菖蒲,体现了群落的______结构。浮萍大量覆盖,导致鲤鱼捕获量减少的原因有______。
(4)针对校园劳动基地目前出现的问题,提出改善池塘生态系统的措施。______(答出2点即可)
【答案】(1) ①. 生物 ②. 使能量更多地流向番茄
(2) ①. 水和无机盐 ②. ACD
(3) ①. 水平 ②. 浮游植物因缺少光照而大量死亡,导致浮游动物因缺少食物而死亡
(4)人工打捞过量浮萍;定期给池塘增氧;适量投放浮游生物饵料
【解析】
【分析】群落的结构包括垂直结构和水平结构。能量流动指的是能量的输入、传递、转化和散失的过程。
【小问1详解】
投放七星瓢虫防治蚜虫,属于生物防治(利用生物间的种间关系控制害虫数量)。从能量流动角度分析,定期除草的意义是调整能量流动关系,使能量更多地流向对人类有益的植物(番茄)。
【小问2详解】
根结线虫在番茄根部破坏根的结构,导致番茄无法正常吸收水分和无机盐,从而使番茄叶片大面积枯黄。
A、与非寄主作物轮作,可减少线虫的食物来源,降低其数量,A正确;
B、为了减少土壤中线虫残留,应优先选择低毒、低残留、高效的杀线虫剂,并结合科学施药方式,该措施不合理,B错误;
C、发病番茄的根部携带大量根结线虫,将病株带出田园销毁,可以避免线虫残留在土壤中继续繁殖扩散,直接减少了土壤中线虫的来源,C正确;
D、合理灌溉、施肥,增强番茄自身抗逆能力,提高番茄对线虫的抵抗能力,D正确。
故选ACD。
【小问3详解】
西侧塘中有浮萍、塘边有芦苇、菖蒲,体现了群落的水平结构(不同地段分布不同物种)。浮萍大量覆盖,导致鲤鱼捕获量减少的原因:浮游植物因缺少光照而大量死亡,导致浮游动物因缺少食物而死亡。
【小问4详解】
改善湿地生态系统的措施:人工打捞过量浮萍;增加水体的流动性,提高溶氧量;适量投放浮游生物饵料。
23. 家蚕是ZW型性别决定的生物,雄蚕的产丝量高于雌蚕。为了培育蚕丝更有韧性的家蚕,科研人员利用多对含有A基因(位于常染色体)的雄蚕以及含有B基因(染色体位置未知)的雌蚕进行相关杂交实验,过程如图,同时含有A、B基因时表现为韧性蚕丝。
回答下列问题:
(1)B基因存在于______染色体上,判断依据是______。
(2)亲本雄蚕的基因型及比例为______,中韧性雄蚕所占的比例为______。
(3)对中的韧性雄蚕进行测交实验,用棋盘法表示其遗传图解。______
(4)为了获得更多产韧性蚕丝且产丝量高的家蚕,可从中选择______蚕,取其体细胞的细胞核进行______,从而克隆得到后代。
【答案】(1) ①. Z ②. F1中雌雄蚕的表型不完全相同
(2) ①. AAZbZb:AaZbZb=1:2 ②. 5/36
(3) (4) ①. 韧性雄 ②. 核移植
【解析】
【分析】家蚕的性别决定是ZW型,雄蚕和雌蚕的性染色体组成分别是ZZ和ZW。
【小问1详解】
F₁中韧性性状只出现在雄蚕中,表现为与性别相关联,且A基因位于常染色体,故B基因位于Z染色体上。
【小问2详解】
依据图1,F1中雌雄性别表现不一致,且A基因位于常染色体上,则B基因位于Z染色体上,同时含有A、B基因时表现为韧性蚕丝。亲本雄蚕含有A基因,亲本雌蚕含有B基因,则亲本的基因型雄蚕的基因型为A_ZbZb,雌蚕基因型为aaZBW,F1中,韧性雄蚕:非韧性雄蚕=2:1,即AaZBZb:aaZBZb=2:1, 可推知,亲本雄蚕可以产生AZb:aZb=2:1的配子,即亲本雄蚕的基因型AAZbZb: AaZbZb=1:2,当F1雌雄蚕随机交配时,按照配子法和拆分法,可推知,F2中韧性雄蚕的概率为(1-2/3×2/3)×(1/4)=5/36。
【小问3详解】
F₁韧性雄蚕基因型为AaZBZb,测交雌蚕为aaZbW,比例:韧性雄蚕:非韧性雄蚕:韧性雌蚕:非韧性雌蚕=1:3:1:3
<>
【小问4详解】
根据题意,雄蚕产丝量高于雌蚕,且需同时含有A和B基因才能表现为韧性蚕丝。 F1中韧性雄蚕(A-ZBZb)符合要求,可选取其体细胞核,通过核移植技术或克隆技术培育出大量相同基因型的雄蚕,从而获得高产韧性蚕丝的家蚕。
24. 谷氨酸棒状杆菌是发酵工程中生产肌苷酸(IMP)的重要菌种。腺苷酸是谷氨酸棒状杆菌正常生存必需的营养物质,其生物合成途径及代谢调节机制如图所示(①~⑬代表不同的酶)。通常利用营养缺陷型菌株来生产IMP。
回答下列问题:
(1)在正常菌种中,当菌体内腺苷酸积累到足够量时,会抑制酶②和酶⑫的活性,这种调节方式称为______,调节的意义是______。
(2)欲获得能生产IMP的营养缺陷型菌株,关键是使菌株不能合成酶______(填数字),可对原始菌株进行紫外线照射或化学诱变剂处理,以提高______频率。
(3)通过影印培养法筛选出目的菌种。第一步,将诱变后的菌液涂布在完全培养基上,培养至长出______;第二步,使用影印接种法,将菌落复制到不含腺苷酸的培养基上。______
A.在完全培养基上不能生长,在不含腺苷酸的培养基上能生长;
B.在完全培养基上能生长,在不含腺苷酸的培养基上不能生长;
C.在完全培养基和不含腺苷酸的培养基上都能生长;
D.在完全培养基和不含腺苷酸的培养基上都不能生长)的菌株,为腺苷酸营养缺陷型菌株。
(4)对所得菌株进行鉴定。将所得菌株接种到特定培养基中进行培养,破碎离心后收集______(填“上清液”或“沉淀物”),并从中检测到______,则所得菌株为目的菌株。为了进一步验证,可对相关酶的基因进行______。
【答案】(1) ①. 负反馈调节 ②. 避免细胞内物质和能量的浪费
(2) ①. ⑫ ②. 基因突变
(3) ①. 单菌落 ②. B
(4) ①. 上清液 ②. 肌苷酸(IMP) ③. 碱基测序
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过梯度稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
在一个系统中,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,这种调节方式叫做反馈调节。在正常菌种中,当菌体内腺苷酸积累到足够量时,会抑制酶②和酶⑫的活性,该过程属于负反馈调节,该方式能够避免细胞内物质和能量的浪费。
【小问2详解】
酶⑫可催化IMP转化为腺苷酸,选择酶⑫缺陷型菌株,避免IMP转化为腺苷酸,从而积累IMP。紫外线照射或化学诱变剂处理,以提高基因突变的频率。
【小问3详解】
本实验的目的菌株是能生产IMP的营养缺陷型菌株,这种菌株必须要在含腺苷酸的培养基上才能生存,因此通过影印培养法筛选出目的菌种。第一步,将诱变后的菌液涂布在完全培养基上,培养至长出单菌落后;第二步,使用影印接种法,将菌落复制到不含腺苷酸的培养基上。该目的菌株在完全培养基上能生长,在不含腺苷酸的培养基上不能生长,通过两种培养基上的菌落位置和生长情况在完全培养基上就能准确找到该目的菌株。
【小问4详解】
谷氨酸棒状杆菌是发酵工程中生产肌苷酸(IMP)的重要菌种,因此本实验对菌株进行鉴定时可以收集上清液检测代谢产物IMP,还可以进一步对相关酶进行基因碱基序列测定。
25. 阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究植物来源的生物碱NB和黄酮CH的联合作用对餐后血糖的影响。根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:小鼠若干只、淀粉溶液、生理盐水、阿卡波糖、NB、CH、灌胃器等。
(1)实验思路:
①将小鼠均分成5组,每组灌胃______。
②A组灌胃生理盐水,B组灌胃阿卡波糖,C组灌胃NB,D组灌胃CH,E组灌胃______。
③灌胃后每隔30分钟,测定每只小鼠的______,共测定5次。
④对数据进行统计分析。
(2)设计一张表格用于记录实验结果。
(3)分析与讨论:
①B组作为本实验的______(填“对照组”或“实验组”)。阿卡波糖能降低餐后血糖高峰,推测其可能的作用机理是______。
②不同大小的个体用药量不能一样,通常需要根据小鼠的______来计算,这样才能保证安全有效。
③第30分钟时出现血糖峰值,若此时实验结果为______,则说明NB和黄酮CH降低餐后血糖的作用类似,两者降低血糖效果都比阿卡波糖好,且联合作用效果更好。
【答案】(1) ①. 淀粉溶液 ②. NB和CH混合液 ③. 血糖浓度
(2)不同处理对小鼠餐后血糖浓度的影响记录表
组别
血糖浓度
0分钟
30分钟
60分钟
90分钟
120分钟
A组
B组
C组
D组
E组
(3) ①. 对照组 ②. 抑制淀粉酶的活性,延缓淀粉等糖类水解为葡萄糖,减少葡萄糖的吸收 ③. 体重 ④. 血糖浓度:A组>B组>C组=D组>E组
【解析】
【分析】本题实验的目的是研究生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响,故自变量为施加的药物种类,同时设置了施加生理盐水组与阿卡波糖组的对照组,因变量为给药后不同时间血糖水平,其它无关变量应相同且适宜。
【小问1详解】
①将小鼠均分成 5 组,每组灌胃淀粉溶液(模拟餐后摄入碳水化合物,为血糖升高提供原料)。
②A 组灌胃生理盐水,B 组灌胃阿卡波糖,C 组灌胃 NB,D 组灌胃 CH,E 组灌胃 ② NB 和 CH 混合液(设置单独处理和联合处理组,用于比较效果)。
③灌胃后每隔 30 分钟,测定每只小鼠的 ③ 血糖浓度,共测定 5 次(覆盖 0、30、60、90、120 分钟,完整追踪餐后血糖变化)。
④对数据进行统计分析。
【小问2详解】
不同处理对小鼠餐后血糖浓度的影响记录表
组别
血糖浓度
0分钟
30分钟
60分钟
90分钟
120分钟
A组
B组
C组
D组
E组
【小问3详解】
①B 组作为本实验的对照组(与 A 组空白对照区分,B 组是已知有效药物,作为阳性对照,用于评估新药效果)。 阿卡波糖能降低餐后血糖高峰,推测其可能的作用机理是抑制淀粉酶的活性,延缓淀粉等糖类水解为葡萄糖,减少葡萄糖的吸收,从而减缓血糖上升速度和幅度。
②不同大小的个体用药量不能一样,通常需要根据小鼠的体重 来计算,这样才能保证安全有效(药物剂量与体重相关,避免剂量不足或过量)。
③第 30 分钟时出现血糖峰值,若此时实验结果为血糖浓度:A 组 > B 组 > C 组 = D 组 > E 组,则说明 NB 和黄酮 CH 降低餐后血糖的作用类似,两者降低血糖效果都比阿卡波糖好,且联合作用效果更好。
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