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【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(江苏卷)
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分,每题只有一个选项最符合题意。
1.(2022·江苏)下列各组元素中,大量参与组成线粒体内膜的是()
A.O,P,N B.C,N,Si C.S,P,Ca D.N,P,Na
2.(2022·江苏)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是()
A.胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B.成人脑神经细胞衰老前后,代谢速率和增殖速率都由快变慢
C.刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D.只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
3.(2022·江苏)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是()
A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
4.(2022·江苏)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是()
A.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D.将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
5.(2022·江苏)下列有关实验方法的描述合理的是()
A.将一定量胡萝卜切碎,加适量水、石英砂,充分研磨,过滤,获取胡萝卜素提取液
B.适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C.检测样品中的蛋白质时,须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D.用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
6.(2022·江苏)采用基因工程技术调控植物激素代谢,可实现作物改良。下列相关叙述不合理的是()
A.用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实
B.大量表达ip(细胞分裂素合成关键基因)可抑制芽的分化
C.提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平可获得矮化品种
D.在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因可延迟果实成熟
7.(2022·江苏)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后,分别制作有丝分裂装片,镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是()
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的4倍,③的2倍
8.(2022·江苏)下列关于细胞代谢的叙述正确的是()
A.光照下,叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B.供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C.蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D.供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
9.(2022·江苏)将小球藻在光照下培养,以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是()
A.振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B.取等量藻液滴加到血细胞计数板上,盖好盖玻片,稍待片刻后再计数
C.若一个小格内小球藻过多,应稀释到每小格1~2个再计数
D.为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据
10.(2022·江苏)在某生态系统中引入一定数最的一种动物,以其中一种植物为食。该植物种群基因型频率初始态状时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相关推测合理的是()
A.该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高
B.随着动物世代增多,该物种群基因库中A基因频率逐渐增大
C.该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D.生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
11.(2022·江苏)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是()
A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性
B.F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上
C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期
D.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致
12.(2022·江苏)采用原位治理技术治理污染水体,相关叙述正确的是()
A.应用无土栽培技术,种植的生态浮床植物可吸收水体营养和富集重金属
B.为了增加溶解氧,可以采取曝气、投放高效功能性菌剂及其促生剂等措施
C.重建食物链时放养蚌、螺等底栖动物作为初级消费者,摄食浮游动、植物
D.人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率
13.(2022·江苏)下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是()
A.还原糖-斐林试剂-砖红色 B.DNA-台盼蓝染液-蓝色
C.脂肪-苏丹Ⅲ染液-橘黄色 D.淀粉-碘液-蓝色
14.(2022·江苏)航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是()
A.培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌
B.培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
C.心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖
D.心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
二、多选题:本部分包括5题,每3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15.(2022·江苏)下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有()
A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B.生物通过代谢中间物,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D.物质氧化时释放的能量都储存于ATP
16.(2022·江苏)在制作发醇食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有()
A.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18-25℃,泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃
17.(2022·江苏)下图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列相关叙述合理的有()
A.决定群落垂直分层现象的非生物因素主要是温度和含氧量
B.自养型生物主要分布在表水层,分解者主要分布在底泥层
C.群落分层越明显层次越多,生物多样性越丰富,生态系统稳定性越强
D.湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林
18.(2022·江苏)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验,杂种经多代自花传粉选育,后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有()
A.两亲本和F1都为多倍体
B.F1减数第一次分裂中期形成13个四分体
C.F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
D.F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
19.(2022·江苏)下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有()
A.加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B.细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C.芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D.胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
三、填空题:本部分包括5题,共计57分
20.(2022·江苏)图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①~⑦表示代谢途径)。Rubisco是光合作用的关键酶之一,CO2和O2竞争与其结合,分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO2合成糖;C5氧化则产生乙醇酸(C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同下,完成光呼吸碳氧化循环。请都图回各下列问题:
(1)图1中,类囊体膜直接参与的代谢途径有 (从①~⑦中选填),在红光照射条件下,参与这些途径的主要色素是 。
(2)在C2循环途径中,乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化,同时生成的 在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。
(3)将叶片置于一个密闭小室内,分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化,获得曲线a、b(图Ⅱ)。
①曲线a,0~t1时(没有光照,只进行呼吸作用)段释放的CO2源于细胞呼吸;t1~t2时段,CO2的释放速度有所增加,此阶段的CO2源于 。
②曲线b,当时间到达t2点后,室内CO2浓度不再改变,其原因是 。
(4)光呼吸可使光合效率下降20%-50%,科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶,形成了图Ⅲ代谢途径,通过降低了光呼吸,提高了植株生物量。上述工作体现了遗传多样性的 价值。
21.(2022·江苏)科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防,图中①~④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题。
(1)细胞核内RNA转录合成以 为模板,需要 的催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA,才能转运到细胞质中发挥作用,说明 对大分子物质的转运具有选择性。
(2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生 ,提前产生终止密码子,从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病,将反义RNA药物导入细胞核,使其与51外显子转录产物结合形成 ,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
(3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9mRNA被剪断,从而抑制细胞内的 合成,治疗高胆固醇血症。
(4)机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白,替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,目的是 。
(5)机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗,进入人体细胞,在内质网上的核糖体中合成S蛋白,经过 修饰加工后输送出细胞,可作为 诱导人体产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,根据人体特异性免疫反应机制分析,进一步提高免疫力的原因有: 。
22.(2022·江苏)手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。下图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图请回答下列问题。
(1)下图中,手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的递质与突触后膜 结合,使后神经元兴奋,T处(图中显示是突触)信号形式转变过程为 。
(2)伤害性刺激使心率加快的原因有:交感神经的兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素;下丘脑分泌的 ,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;肾上腺素与糖皮质激素经体液运输作用于靶器官。
(3)皮肤破损,病原体入侵,吞噬细胞对其识别并进行胞吞,胞内 (填细胞器)降解病原体,这种防御作用为 。
(4)如图所示,病原体刺激下,吞噬细胞分泌神经生长因子(NGF),NGF作用于感受器上的受体,引起感受器的电位变化,进一步产生兴奋传导到 形成痛觉。该过程中,Ca2+的作用有 。
(5)药物MNACl3是一种抗NGF受体的单克隆抗体,用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。该药的作用机制是 。
23.(2022·江苏)大蜡螟是一种重要的实验用尾虫,为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验,正交实验数据如下表(反交实验结果与正交一致)。请回答下列问题。
表1深黄色与灰黑色品系杂交实验结果
杂交组合 子代体色
深黄 灰黑
深黄(P)♀×灰黑(P)♂ 2113 0
深黄(F1)♀×深黄(F1)♂ 1526 498
深黄(F1)♂×深黄(P)♀ 2314 0
深黄(F1)♀×灰黑(P)♂ 1056 1128
(1)由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于 染色体上 性遗传。
(2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示,表1中深黄的亲本和F1个体基因型分别是 ,表2、表3中F1基因型分别是 。群体中Y、G、W三个基因位于一对同源染色体。
(3)若从表2中选取黄色(YW)雌、雄个体各50只和表3中选取黄色(GW)雌、雄个体各50只,进行随机杂交,后代中黄色个体占比理论上为 。
表2深黄色与白黄色品系杂交实验结果
杂交组合 子代体色
深黄 黄 白黄
深黄(P)♀×白黄(P)♂ 0 2357 0
黄(F1)♀×黄(F1)♂ 514 1104 568
黄(F1)♂×深黄(P)♀ 1327 1293 0
黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 917 864
表3灰黑色与白黄色品系杂交实验结果
杂交组合 子代体色
灰黑 黄 白黄
灰黑(P)♀×白黄(P)♂ 0 1237 0
黄(F1)♀×黄(F1)♂ 754 1467 812
黄(F1)♂×灰黑(P)♀ 754 1342 0
黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 1124 1217
(4)若表1、表2、表3中深黄(YY♀、YG♀♂)和黄色(YW♀♂、GW♀♂)个体随机杂交,后代会出现 种表现型和 种基因型(YY/GG/WW/YG/YW/GW)。
(5)若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组),基因排列方式为 ,推测F1互交产生的F2深黄与灰黑的比例为 ;在同样的条件下,子代的数量理论上是表1中的 。
24.(2022·江苏)纤毛是广泛存在的细胞表面结构,功能异常可引起多种疾病。因此,研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
(1)纤毛结构如图1所示,由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由 组成。基体由中心体转变而来,中心体在有丝分裂中的功能是 。
(2)某病人肾小管上皮细胞纤毛异常,为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异,对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时,可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来,溶液中添加NaCl至2.0mol/L的目的是 。PCR扩增时,需在 催化下,在引物 端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
(3)为研究蛋白质X在细胞中的定位,构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白,融合蛋白具有绿色荧光,可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y,构建Y-M重组质粒(在EcoRⅤ位点插入片段)。请完成下表。
分步实验目标 简易操作、结果、分析
PCR鉴定正向重组质粒Y-M(图Ⅱ中融合片段M中有白色的箭头,代表方向) ①选择图Ⅱ引物 ;
②PCR目的产物约为 bp。
确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列,下游含有EcoR V+BamH I的识别序列 ③质粒测序,图Ⅲ中正确的是 (选填序列编号)
检测融合蛋白定位 ④对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明 。
(4)为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化,采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA,经 形成cDNA作为模板,PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。从理论上估算,在PCR扩增20个循环的产物中,健康人样品的目的产物大约是病人的 倍。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】脂质的种类及其功能;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】线粒体内膜的成分为磷脂和蛋白质,磷脂的元素组成为C、H、O、N、P,蛋白质的元素组成一定含C、H、O、N,二者均不含Si、Ca、Na,所以A正确。
故答案为:A。
【分析】1、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,脂肪的组成元素是C、H、O,是良好的储能物质;磷脂的组成元素是C、H、O、N、P,是生物膜的基本骨架;固醇分为胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇是细胞膜的重要组成成分。
2、细胞膜的成分:由脂质(主要为磷脂)50%、蛋白质40%、糖类2%-10%组成。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
2.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、胚胎干细胞虽然未分化,但是依然存在基因的选择性表达,A错误;
B、成人脑神经细胞衰老后,细胞的代谢速率会减慢,如果细胞衰老之前不再进行细胞增殖,那么衰老前后细胞的增殖速率不变,B错误;
C、细胞凋亡是指基因控制的细胞自动结束生命的现象,细胞凋亡是正常的生理现象,刚出生的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡,C正确;
D、原癌基因和抑癌基因同时发生突变,也不一定发生细胞癌变,细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因的突变积累,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞分化的实质:基因选择性表达。
2、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
3、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
4、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
3.【答案】D
【知识点】尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】A、高产脲酶菌在自然界中广泛存在,所以可以选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株,A正确;
B、高产脲酶菌可以分解尿素,所以为了分离高产脲酶菌,应该在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源,B正确;
C、为了在平板上形成单菌落,应该适当稀释样品,这样可以让细胞分散开,C正确;
D、高产脲酶菌可以分解尿素,生成NH3,NH3可以使酚红指示剂变红,D错误。
故答案为:D。
【分析】分解尿素的细菌的鉴定:细菌合成的脲酶将尿素分解成氮,氮会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氨源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
4.【答案】C
【知识点】胚胎分割;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、人工采集的精子需要经过获能处理后才能具备与卵子受精的能力,而不是获得能量,所以通常采用培养法或化学诱导法使精子获能后进行体外受精,A错误;
B、哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养需要提供营养物质,如糖、无机盐、氨基酸、生长因子、微量元素,还需要加入血清、血浆等天然成分,B错误;
C、克隆牛的过程中需要用到细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术,C正确;
D、将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖或克隆,D错误。
故答案为: C。
【分析】1、动物细胞工程技术包括:动物细胞培养、动物细胞融合、核移植等。胚胎工程技术包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞等。胚胎工程的理论基础是哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律,但胚胎工程的许多技术实际上是在体外完成的。
2、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。胚胎分割的时期:桑葚胚或囊胚。
5.【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;胡萝卜素的提取;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、提取胡萝卜素的过程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素,A错误;
B、黑藻细胞内含有叶绿体,呈绿色,可以在显微镜下通过观察叶绿体的流动,来观察细胞质的流动方向;黑藻细胞含有成熟的大液泡,并且细胞质中含有叶绿体,用适当浓度的蔗糖溶液处理后,可以观察到质壁分离现象,B正确;
C、检测样品中的蛋白质时使用的是双缩脲试剂,蛋白质和双缩脲出现紫色反应,不需要加热,C错误;
D、溴麝香草酚蓝水溶液是用来检测二氧化碳的,二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都会 产生二氧化碳,所以无法判断酵母菌的呼吸方式,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。质壁分离复原:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
3、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
4、提取胡萝卜素的过程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
6.【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用;组织培养基的成分及作用
【解析】【解答】A、生长素可以促进果实发育,用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因),可获得无子果实,A正确;
B、细胞分裂素增多可以诱导芽的分化,所以大量表达ip(细胞分裂素合成关键基因)可以诱导芽的分化,B错误;
C、赤霉素可以促进细胞伸长,从而引起植株增高;提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平,表达出氧化赤霉素的酶,该酶可以使赤霉素氧化,导致赤霉素减少,可获得矮化品种,C正确;
D、乙烯可以促进果实的成熟,在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因,反义基因表达的反义RNA与合成乙烯的mRNA结合,使乙烯无法合成,可延迟果实成熟,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、植物组织培养中细胞的分化方向与生长素和细胞分裂素的使用顺序以及比例的关系:
使用顺序 实验结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但不利分化
先使用细胞分裂素后使用生长素 细胞既分裂也分化
同时使用,且生长素=细胞分裂素 促进愈伤组织生长
同时使用,生长素>细胞分裂素 有利于根的分化,抑制芽的形成
同时使用,生长素<细胞分裂素 有利于芽的分化,抑制根的分化
2、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
3、乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进叶、花、果实等器官脱落的作用。
4、细胞分裂素:细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器言中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
7.【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、植物的根尖分生区可以进行有丝分裂,所以两种根尖都要用有分生区的区段进行制片,A正确;
B、多层细胞区细胞之间相互遮挡,不容易观察清楚细胞所处的时期,装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞,B正确;
C、在低倍镜下,能观察到的细胞数目多;在高倍镜下,观察到的细胞数目少,所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞,C正确;
D、假设二倍体洋葱的体细胞中染色体数为2n,则四倍体洋葱的体细胞中染色体数为4n,四倍体有丝分裂中期细胞中染色体数为4n;①属于有丝分裂后期,①的染色体数目为4n;②的染色体数目为2n,③的染色体数目为2n。所以四倍体中期细胞中的染色体数与①相等,是②的2倍,③的2倍,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、观察有丝分裂各时期的细胞需要选根尖的分生区,在低倍镜下观察找到要观察的细胞、因为低倍镜下放大倍数小,能观察到的细胞数目多,可以 更快找到各种分裂期细胞。
2、有丝分裂中染色体、DNA、染色单体的变化曲线:
有丝分裂中DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA含量变化曲线解读
(1)a→b、l→m、p→q是因DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s是因着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。
(3)d→e、r→s的变化很相似,都是DNA含量减半,但发生的时期不同。
(4)染色单体在细胞周期中的起点为0,终点也为0。
8.【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义;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、光照下,叶肉细胞可以进行光合作用和呼吸作用,所以叶肉细胞中的ATP可以来源于光能的直接转化和呼吸作用释放的能量合成的ATP,A错误;
B、当氧气不足时,酵母菌可以进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所在细胞质基质,酵母菌无氧呼吸的第二阶段可以将丙酮酸在细胞质基质中转化为乙醇,B正确;
C、蓝细菌属于原核生物,没有线粒体,但是有与有氧呼吸有关的酶,所以可以进行有氧呼吸产生ATP,蓝细菌没有叶绿体,但是含有光合色素(藻蓝素和叶绿素),可以进行光合作用,光合作用的光反应过程中也可以合成ATP,C错误;
D、供氧充足时,真核生物进行有氧呼吸,场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP,而不是在线粒体外膜上,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H](NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H](NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,该过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
3、光合作用的反应阶段:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O4[H]+O2
b.ATP的生成:ADP+Pi ATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定:CO2+C5 2C3
b.C3的还原:2C3 (CH2O)+C5+H2O
9.【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、振荡培养的主要目的是让小球藻和培养液充分接触,有利于小球藻的增殖, 而不是增大培养液中的溶氧量,A错误;
B、先将盖玻片盖到血细胞计数板上,然后在盖玻片的边缘滴加藻液,待藻液沉降到计数室底部再进行计数,B错误;
C、若一个小格内小球藻过多,应稀释到每小格4~5个再计数,C错误;
D、为了分析小球藻种群数量变化总趋势,应该连续统计多天的数据,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
2、探究培养液中小球藻种群数量变化的实验中应注意:a、在吸取培养液计数前,要轻轻振动试管,使试管中的藻液分布均匀。b、采用抽样检测的方法:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去,稍待片刻,待小球藻细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的小球藻数量,再以此为根据,估算试管中的小球藻总数。
10.【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、如果该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高,则aa会逐渐被淘汰,aa这个基因型的概率会降低非常明显,而题中该基因型的概率变化不明显,A错误;
B、该种群初始状态时,A的基因频率为0.36+0.5×(1/2)=0.61;最终稳定状态时,A的基因频率为0.17+0.49×(1/2)=0.415,所以随着动物世代增多,该物种种群基因库中A基因频率会减小,达到稳定后基因频率不变,B错误;
C、该动物种群密度最终趋于相对稳定,既有捕食关系也有种内竞争,是捕食和种内竞争共同作用的结果,C错误;
D、生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
2、显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
11.【答案】D
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、白眼雄蝇的基因型为XaY,红眼雌蝇的基因型为XAXA,让白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1雌蝇的基因型为XAXa,雄蝇的基因型为XAY,F1全部表现为红眼,推测白眼对红眼为隐性,A正确;
B、让F1中红眼雌、雄果蝇相互交配,后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,后代中雌雄表现型、比例不同,由此可知,红、白眼基因在X染色体上,B正确;
C、F1雌蝇的基因型为XAXa,白眼雄蝇的基因型为XaY,让F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代中雄蝇的表现型及比例为红眼(XAY):白眼(XaY)=1:1,后代中雌蝇的表现型及比例为红眼(XAXa):白眼(XaXa)=1:1,所以后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期,C正确;
D、白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,可能是基因突变所导致的,但是基因突变在显微镜下无法观察到,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时采用的方法是假说演绎法,根据现象提出问题是白眼性状是如何遗传的,是否与性别有关?做出的假设是:白眼由隐性基因控制,仅位于X染色体上,Y染色体无对应的等位基因;演绎推理为:若假说成立,F1红眼雌果蝇测交的后代会出现红眼雌:白眼雌:红眼雄:白眼雄=1:1:1:1的结果;然后利用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交,验证假设。
2、基因突变在显微镜无法观察到,染色体变异可以利用显微镜观察。
12.【答案】A
【知识点】研究能量流动的实践意义;治污生态工程;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、应用无土栽培技术建立的人工生态系统,以水生植物为主体,吸收水中的N、P等营养元素,减少富营养化水体中的N、P及有机物质,并且还可以富集水体中的重金属,A正确;
B、曝气可以增加溶解氧,投放高效功能性菌剂及其促生剂等措施会使耗氧量增加,溶解氧减少,B错误;
C、重建食物链时放养蚌、螺等底栖动物作为初级消费者,主要摄食有机碎屑和藻类等,C错误;
D、人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向,提高能量的利用率,但是不能提高能量传递效率,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、水污染:①来源:生活污水、工业污水,海洋运输时时有泄露和倾倒污染物。②表现:富营养化。③结果:若表现在海洋中称为赤潮,若表现在湖泊等淡水流域称为水华。
2、造成水体水质、水中生物群落以及水体底泥质量恶化的各种有害物质(或能量)都可叫做水体污染物。水体污染物主要包括:硫化物、无机酸碱盐(如氯化物、硫酸盐、酸、碱)的无机有害物;氟化物、氰化物的无机有毒化学物质及汞、砷、铬、铝、镉等重金属元素;氨基酸、蛋白质、碳水化物、油类、脂类等耗氧有机物;钾、铵盐、磷、磷酸盐等植物营养源;苯类、酚类、有机磷农药、有机氯农药、多环芳烃等有毒有机物;寄生虫、细菌、病菌等微生物污染;绝、怀、银、铀等放射性污染物。
3、人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。提高了能量的利用率,但是没有改变能量的传递效率。
13.【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;DNA的粗提取和鉴定;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、检测还原糖所用的试剂为斐林试剂,还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件的生成砖红色沉淀,A正确;
B、检测DNA可用二苯胺试剂,DNA和二苯胺在沸水浴的条件下呈蓝色,B错误;
C、检测脂肪可以用苏丹Ⅲ染液,苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色,C正确;
D、碘液可以用来检测淀粉,淀粉遇碘液呈蓝色,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、糖类中的还原糖,如葡萄糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。应选用无色或白色的实验材料。
2、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,或者被苏丹Ⅳ染液染成红色。
3、检测DNA可用二苯胺试剂,DNA和二苯胺在沸水浴的条件下呈蓝色。
4、台盼蓝染液用于鉴别细胞死活,死细胞被染成蓝色。
5、检测淀粉用碘液,淀粉遇碘呈蓝色。
14.【答案】B
【知识点】真核细胞的分裂方式;神经冲动的产生和传导;动物细胞培养技术;灭菌技术
【解析】【解答】A、培养心肌细胞的器具需要进行高压蒸汽灭菌;有的试剂不能进行高压蒸汽灭菌,如动物血清,因为高压蒸汽灭菌会使其中的成分失活,A错误;
B、培养心肌细胞所需气体主要有氧气和二氧化碳,氧气是细胞代谢所必需的,二氧化碳的主要作用是维持培养液pH,动物细胞培养时需将其置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,B正确;
C、心肌细胞在培养容器中培养时会出现接触抑制而停止分裂,C错误;
D、心肌细胞在神经细胞释放的神经递质的支配下跳动,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、消毒和灭菌:
消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子) 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
2、动物培养条件:①无菌、无毒的环境:a、消毒、灭菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更换培养液,以清除代谢废物。②营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
3、①动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。②动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。③动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养,一般传至10代左右便会出现生长停滞。
4、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
15.【答案】B,C
【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、三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2,但是不消耗O2,呼吸链会消耗氧气,A错误;
B、由图可知,生物通过代谢中间物,如丙酮酸,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系,B正确;
C、由图可知,乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位,可以将蛋白质、核酸、多糖、脂肪的代谢联系起来,C正确;
D、物质氧化时释放的能量大部分以热能的形式散失掉了,少部分用来合成ATP储存起来了,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂质、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂质、氨基酸代谢联系的枢纽。三羧酸循环是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,原核生物中分布于细胞质,真核生物中分布在线粒体。
2、物质氧化分解释放的能量,大部分以热能的形式释放掉了,少部分用来合成ATP。
16.【答案】A,C,D
【知识点】果酒果醋的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、乳酸菌属于厌氧微生物,如果开盖放气,会影响乳酸菌发酵,A错误;
B、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,因为发酵瓶的空气可以让酵母菌进行有氧呼吸增加酵母菌的数量,并且也可以防止发酵液的溢出;制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,制造无氧环境,因为制作泡菜利用的乳酸菌,乳酸菌是厌氧微生物,B正确;
C、酿酒利用的是酵母菌,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,而酿醋利用的是醋酸菌,醋酸菌进行的是有氧呼吸;酿酒和酿醋的温度不同,所以制作好葡萄酒后,不可以直接通入无菌空气制作葡萄醋,还得适当提高装置的温度,C错误;
D、制作果酒时的温度控制在18~30℃,制作果醋时的温度应控制在30~35℃,泡菜发酵时温度应控制在30~35℃,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】1、制作泡菜所用微生物是乳酸菌实验原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量,温度过高,食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后,亚硝酸盐的含量开始下降。
2、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
3、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
17.【答案】B,C
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、影响水生生物群落的垂直分层现象主要是光照强度、温度和氧气,A错误;
B、自养型生物利用光能进行光合作用合成有机物,所以自养型生物主要分布在表水层;分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解为无机物,而动植物遗体及其排遗物主要分布在水底,所以分解者主要分布在底泥层,B正确;
C、群落分层越明显、层次越多,生物多样性越丰富,营养结构越复杂,生态系统稳定性越强,C正确;
D、湖泊发生的演替经历的阶段依次是从湖泊到沼泽、湿地,到草原,最后到森林,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、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。
2、垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。
3、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
4、组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
18.【答案】A,D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、由题意可知,L、M、N表示3个不同的染色体组,两亲本的染色体组组成为LLMM,MMNN,F1的染色体组组成为LMMN,所以两亲本和F1都是四倍体,属于多倍体,A正确;
B、四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会形成的,所以F1减数第一次分裂中期不会形成四分体,B错误;
C、由图中的后代可知,F1减数第二次分裂后产生的配子类型为M、MLN、ML、MN,C错误;
D、由图中后代可知,选育产生的后代中都有两个M染色体组,所以F1两个M染色体组能稳定遗传给后代,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、由受精卵发育而来,体细胞中有几个染色体组的个体,叫做几倍体。由受精卵发育而来,体细胞中有三个染色体组的个体,叫三倍体。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
19.【答案】A,C,D
【知识点】细胞融合的方法
【解析】【解答】A、诱导动物细胞融合常用的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法,所以加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合,A正确;
B、 细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17染色体,所以不可能是鼠-鼠融合细胞,B错误;
C、细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,并且细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有11号染色体,所以乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上;只有细胞Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,并且只有细胞Ⅱ有2号染色体,所以芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,C正确;
D、只有细胞Ⅲ具有胸苷激酶活性,并且只有细胞Ⅲ含17号染色体,所以胸苷激酶基因位于17号染色体上;Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,并且细胞Ⅰ、Ⅲ都含有X染色体,所以磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】动物细胞融合:(1)动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。(2)诱导动物细胞融合的方法有物理法(电激等)、化学法(聚乙二醇PEG)、生物法(灭活的病毒)等。(3)动物细胞融合的意义:打破了生殖隔离,使远缘杂交成为可能;成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
20.【答案】(1)①⑥;叶绿素a和叶绿素b
(2)过氧化氢
(3)光呼吸;光合作用强度等于呼吸作用
(4)直接
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)光合作用的光反应发生的场所是类囊体膜,光反应阶段发生的反应是水的光解和ATP的合成,即发生的反应是①⑥;叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,所以在红光照射条件下,参与这些途径的主要色素是叶绿素a和叶绿素b。
故填:①⑥;叶绿素a和叶绿素b。
(2)在C2循环途径中,乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化,生成过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶催化下,分解为氧气和水。
故填:过氧化氢。
(3)①曲线a的t1~t2时段,有光照,CO2的释放速度有所增加,此阶段的CO2源于光呼吸;
②曲线b,当时间到达t2点后,室内CO2浓度不再改变,其原因是光合作用强度和呼吸作用强度达到平衡。
故填:光呼吸;光合作用强度等于呼吸作用。
(4)呼吸可使光合效率下降20%-50%,科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶,形成了图Ⅲ代谢途径,通过降低了光呼吸,提高了植株生物量,体现了遗传多样性的直接价值。
故填:直接 。
【分析】1、光合作用和呼吸作用的综合:
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
21.【答案】(1)DNA的一条链;RNA聚合酶;核孔
(2)基因突变;双链RNA
(3)PCSK9蛋白
(4)利于mRNA药物进入组织细胞
(5)内质网和高尔基体;抗原
(6)可激发机体的二次免疫过程,能产生更多的抗体和记忆细胞
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)真核生物的转录发生在细胞核内,以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下,利用游离的核糖核苷酸,合成RNA,前体mRNA需加工为成熟的mRNA,mRNA合成后需要从细胞核中出来进入细胞质中和核糖体结合进行翻译,mRNA属于生物大分子,从细胞核中通过核孔进入细胞质,核孔对大分子物质的转运具有选择性。
故填:DNA的一条链;RNA聚合酶;核孔。
(2)杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生了基因突变,导致基因转录出的mRNA终止密码子提前出现,从而不能合成DMD蛋白。如果将反义RNA药物导入细胞核,其转录形成的RNA与51外显子转录产物mRNA通过碱基互补配对形成双链RNA,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
故填:基因突变;双链RNA。
(3)高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9mRNA被剪断,而PCSK9蛋白是以PCSK9mRNA为模板合成的,所以抑制细胞内的PCSK9蛋白合成,治疗高胆固醇血症。
故填:PCSK9蛋白。
(4)mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白,替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,目的是利于mRNA药物进入组织细胞。
故填:利于mRNA药物进入组织细胞。
(5)编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗,进入人体细胞,在内质网上的核糖体中合成S蛋白,S蛋白属于分泌蛋白,需要经过内质网和高尔基体修饰加工后输送出细胞,S蛋白可以作为抗原诱导机体产生特异性免疫反应。
故填:内质网和高尔基体;抗原。
(6)第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,可激发机体的二次免疫过程,能产生更多的抗体和记忆细胞。
故填:可激发机体的二次免疫过程,能产生更多的抗体和记忆细胞。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。(2)模板:DNA分子一条链。(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。(4)酶:RNA聚合酶。(5)能量。
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(1)场所:细胞质中的核糖体。(2)模板:mRNA。(3)原料:21种游离的氨基酸。(4)酶。(5)能量。(6)工具:tRNA。(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
4、当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
5、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
22.【答案】(1)受体(特异性受体);电信号→化学信号→电信号
(2)促肾上腺皮质激素释放激素
(3)溶酶体;非特异性免疫
(4)大脑皮层;促进NGF的释放;提高激酶的活性,提高神经元的兴奋性
(5)抑制NGF与NGF受体结合,进而抑制感受器的兴奋,使大脑皮层不能产生痛觉
【知识点】神经冲动的产生和传导;非特异性免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的神经递质与突触后膜特异性受体结合,使后神经元兴奋,突触处的信号转变为电信号→化学信号→电信号。
故填:特异性受体;电信号→化学信号→电信号。
(2)伤害性刺激使心率加快的原因有:下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;交感神经的兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素,肾上腺素与糖皮质激素经体液运输作用于靶器官。
故填:促肾上腺皮质激素释放激素。
(3)皮肤破损,病原体入侵,吞噬细胞识别病原体并吞噬病原体,即进行胞吞,吞噬细胞内的溶酶体里有许多的水解酶,可以降解病原体,这种防御作用属于非特异性免疫。
故填:溶酶体;非特异性免疫。
(4)痛觉的神经中枢在大脑皮层。由图可知,该过程中,Ca2+的作用是促进NGF的释放;提高激酶的活性,提高神经元的兴奋性。
故填:大脑皮层;促进NGF的释放;提高激酶的活性,提高神经元的兴奋性。
(5)药物MNACl3是一种抗NGF受体的单克隆抗体,该药的作用机制是抑制NGF与NGF受体结合,进而抑制感受器的兴奋,使大脑皮层不能产生痛觉。
故填:抑制NGF与NGF受体结合,进而抑制感受器的兴奋,使大脑皮层不能产生痛觉。
【分析】1、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
2、保护人体健康的三道防线是:第一道防线由皮肤和黏膜组成,能够阻挡和杀死病原体,阻挡和清除异物;第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成,能够溶解杀死病原体;第三道防线包括免疫器官和免疫细胞,能够产生抗体来抵抗抗原。第三道防线是后天获得的,只针对某特定的病原体或异物起作用,具有特异性,因此叫做特异性免疫,前两道防线属于非特异性免疫。非特异性免疫是人生来就有的,不针对某一种特定病原体,而是对多种病原体都有防御作用;特异性免疫是后天逐渐形成的,只针对一种抗原发挥免疫作用。
23.【答案】(1)常;显
(2)YY、YG;YW、GW
(3)50%(1/2)
(4)4;6
(5);3∶1;50%(1/2)
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)一对具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代表现的性状为显性性状,深黄(P)♀×灰黑(P)♂,子一代表现为深黄色,所以深黄色为显性性状(深黄(F1)♀×深黄(F1)♂ ,子一代既有深黄色,也有灰黑色,并且深黄色:灰黑色=3∶1,亲本的表型一样,子代新表现出来的是隐性性状,和亲本一致的是显性性状,所以深黄色是显性性状,灰黑色是隐性性状),根据题意可知, 反交实验结果与正交一致,说明控制大蜡螟幼虫体色的基因位于常染色体上,所以大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体上显性遗传。
故填:常;显。
(2)由表可知,表1中深黄(P)♀×灰黑(P)♂,子代为深黄色,所以亲本深黄色基因型为YY,灰黑色基因型为GG,F1深黄色基因型为YG。表2中深黄(P)♀×白黄(P)♂,子代都是黄色,所以亲本的深黄的基因型为YY,白黄的基因型为WW,子代(F1)黄色的基因型为YW。表3中灰黑(P)♀×白黄(P)♂,子代都为黄色,所以亲本灰黑色基因型为GG,白黄色的基因型为WW,子代(F1)的基因型为GW。
故填:YY、YG;YW、GW。
(3)从表2中选取黄色(YW)雌、雄个体各50只和表3中选取黄色(GW)雌、雄个体各50只,进行随机杂交,后代的基因型为YG、YW、GW、WW,比例为1∶1∶1∶1,其中YW、GW都表现为黄色,所以后代中黄色个体占比理论上为1/2。
故填:50% ( 1/2 )。
(4)表1、表2、表3中深黄(YY♀、YG♀♂)和黄色(YW♀♂、GW♀♂)个体随机杂交,则该群体产生的配子类型为Y、G、W,子代YY、YG表现为深黄色,YW、GW表现为黄色,GG表现为灰黑色,WW表现为白黄色,故后代会出现4种表型和6种基因型。
故填:4;6。
(5)表1的F1基因型为YG,若两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组),基因的排列方式为,则子一代基因型是YGDS,互交后代基因型为Y_DD(3/4×1/4)、Y_DS(3/4×1/2)、Y_SS(3/4×1/4)、GGDD(1/4×1/4)、GGDS(1/4×1/2)、GGSS(1/4×1/4),根据DD、SS纯合致死,所以F2深黄与灰黑的比例为3:1,由于DS占1/2,所以在同样的条件下,子代的数量理论上是表1中的1/2。
故填:;3∶1 ;50%(1/2)。
【分析】1、常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
2、孟德尔第一定律,又称分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
3、孟德尔第二定律,也叫 作自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
24.【答案】(1)磷脂、蛋白质;与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成,是纺锤体形成中心)
(2)溶解DNA;耐高温DNA聚合酶(Taq酶);3'
(3)a、b;1100;Q4;X蛋白参与中心体的形成
(4)逆转录;32
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)纤维膜由细胞膜延伸形成,其化学成分与细胞膜一致,主要由磷脂、蛋白质组成。中心体在有丝分裂中的功能是与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成,是纺锤体形成中心)。
故填:与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成,是纺锤体形成中心)。
(2)DNA在NaCl浓度为2.0mol/L时溶解度最大,可将与核蛋白结合的DNA分离出来。PCR扩增时,需在耐高温DNA聚合酶(Taq酶)催化下,在引物3'端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
故填:溶解DNA;耐高温DNA聚合酶(Taq酶);3'。
(3)①②PCR扩增目的DNA时,在引物的3'端进行延伸,根据题中的图可知,应选择引物a和引物b,PCR目的产物约300+800=1100bp。
③确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有Hind Ⅲ+EcoRV的识别序列,下游含有EcoR V+BamHI的识别序列,根据题干信息构建Y-M重组质粒(在EcoRV位点插入片段),Y-M的连接处测序后部分序列应含有Hind Ⅲ和BamHI识别位点,连接处的碱基序列为:Hidm Ⅲ +EcoR V的识别序列(忽略二者之间的碱基序列)+目的基因M序列+EcoR V+BamH I的识别序列,结合图中限制酶的识别序列可知,那么连接处的序列为:5'AAGCTT+中间碱基序列CC(四份选项相同)+GATATC,选Q4。
④对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明蛋白质X参与中心体的组成。
故填:a、b;1100;Q4;X蛋白参与中心体的形成。
(4)采集样本、提取总RNA,RNA通过逆转录合成cDNA作为模板。PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。设健康人Z基因的cDNA数为m,病人Z基因的cDNA数为n,则有mx215=n×220,所以m/n=(220)/(215)=25=32,从理论上估算,在PCR扩增20个循环的产物中,健康人样品的目的产物大约是病人的32倍。
故填:逆转录;32。
【分析】1、PCR技术条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
2、PCR过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
3、中心体分布于动物或某些低等植物细胞;形态结构为无膜结构,由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成;功能为与细胞的有丝分裂有关。
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【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(江苏卷)
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分,每题只有一个选项最符合题意。
1.(2022·江苏)下列各组元素中,大量参与组成线粒体内膜的是()
A.O,P,N B.C,N,Si C.S,P,Ca D.N,P,Na
【答案】A
【知识点】脂质的种类及其功能;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】线粒体内膜的成分为磷脂和蛋白质,磷脂的元素组成为C、H、O、N、P,蛋白质的元素组成一定含C、H、O、N,二者均不含Si、Ca、Na,所以A正确。
故答案为:A。
【分析】1、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,脂肪的组成元素是C、H、O,是良好的储能物质;磷脂的组成元素是C、H、O、N、P,是生物膜的基本骨架;固醇分为胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇是细胞膜的重要组成成分。
2、细胞膜的成分:由脂质(主要为磷脂)50%、蛋白质40%、糖类2%-10%组成。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
2.(2022·江苏)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是()
A.胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B.成人脑神经细胞衰老前后,代谢速率和增殖速率都由快变慢
C.刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D.只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、胚胎干细胞虽然未分化,但是依然存在基因的选择性表达,A错误;
B、成人脑神经细胞衰老后,细胞的代谢速率会减慢,如果细胞衰老之前不再进行细胞增殖,那么衰老前后细胞的增殖速率不变,B错误;
C、细胞凋亡是指基因控制的细胞自动结束生命的现象,细胞凋亡是正常的生理现象,刚出生的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡,C正确;
D、原癌基因和抑癌基因同时发生突变,也不一定发生细胞癌变,细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因的突变积累,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞分化的实质:基因选择性表达。
2、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
3、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
4、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
3.(2022·江苏)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是()
A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
【答案】D
【知识点】尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】A、高产脲酶菌在自然界中广泛存在,所以可以选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株,A正确;
B、高产脲酶菌可以分解尿素,所以为了分离高产脲酶菌,应该在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源,B正确;
C、为了在平板上形成单菌落,应该适当稀释样品,这样可以让细胞分散开,C正确;
D、高产脲酶菌可以分解尿素,生成NH3,NH3可以使酚红指示剂变红,D错误。
故答案为:D。
【分析】分解尿素的细菌的鉴定:细菌合成的脲酶将尿素分解成氮,氮会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氨源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
4.(2022·江苏)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是()
A.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D.将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
【答案】C
【知识点】胚胎分割;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、人工采集的精子需要经过获能处理后才能具备与卵子受精的能力,而不是获得能量,所以通常采用培养法或化学诱导法使精子获能后进行体外受精,A错误;
B、哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养需要提供营养物质,如糖、无机盐、氨基酸、生长因子、微量元素,还需要加入血清、血浆等天然成分,B错误;
C、克隆牛的过程中需要用到细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术,C正确;
D、将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖或克隆,D错误。
故答案为: C。
【分析】1、动物细胞工程技术包括:动物细胞培养、动物细胞融合、核移植等。胚胎工程技术包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞等。胚胎工程的理论基础是哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律,但胚胎工程的许多技术实际上是在体外完成的。
2、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。胚胎分割的时期:桑葚胚或囊胚。
5.(2022·江苏)下列有关实验方法的描述合理的是()
A.将一定量胡萝卜切碎,加适量水、石英砂,充分研磨,过滤,获取胡萝卜素提取液
B.适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C.检测样品中的蛋白质时,须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D.用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;胡萝卜素的提取;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、提取胡萝卜素的过程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素,A错误;
B、黑藻细胞内含有叶绿体,呈绿色,可以在显微镜下通过观察叶绿体的流动,来观察细胞质的流动方向;黑藻细胞含有成熟的大液泡,并且细胞质中含有叶绿体,用适当浓度的蔗糖溶液处理后,可以观察到质壁分离现象,B正确;
C、检测样品中的蛋白质时使用的是双缩脲试剂,蛋白质和双缩脲出现紫色反应,不需要加热,C错误;
D、溴麝香草酚蓝水溶液是用来检测二氧化碳的,二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都会 产生二氧化碳,所以无法判断酵母菌的呼吸方式,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。质壁分离复原:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
3、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
4、提取胡萝卜素的过程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
6.(2022·江苏)采用基因工程技术调控植物激素代谢,可实现作物改良。下列相关叙述不合理的是()
A.用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实
B.大量表达ip(细胞分裂素合成关键基因)可抑制芽的分化
C.提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平可获得矮化品种
D.在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因可延迟果实成熟
【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用;组织培养基的成分及作用
【解析】【解答】A、生长素可以促进果实发育,用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因),可获得无子果实,A正确;
B、细胞分裂素增多可以诱导芽的分化,所以大量表达ip(细胞分裂素合成关键基因)可以诱导芽的分化,B错误;
C、赤霉素可以促进细胞伸长,从而引起植株增高;提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平,表达出氧化赤霉素的酶,该酶可以使赤霉素氧化,导致赤霉素减少,可获得矮化品种,C正确;
D、乙烯可以促进果实的成熟,在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因,反义基因表达的反义RNA与合成乙烯的mRNA结合,使乙烯无法合成,可延迟果实成熟,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、植物组织培养中细胞的分化方向与生长素和细胞分裂素的使用顺序以及比例的关系:
使用顺序 实验结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但不利分化
先使用细胞分裂素后使用生长素 细胞既分裂也分化
同时使用,且生长素=细胞分裂素 促进愈伤组织生长
同时使用,生长素>细胞分裂素 有利于根的分化,抑制芽的形成
同时使用,生长素<细胞分裂素 有利于芽的分化,抑制根的分化
2、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
3、乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进叶、花、果实等器官脱落的作用。
4、细胞分裂素:细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器言中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
7.(2022·江苏)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后,分别制作有丝分裂装片,镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是()
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的4倍,③的2倍
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、植物的根尖分生区可以进行有丝分裂,所以两种根尖都要用有分生区的区段进行制片,A正确;
B、多层细胞区细胞之间相互遮挡,不容易观察清楚细胞所处的时期,装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞,B正确;
C、在低倍镜下,能观察到的细胞数目多;在高倍镜下,观察到的细胞数目少,所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞,C正确;
D、假设二倍体洋葱的体细胞中染色体数为2n,则四倍体洋葱的体细胞中染色体数为4n,四倍体有丝分裂中期细胞中染色体数为4n;①属于有丝分裂后期,①的染色体数目为4n;②的染色体数目为2n,③的染色体数目为2n。所以四倍体中期细胞中的染色体数与①相等,是②的2倍,③的2倍,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、观察有丝分裂各时期的细胞需要选根尖的分生区,在低倍镜下观察找到要观察的细胞、因为低倍镜下放大倍数小,能观察到的细胞数目多,可以 更快找到各种分裂期细胞。
2、有丝分裂中染色体、DNA、染色单体的变化曲线:
有丝分裂中DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA含量变化曲线解读
(1)a→b、l→m、p→q是因DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s是因着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。
(3)d→e、r→s的变化很相似,都是DNA含量减半,但发生的时期不同。
(4)染色单体在细胞周期中的起点为0,终点也为0。
8.(2022·江苏)下列关于细胞代谢的叙述正确的是()
A.光照下,叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B.供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C.蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D.供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义;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、光照下,叶肉细胞可以进行光合作用和呼吸作用,所以叶肉细胞中的ATP可以来源于光能的直接转化和呼吸作用释放的能量合成的ATP,A错误;
B、当氧气不足时,酵母菌可以进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所在细胞质基质,酵母菌无氧呼吸的第二阶段可以将丙酮酸在细胞质基质中转化为乙醇,B正确;
C、蓝细菌属于原核生物,没有线粒体,但是有与有氧呼吸有关的酶,所以可以进行有氧呼吸产生ATP,蓝细菌没有叶绿体,但是含有光合色素(藻蓝素和叶绿素),可以进行光合作用,光合作用的光反应过程中也可以合成ATP,C错误;
D、供氧充足时,真核生物进行有氧呼吸,场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP,而不是在线粒体外膜上,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H](NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H](NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,该过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
3、光合作用的反应阶段:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O4[H]+O2
b.ATP的生成:ADP+Pi ATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定:CO2+C5 2C3
b.C3的还原:2C3 (CH2O)+C5+H2O
9.(2022·江苏)将小球藻在光照下培养,以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是()
A.振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B.取等量藻液滴加到血细胞计数板上,盖好盖玻片,稍待片刻后再计数
C.若一个小格内小球藻过多,应稀释到每小格1~2个再计数
D.为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、振荡培养的主要目的是让小球藻和培养液充分接触,有利于小球藻的增殖, 而不是增大培养液中的溶氧量,A错误;
B、先将盖玻片盖到血细胞计数板上,然后在盖玻片的边缘滴加藻液,待藻液沉降到计数室底部再进行计数,B错误;
C、若一个小格内小球藻过多,应稀释到每小格4~5个再计数,C错误;
D、为了分析小球藻种群数量变化总趋势,应该连续统计多天的数据,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
2、探究培养液中小球藻种群数量变化的实验中应注意:a、在吸取培养液计数前,要轻轻振动试管,使试管中的藻液分布均匀。b、采用抽样检测的方法:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去,稍待片刻,待小球藻细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的小球藻数量,再以此为根据,估算试管中的小球藻总数。
10.(2022·江苏)在某生态系统中引入一定数最的一种动物,以其中一种植物为食。该植物种群基因型频率初始态状时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相关推测合理的是()
A.该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高
B.随着动物世代增多,该物种群基因库中A基因频率逐渐增大
C.该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D.生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、如果该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高,则aa会逐渐被淘汰,aa这个基因型的概率会降低非常明显,而题中该基因型的概率变化不明显,A错误;
B、该种群初始状态时,A的基因频率为0.36+0.5×(1/2)=0.61;最终稳定状态时,A的基因频率为0.17+0.49×(1/2)=0.415,所以随着动物世代增多,该物种种群基因库中A基因频率会减小,达到稳定后基因频率不变,B错误;
C、该动物种群密度最终趋于相对稳定,既有捕食关系也有种内竞争,是捕食和种内竞争共同作用的结果,C错误;
D、生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
2、显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
11.(2022·江苏)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是()
A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性
B.F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上
C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期
D.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致
【答案】D
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、白眼雄蝇的基因型为XaY,红眼雌蝇的基因型为XAXA,让白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1雌蝇的基因型为XAXa,雄蝇的基因型为XAY,F1全部表现为红眼,推测白眼对红眼为隐性,A正确;
B、让F1中红眼雌、雄果蝇相互交配,后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,后代中雌雄表现型、比例不同,由此可知,红、白眼基因在X染色体上,B正确;
C、F1雌蝇的基因型为XAXa,白眼雄蝇的基因型为XaY,让F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代中雄蝇的表现型及比例为红眼(XAY):白眼(XaY)=1:1,后代中雌蝇的表现型及比例为红眼(XAXa):白眼(XaXa)=1:1,所以后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期,C正确;
D、白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,可能是基因突变所导致的,但是基因突变在显微镜下无法观察到,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时采用的方法是假说演绎法,根据现象提出问题是白眼性状是如何遗传的,是否与性别有关?做出的假设是:白眼由隐性基因控制,仅位于X染色体上,Y染色体无对应的等位基因;演绎推理为:若假说成立,F1红眼雌果蝇测交的后代会出现红眼雌:白眼雌:红眼雄:白眼雄=1:1:1:1的结果;然后利用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交,验证假设。
2、基因突变在显微镜无法观察到,染色体变异可以利用显微镜观察。
12.(2022·江苏)采用原位治理技术治理污染水体,相关叙述正确的是()
A.应用无土栽培技术,种植的生态浮床植物可吸收水体营养和富集重金属
B.为了增加溶解氧,可以采取曝气、投放高效功能性菌剂及其促生剂等措施
C.重建食物链时放养蚌、螺等底栖动物作为初级消费者,摄食浮游动、植物
D.人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率
【答案】A
【知识点】研究能量流动的实践意义;治污生态工程;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、应用无土栽培技术建立的人工生态系统,以水生植物为主体,吸收水中的N、P等营养元素,减少富营养化水体中的N、P及有机物质,并且还可以富集水体中的重金属,A正确;
B、曝气可以增加溶解氧,投放高效功能性菌剂及其促生剂等措施会使耗氧量增加,溶解氧减少,B错误;
C、重建食物链时放养蚌、螺等底栖动物作为初级消费者,主要摄食有机碎屑和藻类等,C错误;
D、人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向,提高能量的利用率,但是不能提高能量传递效率,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、水污染:①来源:生活污水、工业污水,海洋运输时时有泄露和倾倒污染物。②表现:富营养化。③结果:若表现在海洋中称为赤潮,若表现在湖泊等淡水流域称为水华。
2、造成水体水质、水中生物群落以及水体底泥质量恶化的各种有害物质(或能量)都可叫做水体污染物。水体污染物主要包括:硫化物、无机酸碱盐(如氯化物、硫酸盐、酸、碱)的无机有害物;氟化物、氰化物的无机有毒化学物质及汞、砷、铬、铝、镉等重金属元素;氨基酸、蛋白质、碳水化物、油类、脂类等耗氧有机物;钾、铵盐、磷、磷酸盐等植物营养源;苯类、酚类、有机磷农药、有机氯农药、多环芳烃等有毒有机物;寄生虫、细菌、病菌等微生物污染;绝、怀、银、铀等放射性污染物。
3、人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。提高了能量的利用率,但是没有改变能量的传递效率。
13.(2022·江苏)下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是()
A.还原糖-斐林试剂-砖红色 B.DNA-台盼蓝染液-蓝色
C.脂肪-苏丹Ⅲ染液-橘黄色 D.淀粉-碘液-蓝色
【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;DNA的粗提取和鉴定;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、检测还原糖所用的试剂为斐林试剂,还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件的生成砖红色沉淀,A正确;
B、检测DNA可用二苯胺试剂,DNA和二苯胺在沸水浴的条件下呈蓝色,B错误;
C、检测脂肪可以用苏丹Ⅲ染液,苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色,C正确;
D、碘液可以用来检测淀粉,淀粉遇碘液呈蓝色,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、糖类中的还原糖,如葡萄糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。应选用无色或白色的实验材料。
2、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,或者被苏丹Ⅳ染液染成红色。
3、检测DNA可用二苯胺试剂,DNA和二苯胺在沸水浴的条件下呈蓝色。
4、台盼蓝染液用于鉴别细胞死活,死细胞被染成蓝色。
5、检测淀粉用碘液,淀粉遇碘呈蓝色。
14.(2022·江苏)航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是()
A.培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌
B.培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
C.心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖
D.心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
【答案】B
【知识点】真核细胞的分裂方式;神经冲动的产生和传导;动物细胞培养技术;灭菌技术
【解析】【解答】A、培养心肌细胞的器具需要进行高压蒸汽灭菌;有的试剂不能进行高压蒸汽灭菌,如动物血清,因为高压蒸汽灭菌会使其中的成分失活,A错误;
B、培养心肌细胞所需气体主要有氧气和二氧化碳,氧气是细胞代谢所必需的,二氧化碳的主要作用是维持培养液pH,动物细胞培养时需将其置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,B正确;
C、心肌细胞在培养容器中培养时会出现接触抑制而停止分裂,C错误;
D、心肌细胞在神经细胞释放的神经递质的支配下跳动,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、消毒和灭菌:
消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子) 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
2、动物培养条件:①无菌、无毒的环境:a、消毒、灭菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更换培养液,以清除代谢废物。②营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
3、①动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。②动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。③动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养,一般传至10代左右便会出现生长停滞。
4、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
二、多选题:本部分包括5题,每3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15.(2022·江苏)下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有()
A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B.生物通过代谢中间物,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D.物质氧化时释放的能量都储存于ATP
【答案】B,C
【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、三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2,但是不消耗O2,呼吸链会消耗氧气,A错误;
B、由图可知,生物通过代谢中间物,如丙酮酸,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系,B正确;
C、由图可知,乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位,可以将蛋白质、核酸、多糖、脂肪的代谢联系起来,C正确;
D、物质氧化时释放的能量大部分以热能的形式散失掉了,少部分用来合成ATP储存起来了,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂质、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂质、氨基酸代谢联系的枢纽。三羧酸循环是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,原核生物中分布于细胞质,真核生物中分布在线粒体。
2、物质氧化分解释放的能量,大部分以热能的形式释放掉了,少部分用来合成ATP。
16.(2022·江苏)在制作发醇食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有()
A.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18-25℃,泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃
【答案】A,C,D
【知识点】果酒果醋的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、乳酸菌属于厌氧微生物,如果开盖放气,会影响乳酸菌发酵,A错误;
B、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,因为发酵瓶的空气可以让酵母菌进行有氧呼吸增加酵母菌的数量,并且也可以防止发酵液的溢出;制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,制造无氧环境,因为制作泡菜利用的乳酸菌,乳酸菌是厌氧微生物,B正确;
C、酿酒利用的是酵母菌,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,而酿醋利用的是醋酸菌,醋酸菌进行的是有氧呼吸;酿酒和酿醋的温度不同,所以制作好葡萄酒后,不可以直接通入无菌空气制作葡萄醋,还得适当提高装置的温度,C错误;
D、制作果酒时的温度控制在18~30℃,制作果醋时的温度应控制在30~35℃,泡菜发酵时温度应控制在30~35℃,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】1、制作泡菜所用微生物是乳酸菌实验原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量,温度过高,食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后,亚硝酸盐的含量开始下降。
2、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
3、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
17.(2022·江苏)下图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列相关叙述合理的有()
A.决定群落垂直分层现象的非生物因素主要是温度和含氧量
B.自养型生物主要分布在表水层,分解者主要分布在底泥层
C.群落分层越明显层次越多,生物多样性越丰富,生态系统稳定性越强
D.湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林
【答案】B,C
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、影响水生生物群落的垂直分层现象主要是光照强度、温度和氧气,A错误;
B、自养型生物利用光能进行光合作用合成有机物,所以自养型生物主要分布在表水层;分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解为无机物,而动植物遗体及其排遗物主要分布在水底,所以分解者主要分布在底泥层,B正确;
C、群落分层越明显、层次越多,生物多样性越丰富,营养结构越复杂,生态系统稳定性越强,C正确;
D、湖泊发生的演替经历的阶段依次是从湖泊到沼泽、湿地,到草原,最后到森林,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、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。
2、垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。
3、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
4、组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
18.(2022·江苏)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验,杂种经多代自花传粉选育,后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有()
A.两亲本和F1都为多倍体
B.F1减数第一次分裂中期形成13个四分体
C.F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
D.F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
【答案】A,D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、由题意可知,L、M、N表示3个不同的染色体组,两亲本的染色体组组成为LLMM,MMNN,F1的染色体组组成为LMMN,所以两亲本和F1都是四倍体,属于多倍体,A正确;
B、四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会形成的,所以F1减数第一次分裂中期不会形成四分体,B错误;
C、由图中的后代可知,F1减数第二次分裂后产生的配子类型为M、MLN、ML、MN,C错误;
D、由图中后代可知,选育产生的后代中都有两个M染色体组,所以F1两个M染色体组能稳定遗传给后代,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、由受精卵发育而来,体细胞中有几个染色体组的个体,叫做几倍体。由受精卵发育而来,体细胞中有三个染色体组的个体,叫三倍体。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
19.(2022·江苏)下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有()
A.加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B.细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C.芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D.胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
【答案】A,C,D
【知识点】细胞融合的方法
【解析】【解答】A、诱导动物细胞融合常用的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法,所以加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合,A正确;
B、 细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17染色体,所以不可能是鼠-鼠融合细胞,B错误;
C、细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,并且细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有11号染色体,所以乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上;只有细胞Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,并且只有细胞Ⅱ有2号染色体,所以芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,C正确;
D、只有细胞Ⅲ具有胸苷激酶活性,并且只有细胞Ⅲ含17号染色体,所以胸苷激酶基因位于17号染色体上;Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,并且细胞Ⅰ、Ⅲ都含有X染色体,所以磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】动物细胞融合:(1)动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。(2)诱导动物细胞融合的方法有物理法(电激等)、化学法(聚乙二醇PEG)、生物法(灭活的病毒)等。(3)动物细胞融合的意义:打破了生殖隔离,使远缘杂交成为可能;成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
三、填空题:本部分包括5题,共计57分
20.(2022·江苏)图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①~⑦表示代谢途径)。Rubisco是光合作用的关键酶之一,CO2和O2竞争与其结合,分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO2合成糖;C5氧化则产生乙醇酸(C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同下,完成光呼吸碳氧化循环。请都图回各下列问题:
(1)图1中,类囊体膜直接参与的代谢途径有 (从①~⑦中选填),在红光照射条件下,参与这些途径的主要色素是 。
(2)在C2循环途径中,乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化,同时生成的 在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。
(3)将叶片置于一个密闭小室内,分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化,获得曲线a、b(图Ⅱ)。
①曲线a,0~t1时(没有光照,只进行呼吸作用)段释放的CO2源于细胞呼吸;t1~t2时段,CO2的释放速度有所增加,此阶段的CO2源于 。
②曲线b,当时间到达t2点后,室内CO2浓度不再改变,其原因是 。
(4)光呼吸可使光合效率下降20%-50%,科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶,形成了图Ⅲ代谢途径,通过降低了光呼吸,提高了植株生物量。上述工作体现了遗传多样性的 价值。
【答案】(1)①⑥;叶绿素a和叶绿素b
(2)过氧化氢
(3)光呼吸;光合作用强度等于呼吸作用
(4)直接
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)光合作用的光反应发生的场所是类囊体膜,光反应阶段发生的反应是水的光解和ATP的合成,即发生的反应是①⑥;叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,所以在红光照射条件下,参与这些途径的主要色素是叶绿素a和叶绿素b。
故填:①⑥;叶绿素a和叶绿素b。
(2)在C2循环途径中,乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化,生成过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶催化下,分解为氧气和水。
故填:过氧化氢。
(3)①曲线a的t1~t2时段,有光照,CO2的释放速度有所增加,此阶段的CO2源于光呼吸;
②曲线b,当时间到达t2点后,室内CO2浓度不再改变,其原因是光合作用强度和呼吸作用强度达到平衡。
故填:光呼吸;光合作用强度等于呼吸作用。
(4)呼吸可使光合效率下降20%-50%,科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶,形成了图Ⅲ代谢途径,通过降低了光呼吸,提高了植株生物量,体现了遗传多样性的直接价值。
故填:直接 。
【分析】1、光合作用和呼吸作用的综合:
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
21.(2022·江苏)科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防,图中①~④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题。
(1)细胞核内RNA转录合成以 为模板,需要 的催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA,才能转运到细胞质中发挥作用,说明 对大分子物质的转运具有选择性。
(2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生 ,提前产生终止密码子,从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病,将反义RNA药物导入细胞核,使其与51外显子转录产物结合形成 ,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
(3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9mRNA被剪断,从而抑制细胞内的 合成,治疗高胆固醇血症。
(4)机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白,替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,目的是 。
(5)机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗,进入人体细胞,在内质网上的核糖体中合成S蛋白,经过 修饰加工后输送出细胞,可作为 诱导人体产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,根据人体特异性免疫反应机制分析,进一步提高免疫力的原因有: 。
【答案】(1)DNA的一条链;RNA聚合酶;核孔
(2)基因突变;双链RNA
(3)PCSK9蛋白
(4)利于mRNA药物进入组织细胞
(5)内质网和高尔基体;抗原
(6)可激发机体的二次免疫过程,能产生更多的抗体和记忆细胞
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)真核生物的转录发生在细胞核内,以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下,利用游离的核糖核苷酸,合成RNA,前体mRNA需加工为成熟的mRNA,mRNA合成后需要从细胞核中出来进入细胞质中和核糖体结合进行翻译,mRNA属于生物大分子,从细胞核中通过核孔进入细胞质,核孔对大分子物质的转运具有选择性。
故填:DNA的一条链;RNA聚合酶;核孔。
(2)杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生了基因突变,导致基因转录出的mRNA终止密码子提前出现,从而不能合成DMD蛋白。如果将反义RNA药物导入细胞核,其转录形成的RNA与51外显子转录产物mRNA通过碱基互补配对形成双链RNA,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
故填:基因突变;双链RNA。
(3)高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9mRNA被剪断,而PCSK9蛋白是以PCSK9mRNA为模板合成的,所以抑制细胞内的PCSK9蛋白合成,治疗高胆固醇血症。
故填:PCSK9蛋白。
(4)mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白,替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,目的是利于mRNA药物进入组织细胞。
故填:利于mRNA药物进入组织细胞。
(5)编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗,进入人体细胞,在内质网上的核糖体中合成S蛋白,S蛋白属于分泌蛋白,需要经过内质网和高尔基体修饰加工后输送出细胞,S蛋白可以作为抗原诱导机体产生特异性免疫反应。
故填:内质网和高尔基体;抗原。
(6)第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,可激发机体的二次免疫过程,能产生更多的抗体和记忆细胞。
故填:可激发机体的二次免疫过程,能产生更多的抗体和记忆细胞。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。(2)模板:DNA分子一条链。(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。(4)酶:RNA聚合酶。(5)能量。
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(1)场所:细胞质中的核糖体。(2)模板:mRNA。(3)原料:21种游离的氨基酸。(4)酶。(5)能量。(6)工具:tRNA。(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
4、当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
5、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
22.(2022·江苏)手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。下图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图请回答下列问题。
(1)下图中,手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的递质与突触后膜 结合,使后神经元兴奋,T处(图中显示是突触)信号形式转变过程为 。
(2)伤害性刺激使心率加快的原因有:交感神经的兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素;下丘脑分泌的 ,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;肾上腺素与糖皮质激素经体液运输作用于靶器官。
(3)皮肤破损,病原体入侵,吞噬细胞对其识别并进行胞吞,胞内 (填细胞器)降解病原体,这种防御作用为 。
(4)如图所示,病原体刺激下,吞噬细胞分泌神经生长因子(NGF),NGF作用于感受器上的受体,引起感受器的电位变化,进一步产生兴奋传导到 形成痛觉。该过程中,Ca2+的作用有 。
(5)药物MNACl3是一种抗NGF受体的单克隆抗体,用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。该药的作用机制是 。
【答案】(1)受体(特异性受体);电信号→化学信号→电信号
(2)促肾上腺皮质激素释放激素
(3)溶酶体;非特异性免疫
(4)大脑皮层;促进NGF的释放;提高激酶的活性,提高神经元的兴奋性
(5)抑制NGF与NGF受体结合,进而抑制感受器的兴奋,使大脑皮层不能产生痛觉
【知识点】神经冲动的产生和传导;非特异性免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的神经递质与突触后膜特异性受体结合,使后神经元兴奋,突触处的信号转变为电信号→化学信号→电信号。
故填:特异性受体;电信号→化学信号→电信号。
(2)伤害性刺激使心率加快的原因有:下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;交感神经的兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素,肾上腺素与糖皮质激素经体液运输作用于靶器官。
故填:促肾上腺皮质激素释放激素。
(3)皮肤破损,病原体入侵,吞噬细胞识别病原体并吞噬病原体,即进行胞吞,吞噬细胞内的溶酶体里有许多的水解酶,可以降解病原体,这种防御作用属于非特异性免疫。
故填:溶酶体;非特异性免疫。
(4)痛觉的神经中枢在大脑皮层。由图可知,该过程中,Ca2+的作用是促进NGF的释放;提高激酶的活性,提高神经元的兴奋性。
故填:大脑皮层;促进NGF的释放;提高激酶的活性,提高神经元的兴奋性。
(5)药物MNACl3是一种抗NGF受体的单克隆抗体,该药的作用机制是抑制NGF与NGF受体结合,进而抑制感受器的兴奋,使大脑皮层不能产生痛觉。
故填:抑制NGF与NGF受体结合,进而抑制感受器的兴奋,使大脑皮层不能产生痛觉。
【分析】1、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
2、保护人体健康的三道防线是:第一道防线由皮肤和黏膜组成,能够阻挡和杀死病原体,阻挡和清除异物;第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成,能够溶解杀死病原体;第三道防线包括免疫器官和免疫细胞,能够产生抗体来抵抗抗原。第三道防线是后天获得的,只针对某特定的病原体或异物起作用,具有特异性,因此叫做特异性免疫,前两道防线属于非特异性免疫。非特异性免疫是人生来就有的,不针对某一种特定病原体,而是对多种病原体都有防御作用;特异性免疫是后天逐渐形成的,只针对一种抗原发挥免疫作用。
23.(2022·江苏)大蜡螟是一种重要的实验用尾虫,为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验,正交实验数据如下表(反交实验结果与正交一致)。请回答下列问题。
表1深黄色与灰黑色品系杂交实验结果
杂交组合 子代体色
深黄 灰黑
深黄(P)♀×灰黑(P)♂ 2113 0
深黄(F1)♀×深黄(F1)♂ 1526 498
深黄(F1)♂×深黄(P)♀ 2314 0
深黄(F1)♀×灰黑(P)♂ 1056 1128
(1)由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于 染色体上 性遗传。
(2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示,表1中深黄的亲本和F1个体基因型分别是 ,表2、表3中F1基因型分别是 。群体中Y、G、W三个基因位于一对同源染色体。
(3)若从表2中选取黄色(YW)雌、雄个体各50只和表3中选取黄色(GW)雌、雄个体各50只,进行随机杂交,后代中黄色个体占比理论上为 。
表2深黄色与白黄色品系杂交实验结果
杂交组合 子代体色
深黄 黄 白黄
深黄(P)♀×白黄(P)♂ 0 2357 0
黄(F1)♀×黄(F1)♂ 514 1104 568
黄(F1)♂×深黄(P)♀ 1327 1293 0
黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 917 864
表3灰黑色与白黄色品系杂交实验结果
杂交组合 子代体色
灰黑 黄 白黄
灰黑(P)♀×白黄(P)♂ 0 1237 0
黄(F1)♀×黄(F1)♂ 754 1467 812
黄(F1)♂×灰黑(P)♀ 754 1342 0
黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 1124 1217
(4)若表1、表2、表3中深黄(YY♀、YG♀♂)和黄色(YW♀♂、GW♀♂)个体随机杂交,后代会出现 种表现型和 种基因型(YY/GG/WW/YG/YW/GW)。
(5)若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组),基因排列方式为 ,推测F1互交产生的F2深黄与灰黑的比例为 ;在同样的条件下,子代的数量理论上是表1中的 。
【答案】(1)常;显
(2)YY、YG;YW、GW
(3)50%(1/2)
(4)4;6
(5);3∶1;50%(1/2)
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)一对具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代表现的性状为显性性状,深黄(P)♀×灰黑(P)♂,子一代表现为深黄色,所以深黄色为显性性状(深黄(F1)♀×深黄(F1)♂ ,子一代既有深黄色,也有灰黑色,并且深黄色:灰黑色=3∶1,亲本的表型一样,子代新表现出来的是隐性性状,和亲本一致的是显性性状,所以深黄色是显性性状,灰黑色是隐性性状),根据题意可知, 反交实验结果与正交一致,说明控制大蜡螟幼虫体色的基因位于常染色体上,所以大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体上显性遗传。
故填:常;显。
(2)由表可知,表1中深黄(P)♀×灰黑(P)♂,子代为深黄色,所以亲本深黄色基因型为YY,灰黑色基因型为GG,F1深黄色基因型为YG。表2中深黄(P)♀×白黄(P)♂,子代都是黄色,所以亲本的深黄的基因型为YY,白黄的基因型为WW,子代(F1)黄色的基因型为YW。表3中灰黑(P)♀×白黄(P)♂,子代都为黄色,所以亲本灰黑色基因型为GG,白黄色的基因型为WW,子代(F1)的基因型为GW。
故填:YY、YG;YW、GW。
(3)从表2中选取黄色(YW)雌、雄个体各50只和表3中选取黄色(GW)雌、雄个体各50只,进行随机杂交,后代的基因型为YG、YW、GW、WW,比例为1∶1∶1∶1,其中YW、GW都表现为黄色,所以后代中黄色个体占比理论上为1/2。
故填:50% ( 1/2 )。
(4)表1、表2、表3中深黄(YY♀、YG♀♂)和黄色(YW♀♂、GW♀♂)个体随机杂交,则该群体产生的配子类型为Y、G、W,子代YY、YG表现为深黄色,YW、GW表现为黄色,GG表现为灰黑色,WW表现为白黄色,故后代会出现4种表型和6种基因型。
故填:4;6。
(5)表1的F1基因型为YG,若两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组),基因的排列方式为,则子一代基因型是YGDS,互交后代基因型为Y_DD(3/4×1/4)、Y_DS(3/4×1/2)、Y_SS(3/4×1/4)、GGDD(1/4×1/4)、GGDS(1/4×1/2)、GGSS(1/4×1/4),根据DD、SS纯合致死,所以F2深黄与灰黑的比例为3:1,由于DS占1/2,所以在同样的条件下,子代的数量理论上是表1中的1/2。
故填:;3∶1 ;50%(1/2)。
【分析】1、常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
2、孟德尔第一定律,又称分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
3、孟德尔第二定律,也叫 作自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
24.(2022·江苏)纤毛是广泛存在的细胞表面结构,功能异常可引起多种疾病。因此,研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
(1)纤毛结构如图1所示,由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由 组成。基体由中心体转变而来,中心体在有丝分裂中的功能是 。
(2)某病人肾小管上皮细胞纤毛异常,为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异,对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时,可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来,溶液中添加NaCl至2.0mol/L的目的是 。PCR扩增时,需在 催化下,在引物 端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
(3)为研究蛋白质X在细胞中的定位,构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白,融合蛋白具有绿色荧光,可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y,构建Y-M重组质粒(在EcoRⅤ位点插入片段)。请完成下表。
分步实验目标 简易操作、结果、分析
PCR鉴定正向重组质粒Y-M(图Ⅱ中融合片段M中有白色的箭头,代表方向) ①选择图Ⅱ引物 ;
②PCR目的产物约为 bp。
确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列,下游含有EcoR V+BamH I的识别序列 ③质粒测序,图Ⅲ中正确的是 (选填序列编号)
检测融合蛋白定位 ④对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明 。
(4)为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化,采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA,经 形成cDNA作为模板,PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。从理论上估算,在PCR扩增20个循环的产物中,健康人样品的目的产物大约是病人的 倍。
【答案】(1)磷脂、蛋白质;与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成,是纺锤体形成中心)
(2)溶解DNA;耐高温DNA聚合酶(Taq酶);3'
(3)a、b;1100;Q4;X蛋白参与中心体的形成
(4)逆转录;32
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)纤维膜由细胞膜延伸形成,其化学成分与细胞膜一致,主要由磷脂、蛋白质组成。中心体在有丝分裂中的功能是与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成,是纺锤体形成中心)。
故填:与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成,是纺锤体形成中心)。
(2)DNA在NaCl浓度为2.0mol/L时溶解度最大,可将与核蛋白结合的DNA分离出来。PCR扩增时,需在耐高温DNA聚合酶(Taq酶)催化下,在引物3'端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
故填:溶解DNA;耐高温DNA聚合酶(Taq酶);3'。
(3)①②PCR扩增目的DNA时,在引物的3'端进行延伸,根据题中的图可知,应选择引物a和引物b,PCR目的产物约300+800=1100bp。
③确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有Hind Ⅲ+EcoRV的识别序列,下游含有EcoR V+BamHI的识别序列,根据题干信息构建Y-M重组质粒(在EcoRV位点插入片段),Y-M的连接处测序后部分序列应含有Hind Ⅲ和BamHI识别位点,连接处的碱基序列为:Hidm Ⅲ +EcoR V的识别序列(忽略二者之间的碱基序列)+目的基因M序列+EcoR V+BamH I的识别序列,结合图中限制酶的识别序列可知,那么连接处的序列为:5'AAGCTT+中间碱基序列CC(四份选项相同)+GATATC,选Q4。
④对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明蛋白质X参与中心体的组成。
故填:a、b;1100;Q4;X蛋白参与中心体的形成。
(4)采集样本、提取总RNA,RNA通过逆转录合成cDNA作为模板。PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。设健康人Z基因的cDNA数为m,病人Z基因的cDNA数为n,则有mx215=n×220,所以m/n=(220)/(215)=25=32,从理论上估算,在PCR扩增20个循环的产物中,健康人样品的目的产物大约是病人的32倍。
故填:逆转录;32。
【分析】1、PCR技术条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
2、PCR过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
3、中心体分布于动物或某些低等植物细胞;形态结构为无膜结构,由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成;功能为与细胞的有丝分裂有关。
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