精品解析:山东省实验中学2026—2027学年高三上学期第一次诊断性测试生物试题
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内容正文:
山东省实验中学2027届高三第一次诊断性考试
生物试题
注意事项:
1.答卷前,考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述,正确的是( )
A. 线粒体能合成多种酶,使得葡萄糖能在线粒体中彻底氧化分解
B. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
C. 内质网中的酶可对新生肽链进行加工,是分泌蛋白加工与运输的场所
D. 核糖体中有相应的酶,可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端
2. 关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A. 苏丹Ⅲ易溶于脂肪,使脂肪呈现橘黄色
B. NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中用法不同
C. 撕取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,用高倍显微镜观察叶绿体中的基粒
D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
3. 成熟植物细胞具有大液泡,其内细胞液含有多种水解酶,在显微镜下可观察到细胞液内悬浮有不完整的线粒体及内质网碎片;低温条件下,细胞液中糖分增加,有利于花青素的形成,提高植物的抗寒能力。下列说法错误的是( )
A. 液泡与叶绿体中的色素均可以用无水乙醇来提取,并用层析法分离
B. 植物细胞的液泡有类似溶酶体的功能,能够吞噬衰老、损伤的细胞器
C. 大液泡使植物细胞与其外界环境构成渗透系统,调节细胞的吸水机能
D. 低温在破坏叶绿素的同时促进细胞液中花青素的生成,出现叶片变红现象
4. 球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。分子表面有空穴,一般是结合底物、效应物等物质和行使生物功能的活性部位。下列叙述错误的是( )
A. 球状蛋白的空间结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关
B. 不同球状蛋白的功能不同根本原因是控制其合成的DNA碱基序列不同
C. 细胞质基质中的某些酶、血清中的抗体可能属于球状蛋白
D. 高温可使球状蛋白部分肽键断裂导致蛋白质变性,空间结构改变
5. 高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,经图中①②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度,缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A. 高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高
B. G改变构象后与Ca2+结合,将其从胞外转运至胞内
C. 图示存在M蛋白磷酸化,该过程伴随着能量转移及空间结构改变
D. 过程②说明质膜蛋白数量可变,这与质膜功能有关
6. 蓝细菌生活环境中溶解态的CO2浓度低,且扩散慢,极大地限制了其光合作用,有些种类进化出了摄取HCO3-转化为CO2进行光合作用的方式。下列相关叙述正确的是( )
A. 蓝细菌若从环境中摄取HCO3-需要线粒体供能
B. 发菜属于蓝细菌,其细胞内有与光合作用有关的叶绿素和藻蓝素
C. 蓝细菌光合作用形成的C3和细胞呼吸第一阶段形成的丙酮酸的元素组成相同
D. CO2浓度倍增未使光合作用速率倍增可能是固定CO2需要的ATP、NADPH不足
7. 一个肿瘤中常有两种癌细胞,一种是以糖酵解为主要产能方式,另一种是以线粒体氧化为主要产能方式,其中TCA循环又称三羧酸循环,发生在线粒体基质。MCT1、MCT4为乳酸-H+共转运载体,研究发现多种癌细胞高表达MCT1、MCT4载体,连接两种癌细胞,形成协同代谢,促进肿瘤的发生与发展,如图所示。相关叙述错误的是( )
A. 糖酵解过程中产生的NADH的量低于TCA循环
B. 理论上A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型
C. 在线粒体内发生的三羧酸循环消耗O2量等于产生CO2量
D. MCT1、MCT4共转运乳酸和H+能调节胞内pH和代谢平衡
8. 图1中的阴影部分表示茎尖在细胞周期中不同核DNA含量的细胞占细胞总数的相对值。图2为茎尖细胞有丝分裂过程中,一对姐妹染色单体(a、b)的横切面变化及运行路径,①→②→③表示a、b位置的依次变化路径,据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 纺锤丝牵引染色体运动使着丝粒排列在赤道板上发生在图1的①
B. 图1中处于②时期的细胞可能会大量利用T和U
C. 图1中③时期细胞核内的主要变化是DNA复制和有关蛋白质合成
D. 图2的②→③过程中,同源染色体对数由2N变为4N
9. 下列有关细胞生命历程的说法错误的项数是( )
①原核细胞中没有染色体,不能进行有丝分裂,只能进行无丝分裂
②细胞生长过程中,相对表面积增大,细胞膜的物质运输效率增大
③细胞分化过程中,核遗传物质没有发生改变,但蛋白质的种类有变化
④有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
⑤衰老的细胞内多种酶活性降低,染色质收缩,细胞核体积变小,但有的基因还在表达
⑥细胞的分裂、分化、衰老、凋亡对生物体均有积极的意义
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
10. 某动物有丝分裂中期的单附着染色体(染色体的着丝粒只与一侧的星射线相连)会延缓后期起始,直至其与两极星射线相连并正确排列于赤道板。该过程受Mad2蛋白监控,前期和错误排列的中期染色体上有Mad2,正确排列的中期染色体上则没有。用玻璃微针模拟施加来自对极的正常拉力,细胞会进入后期。下列说法错误的是( )
A. 细胞分裂能否进入到后期可能与来自两极星射线的均衡拉力有关
B. Mad2蛋白的合成以及结合到着丝粒上发生于有丝分裂的前期
C. Mad2蛋白功能异常,细胞在染色体错误排列时可继续进入分裂后期
D. 癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与监控缺失有关
11. 为解决人类卵巢早衰引发的不孕不育,研究者将皮肤细胞或成纤维细胞核移植至去核卵母细胞中,去核卵母细胞细胞质中的某些物质可使G1期皮肤细胞或成纤维细胞跳过DNA复制阶段,直接进入分裂状态,获得“类卵细胞”。该过程如图所示(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A. 图中“?期”代表减数分裂Ⅱ中期,此时染色体有23条
B. 正常“类卵细胞”形成过程中,染色体组的数量变化是2→1→2→1
C. “类卵细胞”在形成过程中可发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合
D. 异常“类卵细胞”形成原因可能有同源染色体未分离或姐妹染色单体未分离
12. 一对表型正常的夫妇生育了一个单基因引发的遗传病患儿。为避免再生育该病患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测。结果如下图,电泳条带表示该对基因经限制酶切割后产生的片段。下列相关叙述错误的是( )
A. 形成第一极体时,细胞质不均等分裂
B. 该遗传病患儿的性别一定是男孩
C. 只有移植受精卵1才能得到不患病的胎儿
D. 与受精卵1对应的第一极体同时含有两种条带的原因最可能是基因重组
13. 已知棉花纤维的棕色和白色分别受基因A、a控制。为制备抗虫棉,科研人员从自然界生物中筛选了抗棉铃虫基因B,通过基因工程方法将两个B基因导入棉花细胞的染色体上。为研究B基因插入染色体上的位置,让转基因棉花(AaBB)自交。不考虑其他变异,下列说法错误的是( )
A. 若子代中白色不抗虫个体的比例为1/16,则两个B基因在同一条染色体上
B. 若子代中棕色抗虫个体的比例为1/2,则两个B基因与a基因在同一条染色体上
C. 若子代全部个体均表现为抗虫性状,则两个B基因在一对同源染色体上
D. 若子代中棕色不抗虫个体占3/64,则两个B基因分别存在于除A/a所在同源染色体的任意非同源染色体上
14. 菠菜(2n=12)性别决定方式为XY型。菠菜根的白色与红色由基因A/a控制,茎的分枝和不分枝由基因B/b控制。科研人员进行了如下两组杂交实验,两对基因均不位于Y染色体。下列叙述正确的是( )
组别
亲本杂交组合
子代
实验一
根白色茎分枝(♀)×根红色茎不分枝(♂)
根红色茎分枝(♂):根红色茎分枝(♀)=1∶1
实验二
根红色茎不分枝(♀)×根白色茎分枝(♂)
根红色茎分枝(♀):根红色茎不分枝(♂)=1∶1
A. 根红色、茎不分枝为显性性状
B. 由实验二可知B/b位于常染色体上
C. 实验一的子代中,根红色、茎分枝(♂)的基因型为BbXAY
D. 若实验二的子代雌、雄个体杂交,后代雌性个体中纯合子的比例为1/4
15. 某自花传粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,A对a、B对b为完全显性,其中A基因控制红色色素的合成,B基因控制紫色色素的合成,无两种色素时呈白色,A、B同时存在时两基因均不能表达。高茎和矮茎为另一对相对性状,受等位基因D/d控制。已知某种类型的配子存在致死效应。下图表示该植物的杂交实验,下列说法错误的是( )
A. D/d与A/a、B/b之间遵循自由组合定律
B. F2花色分离比出现的原因可能是Ab的雄配子或雌配子致死
C. 仅考虑A/a、B/b两对等位基因,F2白色花的基因型有5种,F2白色花中自交后代不发生性状分离的个体占比为1/4
D. F2中高茎红色花个体自交,后代表型及比例为高茎红色花∶高茎白色花∶矮茎红色花∶矮茎白色花=5∶5∶1∶1
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. 为探究温度对乳糖酶活性的影响,研究人员开展了相关实验,检测并计算各组温度下的相对酶活性和残余酶活性(残余酶活性指酶在经过特定温度处理后,仍然保留的催化活性,能反映酶的热稳定性),结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的自变量是温度,无关变量包括pH、酶浓度等
B. 为获得曲线b中的数据,测试温度应为酶促反应的最适温度
C. 该酶在50℃左右时具有最高活性,但需要在低温下长期保存
D. 据图推测,工业生产中该酶使用的最佳温度约为50℃
17. 将小麦幼苗置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内进行相关实验探究,测得数据如图甲所示。将该植株置于一定实验条件下研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响,测得数据如图乙所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲图中N点时,小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率
B. 甲图中第15-45min,叶绿体通过光反应产生的O2量为6×10-7mol
C. 乙图中,22℃和30℃时该植株真正光合速率大致相同,但积累的有机物量不同
D. 乙图中,38℃时光合与呼吸速率相等,该植株对环境CO2的吸收量为3μmol/h
18. 某生物兴趣小组以酵母菌作为实验材料,以葡萄糖作为能量来源,在一定条件下,通过控制氧气浓度的变化,得到了酵母菌进行细胞呼吸时二氧化碳产生速率(Ⅰ)、氧气消耗速率(Ⅱ)以及酒精产生速率(Ⅲ)随着时间变化的三条曲线,实验结果如图所示,t1时刻,Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合,S1、S2、S3、S4分别表示各曲线围成的面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验,实验装备和条件不变,得到乳酸产生速率(Ⅳ)的曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 在t1时刻,由于氧气浓度较高,无氧呼吸消失
B. 若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ完全重合,则0~t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等
C. 若S2∶S3=2∶1、S4∶S1=8∶1,0~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为3∶1
D. 如果改变温度条件,t1会左移或右移,但是S1和S2的值始终相等
19. 用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记情况。已知该精原细胞进行减数分裂过程中只发生一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 造成图中结果的原因可能是减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离
B. T2时期的细胞中最多出现3种颜色的6个荧光位点
C. T3时期的细胞中可出现3种颜色的3个荧光位点
D. 该精原细胞形成的四个精细胞染色体数目均异常
20. 如图为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,其中一种致病基因位于X染色体上。已知甲病正常人群中携带者占1/3,且含甲病基因的雄配子半数致死,雌配子正常;其中Ⅰ1所生女儿一定携带乙病致病基因,家系中无基因突变发生。下列有关叙述正确的是( )
A. Ⅱ6体细胞可同时含有2个甲病基因和2个乙病基因
B. Ⅱ7和Ⅱ8产生后代患甲病的概率是1/6
C. Ⅱ6与Ⅲ12基因型相同的概率为2/3
D. Ⅲ10和人群中正常男性结婚,生育一个两病皆患的男孩概率为1/88
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 玉米是C4植物,在高温、强光照和干旱条件下仍然具有较高的光合效率。下图表示玉米的光合作用和光呼吸过程,其中Rubisco酶为双功能酶:CO2浓度高时,倾向于催化五碳糖与CO2反应;O2浓度高时,倾向于催化五碳糖与O2反应并释放CO2(即光呼吸)。据图回答下列问题:
注:PEP羧化酶固定CO2的效率远高于Rubisco酶
(1)分离玉米叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸条上扩散速度最快的色素是__________,其主要吸收__________光。
(2)玉米细胞中能固定CO2的酶是__________,在高温条件下气孔关闭导致空气中的CO2不易进入细胞时,维管束鞘细胞仍能进行CO2的固定,此时CO2的来源有__________(答出三点)。
(3)光呼吸会__________(填“降低”“促进”或“不影响”)光合作用效率,据题推测,C4植物能显著降低光呼吸强度的原因是__________。
(4)C3植物水稻较玉米的光呼吸强度大,造成显著损耗。我国科研团队通过转基因技术,引入细菌来源的多种酶到水稻叶绿体中,构建了一条全新光呼吸旁路,绕过天然光呼吸的高耗能过程,使水稻产量显著增加。为保证相关酶在水稻中稳定表达并发挥作用,进行了两项优化:
①密码子优化:将细菌基因的密码子替换为水稻偏好的密码子,目的是__________。
②肽段的融合:通过基因融合的手段,在酶蛋白N端添加特定的信号肽。若信号肽设计失误,则酶蛋白滞留细胞质基质中,无法发挥作用。推测信号肽的作用是__________。
22. 水稻为雌雄同花,已知水稻的叶形、株高、育性分别由三对等位基因A/a、B/b、M/m控制,野生型表现为宽叶高秆雄性可育。为获得宽叶高秆雄性不育的个体用于杂交育种,现将野生型水稻植株甲与窄叶矮秆雄性不育突变体水稻植株乙杂交,F1表型为宽叶矮秆雄性可育,F1自交得F2,F2的表型及比例为宽叶矮秆雄性可育∶宽叶矮秆雄性不育∶宽叶高秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性不育∶窄叶高秆雄性可育=6∶3∶3∶2∶1∶1。不考虑突变、互换。回答下列问题:
(1)突变体水稻植株乙的基因型为__________。上述杂交实验F2中并没有出现所需的宽叶高秆雄性不育个体,据此在图1中画出植株F1的三对等位基因A/a、B/b、M/m的具体位置关系_________(注:用“”形式表示,其中竖线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。若让F2中雄性可育株自由交配,子代高秆与矮秆之比为__________。
(2)SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复),不同品种的同源染色体上的SSR重复次数也不同,可用于基因定位。为了对水稻的叶形基因A/a进行染色体定位,对植株甲、乙、F1和F2提取DNA,表型一致的DNA作混合样本,用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记,电泳结果如图2所示。
据电泳结果推测,A/a基因位于__________号染色体上,理由是____________________。进一步对本实验F2中某宽叶个体该染色体上的SSR进行扩增检测,电泳后会出现__________条电泳条带。
(3)植物的杂种后代往往具有强大的杂种优势。正常情况下利用雄性不育株系培育的杂交水稻需要每年制种,通过水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)可解决这一问题。水稻无融合生殖受两对基因控制:含基因E的植株形成雌配子时,减数分裂Ⅰ时同源染色体移向同一极,减数分裂Ⅱ正常进行,使雌配子染色体数目加倍;含基因F的植株产生的雌配子不经受精直接发育成植株。雄配子的发育不受基因E、F的影响。图3示意部分水稻品系杂交的过程。
子代中植株Ⅲ自交产生的后代基因型是__________。据题分析,应选择杂交子代基因型为__________的植株通过无融合生殖制备杂交种,可无需年年制备种子。
23. 晕动症是指乘坐交通工具或经受摇摆、颠簸、旋转等各种运动刺激后出现的系列生理反应,主要表现为体温下降、恶心、呕吐、头晕等,是一种常见的应激状态下的生理现象。回答下列问题:
(1)晕动症中出现的体温下降,会刺激相应感受器产生兴奋,通过位于__________的体温调节中枢的分析、综合,进而引起皮肤血管__________和骨骼肌战栗等,最终维持体温的相对恒定。
(2)人体的胃肠蠕动受到交感神经和副交感神经的双重支配,两种神经交互作用于同一器官的意义在于_______________。晕动症发生时,产生的兴奋经_______________(填“交感”或“副交感”)神经传至胃肠,进而促进胃肠蠕动导致呕吐。
(3)晕动症常伴随着下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴功能的增强,最终使两种激素__________的含量增加,调节水盐代谢和有机物代谢。晕动症发生初期,机体内两种激素__________的含量均有一定幅度升高,从而导致甲状腺激素含量升高。
(4)研究发现,脑干中一组表达VGLUT2蛋白的前庭神经元兴奋是小鼠出现晕动症的原因,为了验证上述观点,科研人员进行了相关实验。请完善分组处理,并将所选步骤填入空格。
实验材料:小鼠、可转动的鼠笼
实验步骤:①将若干只年龄体重等生理状态相似的小鼠随机均分为四组;
②第一组:将小鼠置于静止的鼠笼;第二组:将小鼠置于旋转的鼠笼;
第三组:__________;第四组:__________;
a.使小鼠表达VGLUT2蛋白的前庭神经元失活;
b.激活小鼠表达VGLUT2蛋白的前庭神经元;
c.将小鼠置于旋转的鼠笼;
d.将小鼠置于静止的鼠笼。
③观察四组小鼠是否出现晕动症状。
实验结果:第一组和第三组小鼠未出现晕动症,第二组和第四组小鼠出现晕动症。
(5)进一步研究发现,这组表达VGLUT2蛋白的神经元中,表面有CCK-A受体的细胞负责诱发实验中的大部分晕动行为。科研人员欲研发能缓解小鼠晕车症状的药物,为攻克人体晕动症做铺垫,根据上述研究结果,提出可能的研发方向:__________。
24. 在退化生态系统的恢复过程中,土壤动物群落的功能多样性也随之恢复,这是一个重要的生态学过程。生态位分化是生态位相近物种通过进化差异实现共存的机制,它是土壤动物功能多样性恢复的核心驱动力之一。
(1)科研工作者引入肉食性甲虫、蜘蛛等土壤动物,使它们通过__________(填“捕食”或“种间竞争)来调控植食者、分解者的数量,以便重建健康的土壤食物网和功能性状组合,从而进行土壤修复。一段时间后,对于个体较大、数量有限的土壤动物可以利用__________方法统计相对数量。
(2)不同树种形成的根系分泌物、凋落物等化学组成不同,吸引了偏好特定资源的土壤动物类群,这_____________(填“有利”或“不利”)于土壤动物群落的生态位分化。试从反馈的角度分析其原因__________________________________________________________________________________________。
(3)矿区生态环境的恢复,关键在于植被的恢复,以及________________________。恢复后的群落中,同一生态功能可能由多种动物承担,生态系统__________稳定性增强。
(4)某种土壤动物生态位分化是生态学研究的重要内容,通常包括________。
A. 栖息地的分化 B. 种间关系的分化
C. 资源利用的分化 D. 在物质循环中的具体作用
25. CAR-T是指通过基因工程技术表达CAR基因的T细胞。CAR-T能更好地识别肿瘤细胞表面特定抗原,在肿瘤治疗中疗效显著。构建CAR-T过程见下图,回答下列问题:
(1)构建含CAR基因的重组质粒,选用的限制酶组合是______________。
(2)将连接产物导入Ca2+处理后的大肠杆菌,使用添加氨苄青霉素的固体培养基培养。使用固体培养基的原因是__________________________________________________。
(3)某同学设计引物用PCR方法验证重组质粒Px是否构建成功(引物1-4结合位置如图所示,“→”表示引物5′3′方向)。
该同学进行PCR实验时,所用模板与引物见下表。实验中①和④的作用是:_________________;②无扩增产物,原因是__________________;③、⑤和⑥有扩增产物,扩增出的DNA产物分别是__________________、__________________、__________________。
管号
①
②
③
④
⑤
⑥
模板
无
P0
Px
无
P0
Px
PCR扩增时所用引物对
引物1和引物2
引物3和引物4
(4)将获得的重组质粒导入T细胞并成功表达后,为了研究CAR-T识别肿瘤细胞的特异性及抗肿瘤效果,除了实验组外,还需设置的对照组有__________。
A. 肿瘤细胞单独培养
B. CAR-T与肿瘤细胞共同培养
C. 不含CAR基因的T细胞(正常T细胞)与肿瘤细胞共同培养
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山东省实验中学2027届高三第一次诊断性考试
生物试题
注意事项:
1.答卷前,考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述,正确的是( )
A. 线粒体能合成多种酶,使得葡萄糖能在线粒体中彻底氧化分解
B. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
C. 内质网中的酶可对新生肽链进行加工,是分泌蛋白加工与运输的场所
D. 核糖体中有相应的酶,可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端
【答案】C
【解析】
【详解】A、葡萄糖氧化分解的第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖不能进入线粒体参与反应,且线粒体仅能合成部分自身所需的酶,并非多种酶都在线粒体合成,A错误;
B、溶酶体不具备合成蛋白质的功能,其内的水解酶本质为蛋白质,在核糖体合成,经内质网、高尔基体加工后转运到溶酶体中,B错误;
C、内质网是分泌蛋白加工与运输的场所,其含有的相关酶可对核糖体合成的新生肽链进行折叠、糖基化等加工操作,C正确;
D、将氨基酸结合到特定tRNA的3′端的过程发生在细胞质基质中,由细胞质基质中的氨基酰-tRNA合成酶催化,核糖体是催化氨基酸脱水缩合形成肽链的场所,不催化该过程,D错误。
2. 关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A. 苏丹Ⅲ易溶于脂肪,使脂肪呈现橘黄色
B. NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中用法不同
C. 撕取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,用高倍显微镜观察叶绿体中的基粒
D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
【答案】C
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ是脂溶性染料,易溶于脂肪,可将脂肪染成橘黄色,A正确;
B、还原糖检测用的斐林试剂需将NaOH和CuSO₄等量混匀后加入,且需要水浴加热;蛋白质检测用的双缩脲试剂需先加NaOH创造碱性环境,再加少量CuSO₄,二者用法不同,B正确;
C、高倍光学显微镜仅能观察到叶绿体的整体形态和分布,叶绿体中的基粒属于亚显微结构,必须借助电子显微镜才能观察到,C错误;
D、酸性重铬酸钾为强氧化剂,橙色的酸性重铬酸钾可被酒精、葡萄糖等还原性物质还原,变为灰绿色,D正确。
3. 成熟植物细胞具有大液泡,其内细胞液含有多种水解酶,在显微镜下可观察到细胞液内悬浮有不完整的线粒体及内质网碎片;低温条件下,细胞液中糖分增加,有利于花青素的形成,提高植物的抗寒能力。下列说法错误的是( )
A. 液泡与叶绿体中的色素均可以用无水乙醇来提取,并用层析法分离
B. 植物细胞的液泡有类似溶酶体的功能,能够吞噬衰老、损伤的细胞器
C. 大液泡使植物细胞与其外界环境构成渗透系统,调节细胞的吸水机能
D. 低温在破坏叶绿素的同时促进细胞液中花青素的生成,出现叶片变红现象
【答案】A
【解析】
【分析】液泡主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液,化学成分包括有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等,有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
【详解】A、细胞液中的色素属于水溶性色素,不可用无水乙醇来提取,叶绿体中的色素是脂溶性的色素,可以用无水乙醇来提取,并用层析法分离,A错误;
B、据题意可知,液泡内的细胞液含有多种水解酶,在显微镜下可观察到细胞液内悬浮有不完整的线粒体及内质网碎片,据此推测植物细胞的液泡有类似溶酶体的功能,能够吞噬衰老、损伤的细胞器,B正确;
C、大液泡的液泡膜与细胞膜和二者之间的细胞质等一起构成原生质层(相当于一层半透膜),使植物细胞与其外界环境构成渗透系统,调节细胞的吸水机能,C正确;
D、据题意可知,低温条件下,细胞液中糖分增加,有利于花青素的形成,提高植物的抗寒能力,故低温在破坏叶绿素的同时促进细胞液中花青素的生成,出现叶片变红现象,D正确。
故选A。
4. 球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。分子表面有空穴,一般是结合底物、效应物等物质和行使生物功能的活性部位。下列叙述错误的是( )
A. 球状蛋白的空间结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关
B. 不同球状蛋白的功能不同根本原因是控制其合成的DNA碱基序列不同
C. 细胞质基质中的某些酶、血清中的抗体可能属于球状蛋白
D. 高温可使球状蛋白部分肽键断裂导致蛋白质变性,空间结构改变
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序,以及肽链的盘曲、折叠方式和形成的空间结构有关,球状蛋白的空间结构同样受这些因素影响,A正确;
B、蛋白质由DNA控制合成,不同球状蛋白功能不同的根本原因是控制其合成的DNA碱基序列不同,B正确;
C、细胞质基质中行使催化功能的酶、血清中的免疫球蛋白(抗体)都符合球状蛋白的结构与功能特征,可能属于球状蛋白,C正确;
D、高温仅会破坏蛋白质的空间结构导致蛋白质变性,不会使肽键断裂,肽键断裂需要蛋白酶、肽酶的催化或强酸强碱长时间水解等条件,D错误。
5. 高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,经图中①②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度,缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A. 高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高
B. G改变构象后与Ca2+结合,将其从胞外转运至胞内
C. 图示存在M蛋白磷酸化,该过程伴随着能量转移及空间结构改变
D. 过程②说明质膜蛋白数量可变,这与质膜功能有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、M蛋白将细胞质基质的Mn2+转运至液泡需要消耗ATP,属于主动运输,主动运输为逆浓度梯度运输,因此液泡内Mn2+浓度高于细胞质基质,A正确;
B、G是Ca2+通道蛋白,通道蛋白转运物质时不需要与被转运的离子结合,B错误;
C、M蛋白磷酸化过程中,ATP水解产生的磷酸基团转移到M蛋白上,伴随能量转移,同时蛋白磷酸化会导致其空间结构改变,C正确;
D、过程②为细胞膜上的N蛋白通过胞吞作用进入细胞,使细胞膜上N蛋白数量减少,说明质膜蛋白数量可变,该过程可减少Mn2+进入细胞,与质膜控制物质进出的功能相适应,D正确。
6. 蓝细菌生活环境中溶解态的CO2浓度低,且扩散慢,极大地限制了其光合作用,有些种类进化出了摄取HCO3-转化为CO2进行光合作用的方式。下列相关叙述正确的是( )
A. 蓝细菌若从环境中摄取HCO3-需要线粒体供能
B. 发菜属于蓝细菌,其细胞内有与光合作用有关的叶绿素和藻蓝素
C. 蓝细菌光合作用形成的C3和细胞呼吸第一阶段形成的丙酮酸的元素组成相同
D. CO2浓度倍增未使光合作用速率倍增可能是固定CO2需要的ATP、NADPH不足
【答案】B
【解析】
【详解】A、蓝细菌属于原核生物,细胞内仅含有核糖体一种细胞器,没有线粒体,其生命活动的能量由细胞质基质中的呼吸作用提供,A错误;
B、发菜属于蓝细菌,为原核生物,没有叶绿体,但细胞内含有与光合作用有关的叶绿素和藻蓝素,可进行光合作用,B正确;
C、光合作用形成的C3是三碳磷酸化合物,含有C、H、O、P元素,细胞呼吸第一阶段形成的丙酮酸仅含有C、H、O三种元素,二者元素组成不同,C错误;
D、固定CO2的过程不需要ATP、NADPH,D错误。
7. 一个肿瘤中常有两种癌细胞,一种是以糖酵解为主要产能方式,另一种是以线粒体氧化为主要产能方式,其中TCA循环又称三羧酸循环,发生在线粒体基质。MCT1、MCT4为乳酸-H+共转运载体,研究发现多种癌细胞高表达MCT1、MCT4载体,连接两种癌细胞,形成协同代谢,促进肿瘤的发生与发展,如图所示。相关叙述错误的是( )
A. 糖酵解过程中产生的NADH的量低于TCA循环
B. 理论上A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型
C. 在线粒体内发生的三羧酸循环消耗O2量等于产生CO2量
D. MCT1、MCT4共转运乳酸和H+能调节胞内pH和代谢平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A、1 分子葡萄糖经过糖酵解生成 2 分子 NADH,而后续进入 TCA 循环后产生的 NADH 总量更多,因此糖酵解产生的 NADH 量低于 TCA 循环,A正确;
B、A型癌细胞只通过糖酵解释放少量能量,B型癌细胞能进行TCA循环产生更多能量,则为了正常的生命活动,A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型,B正确;
C、三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段,该过程产生CO2,不消耗O2,O2的消耗发生在有氧呼吸第三阶段,C错误;
D、MCT1将乳酸和H+运入细胞,MCT4将乳酸和H+运出细胞,MCT1、MCT4载体连接两种癌细胞,形成协同代谢,通过转运乳酸和H+能调节胞内pH和代谢平衡,D正确。
8. 图1中的阴影部分表示茎尖在细胞周期中不同核DNA含量的细胞占细胞总数的相对值。图2为茎尖细胞有丝分裂过程中,一对姐妹染色单体(a、b)的横切面变化及运行路径,①→②→③表示a、b位置的依次变化路径,据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 纺锤丝牵引染色体运动使着丝粒排列在赤道板上发生在图1的①
B. 图1中处于②时期的细胞可能会大量利用T和U
C. 图1中③时期细胞核内的主要变化是DNA复制和有关蛋白质合成
D. 图2的②→③过程中,同源染色体对数由2N变为4N
【答案】A
【解析】
【详解】A、着丝粒排列在赤道板上是有丝分裂中期的特征,该时期细胞DNA含量为4N,对应图1的①,A正确;
B、图1②为G₁期,该时期主要合成RNA和相关蛋白质,会大量利用RNA特有的碱基U,而碱基T是DNA复制的原料,仅在S期大量利用,B错误;
C、图1③为S期,细胞核内的主要变化是DNA复制,有关蛋白质的合成场所是细胞质中的核糖体,不属于细胞核内的变化,C错误;
D、图2②→③为有丝分裂后期,着丝粒分裂、染色体数目加倍,若二倍体生物体细胞染色体数为2N,原本同源染色体对数为N,后期同源染色体对数变为2N,不会出现由2N变为4N的情况,D错误。
9. 下列有关细胞生命历程的说法错误的项数是( )
①原核细胞中没有染色体,不能进行有丝分裂,只能进行无丝分裂
②细胞生长过程中,相对表面积增大,细胞膜的物质运输效率增大
③细胞分化过程中,核遗传物质没有发生改变,但蛋白质的种类有变化
④有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
⑤衰老的细胞内多种酶活性降低,染色质收缩,细胞核体积变小,但有的基因还在表达
⑥细胞的分裂、分化、衰老、凋亡对生物体均有积极的意义
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
【答案】B
【解析】
【详解】①无丝分裂是真核细胞特有的分裂方式,原核细胞没有染色体,不能进行有丝分裂和无丝分裂,其分裂方式为二分裂,①错误;
②细胞生长过程中细胞体积增大,相对表面积(表面积/体积)减小,细胞膜的物质运输效率随之降低,②错误;
③细胞分化的实质是基因的选择性表达,核遗传物质不发生改变,但不同细胞选择性表达的基因不同,因此蛋白质的种类有变化,③正确;
④激烈的细胞自噬会过度降解细胞自身的结构组分,超出细胞耐受范围时可诱导细胞凋亡,④正确;
⑤衰老细胞的特征包括细胞内多种酶活性降低、染色质收缩、细胞核体积增大,与衰老调控相关的基因仍可表达,⑤错误;
⑥细胞的分裂、分化、衰老、凋亡都是细胞正常的生命历程,对生物体的生长发育、稳态维持等均有积极意义,⑥正确。
综上,ACD错误,B正确。
10. 某动物有丝分裂中期的单附着染色体(染色体的着丝粒只与一侧的星射线相连)会延缓后期起始,直至其与两极星射线相连并正确排列于赤道板。该过程受Mad2蛋白监控,前期和错误排列的中期染色体上有Mad2,正确排列的中期染色体上则没有。用玻璃微针模拟施加来自对极的正常拉力,细胞会进入后期。下列说法错误的是( )
A. 细胞分裂能否进入到后期可能与来自两极星射线的均衡拉力有关
B. Mad2蛋白的合成以及结合到着丝粒上发生于有丝分裂的前期
C. Mad2蛋白功能异常,细胞在染色体错误排列时可继续进入分裂后期
D. 癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与监控缺失有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干信息显示,对单附着染色体模拟施加来自对极的正常拉力后细胞会进入后期,说明细胞分裂进入后期与两极星射线的均衡拉力有关,A正确;
B、有丝分裂过程中,相关蛋白质的合成主要发生在间期的G₁、G₂期,且题干明确错误排列的中期染色体上也存在Mad2,说明Mad2结合到着丝粒不只是发生在前期,B错误;
C、Mad2蛋白的功能是监控染色体的排列状态,阻滞染色体错误排列的细胞进入后期,若其功能异常,染色体错误排列时细胞可继续进入分裂后期,C正确;
D、癌细胞的染色体排布异常时仍能继续分裂,可能是Mad2蛋白介导的监控机制缺失,无法阻滞错误的分裂进程,D正确。
11. 为解决人类卵巢早衰引发的不孕不育,研究者将皮肤细胞或成纤维细胞核移植至去核卵母细胞中,去核卵母细胞细胞质中的某些物质可使G1期皮肤细胞或成纤维细胞跳过DNA复制阶段,直接进入分裂状态,获得“类卵细胞”。该过程如图所示(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A. 图中“?期”代表减数分裂Ⅱ中期,此时染色体有23条
B. 正常“类卵细胞”形成过程中,染色体组的数量变化是2→1→2→1
C. “类卵细胞”在形成过程中可发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合
D. 异常“类卵细胞”形成原因可能有同源染色体未分离或姐妹染色单体未分离
【答案】C
【解析】
【详解】A、图示过程中体细胞核移植到去核卵母细胞后进行减数分裂样分裂,不存在减数第二次分裂,因此“?期”不可能是减数分裂Ⅱ中期,且该时期细胞中染色体数目为46条,A错误;
B、题干明确该过程跳过DNA复制阶段,因此染色体无姐妹染色单体形成,分裂过程仅发生同源染色体分离、细胞一分为二,染色体组数量变化为2→1,,B错误;
C、类卵细胞形成过程中存在同源染色体分离、非同源染色体自由组合的行为,因此会发生等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合,C正确;
D、该过程未进行DNA复制,不存在姐妹染色单体,因此异常类卵细胞形成的原因只能是同源染色体未分离,不可能是姐妹染色单体未分离,D错误。
12. 一对表型正常的夫妇生育了一个单基因引发的遗传病患儿。为避免再生育该病患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测。结果如下图,电泳条带表示该对基因经限制酶切割后产生的片段。下列相关叙述错误的是( )
A. 形成第一极体时,细胞质不均等分裂
B. 该遗传病患儿的性别一定是男孩
C. 只有移植受精卵1才能得到不患病的胎儿
D. 与受精卵1对应的第一极体同时含有两种条带的原因最可能是基因重组
【答案】C
【解析】
【详解】A、初级卵母细胞减数第一次分裂形成第一极体时,细胞质不均等分裂,A正确;
B、一对表现型正常的夫妇生育了一个单基因引发的遗传病患儿,说明为隐性遗传病,根据电泳条带判断该病为伴 X 染色体隐性遗传病。父方只有正常基因(XA),没有致病基因Xa;若生育患病女儿,基因型为XaXa,必须从父亲获得Xa,但父亲不携带致病基因,因此女儿不可能患病,患儿一定是男孩(XaY),B正确;
C、受精的时候第一极体来不及进行分裂就退化了,第二极体是次级卵母细胞进行减数第二次分裂产生的,未发生交叉互换时其基因型与卵细胞一致。受精卵1对应的第一极体有两种条带说明发生了交叉互换,对应卵细胞基因型可能为XA或Xa;受精卵2对应的极体只有一条条带说明未发生交叉互换,对应卵细胞携带正常基因XA受精时,如果卵细胞Xa和含XA的精子结合,子代基因型XAXa,表现正常;只有卵细胞Xa和 Y 精子结合时子代才会患病,因此受精卵1和2均可能发育为不患病胎儿,C错误;
D、卵原细胞基因型XAXa,若无交叉互换,第一极体只能携带其中一种基因,电泳只会出现1种条带。该第一极体同时出现两种条带,最可能是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换(属于基因重组),使一条染色体的两条姐妹染色单体上同时存在正常基因和致病基因,D正确。
13. 已知棉花纤维的棕色和白色分别受基因A、a控制。为制备抗虫棉,科研人员从自然界生物中筛选了抗棉铃虫基因B,通过基因工程方法将两个B基因导入棉花细胞的染色体上。为研究B基因插入染色体上的位置,让转基因棉花(AaBB)自交。不考虑其他变异,下列说法错误的是( )
A. 若子代中白色不抗虫个体的比例为1/16,则两个B基因在同一条染色体上
B. 若子代中棕色抗虫个体的比例为1/2,则两个B基因与a基因在同一条染色体上
C. 若子代全部个体均表现为抗虫性状,则两个B基因在一对同源染色体上
D. 若子代中棕色不抗虫个体占3/64,则两个B基因分别存在于除A/a所在同源染色体的任意非同源染色体上
【答案】A
【解析】
【详解】A、若子代中白色不抗虫的比例为1/16,说明产生白色和不抗虫的比例均为1/4,两个B基因可能在A/a基因所在染色体之外的同一条染色体上,也可能一个B基因与A基因在一条染色体上,而另一个B基因在A/a基因所在染色体之外的一条非同源染色体上,A错误;
C、若子代全部个体均表现为抗虫性状,说明亲本AaBB产生的配子均含B基因,则两个B基因应在一对同源染色体上,减数第一次分裂时同源染色体分离,最终形成的配子中只含有一个B基因,C正确;
BD、若两个B基因与a基因在同一条染色体上,则AaBB产生的配子类型和比例为aBB∶A=1∶1,自交后代基因型及比例为aaBBBB∶AaBB∶AA=1∶2∶1,其中棕色抗虫个体(AaBB)的比例为1/2,若两个B基因与A基因在同一条染色体上,则AaBB产生的配子类型和比例为ABB∶a=1∶1,即AaBB自交后代棕色抗虫个体的比例为3/4,若一个B基因与A基因在一条染色体上,而另一个B基因在A/a基因所在染色体之外的一条非同源染色体上,则AaBB自交后代棕色抗虫个体的比例为3/4,白色抗虫个体所占比例为3/16,白色不抗虫个体所占比例为1/16,不会出现棕色不抗虫个体;若一个B基因与a基因在一条染色体上,而另一个B基因在A/a基因所在染色体之外的一条非同源染色体上时,AaBB自交后代中出现棕色不抗虫个体的比例为1/4×1/4=1/16,棕色抗虫个体的比例为3/4-1/16=11/16,若两个B基因存在于无A、a基因的非同源染色体上,则子代中棕色比例是3/4,不抗虫的比例是1/16,子代中棕色不抗虫个体占3/64,子代中棕色抗虫个体的比例为3/4×15/16=45/64,因此若子代中棕色抗虫个体的比例为1/2,则两个B基因与a基因在同一条染色体上;若子代中棕色不抗虫个体占3/64,则两个B基因只能是存在于无A、a基因的非同源染色体上,B正确;D正确。
14. 菠菜(2n=12)性别决定方式为XY型。菠菜根的白色与红色由基因A/a控制,茎的分枝和不分枝由基因B/b控制。科研人员进行了如下两组杂交实验,两对基因均不位于Y染色体。下列叙述正确的是( )
组别
亲本杂交组合
子代
实验一
根白色茎分枝(♀)×根红色茎不分枝(♂)
根红色茎分枝(♂):根红色茎分枝(♀)=1∶1
实验二
根红色茎不分枝(♀)×根白色茎分枝(♂)
根红色茎分枝(♀):根红色茎不分枝(♂)=1∶1
A. 根红色、茎不分枝为显性性状
B. 由实验二可知B/b位于常染色体上
C. 实验一的子代中,根红色、茎分枝(♂)的基因型为BbXAY
D. 若实验二的子代雌、雄个体杂交,后代雌性个体中纯合子的比例为1/4
【答案】D
【解析】
【详解】 A、根的颜色:两组实验正反交子代全为根红色,说明根红色为显性性状,且A/a位于常染色体; 茎的性状:实验二子代雌性全为茎分枝、雄性全为茎不分枝,性状与性别相关,说明B/b位于X染色体,且实验一子代全为茎分枝,说明茎分枝为显性性状,A错误;
B、实验二茎的性状表现出交叉遗传特点,说明B/b位于X染色体,不是常染色体,B错误;
C、实验一亲本根白色(aa,♀)×根红色(AA,♂),子代根的基因型均为Aa;亲本茎分枝(XBXB,♀)×茎不分枝(XbY,♂),子代雄性茎的基因型为XBY,因此实验一子代根红色茎分枝♂的基因型为AaXBY,C错误;
D、实验二子代雌个体基因型为AaXBXb,雄个体基因型为AaXbY,二者杂交:常染色体Aa×Aa后代纯合子(AA、aa)占1/2;雌性后代的X染色体来自父本的为Xb,来自母本的为XB或Xb,X染色体纯合(XbXb)的比例为1/2,因此后代雌性个体中纯合子比例为1/2×1/2=1/4,D正确。
15. 某自花传粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,A对a、B对b为完全显性,其中A基因控制红色色素的合成,B基因控制紫色色素的合成,无两种色素时呈白色,A、B同时存在时两基因均不能表达。高茎和矮茎为另一对相对性状,受等位基因D/d控制。已知某种类型的配子存在致死效应。下图表示该植物的杂交实验,下列说法错误的是( )
A. D/d与A/a、B/b之间遵循自由组合定律
B. F2花色分离比出现的原因可能是Ab的雄配子或雌配子致死
C. 仅考虑A/a、B/b两对等位基因,F2白色花的基因型有5种,F2白色花中自交后代不发生性状分离的个体占比为1/4
D. F2中高茎红色花个体自交,后代表型及比例为高茎红色花∶高茎白色花∶矮茎红色花∶矮茎白色花=5∶5∶1∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A、F2中高茎:矮茎=(3+9+24):(1+3+8)=36:12=3:1,说明D/d这对基因的性状分离是典型的杂合子自交结果;同时花色的表型比例为红色:紫色:白色=(3+1):(9+3):(24+8)=1:3:8,为9:3:3:1的变形,即花色和茎高的表型比例可以自由组合拆分,说明D/d与A/a、B/b之间遵循自由组合定律,A正确;
B、根据题意,自花传粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,A对a、B对b为完全显性,其中A基因控制红色色素的合成,B基因控制紫色色素的合成,无两种色素时呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构而无法继续表达,即红色为A-bb,紫色为aaB-,白色为A-B-和aabb。仅考虑A/a、B/b两对基因,正常情况下AaBb自交后代的基因型比例应为9A-B-:3A-bb:3aaB-:1aabb,对应表型及比例为A-B-(白色):A-bb(红色):aaB-(紫色):aabb(白色)=9:3:3:1,合并后白色:红色:紫色=10:3:3。但本题中F2花色的实际比例为白色:红色:紫色=(24+8):(3+1):(9+3)=32:4:12=8:1:3,对比正常比例,红色(A-bb)的占比从3份变为1份,说明基因型AAbb的个体消失,可推知是Ab的雄配子或雌配子致死,导致无法产生AAbb的后代,该结果符合题中的花色分离比,B正确;
C、仅考虑A/a、B/b两对等位基因,F1为AaBb,由于Ab雌配子(或雄配子)致死,F2的基因型及比例为AABB:AaBB:AABb:AaBb:Aabb:aaBB:aaBb:aabb=1:2:1:3:1:1:2:1,其中白色花的基因型及比例为AABB:AaBB:AABb:AaBb:aabb=1:2:1:3:1,共5种;其中自交后代不发生性状分离的个体为AABB、AABb、aabb,共3份,占白色花总数的3/8,因此C选项表述错误,C错误;
D、F2中高茎红色花个体(D-Aabb)自交,单独考虑每一对相对性状,红花的基因型为Aabb,若Ab雄配子致死,则其产生的雌配子为Ab:ab=1:1、可育雄配子仅为ab;若Ab雌配子致死,则其产生的雄配子为Ab:ab=1:1、可育雌配子仅为ab,两种情况自交后代表型及比例均为红色花:白色花=1:1;考虑高茎,基因型为1/3DD、2/3Dd,自交后代高茎∶矮茎=5∶1,综合考虑,后代表型及比例为高茎红色花∶高茎白色花∶矮茎红色花∶矮茎白色花=5∶5∶1∶1,D正确。
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. 为探究温度对乳糖酶活性的影响,研究人员开展了相关实验,检测并计算各组温度下的相对酶活性和残余酶活性(残余酶活性指酶在经过特定温度处理后,仍然保留的催化活性,能反映酶的热稳定性),结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的自变量是温度,无关变量包括pH、酶浓度等
B. 为获得曲线b中的数据,测试温度应为酶促反应的最适温度
C. 该酶在50℃左右时具有最高活性,但需要在低温下长期保存
D. 据图推测,工业生产中该酶使用的最佳温度约为50℃
【答案】D
【解析】
【详解】A、本实验目的是探究温度对乳糖酶活性的影响,自变量为温度,pH、酶浓度、底物浓度等均属于会影响实验结果但不是本实验研究的变量,即无关变量,A正确;
B、残余酶活性是酶经过特定温度处理后保留的催化活性,为排除测试温度对结果的干扰,保证单一变量,测试时应统一在酶促反应的最适温度下进行测定,B正确;
C、由曲线a可知该酶相对活性在50℃左右达到最高,即最适温度约为50℃;低温仅抑制酶活性、不会破坏酶的空间结构,因此酶适合在低温下长期保存,C正确;
D、工业生产不仅需要酶有较高的催化活性,还需要酶具有较好的热稳定性(残余酶活性高),以降低生产成本。50℃时虽然酶相对活性最高,但残余酶活性极低,酶很容易失活,不适合工业生产,最佳温度应选择相对活性较高且残余酶活性也高的45℃左右,D错误。
17. 将小麦幼苗置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内进行相关实验探究,测得数据如图甲所示。将该植株置于一定实验条件下研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响,测得数据如图乙所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲图中N点时,小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率
B. 甲图中第15-45min,叶绿体通过光反应产生的O2量为6×10-7mol
C. 乙图中,22℃和30℃时该植株真正光合速率大致相同,但积累的有机物量不同
D. 乙图中,38℃时光合与呼吸速率相等,该植株对环境CO2的吸收量为3μmol/h
【答案】AD
【解析】
【详解】A、甲图N点时密闭容器内O2含量不再变化,代表整株小麦的总光合作用速率等于整株的总呼吸作用速率。但小麦存在一些无法进行光合作用的细胞(如根部细胞等),因此此时叶片细胞的总光合作用速率远大于自身的呼吸作用,A错误;
B、甲图中第15-45min,容器内O2的净释放量为(8-4)×10-7=4×10-7mol;第0-15min,小麦处于黑暗中,只进行呼吸作用,密闭容器内的O2含量从初始的5×10-7mol下降到4×10-7mol,15min的呼吸作用耗氧量为1×10-7mol,因此在15-45min,30min的呼吸作用耗氧量为2×10-7mol。这段时间内叶绿体通过光反应产生的O2量=O2净释放量+呼吸作用消耗的O2量=4×10-7+2×10-7=6×10-7mol,B正确;
C、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。由乙图可知,22℃和30℃时该植株真正光合速率大致相同,但呼吸速率不同,因此二者的净光合速率不同,故积累的有机物量不同,C正确;
D、乙图中,38℃时该植株的真正光合速率与呼吸速率相等,净光合速率=0μmol/h,表现为既不从环境中吸收CO2,也不向环境中释放CO2,即该植株对环境CO2的吸收量为0μmol/h,D错误。
18. 某生物兴趣小组以酵母菌作为实验材料,以葡萄糖作为能量来源,在一定条件下,通过控制氧气浓度的变化,得到了酵母菌进行细胞呼吸时二氧化碳产生速率(Ⅰ)、氧气消耗速率(Ⅱ)以及酒精产生速率(Ⅲ)随着时间变化的三条曲线,实验结果如图所示,t1时刻,Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合,S1、S2、S3、S4分别表示各曲线围成的面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验,实验装备和条件不变,得到乳酸产生速率(Ⅳ)的曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 在t1时刻,由于氧气浓度较高,无氧呼吸消失
B. 若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ完全重合,则0~t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等
C. 若S2∶S3=2∶1、S4∶S1=8∶1,0~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为3∶1
D. 如果改变温度条件,t1会左移或右移,但是S1和S2的值始终相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A、t1时刻,酒精产生速率为0 ,Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合,即只进行有氧呼吸,无氧呼吸消失,A正确;
B、乳酸菌进行无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol乳酸,酵母菌无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol酒精,若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ完全重合,说明酵母菌和乳酸菌进行无氧呼吸且乳酸和酒精的产生速率相等,但酵母菌同时进行有氧呼吸,则0~t1时间段酵母菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量大于乳酸菌,B错误;
C、S1+S3是酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳的量,S3+S2是酵母菌无氧呼吸产生酒精的量,酵母菌无氧呼吸产生的酒精和二氧化碳的量是相同的,因此S1=S2,若S2:S3=2:1、S4:S1=8:1时,则S4:S2=8:1,有氧呼吸产生的CO2=S2+S4=9S2,无氧呼吸产生的CO2=S2+S3=1.5S2,有氧呼吸产生的CO2:无氧呼吸产生的CO2=6:1,有氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生6mol二氧化碳,无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳,因此0~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2:1,C错误;
D、如果改变温度条件,酶的活性会升高或降低,t1会左移或右移,,0~t1产生的CO2=S1+S2+S3+S4,无氧呼吸产生的酒精量与无氧呼吸产生的二氧化碳量相同,即无氧呼吸产生的CO2=S2+S3,有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量,即有氧呼吸产生的CO2=S2+S4,即S1+S2+S3+S4=S2+S3+S2+S4,即S1和S2的值始终相等,D正确。
19. 用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记情况。已知该精原细胞进行减数分裂过程中只发生一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 造成图中结果的原因可能是减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离
B. T2时期的细胞中最多出现3种颜色的6个荧光位点
C. T3时期的细胞中可出现3种颜色的3个荧光位点
D. 该精原细胞形成的四个精细胞染色体数目均异常
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、果蝇(2N=8)即正常体细胞中含有8条染色体,但由于T2时期①、②、③的数量分别是5、10、10,说明减数第一次分裂后期出现了异常,一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去,产生了染色体数为3和5的两个次级精母细胞,A错误;
B、T2可以表示减数第二次分裂的细胞,染色体数目多了一条,可能是一对同源染色体未正常分离,A、a和B所在的染色体进入同一细胞,则T2时期的某个细胞中最多出现3种颜色的6个荧光位点,B正确;
C、果蝇(2N=8)即正常体细胞中含有8条染色体,但由于T2时期①、②、③的数量分别是5、10、10,说明减数第一次分裂后期出现了异常,一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去,产生了染色体数为3和5的两个次级精母细胞。用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,T3时期可以表示减数分裂形成的精细胞,可能是含有A和a的同源染色体没分开,和XB一起进入同一个次级精母细胞,进而进入同一个精细胞中,可能出现3种颜色的3个荧光位点,C正确;
D、果蝇(2N=8)即正常体细胞中含有8条染色体,但由于T2时期①、②、③的数量分别是5、10、10,说明减数第一次分裂后期出现了异常,一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去,产生了染色体数为3和5的两个次级精母细胞,它们进行正常的减数第二次分裂,最终形成的4个精子染色体数分别是3、3、5、5,没有一个精子的染色体数是正常的,D正确。
20. 如图为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,其中一种致病基因位于X染色体上。已知甲病正常人群中携带者占1/3,且含甲病基因的雄配子半数致死,雌配子正常;其中Ⅰ1所生女儿一定携带乙病致病基因,家系中无基因突变发生。下列有关叙述正确的是( )
A. Ⅱ6体细胞可同时含有2个甲病基因和2个乙病基因
B. Ⅱ7和Ⅱ8产生后代患甲病的概率是1/6
C. Ⅱ6与Ⅲ12基因型相同的概率为2/3
D. Ⅲ10和人群中正常男性结婚,生育一个两病皆患的男孩概率为1/88
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、由图可知,Ⅱ5和Ⅱ6不患甲病,但他们的女儿Ⅲ10患甲病,表明甲病为常染色体隐性遗传病;Ⅰ1患有乙病,且Ⅰ1所生女儿一定携带乙病致病基因,表明乙病为伴X染色体隐性遗传病。设控制甲病的一对等位基因为A、a,控制乙病的一对等位基因为B、b,因此Ⅲ10关于甲病的基因型为aa,可推出Ⅱ6的基因型为AaXBXb,当其体细胞处于有丝分裂的前期、中期、后期时,含有2个甲病基因和2个乙病基因,A正确;
B、Ⅱ7和Ⅱ8关于甲病的基因型均为Aa,Ⅱ7产生a配子的概率为1/2,又由于雄配子a中一半致死,所以在存活的配子中A:a=2:1,后代患甲病的概率是1/3×1/2=1/6,B正确;
C、甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ7的基因型为AaXbY,Ⅱ8的基因型为AaXBXb,Ⅲ12的基因型为A_XBXb,由于含甲病基因的雄配子半数致死,所以致死的a占1/4,存活的a占1/4,而且雄配子A占2/4,所以在存活的雄配子中A:a=2:1。Ⅱ8产生A的卵细胞概率为1/2,产生a的卵细胞概率为1/2,则Ⅲ12的基因型为AaXBXb的概率为1/2×2/3 +1/2×1/3=1/2,AAXBXb 的概率为1/2×2/3=1/3,故Ⅲ12的基因型AaXBXb和AAXBXb的比例为3:2,Ⅱ6的基因型为AaXBXb,Ⅱ6与Ⅲ12基因型相同的概率为3/5,C错误;
D、Ⅲ10的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,人群中正常男性的基因型为1/3AaXBY,2/3AAXBY,Ⅲ10产生a配子的概率为1,人群中正常男性产生a配子的概率为1/3×1/2=1/6,又由于雄配子a中一半致死,所以致死的a占1/12,存活的a占1/12,那么A占10/12,所以在存活的配子中A:a=10:1,说明男性产生a的精子概率为1/11,所以子代患甲病的概率=1/11×1=1/11,患乙病的概率为1/2×1/4=1/8,生育一个两病兼患男孩的概率为1/11×1/8=1/88,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 玉米是C4植物,在高温、强光照和干旱条件下仍然具有较高的光合效率。下图表示玉米的光合作用和光呼吸过程,其中Rubisco酶为双功能酶:CO2浓度高时,倾向于催化五碳糖与CO2反应;O2浓度高时,倾向于催化五碳糖与O2反应并释放CO2(即光呼吸)。据图回答下列问题:
注:PEP羧化酶固定CO2的效率远高于Rubisco酶
(1)分离玉米叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸条上扩散速度最快的色素是__________,其主要吸收__________光。
(2)玉米细胞中能固定CO2的酶是__________,在高温条件下气孔关闭导致空气中的CO2不易进入细胞时,维管束鞘细胞仍能进行CO2的固定,此时CO2的来源有__________(答出三点)。
(3)光呼吸会__________(填“降低”“促进”或“不影响”)光合作用效率,据题推测,C4植物能显著降低光呼吸强度的原因是__________。
(4)C3植物水稻较玉米的光呼吸强度大,造成显著损耗。我国科研团队通过转基因技术,引入细菌来源的多种酶到水稻叶绿体中,构建了一条全新光呼吸旁路,绕过天然光呼吸的高耗能过程,使水稻产量显著增加。为保证相关酶在水稻中稳定表达并发挥作用,进行了两项优化:
①密码子优化:将细菌基因的密码子替换为水稻偏好的密码子,目的是__________。
②肽段的融合:通过基因融合的手段,在酶蛋白N端添加特定的信号肽。若信号肽设计失误,则酶蛋白滞留细胞质基质中,无法发挥作用。推测信号肽的作用是__________。
【答案】(1) ①. 胡萝卜素 ②. 蓝紫光
(2) ①. PEP羧化酶、Rubisco酶 ②. 细胞呼吸(有氧呼吸)释放、C4(四碳化合物)脱羧释放、光呼吸释放
(3) ①. 降低 ②. PEP羧化酶对CO2的亲和力较高,能固定更多的CO2,使维管束鞘细胞中CO2浓度较高,提高CO2/O2比值,抑制光呼吸(或:可减少O2对Rubisco酶的竞争,抑制光呼吸)
(4) ①. 提高翻译效率,增加酶蛋白表达量 ②. 引导酶蛋白进入叶绿体
【解析】
【小问1详解】
分离色素时,随层析液在滤纸条上扩散速度最快的色素是胡萝卜素,其主要吸收蓝紫光。
【小问2详解】
玉米细胞中能固定CO2的酶是PEP羧化酶和Rubisco酶;高温气孔关闭时,维管束鞘细胞固定的CO2的来源有:叶肉细胞中C4(四碳化合物)分解产生的CO2、细胞呼吸(呼吸作用)产生的CO2、光呼吸释放的CO2。
【小问3详解】
光呼吸消耗五碳糖、释放CO2,会消耗光合作用的中间产物,消耗能量,因此降低光合作用效率,结合题干信息可知,PEP羧化酶对CO2的亲和力较高,能固定更多的CO2,使维管束鞘细胞中CO2浓度较高,可减少O2对RuBP羧化酶的竞争,从而抑制光呼吸。
【小问4详解】
①密码子是mRNA上编码氨基酸的三个相邻碱基,将细菌基因中的密码子替换为水稻所偏好的密码子,目的是(匹配水稻翻译系统)使目的基因在水稻中正确、高效翻译,提高目标基因的表达水平,从而增加合成酶的量,进而更有效地构建光呼吸旁路。
②在酶蛋白的N端添加特定的信号肽后,酶蛋白就能进入叶绿体并发挥其作用。但如果信号肽的设计有误,酶蛋白就会滞留在细胞质基质中而无法发挥作用。据此推断,信号肽的作用就是引导酶蛋白进入叶绿体。
22. 水稻为雌雄同花,已知水稻的叶形、株高、育性分别由三对等位基因A/a、B/b、M/m控制,野生型表现为宽叶高秆雄性可育。为获得宽叶高秆雄性不育的个体用于杂交育种,现将野生型水稻植株甲与窄叶矮秆雄性不育突变体水稻植株乙杂交,F1表型为宽叶矮秆雄性可育,F1自交得F2,F2的表型及比例为宽叶矮秆雄性可育∶宽叶矮秆雄性不育∶宽叶高秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性不育∶窄叶高秆雄性可育=6∶3∶3∶2∶1∶1。不考虑突变、互换。回答下列问题:
(1)突变体水稻植株乙的基因型为__________。上述杂交实验F2中并没有出现所需的宽叶高秆雄性不育个体,据此在图1中画出植株F1的三对等位基因A/a、B/b、M/m的具体位置关系_________(注:用“”形式表示,其中竖线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。若让F2中雄性可育株自由交配,子代高秆与矮秆之比为__________。
(2)SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复),不同品种的同源染色体上的SSR重复次数也不同,可用于基因定位。为了对水稻的叶形基因A/a进行染色体定位,对植株甲、乙、F1和F2提取DNA,表型一致的DNA作混合样本,用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记,电泳结果如图2所示。
据电泳结果推测,A/a基因位于__________号染色体上,理由是____________________。进一步对本实验F2中某宽叶个体该染色体上的SSR进行扩增检测,电泳后会出现__________条电泳条带。
(3)植物的杂种后代往往具有强大的杂种优势。正常情况下利用雄性不育株系培育的杂交水稻需要每年制种,通过水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)可解决这一问题。水稻无融合生殖受两对基因控制:含基因E的植株形成雌配子时,减数分裂Ⅰ时同源染色体移向同一极,减数分裂Ⅱ正常进行,使雌配子染色体数目加倍;含基因F的植株产生的雌配子不经受精直接发育成植株。雄配子的发育不受基因E、F的影响。图3示意部分水稻品系杂交的过程。
子代中植株Ⅲ自交产生的后代基因型是__________。据题分析,应选择杂交子代基因型为__________的植株通过无融合生殖制备杂交种,可无需年年制备种子。
【答案】(1) ①. aaBBmm ②. (三对基因全画对) ③. 4∶5
(2) ①. 3 ②. F2中窄叶个体为aa,其两条该染色体均来自亲本乙,故只扩增出乙的SSR-3、无甲的SSR-3,说明A/a与SSR-3连锁,故A/a位于3号染色体(关键答出:F2中窄叶混合样本未检测到甲SSR-3的扩增产物) ③. 1或2
(3) ①. EEefff、Eeefff ②. EeFf
【解析】
【小问1详解】
野生型水稻植株甲与窄叶矮秆雄性不育突变体水稻植株乙杂交,F1表型为宽叶矮秆雄性可育,说明宽叶矮秆雄性可育为显性性状,突变体水稻植株乙的基因型为aaBBmm。F2中并没有出现所需的宽叶高秆雄性不育个体,高秆雄性可育∶矮秆雄性可育∶矮秆雄性不育=1∶2∶1,推测b与M位于同一条染色体上,B和m位于同一条染色体上,植株F1的三对等位基因A/a、B/b、M/m的具体位置关系如下:;F2中雄性可育株基因型为1/3bbMM、2/3BbMm,产生配子种类及比例为2/3bM、1/3Bm,F2中雄性可育株自由交配,子代矮秆占比为2/3×2/3=4/9,高秆与矮秆之比为4∶5。
【小问2详解】
由图可知,F2中窄叶混合样本未检测到甲SSR-3的扩增产物,由此可知,A/a基因位于3号染色体上,F2宽叶基因型为Aa、AA,进一步对F2宽叶的3号染色体上的SSR进行扩增、检测,电泳后结果是出现的电泳带为1或2条,有2种分布情况。
【小问3详解】
子代中植株Ⅲ基因型为Eeff,含基因E的植株形成雌配子时,减数分裂Ⅰ时同源染色体移向同一极,减数分裂Ⅱ正常进行,使雌配子染色体数目加倍,雌配子基因组成为Eeff,雄配子的发育不受基因E、F的影响,基因组成为Ef、ef,自交产生的后代基因型是EEefff、Eeefff。据题分析,应选择杂交子代基因型为EeFf的植株通过无融合生殖制备杂交种,可无需年年制备种子。
23. 晕动症是指乘坐交通工具或经受摇摆、颠簸、旋转等各种运动刺激后出现的系列生理反应,主要表现为体温下降、恶心、呕吐、头晕等,是一种常见的应激状态下的生理现象。回答下列问题:
(1)晕动症中出现的体温下降,会刺激相应感受器产生兴奋,通过位于__________的体温调节中枢的分析、综合,进而引起皮肤血管__________和骨骼肌战栗等,最终维持体温的相对恒定。
(2)人体的胃肠蠕动受到交感神经和副交感神经的双重支配,两种神经交互作用于同一器官的意义在于_______________。晕动症发生时,产生的兴奋经_______________(填“交感”或“副交感”)神经传至胃肠,进而促进胃肠蠕动导致呕吐。
(3)晕动症常伴随着下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴功能的增强,最终使两种激素__________的含量增加,调节水盐代谢和有机物代谢。晕动症发生初期,机体内两种激素__________的含量均有一定幅度升高,从而导致甲状腺激素含量升高。
(4)研究发现,脑干中一组表达VGLUT2蛋白的前庭神经元兴奋是小鼠出现晕动症的原因,为了验证上述观点,科研人员进行了相关实验。请完善分组处理,并将所选步骤填入空格。
实验材料:小鼠、可转动的鼠笼
实验步骤:①将若干只年龄体重等生理状态相似的小鼠随机均分为四组;
②第一组:将小鼠置于静止的鼠笼;第二组:将小鼠置于旋转的鼠笼;
第三组:__________;第四组:__________;
a.使小鼠表达VGLUT2蛋白的前庭神经元失活;
b.激活小鼠表达VGLUT2蛋白的前庭神经元;
c.将小鼠置于旋转的鼠笼;
d.将小鼠置于静止的鼠笼。
③观察四组小鼠是否出现晕动症状。
实验结果:第一组和第三组小鼠未出现晕动症,第二组和第四组小鼠出现晕动症。
(5)进一步研究发现,这组表达VGLUT2蛋白的神经元中,表面有CCK-A受体的细胞负责诱发实验中的大部分晕动行为。科研人员欲研发能缓解小鼠晕车症状的药物,为攻克人体晕动症做铺垫,根据上述研究结果,提出可能的研发方向:__________。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 收缩
(2) ①. 使机体对外界刺激作出精准的反应,使机体更好地适应环境的变化 ②. 副交感
(3) ①. 醛固酮、皮质醇 ②. 促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素(或TRH、TSH)
(4) ①. ac ②. bd(顺序不可颠倒)
(5)抑制VGLUT2蛋白的表达;研发阻断CCK-A受体的药物,(或使用CCK-A受体拮抗剂、抑制VGLUT2神经元兴奋)
【解析】
【小问1详解】
体温调节中枢位于下丘脑;体温下降会引起皮肤血管收缩,骨骼肌战栗等以减少散热,维持体温。
【小问2详解】
人体的胃肠蠕动受到交感神经和副交感神经的双重支配,一个促进胃肠蠕动,一个抑制胃肠蠕动,所以两种神经交互作用于同一器官的意义在于使机体对外界刺激作出精准的反应/使神经系统对内脏活动的调节更灵敏、有效和准确;交感神经一般抑制胃肠蠕动,副交感神经促进胃肠蠕动,晕动症呕吐是胃肠蠕动增强引起,所以是副交感神经兴奋。
【小问3详解】
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴:肾上腺皮质分泌醛固酮(调节水盐)、皮质醇(调节有机物代谢),甲状腺激素的分泌受下丘脑垂体甲状腺轴的调节,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素TRH、垂体分泌的促甲状腺激素TSH的含量均有所升高,导致甲状腺激素含量升高。
【小问4详解】
要证明脑干中一组表达VGLUT2蛋白的前庭神经元兴奋是小鼠出现晕动症的原因,理论应该遵循单一变量原则,同时还应排除是否是旋转直接导致的,所以应有两个变量,一是是否表达VGLUT2蛋白的前庭神经元,二是是否旋转的鼠笼,由于结果是第一组和第三组小鼠未出现晕动症,第二组和第四组小鼠出现晕动症,所以第三组应该是未激活VGLUT2蛋白的前庭神经元,且旋转的鼠笼,所以选ac,第四组应该是激活的VGLUT2蛋白的前庭神经元,且静止鼠笼,所以选bd。
【小问5详解】
题干信息:表达 VGLUT2 的神经元上,含有CCK-A 受体的细胞负责诱发大部分晕动行为,所以只要阻断 CCK-A 受体的作用,就可以缓解晕动症,如:抑制VGLUT2蛋白的表达;研发阻断CCK-A受体的药物等(或使用CCK-A受体拮抗剂、抑制VGLUT2神经元兴奋)。
24. 在退化生态系统的恢复过程中,土壤动物群落的功能多样性也随之恢复,这是一个重要的生态学过程。生态位分化是生态位相近物种通过进化差异实现共存的机制,它是土壤动物功能多样性恢复的核心驱动力之一。
(1)科研工作者引入肉食性甲虫、蜘蛛等土壤动物,使它们通过__________(填“捕食”或“种间竞争)来调控植食者、分解者的数量,以便重建健康的土壤食物网和功能性状组合,从而进行土壤修复。一段时间后,对于个体较大、数量有限的土壤动物可以利用__________方法统计相对数量。
(2)不同树种形成的根系分泌物、凋落物等化学组成不同,吸引了偏好特定资源的土壤动物类群,这_____________(填“有利”或“不利”)于土壤动物群落的生态位分化。试从反馈的角度分析其原因__________________________________________________________________________________________。
(3)矿区生态环境的恢复,关键在于植被的恢复,以及________________________。恢复后的群落中,同一生态功能可能由多种动物承担,生态系统__________稳定性增强。
(4)某种土壤动物生态位分化是生态学研究的重要内容,通常包括________。
A. 栖息地的分化 B. 种间关系的分化
C. 资源利用的分化 D. 在物质循环中的具体作用
【答案】(1) ①. 捕食 ②. 记名计算法
(2) ①. 有利 ②. 土壤动物的活动改良土壤环境,促进植物生长,进一步丰富土壤资源,有利于土壤动物群落的生态位分化,形成正反馈
(3) ①. 植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建 ②. 抵抗力 (4)ABC
【解析】
【小问1详解】
肉食性甲虫、蜘蛛属于捕食者,通过捕食植食者、分解者,调控猎物数量。记名计算法适合个体较大、数量有限的小动物,可直接数出各种群个体数,统计相对数量;目测估计法适合小动物、数量多的类群。
【小问2详解】
土壤动物偏好特定资源,资源利用产生差异,降低物种间的种间竞争;竞争减弱进一步促进物种向不同资源方向分化,形成正反馈,推动生态位分化,不同凋落物、分泌物提供不同资源,动物各自利用专属资源,减少竞争;竞争压力下降,更利于物种稳定分化,是正反馈过程。
【小问3详解】
退化生态系统恢复、土壤动物功能多样性,矿区恢复除植被,还有植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。 同一生态功能由多个物种承担,物种冗余,一个物种受损,其他物种可替代,抵抗外界干扰能力变强,抵抗力稳定性上升。
【小问4详解】
生态位分化包含:栖息地(空间)分化、资源利用分化、种间关系分化等,ABC正确。
25. CAR-T是指通过基因工程技术表达CAR基因的T细胞。CAR-T能更好地识别肿瘤细胞表面特定抗原,在肿瘤治疗中疗效显著。构建CAR-T过程见下图,回答下列问题:
(1)构建含CAR基因的重组质粒,选用的限制酶组合是______________。
(2)将连接产物导入Ca2+处理后的大肠杆菌,使用添加氨苄青霉素的固体培养基培养。使用固体培养基的原因是__________________________________________________。
(3)某同学设计引物用PCR方法验证重组质粒Px是否构建成功(引物1-4结合位置如图所示,“→”表示引物5′3′方向)。
该同学进行PCR实验时,所用模板与引物见下表。实验中①和④的作用是:_________________;②无扩增产物,原因是__________________;③、⑤和⑥有扩增产物,扩增出的DNA产物分别是__________________、__________________、__________________。
管号
①
②
③
④
⑤
⑥
模板
无
P0
Px
无
P0
Px
PCR扩增时所用引物对
引物1和引物2
引物3和引物4
(4)将获得的重组质粒导入T细胞并成功表达后,为了研究CAR-T识别肿瘤细胞的特异性及抗肿瘤效果,除了实验组外,还需设置的对照组有__________。
A. 肿瘤细胞单独培养
B. CAR-T与肿瘤细胞共同培养
C. 不含CAR基因的T细胞(正常T细胞)与肿瘤细胞共同培养
【答案】(1)EcoRⅠ、NotⅠ
(2)便于形成单菌落,从而分离、纯化获得含重组质粒的菌落
(3) ①. 作为对照(或答:鉴定反应体系是否有模板污染) ②. P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列 ③. 目的基因 ④. 质粒片段 ⑤. 含目的基因和部分质粒序列的片段 (4)AC
【解析】
【小问1详解】
为了保证目的基因的完整性,不能选择BamHI,目的基因应该插入在启动子和终止子之间,且需要保证目的基因所在DNA片段和质粒具有相同的黏性末端,因此目的基因左侧只能选择EcoRI进行酶切,右侧选择NotI进行酶切,综合分析,构建含CAR基因的重组质粒,选用的限制酶组合是EcoRⅠ、NotⅠ。
【小问2详解】
在筛选的过程中,使用固体培养基的原因是便于形成单菌落,从而分离、纯化获得含重组质粒的菌落。
【小问3详解】
实验中①和④没有模板,其作用是作为对照或鉴定反应体系是否有模板污染。PCR扩增时引物需要与模板链结合才能扩增产生子链,②无扩增产物,原因是P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列。结合图示可知,引物1和引物2扩增的是目的基因,即③扩增出的DNA产物是目的基因;对于模板P0,没有目的基因,引物3和引物4是与质粒上的模板链互补配对,因此扩增的是质粒片段,即⑤扩增出的DNA产物是质粒片段;对于模板Px,含有目的基因,引物3和引物4是与质粒上的模板链互补配对,扩增的片段包括目的基因在内,因此扩增的是质粒片段,即⑥扩增出的DNA产物是含目的基因和部分质粒序列的片段。
【小问4详解】
为了研究CAR-T识别肿瘤细胞的特异性及抗肿瘤效果,需要空白对照组,即肿瘤细胞单独培养,同时为了排除是正常T细胞的作用,需要设置不含CAR基因的T细胞(正常T细胞)与肿瘤细胞共同培养,故AC正确。
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