综合测评(一) 细胞的结构与功能
测试时间:60分钟 满分:100分
范围:必修1第1~2单元
一、选择题(单项选择题,每小题2分,共46分)
1.(合肥一中2012届月考)用含32P磷酸盐的营养液培养动物细胞,一段时间后,再用病毒侵染动物细胞,新生成的病毒中哪些结构或化合物最可能具有放射性( )
A.脱氧核糖 B.蛋白质外壳
C.DNA D.病毒体内酶
答案:C
解析:四个选项中只有DNA含有P。
2.如图是几种常见的单细胞生物,有关该组生物的叙述中错误的是( )
A.图中各细胞都含有两种核酸
B.具有核膜、核仁的细胞是①②③
C.②③④一定是异养生物
D.③的摄食行为体现了细胞膜具有一定的流动性
答案:C
解析:由图可知,图示生物都有细胞结构,因此都含有DNA、RNA两种核酸。①②③有核膜、核仁,是真核细胞,④⑤是原核细胞。④是细菌的结构图,细菌有自养型和异养型。③是变形虫,通过细胞膜的流动来摄取食物。
3.实验中用同一显微镜观察了同一装片4次,每次所用的目镜不变,结果如图所示。请问其中哪一次使用的物镜最长( )
答案:D
解析:所用的物镜越长,放大倍数越大。
4.(合肥一中2012届月考)下列关于生命物质基础的叙述正确的是( )
A.胞嘧啶脱氧核糖核苷酸由C、H、O、N四种元素组成
B.组成活细胞的主要元素中O的含量最高
C.大肠杆菌细胞壁的主要组成成分是纤维素
D.C、H、O、N、P是组成生物大分子物质所共有的元素
答案:B
解析:脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P;大肠杆菌属于原核生物,其细胞壁的主要成分是肽聚糖;生物大分子共有的元素是C、H、O。
5.(江苏省黄桥中学2013月考)下列有关人体内元素及化合物的说法,不正确的是( )
A.如果严重缺Fe,代谢异常,可能会导致乳酸中毒
B.磷脂是生物膜的主要成分
C.细胞中绝大部分的水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水
D.组成蛋白质的单体是氨基酸,组成多糖的单体是单糖
答案:C
解析:细胞中绝大部分的水是自由水;Fe是血红蛋白的重要成分,血红蛋白在红细胞中起运输O2的功能,所以严重缺Fe,会导致组织缺O2,无氧呼吸产生大量乳酸。
6.(2011·重庆理综卷)下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁形成
B.在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体
C.分泌蛋白合成在内质网和细胞质基质中加工
D.质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构
答案:A
解析:本题考查细胞的结构和功能、细胞分裂过程,考查学生对知识的理解、综合和运用能力。植物细胞有丝分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成;动物细胞分裂过程中,纺锤体是在前期形成的;分泌蛋白合成后的加工场所是内质网和高尔基体;线粒体和质粒都有核酸,但质粒无膜结构。
7.关于如图中曲线Ⅰ、Ⅱ的叙述,正确的是( )
A.在种子成熟过程中,Ⅱ可表示自由水变化,Ⅰ表示干重变化
B.在人体生命活动中,如果Ⅱ表示红细胞运氧量,那么Ⅰ可表示细胞内某种含铁元素的大分子化合物的变化
C.对越冬植物来说,Ⅰ表示越冬前细胞内液浓度变化,Ⅱ可表示抗冻能力变化
D.对于鳄鱼来说,如果Ⅱ表示外界温度从高到低变化,那么Ⅰ可表示其耗氧量变化
答案:A
解析:生物体内自由水越多,代谢越旺盛,抗性越差。动物体内血红蛋白含铁元素,含量越高运氧量应越大。变温动物体温随外界温度下降而下降,酶活性随之下降,耗氧量减少。
8.(吉林重点高中2013届月考)下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.有内质网的细胞不一定是真核细胞
B.有高尔基体的细胞不一定能分泌蛋白质
C.有线粒体的细胞不能进行无氧呼吸
D.有核糖体的细胞一定能合成分泌蛋白
答案:B
解析:内质网、高尔基体、线粒体等膜结构细胞器为真核细胞细胞器;高尔基体与动物细胞分泌功能有关,与植物细胞分裂形成细胞壁有关;人的肌肉细胞、植物的根细胞均有线粒体,但它们在缺氧条件下均可以进行无氧呼吸;核糖体是蛋白质的合成场所,即包括分泌蛋白质,也可以是细胞内蛋白质。
9.(2011·福建理综卷)下列有关造血干细胞中物质运输的途径,可以存在的是( )
A.吸收的葡萄糖:细胞膜→细胞质基质→线粒体
B.合成的细胞膜蛋白:高尔基体→核糖体→细胞膜
C.转录的mRNA:细胞核→细胞质基质→高尔基体
D.合成的DNA聚合酶:核糖体→细胞质基质→细胞核
答案:D
解析:造血干细胞是具有旺盛分裂能力的细胞。它具有动物细胞所具有的各种细胞器,其中的线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但是线粒体所用的并不是葡萄糖而是丙酮酸。组成细胞膜的蛋白质最先从核糖体上合成,然后再进行加工。除分泌蛋白外,结构蛋白的加工一般与高尔基体无关。mRNA是在细胞核合成的,进入细胞质基质与核糖体结合,指导蛋白质合成。DNA聚合酶是从核糖体上合成,再从细胞质基质到细胞核中催化DNA分子复制过程。
10.(2011·新课标全国卷)下列有关细胞的叙述,正确的是( )
A.病毒是一类具有细胞结构的生物
B.蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状
C.人体所有细胞的细胞周期持续时间相同
D.内质网膜和高尔基体膜都具有流动性
答案:D
解析:本题主要考查细胞的有关知识。病毒是一类简单的没有细胞结构的生物;蓝藻是原核生物,没有真正的细胞核;人体不同细胞的分化程度不同,高度分化的细胞失去分裂能力,没有细胞周期,有分裂能力的不同细胞周期也不同。因此选项A、B、C都错误。内质网膜和高尔基体膜等生物膜都有一定的流动性,故D项正确。
11.某50肽中有2个丙氨酸(C3H7O2),现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同的有机产物,其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述,错误的是( )
A.肽键数目减少4个
B.氢原子数目增加8个
C.氨基和羧基分别增加4个
D.氧原子数目增加2个
答案:D
解析:1个丙氨酸左右有2个肽键,脱掉2个丙氨酸肽键数目减少4个。该过程得到3条短肽链和两个游离的丙氨酸,3条肽链增加了2个氨基和2个羧基,两个游离的丙氨酸增加了2个氨基和2个羧基,氨基和羧基分别增加4个。增加的氨基、羧基中氢原子和氧原子分别增加了12个和8个,又因为水解过程肽键减少4个,减少了4个氢原子和4个氧原子,所以,氢原子数目增加8个,氧原子数目增加4个。
12.(合肥一中2013月考)人类一起在探索地球外生命的存在。尤其是在找到火星表面存在水冰的证据后,更加继续探索火星上是否存在过生命。下面与水相关的叙述正确的是( )
A.火星表面存在水冰也就有可能存在过生命,因为生化反应必须在水溶液中进行
B.生成抗体的化学反应要消耗水
C.叶绿体中有水的光解,但没有水的生成
D.越冬或休眠的植物体内自由水与结合水的比值上升
答案:A
解析:生化反应必须在水中进行,有水就可能有生物,故A项正确;抗体是蛋白质,生成抗体的反应是脱水缩合,要脱下水;叶绿体光反应中有水的光解,暗反应中有水的生成;越冬或休眠的植物体内,自由水与结合水的比值下降,故B、C、D三项均错。
13.现代生物学的实验中,通常使用同位素标记法。下列哪组最适于研究分泌蛋白的合成和分泌( )
实验动物
实验材料
示踪元素
用示踪元素标记的化合物
A.
豚鼠
胰腺细胞
3H
胸腺嘧啶
B.
家兔
性腺细胞
18O
甲硫氨酸
C.
小白鼠
唾液腺细胞
14C
色氨酸
D.
家兔
垂体细胞
32P
亮氨酸
答案:C
解析:A项所述材料不能出现在分泌蛋白中,而B、C、D中的材料虽都是形成蛋白质的氨基酸,但B项性腺不分泌蛋白质,D项亮氨酸不含P元素,C项唾液腺产生的淀粉酶存在于唾液,最方便检测到。
14.图中①~④表示某细胞的部分细胞器,下列有关叙述正确的是( )
A.该图一定不是高倍光学显微镜下看到的结构
B.此细胞不可能是原核细胞,只能是动物细胞
C.结构①能够直接将葡萄糖分解成CO2和H2O,并释放大量能量
D.结构①和④都存在碱基A和T的互补配对
答案:A
解析:该图为亚显微结构模式图,是在电子显微镜下观察到的结构。此细胞可能是动物细胞或低等植物细胞。葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸在线粒体内分解。核糖体中只发生翻译过程,配对为A-U,U-A,G-C,C-G。
15.(2011·天津理综卷)下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.主动运输过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量
B.在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输
C.质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高
D.抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分
答案:B
解析:主动运输需要载体蛋白协助和ATP供能。静息状态下,神经细胞内仍进行新陈代谢,需要耗能,所以仍吸收葡萄糖。质壁分离时,细胞失水使细胞液浓度变大,渗透压升高。抗体以胞吐的方式运输到细胞外,高尔基体形成的囊泡膜要与细胞膜融合才能将抗体释放到胞外。
16.(2012·上海综合能力测试)某同学拟选择一种半透性的膜材料,用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置(示意图),对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验,得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如图2)。据图分析,该同学应选择的膜材料是( )
图1 图2
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
答案:A
解析:根据图1可知,漏斗内糖水的浓度高于烧杯中的水,因此,一定时间内,水将大量渗透到漏斗中而使其液面升高,但当液面差达到一定高度时,由于浓度差和压力差的综合作用使液面不再升高。
17.(江西重点中学2012届联考)下列关于生物大分子的叙述错误的是( )
A.氨基酸的空间结构和种类决定了蛋白质功能
B.在小麦细胞中由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸的种类有6种
C.质量相同的糖原和脂肪完全氧化分解所释放的能量是不同的
D.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质
答案:A
解析:氨基酸是小分子,其空间结构不决定蛋白质的空间结构和功能;小麦细胞中既有DNA又有RNA,由A、G构成的核苷酸各两种,由T、U构成的各一种,脂肪完全氧化比糖原释放的能量多;蛋白质分子结构具有多样性的原因除氨基酸的种类和数量外,还有氨基酸的排列顺序和肽链的空间结构。
18.(2012·杭州质检)蛋白质的肽链之间可通过二硫键维持稳定。已知不同的多肽产物可因相对分子质量不同而以电泳方式分离。下列左图是一个分析蛋白质的电泳结果图,“-”代表没加还原剂,“+”代表加还原剂,还原剂可打断二硫键,“M”代表某些已知相对分子质量的蛋白质或多肽,M右侧的数字代表这些蛋白质或多肽的相对分子质量。如图中的“-”代表二硫键。根据左侧结果,如图中最能代表该蛋白质结构的是( )
答案:C
解析:“-”表示没加还原剂的电泳结果,即蛋白质并未发生水解,对应的是整个蛋白质的相对分子质量大小,参照M值得出该蛋白质的相对分子质量约为140;“+”表示加入还原剂后的电泳结果,参照M值估计长链的相对分子质量约为55,短链的相对分子质量约为30。蛋白质的相对分子质量约等于水解后各肽链的相对分子质量的总和,则该蛋白质由两条b链和一条a链构成。
19.(2013·南昌市八一中学高三月考)细胞作为生命活动的基本单位,其结构和功能高度统一。下列有关叙述均正确的一组是( )
①卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料 ②哺乳动物成熟的红细胞表面积与体积之比相对较大,有利于提高气体交换效率 ③小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体,有助于物质运输的能量供应 ④哺乳动物成熟精子中细胞质较少,有利于精子运动 ⑤同一种植物,生长在背阴区的叶绿体比向阳区的叶绿体大且多 ⑥蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量明显增加
A.①②③④ B.②③④⑥
C.②③④⑤ D.①②④⑥
答案:B
解析:卵细胞体积较大,相对表面积小,不利于与外界进行物质交换,故①错误;同一植物背阴区的叶要体比向阳区的叶绿体小,故⑤错误。
20.(2013·北京市重点中学月考)下列有关细胞的叙述正确的是( )
①同一生物体不同组织细胞中DNA相同,RNA也相同
②同一生物体不同组织细胞中表达的基因种类和数量一般不同
③蓝藻是低等植物,其细胞中同时含有中心体和叶绿体两种细胞器
④某生物体细胞中含有4个 染色体组,该生物一定是四倍体
⑤细胞中的基因在表达时,先转录形成信使RNA,信使RNA上有能决定氨基酸的反密码子
A.② B.②⑤
C.①③ D.④⑤
答案:A
解析:同一生物体的不同细胞均源于受精卵的有丝分裂,故都含有该生物体的全套遗传信息,所含DNA相同,但由于存在基因的选择性表达,不同细胞的RNA和蛋白质种类有所不同;蓝藻是原核生物,除核糖体外无其他细胞器;体细胞含有四个染色体组的生物若由受精卵发育成是四倍体,若由配子直接发育成则是单倍体;信使RNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,称为密码子,反密码子在转移RNA上。
21.(2013·北京市重点中学第一次月考)下列有关细胞结构和功能的叙述,错误的是( )
A.水稻主动吸收硅离子需要根细胞膜上的载体协助
B.甲状腺细胞能够接受促甲状腺激素的调节与其细胞膜上的糖蛋白有关
C.核糖体是细胞内蛋白质的“装配机器”,由蛋白质和mRNA组成
D.核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换的通道
答案:C
解析:核糖体有自身的rRNA,但其不含mRNA。
22.(2012·保定市重点高中高三调研考试)下列有关细胞的叙述正确的是( )
A.叶绿体是植物进行光合作用的场所,因此能进行光合作用的细胞一定含有叶绿体
B.一个生物体中不同的细胞形态、结构和功能不同,主要是细胞器的种类和数量不同,根本原因是细胞中的遗传物质不同
C.细胞膜上的糖蛋白与细胞的识别功能有关
D.活细胞中大部分的化学反应是在各种细胞器中完成的
答案:C
解析:蓝藻是原核生物,能进行光合作用,但细胞内无叶绿体,故A项错误。同一个生物体中的细胞都来自受精卵的有丝分裂,它们的形态、结构和功能不同,根本原因是基因的选择性表达,故B项错误。活细胞中大部分的化学反应是在细胞质基质中完成的,故D项错误。
23.(2012·北京东城区示范校高三综合练习)下列关于细胞的叙述正确的是( )
A.所有细胞内都含有糖原和蛋白质
B.所有细胞都能进行分裂和分化
C.所有细胞都能进行有氧呼吸
D.所有细胞都具有细胞质和细胞膜
答案:D
解析:细胞分为原核细胞和真核细胞,它们都具有细胞质和细胞膜,故D项正确。糖原主要分布在人和动物的肝脏细胞和肌肉细胞中,故A项错误。对于单细胞生物来说,不存在细胞分化,故B项错误。厌氧型的生物不能进行有氧呼吸,故C项错误。
二、非选择题(共50分)
24.(2011·唐山期末)以下是生物体四种有机物的组成与功能关系图,请据图回答:
(1)小麦种子细胞中,物质A是__________,物质E是指__________。
(2)相同质量的E和F彻底氧化分解,耗氧量较多的是
_____________________________________________________。
(3)组成物质C的共同化学元素是__________。若a个C物质形成b条链,组成某种物质G,该物质G至少有氧原子的个数是__________。
(4)细胞中的染色体主要是由图中的__________构成(填字母代号)。SARS病毒体内物质H彻底水解后,产生的物质是_________________________________________________________。
答案:(1)葡萄糖 淀粉 (2)F (3)C、H、O、N a+b (4)G和H 核糖、磷酸、含氮碱基
解析:根据元素组成和作用可以判断图中各物质的名称。E是主要能源物质,所以为糖类,A为单糖。F是主要储能物质,所以为脂肪,B为脂肪和甘油。G是生命的主要承担者,所以为蛋白质,C为氨基酸。H是遗传信息的携带者,所以为核酸,D为核苷酸。脂肪的[H]比例高于糖类,所以氧化分解同质量的脂肪和糖类耗氧较多的是脂肪。a个C物质组成b条链,形成的肽链数量为a-b,每个羧基有2个氧原子,所以氧原子总数至少为a-b+2b=a+b。SARS病毒体内物质是RNA,彻底水解后的产物是核糖、磷酸和含氮碱基。
25.(宝鸡中学2012届月考)下图为动植物细胞亚显微结构及细胞部分结构示意图,据图回答下列问题:
甲 乙
(1)图甲中的A细胞中能产生水的细胞器有[ ]________________,[ ]________________,将细胞B浸泡在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中出现质壁分离,其原因是______________(填代号)的浓度较小。
(2)结构⑥和⑩都有很大的膜面积,其中⑥增加膜面积是通过________________________________________________________________________方式实现的。
(3)人饮酒后,酒精通过______________________方式被吸收进入消化道上皮细胞。交警查违章时让司机呼出的气体与含有重铬酸钾的酸性液体反应,若液体变成________色,说明司机酒后驾驶。
(4)图乙中A所示的这类物质在细胞膜上可能具有的功能是(多选)( )
A.作为载体蛋白,起物质运输作用
B.作为酶,催化发生在膜上的化学反应
C.作为受体,接受膜表面的化学信息
D.作为细胞表面的标志,被其他细胞识别
(5)若用吡罗红和甲基绿混合染液对图甲细胞染色,在显微镜下看到的现象是:______________。
(6)若图甲中的A细胞的分泌物是抗体,则图甲表示人体的某种细胞,该细胞来源于什么细胞?____________________________。
(7)简述a过程与c过程的主要区别是a过程__________________。
答案:(1)⑥线粒体 ③核糖体 细胞液
(2)内膜某些部位向线粒体内腔折叠形成嵴,使内膜表面积大大增加
(3)自由扩散 灰绿色 (4)ABCD
(5)细胞核被染成绿色,细胞质被染成红色
(6)B细胞或记忆细胞 (7)a过程要消耗ATP,且将物质从低浓度向高浓度运输
解析:本题是对细胞结构、成分及细胞器功能的考查。要求对相关知识全面、准确地掌握。
26.如图为高等动、植物细胞亚显微结构图,根据图回答:
(1)高等植物细胞特有的结构是[ ]____________、[ ]__________和[ ]__________。
(2)占成熟的植物细胞体积90%,而在动物细胞中不明显的细胞器是[ ]__________。
(3)在植物细胞有丝分裂末期,将一个细胞分裂为两个子细胞过程中与细胞壁形成有关的细胞器是[ ]__________。
(4)在细胞分裂间期,被碱性染料染成深色的结构是[ ]___________________________________________________。
(5)细胞内的“动力工厂”是[ ]__________,它是细胞进行__________的主要场所。
(6)与动物胰岛细胞形成和分泌胰岛素有关的细胞器主要是[ ]__________和[ ]__________。
(7)与动物细胞有丝分裂有关的细胞器是[ ]__________。
(8)将无机物合成有机物,并将光能转变成储存在有机物中的化学能的细胞器是[ ]__________。
答案:(1)⑥细胞壁 ①叶绿体 ③液泡
(2)③液泡
(3)⑦高尔基体
(4)⑧染色质
(5)②线粒体 有氧呼吸
(6)④核糖体 ⑦高尔基体
(7)⑤中心体
(8)①叶绿体
27.如图①表示某生物膜结构,图中A、B、C、D、E、F表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。图②和图③表示物质运输曲线,请据图回答:
(1)若图①是癌细胞的细胞膜,则膜上含量较正常细胞减少的物质是[ ]_____________________________ __________。
(2)若图①是线粒体膜,b和c过程运输的气体分别是________。b、c运输方式符合图________所表示的物质运输曲线。
(3)若图①表示人体红细胞膜,则表示Na+、K+运输的分别是图中________。Na+、K+的运输方式符合图________所示曲线。
(4)已知红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,请设计实验加以确定。
①实验步骤:
第一步:取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二步:甲组细胞给予正常的呼吸条件,__________________________________________________________。
第三步:_____________________________________________。
②预测实验结果并分析:
a.若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同,则
____________________________________________________。
b.__________________________________________________。
答案:(1)[D]糖蛋白
(2)O2、CO2 ②
(3)d、a ③
(4)①第二步:乙组细胞抑制细胞呼吸,其他条件都相同
第三步:一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率
②a.说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输
b.若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组吸收速率,或者完全不吸收,说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输
解析:图①中A是蛋白质,B是磷脂双分子层,D是糖蛋白,a、b、c、d分别表示主动运输、自由扩散、自由扩散和主动运输,其中a、b由膜外运向膜内,c、d则由膜内运向膜外。图②表示自由扩散,图③表示主动运输。癌细胞膜上糖蛋白减少。线粒体吸收O2,放出CO2。红细胞吸收K+,排出Na+。要确定小肠吸收葡萄糖是协助扩散还是主动运输,可设置能量(ATP)为自变量,葡萄糖的吸收速率为因变量。
综合测评(二) 细胞代谢与生命历程
测试时间:60分钟 满分:100分
范围:必修1第3~4单元
一、选择题(单项选择题,每小题2分,共40分)
1.(辽宁重点高中2012届联考)把混有反应物的液体,加到捣碎的土豆汁液中(酶液),在37℃下观察到某些反应现象。在这种情况下,学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物,加入酶液中,也可观察到该反应现象;学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液,加入反应物中,则观察不到该反应现象。下面是对此问题的解释,其中可能性最大的一项是( )
A.酶催化的反应即使完全没有反应物,也可缓慢进行
B.酶由于被蒸馏水溶解出来,因而能进行反应
C.由于该酶液中混有与反应物相同的物质
D.由于该酶液中混有催化同一反应的多种酶
答案:C
解析:甲用蒸馏水代替反应物,加入酶液也可观察到该反应现象,可以说明该酶液中混有与反应物相同的物质;乙的实验说明,蒸馏水不能起催化作用。
2.如图(1)表示某酶促反应过程,图(2)表示图(1)的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线(物质a的起始浓度为10 mmol·L-1)。下列叙述错误的是( )
图(1) 图(2)
A.物质a可能是麦芽糖但不可能是蔗糖
B.在该实验条件下物质a在2 min内可被完全分解
C.若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率,则曲线①温度一定低于曲线②和③
D.若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率,则曲线①酶浓度高于曲线②和③
答案:C
解析:由图(1)看出,物质a被水解为2个c,可能是麦芽糖水解为2个葡萄糖,蔗糖水解为1个果糖和1个葡萄糖,所以不可能是蔗糖。由图(2)看出,2 min后物质a完全被分解。由曲线①②③看出,①的反应速率快于②③,可能是酶的浓度大,也可能是温度较②③更适宜,但不一定比②③低。
3.猪笼草是一种食虫植物,为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶,某学生设计了甲、乙两组实验,如图所示。经35 ℃水浴保温一段时间后,1、2中加入适量双缩脲试剂,3、4不加任何试剂,下列实验能达到目的的是( )
A.实验甲 B.实验乙
C.实验甲、实验乙都能 D.实验甲、实验乙都不能
答案:B
解析:本题考查实验分析,中等题。实验甲中由于蛋白酶本身也属于蛋白质,即使猪笼草分泌液中有蛋白酶,能将蛋白液分解了,但是在双缩脲的检测下,溶液中还是有蛋白质,这样结果不准确,而实验乙是通过观察组织块的消失速度来做出判断,B对。
4.(江西重点中学2012届联考)关于酶与ATP的叙述正确的是( )
A.RNA聚合酶催化的底物是RNA
B.蔗糖酶能使蔗糖水解为两分子的葡萄糖,水解产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
C.叶绿体和线粒体中均可以产生ATP,并用于物质的运输、细胞的分裂等各种生命活动
D.酶的形成需要消耗ATP,ATP的形成需要酶的催化
答案:D
解析:RNA聚合酶催化转录过程,产物是RNA,原料(或叫底物)是四种核糖核苷酸,一分子蔗糖水解成一分子葡萄糖和一分子果糖;叶绿体产生的ATP,只能用于光合作用暗反应,不能用于其他生命活动。
5.(2010·新课标全国卷)下列关于呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累
D.质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
答案:D
解析:本题主要考查细胞呼吸知识。细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。丙酮酸和[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间代谢产物,但最终都又被消耗,故选项A、C错误。有氧呼吸过程中[H]是第三阶段在线粒体内膜上与氧气结合产生水,选项B错误。由于脂肪中的C、H比例高,因此,质量相同时,脂肪比糖原有氧呼吸释放的能量多。
6.如下图所示为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线,下列相关叙述错误的是( )
A.曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是细胞质基质和线粒体
B.曲线BC段酵母菌的呼吸作用中出现无氧呼吸
C.乙醇含量过高是酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因之一
D.T1T2时间段消耗葡萄糖量迅速增加的原因是酵母菌进行有氧呼吸
答案:D
解析:A正确,曲线AB段酵母菌进行有氧呼吸,其发生的场所是细胞质基质和线粒体;B正确,曲线BC段开始有乙醇产生,可知此时酵母菌的呼吸作用中出现无氧呼吸;C正确,随着培养的进行,营养物质大量被消耗,代谢废物(乙醇、CO2等)积累,都将影响酵母菌的生长;D错误,在T1T2时间段内,一是酵母菌进行无氧呼吸,需要消耗更多的葡萄糖,二是由于酵母菌种群数量增多,使得单位时间内消耗葡萄糖量迅速增加。
7.右图是酵母菌发酵实验示意图,其中X、Y、Z分别代表( )
A.石蜡油、CO2、蓝色 B.石蜡油、O2、黄色
C.菜油、O2、蓝色 D.菜油、CO2、黄色
答案:D
解析:酵母菌的发酵是在无氧条件下进行的,其产生的酒精在酸性条件下遇橙色重铬酸钾形成灰绿色,二氧化碳遇溴麝香草酚蓝变成黄色,故D项正确。
8.(2013·嵊州二中高三月考题)将某种植物置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中,温度分别保持在5℃、15℃、25℃和 35℃下,改变光照强度,测定CO2的吸收速率,得到图1所示的结果。处理图1中有关数据得到图2、图3。下列叙述不正确的是( )
A.当光强小于1时,温度是呼吸作用的限制因素,不是真正光合作用的限制因素
B.当光强大于7时,25 ℃比15℃条件下植物的有机物的合成速率大
C.图2表示在5℃~35℃下该植物最大光合作用速率的变化
D.图3表示在5℃~35℃下该植物 呼吸作用速率的变化
答案:C
解析:当光强小于1时,4种温度下呼吸强度不同,但真正光合强度相同;当光强大于7时,25℃和15℃表观光合速率相同,但由于25℃下呼吸速率大,所以25℃以下的真正光合速率大,植物呼吸速率如图3所示,植物最大光合速率在5℃、15℃、25℃、35℃依次为5.5、6.5、7.5、5.5,故C项错误。
9.(2010·上海卷)下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述,能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是( )
①两个相同DNA分子完全分开 ②出现放射状排列的细丝 ③中心体发生倍增 ④着丝粒排列在一个平面上
A.②→③→①→④ B.②→④→③→①
C.③→②→④→① D.②→③→④→①
答案:C
解析:根据一个细胞周期的变化过程可知,首先发生的是间期,即DNA复制,动物细胞和低等植物细胞的中心体复制等,所以首先发生的是③,然后进入分裂期,根据分裂期的变化过程可以排出发生的顺序依次是②④①。
10.(杭州高中2012届月考)下列是有关生物实验的四幅图。有关叙述正确的是( )
① ② ③ ④
A.图①由甲转换到乙后,视野中可观察到的细胞将更多
B.图②所示的视野中,和细胞A处于同一时期的细胞所占比例最高
C.图③中的植物细胞液浓度一定小于外界溶液浓度
D.图④可以表示以发黄的菠菜叶片为材料,提取、分离色素后的结果
答案:D
解析:图①甲为低倍物镜,乙为高倍物镜,甲转换到乙后,视野中可观察到的细胞数目减少;图②中A为分裂前期,处于分裂间期的细胞数目最多;图③中的植物细胞可能在发生质壁分离,也可能在发生质壁分离的复原或达到了内外平衡的状态。
11.(2012·湖北八校联考)下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程,有关分析正确的是( )
A.能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ和Ⅲ的某过程
B.阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水
C.过程①④⑤可为叶肉细胞吸收Mg2+等提供动力
D.过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体
答案:A
解析:据图可知,阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸,①表示光反应产生ATP,②表示C3的还原,③~⑤分别表示二氧化碳的固定、无氧呼吸、有氧呼吸。能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ(光反应发生于类囊体薄膜)、Ⅲ中的⑤(有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体膜上),故A正确;阶段Ⅰ生成的[H]将作为还原剂还原C3,故B错误;过程④和⑤都合成ATP,为细胞吸收Mg2+等提供动力,①过程产生的ATP只能用于暗反应,故C错误;过程③进行的场所是叶绿体基质,过程④进行的场所是细胞质基质,过程⑤进行的场所是细胞质基质和线粒体,D错误。
12.图①是八月份某一晴天,一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线;图②表示棉花叶肉细胞两种细胞的四种生理活动状态。请分别指出图①中表示时间的字母与图②中(1)、(2)、(3)、(4)所发生的生理活动相对应的选项是( )
A.d、e、f、g B.d、c、b、a
C.e、g、a、h D.f、c、b、d
答案:B
解析:分析图②中(1)图可知此时植株光合作用强度大于细胞呼吸强度;分析图②中(2)图可知此时植株光合作用强度等于细胞呼吸强度;分析图②中(3)图可知此时植株细胞呼吸强度大于光合作用强度;分析图②中(4)图可知此时植株无光合作用,只进行细胞呼吸。a时植株只进行细胞呼吸;b~c段、g~h段植株既进行细胞呼吸又进行光合作用,但细胞呼吸强度大于光合作用强度;c时、g时植株细胞呼吸强度等于光合作用强度;c~g段植株光合作用强度大于细胞呼吸强度。
13.(江西重点中学2012届联考)有关细胞生命历程的说法不正确的是( )
A.细胞生长,核糖体的数量增加,物质交换效率增强
B.细胞分化,核遗传物质没有发生改变,但mRNA有变化
C.细胞癌变,细胞膜上的糖蛋白减少,多个基因发生突变
D.细胞凋亡,相关基因活动加强,有利于个体的生长发育
答案:A
解析:细胞生长,表面积与体积的比值降低,物质交换效率降低。
14.(2012·上海市高三年级联考)酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,无氧条件下则进行无氧呼吸。将酵母菌放在含有培养液的密闭锥形瓶中,测得CO2的释放量是O2的吸收量的5倍,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比值为:( )
A.1/12 B.1/6
C.1/3 D.1/2
答案:A
解析:由题意知,无氧呼吸释放的CO2是有氧呼吸的4倍,而由有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式可知分解等量的葡萄糖,有氧呼吸释放的CO2是无氧呼吸的3倍。
15.(2013·南昌市八一中学高三月考)如图是探究酵母菌呼吸方式的装置,下列相关叙述错误的是( )
A.假设装置一中的液滴左移,装置二中的液滴不动,说明酵母菌只进行有氧呼吸
B.假设装置一和装置二的液滴均不移动,说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸
C.假设装置一中的液滴左移,装置二中的液滴右移,说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D.假设装置一中的液滴不动,装置二中的液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸
答案:B
解析:装置一液滴不移动,说明酵母菌不消耗O2,即不进行有氧呼吸;装置二不移动,说明酵母菌不进行无氧呼吸;二者同时发生,说明酵母菌已死亡。
16.(2013·云南省部分高三年联考)下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次存在于( )
A.线粒体、线粒体和细胞质基质
B.细胞质基质、线粒体和细胞质基质
C.线粒体、细胞质基质和线粒体
D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体
答案:B
解析:有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段将葡萄糖分解为丙酮酸,是在细胞质基质中进行的;第二、三阶段在线粒体中将丙酮酸分解为CO2和H2O。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,第二阶段在细胞质基质中将丙酮酸分解为乳酸或酒精,故B项正确。
17.(2013·天星教育)如图中的①、②、③表示动物细胞有丝分裂过程中的三个阶段,a是染色体数,b是染色单体数,c是DNA分子数,a、b、c的数量关系正确的是( )
A.①、② B.①、③
C.②、③ D.①、②、③
答案:B
解析:本题以有丝分裂为核心命题点,考查有丝分裂过程中染色体、染色单体和DNA的数目变化,综合考查图形分析能力和识记能力。因为染色单体是染色体复制后形成的,所以,只要存在染色单体,其数目就比染色体多一倍(图①);在分裂后期,由于着丝点分裂,染色单体消失,数目为零(图③)。因此图②错误,所以选B。
18.测得某植物在适宜的光照、CO2浓度,不同温度下的净光合速率和结果如图所示,据图分析不正确的是( )
A.在10 ℃时,光合速率大于呼吸速率
B.光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是40 ℃
C.若温度保持在25 ℃,每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,植物能正常生长
D.在温度为45 ℃的条件下,植物叶肉细胞中产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质
答案:D
解析:在10 ℃时,净光合速率大于0,所以光合速率大于呼吸速率,A正确;温度是40 ℃时,净光合速率曲线对应纵坐标为0的点,其光合速率与呼吸速率相等,B正确;在25 ℃条件下,净光合速率大于呼吸速率,因此12 h光照下的有机物积累量大于12 h黑暗下的有机物消耗量,该植物能正常生长,C正确;在温度为45 ℃条件下,净光合速率小于呼吸速率,光合作用较弱,叶肉细胞中产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质,D错误。
19.如图中图①表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的);图②表示处于某一时期的细胞图象。下列分析不正确的是( )
A.图①中的细胞核内DNA含量为2C~4C之间的细胞正处于DNA复制阶段
B.用DNA合成抑制剂处理,图①中细胞核内DNA含量为2C的细胞数目会增加。用秋水仙素处理,图A中细胞核内DNA含量为4C的细胞数目会增加
C.培养基中测得了少数细胞细胞核内DNA含量在2C以下,这些细胞发生的最可能的变化是变异或衰老
D.图B对应图①中细胞核内DNA含量为2C的细胞,参与该细胞分裂的细胞器有中心体、线粒体
答案:D
解析:用DNA合成抑制剂处理,细胞被阻断在间期,即2C的细胞增加。秋水仙素抑制纺锤体形成,可使细胞内DNA数目加倍。细胞发生变异或衰老可能会使细胞核内DNA含量在2C以下。图②细胞是动物细胞,处于有丝分裂后期,对应图①中细胞核内DNA含量为4C的细胞,参与该细胞分裂的细胞器有中心体、核糖体、线粒体。
20.下列图中曲线①表示染色体着丝点与纺锤体相应极之间的距离,②表示子染色体之间的距离,则正确的绘图是( )
答案:B
解析:从有丝分裂后期开始,姐妹染色单体因着丝点分裂而成为子染色体,由赤道板位置分别向两极移动。结果,着丝点与两极间距离越来越小,但两子染色体之间的距离却越来越大。从图中看出,着丝点与纺锤体相应极之间距离初始值为20 μm,所以两极之间距离为40 μm,两条子染色体之间距离最大为40 μm。
二、非选择题(共60分)
21.已知2H2O2===2H2O+O2↑,可以通过观察反应过程中O2的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解反应的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验,使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出预测实验结果、得出结论,并回答问题。
实验材料与用具:适宜浓度的H2O2溶液、蒸馏水、3.5%FeCl3溶液、0.01%牛过氧化氢酶溶液、恒温水浴锅、试管。
(1)实验步骤:
①取3支试管,各加入等量且适量的H2O2溶液,放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间;
②分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和牛过氧化氢酶溶液;
③观察各管中释放气泡的快慢。
(2)实验结果预测及结论:
整个实验中,不同处理的试管中O2的释放速率从快到慢依次是:__________。由此可得出的结论是______________________。
(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ℃,重做上述实验,O2释放速度最快的是______________,原因是_____________________。
答案:(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用和高效性
(3)加FeCl3溶液的试管 在此温度下,FeCl3催化作用加快,而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性
解析:(1)要验证过氧化氢酶具有催化作用,需将有无过氧化氢酶设置为单一变量进行对照实验。而验证过氧化氢酶具有高效性,则需要将催化剂的种类(即:催化剂为过氧化氢酶或Fe3+)设置为单一变量进行对照实验。(2)与Fe3+相比,酶的催化具有高效性,所以不同处理的试管中释放O2的速率从快到慢依次是:加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管。(3)在80 ℃的高温环境中,酶因失活而失去催化作用,故加FeCl3溶液的试管O2释放速率最快。而另两支试管O2释放速率无明显差异。
22.(2012·广东珠海第二次调研)下图中曲线A表示某人在短时间内剧烈运动及其前后的实际耗氧量,曲线B是根据其运动量的大小计算出的耗氧量理论值,请据图回答:
(1)在2~3 min时,曲线A大大低于曲线B,这是因为人体此时能量的供应来自于____________、____________和体内储存的高能物质的分解等生理过程。
(2)在3~10 min时,曲线A大大高于曲线B,表明肌肉疲劳的恢复过程需要________________。
(3)研究发现,运动中在血糖浓度下降的同时,血液中脂肪酸浓度也下降,原因是_____________________________。
(4)运动中骨骼肌的血流量增加,可使骨骼肌细胞及时获得__________,加快代谢废物的运输;同时皮肤的血流量也增加,这样有利于____________________________________________。
(5)运动中骨骼肌细胞产生的大量乳酸,绝大部分随血液进入肝脏,在肝细胞中转变成其他物质,其意义是有利于___________________________________。
答案:(1)有氧呼吸 无氧呼吸
(2)氧气(或有氧呼吸提供能量)
(3)脂肪酸氧化分解供能
(4)氧气和营养物质 皮肤散热
(5)物质的充分利用
解析:A曲线是实际耗氧量,B曲线是耗氧理论值。在运动过程中,由于所需能量来自有氧呼吸、无氧呼吸及高能物质的分解,所以B曲线的数值明显大于A曲线(B曲线是假定所需能量全部来自有氧呼吸所计算出的数值)。运动后恢复过程中仍需要氧气,说明肌肉恢复过程中也需要氧气。在运动过程中,血糖浓度下降的同时,脂肪酸浓度也下降,说明脂肪酸在运动过程中也会氧化分解供能。血液循环具有运输物质的作用,包括呼吸作用消耗的氧气和其他能源物质。皮肤血流量增大,使皮肤温度升高,加快了散热过程,防止体温过高。乳酸是不彻底的氧化分解产物,其中还含有较多能量,可以转化成其他物质,使营养物质得到充分的利用。
23.(南昌一中2012届联考)下图1表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线,图2表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。
请分析回答:
(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是________________。
(2)图1中的“a”点表示______________。如果以缺镁的全营养液培养A植物幼苗,则b点的移动方向是______________。
(3)在c点时,叶绿体中ADP的移动方向是从__________向__________方向移动。
(4)e点与d点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量______________;e点与f点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量______________。(填“高”、“低”或“基本一致”)
(5)当光照强度为g时,比较植物A、B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小,结果应分别为M1__________M2、N1__________N2。
(6)增施农家肥可以提高光合效率的原因是(答出两项即可):
①______________________________________________。
②______________________________________________。
答案:(1)A (2)植物的呼吸速率 向右
(3)叶绿体基质 类囊体薄膜 (4)低 高 (5)= > (6)农家肥被微生物分解后为农作物提供CO2;提供矿质元素;促进土壤微生物的活动,提高土壤的通气性,促进植物对矿质元素的吸收(答出任意两项即可)
解析:本题主要考查光合作用过程。(1)A植物正常生长需要光照强度比B植物强,故连续阴雨天气对A植物影响大。(2)“a”表示光照强度为零时,植物的呼吸速率。植株缺镁,叶片中叶绿素含量少,故b点右移。(3)光合作用过程中,暗反应为光反应提供ADP。(4)e点的光照强度大于d点,e点时叶肉细胞中C3含量低;e点CO2浓度大于f点,e点的叶肉细胞中C3含量高。(5)有机物积累量相等;由于A植物呼吸速率大于B植物,故有机物合成速率N1>N2。(6)农家肥为植物提供CO2和矿质元素,从而提高光合效率。
24.呼吸商(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。下图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2为测定消过毒的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。请分析回答下列问题。
(1)图1中,催化过程①②的酶存在于细胞的________,物质E表示________。
(2)图2所示实验乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是_______。
(3)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动情况,若发现甲装置中墨滴不移动,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子中发生图1中的________(填序号)过程;若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10 min内小麦种子中发生图1中的________(填序号)过程。
答案:(1)细胞质基质 酒精
(2)增大吸收CO2的面积
(3)①③④ ①②
解析:(1)由图1知,①过程为细胞呼吸的第一阶段(糖酵解),产物为丙酮酸(A)和还原态氢(C),在细胞质基质中进行;④过程为有氧呼吸的第二阶段,产物为CO2(B)和还原态氢(C),在线粒体基质中进行;③过程为有氧呼吸的第三阶段,还原态氢(C)与O2(D)结合形成水,释放大量能量,在线粒体内膜上进行;②过程为无氧呼吸的第二阶段,产物为CO2(B)和酒精(E),反应在细胞质基质中进行。因此,催化过程①②的酶存在于细胞质基质中,物质E为酒精。
(2)图2所示实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是增大KOH溶液与气体的接触面积,方便吸收CO2。
(3)如果甲装置中墨滴不动,装置内没有气体的净生成与净消耗,种子只进行有氧呼吸;乙装置中墨滴左移,说明此时段内小麦种子只进行了有氧呼吸,即发生了图1中的①③④过程。若发现甲装置中墨滴右移,说明装置内有气体的净生成,可能进行了无氧呼吸和有氧呼吸;乙装置中墨滴不动,说明装置内没有气体的净消耗,应该没有进行有氧呼吸,即图1中的①②过程。
综合测评(三) 遗传的基本规律
测试时间:90分钟 满分:100分
范围:必修2第1单元
一、选择题(单项选择题,每小题3分,共60分)
1.玉米甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植。其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是( )
答案:C
解析:A选项中,当非甜和甜玉米都是纯合子时,不能判断显隐性关系。B选项中,当其中有一个植株是杂合子时,不能判断显隐性关系。C选项中,非甜与甜玉米杂交,若后代只出现一种性状,则该性状为显性性状;若出现两种性状,则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子,有一个是隐性纯合子,此时非甜玉米自交,出现性状分离,说明非甜是显性性状,若没有出现性状分离,则说明非甜玉米是隐性纯合子。D选项中,若后代有两种性状,则不能判断显隐性关系。
2.如图为某种遗传病的家族系谱图。以下是对该系谱图分析得出的结论,其中错误的是( )
A.该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.家族中一定携带该致病基因的有:2、4、5、6、8、9、12、13
C.家族中10为杂合子的几率为1/2
D.若家族中14与一患者结婚,则他们生患病孩子的几率为1/3
答案:C
解析:8(母亲)、9(父亲)正常而12(女儿)和13(儿子)均患病,可以确定该病是常染色体隐性遗传病。2为患者,6的基因型一定为Aa;7的基因型可能为AA或Aa,所以10为杂合子的几率不一定为1/2(当7的基因型为AA时,10为杂合子的几率为1/2;当7的基因型为Aa时,10为杂合的几率为2/3)。家族中14的基因型及概率为:AA占1/3,Aa占2/3,他与一患者(基因型为aa)结婚所生孩子的患病几率为2/3×1/2=1/3。
3.(2011·上海综合)人的前额V形发尖与平发际是由常染色体上单基因控制的一对相对性状(见图)。约翰是平发际,他的父母都是V形发尖。约翰父母生一个平发际女孩的概率是( )
A.1/4 B.1/2 C.1/16 D.1/8
答案:D
解析:父母都是V形发尖,儿子平发际,确定V形发尖为显性;从题干信息知,该相对性状是由常染色体单基因控制的,推知父母都是杂合体,用A、a来表示:Aa×Aa→1/4aa,又因是女儿,所以生一个平发际女孩的概率是1/8。
4.关于如下图解的理解正确的是( )
A.基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B.③⑥过程表示减数分裂过程
C.图1中由于③过程的随机性,基因型为Aa的子代占所有子代的1/2
D.图2子代中aaBB的个体在aaB_中占1/16
答案:C
解析:基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤过程,③⑥过程表示受精作用,图2子代中aaBB的个体在aaB_中占1/3,在子代所有个体中占1/16。
5.(2012·南京四校联考)已知玉米高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述性状的基因位于两对同源染色体上。现用两个纯种的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1,再用F1与玉米丙杂交(如图1),结果如图2所示,分析玉米丙的基因型为( )
A.DdRr B.ddRR C.ddRr D.Ddrr
答案:C
解析:本题考查遗传规律的应用。结合盂德尔两对相对性状的遗传学实验的相关结论,利用反推和正推结合的方法就能分析出玉米丙的基因型。玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1,F1的基因型为DdRr;再结合图2中抗病∶易感病=3∶1和高秆:矮秆=1∶1,可以椎知玉米丙的基因型为ddRr。
6.(2012·山西适应训练)为研究豌豆的高茎与矮茎、花的顶生与腋生两对性状的遗传,进行了两组纯种豌豆杂交实验,如图所示。据图分析,下列说法正确的是( )
A.两对性状分别进行了正交和反交的实验 B.该豌豆高茎对矮茎为显性,花的顶生对腋生为显性
C.若让F1自交,F2中有3种基因型,2种表现型 D.腋生花亲本都需做去雄处理,F1所有个体的基因型相同
答案:D
解析:由题图可知,实验中只对高茎与矮茎这一对相对性状进行了正交和反交实验;由F1的表现型可确定高茎对矮茎为显性,花的腋生对顶生为显性;假设高茎与矮茎由基因A、a控制,花的腋生与顶生由基因B、b控制,则F1的基因型为AaBb,F1自交,F2中有9种基因型,4种表现型;豌豆是自花传粉、闭花受精植物,因此进行杂交实验时,腋生花亲本都需做去雄处理,F1所有个体的基因型相同。
7.人类的每一条染色体上都有很多基因,某父母的1号染色体如图所示,A、b、D分别为甲、乙、丙三种病的致病基因,不考虑染色体交叉互换和基因突变,则他们的孩子( )
A.同时患三种病的可能性是3/8
B.同时患甲、丙两病的可能是3/8
C.孩子不患病的可能性为1/4
D.孩子不患病的可能性为1/2
答案:C
解析:父亲形成的精子有两种类型:ABD和aBd,而母亲也产生两种卵细胞:Abd和abd,随机结合的四种后代中,aaBbdd的概率是1/4,为无病者。
8.(2012·山东青岛一模)下图是某家族红绿色盲的遗传系谱图,正确的分析是( )
A.图中2的双亲肯定不是色盲患者
B.图中6的色盲基因不可能来自4
C.图中1、4是色盲基因的携带者
D.图中2、7是色盲基因的携带者
答案:C
解析:红绿色盲的遗传方式是伴X隐性遗传病;图中2的母亲肯定不是色盲患者,但其父亲有可能是色盲患者;6号个体(XbXb)的色盲基因分别来自3和4;由子代情况可推知,图中1和4的基因型都是XBXb;图中2和7男性正常,基因型是XBY,都不是色盲基因的携带者。
9.(2013·江苏盐城月考)人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)(如图)由此可以推测( )
A.Ⅱ片段上有控制男性性别决定的基因
B.Ⅱ片段上某基因控制的遗传病,男性患病率等于女性
C.Ⅲ片段上某基因控制的遗传病 ,患者全为男性高于女性
D.Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病,女性患病率高于男性
答案:B
解析:决定男性性别的基因是位于Y染色体特有片段Ⅲ上的某基因,其控制的遗传病患者全为男性。Ⅱ片段上某基因是X染色体和Y染色体的同源部分,其控制的遗传病,男性患病率与女性患病率相等。Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病,男性只要有一个该基因则患病,而女性在该基因纯合时才患病,因此,男性患该病的概率远大于女性。
10.(2012·山东济宁一模)下列说法正确的是( )
①生物的性状是由基因控制的,性染色体上的所有基因都能控制性别
②人类有23对染色体,所以人类基因组计划应该检测23条染色体上的DNA序列
③人类色盲基因b在X染色体上,Y染色体上既没有色盲基因b,也没有它的等位基因B
④男人色盲不传儿子,只传女儿,但女儿不显色盲,却会生下患色盲的外孙,代与代之间出现了明显的不连续现象
⑤色盲患者男性多于女性
A.①③⑤ B.②④⑤
C.①②④ D.③④⑤
答案:D
解析:生物的性状是由基因控制的,但性染色体上的基因并非都控制性别,如X染色体上的色盲基因;人类基因组计划检测人类22条常染色体和X、Y性染色体,共检测24条染色体上的DNA序列。
11.(2012·山东临沂一模)下图为一家族某种单基因遗传病的系谱图,Ⅰ2不携带致病基因。若个体Ⅲ1与Ⅲ2婚配,其子女中携带者的概率是( )
A.1/4 B.1/8 C.1/9 D.1/16
答案:B
解析:首先确定为隐性遗传病,因Ⅰ2不携带致病基因,故为X染色体上的隐性遗传病。Ⅲ1的基因型是XBY,Ⅲ 2的基因型是1/2XBXB与1/2XBXb,则Ⅲ1与Ⅲ2婚配,其子女中携带者的概率为1/2×1/4=1/8。
12.(2012·济南一模)IA、IB、i三个等位基因控制ABO血型且位于常染色体上,色盲基因b位于X染色体上。请分析家谱图,图中有的家长和孩子是色盲,同时也标出了血型情况。在小孩刚刚出生后,这两对夫妇因某种原因抱错了一个孩子,请指出抱错的孩子是 ( )
A.1和3 B.2和6
C.2和5 D.2和4
答案:C
解析:由夫妇I的基因型可知:他们的儿子一定为色盲患者,故3、4号不可能是他们的儿子。夫妇I中的男性是正常,故他们的女儿不是色盲患者,所以6号也不可能是他们的孩子,故抱错的只能是2号和5号。
13.(2012·广东茂名一模)如图为某一遗传病的家系图,其中Ⅱ-2家族中无此致病基因,Ⅱ-6父母正常,但有一个患病的弟弟。此家族中的Ⅲ-1与Ⅲ-2患病的可能性分别为( )
A.0、1/9 B.1/2、1/12
C.1/3、1/6 D.0、1/16
答案:A
解析:正常双亲生出患病女儿,故该遗传病是常染色体隐性遗传病,Ⅱ-1的基因型是aa,Ⅱ-2的基因型是AA,Ⅱ-5的基因型是2/3Aa或1/3AA,Ⅱ-6的基因型是2/3Aa或1/3AA。因此,此家族中的Ⅲ-1的患病率为0,Ⅲ-2患病率为1/4×2/3×2/3=1/9。
14.(2013·南昌市八一中学月考)在群体中位于某同源染色体同一位置上的两个以上、决定同一性状的基因称为复等位基因,在家兔的常染色体上有一系列决定毛色的等位基因:A、a1、a2、a。其中A基因对a1、a2、a为显性,a1基因对a2、a为显性,a2对a为显性。A基因系列在决定家兔毛皮颜色时其表现型与基因型的关系如右表:则家兔皮毛颜色的基因型共有( )
毛皮颜色表现表
基因型
全色
A_
青旗拉
a1_
喜马拉雅
a2_
白化
aa
A.7种 B.6种 C.10种 D.8种
答案:C
解析:每个个体决定毛色的基因为1对,其中杂合子有:C=6种,纯合子有4种,故基因型共有10种。
15.(2012·保定市重点高中调研考试)报春花的花色白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制,两对等位基因独立遗传,显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程,但当显性基因B存在时可抑制其表达,现选择AABB和aabb两个品种进行杂交,得到F1,F1自交得F2,则下列说法不正确的是( )
A.黄色植株的基因型是AAbb或Aabb
B.F1的表现型是白色
C.F2中的白色个体的基因型有7种
D.F2中黄色:白色的比例是3∶5
答案:D
解析:由于“显性基因B存在时可抑制基因A的表达”,则亲本AABB(白色)×aabb(白色),F1为AaBb(白色),F1自交得F2:9A_B_(白色)∶3A_bb(黄色)3aaB_(白色)∶1aabb(白色)。F2中总共9种基因型,黄色植株的基因型是AAbb或Aabb,则白色个体的基因型有7种。
16.(2012·北京市西城区期末)右图中,甲图为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图,乙、丙、丁图为该动物处于不同分裂时期的染色体示意图。下列叙述正确的是( )
A.判断该动物是否为纯合子应选用另一雌性动物与其测交
B.乙细胞和丙细胞分裂时均可以发生基因重组
C.甲细胞产生的基因突变可通过卵细胞传递给子代
D.丁产生的子细胞中的基因组成是aB和aB
答案:C
解析:由丙图的不均等分裂知该动物为雌性,乙为有丝分裂,不发生基因重组;丁的子细胞基因型为AB、aB。
17.(2012·安徽皖南八校第一次联考)家蚕为ZW型性别决定,人类为XY型性别决定,则隐性致死基因(伴Z或伴X染色体遗传)对于性别比例的影响如何( )
A.家蚕中雄、雌性别比例上升,人类中男、女性别比例上升
B.家蚕中雄、雌性别比例上升,人类中男、女性别比例下降
C.家蚕中雄、雌性别比例下降,人类中男、女性别比例下降
D.家蚕中雄、雌性别比例下降,人类中男、女性别比例上升
答案:B
解析:ZW型性别决定雄性是性染色体同型的,隐性致死基因(伴Z)易导致雌性个体部分死亡,从而使雄雌比例上升。XY型是雌性性染色体同型的,隐性致死基因(伴X)易导致男性个体部分死亡,从而使男女比例下降。
18.(2012·海南琼海一模)一对表现正常的夫妇,生了一个孩子既是红绿色盲又是XYY的患者,从根本上说,前者致病基因的来源与后者的病因发生的时期分别是( )
A.与母亲有关、减数第二次分裂
B.与父亲有关、减数第一次分裂
C.与父母亲都有关、受精作用
D.与母亲有关、减数第一次分裂
答案:A
解析:红绿色盲为伴X隐性遗传,父母正常,儿子患病则母亲必然是携带者,儿子红绿色盲基因来自于母亲;XYY产生的原因是父亲减Ⅰ后期,XY分离,减Ⅱ后期Y染色体着丝点未分离,A正确。
19.(2012·山东滨州一模)犬也存在色盲性状。如图为某一品种犬的系谱图(涂阴影表示色盲)。请据图判断此品种犬色盲的遗传方式不可能是( )
A.常染色体显性遗传
B.常染色体隐性遗传
C.伴X染色体显性遗传
D.伴X染色体隐性遗传
答案:C
解析:根据系谱图可知,1号雄犬患病,但5号雌犬没有患病,说明该病一定不是伴X染色体显性遗传。
20.(2012·福建六校第二次联考)一种鱼的雄性个体不但生长快,而且肉质好,具有比雌鱼高得多的经济价值。科学家发现这种鱼X染色体上存存一对等位基因D-d,含有D的精子失去受精能力。若要使杂交子代全是雄鱼,可以选择的杂交组合为( )
A.XDXD×XDY B.XDXD×XdY
C.XDXd×XdY D.XdXd×XdY
答案:D
解析:由于含有D的精子失去受精能力,所以雌鱼中不可能出现基因型为XDXD的个体,而A淘汰A、B两个选项;XdY的两种类型的精子都具有受精能力,不符合题意,故选D。
二、非选择题(共40分)
21.(2012·四川理综)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。
(1)一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,F1代全为红限。
①亲代雌果蝇的基因型为________,F1代雌果蝇能产生________种基因型的配子。
②将F1代雌雄果蝇随机交配,所得F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为________,在F2代红眼雌果蝇中杂合子占的比例为________。
(2)果蝇体内另有一对基因T、t,与基因A、a不在同一对同源染色体上。若t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,所得F1代的雌雄果蝇随机交配,F2代雌雄比例为3∶5,无粉红眼出现。
①T、t基因位于________染色体上,亲代雄果蝇的基因型为________。
②F2代雄果蝇中共有________种基因型,其中不含Y染色体的个体所占比例为________。
③用带荧光标记的B、b基因共有的特异序列作探针,与F2代雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交,通过观察荧光点的个数可确定细胞中B、b基因的数目,从而判断该果蝇是否可育。在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到________个荧光点,则该雄果蝇可育;若观察到________个荧光点,则该雄果蝇不育。
答案:(1)①aaXBXB 4 ②2∶1 5/6
(2)①常 ttAAXbY ②8 1/5 ③2 4
解析:本题通过对果蝇眼色的遗传和性反转现象考查了基因自由组合定律的应用、伴性遗传以及相关计算,主要考查考生分析能力,计算能力及逻辑思维能力。题目综合性强,难度较大。
(1)①根据亲本为纯合粉红眼雌果蝇和白眼雄果蝇,F1代全为红眼可推知,亲本的基因型为aaXBXB和AAXbY。F1代雌果蝇的基因型为AaXBXb,能产生AXB、AXb、aXB和aXb四种类型的配子。②当B存在而A不存在时是粉红眼,粉红眼雌果蝇的基因型为aaXBX-,粉红眼雄果蝇的基因型为aaXBY。将F1代雌雄果蝇随机交配(AaXBXb×AaXBY),F2中基因型为aa的雌果蝇全为粉红眼(XBX-),而基因型为aa的雄果蝇有两种基因型:XBY和XbY,且各占1/2。F2代中红眼雌果蝇的基因型为A_XBX-,其中纯合子的基因型为AAXBXB,占F2代中红眼雌果蝇的比例为1/3×1/2=l/6,则杂合子占F2代中红眼雌果蝇的比例为5/6。
(2)①由纯合红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交,F1代随机交配得到的F2代雌雄比例为3∶5,且无粉红眼果蝇推知,T、t基因位于常染色体上,亲本基因型为TTAAXBXB×ttAAXbY。②F1代雌雄果蝇的基因型为TtAAXBXb、TtAAXBY,F2代雄果蝇的基因型包括TTAAXBY、TtAAXBY、ttAAXBY、TTAAXbY、TtAAXbY、ttAAXbY六种以及由雌果蝇性反转而成的ttAAXBXB和ttAAXBXb两种。在正常情况下雄果蝇占果蝇总数的1/2,而性反转后果蝇的雌雄比例变为3∶5,即雄果蝇占5/8,也就是说有性反转现象的雄果蝇比正常情况下雄果蝇多了5/8-1/2=1/8,则性反转成的雄果蝇(ttAAXBX-)占雄果蝇总数的1/8÷5/8=1/5。③可育雄果蝇细胞中只有一条X染色体,也就只有一个B(b)基因,在有丝分裂后期出现两个B(b)基因,看到2个荧光点。不可育雄果蝇细胞中含有两条X染色体,也就是有2个B(b)基因,在有丝分裂后期出现4个B(b)基因,看到4个荧光点。
22.(2011·福建理综)已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。
下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据:
亲本组合
后代的表现型及其株数
组别
表现型
乔化蟠桃
乔化圆桃
矮化蟠桃
矮化圆桃
甲
乔化蟠桃×矮化圆桃
41
0
0
42
乙
乔化蟠桃×乔化圆桃
30
13
0
14
(1)根据组别________的结果,可判断桃树树体的显性性状为________。
(2)甲组的两个亲本基因型分别为______。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是:如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现______种表现型,比例应为________。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:________,分析比较子代的表现型及比例。
预期实验结果及结论:
①如果子代________________,则蟠桃存在显性纯合致死现象;
②如果子代________________,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
答案:(1)乙 乔化
(2)DdHh、ddhh
(3)4 1∶1∶1∶1
(4)蟠桃(Hh)自交(蟠桃与蟠桃杂交)
①表现型为蟠桃和圆桃,比例为2∶1
②表现型为蟠桃和圆桃,比例为3∶1
解析:(1)乙组杂交亲本均为乔化,杂交后代出现了矮化,可判断乔化为显性性状。
(2)把两对性状分别统计:①乔化×矮化→乔化∶矮化=1∶1,推知亲本的基因型为Dd×dd;②蟠桃×圆桃→蟠桃∶圆桃=1∶1,推知亲本基因型为Hh×hh。由①②可知亲本基因型为DdHh×ddhh。
(3)如果两对相对性状的遗传符合自由组合定律,测交后代应有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1。
(4)P Hh×Hh
↓
F1 HH Hh hh
比例 1 ∶ 2 ∶ 1
若存在显性纯合致死(HH死亡)现象,则蟠桃∶圆桃=2∶1;若不存在显性纯合致死(HH存活)现象,则蟠桃∶圆桃=3∶1。
23.(2011·江苏生物)遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系,系谱如下图所示,请回答下列问题(所有概率用分数表示):
(1)甲病的遗传方式是____________。
(2)乙病的遗传方式不可能是____________。
(3)如果Ⅱ-4、Ⅱ-6不携带致病基因,按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式,请计算:
①双胞胎(Ⅳ-1与Ⅳ-2)同时患有甲种遗传病的概率是________。
②双胞胎中男孩(Ⅳ-1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是____________,女孩(Ⅳ-2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是____________。
答案:(1)常染色体隐性遗传
(2)伴X显性遗传
(3)1/1 296 1/36 0
解析:本题主要考查人类遗传病的分析。(1)据不患甲病的Ⅰ?3号和Ⅰ?4号生下患甲病的Ⅱ?8号女孩,可判断甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传。(2)据图可知:患乙病的男性亲本和不患乙病的女性亲本的后代男性均患乙病,女性不患病,则可判断乙病不可能是伴X显性遗传。(3)若用A和a表示甲遗传病的基因,用B和b表示乙遗传病的基因。①由于甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传,且Ⅱ?4、Ⅱ?6不携带致病基因,对甲病而言,Ⅱ?4和Ⅱ?6个体的基因型均为AA,Ⅱ?3和Ⅱ?5个体的基因型均为AA或Aa,其中AA占1/3、Aa占2/3,则Ⅲ?1和Ⅲ?2的基因型为AA或Aa,其中AA占2/3、Aa占1/3,其后代患甲病的概率为1/3×1/3×1/4=1/36,后代双胞胎均患甲病的概率为1/36×1/36=1/1 296。②据上题男孩(IV?1)患甲病的概率为1/36,由于乙病呈现父亲患病儿子一定患病,父亲不患病儿子不患病的形式,则乙病最可能的遗传方式是伴Y遗传,又Ⅲ?2(男性)患乙病,则男孩(Ⅳ?1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率为1/36 ×1=1/36。据上题,女孩(Ⅳ?2)患甲病的概率为1/36,乙病属伴Y遗传,则女孩(Ⅳ?1)患乙病的概率为0,其同时患两种病的概率为1/36×0=0。
24.如图中A是某二倍体高等雌性动物体细胞染色体示意图,B~F是A的各分裂期图。请分析回答:
(1)以上A~F细胞有可能同时在该动物的________(器官)中观察到。其中,具有同源染色体的细胞是________。具有四分体的细胞是________。
(2)B细胞位于____________期,含有________对同源染色体;E细胞的名称是________,此细胞含有________个染色体组。
(3)理论上这种动物可产生________种卵细胞。A细胞经减数分裂形成卵细胞的过程依次是(用字母排序表示)____________________。
(4)A在形成图中卵细胞的同时,还伴随形成三个极体,请在下图中画出它们的染色体组成。
答案:(1)卵巢 A、B、D(缺一不可) D
(2)有丝分裂后 4 次级卵母细胞或极体(缺一不可) 1
(3)4 A—D—E—F—C(缺一、错一、颠倒都不对)
(4)
综合测评(四) 生物的变异与进化
测试时间:90分钟 满分:100分
范围:必修2第2~3单元
一、选择题(单项选择题,每小题3分,共60分)
1.(2012·西城区抽样)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,对此实验有关叙述正确的是( )
A.本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B.本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D.在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
答案:B
解析:噬菌体是病毒,是营活细胞寄生生活的生物,不能直接在培养基上培养。该实验搅拌是为了使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离;离心是一种分离混合物的方法,在该实验中,被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉淀物中,噬菌体颗粒的质量较小,在上层的上清液中。图中实验只能说明蛋白质不是遗传物质,而不能说明DNA是遗传物质。
2.(2012·南京四校联考)在证明DNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,如图所示标记元素所在部位依次是( )
A.①④ B.②④ C.①⑤ D.③⑤
答案:A
解析:DNA的磷酸基团上含有磷元素,氨基酸的R基因上可含有除碳,氧、氮之外的其他元素。
3.如图是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞DNA复制过程中的图象。下列有关叙述正确的是( )
A.此图反映出的DNA复制模式可作为DNA双向复制的证据
B.此过程遵循碱基互补配对原则,任一条链中A=T,G=C
C.若将该DNA彻底水解,产物是脱氧核苷酸和四种碱基
D.若该DNA分子的一条链中(A+T)/(G+C)=a,则互补链中该比值为1/a
答案:A
解析:在一条链中A与T不一定相等;DNA彻底水解是指将脱氧核苷酸也水解,产物是脱氧核糖、磷酸和四种碱基;DNA分子的一条链中两互补碱基之和的比值,与另一条链中该比值相等。
4.(天津理综)根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是( )
DNA双链
T
G
mRNA
tRNA反密码子
A
氨基酸
苏氨酸
A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU
答案:C
解析:反密码子与密码子互补,所以苏氨酸密码子第三个碱基为U,其密码子由mRNA上的碱基组成,不含碱基T,所以A、B错。根据mRNA 与DNA中模板链互补可推知苏氨酸密码子为UGU或ACU,故选C。
5.亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱氨基后的变化如下:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤,与C配对)。现有一DNA片段为,经亚硝酸盐作用后,若链①中的A、C发生脱氨基作用,经过两轮复制后其子代DNA片段之一为( )
A.—CGTTG—,—GCAAC—) B.—GGTCG—,—CCAGG—)
C.—GGTTG—,—CCAAC—) D.—CGTAG—,—CCATC—)
答案:C
解析:根据题意可知,在整个过程中DNA复制了两次,一共得到四个DNA分子,由于只有①链发生改变,因此以②链为模板复制出的两个DNA分子结构并没有发生任何变化,而①链根据题意变成了—IGTUG—,因此以①链为模板复制的DNA链碱基序列为—CCAAC—。
6.(2012·西城区期末)如图表示一个DNA分子的片段,下列有关表述正确的是( )
A.④代表的物质中贮存了遗传信息
B.不同生物的DNA分子中④的种类无特异性
C.转录时该片段的两条链都可作为模板链
D.限制性核酸内切酶作用部位是碱基之间的氢键
答案:B
解析:④代表脱氧核苷酸,碱基对的排列顺序代表遗传信息;不同生物的DNA分子中脱氧核苷酸的种类都是四种,无特异性;转录时是以DNA分子的一条链为模板的;限制性核酸内切酶的作用位点是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
7.在下列四种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义最接近的是( )
A.①和② B.①和③
C.③和④ D.②和④
答案:D
解析:“○”中图①表示一磷酸腺苷(AMP)又叫腺嘌呤核糖核苷酸;②表示腺嘌呤;③表示腺嘌呤脱氧核苷酸;④表示转运RNA中的腺嘌呤。DNA中的腺嘌呤和RNA中的腺嘌呤是相同的,但是相对应的核苷酸不同,因为五碳糖不同。
8.已知一个完全标记上15N的DNA分子含100个碱基对,其中有腺嘌呤(A)40个,经过n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,需游离的胞嘧啶(C)为m个,则n,m分别是( )
A.3 900 B.3 420 C.4 420 D.4 900
答案:D
解析:在该DNA分子中,A=T=40,G=C=60个,共复制4次,需游离的C=900个。
9.(2012·南京四校联考)如图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是( )
A.①②过程中碱基配对情况相同
B.②③过程发生的场所相同
C.①②过程所需要的酶相同
D.③过程中核糖体的移动方向是由左向右
答案:D
解析:①为DNA复制过程,碱基互补配对方式为A—T、G—C,②为转录,碱基互补配对方式为A—U、G—C、T—A;②转录主要发生在细胞核中,还可发生在叶绿体和线粒体中,③翻译主要发生在细胞质中的核糖体上;①过程需要解旋酶和DNA聚合酶,②过程需要RNA聚合酶;根据肽链的长度判断,核糖体移动的方向是由左向右。
10.(2012西城区期未)果蝇幼虫唾液腺细胞在分裂过程中,某一条染色体多次复制而不分开,形成了一种特殊的巨大染色体(如图所示)。若用含3H标记的尿嘧啶的培养液培养果蝇幼虫唾液腺细胞,发现在胀泡中3H含量较高,而且随着幼虫的发育,胀泡在同一染色体的不同位置出现或消失。下列相关推测最合理的是( )
A.胀泡的出现是由于DNA分子复制出现了差错
B.被标记的尿嘧啶催化mRNA合成
C.胀泡的出现与特定基因的表达有关
D.胀泡的出现是染色体结构变异的结果
答案:C
解析:尿嘧啶是RNA的特有碱基,其与基因的转录和翻译有关,与DNA复制无关;胀泡在同一染色体的不同位点出现或消失,说明胀泡的出现与特定基因的表达有关。
11.(福建理综卷)下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是( )
A.原理:低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两极
B.解离:盐酸、酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
答案:C
解析:低温诱导染色体加倍的实验原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使复制后的染色单体分开后,不能移向两极,导致染色体数目加倍。卡诺氏液不能用于解离过程。能使染色体着色的有龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液,改良的苯酚品红溶液也有此作用。在显微镜下观察时,大多数细胞处于有丝分裂间期,看不到染色体。只有在少数细胞中能看到染色体数目加倍。
12.(江苏省黄桥中学2012届高三月考)下列有关生物知识的叙述中,不正确的说法是( )
A.基因型为AaB的绵羊可能产生aY的精子
B.在性别比例为1∶1的某哺乳动物种群中,雄性个体产生的精子数一般多于雌性个体产生的卵细胞数
C.染色体中DNA的脱氧核苷酸序列改变一定会引起遗传性状的改变
D.在随机交配的种群里,一对等位基因中显性基因与隐性基因的频率相等时,显性性状的个体数量多
答案:C
解析:基因型为AaB的雄羊B基因位于X染色体上,基因型还可写成AaXBY,可产生aY的精子;在随机交配的种群中,一对等位基因中显性基因和隐性基因的频率相等时,各基因型及比例为:AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,显性个体占3/4。因为氨基酸的密码子具有简并性,所以当脱氧核苷酸序列改变后转录出的密码子仍然决定同一种氨基酸时,就不引起性状的改变。
13.下列观点不符合现代生物进化理论的是( )
A.自然选择可引起种群基因频率发生定向改变
B.马和驴交配产生强壮的骡子,马和驴之间不存在生殖隔离
C.种群中个体的死亡可能会导致种群基因库发生改变
D.狼和兔子的奔跑能力的提高是它们共同进化的结果
答案:B
解析:马和驴交配后产生的骡子并没有生殖能力,马和驴之间仍存在生殖隔离。
14.(江苏卷)根据现代生物进化理论,下列观点中正确的是( )
A.人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B.生物进化的方向与基因突变的方向一致
C.冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D.受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
答案:D
解析:人工培育的新物种是利用人工条件,按照人的目的进行培育,并不一定只能在人工环境中生活,例如三倍体无子西瓜在自然条件下能很好生活。基因突变是不定向的,而自然选择是定向的,即适应环境。冬季来临时植物中可溶性糖含量增高,抗逆性增强,防冻能力提高,这属于生物的适应性,不属于现代生物进化理论的内容。受农药处理后种群抗药性强的个体被淘汰的概率降低,存活的概率增加,将基因传给后代的机会增加。
15.(江苏省黄桥中学2013月考)下列有关生物多样性和进化的叙述中,不正确的是( )
A.细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体,青霉素的选择作用使其生存
B.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征
C.异地新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
D.自然选择能定向改变种群的基因频率,决定了生物进化的方向
答案:A
解析:细菌的抗药性突变在前,青霉素的选择作用在后。
16.图示细胞中含有的染色体组数目分别是( )
A.5个、4个
B.10个、8个
C.5个、2个
D.2.5个、2个
答案:A
解析:由图①可知,染色体数目为10条,形态为2种,据公式染色体组的数目=,故图①的染色体组数为5个。由图②可知其基因型为AAaaBBbb,据染色体组数为控制同一性状的相同基因或等位基因出现的次数,故染色体组数为4个。
17.(2013·聊城市高三月考)下列关于生物进化的叙述,正确的一项是( )
A.对所有物种来说,地理隔离必然导致生殖隔离
B.基因突变虽对多数个体不利,但基因突变的方向和生物进化的方向是一致的
C.母虎和雄狮交配产下“狮虎兽”,说明了虎和狮之间不存在生殖隔离现象
D.若一种群中BB个体占81%,Bb占18%,bb占1%,则基因库中B的频率为90%
答案:D
解析:有地理隔离未必就有生殖隔离,如东北虎和华南虎;基因突变具有不定向性,而进化是定向的;“狮虎兽”不育,说明虎和狮存在生殖隔离。
18.(2013·浙江三校联考)生物的某些变异可通过细胞分裂过程中某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象,图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是( )
A.甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B.甲图是个别碱基对的增添或缺失导致染色体上基因数目改变的结果
C.乙图是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D.甲、乙两图所示现象常出现在减数第一次分裂的前期,染色体数与核DNA数之比为1∶2
答案:D
解析:由图可知,甲、乙两种变异类型均属于染色体结构变异;甲图的变异是由染色体某一片段的增加或缺失引起的;乙图的变异是非同源染色体之间发生片段互换的结果。
19.(2011·济南市高三质量检测B)雌猫发育过程中,细胞中的X染色体总有1条从不转录。已知猫的毛色基因位于X染色体上。一只黄毛猫与一只黑毛猫交配产生的一只雌猫的毛色是?葡嗉涞模?韵碌慕馐驼?返氖?( )
A.这对毛色基因在体细胞中同时表达
B.这对毛色基因具有同等的表达机会,但不同时表达
C.这对毛色基因是显隐性关系,表达与否取决于环境
D.这对毛色基因表现出不完全显性现象
答案:B
解析:该雌猫为杂合子,又知决定猫毛色的基因位于X染色体上,据题意,细胞中的X染色体有1条不转录,即有的细胞转录黄色基因,有的转录黑色基因。
20.(2012·遵义市五校联合考试)关于右图所示的过程,下列叙述正确的是( )
A.噬菌体进行①过程,需将噬菌体放在含有四种游离的脱氧核糖核苷酸的溶液中
B.正常真核生物细胞内可发生①②⑤过程
C.③④⑥过程常见于RNA病毒侵入细胞时
D.细胞中①④过程的发生都需要解旋酶的催化作用
答案:B
解析:噬菌体不能单独生活,必须寄生在其他细胞内,故不能单独培养噬菌体;①②⑤过程表示的是中心法则,在正常真核生物细胞内可发生该过程;到目前为止,所有的生物体内还没有发现⑥过程;①过程需要解旋酶的催化,④过程不需要。
二、非选择题(共40分)
21.(江西重点中学2012届联考)水稻的粳性与糯性是一对相对性状,由等位基因A、a控制。已知粳性花粉遇碘呈蓝紫色,糯性花粉遇碘呈红褐色,生物小组某同学获得了某一品系水稻的种子,为了较快地鉴定出这种水稻的基因型,他们将种子播种,开花后收集大量成熟花粉。将多数花粉置于载玻片上,滴加1滴碘液,盖上盖玻片,于光学显微镜下观察到有呈蓝紫色和呈红褐色的花粉粒。
下图表示在同一载玻片上随机所得的四个视野中花粉粒的分布状况。黑色圆点表示蓝紫色花粉粒,白色圆点表示红褐色花粉粒。
(1)统计上述4个视野中的两种花粉粒数目,并将结果填入下表。
花粉粒数(个)
蓝紫色
红褐色
甲
乙
丙
丁
平均数
(2)在右方的直角坐标内绘制表示粳性和糯性花粉粒的数量关系图(直方图)。
(3)根据统计结果,该品系水稻是纯合体还是杂合体?________________。
(4)如果将此水稻的花粉进行离体培养,得到一完整植株,这说明了______________。
(5)如果将此植株作为亲本,让其连续自交,Fn中纯合体所占的比例为__________。
答案:(1)
花粉粒数(个)
蓝紫色
红褐色
甲
3
3
乙
5
3
丙
4
4
丁
3
4
平均数
3.8
3.5
(2)
(3)杂合体 (4)植物的生殖细胞具有全能性
(5)1-(1/2)n
解析:花药离体培养体现细胞全能性;一对相对性状的杂合子自交n代,杂合子所占比例为1/2n,故Fn中纯合子所占比例为1-(1/2)n。
22.(2010·江苏卷)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题:
(1)图中甘氨酸的密码子是____________。铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为____________。
(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了____________,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免____________对细胞的毒性影响,又可以减少____________。
(3)若铁蛋白由n 个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是____________。
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由____________。
答案: (1)GGU …CCACTGACC…(…CCAGTCACC…)
(2)核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费 (3)mRNA两端存在不翻译的序列
(4)C→A
解析:(1)根据图示可知,天冬氨酸的密码子为GAC,而甘氨酸位于天冬氨酸之前,所以GAC前的GGU即为甘氨酸的密码子。mRNA的模板链与mRNA上的碱基互补,且不含U,而含T应为…CCACTGACC…
(2)由图可看出,铁调节蛋白与铁应答元件结合后,核糖体就无法与mRNA结合,从而抑制了翻译过程。该调节机制使得细胞内Fe3+浓度既不会过高毒害细胞,也不会过低,避免了物质与能量的浪费。
(3)mRNA 上有许多不编码氨基酸的碱基序列,如铁应答元件和终止密码子等。
(4)分析对比色氨酸与亮氨酸的密码子,若只改变一个碱基,应该是密码子由UGG→UUG,即DNA模板链上C→A。
23.(2012·山东理综)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为________,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是________条。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为________。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为________,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为________。
(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤:_______________________。
结果预测:Ⅰ.若________________________,则是环境改变;
Ⅱ.若________________________,则是基因突变;
Ⅲ.若________________________,则是减数分裂时X染色体不分离。
答案:(1)2 8
(2)XrY Y XRXr、XRXrY
(3)3∶1 1/18
(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型
Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇 Ⅱ.子代表现型全部为白眼 Ⅲ.无子代产生
解析:本题以示意图形式,综合考查减数分裂、遗传规律、伴性遗传及遗传实验的设计和结果分析,旨在考查考生对减数分裂、遗传规律和伴性遗传等核心知识点的理解和掌握,以及从示意图中正确获取相关生物学信息、应用遗传学知识分析和解决问题等能力,综合性较强,试题难度较大。
(1)正常果蝇是二倍体生物,每个染色体组含有4条染色体。减数第一次分裂中期,染色体已复制,每条染色体含有两条姐妹染色单体,染色体数目仍为8条,故此时染色体组数为2。减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体随机组合移向两极,因此减数第二次分裂前、中期的染色体数目为4条,减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数加倍,变为8条。
(2)由于基因型为XrXrY的个体中含有三条同源染色体,在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,随机移向两极,所以最多能产生Xr、XrY、XrXr、Y四种类型的配子。该果蝇与基因型为XRY的个体杂交,子代中红眼雌果蝇必具有亲本红眼雄果蝇(XRY)产生的含XR的配子,该配子与白眼雌果蝇四种配子结合,产生的后代基因型为XRXr、XRXrXr、XRY,其中,XRXr为雌性个体,XRY为雄性个体,根据题干所给图示可知,XRXrY为雌性个体,XRXrXr死亡,因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。
(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1基因型为AaXRXr、AaXrY,F2中灰身红眼果蝇所占比例为3/4(A_)×1/2(XRXr、XRY)=3/8,黑身白眼果蝇所占比例为1/4(aa)×1/2(XrXr、XrY)=1/8,故两者的比例为3∶1。从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雌果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为2/3(Aa)×2/3(Aa)×1/4=1/9;出现白眼的概率为1/2(XrXr、XrY),因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/9×1/2=1/18。
(4)本题应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手,推出每种可能情况下M果蝇的基因型,进而设计实验步骤和预测实验结果。分析题干可知,三种可能情况下,M果蝇基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此,本实验可以用M果蝇与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交,统计子代果蝇的眼色。第一种情况下,XRY与XrXr杂交,子代雌性果蝇全部为红眼,雄性果蝇全部为白眼;第二种情况下,XrY与XrXr杂交,子代全部是白眼;第三种情况下,由题干所给图示可知,XrO不育,因此与XrXr杂交,没有子代产生。
24.(2012·孝感统测一)下图中地雀A与地雀B可以交配产生可育后代,地雀C与地雀A、B之间不能互相交配。图①、②、③是关于地雀的进化、发展过程示意图。
(1)上述地雀之间的关系能体现遗传多样性的类型是________,能体现物种多样性的类型是________。
(2)若干年后,小岛上出现了地雀C。在这一变化过程中,起到选择作用的主要因素是________。这种新物种的形成方式实质上是由于不同种群内的________发生改变。
若图②时期,小岛和大陆的两个地雀种群的相关基因型种类和个体数如下表所示。
甲
基因型
AATT
AaTT
aaTT
AATt
AaTt
aaTt
AAtt
Aatt
aatt
总数
个体数
20
22
4
20
12
3
9
8
2
100
乙
基因型
AATT
AaTT
aaTT
个体数
196
168
36
400
(3)甲种群的全部个体所含的全部基因,是这个种群的________。
(4)种群甲的基因A的频率为______________________________。
(5)已知上表中乙种群每个个体有2×104个基因,每个基因的突变几率都是10-5,则该种群中出现突变的基因数是________。
答案:(1)地雀A和B 地雀A(B)与C
(2)海洋环境的变化 基因频率
(3)基因库
(4)0.7
(5)80
解析:(1)地雀A与地雀B可以交配且产生的后代可育,这表明地雀A与地雀B属于同一个物种,地雀C与地雀A、B之间不能互相交配,表明地雀C与地雀A、B产生了生殖隔离,它们并非同一物种,因此能体现遗传多样性的类型是地雀A和B,能体现物种多样性的类型是地雀A、B与C。
(2)若干年后,小岛上出现了地雀C,在这一变化中起到选择作用的主要因素是海洋环境的变化。这种新物种的形成方式实质是不同种群内的基因频率发生改变。
(3)种群的基因库指的是某种群中全部个体所含的全部基因。
(4)种群甲中基因A的频率=(20×2+22+20×2+12+2×9+8)/200=0.7。
(5)该种群中出现突变的基因数=400×2×104×10-5=80。
综合测评(五) 生命活动的调节
测试时间:60分钟 满分:100分
范围:必修3第1单元
一、选择题(单项选择题,每小题3分,共54分)
1.(2012·西城区期未)如图为人体细胞与内环境之间物质交换的示意图,①、②、③、④分别表示人体内不同部位的液体。据图判断下列说法正确的是( )
A.体液①中含有激素、氨基酸、尿素、CO2等物质
B.②内渗透压下降会刺激下丘脑合成抗利尿激素增加
C.③内若产生乳酸会引起①、②、④内pH的剧烈变化
D.①、②、④是机体进行细胞代谢活动的主要场所
答案:A
解析:①是血浆,其内含有激素、氨基酸、尿素、CO2等物质,故A正确;②是组织液,其渗透压升高会导致下丘脑合成抗利尿激素增加,故B错误;③是细胞内液,其内产生乳酸后,由于人体的调节,会稳定pH。
2.“神舟七号”上的三位宇航员在太空时有非常明显的失重感,失重时人体的液体静压丧失。人体的感受器感到体液增加,机体通过体液调节系统减少体液,出现体液转移反射性多尿,导致水盐从尿中排出。下列有关人体内环境和稳态的说法不正确的是( )
A.水盐从尿中排出使渗透压的稳定遭到破坏,必然会引起代谢紊乱
B.液体静压丧失,导致腿部体液转移到人的身体上部,出现鸟腿(腿部变细)现象
C.免疫系统识别并清除异物、外来病原微生物也是维持内环境稳态的机制
D.内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下维持的,体液调节占主导地位
答案:D
解析:本题考查了内环境稳态的意义和调节机制。内环境的稳态包括内环境的成分、渗透压、酸碱度、温度等理化性质,这些因素的变化都会影响到细胞的正常生命活动。如渗透压影响细胞内水分的含量和细胞的形态,进而影响细胞代谢。内环境稳态的维持是神经调节、体液调节和免疫系统共同作用的结果。
3.(2012·大连期末)与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。图中所示的内环境a、b、c、d的名称分别是( )
①血浆 ②组织液 ③淋巴
A.①②③① B.②①③②
C.③①②③ D.②③①①
答案:B
解析:肌肉注射药物首先进入组织液,接着进入血浆和淋巴,在随体液循环到达组织细胞之前,药物要再次进入组织液中,B正确。
4.如下图为反射弧结构示意图,相关叙述中错误的是( )
A.伸肌肌群内既有感受器也有效应器
B.b神经元的活动可受大脑皮层控制
C.若在Ⅰ处施加一个有效刺激,a处膜电位的变化为:内负外正→内正外负→内负外正
D.在Ⅱ处施加刺激引起屈肌收缩属于反射
答案:D
解析:由图可知:在伸肌肌群内既有感受器也有效应器;骨骼肌是随意肌,支配肌肉收缩的传出神经受大脑皮层控制;若在Ⅰ处给予一个有效刺激,a处的膜电位由静息电位变为动作电位再恢复到静息电位,即:内负外正→内正外负→内负外正;反射是指机体受到刺激通过神经系统所完成的应答,是通过反射弧来完成的,刺激Ⅱ,肌肉收缩,没有完整反射弧的参与,不属于反射。
5.我国科学家成功破解了神经元“沉默突触”的沉默之谜,这类突触只有突触结构没有信息传递功能。如图所示的反射弧中具有“沉默突触”。其中“”表示从树突到胞体,再到轴突及末梢。下列有关说法正确的是( )
A.若③为该反射弧的神经中枢,神经中枢内一定具有“沉默突触”
B.如果神经元内不能合成神经递质或者突触后膜缺乏相应受体,可能形成“沉默突触”
C.该反射弧的信息传导途径一定是①→②→③→④→⑤
D.若该图中③为“沉默突触”,则刺激①不能引起e处的电位变化,同时⑤检测不到反应
答案:B
解析:由于在此反射弧中有两条传导兴奋的途径,所以反射弧的信息传导不一定经过结构③;若③为“沉默突触”,也不影响反射弧中的兴奋由①向⑤传导。
6.(2011·新课标全国卷)将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到( )
A.静息电位值减小
B.静息电位值增大
C.动作电位峰值升高
D.动作电位峰值降低
答案:D
解析:本题主要考查静息电位和动作电位的分析。静息电位时,由于K+外流,使膜外阳离子高于膜内而表现出外正内负;而动作电位则是受刺激时,由于Na+内流,使兴奋部位内侧阳离子浓度高于外侧而表现出内正外负;其电位差的大小取决于膜内外离子的浓度差,峰值则与外流K+的量和内流的Na+量有关;若适当降低溶液S中的Na+浓度,则内流的Na+量减少,动作电位的峰值就会降低。
7.动作电位的产生与细胞膜离子通透性的变化直接相关。细胞膜对离子通透性的高低可以用电导(g)表示,电导大,离子通透性高,电导小,离子通透性低。如图表示神经细胞接受刺激产生动作电位过程中,细胞膜对Na+和K+的通透性及膜电位的变化分别是(gNa+、gK+分别表示Na+、K+的电导)( )
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
答案:B
解析:神经细胞接受刺激产生动作电位,然后向远处传导后又恢复静息电位,如①。动作电位是Na+内流,细胞膜对Na+通透性增大,gNa+增大,恢复静息电位后对Na+通透性降低,gNa+减小,如③。
8.(2011·山东卷)下列与激素作用无关的实例是( )
A.草莓果实自然发育成熟
B.人舌尖触到蔗糖时感觉甜
C.自然生长的雪松树冠呈塔形
D.饥饿时人体血糖仍维持正常水平
答案:B
解析:草莓果实的发育成熟与生长素、乙烯的作用有关;雪松树冠呈塔形与生长素作用(调节植物生长)的两重性有关;人体饥饿时,胰高血糖素分泌增加,使血糖升高,以维持血糖的正常水平;所以A、C、D三项均与激素作用有关。人舌尖触到蔗糖时感觉甜,是舌的味蕾中的味觉感觉神经末梢接受刺激,产生兴奋,并把兴奋传到大脑皮层相关的感觉中枢,产生甜的感觉,属于神经调节,因此选B项。
9.(2011·江苏卷)无胸腺裸鼠是一种无毛变异小鼠,先天性无胸腺,常作为医学生物学研究中的实验动物。下列表述中错误的是( )
A.无胸腺裸鼠具有正常的体液免疫功能
B.无胸腺裸鼠应饲养在无菌环境中
C.无胸腺裸鼠对异体组织无排斥反应
D.人类癌细胞可在无胸腺裸鼠体内增殖
答案:A
解析:由于T淋巴细胞在体液免疫中起呈递抗原的作用,无胸腺裸鼠不能产生T细胞,因此不能进行正常的体液免疫。由于无胸腺裸鼠的免疫力极低,因此应饲养在无菌环境中,不能识别、清除异体组织,当然人类的癌细胞也可在无胸腺裸鼠体内进行增殖。
10.(2011·上海卷)下图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述错误的是( )
A.若①表示免疫分子,则①包括抗体、淋巴因子等
B.内环境稳态的调节机制有神经和体液调节等
C.寒冷时,控制骨骼肌不自主战栗的神经中枢是大脑皮层的躯体感觉中枢
D.若②表示促甲状腺激素,则②的分泌量不仅仅受甲状腺素的调节
答案:C
解析:免疫分子包括抗体、淋巴因子等,由图可知内环境稳态由神经和体液等共同调节。寒冷时,骨骼肌的不自主战栗属于非条件反射,不受大脑皮层控制。若②为促甲状腺激素,则其分泌量不仅受甲状腺素调节,还受促甲状腺激素释放激素调节。A、B、D三项正确,选C项。
11.细胞间和细胞内信息传递过程中,需要受体对信号的识别。图①、②分别表示人体细胞内受体和细胞表面受体的作用机制模式图。如图有关受体的叙述错误的是( )
A.图中细胞膜上的受体、细胞质受体和核受体的化学本质均为蛋白质
B.雌性激素只能被特定的受体结合,从而使雌性激素只能作用于特定的靶细胞
C.人体内其他激素的作用机制均与图①相似,即通过细胞内受体识别特定的激素
D.若图②表示神经元间兴奋的传递方式,其中信号分子为神经递质
答案:C
解析:不同激素的受体存在部位不同,如胰岛素、生长激素等蛋白质类激素的受体存在于细胞膜,故C错误。
12.(2013·江苏生物改编)为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用,科学家用某种植物进行了一系列实验,结果如下图所示,由此可初步推测( )
A.浓度高于10-6 mol/L的生长素会抑制该植物茎段的生长
B.该植物茎中生长素含量达到M值时,植物开始合成乙烯
C.该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成
D.该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是同步的
答案:B
解析:由图中信息可直观看出,该植物茎中生长素含量达到M值时,植物开始合成乙烯;且生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的,故选项B正确。当生长素浓度为10-6 mol/L时,图中茎段生长量最大,但在10-6~10-5 mol/L之间,可能存在利于该植物茎生长的最适浓度,A项错误;当乙烯的含量达到峰值时,生长素的含量在降低,故C项错误。
13.(2011·福建卷)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性,这三类物质都是( )
A.在细胞内发挥作用
B.由活细胞产生的蛋白质
C.与特定分子结合后起作用
D.在发挥作用后还能保持活性
答案:C
解析:激素、酶、神经递质均属微量而高效的生物活性物质,三者的化学性质、产生部位、作用均有所不同:①激素产生于具有分泌功能的细胞或内分泌腺,有的属于蛋白质,有的属于固醇类、肽类;酶产生于所有活细胞,大部分为蛋白质;神经递质产生于神经元的轴突末梢突触小体,属于胆碱类等物质;②激素一般通过体液运输,作用于特定的靶细胞;酶可在细胞内和细胞外起作用,具有专一性,催化一种或一类化合物反应;神经递质作用于突触后膜上的特定受体,在突触间隙(内环境)起作用,A、B两项错误,C项正确;③这些生物活性物质起作用后,被相应的酶水解,因此D项错误。
14.(2011·荆州质检)如图甲表示人体内ADH(一种激素)分泌的调节过程,图乙是正常人一次性饮入100 mL清水后的排尿率变化曲线。下列有关叙述不正确的是( )
A.ADH由下丘脑神经分泌细胞产生,垂体后叶释放
B.血浆渗透压的变化引起ADH合成、分泌量发生变化的调节属于神经调节;ADH发挥作用的调节属于激素调节
C.若“+”、“-”分别表示促进和抑制,则a、b、c分别为“+”、“-”、“+”
D.若“↑”、“↓”分别表示增加和减少,则引起图乙中A→B结果的调节是:ADH合成、释放量“↑”,肾小管和集合管对水的重吸收量“↓”,排尿量“↑”
答案:D
解析:分析图甲可知,该激素为抗利尿激素,是由下丘脑神经分泌细胞合成、垂体后叶释放的。血浆渗透压发生变化,引起下丘脑合成ADH的量发生变化,下丘脑为神经细胞,此调节属于神经调节;ADH发挥作用,影响肾小管和管合管对水分的重吸收,属于激素调节。ADH的释放促进肾小管和集合管对水分的重吸收,故a为“+”;肾小管和集合管对水分的吸收增加,血浆渗透压下降,故b为“-”;高血浆渗透压能促进ADH的释放,故c为“+”。A→B过程中,饮水后血浆渗透压下降,ADH的合成、分泌量减少,肾小管和集合管对水分的重吸收量减少,排尿量增加。
15.(江西重点中学2012届联考)人体内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。下列相关的叙述中,正确的有( )
①血液、组织液和淋巴共同构成了机体内细胞生活的直接环境 ②神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是神经元 ③激素是通过体液的传输,作用于靶细胞或靶器官的信息分子,激素可以持续起作用 ④抗毒素、抗生素和干扰素等人体免疫系统分泌的物质在免疫调节中具有重要作用
A.2个 B.3个 C.1个 D.0个
答案:D
解析:血液包括血浆和血细胞,血浆是血细胞生活的直接环境;完成反射的结构基础是反射弧;激素起作用后马上被灭活;抗生素是细菌分泌的,并非人体的免疫活性物质。
16.(2012·保定市重点高中调研考试)下列关于人体体温的说法不正确的是( )
A.体温的调节也是人体稳态调节的一部分
B.体温因年龄、性别等不同而存在微小的差异
C.发烧时厌食是因为体温高影响了消化酶的活性
D.人体在寒冷环境中能增加代谢产热的激素主要是肾上腺素和胰岛素
答案:D
解析:人体在寒冷环境中能增加代谢产热的激素主要是肾上腺素和甲状腺激素,D项错误。
17.(2012·黄冈市部分示范性高中联考)生长素浓度变化后对植物器官产生了相同影响效果的一组是( )
A.根的向地性和茎的背地性
B.茎的背地性和植物的向光性
C.植物的向光性和顶端优势
D.根的向地性和带芽插条生根
答案:B
解析:根的向地性体现了生长素的两重性;茎的背地性是因为近地侧生长素浓度比背地侧生长素浓度高,促进作用强,生长快;植物的向光性是因为向光侧生长素向背光侧运输,背光侧生长素浓度高,促进作用强;顶端优势体现了生长素的两重性;带芽的枝条能产生生长素促进扦插的枝条生根。
18.(2012·于都三中高三月考)右图表示正反馈及负反馈的过程及其不同点。在正常人体内,以下生理过程属于正反馈的是( )
A.血糖浓度的稳定
B.pH值的稳定
C.受精卵分裂过程的启动
D.体温的调节
答案:C
解析:A、B、D三项共同维持着内环境的相对稳定状态均为负反馈。而受精卵启动分裂后连续进行下去,不是负反馈调节。
二、非选择题(共46分)
19.如图为反射弧中神经—肌肉接头的结构及其生理变化示意图。
(1)发生反射时,神经中枢产生的兴奋沿________神经传到突触前膜,导致突触小泡与前膜________,释放神经递质(Ach);Ach与Ach受体结合后,肌膜发生________,引起肌肉收缩。
(2)重症肌无力是自身免疫病,其病因是患者免疫系统把Ach受体当作抗原,使________被激活而增殖、分化,产生Ach受体抗体。Ach受体抗体与Ach受体特异性结合,造成Ach不能与Ach受体正常结合,导致__________________信号转换过程受阻。
(3)临床上治疗重症肌无力的重度患者,可采用胸腺切除法,目的是抑制________发育成T细胞,不能产生淋巴因子,从而抑制________免疫的应答。
答案:(1)传出 融合 电位变化
(2)B细胞 化学信号向电
(3)造血干细胞 体液
解析:(1)反射的结构基础是反射弧,它由以下五部分组成:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,在细胞间以化学信号形式传递,而神经递质(化学信号)的释放由突触前膜和突触小泡膜融合后经胞吐作用完成,与突触后膜上特异性受体结合,使突触后膜(肌膜)发生电位改变,引起肌肉收缩。(2)自身免疫病属于免疫功能过强,不能识别自己与非己,攻击自身正常的组织、器官,如重症肌无力患者,把Ach受体当作抗原,使B淋巴细胞被激活,增殖、分化并产生相应的Ach受体抗体,该抗体与Ach受体特异性结合,使Ach不能与Ach受体结合,从而使细胞间信号传递中断,即不能实现化学信号→电信号的转换。(3)临床治疗重症肌无力患者,可切除胸腺,从而抑制骨髓中造血干细胞发育成T淋巴细胞和产生淋巴因子,从而使体液免疫应答受到抑制,B细胞的增殖分化能力大大下降。
20.(1)将三根离体神经纤维(枪乌贼的巨轴突)分别放置于盛有海水(A)、等渗KCl溶液(B)、等渗葡萄糖溶液(C)三个培养皿中。若都给予适宜的刺激,________(填A、B、C编号)培养皿中的神经纤维可以产生神经冲动,原因是______________________。
(2)图为神经—肌肉连接示意图。C1、C2表示免疫细胞,黑点(●)表示神经元胞体。①~⑦表示神经纤维,按图示,肌肉受到刺激不由自主地收缩,神经冲动在神经纤维上出现的顺序依次为____________(填①~⑦编号)。大脑感觉到肌肉受到刺激,其信号(神经冲动)在神经纤维上出现的顺序依次为________。(填①~⑦编号)。
(3)重症肌无力是自身免疫病,多数患者的免疫系统误将自身肌肉细胞膜(突触后膜)上的神经递质受体当作________,产生的自身抗体攻击了此类神经递质受体,从而神经冲动传递受阻,肌肉收缩无力,图中免疫细胞C2的名称为________。
答案:(1)A 神经冲动的产生需要Na+(或海水类似于细胞外液)
(2)④⑤⑥ ③②①
(3)抗原 浆细胞
解析:(1)海水的成分与人体内环境成分相似,神经纤维上兴奋的产生与传导需要Na+,所以在海水中神经纤维可产生神经冲动。(2)由图可知,给肌肉刺激,感受器受到刺激产生兴奋经④传导给⑤通过突触,再将兴奋传给⑥;若大脑感觉到肌肉刺激,则是由感受器接受刺激产生兴奋经③传导给②再传给①,最后传给大脑。(3)自身免疫病是自身的免疫系统产生的抗体破坏自身的结构成分(如蛋白质)而产生的疾病。此题中神经递质的受体成了抗体攻击的抗原。由图可知C1为B淋巴细胞,C2为浆细胞。
21.在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘(幼苗)伸长影响的实验中,将如图1所示取得的切段浸入蒸馏水中1小时后,再分别转入5种浓度的A溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23 ℃的条件下,避光振荡培养24小时后,逐一测量切段长度(取每组平均值),实验进行两次,结果见图2。
图1 实验材料(切段)截取示意图
图2 用不同浓度的A溶液处理切段的结果
请分析并回答:
(1)生长素类似物是对植物生长发育有重要______作用的一类化合物。本实验中______mg/L浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。
(2)振荡培养的目的是:①增加溶液中的______以满足切段细胞呼吸的需求;②使切段与溶液成分接触更______。
(3)生长素类似物A应溶解于____________中,以得到5种浓度的A溶液。切段浸泡在蒸馏水中的目的是减少____________对实验结果的影响。
(4)图2中,对照组切段的平均长度是______mm。浓度为0.001 mg/L的溶液对切段伸长______(选填“有”或“无”)促进作用;与浓度为1 mg/L的结果相比,浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是________________________________________________________________________。
(5)图2中,浓度为0.1 mg/L时实验二所得数据与实验一偏差较大,在做原始记录时对该数据应______(选填下列选项前的字母)。
A.舍弃 B.修改 C.如实填写
为检验该浓度下相关数据的可靠性,还应_______________________。
答案:(1)调节 1
(2)①氧气 ②均匀
(3)含糖的磷酸盐缓冲液 切段中内源激素
(4)7.0 有 促进伸长的作用减弱
(5)C 重复实验
解析:本题考查生长素类似物对胚芽鞘伸长影响的验证实验。
(1)生长素类似物是微量、高效的一类化合物,对植物生长发育有重要调节作用;观察图2可以看出在1 mg/L浓度的A溶液中培养,切段伸长长度最大,效果最明显。(2)培养过程要充分振荡,目的是:①增加氧气,满足切段细胞呼吸的需求;②使切段与溶液中的生长素类似物接触更均匀。(3)对照组中加入含糖的磷酸盐缓冲液,满足单一变量原则,实验组生长素类似物A也应溶解于含糖的磷酸盐缓冲液中;切段先在蒸馏水中浸泡1小时,是为了减少自身的内源激素对实验结果的影响。(4)观察图2,生长素类似物A浓度为0时为对照组,切段的平均长度是7.0 mm。与对照组比较,浓度为0.001 mg/L的A溶液对切段伸长有促进作用;比较1 mg/L与10 mg/L的A溶液,10 mg/L的溶液对切段的促进伸长作用减弱。(5)实验过程中,第二次实验与初始实验结果偏差较大,也应对结果如实填写;为检验数据的可靠性,避免偶然误差,还应重复实验。
22.回答下列关于人体代谢和激素调节的问题。
(1)在人体内,糖原、脂肪和蛋白质彻底氧化分解后,产生的共同最终产物是________。
下图1为某健康人的血糖变化情况,此人在13时前仅进了早餐;图2为人体细胞内三大营养物质的转换简图。据图回答。
(2)在图1中A点,体内________细胞________分泌的增加,使图2中________过程加快(填写序号);在B点,体内分泌的________增加。这两种激素通过________到达靶器官,其作用相互________。
(3)在图1中C点时,为维持血糖水平,人体细胞内的________开始分解。
(4)图2中的物质X是指________,物质Y是指________。
答案:(1)H2O、CO2
(2)胰岛B 胰岛素 ①③ 胰高血糖素 血液循环 拮抗
(3)脂肪
(4)二碳化合物 尿素(氨基)
解析:各种有机物氧化分解后,共同的代谢终产物有CO2和H2O,蛋白质还有特殊代谢终产物:尿素;在图1中A点时,此人刚进了早餐,血糖浓度升高,体内胰岛B细胞分泌胰岛素增加,促进葡萄糖的分解和血糖合成糖原,即促进图2中①、③过程;在B点时,血糖含量低于正常值,体内分泌胰高血糖素增加,从而升高血糖,这两种激素均通过血液循环运输到靶器官。这两种激素的作用是相互拮抗的。在图1中C点时,该人体饥饿已久,为维持血糖水平,人体细胞内脂肪开始分解供能。图2中的物质X为丙酮酸脱去一个CO2后形成的二碳化合物。当体内糖类供能不足时,氨基酸也可脱去氨基加入三羧酸循环,脱下的氨基被转化成尿素。因此,物质Y应为尿素或氨基。
综合测评(六) 生态系统与环保
测试时间:60分钟 满分:100分
范围:必修3第2单元
一、选择题(单项选择题,每小题3分,共57分)
1.(2011·青岛高三摸底)植物种群密度的调查常用样方法,图示中黑点表示统计的个体,下列各图中有关取样的方法统计有误的是( )
答案:D
解析:利用样方法调查种群密度时,应该统计样方内和相邻两条边上的植物个体数,对于样方外的不作统计,故D项不正确。
2.(2011·浙江理综卷)某生态系统中生活着多种植食性动物,其中某一植食性动物种群个体数量的变化如下图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出,下列关于该种群个体数量变化的叙述,错误的是( )
A.若a点时环境因素发生变化,但食物量不变,则a点以后个体数量变化不符合逻辑斯谛增长
B.若该种群出生率提高,个体数量的增加也不会大幅超过b点
C.天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降,下降趋势与b~c段相似
D.年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动,波动趋势与c~d段相似
答案:A
解析:若该种群出生率提高,数量将增加,但应该也在K值附近波动,不会大幅超过b点;种群数量波动下降的原因与食物、天敌相关,当食物缺乏或被天敌大量捕食后,下降趋势与b~c段相似;年龄结构变动会导致该种群数量在K值附近波动。若a点环境因素发生变化,虽然食物量不变,a点以后个体数量可能会有所波动,但仍符合逻辑斯谛增长。
3.在调查某林场松鼠的种群数量时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),并得到如图所示的曲线。据此图分析得到的下列结论,错误的是( )
A.前4年该种群数量基本不变,第5年调查的年龄组成可能为衰退型
B.第4到第8年间种群数量在下降,原因可能是食物的短缺和天敌增多
C.第8年的种群数量最少,第8到第16年间种群数量增加,且呈“S”型曲线增长
D.如果持续第16到第20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长
答案:C
解析:根据题意,λ表示当年种群数量与一年前种群数量的比值,可推知第10年种群数量最少。
4.(2011·天津理综卷)下表为三个稳定草原生态系统中植物调查的统计数据。
草原类型
草甸草原
典型草原
荒漠草原
植物总种数
160
100
80
平均种数/(种数/平方米)
20
18
10
平均产量/(千克干重/公顷)
2 000
900
200
旱生植物的种数比例
25.0%
49.1%
78.0%
据表可以确认的是( )
A.在植物丰富的区域采用抽样方法获得数据
B.典型草原中各种群密度均大于荒漠草原
C.流经草甸草原的总能量大于典型草原
D.表中荒漠草原旱生植物的丰富度最高
答案:D
解析:表格中植物总种数包括该系统所有区域的所有植物物种,不能通过抽样方法获得该数据。因种数大小、产量多少等与种群密度大小不存在比例关系,所以尽管典型草原的植物种数等比荒漠草原大,但不能得出典型草原中的各种种群密度均大于荒漠草原。流经草原的总能量为平均产量与面积的乘积,因不知各类草原的总面积,所以不能得出总能量的大小关系。旱生植物的丰富度为植物总种数×旱生植物的种数比例,草甸草原、典型草原和荒漠草原的旱生植物的种类分别是40、49、62种,可见荒漠草原的植物丰富度最高。
5.(2012·广州六校联考)早在宋代,我国就出现了四大家鱼混养技术。下图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布,下列相关分析正确的是( )
A.四大家鱼在池塘中的分层现象体现了群落的水平结构
B.此图表明四种鱼类在能量流动上的关系为鲢鱼→鳙鱼→草鱼和青鱼
C.鲢鱼和鳙鱼、青鱼和草鱼在混合放养时都是共生关系
D.若浮游动物大量死亡,则鲢鱼数量在短时间会增加
答案:D
解析:根据图示可以看出鲢鱼、鳙鱼和草鱼与青鱼在不同水层的分层现象体现了群落的垂直结构,故A错误。鲢鱼和鳙鱼之间不存在捕食关系,也没有共生关系;青鱼和草鱼之间为竞争关系,故B、C错误。若浮游动物大量死亡,浮游植物数量会增加,则鲢鱼数量在短时间内也会增加,故D正确。
6.下图表示某弃耕农田植物种类随时间变化的情况。有关该地群落变化的叙述,正确的是( )
A.在硬木林阶段找不到生活在草地阶段的植物种类
B.在演替过程中,植物种类发生变化,动物种类也会随之改变
C.在演替过程中,群落的垂直结构发生了变化,但水平结构未变
D.在演替过程中,物种丰富增加,恢复力稳定性增强
答案:B
解析:在硬木林阶段仍可能找到生活在草地阶段的植物种类。在演替过程中,植物种类发生变化,提供给动物的食物也会发生改变,从而导致动物的种类随之改变。在演替过程中,群落的垂直结构和水平结构都将发生变化。在演替过程中,物种丰富度增加,抵抗力稳定性增强,恢复力稳定性降低。
7.(2011·全国卷Ⅱ)下列关于生态系统的叙述,错误的是( )
A.草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂
B.环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一
C.我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱
D.植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环
答案:C
解析:我国北方四季分明,一年中温度变化较大,而南方热带雨林中温度、水分均较适宜,其分解者的代谢活动较强;草原生态系统比农田生态系统(农作物种类单一)动植物种类多,群落结构复杂;由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等环境条件分布不均匀使群落有一定的水平结构;植物通过光合作用使无机环境中的CO2进入生物群落,通过呼吸作用产生CO2又归还到无机环境中参与碳的循环。
8.(2011·山东理综)以下表示动物利用食物的过程。
正确的分析是( )
A.恒温动物的④/③值一般高于变温动物
B.哺乳动物的③/①值一般为10%~20%
C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值
D.肉食哺乳动物的③/②值一般低于草食哺乳动物
答案:C
解析:A项,呼吸代谢消耗量的大小对④/③值有影响,恒温动物在外界环境温度变化时,呼吸代谢消耗量基本不变,而变温动物的呼吸代谢消耗量随环境温度变化而变化。在高温环境中,变温动物的呼吸代谢消耗量大,④/③值低于恒温动物,在低温环境中,变温动物呼吸代谢消耗量小,④/③值高于恒温动物。B项,相邻两个营养级的能量传递效率(该营养级的同化量∶上一营养级的同化量)为10%~20%。C项,提高③/②值,实际是提高对食物(饲料)的利用率,能够提高圈养动物生长量。D项,与草食哺乳动物相比,肉食动物消化吸收有机物能力强,而草中纤维素较多,难以完全消化吸收,随粪便排出的能量多,故③/②值一般较高。
9.(2012·大连双基测试)如图表示一个海滩地生态系统中部分生物的食物关系。有关分析错误的是( )
A.细菌既可作为分解者,又可作为消费者的食物
B.第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺
C.若大米草死亡,将导致细菌数量增加,沼蟹数量亦增加
D.若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂,则蜘蛛数量将减少
答案:B
解析:营腐生生活的细菌属于分解者,被线虫捕食的细菌属于消费者的食物;食物链的起点是生产者,海螺、线虫和食草虫均能以生产者为食,故三者应为第二营养级;大米草与藻类之间存在竞争关系,大米草死亡会导致藻类数量增多,还会使细菌数量增多,细菌和藻类数量增多会导致线虫数量增多,进而导致以线虫为食的沼蟹数量增多;杀虫剂杀死食草虫,会导致蜘蛛的食物减少,进而导致蜘蛛数量减少。
10.(2011·上海能力测试卷)人类活动会对生物多样性产生影响,以下措施中,有利于保护生物多样性的是( )
A.大量引进外来物种,使当地生物群落中的物种更多样化
B.禁止游人进入自然保护区的核心地区,让生物自然繁衍
C.把沼泽地改造成农田,种植多种农作物,增加经济收入
D.在亚热带林区大面积种植速生桉树,以增加林木生长量
答案:B
解析:保护生物多样性应该从遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三方面进行。A项中大量引进外来物种,D项中大面积种植速生桉树都是人为因素破坏生态系统的稳定性,也就破坏了生物多样性,C项也破坏了自然环境,自然就破坏了生物多样性;只有B项措施能避免人为因素对环境和生物生活习性等的破坏,有利于生物多样性的保护。
11.某草原上啮齿类以植物为食,右图表示啮齿类的密度与植物种类数的关系,据图判断下列叙述中错误的是( )
A.啮齿类的存在影响植物多样性
B.植物的多样性取决于啮齿类的密度
C.啮齿类能对植物进行选择
D.啮齿类的密度依赖于植物的多样性
答案:D
解析:分析图解可以看出,在一定范围内,植物的种类数随啮齿类密度的增加而增加,而当啮齿类的密度超过某一限度后,再继续增加,植物种类数却逐渐减少,由此可以判断选项A、B、C正确,而D项错误,因为啮齿类的密度不是依赖于植物的多样性,而是影响植物的多样性。
12.(江苏省黄桥中学2012届高三月考)右图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线,下列叙述中不正确的是( )
A.t1—t3时间内甲、乙种群均呈“S”增长
B.t4—t5时间内乙种群出生率下降,死亡率上升,但出生率仍大于死亡率
C.t3—t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同
D.甲、乙两种群有可能为竞争关系,甲的竞争力小于乙
答案:A
解析:t1-t3时间段,甲种群为S型增长,乙种群接近J型增长。
13.(2012·北京市西城区期末)在辽宁西部某地区的“三北防护林”,单一种植的是樟子松。一段时间松毛虫肆虐,使这一地区的防护林几乎成了不毛之地。这个事实最能说明( )
A.樟子松本身的抗虫能力很差
B.松毛虫是专一性的侵害樟子松的昆虫
C.引入本地区没有的外来树种可抑制松毛虫种群的增长
D.物种单一不利于生态系统稳态的维持
答案:D
解析:物种单一,生态系统的抵抗力稳定性低,生态系统的稳态不易维持。
14.(江西重点中学2012届联考)设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”,下图就是一种“加环”示意图,据图判断下列说法正确的是( )
A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了能量的反复利用
B.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益
C.用蛆蛹粪便作有机肥还田,利用了生态系统的物质和能量循环原理
D.在离开人的管理条件下,该生态工程仍可能正常运转
答案:B
解析:能量利用逐级递减,A错;玉米芯生产木糖醇提高了能量利用率,B正确;物质循环利用,能量不能循环利用,C错;生态农业中人起关键作用,D错。
15.(杭州高中2013届月考)奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣,如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某奶牛场废水处理流程图。请据图分析下列说法错误的是( )
A.废水流入厌氧池前,需经稀释处理,是为了防止微生物失水过多死亡
B.控制废水流入氧化塘的速率,除有利于氧化塘中有机物被充分分解外,还有利于无机盐被充分吸收,使出水口处的水质达到排放要求
C.输入此氧化塘的能量有太阳能和化学能,氧化塘前部的溶解氧含量比后部的多
D.氧化塘后部种植莲等挺水植物,有利于减少出水口处水中的浮游藻类,原因是挺水植物起遮光作用,影响浮游藻类进行光合作用
答案:C
解析:氧化塘后部有机物含量少,微生物耗氧少,含氧量高。
16.如图是生态系统中碳循环示意图,“→”表示碳的流动方向。下列说法正确的是( )
A.图中A是生产者,B、D、E是消费者,C是分解者
B.该生态系统的结构包括A、B、C、D、非生物的物质和能量
C.该生态系统中食物网可表示为:
D.E每增加1kg的体重,至少需要25kg的A
答案:D
解析:图中A是生产者,D、E是消费者,B是分解者,C是大气中的CO2库。生态系统的结构包括生态系统的成分、食物链和食物网。此图中的食物链为A→D→E,E要增加1kg的体重,至少需要1÷0.2÷0.2=25kg的A。
17.(2012·西城区期末)人工湿地是为了处理污水人为设计建造的、工程化的湿地生态系统(见图)。对该人工湿地的作用效果进行检测,结果见表。其中化学耗氧量(COD)表示在强酸性条件下重铬酸钾氧化1 L污水中有机物所需的氧气量;生化耗氧量(BOD)表示微生物分解水体中有机物所需的氧气量。调查结果显示此人工湿地生态系统中( )
项目
COD(mg/L)
BOD(mol/L)
总氮量(mg/L)
进水
750
360
700
出水
150
50
25
A. COD、BOD值越高,表明污染程度越低
B.植物的吸收作用可降低水体的富营养化程度
C.群落结构多样有利于生态系统稳态的维持
D.污水中有机物的分解只依靠进行无氧呼吸的微生物完成
答案:B
解析:由题意可知,COD、BOD值越高污染程度越高;从处理前后总氮量下降可以看出,植物可吸收水中的氮等,从而降低水体的富营养化程度;由调查结果不能得出群落结构多样有利于生态系统稳态的维持的结论;污水中有机物的分解主要依靠的是微生物的有氧呼吸。
二、非选择题(共43分)
18.(2011·广东卷)人们使用含三丁基锡、三苯基锡等有机锡化合物的油漆涂于船只、海洋建筑物等的表面,有效防止了海洋生物附着生长,但近年来的研究发现油漆中的有机锡可释放入海,对多种生物造成毒害。有关该污染物的部分研究如下,请回答:
(1)较低浓度的有机锡即能抑制软体动物雌性个体的雌性激素合成,这些雌性个体的繁殖功能有何变化?________。小鼠在食用含较高剂量三丁基锡的食物后胸腺萎缩,请推测其细胞免疫和体液免疫功能各有何变化?____________________________。该污染物通过________的富集可能对鱼类、鸟类甚至人类造成危害。
(2)有机锡污染导致某海域一种鱼的种群年龄组成发生改变(如图),请预测该种群数量的变化趋势。
________________________________________________________________________。
(3)某海域受有机锡污染后,部分海藻以及多种软体动物的生物量显著下降,个别物种消亡,而沙蚕等多毛纲动物变为优势类群,这是在________水平上研究的结果。
(4)以上资料表明,如果有机锡长期污染将会导致________________下降,从而降低生态系统的__________________。若想探究海洋底泥中是否存在分解三丁基锡的细菌,以便用于今后的生态修复,筛选目标菌株的培养基成分为:蛋白胨、__________________、NaCl、H2O和琼脂。
答案:(1)繁殖功能下降 失去细胞免疫以及部分体液免疫 食物链
(2)由增长型变成衰退型,种群数量下降
(3)群落
(4)生物多样性 抵抗力稳定性 三丁基锡
解析:(1)考查动物生命活动的调节和生物富集作用。雌性激素分泌减少,会导致生殖功能下降。胸腺是T细胞成熟的场所,胸腺萎缩,T细胞不能生成,而细胞免疫和体液免疫都需要T细胞的参与,所以免疫功能降低。生物富集作用的途径是食物链。(2)考查种群的数量变化,图表信息提取和分析能力。据图可知年龄组成由增长型变成了衰退型。(3)考查群落的研究内容。优势种群的研究属于群落水平。(4)考查生态系统的稳定性、微生物的培养。据第(3)小题可知有机锡长期污染会导致某些物种消失,因此使生物多样性下降,从而降低生态系统的稳定性。把细菌放在含有三丁基锡的培养基中培养,可以筛选出能够分解三丁基锡的细菌。
19.(江苏省黄桥中学2012届高三月考)哥本哈根世界气候大会全称《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议暨《京都议定书》第5次缔约方会议,于2009年12月在丹麦首都哥本哈根召开。来自192个国家的谈判代表召开峰会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012年至2020年的全球CO2减排协议。下图1为碳循环示意图,图2为食物网。请据图回答:
图1 图2
(1)碳在生物群落内以______________的形式进行流动。
(2)碳从无机环境进入生物群落的途径①是______________作用;无机环境中碳的来源有(填数字序号)________。
(3)“落红不是无情物,化作春泥更护花”,“螳螂捕蝉,黄雀在后”,主要体现了生态系统的____________________________功能。
(4)若②中的种群及相互关系如图2,其中鹰和蛇的关系为______________。若鹰体内有机物增加15克,假设鹰从各条食物链中获得的能量是均等的,至少需要消耗植物__________克。
(5)中国政府作出了降低单位国内生产总值二氧化碳排放量的承诺,低碳经济与绿色生活方式引人关注。针对全球气候变暖,请你提出一项实现低碳承诺、减少温室效应的关键措施:______________________________。
答案:(1)有机物(或含C的有机物)
(2)光合 ③④⑤
(3)物质循环、能量流动、信息传递
(4)竞争和捕食 875
(5)保护植被,植树造林,减少化石燃料燃烧,开发新能源等
解析:(1)碳在生物群落与无机环境之间以CO2气体的形式循环,碳在生物群落中以含C有机物的形式传递。(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用,无机环境中碳的来源有动植物的呼吸作用、微生物的分解作用和化石燃料的燃烧。(3)前者体现物质循环,后者体现能量流动和信息传递。(4)鹰从三条食物链各获得5克能量。由植物→兔→鹰这条食物链消耗植物5×5×5=125克,由植物→鼠→鹰这条链消耗植物5×5×5=125克,由植物→鼠→蛇→鹰消耗植物5×5×5×5=625克。(5)降低大气CO2量的措施既包括降低CO2的排放量,又可以增大光合作用吸收CO2量。
20.(2010·新课标全国卷)假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群,其a、c、d的营养关系为a→c→d,a与b的关系如图,a是该生态系统主要的自养生物,请回答:
(1)该生态系统中a和b的种间关系是______。
(2)若d大量死亡,则一定时间内种群密度增加的种群是______,种群密度减少的种群是______。
(3)若持续干旱使a大量死亡,c和d种群密度将会______。
(4)当受到外界的轻微干扰后,经过一段时间,该生态系统可以恢复到原来的状态,说明该系统具有____________。与热带雨林相比,该生态系统的抵抗力稳定性______(低、高)。
(5)为了调查该系统c种群的密度,捕获了50个个体,将这些个体标记后放掉,一段时间后重新捕获了40个个体,其中有5个带有标记,c种群的数量约为______个。
答案:(1)竞争 (2)c a
(3)降低
(4)恢复力稳定性 低
(5)400
解析:本题主要考查生态系统中各营养级生物间的关系及稳定性的分析。(1)分析图中a与b的数量变化关系可知,它们是竞争关系。(2)若d大量死亡,c会因天敌减少而数量增多,a则因天敌增多而数量减少。(3)若a大量死亡,则c和d都会因食物减少而减少。(4)生态系统受到干扰因素的破坏后恢复到原来的状态,说明其具有恢复力稳定性。该生态系统的营养结构比较简单,其抵抗力稳定性低于营养结构复杂的热带雨林生态系统。(5)根据标志重捕法中种群数量的计算公式:N=Mn/m=50×40/5=400。
21.(2012·北京市西城区期末)由东亚飞蝗引发的蝗灾会导致农作物的减产甚至绝收。请分析并回答:
(1)甲图为某地区两年来气温、降水量变化与东亚飞蝗种群数量变化的曲线。
①东亚飞蝗种群数量的波动受到__________等因素的影响。
②东亚飞蝗喜在坚实的土地中产卵,在其繁殖期及时疏松土壤,可以影响其种群的__________,以降低种群密度。另外可适当引入与其有__________关系的生物,抑制其种群数量增长。
(2)蝗虫体内蛋白质含量较高,可以作为优质蛋白质食品的来源。在某地乡村,有人利用局部荒地与耕地结合建立起如乙图所示的养殖和生产模式。
①该生态系统的生产者是__________,在此生态系统中有__________条捕食食物链。
②与传统农业生产模式比较,该生态系统充分利用了__________中的能量,实现了物质的__________和能量的__________。
答案:(1)①温度、降水量 ②出生率 捕食、寄生、竞争(答出1个即可)
(2)①野草、小麦 6
②野草、蝗虫、粪便、秸秆(答出两种即可,或过去不被利用的物质)
循环再生 多级利用
综合测评(七) 现代生物科技专题
测试时间:90分钟 满分:100分
范围:选修3
1.(10分)(2012·福建普高毕业班质检)人外周血单核细胞能合成白介素2(IL-2)。该蛋白可增强机体免疫功能,但在体内易被降解。研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,并在酵母菌中表达,获得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白。其技术流程如图。请回答:
(1)培养人外周血单核细胞的适宜温度为________ ℃;图中②表示________过程。
(2)表达载体1中的位点________,应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2。
(3)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL-2蛋白对应的碱基序列不能含有________(起始、终止)密码子,才能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白。
(4)应用________杂交技术可检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白。
答案:(1)37(或36.5±0.5) 反(或逆)转录
(2)a
(3)终止
(4)抗原—抗体
解析:(1)人体的体温是37 ℃左右,因此培养人体细胞的最适宜温度就是37 ℃。由mRNA到cDNA过程是逆转录过程。
(2)根据图解可知目的基因的两端分别是由限制酶EcoRⅠ、BglⅡ切割的,一般用同一限制酶切割才能形成相同的黏性末端,表达载体1中的位点a具有EcoRⅠ的识别位点,因此位点a应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2。
(3)mRNA中如果含有终止密码子,则会导致翻译终止,不能合成出目的蛋白。
(4)抗原、抗体的结合具有特异性,抗原—抗体杂交技术可以迅速检测出酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白。
2.(9分)(2012·江西盟校二联)马铃薯是种植广泛的农作物,病毒侵染后导致产量大幅下降,培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答。
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,培养基中添加生长素和细胞分裂素,诱导离体细胞经过________和________完成组织培养过程,从而形成脱毒苗。此过程说明植物细胞具有________。
(2)为获得抗病毒的马铃薯植株,往往采用转基因技术,将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。
①上述过程中,将目的基因导入马铃薯细胞使用了________法。该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的________上,然后通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的________上。导入农杆菌时,首先要构建基因表达载体,这里需要的工具酶有________________,还要用________处理土壤农杆菌,使之转变为感受态,然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
②该转基因马铃薯产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有目的基因。
答案:(1)脱分化 再分化 全能性
(2)①农杆菌转化 T-DNA 染色体DNA 限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶 Ca2+ ②不一定
解析:(1)植物组织培养的理论基础是细胞的全能性,在其过程中,离体组织细胞需要经过脱分化和再分化过程。
(2)分析图示可知:采用了农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞中,此方法将目的基因连接到了质粒的T-DNA上后,将其插入到植物染色体DNA上;构建基因表达载体时,需要限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶,还要用Ca2+处理土壤农杆菌,使之转变为感受态,完成转化过程;目的基因只整合到了同源染色体的一条染色体上,转基因植株相当于是杂合子,其产生的配子中不一定含有目的基因。
3.(8分)(上海卷)分析有关基因表达的资料,回答问题。取同种生物的不同类型细胞,检测其基因表达,结果如图。
(1)基因1~8中有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因,则该基因最有可能是基因______。
(2)上图所示细胞中功能最为近似的是细胞______。
A.1与6 B.2与5
C.2与3 D.4与5
(3)判断图中细胞功能近似程度的依据是____________________。
(4)现欲研究基因1和基因7连接后形成的新基因的功能,导入质粒前,用限制酶切割的正确位置是______。
(5)如图是表达新基因用的质粒的示意图,若要将新基因插入到质粒上的A处,则切割基因时可用的限制酶是______。
A.HindⅢ B.EcoRⅠ
C.EcoB D.PstⅠ
(6)新基因与质粒重组后的DNA分子导入受体细胞的概率很小,因此需进行______,才能确定受体细胞已含有目的基因。
(7)在已确定含有目的基因的受体细胞中,若质粒的抗青霉素基因缺失了两个碱基,将这样的受体细胞接种到含有青霉素的培养基上,该细胞中可能出现的结果是______(多选)。
A.抗青霉素基因不能转录 B.基因1和7没有表达
C.基因1和7不能连接 D.质粒上的酶切位置发生改变
答案:(1)2 (2)A (3)表达的相同基因最多,差异表达的基因最少 (4)B (5)C (6)筛选 (7)BD
解析:无论是何种细胞,都要合成出核糖体蛋白质,所以在8种基因中所有细胞都表达的基因最可能是控制核糖体蛋白质的基因。
从图中可以看出,7种细胞中,1和6表达的相同基因最多,细胞 1表达的基因是1~5,细胞6表达的基因是2~5,所以这两种细胞的功能最为接近。
将基因1和基因7连接起来以后,要将它们作为目的基因与质粒重组,需要对新的组合基因的两端进行切割,在两端形成黏性末端才能与质粒进行重组。形成重组质粒以后,在图中的Eco B的切割处切割,才会将重组质粒插入A区域。重组质粒导入受体细胞受到多方面因素的影响,所以导入的概率较低,需要对受体细胞进行筛选才能获得满足需要的细胞。
如果质粒的抗青霉素基因缺失了两个碱基,则抗青霉素基因发生了变异,无法表达出抗青霉素的物质,使导入目的基因的受体细胞不能在含有青霉素的培养基中生存,则基因1和基因7也无法表达。另外,当抗青霉素基因缺失了两个碱基以后,可能在该基因区域出现能被限制酶识别的碱基序列,使酶切位置发生改变。
4.(12分)(2012·江西南昌一模)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答:
(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和________技术。
(2)在B淋巴细胞内DNA合成有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤所阻断。而骨髓瘤细胞的DNA合成没有S途径。
①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________。
③培养杂交瘤细胞的条件包括:无菌、无毒的环境、营养、________、________。
(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能,这是因为__________________________________;在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行________、________以及移植后的检查等步骤;胚胎移植时可利用激素对受体进行________处理,使受体处于适合的生理状况;此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了更多地生产出人HCG,有人构思采用胚胎分割技术,把一个胚胎分割成很多份数,进而培育出大量相同的转基因牛。你认为这种方法可行吗?为什么?
________,_________________________________。
答案:(1)动物细胞培养 动物细胞融合
(2)①氨基嘌呤
②能无限增殖并分泌特异性抗体
③温度和pH 气体环境
(3)早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态 检查 培养或保存 同期发情 免疫排斥
(4)不可行 因为胚胎分割的份数越多,操作难度会越大,移植的成功率也越低。
解析:(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。
(2)①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的氨基嘌呤具有筛选杂交瘤细胞的作用。②杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并分泌特异性抗体。③培养杂交瘤细胞的条件包括:无菌、无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境。
(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能,这是因为早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态;在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行检查、培养或保存,胚胎移植时要对受体进行同期发情;此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)如果把一个胚胎分割成很多份数,移植的成功率也越低。
5.(11分)请回答:
(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的__________,繁殖种苗的速度__________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部__________。
(2)把试管苗转到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免__________的污染。
(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗__________,而与__________配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需要使用的生长调节剂是__________(脱落酸、2,4?D)。
(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是__________,单株鲜重的变化趋势是____________。据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量______(能、不能)满足自身最佳生长的需要。
(5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应______(降低、增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。
答案:(1)遗传特性 快 遗传信息
(2)微生物
(3)生根 细胞分裂素 2,4?D
(4)逐渐减小 先增加后下降 不能
(5)降低
解析:本题主要考查植物的微型培养技术。(1)植物的组织培养属于无性繁殖,可以保持亲本的遗传特性,而微型繁殖技术需要的材料少,有利于快速大量繁殖;叶肉细胞具有该植物的全套遗传信息,在适宜条件下培养,一个叶肉细胞即可发育成完整植株。(2)组织培养过程中应避免微生物的污染,以防止造成组织块的腐烂。(3)在微型繁殖过程中,单独使用一定浓度的生长素可以诱导生根,而与细胞分裂素以一定的浓度配比混合使用时能促进生芽。(4)分析图中曲线可以看出,试管苗光合作用强度随培养基蔗糖浓度的增加而逐渐减弱,单株鲜重先增加而后下降;图中曲线显示试管苗的单株鲜重在一定范围内随培养基中蔗糖浓度的增加而增大,说明试管苗光合作用产生的有机物不能满足自身最佳生长的需要。(5)图中曲线显示,试管苗的光合作用强度随培养基中蔗糖浓度的增大而减弱,因此适当降低培养基中蔗糖浓度,可以增强光合作用强度,以提高其自养能力。
6.(8分)甲流(H1N1)在世界各地大面积蔓延,有些国家还出现了死亡病例。科学家已经分离出H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲流的抗体,请据图回答有关问题:
(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞是取自感染病毒的人体内的______细胞,促进d过程的常用诱导剂是________________。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成__________种类型的C细胞,因此需用培养基筛选出________________(填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是______________。
(3)理论上,注射了抗体的人不能长期对甲流免疫,试分析原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)不同种动物的体细胞融合,相比诱变育种和杂交育种方法,具有________________________等突出的优点。
(5)请说明单克隆抗体的主要作用______________________________。
答案:(1)B淋巴细胞(效应B) 聚乙二醇(PEG)(灭活的病毒)
(2)3 既能无限增殖又能产生特异性抗体 杂交瘤细胞(杂交细胞)
(3)引起甲流的病毒不断发生变异(意思相同则可)
(4)目的性强;突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能
(5)作为诊断试剂;用于治疗疾病和运载药物(意思相同即可)
解析:(1)由于本题的目的是制备用于预防和治疗甲流的单克隆抗体,所以B细胞只能是取自感染H1N1病毒的动物或人体内的B淋巴细胞,经诱导剂聚乙二醇或灭活的病毒等诱导融合,得到的杂交瘤细胞才能用于生产预防和治疗甲流的单克隆抗体。(2)仅考虑两个细胞的融合,则可形成A细胞—A细胞、B细胞—B细胞、A细胞—B细胞3种类型的C细胞,为了从中筛选出A细胞—B细胞,必须用特定的选择培养基进行筛选,筛选出的D细胞(杂交瘤细胞)既能无限增殖又能产生特异性抗体。(3)因为单链RNA容易发生变异,一旦变异后体内的记忆细胞和抗体就不能对其发挥作用。(5)单克隆抗体可用于诊断疾病、药物导向治疗等方面。
7.(7分)下图为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题。( )
(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞,较为简便的筛选方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若a、b表示两种植物体细胞,则由d细胞形成杂交植株的原理是___________________________________________________________________________________________,这种育种方法的优点是________________________________________________________________________。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d细胞的特点是______________________________________________________________________________________________。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有________________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是___________________________。
(4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体的制备过程的顺序连接起来。顺序是__________。
答案:(1)将含融合细胞的培养液放在大于800 lx的光照下培养
(2)植物细胞的全能性 克服不同生物远缘杂交的障碍
(3)既能无限增殖,又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高 B淋巴细胞在体外培养条件下不能无限增殖。
(4)
解析:由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800 lx时都不能生长,想筛选HhRr杂种细胞,其简便的筛选方法是在大于800 lx的光照下培养;植物体细胞杂交能培育成杂种植株的原理是植物细胞的全能性,它的优点是克服远源(缘)杂交的障碍;单克隆抗体制备的过程是
8.(12分)(2011·山东理综)胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是__________;从良种公牛采集的精子需__________后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供__________气体以维持__________。
(3)图中过程A称为__________,它在胚胎工程中的意义在于________________________________________________________________________。
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因导入牛受精卵,最常用的导入方式是__________;获得转基因母牛后,如果______________________即说明目的基因已经表达。
答案:(1)使卵母细胞成熟(或:使卵母细胞获得受精能力) 获能
(2)CO2 培养液(基)的pH
(3)胚胎移植 提高优良母畜的繁殖率
(4)显微注射法 牛奶中含有人类白细胞介素(或:牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)
解析:本题综合考查胚胎工程和基因工程的知识。(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精,同理,在体外受精前,要对精子进行获能处理。(2)体外培养受精卵所需气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢必需的,CO2的主要作用是维持pH稳定。(3)把早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植,意义在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)基因工程中把目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法;获得基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因已经表达。
9.(13分)(2012·陕西宝鸡质量检测二)克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础,还解决了器官移植中供体不足的问题,同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。图为人类对克隆技术的拓展图和应用。请据图回答问题。
(1)图中所涉及的现代生物技术有__________和________________、______________等。
(2)下列有关胚胎移植的叙述正确的有________。
A.冲卵指的是从子宫中冲出胚胎,而非冲出卵子
B.只有供、受体生理环境高度一致,移入受体的胚胎才能被接受,并继续发育
C.供体和受体要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应
D.不同动物其胚胎移植的时间不同,人的胚胎移植最好在四细胞阶段进行
(3)图中两个婴儿长大后,外貌、性格和其他特征与原型男人相同,这说明____________具有全能性。
(4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入__________等天然成分,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需的______________;早期胚胎发育在____________阶段以前的细胞是全能细胞。
(5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,必须用________________处理内细胞团,使之分散成单个细胞。干细胞形成组织、器官必须要进行__________和__________。
(6)在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官?______。为什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)核移植 胚胎移植 细胞培养(另外写细胞融合、胚胎分割也对)
(2)ABD (3)动物体细胞核
(4)血清 温度和pH 桑葚胚
(5)胰蛋白酶 细胞的分裂 分化
(6)不能 胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖而不发生分化
解析:(1)该图利用了细胞核移植、动物细胞培养、胚胎分割移植等技术。(2)冲卵一般指胚胎收集中的冲卵——胚胎、早期胚胎。供体和受体只有保证具有相同的生理状态,才能保证胚胎的正常发育。(3)克隆过程说明动物细胞核具有全能性。(4)动物细胞培养液的成分包括葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。动物细胞培养的条件:无菌、无毒的环境;营养物质(合成培养基);温度和pH(36.5±0.5 ℃,7.2~7.4);气体环境(氧气和二氧化碳)等。(5)动物细胞培养过程常用胰蛋白酶处理组织,以使之分散成单个细胞。(6)胚胎干细胞在体外培养条件下一般只能增殖进行细胞分裂,不能发生细胞分化。
10.(10分)(2012·江苏南通模拟)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究,请据图分析回答:
(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的滋养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,滋养层提供干细胞增殖所需的______________,加入抗生素是为了________________,这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有______________的特点。在哺乳动物发育过程中,囊胚的后一个阶段是__________。
(3)过程Ⅱ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是____________。将目的基因转入胚胎干细胞前须构建基因表达载体,其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时,必须用X射线照射去除胸腺的小鼠,获得免疫缺陷小鼠,其目的是________________________________________________。该过程研究的意义在于解决_____________________________问题。
答案:(1)营养物质 防止杂菌污染
(2)发育的全能性 原肠胚
(3)显微注射法 使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以传给下一代,同时,使目的基因能够发挥作用
(4)去除胸腺,不能形成T细胞,不发生细胞免疫,使移植组织细胞不会被排斥 临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等
解析:(1)培养胚胎干细胞使用的物质主要是滋养层和动物血清等,说明滋养层主要是给胚胎干细胞提供营养物质;抗生素能杀细菌,在细胞培养中加入抗生素能防止杂菌污染。(2)胚胎干细胞能发育成该动物的各种器官,说明具有发育的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚。(3)将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法。(4)目前,器官移植面临的难题主要是供体的短缺和免疫排斥。器官移植过程中产生的免疫是细胞免疫,细胞免疫主要和胸腺中发育成熟的T细胞有关。
综合测评(八) 生物技术实践
测试时间:90分钟 满分:100分
范围:选修1
1.(14分)(2012·郑州三模)请回答下列有关微生物的一些问题。
(1)微生物的分布:微生物主要分布在富含________的土壤表层;不同微生物对pH的要求不同,细菌常生活在酸碱度________的潮湿土壤中。
(2)微生物的消毒和灭菌:在菊花组织培养中,对外植体常用酒精和________进行消毒。在微生物培养中,对培养基常用________方法进行灭菌。对于空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能________。如果要检测灭菌是否彻底,可以采用的方法是:________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)微生物的应用:在葡萄酒的自然发酵过程中,运用吸附在葡萄皮上的野生酵母菌发酵产生酒精,请写出该过程的化学反应式:____________________。在果醋制作时,运用醋酸菌在________和糖源充足时,将糖分解成醋酸。
(4)微生物的接种:微生物接种的方法很多,最常用的是____________和____________。
(5)微生物的计数:根据培养基上出现的菌落数目和稀释倍数计算得出细菌数目往往比实际的数目低,原因是________________________________。
(6)微生物的鉴定:为检测尿素分解菌的存在与否,在以尿素为唯一氮源的________(选择、鉴别)培养基中加入________指示剂,如果存在尿素分解菌,则指示剂将变________色。
答案:(1)有机质 接近中性
(2)氯化汞 高压蒸汽灭菌 损伤DNA的结构 将灭菌过的培养基在适宜的温度下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落产生
(3)C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 有氧
(4)平板划线法 稀释涂布平板法
(5)当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(6)选择 酚红 红
解析:(1)微生物主要分布在有机质丰富的土壤表层,细菌常生活在酸碱度接近中性的潮湿土壤中。
(2)植物组织培养时,对外植体常用酒精和氯化汞消毒,对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌;紫外线能使蛋白质变性,还能损伤DNA的结构;可通过在适宜的温度下放置灭菌过的培养基看其是否有菌落产生来确定培养基灭菌是否彻底。
(3)醋酸菌为需氧型生物。
(4)最常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
(5)因一个菌落可由多个连在一起的细菌形成,所以计算得出的细菌数一般低于实际数目。
(6)用选择培养基筛选目的菌,加入酚红指示剂检测尿素分解菌,若存在尿素分解菌,指示剂变红色。
2.(17分)(2012·南昌一模)尿素是一种重要的农业肥料,需经细菌的分解才能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,下列是从土壤中分离分解尿素细菌的有关问题,请分析回答:
(1)如图是利用________法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步________到培养基的表面。除此方法外,常用的微生物接种方法还有________(写一种)。
(2)如果要对培养的菌落进行纯化,在培养基上划线操作中,操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接种环,目的是对接种环进行________,灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是______________________。
(3)下面是两种培养基的配方:
表1:A培养基配方
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
H2O
1.4 g
2.1 g
0.2 g
10.0 g
1.0 g
15.0 g
1 000 mL
表2:B培养基配方
纤维素粉
Na2HPO4·
NaNO37H2O
KH2PO4
MgSO4·7H2O
KCl
酵母粉膏
H2O
5 g
1 g
1.2 g
0.9 g
0.5 g
0.5 g
0.5 g
1 000 mL
①配制培养基的操作步骤________(用字母顺序回答)。
a.倒平板 b.计算 c.溶化 d.称量 e.灭菌
②通常培养基采用____________法灭菌,在制备固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板倒置,目的是________________________。
③如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选择上述________(A、B)配方的培养基,在该培养基中加入________指示剂,可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。
④据B培养基的成分,所培养微生物的同化作用类型是________。
(4)如果进一步从尿素分解菌中提取出DNA,利用PCR技术扩增,则每次循环复制可分为________________三步。而尿素分解菌能分解尿素的直接原因是它们能合成________,该物质被提取出后的纯化方法通常是____________________________________________________。
(5)在微生物培养过程中,常需要对微生物进行计数,血球计数板是常用的工具,血球计数板的计数室长和宽各为1 mm,深度为0.1 mm,其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格,每个中方格又分成16个小方格。一般计数时选取的中方格位于计数室的____________________。下图表示的是其中一个中方格的情况,对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是________个。如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个,则1 mL培养液中酵母菌的总数为________个。
(6)抗生素可由微生物产生,具有抑菌作用,能在琼脂培养基中扩散。在筛选产生抗生素的菌种时,先在琼脂培养基平板上划线接种一种从土壤中获得的甲菌,在27 ℃下培养3天,形成菌落。然后接种乙、丙、丁三种致病菌(图A),继续在同样条件下培养3天,结果如图B。分析结果,得出的结论是( )
①甲菌产生了抗生素 ②丁菌的生长被丙菌产生的抗生素抑制 ③乙菌的生长被甲菌产生的抗生素抑制 ④丙菌产生的抗生素抑制了乙菌的生长
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
答案:(1)平板划线'稀释(分散、分离)'稀释涂布平板法
(2)灭菌'防止高温杀死需接种的微生物
(3)①bdcea ②高压蒸汽灭菌 防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基 ③A'酚红'④异养型
(4)变性、复性、延伸'脲酶'凝胶色谱法
(5)四个角和中央的五个中方格 24 5×106
(6)A
解析:(1)图示利用平板划线法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步稀释到培养基的表面。除此方法外,常用的微生物接种方法还有稀释涂布平板法。
(2)接种环通过灼烧灭菌,灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是防止高温杀死需接种的微生物。
(3)①配制培养基的操作步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。②通常培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌,在制备固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板倒置,目的是防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基。③如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选择上述以尿素为氮源的培养基,在该培养基中加入酚红指示剂,可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。④B培养基的成分中,碳源为有机物,所培养微生物的同化作用类型是异养型。
(4)PCR技术扩增,则每次循环复制可分为变性、复性、延伸三步。而尿素分解菌能分解尿素的直接原因是它们能合成脲酶,该物质被提取出后的纯化方法通常是凝胶色谱法。
(6)乙、丙、丁三种致病菌不会产生抗生素,否则靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生长。从图B来看,乙菌的生长被抑制,最可能的原因是甲菌产生了抗生素,此种抗生素只能抑制乙菌的生长,而对丙、丁两种细菌没有影响。①③选项正确,答案为A。
3.(10分)(2012·南通调研)某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究,操作如下:某年1月4日下午选取1、2、3号三只相同的泡菜坛,在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6 kg,再分别倒入相同量的煮沸并冷却的10%的盐水,将坛密封,置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量作为对照,后来定时测定,结果见下图。请问:
(1)在腌制过程中,会出现坛中溶液量增加,这是由于______________________________________________。
(2)根据图中数据,可知在腌制过程中的第________天,泡菜中的亚硝酸盐含量达到最大值,若要食用,至少要在腌制后的第________天比较好。
(3)该小组对实验数据的处理方法是否合理?________。原因是________________________________________________________________
____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了降低亚硝酸盐含量,泡菜加工过程中可以采取什么措施?请简要谈一下你的想法。
____________________________________________________________
____________________________________________________________
答案:(1)外界溶液浓度过高使细胞渗透失水,另外细菌进行有氧呼吸产生了水
(2)3 10
(3)不合理 应将三个坛中每次测定的亚硝酸盐的含量分别记录,求出平均值,然后以时间为横坐标,亚硝酸盐的含量为纵坐标画出一条曲线。实验组越多,数据越真实
(4)防止杂菌的污染;在腌制过程中注意腌制的时间,控制好温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短,都易使细菌大量繁殖导致亚硝酸盐含量增加
4.(14分)(2012·山东理综,8分)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的__________和__________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是__________。培养基中的生长索和细胞分裂素用量的比值__________(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法是__________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶__________和纤维素酶。
(4)提取辣椒素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是________________________________________________________________________。
答案:(1)脱分化(或去分化) 再分化
(2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌
(3)70% 果胶酶
(4)防止有机溶剂的挥发
解析:(1)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化,对脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可重新分化出根或芽等器官,这个过程叫做再分化。
(2)培养基中常用的凝固剂是琼脂。同时使用生长素和细胞分裂素时,两者用量的比值大小影响植物细胞的发育方向,生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化;反之,有利于根的分化。培养基应用高压蒸汽灭菌法灭菌。
(3)外植体消毒所用酒精的体积分数是70%。酶解法将愈伤组织分离成单细胞所用的酶是果胶酶和纤维素酶。
(4)用萃取法提取植物有效成分时,应在瓶口安装冷凝回流装置,目的是防止加热时有机溶剂的挥发。
5.(14分)随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成,人类跨人了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时,首先要获得纯度较高的蛋白质。下图是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白,设计的“血红蛋白提取、分离流程图”:请回答下列有关问题:
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用__________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)血红蛋白粗分离阶
段,透析的目的是__________,若要尽快达到理想的透析效果,可以__________(写出一种方法)。
(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的______________________等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。
(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳,观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如上图所示。由图可知携带者有__________种血红蛋白,从分子遗传学的角度作出的解释是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)生理盐水 渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水涨破)
(2)除去小分子杂质 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液
(3)带电性质以及分子大小、形状
(4)2 携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质
解析:(1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水,根据渗透作用原理,将红细胞置于低渗溶液中,红细胞会吸水涨破,释放出血红蛋白。
(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是除去样品中的小分子杂质;可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间,能尽快达到理想的透析效果。(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异,在电泳过程中会产生不同的迁移速度,从而实现各种分子的分离。
(4)根据图示可知,镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白,原因是携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因,分别控制合成两种不同的蛋白质。
6.(14分)(2012·惠州模拟)PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,如图表示合成过程,请据图分析回答:
(1)A过程高温使DNA变性解旋,对该过程的原理叙述,正确的是________。
A.该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键
B.该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键
C.该过程不需要解旋酶的作用
D.该过程与人体细胞的过程完全相同
(2)C过程要用到的酶是________。这种酶在高温下仍保持活性,因此在PCR扩增时可以________加入,________(需要/不需要)再添加。PCR反应除提供酶外,还需要满足的基本条件有:________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果把模板DNA的两条链用15N标记,游离的脱氧核苷酸不做标记,控制“94 ℃—55 ℃—72 ℃”温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占________。
(4)如果模板DNA分子共有a个碱基对,其中含有胞嘧啶m个,则该DNA复制10次,需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个。
(5)PCR中由碱基错配引起的变异属于________。假设对一个DNA进行扩增,第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配,则扩增若干次后检测所用DNA的扩增片段,与原DNA相应片段相同的占________。
答案:(1)C
(2)DNA聚合酶 一次 不需要 DNA模板,分别与两条模板链相结合的两种引物,四种脱氧核苷酸,同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行
(3)
(4)(210-1)(a-m)
(5)基因突变
解析:(1)高温所起的作用类似于解旋酶,使双链DNA变为单链。
(2)C过程为PCR技术的延伸阶段,当系统温度上升至72 ℃左右,溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。DNA聚合酶是耐热的,高温下不变性,所以一次性加入即可。
(3)PCR技术遵循半保留复制的特点。经过三次循环,共产生23个DNA分子,其中有2个DNA分子含有15N标记。
(4)在一个双链DNA分子中,C+T占碱基总数的一半,故T的数目为a-m,复制10次,相当于新增加了210-1个DNA分子。故需补充T的数目为(210-1)(a-m)。
(5)基因中的碱基对改变属于基因突变。对一个DNA进行扩增,第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配,以后按正常配对方式进行扩增,错配链作模板扩增的都是错误的DNA分子,原正常链扩增得到的DNA分子都是正常的DNA分子,故若干次后检测所用DNA的扩增片段,与原DNA相应片段相同的占1/2。
7.(17分)(2012·潍坊模拟)农村中泡菜的制作方法是:新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处,最适环境温度为28 ℃~30 ℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”,前者是用盐过多,后者是用盐过少。在实验室或工厂化生产泡菜时,还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。
(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是________。
(2)菜坛为什么要密封?若菜坛有裂缝,可能会出现什么结果________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是什么
________________________________________________________________________。
(4)加入“陈泡菜水”的作用是________________________________________________________________________。
(5)制作泡菜的过程中,有机物的干重如何变化?菜坛内有机物的种类如何变化________________________________________________________________________。
(6)关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述,正确的是( )
A.泡菜制作需要配制盐水,其中盐与水的质量比为4∶1
B.在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成玫瑰红色染料
C.制备样品处理液,加入氢氧化铝乳液的目的是去色素等杂质,得到澄清溶液
D.泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量,但温度和食盐的用量不影响其含量
(7)若要获得大量乳酸菌菌种,应选用培养基培养,培养基中应有________、________、________、________和________五大营养,同时还需适宜的条件,主要有________、________。
答案:(1)消毒
(2)乳酸菌是厌氧生物,密封后造成缺氧环境;菜坛有裂缝,将导致乳酸菌不能正常生长,而一些杂菌大量繁殖,泡菜会变质
(3)盐过多,抑制了乳酸菌发酵
(4)提供乳酸菌菌种
(5)有机物干重减少;种类增加
(6)C
(7)碳源 氮源 生长因子 水 无机盐 适宜的温度 无氧环境
解析:泡菜制作是应用了乳酸菌的发酵原理,提供的新鲜蔬菜是它的培养基。乳酸菌是厌氧微生物,在缺氧的环境条件下发酵可产生大量乳酸,能抑制其他厌氧菌的生存;在有氧情况下,自身受抑制,不能进行乳酸发酵,使需氧菌繁殖而变质。乳酸菌生长繁殖需要消耗有机物,发酵过程中会产生更多种类的有机物。乳酸菌属异养厌氧型,培养基中应有碳源、氮源、生长因子、水、无机盐五大营养,需要的培养条件主要有适宜的温度(28 ℃~30 ℃)、无氧环境,这样菌种才能大量增殖。