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青海省西宁市大通回族土族自治县2021-2022学年高三9月开学摸底考试生物试卷
一、单选题
1.(2021高三上·大通开学)幽门螺杆菌是微厌氧型生物,属于生物致癌因子,感染后引起慢性胃炎、消化性溃疡等疾病,与胃癌有密切关系。下列有关幽门螺杆菌与其他微生物的说法正确的是( )
A.和肺炎链球菌一样都利用宿主细胞的核糖体合成蛋白质
B.和酵母菌一样,细胞壁均由纤维素和果胶构成
C.和硝化细菌一样都能把无机物转化成有机物
D.和破伤风杆菌一样都可以在细胞质基质中进行无氧呼吸
2.(2021高三上·大通开学)下列关于核酸和蛋白质的叙述正确的是( )
A.DNA分子的复制依赖于DNA聚合酶等蛋白质的帮助
B.RNA分子的合成依赖于DNA分子提供精确的模板
C.蛋白质分子的合成依赖于DNA分子直接提供遗传信息
D.核酸分子在同一个体不同细胞中无差异性,蛋白质在同一个体不同细胞中具有差异性
3.(2021高一上·通化期中)生物膜系统的组成成分相似,在结构和功能上紧密联系。关于以下膜结构的叙述,正确的是( )
①线粒体 ②叶绿体 ③细胞核 ④内质网 ⑤高尔基体 ⑥溶酶体
A.③④在结构和功能上都无联系 B.④和⑤都能形成囊泡运输物质
C.①②③都是双层膜细胞器 D.①②⑥都可以合成蛋白质
4.(2021高三上·大通开学)已知某种蛋白Y将ATP水解时,可产生无机磷。为研究不同浓度药物X对蛋白Y的作用,科研人员进行了如下实验:
30分钟→孔雀绿(与无机磷反应生成绿色)→定量分析绿色深浅
实验结果如图所示,下列说法错误的是( )
A.对照组应加入溶解药物X的溶剂,蛋白Y活性相对值为1
B.蛋白Y催化ATP水解时,一般与胞内吸能反应相联系
C.药物X能抑制蛋白Y的活性,浓度大于5.5 mg·L-1时抑制作用减弱
D.缓冲液和室温为无关变量,绿色越深说明蛋白Y活性越强
5.(2021高三上·大通开学)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
B.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内,并且要消耗能量
C.氧气浓度影响人体的成熟红细胞吸收葡萄糖分子
D.主动运输可逆浓度梯度运输物质,被动运输顺浓度梯度运输物质
6.(2021高三上·大通开学)有氧呼吸与无氧呼吸都会( )
A.释放大量ATP B.产生丙酮酸
C.产生乳酸 D.需要线粒体参与
7.(2021高三上·大通开学)下列关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.癌细胞是能连续分裂的细胞
B.人体细胞中有与癌变相关的基因
C.细胞凋亡是由细胞内的遗传物质所控制的
D.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
8.(2021高三上·大通开学)基因型为AaBb的果蝇卵原细胞的细胞分裂过程如下图,有关叙述错误的是( )
A.①过程中同源染色体分开使Ⅱ和Ⅲ中染色体数量减半且无同源染色体
B.细胞Ⅲ和细胞V均为极体,两种细胞内核DNA数量相同,染色体数量不同
C.不考虑变异的情况下,若V的基因组成为Ab,则③过程中涉及aB与aB的分离
D.该果蝇有丝分裂后期和减数第一次分裂后期均含同源染色体,但染色体数量不同
9.(2021高三上·大通开学)某兴趣小组用纯种的高科抗病(DDTT)与矮秆感病(ddtt)豌豆杂交得到F1,F1自交,F2出现了高秆抗病:高秆感病:矮秆抗病:矮秆感病≈5:3:3:1的性状分离比。下列说法错误的是( )
A.两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律
B.若该结果与某些基因型的受精卵致死有关,则致死基因型为DdTt
C.若该结果与某种配子致死有关,则致死配子可能是基因型为DT的精子或卵细胞
D.若F1作母本与矮秆感病父本正交后代有3种表现型,反交后代有4种表现型,则基因型为DT的卵细胞致死
10.(2021高三上·大通开学)真核细胞中DNA不存在于( )
A.细胞核 B.线粒体 C.核糖体 D.叶绿体
11.(2021高三上·大通开学)下列有关叙述,错误的是( )
A.体细胞中含有两个染色体组的个体可能是单倍体
B.秋水仙素可以抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
C.染色体变异可能会导致基因数量的改变
D.染色体变异只能发生在减数分裂过程中,不能发生在有丝分裂过程中
12.(2021高三上·大通开学)下列关于遗传病的叙述,错误的是( )
A.单基因遗传病是由一个致病基因引起的遗传病
B.白化病是一种隐性遗传病
C.21三体综合征是染色体异常遗传病
D.有些遗传病不含致病基因
13.(2021高三上·大通开学)某一羊种群,基因B/b是位于常染色体上的一对等位基因。若基因型为BB的个体占30%,基因型为Bb的个体占10%,基因型为bb的个体占60%。基因B和b的频率分别为( )
A.40%、60% B.35%、65% C.60%、40% D.65%、35%
14.(2021高三上·大通开学)下列关于动物体生命活动的调节,叙述正确的是( )
A.惊吓导致奶牛体内某些激素水平的变化使产奶量下降,这个过程仅受激素调节
B.外伤导致病人无法有意识地控制排尿,说明病人的脊髓和大脑皮层均受到损伤
C.血钾急性降低到一定程度时,神经细胞静息电位绝对值增大会导致膝跳反射不易发生
D.高盐饮食一段时间后,饮水增多和泌尿减少可使细胞外液渗透压恢复,细胞外液总量不变
15.(2021高三上·大通开学)新冠病毒已经扩散至全球92个国家,接种疫苗,建立免疫屏障,是战胜新冠病毒的有效方法。下列说法错误的是( )
A.接种新冠疫苗后,在抗原刺激下,B细胞可增殖分化形成浆细胞和记忆细胞
B.及时接种第二剂疫苗抗病能力增强,与记忆细胞迅速增殖分化形成浆细胞有关
C.当新冠病毒入侵机体时,疫苗接种者的特异性免疫能有效发挥作用,无需复种
D.随着新冠疫苗接种率的提高,发病率呈下降趋势,接种者体内二次免疫抗体产生量增大
16.(2021高三上·大通开学)饮酒过量的人表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促。在小脑、脑干和大脑三个结构中,与有关生理功能相对应的结构分别是( )
A.小脑-维持身体平衡、脑干-有呼吸中枢、大脑-与语言有关
B.小脑-有呼吸中枢、脑干-维持身体平衡、大脑-与语言有关
C.小脑-与语言有关、脑干-有呼吸中枢、大脑-维持身体平衡
D.小脑-维持身体平衡、脑干-与语言有关、大脑-有呼吸中枢
17.(2021高三上·大通开学)下列关于植物激素的叙述,正确的是( )
A.2,4-D属于植物激素
B.植物激素控制着植物体所有的生命活动
C.生长素在植物体内可进行极性运输
D.赤霉素可以促进种子休眠
18.(2022高二下·江门期中)下列关于种群和群落的叙述,错误的是( )
A.如果时间允许,弃耕农田能形成树林
B.演替过程中,灌木逐渐取代草本植物受光照条件的影响
C.人类活动可以影响群落演替的速度和方向
D.发生在沙丘、火山岩上的演替属于初生演替
19.(2021高三上·大通开学)下列关于某自然生态系统能量流动的说法中正确的是( )
A.被生产者通过净光合作用固定在有机物中的能量属于第一营养级的同化量
B.被初级消费者摄入到体内的能量等于第二营养级同化的能量
C.被次级消费者同化的能量中只有呼吸之外的用于其生长发育和繁殖
D.被分解者利用的能量只有输入﹑传递转化的过程,没有散失
20.(2021高三上·大通开学)碳达峰是指在某一个时点,CO2的排放达到峰值不再增长,之后逐步回落。碳中和的意思是工厂、企业等团体和个人,通过节能减排等形式来抵消自身产生的CO2,实现CO2零排放。下列说法错误的是( )
A.碳循环具有全球性,城市生态系统产生的CO2可以被其他生态系统的生产者所利用
B.大气中的CO2主要通过光合作用进入生物群落,因此植树造林有助于实现碳中和
C.CO2的排放主要来自化石燃料的燃烧,这一过程不属于生态系统碳循环
D.生产者、分解者和消费者都可参与生态系统进行基本的碳循环
二、综合题
21.(2021高三上·大通开学)名贵药材番红花以球茎繁殖,且球茎达到6g以上才能开花。为解决栽种过程中球茎变小、开花数减少等问题,科研人员用盆栽法研究钾营养对番红花光合作用的影响,为科学栽培和提高产量提供依据。对正常钾和低钾处理的番红花中ATP和叶绿素进行相应测定(根据番红花的生长特性将观察和测定分为以下4个时期:D1期:12月下旬钾处理之前;D2期:第二年2月上旬到中旬;D3期:3月上旬到中旬;D4期:4月上旬到中旬),结果如图。回答下列问题:
(1)ATP是细胞内一种 化合物,在光合作用中ATP是在 (答具体场所)上合成的,参与暗反应中 过程。图1中各个时期两种处理相比较,ATP的含量特点是 。
(2)叶绿素主要吸收 光用于光合作用,低钾处理时叶绿素含量 正常供钾组,在生长后期,其下降速率 正常供钾组。
(3)低钾条件下叶片变黄、加速衰老的原因与 有关。根据实验结果给出农业生产中的建议: 。
22.(2021高三上·大通开学)人体进行比较剧烈运动时机体一会出现一系列的生理变化。请回答下列问题:
(1)调节人体呼吸频率的神经中枢位于 ,在剧烈运动中人体呼吸作用的产物会使人体呼吸频率与深度都增加,出现这一变化的调节方式 。
(2)在运动过程中尿液的产生量会减少,其原因是 。剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度较低的空调房“ 乘凉”, 其主要依据是 。
(3)剧烈运动过程中, 分泌增加,使人体的心率加速、呼吸频率加快。
23.(2021高三上·大通开学)广阔众多的湿地生态系统具有多种生态功能,蕴育着丰富的自然资源,被人们称为“地球之肾”“物种贮存库”“气候调节器”,在保护生态环境、保持生物多样性以及发展经济社会中,具有不可替代的重要作用。回答下列问题:
(1)湿地生态系统食物网中的所有生物 (填“能”或“不能”)构成一个群落,原因是 。
(2)调查湿地生态系统中野鸭的种群密度,常用的方法是 。将不同季节的调查结果转换成坐标曲线,这种曲线模型可以直观地反映出 。
(3)流经湿地生态系统的总能量是指 。
(4)某湿地生态系统经过多年科学有序的综合治理,已成为该地区湿地文化和生态文明建设的一颗璀璨明珠。河面水鸟嬉戏交颈,使人联想起“关关雎鸠,在河之洲。窈窕淑女,君子好逑”的诗句。诗中“关关”(象声词,雌、雄二鸟相互应和的叫声)属于生态系统中的 信息,该信息在生态系统中的作用是 。
24.(2021高三上·大通开学)下图为某品种南瓜的某些基因在染色体上的排列情况,六对基因分别与南瓜的重量和形状有关。回答下列问题:
(1)若该种南瓜的重量受三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应(AABBDD的南瓜最重,aabbdd的南瓜最轻,每个显性基因的增重效应相同,且各个显性基因的增重效应可以累加)。该种南瓜与重量有关的三对基因的遗传遵循 定律,种群中与重量有关的基因型有 种,表现型有 种。用图中两亲本杂交获得F1,F1自由交配获得F2。则F2中南瓜重量与亲本不相同的个体占 。
(2)只考虑3号和4号染色体上的三对基因,若图1和图2亲本杂交产生的F1在减数分裂形成配子时,其中有一半的生殖细胞(假设雌、雄各一半)发生了一对等位基因间的交叉互换,F1自交,则后代出现基因型为BBRREE的个体的概率为 。
(3)某同学用图中两亲本杂交,F1为扁盘状南瓜,F1自由交配,F2中扁盘状:圆形:长形=9:6:1,该同学提出南瓜的形状由Y/y和R/r(或E/e)两对非同源染色体上的非等位基因控制。为验证这一推断,用长形植株的花粉对F2中植株受粉,单独收获扁盘状果实的种子,单独种植这些种子获得株系。若有 的株系F3果实均表现为扁盘状,有4/9的株系F3果实表现为扁盘状:圆形= ,另外有 ,则该推断成立。
25.(2021高三上·大通开学)土壤中含有丰富的磷资源,其中只有1%左右能被植物吸收利用,其他以无机磷酸盐固体形式存在。解磷细菌可以溶解磷酸盐固体,提高土壤肥力,促进农作物的生长。科研工作者通过分离、培养解磷细菌,制备成颗粒状的菌肥,应用到农业生产中。请回答下列问题:
(1)欲从土壤中分离解磷细菌:首先取少量土壤,在以 为唯一磷源的 (填“固体”或“液体”)培养基中进行富集作用,目的是 。
(2)企业发酵生产标准规定:当发酵液解磷细菌浓度达到2×108个/mL时,发酵结束,分装入库。产品出库时需采用 进行活菌计数,取0.2mL发酵液涂布时应选择稀释 倍(填“105”或“106”)。
(3)农田中施用菌肥比施用化肥更具优势在于 (列出两点即可)。
26.(2021高三上·大通开学)研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒。回答下列问题:
(1)已知DNA复制子链的延伸方向是5'→3',图1中A、B、C、D在不同情况下可以作为引物,在PCR技术中,扩增LTP1基因,应该选用 作为引物。为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的 位点。设计引物时需要避免引物之间形成 ,而造成引物自连。
(2)图2中的B为质粒,是一种独立于大肠杆菌拟核DNA之外的具有 能力的很小的 。图2中的C除了含标记基因之外,在LTP1基因的上游必须具有 。
(3)分别用含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选,则有图2中C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是 。
(4)可采用分子杂交技术检测LTP1基因是否转录,需要从转基因啤酒酵母中提取 ,用 作探针与之杂交。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、幽门螺杆菌和肺炎链球菌都是利用自己的核糖体合成蛋白质,不是利用宿主细胞的核糖体合成蛋白质,A错误;
B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,而幽门螺杆菌和酵母菌的细胞壁均不是由纤维素和果胶构成,B错误;
C、硝化细菌能把无机物转化成有机物,而幽门螺杆菌只能利用现成的有机物,C错误;
D、幽门螺杆菌和破伤风杆菌都属于厌氧菌,都可以在细胞质基质中进行无氧呼吸,D正确。
故答案为:D。
【分析】原核生物与真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
2.【答案】A
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA分子的复制过程需要DNA聚合酶、解旋酶的催化,A正确;
B、RNA分子的合成依赖于DNA分子或RNA分子提供精确的模板,B错误;
C、蛋白质分子的合成依赖于mRNA分子直接提供遗传信息,C错误;
D、RNA和蛋白质在同一个体不同细胞中均具有差异性,体细胞与生殖细胞的核DNA也不相同,D错误。
故答案为:A。
【分析】 1、蛋白质是由核酸控制合成的,蛋白质和核酸的合成都需要相应酶的催化,因此合成蛋白质需要核酸参与,合成核酸也需要蛋白质参与。
2、中心法则:
3.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、③细胞核的核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与④内质网相连,A错误;
B、分泌蛋白合成过程中④内质网和⑤高尔基体都可以通过形成囊泡运输蛋白质,B正确;
C、①线粒体和②叶绿体是双层膜结构细胞器,③细胞核核膜是双层膜结构但不是细胞器,C错误;
D、①线粒体和②叶绿体中含有DNA可以合成蛋白质,⑥溶酶体不能合成蛋白质,其内含有大量水解酶,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、生物膜系统是指在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,称为细胞的生物膜系统。
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
2、核膜①结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。②化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。③功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
4.【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A.本实验的自变量为药物X的浓度,对照组应该是药物浓度为0,蛋白Y活性相对值为1,可以通过加入溶解药物X的溶剂来实现,A正确;
B、ATP的水解会释放能量,可能伴随细胞内的吸能反应,B正确;
C、药物X能抑制蛋白Y的活性,浓度大于5.5 mg·L-1时抑制作用增强,C错误;
D、除了药物X浓度外,其它影响实验的因素为无关变量,所以缓冲液及室温均为无关变量,绿色越深说明产生的无机磷越多,也就说明蛋白Y活性越强,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。 合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体等;分解ATP的场所是生物体内的需能部位。
2、实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
5.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、相对分子量较小的物质进入细胞内的运输方式可能是自由扩散、协助扩散、主动运输,而离子进入细胞内的运输方式可能协助扩散或主动运输,A错误;
B、大分子可通过胞吞作用进入细胞,不需要载体蛋白,B错误;
C、葡萄糖通过协助扩散进入成熟的红细胞,人体成熟红细胞吸收葡萄糖的速率不受氧气浓度的影响,C错误;
D、被动运输是从高浓度向低浓度运输,即顺浓度梯度运输物质,主动运输可以从低浓度向高浓度运输,即逆浓度梯度运输物质,D正确。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式:
(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。
(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
6.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、无氧呼吸释放少量能量,A错误;
B、有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段都会产生丙酮酸,B正确;
C、有氧呼吸不产生乳酸,C错误;
D、无氧呼吸不需要线粒体参与,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。
(1)有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
(2)无氧呼吸:在细胞质基质中进行。
第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸+[H]酒精+CO2/丙酮酸+[H]乳酸。
7.【答案】D
【知识点】个体衰老与细胞衰老的关系;细胞的凋亡;癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、在条件适宜时,癌变细胞能无限增殖,A正确;
B、人体细胞中有与癌变相关的基因,即原癌基因和抑癌基因,B正确;
C、细胞凋亡是程序性死亡,是由细胞内的遗传物质所控制的,C正确;
D、衰老的多细胞生物体中,不是所有细胞都处于衰老状态,如干细胞,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、癌细胞的特征:
(1)无限增殖。
(2)形态结构发生改变(各种形态 →球形)。
(3)细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,易在体内扩散和转移。
2、细胞癌变的原因:
(1)内因:原癌基因或抑癌基因发生了突变或过量表达,引起正常细胞的生长和分裂失控。
(2)外因:致癌因子的影响。
3、细胞凋亡:由基因决定的细胞自动结束生命的过程。该过程受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。如正常发育过程中细胞的程序性死亡,细胞的自然更新,被病原体感染的细胞的清除。
4、多细胞生物细胞衰老和死亡与个体衰老和死亡不同步,个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。单细胞生物个体衰老的过程就是细胞衰老的过程。
8.【答案】B
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】A、①过程为减数第一次分裂,其中同源染色体分开使Ⅱ和Ⅲ中染色体数量减半,且无同源染色体,A正确;
B、细胞Ⅲ为第一极体,细胞V为第二极体,两种细胞内核DNA数量不同,但染色体数量相同,B错误;
C、不考虑变异的情况下,若V的基因组成为Ab,则II为aaBB,②③过程中涉及aB与aB的分离,C正确;
D、该果蝇有丝分裂后期和减数第一次分裂后期均含同源染色体,但染色体数量不同,其中有丝分裂后期的染色体数目是体细胞数目的2倍,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质不均等分裂,形成一个卵细胞和一个极体,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:次级卵母细胞细胞质不均等分裂,极体细胞质均等分裂,形成一个卵细胞和三个极体。
9.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、分析题意,F1均为高杆抗病,F1自交后出现性状分离,出现四种表现型,说明两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、若该结果与某些基因型的受精卵致死有关,则致死基因型为DdTT和DDTt,若DdTt致死,则不存在F1个体,B错误;
C、若该结果与某种配子致死有关,则致死配子可能是基因型为DT的精子或卵细胞致死,不能产生DDTT(1份)、产生的DdTt少1份、产生的DDTt少1份,产生的DdTT少1份,因此F2会出现5:3:3:1的性状分离比,C正确;
D、若基因型为DT的卵细胞致死,则F1作母本能受精的卵细胞类型为Dt、dT和dt,与矮秆感病父本(ddtt)正交后代基因型为Ddtt、ddTt和ddtt,有3种表现型,D正确。
故答案为:B。
【分析】“和”小于16的特殊分离比成因:
原因 DdTt自交后代性状分离比举例
显性纯合致死 6:2:3:1(DD或TT致死)
4:2:2:1(DD和TT致死)
隐性纯合致死 3:1(dd或tt致死)
9:3:3(ddtt致死)
某种精子致死或不育 3:1:3:1(含D或T的精子致死)
5:3:3:1(含DT的精子致死)
10.【答案】C
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位
【解析】【解答】真核细胞的DNA主要存在于细胞核中,其次线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,核糖体由RNA和蛋白质构成,不含DNA,综上所述,C正确。
故答案为:C。
【分析】真核细胞中的核酸既含有DNA也含有RNA,其遗传物质是DNA,DNA主要分布在细胞核中,其次线粒体和叶绿体也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中。
11.【答案】D
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;单倍体育种
【解析】【解答】A.四倍体产生的单倍体体细胞中就含有2个染色体组,A正确;
B.秋水仙素的作用就是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,B正确;
C.染色体变异中的数目变异和结构变异均有可能导致基因数量发生改变,C正确;
D.染色体变异能发生在减数分裂过程中,也能发生在有丝分裂过程,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。判断一个个体是单倍体还是几倍体的关键是看该个体是由什么发育来的。若该个体是由未受精的配子直接发育来的,则为单倍体;若该个体是由受精卵发育来的,体细胞含有几个染色体组就是几倍体。
2、用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导多倍体形成,也可以用低温处理诱导多倍体形成,它们的作用原理相同,都是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能移向两极,进而导致染色体数目加倍,形成多倍体。
3、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
12.【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、单基因遗传病是由一对等位基因控制的遗传病,A错误;
B、白化病是常染色体隐性遗传病,B正确;
C、21三体综合征是由于多了一条21号染色体而导致的疾病,属于染色体异常遗传病,C正确;
D、染色体异常遗传病不含致病基因,D正确。
故答案为:A。
【分析】人类遗传病通常是指有遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病、和染色体异常遗传病。
(1)单基因遗传病:是指受一对等位基因控制的遗传病,包括单基因显性遗传病(多指、指软骨发育不全)和单基因隐性遗传病(镰刀型细胞贫血症、白化病、苯丙酮尿症)。
(2)多基因遗传病:是指受两对或两对以上等位基因控制的疾病,如原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病等。
(3)染色体异常遗传病:是指由染色体变异引起的疾病,如特纳综合征、21三体综合征、猫叫综合征等。
13.【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】该种群中,基因型为BB的个体占30%,Bb占10%,bb个体占60%,则基因B的频率=BB的频率+1/2Bb的频率=30%+1/2×10%=35%,基因b的频率=bb的频率+12B/b的频率=60%+1/2×10%=65%,B正确。
故答案为:B。
【分析】“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因 A 、 a 为例):A基因频率=AA基因型频率+1/2xAa基因型频率,a基因频率=aa基因型频率+1/2xAa基因型频率。
14.【答案】C
【知识点】反射的过程;神经冲动的产生和传导;神经、体液调节在维持稳态中的作用;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、惊吓导致奶牛体内某些激素水平的变化使产奶量下降,这个过程既有神经调节,也有体液调节,A错误;
B、外伤导致病人无法有意识地控制排尿,说明病人的脊髓正常,但大脑皮层无法控制脊髓的活动,B错误;
C、静息电位的形成是由于钾离子外流,表现为外正内负,若血钾急性降低到一定程度时,神经细胞静息电位绝对值会增大,进而导致膝跳反射不易发生,C正确;
D、高盐饮食一段时间后,饮水增多和泌尿减少可使细胞外液渗透压恢复,但机体总钠摄入多于排泄,细胞外液总量会有所增加,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、神经冲动的产生与传导:
2、水盐平衡调节:
15.【答案】C
【知识点】体液免疫
【解析】【解答】A、体液免疫过程中,B细胞接受抗原和淋巴因子的双重刺激后,增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞,A正确;
B、及时接种相当于二次免疫,即当同种病毒再次进入人体后,记忆B细胞快速增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,浆细胞再产生抗体消灭抗原,B正确;
C、新冠病毒入侵机体时,疫苗接种者的特异性免疫能有效发挥一定的作用,但抗体和记忆细胞在体内存在的时间是有限的,可能需要复种,C错误;
D、随着新冠疫苗接种率的提高,发病率呈下降趋势,接种者体内二次免疫抗体产生量增大,对于降低新冠病毒的传播具有重要作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】体液免疫:
16.【答案】A
【知识点】神经系统的基本结构
【解析】【解答】饮酒过量的人表现为语无伦次与大脑皮层的言语区有关、走路不稳与小脑维持身体平衡有关、呼吸急促与脑干呼吸中枢有关,A正确。
故答案为:A。
【分析】中枢神经系统的功能:
(1)大脑的功能:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。
(2)下丘脑的功能:体温调节中枢、水平衡的调节中枢等,还与生物节律等的控制有关。
(3)小脑的功能:协调运动,维持身体的平衡。
(4)脑干的功能:含有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
(5)脊髓的功能:调节运动的低级中枢。
17.【答案】C
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、2,4-D是人工合成的植物生长调节剂,不属于植物激素,A错误;
B、植物生命活动的调节主要是通过激素调节来实现的,但激素不能控制植物体所有的生命活动,植物体的生命活动由基因控制,B错误;
C、生长素在植物体内可进行极性运输,在成熟组织中,生长素可通过韧皮部的筛管进行非极性运输,C正确;
D、赤霉素能促进细胞伸长,从而引起植株增高,促进种子萌发和果实发育,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、植物生长调节剂:
(1)乙烯利:催熟未成熟的果实。
(2)NAA、2,4-D:促进插条生根、培育无子番茄、用作农业除草剂等。
2、激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
3、生长素的运输方式:
4、赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。
18.【答案】A
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、如果时间允许,弃耕农田不一定能形成树林,因为弃耕的农田形成树林还需要适宜的条件,A错误;
B、演替过程中灌木逐渐取代了草本植物,主要是因为灌木比草本高,更有利于获得阳光,即演替过程中,灌木逐渐取代草本植物受光照条件的影响,B正确;
C、人类活动可以影响群落演替的速度和方向,C正确;
D、发生在沙丘、火山岩上的演替属于初生演替,D正确。
故答案为:A。
【分析】群落演替的类型:(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。3、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
19.【答案】C
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、被生产者通过光合作用(总光合作用)固定在有机物中的能量属于第一营养级的同化量,A错误;
B、被初级消费者摄入到体内的能量减去其粪便中的能量属于第二营养级的同化量,第二营养级的摄入量应该大于第二营养级同化的能量,B错误;
C、被次级消费者同化的能量一部分用于自身呼吸作用,还有一部分用于自身的生长、发育和繁殖,C正确;
D、被分解者利用的能量包括输入、传递、转化和散失的过程,D错误。
故答案为:C。
【分析】营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
20.【答案】C
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间的循环过程,碳循环具有全球性,城市生态系统产生的CO2可以被其他生态系统的生产者所利用,A正确;
B、大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落,因此植树造林、增加绿地面积有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的二氧化碳,降低大气中CO2浓度,有助于实现碳中和,B正确;
C、CO2的排放主要来自化石燃料的燃烧,这一过程属于生态系统碳循环的过程,C错误;
D、在自然生态系统中生产者、消费者和分解者都参与碳循环过程,如消费者加速物质循环和能量流动,D正确。
故答案为:C。
【分析】碳在生物群落与非生物环境之间主要以二氧化碳形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物形式传递。在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。碳进入生物群落的途径是生产者的光合作用和化能合成作用。碳返回无机环境的途径有生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧。
21.【答案】(1)高能磷酸;叶绿体的类囊体薄膜;C3的还原;低钾处理组ATP含量显著低于正常钾处理组
(2)红光和蓝紫;低于;快于
(3)叶绿素含量较低,且生长后期降解较快;适当施用钾肥
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】 (1)ATP是细胞内一种高能磷酸化合物;在光合作用中ATP是在光反应阶段形成的,场所是叶绿体的类囊体薄膜;光反应产生的ATP和[H]参与暗反应中C3的还原过程;据图1可知,低钾处理组ATP含量显著低于正常钾处理组。
(2)叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用;据图2可知,低钾处理时叶绿素含量低于正常钾组;根据斜率可知,在生长后期,其下降速率快于正常供钾组。
(3)结合题图可知,由于叶绿素含量较低,且生长后期降解较快;由于低钾时影响叶绿素含量,进而影响光合作用,故在农业生产中应适当施用钾肥。
【分析】1、叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色,胡萝卜素呈橙黄色,叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
2、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
22.【答案】(1)脑干;体液调节和神经调节
(2)大量出汗,使细胞外液渗透压升高,垂体释放的抗利尿激素增加,促进了肾小管与集合管对水的重吸收,使尿量减少;低温环境的刺激,使机体产热作用增强、毛细血管收缩、出汗减少,最终导致机体内热量不能及时散出
(3)肾上腺素
【知识点】动物激素的调节;神经系统的基本结构;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)人体的呼吸中枢位于脑干;激素、二氧化碳等化学物质通过体液传送的方式对生命活动进行调节称为体液调节,细胞呼吸增强时二氧化碳产生增多,二氧化碳会刺激人体呼吸频率与深度都增加,这一系列过程涉及的调节方式有脑干参与的神经调节和二氧化碳参与的体液调节。
(2)运动过程中由于大量出汗,使细胞外液渗透压升高,垂体释放的抗利尿激素增加,促进了肾小管与集合管对水的重吸收,使尿量减少;机体体温的稳定是产热量与散热量相等,由于低温环境的刺激,使机体产热作用增强、毛细血管收缩、出汗减少,最终导致机体内热量不能及时散出,故剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度较低的空调房“ 乘凉”,以免体温失衡。
(3)在剧烈运动等情况下,肾上腺素的分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征。
【分析】 1、脑干的功能:含有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
2、水盐平衡调节:
23.【答案】(1)不能;食物网中的生物不包含分解者
(2)标志重捕法;种群数量的变化(波动)
(3)生产者固定的太阳能
(4)物理;有利于生物种群的繁衍
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)该湿地生态系统食物网只含生产者和消费者,不含分解者,故食物网中的所有生物不能构成一个群落。
(2)由于野鸭的活动能力强,活动范围大,故调查生态系统中野鸭的种群密度常用标志重捕法。将不同季节的调查结果转换成坐标曲线,这种曲线模型可以直观地反映出种群数量的变化趋势或波动情况。
(3)流经该生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能。
(4)“关关雎鸠,在河之洲。窈窕淑女,君子好逑”的含义:关关鸣春雎鸠鸟,在那河中小洲岛。姑娘文静又秀丽,美男求她结情侣。诗中“关关”属于生态系统中的物理信息,传递求偶交配的信息,该信息在生态系统中的作用是有利于生物种群的繁衍。
【分析】1、食物链和食物网只含有生态系统中的生产者和消费者成分,不含分解者及非生物的物质和能量成分。
2、种群密度的调查方法:
(1)逐个计数法:分布范围小,个体较大的生物。
(2)黑灯诱捕法:趋光性昆虫。
(3)样方法:多数植物和活动范围小活动能力弱的动物。
(4)标志重捕法:活动范围大活动能力强的动物。
3、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
4、生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
24.【答案】(1)自由组合;27;7;31/32
(2)9/64
(3)1/9;1:1;4/9的株系F3果实表现为扁盘状:圆形:长形=1:2:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)根据题意分析,该种南瓜的重量受三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,结合图示可知这三对等位基因位于三对同源染色体上,因此三对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,则与重量有关的基因型有3×3×3=27种;由于这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应,个体中显性基因个数最多为6个,最少为0个,因此可以根据显性基因的数量计算表现型的种类,即表现型的种类有7种;若只考虑重量,子一代基因型为AaBbDd,则子二代(6个显性基因+0个显性基因)表现型与亲本相同的占1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=1/32,因此与亲本不相同的个体占31/32。
(2)若只考虑3号和4号染色体上的三对基因,图1和图2亲本杂交产生的子一代基因型为BbRrEe,假设其中有一半的生殖细胞(假设雌、雄各一半)发生了一对等位基因间的交叉互换,不发生交叉互换的一半配子中,有1/2BRE,1/2bre;发生了交叉互换的配子中,有(1/4BRE,1/4BrE,1/4bRe,1/4bre),所以F1产生的配子中,BRE配子概率=1/2×1/2+1/2×1/4=3/8,因此子一代自交产生的后代中BBRREE的个体的概率=3/8×3/8=9/64。
(3)根据题意分析,子二代的性状分离比是9:6:1,是9:3:3:1的变形,说明该性状应该受两对非同源染色体上的非等位基因控制,遵循基因的自由组合定律,且子一代为双杂合子,扁盘状为双显性、长形为双隐性、圆形为单显性。若该推断成立,且两对等位基因为Y/y和R/r,则长形植株基因型为yyrr,用其花粉对子二代中扁盘状的植株(1/9YYRR、2/9YYRr、2/9YyRR、4/9YyRr)授粉,单独收获扁盘状果实的种子,单独种植这些种子获得株系,则有1/9的株系(YYRR)F3果实均表现为扁盘状,有4/9的株系(YYRr、YyRR)F3果实表现为扁盘状:圆形=1:1,有4/9的株系(YyRr)F3果实表现为扁盘状:圆形:长形=1:2:1。
【分析】1、显性基因的累加效应:显性基因A、B与D的作用效果相同,表现型与显性基因的个数有关,显性基因越多,作用越强。
2、“拆分法”求解自由组合定律计算问题解题思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
3、“和”为16的特殊分离比成因:
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现一种性状,否则表现为另一性状 9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时,表现为双隐性状,其余正常表现 9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现一种性状,其余正常表现 15:1 3:1
25.【答案】(1)磷酸盐(固体);液体;增加解磷细菌浓度,确保能够从样品中分离到所需要的微生物
(2)稀释涂布平板法;106
(3)①微生物菌肥可以在土壤中生长繁殖,持续时间长②微生物菌肥长期使用不会造成土壤中化肥的残留与土壤板结③可以将土壤中农作物不能利用的营养元素转变为可利用的形式,保障农作物的生长
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】(1)从土壤中分离解磷细菌:首先取少量土壤,在以磷酸盐为唯一磷源的液体培养基中进行富集作用,目的是通过选择培养增加解磷细菌的浓度。
(2)稀释涂布平板法用于活菌计数,应选择长出30 ~ 300个菌落的培养基为宜,0.2mL发酵液中有4x107个,故应稀释106倍。
(3)菌肥不像化肥那样,一次性将过量的可溶性营养元素带入土壤,微生物菌肥长期使用不会造成土壤中化肥的残留与土壤板结,解磷细菌可对土壤中难溶性的磷肥进行分解,从而成为植物所能吸收的磷肥,保障农作物的生长。
【分析】1、菌种分离采用固体培养基,已获得单菌落,菌种的扩大培养用液体培养基,增加菌种的数量
2、稀释涂布平板法既能分离微生物也能对微生物进行计数,而平板划线法只能分离微生物。
26.【答案】(1)B和C;限制性核酸内切酶;碱基互补配对
(2)自我复制;双链环状DNA;启动子
(3)在含有青霉素的培养基上存活,但不能在含有四环素的培养基上存活
(4)mRNA;同位素标记的目的基因(LTP1基因)
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)结合题意可知,DNA复制只能从5’到3’,因此构建前利用PCR技术扩增目的基因时,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取 B和C 作为引物;为构建重组质粒(即将目的基因和质粒整合到一起),在引物中需要适当增加限制酶切割位点;设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对,而造成引物自连,干扰目的基因的扩增。
(2)质粒是一种独立于大肠杆菌拟核DNA之外的具有自我复制能力的小型环状双链DNA分子;启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,故图2中的C除了含标记基因之外,在LTP1基因的上游必须具有启动子。
(3)由图可知,构建基因表达载体时,四环素抗性基因被破坏,而青霉素抗性基因没有被破坏,因此将导入C的酵母菌分别在含有青霉素和四环素的两种选择培养基上培养,则在含有青霉素的培养基上能存活,但在含有四环素的培养基上不能存活。
(4)基因转录的产物是RNA,故可采用分子杂交技术检测LTP1提取mRNA,用同位素标记的目的基因(LTP1基因),若出现杂交带,则证明转录成功。
【分析】基因工程的操作程序:
(1)目的基因的筛选与获取:利用PCR获取和扩增目的基因:①变性:当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性:当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸:72℃左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
(2)基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
(3)将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法:适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。①将植物组织与农杆菌混合培养;②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间;③培养植株并获得种子,再进行筛选、鉴定等。
(4)目的基因的检测与鉴定:①分子水平:DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因,也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
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青海省西宁市大通回族土族自治县2021-2022学年高三9月开学摸底考试生物试卷
一、单选题
1.(2021高三上·大通开学)幽门螺杆菌是微厌氧型生物,属于生物致癌因子,感染后引起慢性胃炎、消化性溃疡等疾病,与胃癌有密切关系。下列有关幽门螺杆菌与其他微生物的说法正确的是( )
A.和肺炎链球菌一样都利用宿主细胞的核糖体合成蛋白质
B.和酵母菌一样,细胞壁均由纤维素和果胶构成
C.和硝化细菌一样都能把无机物转化成有机物
D.和破伤风杆菌一样都可以在细胞质基质中进行无氧呼吸
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、幽门螺杆菌和肺炎链球菌都是利用自己的核糖体合成蛋白质,不是利用宿主细胞的核糖体合成蛋白质,A错误;
B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,而幽门螺杆菌和酵母菌的细胞壁均不是由纤维素和果胶构成,B错误;
C、硝化细菌能把无机物转化成有机物,而幽门螺杆菌只能利用现成的有机物,C错误;
D、幽门螺杆菌和破伤风杆菌都属于厌氧菌,都可以在细胞质基质中进行无氧呼吸,D正确。
故答案为:D。
【分析】原核生物与真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
2.(2021高三上·大通开学)下列关于核酸和蛋白质的叙述正确的是( )
A.DNA分子的复制依赖于DNA聚合酶等蛋白质的帮助
B.RNA分子的合成依赖于DNA分子提供精确的模板
C.蛋白质分子的合成依赖于DNA分子直接提供遗传信息
D.核酸分子在同一个体不同细胞中无差异性,蛋白质在同一个体不同细胞中具有差异性
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA分子的复制过程需要DNA聚合酶、解旋酶的催化,A正确;
B、RNA分子的合成依赖于DNA分子或RNA分子提供精确的模板,B错误;
C、蛋白质分子的合成依赖于mRNA分子直接提供遗传信息,C错误;
D、RNA和蛋白质在同一个体不同细胞中均具有差异性,体细胞与生殖细胞的核DNA也不相同,D错误。
故答案为:A。
【分析】 1、蛋白质是由核酸控制合成的,蛋白质和核酸的合成都需要相应酶的催化,因此合成蛋白质需要核酸参与,合成核酸也需要蛋白质参与。
2、中心法则:
3.(2021高一上·通化期中)生物膜系统的组成成分相似,在结构和功能上紧密联系。关于以下膜结构的叙述,正确的是( )
①线粒体 ②叶绿体 ③细胞核 ④内质网 ⑤高尔基体 ⑥溶酶体
A.③④在结构和功能上都无联系 B.④和⑤都能形成囊泡运输物质
C.①②③都是双层膜细胞器 D.①②⑥都可以合成蛋白质
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、③细胞核的核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与④内质网相连,A错误;
B、分泌蛋白合成过程中④内质网和⑤高尔基体都可以通过形成囊泡运输蛋白质,B正确;
C、①线粒体和②叶绿体是双层膜结构细胞器,③细胞核核膜是双层膜结构但不是细胞器,C错误;
D、①线粒体和②叶绿体中含有DNA可以合成蛋白质,⑥溶酶体不能合成蛋白质,其内含有大量水解酶,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、生物膜系统是指在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,称为细胞的生物膜系统。
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
2、核膜①结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。②化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。③功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
4.(2021高三上·大通开学)已知某种蛋白Y将ATP水解时,可产生无机磷。为研究不同浓度药物X对蛋白Y的作用,科研人员进行了如下实验:
30分钟→孔雀绿(与无机磷反应生成绿色)→定量分析绿色深浅
实验结果如图所示,下列说法错误的是( )
A.对照组应加入溶解药物X的溶剂,蛋白Y活性相对值为1
B.蛋白Y催化ATP水解时,一般与胞内吸能反应相联系
C.药物X能抑制蛋白Y的活性,浓度大于5.5 mg·L-1时抑制作用减弱
D.缓冲液和室温为无关变量,绿色越深说明蛋白Y活性越强
【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A.本实验的自变量为药物X的浓度,对照组应该是药物浓度为0,蛋白Y活性相对值为1,可以通过加入溶解药物X的溶剂来实现,A正确;
B、ATP的水解会释放能量,可能伴随细胞内的吸能反应,B正确;
C、药物X能抑制蛋白Y的活性,浓度大于5.5 mg·L-1时抑制作用增强,C错误;
D、除了药物X浓度外,其它影响实验的因素为无关变量,所以缓冲液及室温均为无关变量,绿色越深说明产生的无机磷越多,也就说明蛋白Y活性越强,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。 合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体等;分解ATP的场所是生物体内的需能部位。
2、实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
5.(2021高三上·大通开学)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
B.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内,并且要消耗能量
C.氧气浓度影响人体的成熟红细胞吸收葡萄糖分子
D.主动运输可逆浓度梯度运输物质,被动运输顺浓度梯度运输物质
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、相对分子量较小的物质进入细胞内的运输方式可能是自由扩散、协助扩散、主动运输,而离子进入细胞内的运输方式可能协助扩散或主动运输,A错误;
B、大分子可通过胞吞作用进入细胞,不需要载体蛋白,B错误;
C、葡萄糖通过协助扩散进入成熟的红细胞,人体成熟红细胞吸收葡萄糖的速率不受氧气浓度的影响,C错误;
D、被动运输是从高浓度向低浓度运输,即顺浓度梯度运输物质,主动运输可以从低浓度向高浓度运输,即逆浓度梯度运输物质,D正确。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式:
(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。
(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
6.(2021高三上·大通开学)有氧呼吸与无氧呼吸都会( )
A.释放大量ATP B.产生丙酮酸
C.产生乳酸 D.需要线粒体参与
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、无氧呼吸释放少量能量,A错误;
B、有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段都会产生丙酮酸,B正确;
C、有氧呼吸不产生乳酸,C错误;
D、无氧呼吸不需要线粒体参与,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。
(1)有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
(2)无氧呼吸:在细胞质基质中进行。
第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸+[H]酒精+CO2/丙酮酸+[H]乳酸。
7.(2021高三上·大通开学)下列关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.癌细胞是能连续分裂的细胞
B.人体细胞中有与癌变相关的基因
C.细胞凋亡是由细胞内的遗传物质所控制的
D.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
【答案】D
【知识点】个体衰老与细胞衰老的关系;细胞的凋亡;癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、在条件适宜时,癌变细胞能无限增殖,A正确;
B、人体细胞中有与癌变相关的基因,即原癌基因和抑癌基因,B正确;
C、细胞凋亡是程序性死亡,是由细胞内的遗传物质所控制的,C正确;
D、衰老的多细胞生物体中,不是所有细胞都处于衰老状态,如干细胞,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、癌细胞的特征:
(1)无限增殖。
(2)形态结构发生改变(各种形态 →球形)。
(3)细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,易在体内扩散和转移。
2、细胞癌变的原因:
(1)内因:原癌基因或抑癌基因发生了突变或过量表达,引起正常细胞的生长和分裂失控。
(2)外因:致癌因子的影响。
3、细胞凋亡:由基因决定的细胞自动结束生命的过程。该过程受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。如正常发育过程中细胞的程序性死亡,细胞的自然更新,被病原体感染的细胞的清除。
4、多细胞生物细胞衰老和死亡与个体衰老和死亡不同步,个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。单细胞生物个体衰老的过程就是细胞衰老的过程。
8.(2021高三上·大通开学)基因型为AaBb的果蝇卵原细胞的细胞分裂过程如下图,有关叙述错误的是( )
A.①过程中同源染色体分开使Ⅱ和Ⅲ中染色体数量减半且无同源染色体
B.细胞Ⅲ和细胞V均为极体,两种细胞内核DNA数量相同,染色体数量不同
C.不考虑变异的情况下,若V的基因组成为Ab,则③过程中涉及aB与aB的分离
D.该果蝇有丝分裂后期和减数第一次分裂后期均含同源染色体,但染色体数量不同
【答案】B
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】A、①过程为减数第一次分裂,其中同源染色体分开使Ⅱ和Ⅲ中染色体数量减半,且无同源染色体,A正确;
B、细胞Ⅲ为第一极体,细胞V为第二极体,两种细胞内核DNA数量不同,但染色体数量相同,B错误;
C、不考虑变异的情况下,若V的基因组成为Ab,则II为aaBB,②③过程中涉及aB与aB的分离,C正确;
D、该果蝇有丝分裂后期和减数第一次分裂后期均含同源染色体,但染色体数量不同,其中有丝分裂后期的染色体数目是体细胞数目的2倍,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质不均等分裂,形成一个卵细胞和一个极体,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:次级卵母细胞细胞质不均等分裂,极体细胞质均等分裂,形成一个卵细胞和三个极体。
9.(2021高三上·大通开学)某兴趣小组用纯种的高科抗病(DDTT)与矮秆感病(ddtt)豌豆杂交得到F1,F1自交,F2出现了高秆抗病:高秆感病:矮秆抗病:矮秆感病≈5:3:3:1的性状分离比。下列说法错误的是( )
A.两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律
B.若该结果与某些基因型的受精卵致死有关,则致死基因型为DdTt
C.若该结果与某种配子致死有关,则致死配子可能是基因型为DT的精子或卵细胞
D.若F1作母本与矮秆感病父本正交后代有3种表现型,反交后代有4种表现型,则基因型为DT的卵细胞致死
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、分析题意,F1均为高杆抗病,F1自交后出现性状分离,出现四种表现型,说明两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、若该结果与某些基因型的受精卵致死有关,则致死基因型为DdTT和DDTt,若DdTt致死,则不存在F1个体,B错误;
C、若该结果与某种配子致死有关,则致死配子可能是基因型为DT的精子或卵细胞致死,不能产生DDTT(1份)、产生的DdTt少1份、产生的DDTt少1份,产生的DdTT少1份,因此F2会出现5:3:3:1的性状分离比,C正确;
D、若基因型为DT的卵细胞致死,则F1作母本能受精的卵细胞类型为Dt、dT和dt,与矮秆感病父本(ddtt)正交后代基因型为Ddtt、ddTt和ddtt,有3种表现型,D正确。
故答案为:B。
【分析】“和”小于16的特殊分离比成因:
原因 DdTt自交后代性状分离比举例
显性纯合致死 6:2:3:1(DD或TT致死)
4:2:2:1(DD和TT致死)
隐性纯合致死 3:1(dd或tt致死)
9:3:3(ddtt致死)
某种精子致死或不育 3:1:3:1(含D或T的精子致死)
5:3:3:1(含DT的精子致死)
10.(2021高三上·大通开学)真核细胞中DNA不存在于( )
A.细胞核 B.线粒体 C.核糖体 D.叶绿体
【答案】C
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位
【解析】【解答】真核细胞的DNA主要存在于细胞核中,其次线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,核糖体由RNA和蛋白质构成,不含DNA,综上所述,C正确。
故答案为:C。
【分析】真核细胞中的核酸既含有DNA也含有RNA,其遗传物质是DNA,DNA主要分布在细胞核中,其次线粒体和叶绿体也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中。
11.(2021高三上·大通开学)下列有关叙述,错误的是( )
A.体细胞中含有两个染色体组的个体可能是单倍体
B.秋水仙素可以抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
C.染色体变异可能会导致基因数量的改变
D.染色体变异只能发生在减数分裂过程中,不能发生在有丝分裂过程中
【答案】D
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;单倍体育种
【解析】【解答】A.四倍体产生的单倍体体细胞中就含有2个染色体组,A正确;
B.秋水仙素的作用就是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,B正确;
C.染色体变异中的数目变异和结构变异均有可能导致基因数量发生改变,C正确;
D.染色体变异能发生在减数分裂过程中,也能发生在有丝分裂过程,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。判断一个个体是单倍体还是几倍体的关键是看该个体是由什么发育来的。若该个体是由未受精的配子直接发育来的,则为单倍体;若该个体是由受精卵发育来的,体细胞含有几个染色体组就是几倍体。
2、用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导多倍体形成,也可以用低温处理诱导多倍体形成,它们的作用原理相同,都是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能移向两极,进而导致染色体数目加倍,形成多倍体。
3、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
12.(2021高三上·大通开学)下列关于遗传病的叙述,错误的是( )
A.单基因遗传病是由一个致病基因引起的遗传病
B.白化病是一种隐性遗传病
C.21三体综合征是染色体异常遗传病
D.有些遗传病不含致病基因
【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、单基因遗传病是由一对等位基因控制的遗传病,A错误;
B、白化病是常染色体隐性遗传病,B正确;
C、21三体综合征是由于多了一条21号染色体而导致的疾病,属于染色体异常遗传病,C正确;
D、染色体异常遗传病不含致病基因,D正确。
故答案为:A。
【分析】人类遗传病通常是指有遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病、和染色体异常遗传病。
(1)单基因遗传病:是指受一对等位基因控制的遗传病,包括单基因显性遗传病(多指、指软骨发育不全)和单基因隐性遗传病(镰刀型细胞贫血症、白化病、苯丙酮尿症)。
(2)多基因遗传病:是指受两对或两对以上等位基因控制的疾病,如原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病等。
(3)染色体异常遗传病:是指由染色体变异引起的疾病,如特纳综合征、21三体综合征、猫叫综合征等。
13.(2021高三上·大通开学)某一羊种群,基因B/b是位于常染色体上的一对等位基因。若基因型为BB的个体占30%,基因型为Bb的个体占10%,基因型为bb的个体占60%。基因B和b的频率分别为( )
A.40%、60% B.35%、65% C.60%、40% D.65%、35%
【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】该种群中,基因型为BB的个体占30%,Bb占10%,bb个体占60%,则基因B的频率=BB的频率+1/2Bb的频率=30%+1/2×10%=35%,基因b的频率=bb的频率+12B/b的频率=60%+1/2×10%=65%,B正确。
故答案为:B。
【分析】“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因 A 、 a 为例):A基因频率=AA基因型频率+1/2xAa基因型频率,a基因频率=aa基因型频率+1/2xAa基因型频率。
14.(2021高三上·大通开学)下列关于动物体生命活动的调节,叙述正确的是( )
A.惊吓导致奶牛体内某些激素水平的变化使产奶量下降,这个过程仅受激素调节
B.外伤导致病人无法有意识地控制排尿,说明病人的脊髓和大脑皮层均受到损伤
C.血钾急性降低到一定程度时,神经细胞静息电位绝对值增大会导致膝跳反射不易发生
D.高盐饮食一段时间后,饮水增多和泌尿减少可使细胞外液渗透压恢复,细胞外液总量不变
【答案】C
【知识点】反射的过程;神经冲动的产生和传导;神经、体液调节在维持稳态中的作用;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、惊吓导致奶牛体内某些激素水平的变化使产奶量下降,这个过程既有神经调节,也有体液调节,A错误;
B、外伤导致病人无法有意识地控制排尿,说明病人的脊髓正常,但大脑皮层无法控制脊髓的活动,B错误;
C、静息电位的形成是由于钾离子外流,表现为外正内负,若血钾急性降低到一定程度时,神经细胞静息电位绝对值会增大,进而导致膝跳反射不易发生,C正确;
D、高盐饮食一段时间后,饮水增多和泌尿减少可使细胞外液渗透压恢复,但机体总钠摄入多于排泄,细胞外液总量会有所增加,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、神经冲动的产生与传导:
2、水盐平衡调节:
15.(2021高三上·大通开学)新冠病毒已经扩散至全球92个国家,接种疫苗,建立免疫屏障,是战胜新冠病毒的有效方法。下列说法错误的是( )
A.接种新冠疫苗后,在抗原刺激下,B细胞可增殖分化形成浆细胞和记忆细胞
B.及时接种第二剂疫苗抗病能力增强,与记忆细胞迅速增殖分化形成浆细胞有关
C.当新冠病毒入侵机体时,疫苗接种者的特异性免疫能有效发挥作用,无需复种
D.随着新冠疫苗接种率的提高,发病率呈下降趋势,接种者体内二次免疫抗体产生量增大
【答案】C
【知识点】体液免疫
【解析】【解答】A、体液免疫过程中,B细胞接受抗原和淋巴因子的双重刺激后,增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞,A正确;
B、及时接种相当于二次免疫,即当同种病毒再次进入人体后,记忆B细胞快速增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,浆细胞再产生抗体消灭抗原,B正确;
C、新冠病毒入侵机体时,疫苗接种者的特异性免疫能有效发挥一定的作用,但抗体和记忆细胞在体内存在的时间是有限的,可能需要复种,C错误;
D、随着新冠疫苗接种率的提高,发病率呈下降趋势,接种者体内二次免疫抗体产生量增大,对于降低新冠病毒的传播具有重要作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】体液免疫:
16.(2021高三上·大通开学)饮酒过量的人表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促。在小脑、脑干和大脑三个结构中,与有关生理功能相对应的结构分别是( )
A.小脑-维持身体平衡、脑干-有呼吸中枢、大脑-与语言有关
B.小脑-有呼吸中枢、脑干-维持身体平衡、大脑-与语言有关
C.小脑-与语言有关、脑干-有呼吸中枢、大脑-维持身体平衡
D.小脑-维持身体平衡、脑干-与语言有关、大脑-有呼吸中枢
【答案】A
【知识点】神经系统的基本结构
【解析】【解答】饮酒过量的人表现为语无伦次与大脑皮层的言语区有关、走路不稳与小脑维持身体平衡有关、呼吸急促与脑干呼吸中枢有关,A正确。
故答案为:A。
【分析】中枢神经系统的功能:
(1)大脑的功能:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。
(2)下丘脑的功能:体温调节中枢、水平衡的调节中枢等,还与生物节律等的控制有关。
(3)小脑的功能:协调运动,维持身体的平衡。
(4)脑干的功能:含有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
(5)脊髓的功能:调节运动的低级中枢。
17.(2021高三上·大通开学)下列关于植物激素的叙述,正确的是( )
A.2,4-D属于植物激素
B.植物激素控制着植物体所有的生命活动
C.生长素在植物体内可进行极性运输
D.赤霉素可以促进种子休眠
【答案】C
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、2,4-D是人工合成的植物生长调节剂,不属于植物激素,A错误;
B、植物生命活动的调节主要是通过激素调节来实现的,但激素不能控制植物体所有的生命活动,植物体的生命活动由基因控制,B错误;
C、生长素在植物体内可进行极性运输,在成熟组织中,生长素可通过韧皮部的筛管进行非极性运输,C正确;
D、赤霉素能促进细胞伸长,从而引起植株增高,促进种子萌发和果实发育,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、植物生长调节剂:
(1)乙烯利:催熟未成熟的果实。
(2)NAA、2,4-D:促进插条生根、培育无子番茄、用作农业除草剂等。
2、激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
3、生长素的运输方式:
4、赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。
18.(2022高二下·江门期中)下列关于种群和群落的叙述,错误的是( )
A.如果时间允许,弃耕农田能形成树林
B.演替过程中,灌木逐渐取代草本植物受光照条件的影响
C.人类活动可以影响群落演替的速度和方向
D.发生在沙丘、火山岩上的演替属于初生演替
【答案】A
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、如果时间允许,弃耕农田不一定能形成树林,因为弃耕的农田形成树林还需要适宜的条件,A错误;
B、演替过程中灌木逐渐取代了草本植物,主要是因为灌木比草本高,更有利于获得阳光,即演替过程中,灌木逐渐取代草本植物受光照条件的影响,B正确;
C、人类活动可以影响群落演替的速度和方向,C正确;
D、发生在沙丘、火山岩上的演替属于初生演替,D正确。
故答案为:A。
【分析】群落演替的类型:(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。3、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
19.(2021高三上·大通开学)下列关于某自然生态系统能量流动的说法中正确的是( )
A.被生产者通过净光合作用固定在有机物中的能量属于第一营养级的同化量
B.被初级消费者摄入到体内的能量等于第二营养级同化的能量
C.被次级消费者同化的能量中只有呼吸之外的用于其生长发育和繁殖
D.被分解者利用的能量只有输入﹑传递转化的过程,没有散失
【答案】C
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、被生产者通过光合作用(总光合作用)固定在有机物中的能量属于第一营养级的同化量,A错误;
B、被初级消费者摄入到体内的能量减去其粪便中的能量属于第二营养级的同化量,第二营养级的摄入量应该大于第二营养级同化的能量,B错误;
C、被次级消费者同化的能量一部分用于自身呼吸作用,还有一部分用于自身的生长、发育和繁殖,C正确;
D、被分解者利用的能量包括输入、传递、转化和散失的过程,D错误。
故答案为:C。
【分析】营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
20.(2021高三上·大通开学)碳达峰是指在某一个时点,CO2的排放达到峰值不再增长,之后逐步回落。碳中和的意思是工厂、企业等团体和个人,通过节能减排等形式来抵消自身产生的CO2,实现CO2零排放。下列说法错误的是( )
A.碳循环具有全球性,城市生态系统产生的CO2可以被其他生态系统的生产者所利用
B.大气中的CO2主要通过光合作用进入生物群落,因此植树造林有助于实现碳中和
C.CO2的排放主要来自化石燃料的燃烧,这一过程不属于生态系统碳循环
D.生产者、分解者和消费者都可参与生态系统进行基本的碳循环
【答案】C
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间的循环过程,碳循环具有全球性,城市生态系统产生的CO2可以被其他生态系统的生产者所利用,A正确;
B、大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落,因此植树造林、增加绿地面积有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的二氧化碳,降低大气中CO2浓度,有助于实现碳中和,B正确;
C、CO2的排放主要来自化石燃料的燃烧,这一过程属于生态系统碳循环的过程,C错误;
D、在自然生态系统中生产者、消费者和分解者都参与碳循环过程,如消费者加速物质循环和能量流动,D正确。
故答案为:C。
【分析】碳在生物群落与非生物环境之间主要以二氧化碳形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物形式传递。在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。碳进入生物群落的途径是生产者的光合作用和化能合成作用。碳返回无机环境的途径有生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧。
二、综合题
21.(2021高三上·大通开学)名贵药材番红花以球茎繁殖,且球茎达到6g以上才能开花。为解决栽种过程中球茎变小、开花数减少等问题,科研人员用盆栽法研究钾营养对番红花光合作用的影响,为科学栽培和提高产量提供依据。对正常钾和低钾处理的番红花中ATP和叶绿素进行相应测定(根据番红花的生长特性将观察和测定分为以下4个时期:D1期:12月下旬钾处理之前;D2期:第二年2月上旬到中旬;D3期:3月上旬到中旬;D4期:4月上旬到中旬),结果如图。回答下列问题:
(1)ATP是细胞内一种 化合物,在光合作用中ATP是在 (答具体场所)上合成的,参与暗反应中 过程。图1中各个时期两种处理相比较,ATP的含量特点是 。
(2)叶绿素主要吸收 光用于光合作用,低钾处理时叶绿素含量 正常供钾组,在生长后期,其下降速率 正常供钾组。
(3)低钾条件下叶片变黄、加速衰老的原因与 有关。根据实验结果给出农业生产中的建议: 。
【答案】(1)高能磷酸;叶绿体的类囊体薄膜;C3的还原;低钾处理组ATP含量显著低于正常钾处理组
(2)红光和蓝紫;低于;快于
(3)叶绿素含量较低,且生长后期降解较快;适当施用钾肥
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】 (1)ATP是细胞内一种高能磷酸化合物;在光合作用中ATP是在光反应阶段形成的,场所是叶绿体的类囊体薄膜;光反应产生的ATP和[H]参与暗反应中C3的还原过程;据图1可知,低钾处理组ATP含量显著低于正常钾处理组。
(2)叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用;据图2可知,低钾处理时叶绿素含量低于正常钾组;根据斜率可知,在生长后期,其下降速率快于正常供钾组。
(3)结合题图可知,由于叶绿素含量较低,且生长后期降解较快;由于低钾时影响叶绿素含量,进而影响光合作用,故在农业生产中应适当施用钾肥。
【分析】1、叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色,胡萝卜素呈橙黄色,叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
2、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
22.(2021高三上·大通开学)人体进行比较剧烈运动时机体一会出现一系列的生理变化。请回答下列问题:
(1)调节人体呼吸频率的神经中枢位于 ,在剧烈运动中人体呼吸作用的产物会使人体呼吸频率与深度都增加,出现这一变化的调节方式 。
(2)在运动过程中尿液的产生量会减少,其原因是 。剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度较低的空调房“ 乘凉”, 其主要依据是 。
(3)剧烈运动过程中, 分泌增加,使人体的心率加速、呼吸频率加快。
【答案】(1)脑干;体液调节和神经调节
(2)大量出汗,使细胞外液渗透压升高,垂体释放的抗利尿激素增加,促进了肾小管与集合管对水的重吸收,使尿量减少;低温环境的刺激,使机体产热作用增强、毛细血管收缩、出汗减少,最终导致机体内热量不能及时散出
(3)肾上腺素
【知识点】动物激素的调节;神经系统的基本结构;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)人体的呼吸中枢位于脑干;激素、二氧化碳等化学物质通过体液传送的方式对生命活动进行调节称为体液调节,细胞呼吸增强时二氧化碳产生增多,二氧化碳会刺激人体呼吸频率与深度都增加,这一系列过程涉及的调节方式有脑干参与的神经调节和二氧化碳参与的体液调节。
(2)运动过程中由于大量出汗,使细胞外液渗透压升高,垂体释放的抗利尿激素增加,促进了肾小管与集合管对水的重吸收,使尿量减少;机体体温的稳定是产热量与散热量相等,由于低温环境的刺激,使机体产热作用增强、毛细血管收缩、出汗减少,最终导致机体内热量不能及时散出,故剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度较低的空调房“ 乘凉”,以免体温失衡。
(3)在剧烈运动等情况下,肾上腺素的分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征。
【分析】 1、脑干的功能:含有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
2、水盐平衡调节:
23.(2021高三上·大通开学)广阔众多的湿地生态系统具有多种生态功能,蕴育着丰富的自然资源,被人们称为“地球之肾”“物种贮存库”“气候调节器”,在保护生态环境、保持生物多样性以及发展经济社会中,具有不可替代的重要作用。回答下列问题:
(1)湿地生态系统食物网中的所有生物 (填“能”或“不能”)构成一个群落,原因是 。
(2)调查湿地生态系统中野鸭的种群密度,常用的方法是 。将不同季节的调查结果转换成坐标曲线,这种曲线模型可以直观地反映出 。
(3)流经湿地生态系统的总能量是指 。
(4)某湿地生态系统经过多年科学有序的综合治理,已成为该地区湿地文化和生态文明建设的一颗璀璨明珠。河面水鸟嬉戏交颈,使人联想起“关关雎鸠,在河之洲。窈窕淑女,君子好逑”的诗句。诗中“关关”(象声词,雌、雄二鸟相互应和的叫声)属于生态系统中的 信息,该信息在生态系统中的作用是 。
【答案】(1)不能;食物网中的生物不包含分解者
(2)标志重捕法;种群数量的变化(波动)
(3)生产者固定的太阳能
(4)物理;有利于生物种群的繁衍
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)该湿地生态系统食物网只含生产者和消费者,不含分解者,故食物网中的所有生物不能构成一个群落。
(2)由于野鸭的活动能力强,活动范围大,故调查生态系统中野鸭的种群密度常用标志重捕法。将不同季节的调查结果转换成坐标曲线,这种曲线模型可以直观地反映出种群数量的变化趋势或波动情况。
(3)流经该生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能。
(4)“关关雎鸠,在河之洲。窈窕淑女,君子好逑”的含义:关关鸣春雎鸠鸟,在那河中小洲岛。姑娘文静又秀丽,美男求她结情侣。诗中“关关”属于生态系统中的物理信息,传递求偶交配的信息,该信息在生态系统中的作用是有利于生物种群的繁衍。
【分析】1、食物链和食物网只含有生态系统中的生产者和消费者成分,不含分解者及非生物的物质和能量成分。
2、种群密度的调查方法:
(1)逐个计数法:分布范围小,个体较大的生物。
(2)黑灯诱捕法:趋光性昆虫。
(3)样方法:多数植物和活动范围小活动能力弱的动物。
(4)标志重捕法:活动范围大活动能力强的动物。
3、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
4、生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
24.(2021高三上·大通开学)下图为某品种南瓜的某些基因在染色体上的排列情况,六对基因分别与南瓜的重量和形状有关。回答下列问题:
(1)若该种南瓜的重量受三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应(AABBDD的南瓜最重,aabbdd的南瓜最轻,每个显性基因的增重效应相同,且各个显性基因的增重效应可以累加)。该种南瓜与重量有关的三对基因的遗传遵循 定律,种群中与重量有关的基因型有 种,表现型有 种。用图中两亲本杂交获得F1,F1自由交配获得F2。则F2中南瓜重量与亲本不相同的个体占 。
(2)只考虑3号和4号染色体上的三对基因,若图1和图2亲本杂交产生的F1在减数分裂形成配子时,其中有一半的生殖细胞(假设雌、雄各一半)发生了一对等位基因间的交叉互换,F1自交,则后代出现基因型为BBRREE的个体的概率为 。
(3)某同学用图中两亲本杂交,F1为扁盘状南瓜,F1自由交配,F2中扁盘状:圆形:长形=9:6:1,该同学提出南瓜的形状由Y/y和R/r(或E/e)两对非同源染色体上的非等位基因控制。为验证这一推断,用长形植株的花粉对F2中植株受粉,单独收获扁盘状果实的种子,单独种植这些种子获得株系。若有 的株系F3果实均表现为扁盘状,有4/9的株系F3果实表现为扁盘状:圆形= ,另外有 ,则该推断成立。
【答案】(1)自由组合;27;7;31/32
(2)9/64
(3)1/9;1:1;4/9的株系F3果实表现为扁盘状:圆形:长形=1:2:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)根据题意分析,该种南瓜的重量受三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,结合图示可知这三对等位基因位于三对同源染色体上,因此三对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,则与重量有关的基因型有3×3×3=27种;由于这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应,个体中显性基因个数最多为6个,最少为0个,因此可以根据显性基因的数量计算表现型的种类,即表现型的种类有7种;若只考虑重量,子一代基因型为AaBbDd,则子二代(6个显性基因+0个显性基因)表现型与亲本相同的占1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=1/32,因此与亲本不相同的个体占31/32。
(2)若只考虑3号和4号染色体上的三对基因,图1和图2亲本杂交产生的子一代基因型为BbRrEe,假设其中有一半的生殖细胞(假设雌、雄各一半)发生了一对等位基因间的交叉互换,不发生交叉互换的一半配子中,有1/2BRE,1/2bre;发生了交叉互换的配子中,有(1/4BRE,1/4BrE,1/4bRe,1/4bre),所以F1产生的配子中,BRE配子概率=1/2×1/2+1/2×1/4=3/8,因此子一代自交产生的后代中BBRREE的个体的概率=3/8×3/8=9/64。
(3)根据题意分析,子二代的性状分离比是9:6:1,是9:3:3:1的变形,说明该性状应该受两对非同源染色体上的非等位基因控制,遵循基因的自由组合定律,且子一代为双杂合子,扁盘状为双显性、长形为双隐性、圆形为单显性。若该推断成立,且两对等位基因为Y/y和R/r,则长形植株基因型为yyrr,用其花粉对子二代中扁盘状的植株(1/9YYRR、2/9YYRr、2/9YyRR、4/9YyRr)授粉,单独收获扁盘状果实的种子,单独种植这些种子获得株系,则有1/9的株系(YYRR)F3果实均表现为扁盘状,有4/9的株系(YYRr、YyRR)F3果实表现为扁盘状:圆形=1:1,有4/9的株系(YyRr)F3果实表现为扁盘状:圆形:长形=1:2:1。
【分析】1、显性基因的累加效应:显性基因A、B与D的作用效果相同,表现型与显性基因的个数有关,显性基因越多,作用越强。
2、“拆分法”求解自由组合定律计算问题解题思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
3、“和”为16的特殊分离比成因:
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现一种性状,否则表现为另一性状 9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时,表现为双隐性状,其余正常表现 9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现一种性状,其余正常表现 15:1 3:1
25.(2021高三上·大通开学)土壤中含有丰富的磷资源,其中只有1%左右能被植物吸收利用,其他以无机磷酸盐固体形式存在。解磷细菌可以溶解磷酸盐固体,提高土壤肥力,促进农作物的生长。科研工作者通过分离、培养解磷细菌,制备成颗粒状的菌肥,应用到农业生产中。请回答下列问题:
(1)欲从土壤中分离解磷细菌:首先取少量土壤,在以 为唯一磷源的 (填“固体”或“液体”)培养基中进行富集作用,目的是 。
(2)企业发酵生产标准规定:当发酵液解磷细菌浓度达到2×108个/mL时,发酵结束,分装入库。产品出库时需采用 进行活菌计数,取0.2mL发酵液涂布时应选择稀释 倍(填“105”或“106”)。
(3)农田中施用菌肥比施用化肥更具优势在于 (列出两点即可)。
【答案】(1)磷酸盐(固体);液体;增加解磷细菌浓度,确保能够从样品中分离到所需要的微生物
(2)稀释涂布平板法;106
(3)①微生物菌肥可以在土壤中生长繁殖,持续时间长②微生物菌肥长期使用不会造成土壤中化肥的残留与土壤板结③可以将土壤中农作物不能利用的营养元素转变为可利用的形式,保障农作物的生长
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】(1)从土壤中分离解磷细菌:首先取少量土壤,在以磷酸盐为唯一磷源的液体培养基中进行富集作用,目的是通过选择培养增加解磷细菌的浓度。
(2)稀释涂布平板法用于活菌计数,应选择长出30 ~ 300个菌落的培养基为宜,0.2mL发酵液中有4x107个,故应稀释106倍。
(3)菌肥不像化肥那样,一次性将过量的可溶性营养元素带入土壤,微生物菌肥长期使用不会造成土壤中化肥的残留与土壤板结,解磷细菌可对土壤中难溶性的磷肥进行分解,从而成为植物所能吸收的磷肥,保障农作物的生长。
【分析】1、菌种分离采用固体培养基,已获得单菌落,菌种的扩大培养用液体培养基,增加菌种的数量
2、稀释涂布平板法既能分离微生物也能对微生物进行计数,而平板划线法只能分离微生物。
26.(2021高三上·大通开学)研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒。回答下列问题:
(1)已知DNA复制子链的延伸方向是5'→3',图1中A、B、C、D在不同情况下可以作为引物,在PCR技术中,扩增LTP1基因,应该选用 作为引物。为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的 位点。设计引物时需要避免引物之间形成 ,而造成引物自连。
(2)图2中的B为质粒,是一种独立于大肠杆菌拟核DNA之外的具有 能力的很小的 。图2中的C除了含标记基因之外,在LTP1基因的上游必须具有 。
(3)分别用含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选,则有图2中C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是 。
(4)可采用分子杂交技术检测LTP1基因是否转录,需要从转基因啤酒酵母中提取 ,用 作探针与之杂交。
【答案】(1)B和C;限制性核酸内切酶;碱基互补配对
(2)自我复制;双链环状DNA;启动子
(3)在含有青霉素的培养基上存活,但不能在含有四环素的培养基上存活
(4)mRNA;同位素标记的目的基因(LTP1基因)
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)结合题意可知,DNA复制只能从5’到3’,因此构建前利用PCR技术扩增目的基因时,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取 B和C 作为引物;为构建重组质粒(即将目的基因和质粒整合到一起),在引物中需要适当增加限制酶切割位点;设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对,而造成引物自连,干扰目的基因的扩增。
(2)质粒是一种独立于大肠杆菌拟核DNA之外的具有自我复制能力的小型环状双链DNA分子;启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,故图2中的C除了含标记基因之外,在LTP1基因的上游必须具有启动子。
(3)由图可知,构建基因表达载体时,四环素抗性基因被破坏,而青霉素抗性基因没有被破坏,因此将导入C的酵母菌分别在含有青霉素和四环素的两种选择培养基上培养,则在含有青霉素的培养基上能存活,但在含有四环素的培养基上不能存活。
(4)基因转录的产物是RNA,故可采用分子杂交技术检测LTP1提取mRNA,用同位素标记的目的基因(LTP1基因),若出现杂交带,则证明转录成功。
【分析】基因工程的操作程序:
(1)目的基因的筛选与获取:利用PCR获取和扩增目的基因:①变性:当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性:当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸:72℃左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
(2)基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
(3)将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法:适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。①将植物组织与农杆菌混合培养;②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间;③培养植株并获得种子,再进行筛选、鉴定等。
(4)目的基因的检测与鉴定:①分子水平:DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因,也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
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