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江苏省苏州市2022-2023学年高三上学期期中考试生物试题
一、多选题
1.(2022高三上·苏州期中)下列关于元素、化合物的叙述正确的是( )
A.核酶含有C,H,O,N,P,属于核酸
B.磷脂都含有 C,H,O,N,P,属于脂质
C.脱氧核糖含有 C,H,O,N,P,属于还原糖
D.叶绿素分子含有 C,H,O,N、Mg,属于蛋白质
2.(2022高三上·苏州期中)新型冠状病毒(SARS-CoV-2)包膜上的S蛋白,能与人体细胞表面的一种ACE2受体发生特异性结合,使病毒包膜与靶细胞膜融合,病毒RNA得以入侵细胞,导致大量感染者出现发热、肺部感染以及腹泻等症状。下列相关分析正确的是( )
A.新冠肺炎患者病愈后体内能检测到能识别SARS-CoV-2的浆细胞
B.ACE2蛋白可能大量存在于人体肺泡细胞和肠道细胞表面
C.病毒S蛋白合成所需要的场所、能量和原料由靶细胞提供
D.新型冠状病毒的包膜与靶细胞膜的融合体现了细胞膜的流动性
3.(2022高三上·苏州期中)图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图,3 号和 7 号为患者。为了解后代的发病风险,两个家庭成员都自愿进行了相应的基因检测。甲病检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目。下列叙述正确的是( )
A.甲病家系中,II4不携带致病基因,不患待测遗传病
B.甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致,替换后的序列可被 Mst II 识别
C.乙病家系中,女儿II8将该致病基因传递给下一代的概率是1/3
D.乙病家系中,若父母生育第三胎,小孩携带该致病基因的概率是 1/2
4.(2022高三上·苏州期中)CD47 是一种跨膜糖蛋白,可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌肿瘤细胞表面的 CD47 含量比正常细胞高 1.6~5 倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗 CD47 的单克隆抗体可以解除 CD47 对巨噬细胞的抑制作用,科学家按照如下流程进行了实验,下列叙述错误的是( )
A.对照组应设置为:巨噬细胞+正常细胞共培养体系+单克隆抗体
B.肺癌肿瘤细胞有发达的内质网和高尔基体,参与细胞膜上糖蛋白的形成
C.过程②和过程③筛选得到的杂交瘤细胞都能够产生抗CD47的单克隆抗体
D.若实验组的吞噬指数高于对照组,则单克隆抗体有解除 CD47 对巨噬细胞的抑制作用
5.(2022高三上·苏州期中)下图表示夏季北温带某湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列叙述错误的是( )
A.决定群落垂直分层现象的非生物因素主要有温度和含氧量
B.自养型生物主要分布在表水层,异养型生物主要分布在底泥层
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次生演替出森林
二、单选题
6.(2022高三上·苏州期中)研究表明,决定细胞“命运”的内因是基因选择性表达,外因是细胞信号的特异性组合。下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图,图中字母分别代表不同的胞外信号。下列叙述正确的是( )
A.图①中胞外信号 DE 引起细胞分裂,不发生基因选择性表达过程
B.图②中胞外信号 FG 诱导细胞分化,高度分化的细胞一般不分裂
C.图③中无胞外信号作用时细胞凋亡,说明细胞凋亡不受基因调控
D.刚出生不久的婴儿体内一般只发生①和②过程,不会发生③过程
7.(2022高三上·苏州期中)在《诗经·邶风·谷风》中有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载“旨蓄”就是储藏的美味食品, 也就是今天腌制的酸菜、泡菜。下列叙述正确的是( )
A.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖
B.条件适宜时蔬菜中的糖转化成醋酸降低溶液pH
C.发酵坛表面可能出现一层由乳酸菌繁殖形成的白膜
D.通过向泡菜坛沿边水槽注水可保持发酵所需的环境
8.(2022高三上·苏州期中)图为神经细胞处于静息状态时膜转运蛋白的状态,下列叙述正确的是( )
注:大部分通道蛋白内部有可移动的起闸门作用的结构,受电压(跨膜电位)、信息小分子、机械伸张等因素影响导致通道开闭,即为门控通道。有少数始终开放的通道为非门控通道。
A.图示神经细胞质膜上的四种转运蛋白都可以运输 K+
B.处于静息状态时,只有非门控 K+通道在发挥作用
C.因为 Na+-K+泵能持续地逆浓度将 Na+泵至胞外,所以胞外 Na+远高于膜内
D.神经细胞质膜上非门控 K+通道的打开和关闭是由膜内外 K+浓度差影响的
9.(2022高三上·苏州期中)下列有关生物学实验的操作、实验现象及分析的叙述正确的是( )
A.显微镜下观察黑藻叶片中叶绿体的运动,细胞质环流方向为顺时针或逆时针
B.紫色洋葱外表皮细胞质壁分离时,显微镜下可看到细胞壁和紫色的原生质层
C.观察试管中新鲜的菠菜叶色素提取液,透射光和反射光下看到的溶液颜色相同
D.取洋葱根尖分生区制作装片,在显微镜下可看到后期细胞中的染色体正在移向两级
10.(2022高三上·苏州期中)图为二倍体百合(2n=24)花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析,下列叙述错误的是( )
A.减数分裂中出现的顺序依次为③→④→①→②
B.图像①和②中的每个子细胞都具有一个染色体组
C.图像①②③④中只有②中的细胞不含同源染色体
D.图像①②③④中的细胞都可能发生染色体结构变异
11.(2022高三上·苏州期中)DNA半保留复制过程是分别以解旋的两条链为模板, 合成两个子代DNA分子,在复制起始点呈现叉子的形式,被称为复制叉。如图表示某DNA分子复制的过程, 下列叙述错误的是( )
A.复制过程不一定发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
B.复制过程中需要 DNA 聚合酶和 DNA 连接酶的参与
C.复制过程中可能存在多个复制叉以提高复制的效率
D.前导链的延伸方向是 5’→3’,后随链的延伸方向则相反
12.(2022高三上·苏州期中)某种家禽(性别决定为 ZW 型)的幼体雌雄不易区分,其眼型由 Z 染色体上的正常眼基因(B)和豁眼基因(b)控制,雌禽中豁眼个体产蛋能力强。下列叙述错误的是( )
A.成年雄禽细胞中可能含有 1 条、2 条、4 条 Z 染色体
B.正常眼基因和豁眼基因的本质区别在于碱基序列的不同
C.为得到产蛋能力强的雌禽子代,应确保亲本雌禽为豁眼
D.在豁眼雄禽与正常眼雌禽的子代幼体中,雌雄较易区分
13.(2022·广东)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列分析错误的是()
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高
D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率
14.(2022高三上·苏州期中)图为在脊髓中央灰质区,神经元 a、b、c 通过两个突触传递信息,下列叙述正确的是( )
A.脑通过神经元 c 可以使 b 兴奋或抑制
B.失去脑的调控作用,反射活动无法完成
C.若b 的神经纤维与内脏相连则属于自主神经系统
D.a 释放的递质可能增加突触后膜对氯离子通透性
15.(2022高三上·苏州期中)下列关于种群数量特征的叙述错误的是( )
A.种群的出生率是指单位时间内新产生的个体数
B.研究城市人口的变化,迁入率和迁出率是不可忽视的
C.利用性引诱剂诱捕雄性昆虫,通过降低出生率影响种群密度
D.种群密度是种群最基本的数量特征,但不能反映种群的变化趋势
16.(2022高三上·苏州期中)左图 是水稻田生态系统碳循环过程的部分示意图,右图表示能量流经该生态系统内卷叶螟的变化示意图,其中字母表示各种能量值,M 是摄入量。下列叙述正确的是( )
A.图 1 食物网中的所有生物及无机环境构成了该生态系统的结构
B.卷叶螟用于生长、发育、繁殖的能量可以用图 2 中的 M2 表示
C.卷叶螟与青蛙之间的能量传递效率可以用图 2 中的 M3/M 表示
D.生态系统的功能有物质循环和能量流动,两者之间没有联系
17.(2022高三上·苏州期中)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述错误的是( )
A.动物细胞培养技术的原理是动物细胞核具有全能性
B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养需要提供特定的营养物质
C.将桑葚胚分割成 2 等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖
D.克隆动物技术涉及细胞核移植、 动物细胞培养和胚胎移植等过程
18.(2022高三上·苏州期中)我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌,过程如下:①接种在人造海水中,15℃条件下振荡培养 3 小时;②梯度稀释后将样品涂布在 TYS 培养基中(0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂),15℃条件下培养 7 天;③挑取生长的菌落,进行划线,15℃条件下培养后选择不同形态的菌落进行进一步的培养、鉴定和保藏。下列说法错误的是( )
A.TYS 培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基
B.人造海水、培养皿等在使用前需要进行灭菌处理
C.涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种
D.分析所有菌落,能还原采样点所有微生物的种类与含量
19.(2022高三上·苏州期中)生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,而细胞壁的弹性非常小,影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图。下列说法正确的是( )
A.生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+引发H+以被动运输的方式向外运输
B.酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞的压力减小,引起细胞横向生长
C.活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达,合成mRNA和蛋白质
D.生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递,体现了细胞结构和功能的联系
三、综合题
20.(2022高三上·苏州期中)下图是马铃薯叶细胞光合作用产物的形成及运输过程示意图。马铃薯细胞内光合作用的主要终产物除淀粉外还有蔗糖,且白天和黑夜的生理活动存在差异。请据图分析回答:
(1)图中Ⅱ过程需要光反应提供 将 C3 转变成丙糖磷酸。在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”。这些颗粒的体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是 。
(2)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是 。为了验证光合产物是以蔗糖的形式运输,研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现转基因植物出现严重的短根、短茎现象,据图分析,其原因可能是叶肉细胞壁上的蔗糖酶将蔗糖水解成 , 导致 ,根和茎得到的糖不足,生长缓慢。
(3)叶绿体中淀粉的含量昼夜变化很大,被称为“过渡性淀粉”。过渡性淀粉的存在有重要意义, 据图推测,这样既能保障白天光合作用进程快于白天蔗糖的利用,又能在夜间 。
(4)2021 年 9 月,中科院天津工业生物技术研究所马延和团队在实验室中首次实现了从 CO2 到淀粉分子的全合成。核磁结果显示,合成淀粉与自然淀粉没有区别。该研究成果的意义有(写出两点) 。
21.(2022高三上·苏州期中)下图为某家族两种遗传病的系谱图,这两种单基因遗传病分别由位于常染色体上的基因(A、a)及性染色体上的基因(B、b)控制。以往研究表明在正常人群中 Aa 基因型的频率为 10-4。请结合下列遗传病的资料,请据图分析回答:
(1)甲病的遗传方式为 ,乙病的遗传方式为 。
(2)Ⅲ14个体的基因型为 ,其X 染色体来自于第Ⅰ代中的 。
(3)若Ⅲ11个体与一个正常女子结婚,他们后代男孩中只患甲病的概率是 。
(4)假定Ⅲ11个体与 15 号个体结婚,若卵细胞 a 与精子 e 受精,发育成的 16 号个体患两种病, 其基因型是 。若卵细胞 a 与精子b 受精,则发育成的 17 号个体的基因型是 。若 17 个体与一个双亲正常,但兄弟姐妹中有甲病患者的正常人结婚,他们后代所生男孩中不患病的概率是 。
(5)中国婚姻法规定 “直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚”,主要是为了降低 遗传病的发病率。该系谱图中,属于Ⅱ6个体的旁系血亲有 。
22.(2022高三上·苏州期中)糖尿病的特征之一是患者的血糖长期高于标准值,其形成有两个主要原因,一是胰脏无法生产足够的胰岛素,二是细胞对胰岛素不敏感。胰岛素的分泌及作用机制分别如图 1、图 2 所示,图中字母 A 表示物质,编号①②表示生理过程。请据图分析回答:
(1)GLUT2 与 GLUT4 均为葡萄糖转运蛋白,葡萄糖通过 GLUT2 进入 细胞,直接参与GLUT2 合成的膜性细胞器有 。
(2)图 1 中物质 A 表示 ,ATP 敏感 K+通道在 ATP/ADP 比例 时会关闭,导致膜电位发生的变化是 ,导致Ca2+通道开放,进入细胞内引起的效应①是 。
(3)当胰岛素与靶细胞膜上的受体结合后,通过信号传导引起一系列的变化,导致 , 促进葡萄糖进入细胞,产生了“相应效应②”有 。
(4)用电刺激下丘脑的外侧核或副交感神经,即使摘除胰岛的动物,肝糖原合成酶活性也能增强,肝糖原的合成仍能增加,这种调节方式实现调节血糖的途径最可能是 。
(5)糖尿病患者往往会出现“三多一少”的症状,其中多尿的形成原因是 。
23.(2022高三上·苏州期中)池塘水中生活着多种浮游动植物,其中大型溞是常见杂食性浮游动物,具有较强的摄食能力,可用于控制水体中藻类的过度增长。为探究大型溞对藻类的影响,某实验室进行了以下相关实验。请据图分析回答:
(1)多次采集池塘水,混匀后分别装入 塑料桶中,并将塑料桶随机分成 5 组(C0~C4组)。向桶中加入大型溞,使其密度依次为 0 只/L、5 只/L、15 只/L、25 只/L、50 只/L。将水桶置于适宜光照下,每三天计数一次,统计每组水样中藻类植物细胞密度,实验结果如图 1。
①实验水样中的所有生物可看作微型 ,输入其中的总能量是 。
②第 4 天到第 7 天期间,C0、C1、C2组藻类植物细胞数量下降的原因可能有 。
③研究小组将藻类细胞样液稀释 100 倍,采用血细胞计数板(规格为 1mm×1 mm×0.1 mm)计数,观察到的计数室中藻类细胞分布如下图所示,培养液中藻类细胞的密度是 。
(2)研究者还统计了各组水体中小型浮游动物的密度变 化,结果如图 2 所示。大型溞与小型浮游动物的种间关系是 。据此分析图 1 中C4组对藻类抑制效果反而不如 C3组的原因是 。
(3)由上述实验可知,池塘中投放大型溞可用于 ,但需考虑大型溞的投放 等问题。
24.(2022高三上·苏州期中)脑心肌炎病毒(EMCV,其 RNA 结构如图 1)是引起人脑炎和心肌炎的病原体。为研制疫苗,科研人员按下图流程培育转基因酵母菌,来生产 EMCV 的衣壳蛋白 VP1。其中受体酵母菌是组氨酸合成缺陷型,HIS4 基因表达的酶催化组氨酸的合成,G418 是一种抗生素。请回答下列问题:
图 1-EMCV 的 RNA 结构
(1)壳蛋白 VP1 的合成基因(目的基因)是将 EMCV 的 RNA 经过 合成 DNA, 该过程与 DNA 复制相比,其特有的碱基配对方式为 。
(2)目的基因用 PCR 进行扩增,结合图 1 分析,应选用 设计引物并扩增,扩增的产物转移到另一试管中进行第二阶段反应,不在同一试管完成的主要原因是 。
(3)直接 PCR 是一种不经核酸提取而直接使用动物或植物组织等直接进行扩增的 PCR 技术。下列叙述正确的有 。
ATaq 酶与模板 DNA 上的复制原点结合,启动 PCR 过程
B、该方法无须进行繁琐的标本
DNA 提纯的预处理
C、该方法变性温度为生物体内的最适温度
D、该方法扩增原核生物 DNA
的效果可能优于真核生物
下图是直接 PCR 和常规 PCR 的电泳图,泳道 1 最可能是 PCR结果。
(4)构建重组质粒:将 NotI 切开的载体与添加同源序列的 VP1 混合,用特定的 DNA 酶处理形成质粒--VP1 结合体(质粒 2)并导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的 酶等完成质粒的环化。过程③将质粒 2 导入大肠杆菌除前述目的,还能实现 。
(5)线性 DNA 整合到酵母细胞染色体 DNA 时,可能是单拷贝整合,也可能是多拷贝整合。过程⑦先将酵母菌培养在缺乏 的培养基中,筛选获得导入目的基因的酵母菌;然后将筛选出的酵母菌接种于含
2mg·L-1G418 的培养基中进行培养,选择生长良好的酵母菌再转接到含 4mg·L-1G418 的培养基中继续培养,其目的是 。
(6)研究人员用兔抗 EMCV 血清与酵母细胞生产的 VP1 蛋白进行抗原—抗体免疫反应试验,其目的是 。
答案解析部分
1.【答案】A,B
【知识点】核酸的基本组成单位;无机盐的主要存在形式和作用;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、核酶是RNA,含有C,H,O,N,P,属于核酸,A正确;
B、磷脂属于脂质,组成元素有C,H,O,N,P,B正确;
C、脱氧核糖含有 C,H,O,属于还原糖,C错误;
D、叶绿素分子含有元素C,H,O,N、Mg,不是蛋白质,D错误。
故答案为:A。
【分析】核酸的组成元素:C、H、O、N、P;蛋白质的组成元素:C、H、O、N;糖类的组成元素:C、H、O;脂质的组成元素:C、H、O,磷脂还含有N、P。
2.【答案】B,C,D
【知识点】细胞膜的结构特点;体液免疫;病毒
【解析】【解答】A、浆细胞没有识别功能,A错误;
B、新型冠状病毒的侵染过程要依赖病毒包膜上的S蛋白与人体细胞表面的一种ACE2受体发生特异性结合,由此说明,人体肺泡细胞和肠道细胞表面可能存在大量的ACE2蛋白,B正确;
C、病毒增殖过程中,只把核酸注入宿主细胞作为模板所用,合成病毒S蛋白所需原料、能量及合成场所都是由宿主细胞(人体细胞)提供的,C正确;
D、新型冠状病毒包膜与靶细胞膜融合,体现了细胞膜的流动性,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖,自身只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。
2、体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化。并分泌细胞因子。在细胞因子的作用下,B细胞接受两个信号的刺激后,增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
3、细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。
(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
(2)表现:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
(3)影响因素:主要受温度影响,适当温度范围内,随外界温度升高,膜的流动性增强,但温度超过一定范围,则导致膜的破坏。
3.【答案】A,D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、由电泳结果分析,1150和200序列为正常基因序列,甲病家系中,II4 不携带致病基因,不患待测遗传病,A正确;
B、甲病致病基因的长度为1350,正常基因酶切后片段的长度为1150和200,总说明甲病可能由正常基因替换导致,正常基因具有酶切位点,替换后不能被 Mst II 识别,B错误;
C、乙病为X染色体隐性病,若用B、b表示乙病基因,乙病家系中,女儿II8的基因型为1/2XBXb或1/2XBXB,将该致病基因传递给下一代的概率是1/4,C错误;
D、Ⅰ5有正常序列,没有突变序列,Ⅰ6既有正常序列也有突变序列,5的基因型为XBY,6的基因型为XBXb,后代孩子携带该治病基因的概率是1/2,D正确。
故答案为:AD
【分析】分析甲病家系,由于Ⅰ1和Ⅰ2正常,Ⅱ3为女性患者,则该病为常染色体隐性遗传病;由电泳结果分析可知,1350条带为致病基因条带,1150和200条带为正常基因酶切后对应的条带。分析乙病家系,Ⅰ5和Ⅰ6正常,Ⅱ7患病,该病为隐性病。分析点样检测结果,Ⅰ5有正常序列,没有突变序列,Ⅰ6 既有正常序列也有突变序列,Ⅱ7只有突变序列,说明该病基因位于X染色体上。
4.【答案】A,B,C
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、根据单一变量原则可知,应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系为对照,A错误;
B、肺癌、结肠癌等肿瘤细胞有内质网和高尔基体,参与细胞膜上糖蛋白的形成,但癌细胞表面糖蛋白减少,肺癌、结肠癌等肿瘤细胞的内质网和高尔基体不受很发达,B错误;
C、用特定的选择培养基筛选出来的细胞为杂交瘤细胞,自身融合的细胞和未融合的细胞不能在此选择培养基上生长,筛选出来的杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生抗体;由于小鼠处在多种抗原刺激下,因此筛选出来的杂交瘤细胞不一定能产生所需的抗体,还需要对第一次筛选的细胞进行克隆化培养和抗体检测,C错误;
D、抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,没有抗体抑制,CD47对巨噬细胞有抑制作用,因此若对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
5.【答案】A,B,D
【知识点】群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、植物的分层主要受光照强度的影响,因此水生生物群落分层现象主要取决于光的穿透性(光照强度)、温度、氧气,A错误;
B、自养型生物需要利用光合成有机物,因此自养型生物主要分布在表水层,动物主要受食物和栖息空间的影响,消费者主要存在于表水层,分解者的作用是分解动植物遗体的残骸,水生生物的遗体残骸会遗落在水体底部,因此分解者主要分布在底泥层,B错误;
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、湖泊演替为森林大致过程:沉水植物群落阶段→浮水植物群落阶段→挺水植物群落阶段→湿生草本植物群落阶段→灌木植物群落阶段→森林群落阶段,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象;植物主要受阳光的影响,动物主要受食物和栖息空间的影响。
2、群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。
3、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。
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。
6.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞分裂的过程中,也存在基因的选择性表达,A错误;
B、图②中胞外信号 FG 诱导细胞分化,高度分化的细胞一般不分裂,B正确;
C、图③中细胞凋亡是基因控制的程序性死亡的过程,C错误;
D、在个体发育过程中,始终存在③细胞凋亡,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:
(1)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。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。
7.【答案】D
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、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,A错误;
B、条件适宜时乳酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乳酸,B错误;
C、乳酸菌是厌氧型生物,发酵坛表面含有氧气,乳酸菌不能繁殖,出现的白膜一般是酵母菌繁殖所致,C错误;
D、乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境,D正确。
故答案为:D。
【分析】泡菜发酵的实验原理:(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会引起亚硝酸盐的含量的变化。温度过高,食盐用量不足10%、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。
8.【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、转运蛋白具有特异性,所以图示神经细胞质膜上的四种转运蛋白不能都运输 K+,A错误;
B、处于静息状态时,非门控 K+通道在发挥作用, Na+–K+泵也发挥作用,B错误;
C、因为 Na+–K+泵能通过主动运输、持续地逆浓度将 Na+泵至胞外,所以胞外 Na+远高于膜内,C正确;
D、神经细胞质膜上非门控 K+通道的打开和关闭受电压(跨膜电位)、信息小分子、机械伸张等因素的影响,D错误。
故答案为:C。
【分析】静息电位形成机制是:
①安静状态下细胞膜对K+有较高的通透能力而对其他离子的通透能力较小;
②细胞膜内外离子由于Na+-K+泵的作用而呈现不均衡分布;
③细胞内K+浓度大于细胞外而细胞外Na+浓度大于细胞内 。
9.【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、显微镜下观察黑藻叶片中叶绿体的运动,细胞质环流方向为顺时针或逆时针,A正确;
B、细胞液是紫色,原生质层几乎无色,B错误;
C、观察试管中新鲜的菠菜叶色素提取液,透射光下看到的是绿色,反射光下看到的是红色,C错误;
D、取洋葱根尖分生区制作装片,细胞经解离已经死亡,看不到染色体向两极移动,D错误。
故答案为:A。
【分析】 1、质壁分离发生的条件:(1)细胞保持活性;(2)成熟的植物细胞,即具有大液泡和细胞壁;(3)细胞液浓度要小于外界溶液浓度。用洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离,看到的现象是:液泡体积变小,原生质层与细胞壁分离,细胞液颜色加深。
2、叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光,绿光吸收效果最差。
3、显微镜视野中的像是一个倒立的虚像,黑藻细胞中细胞质流动方向为顺时针时,则显微镜下观察到的流动方向为顺时针。
10.【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、①细胞处于减数第一次分裂末期,②细胞处于减数第二次分裂末期,③细胞处于减数第一次分裂中期,④细胞处于减数第一次分裂后期,所以减数分裂中出现的顺序依次为③④①②,A正确;
B、①细胞处于减数第一次分裂末期,形成的子细胞是次级精母细胞,每细胞中具有一个染色体组,②细胞处于减数第二次分裂末期,由于减数分裂的结果导致细胞内染色体数目减半,该生物为二倍体生物,减半后细胞内有一个染色体组,因此②的每个子细胞中具有一个染色体组,B正确;
C、减数第一次分裂完成时同源染色体分离,所以图像①②中的细胞不含同源染色体,C错误;
D、减数分裂过程中都有可能发生染色体结构变异,D正确。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂: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)减数第二次分裂: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:着丝点分裂,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。
11.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、原核生物的复制发生在拟核或细胞质,A正确;
B、复制过程中需要 DNA 聚合酶和 DNA 连接酶(后随链DNA片段的连接)的参与,B正确;
C、复制过程中可能存在多个复制起点,进而形成多个复制叉以提高复制的效率,C正确;
D、前导链和后随链的延伸方向都是 5’→3’,D错误。
故答案为:D。
【分析】有关DNA分子的复制,考生可以从以下几方面把握:
1、DNA复制过程为:(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,
利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2、特点:(1)边解旋边复制;(2)复制方式:半保留复制。
3、条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链;(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸;(3)能量:ATP;(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。
4、准确复制的原因:(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;(2)通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
12.【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、成年雄禽细胞中,正常情况下有2条Z染色体,若进行有丝分裂后期含有4条Z染色体,减数分裂产生的配子中含有 1 条Z染色体,A正确;
B、正常眼基因和豁眼基因是一对等位基因,其本质区别在于碱基序列的不同,B正确;
C、为得到产蛋能力强的雌禽(ZbW)子代,应确保亲本雄禽(ZbZb)为豁眼,C错误;
D、豁眼雄禽的基因型为ZbZb,正常眼雌禽的基因型为ZBW,后代雌性全部为豁眼,雄性全部为正常眼,D正确。
故答案为:C。
【分析】 某种家禽的性别决定是ZW型,雄禽和雌禽的性染色体组成分别是ZZ和ZW,由题目中的信息可知,雄性豁眼的基因型为ZbZb,雄性正常眼的基因型为 ZBZB和ZBZb,雌禽豁眼基因型为ZbW,雌禽正常眼基因型为ZBW。
13.【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、草食动物采食白车轴草,能产生HCN的能抵御采食,故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力,A正确;
B、由图可知,城市中白车轴草种群中有毒个体比例最低,市郊次之,乡村最高,城市化进程会影响白车轴草种群的进化,B正确;
C、与乡村相比,市中心的白车轴草能产生HCN的个体比例低,即H和D基因的基因频率低,则d和h的基因频率较高,C正确;
D、基因重组不会产生新的基因也不会丢失原来的基因,是原有基因的重新组合,不会影响种群中H、D的基因频率,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
2、由题意可知:H、h和D、d基因决定HCN的产生,基因型为D_H_的个体能产生HCN,有毒,能抵御草食动物的采食。
14.【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程
【解析】【解答】A、兴奋在神经元之间单向传递,兴奋不能从c传到b,A错误;
B、一些简单脊髓反射活动,例如:膝跳反射,不需要大脑皮层的参与,所以失去脑的调控作用,反射活动依然能完成,B错误;
C、与内脏相连的神经不一定都是自主神经,C错误;
D、a 释放的递质可能是兴奋性神经递质,也可能是抑制性神经递质,所以a 释放的递质可能增加突触后膜对氯离子通透性,D正确。
故答案为:D。
【分析】 神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成.兴奋在神经纤维上的传导是双向的,在神经元之间的传递是单向的。
15.【答案】A
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率,A错误;
B、迁入率和迁出率能决定种群密度的大小,故研究城市人口的变迁,迁入率和迁出率是不可忽视的,B正确;
C、利用性引诱剂诱捕雄性昆虫,使害虫种群性别比例失调,通过降低出生率影响种群密度,C正确;
D、种群密度是最基本的种群数量特征,只能反应种群数量大小,不能反映种群的数量变化趋势,D正确。
故答案为:A。
【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测种群数量发展的变化趋势。
16.【答案】B
【知识点】生态系统的概念及其类型;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生态系统的结构包括组成成分(生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网),图中食物链和食物网中的所有生物不包括分解者,A错误;
B、图2中的M2指的是卷叶螟用于生长、发育、繁殖的能量,即同化量M1-呼吸量R,B正确;
C、图 2 中卷叶螟的同化量为M1, M3代表卷叶螟提供给下一个营养级的摄入量,而能量传递效率表示的是相邻营养级之间同化量的比值,而根据图中的数据无法算出青蛙的同化量,因此无法计算卷叶螟和青蛙之间的能量传递效率,C错误;
D、生态系统的功能包括物质循环和能量流动,两者之间相互依存、不可分割,D错误。
故答案为:B。
【分析】 题图分析,图1表示水稻田生态系统碳循环过程的部分示意图。
图2表示能量流经该生态系统内卷叶螟的变化示意图,其中M表示卷叶螟的摄入量,M1表示卷叶螟的同化量,R表示呼吸散失的能量,M2表示卷叶螟用于自身生长发育繁殖的能量,M3表示下一营养级的摄入量,P表示分解者分解利用的能量。
17.【答案】A
【知识点】细胞工程的概述;动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、动物细胞培养技术的原理是细胞增殖,A错误;
B、早期胚胎培养所用培养液成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及动物血清等天然成分,B正确;
C、将小鼠桑葚胚分割成2等份后胚胎移植获得同卵双胎的过程属于无性生殖,C正确;
D、克隆动物的培育采用的技术具体包括动物细胞培养、体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植技术,D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。
2、动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细胞,如马、犬等,有的可能是次级卵母细胞,如猪、羊等。但它们都要在输卵管内进一步成熟,当达到减数第二次分裂的中期(MⅡ中)时,才具备与精子受精的能力。
3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。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。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后,用分割针或分割刀进行分割。对于不同发育阶段的胚胎,分割的具体操作不完全相同。
18.【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、在TYS培养基中,含有“0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂”可知,TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基,A正确;
B、人造海水、仪器等在使用前需要进行灭菌处理,不灭菌可能有杂菌污染,B正确;
C、涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种,C正确;
D、可能由于培养条件限制,有一些菌种无法培养出,因此不能还原采样点所有微生物的种类与含量,D错误。
故答案为:D。
【分析】 1、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
2、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
19.【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,H+是以主动运输的方式向外运输的,A错误;
B、生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,因此酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞的压力减小,引起细胞纵向生长,B错误;
C、活化因子与生长素结合,使相关基因在细胞核内表达,合成mRNA,而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体,C错误;
D、生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递,体现了细胞结构和功能的联系,D正确。
故答案为:D。
【分析】 图示为“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理,“酸生长理论”是指生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+引发H+以主动运输的方式向外运输,酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞的压力减小,引起细胞纵向生长;“基因活化学说”是指活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达。
20.【答案】(1)NADPH和ATP;颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构
(2)非还原性糖较稳定(或蔗糖为二糖,对渗透压影响相对较小);果糖和葡萄糖(缺一不可);进入维管组织(或韧皮部)的蔗糖减少
(3)有足够的淀粉转化为蔗糖输出,以满足根、茎等器官生长以及碳水化合物贮存的需要
(4)节约耕地和淡水;避免农药、化肥等对环境的污染;解决粮食危机,提高粮食安全水平;通过工业生物制造生产淀粉或其他重要物质提供新的技术路线
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;化能合成作用;光合作用和呼吸作用的区别与联系;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)分析图示可知,Ⅱ过程表示C3的还原,该过程需要消耗光反应提供的NADPH和ATP;由题意可知,颗粒是“脂质仓库”,这些颗粒的体积随叶绿体的生长而逐渐变小,故可知可能的原因是颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构。
(2)葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,与葡萄糖相比,蔗糖作为运输物质的优点是:蔗糖为二糖,对渗透压影响相对较小;蔗糖是二糖,其水解产物是葡萄糖和果糖,叶肉细胞壁上的蔗糖酶将蔗糖水解,导致进入维管组织(或韧皮部)的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,生长缓慢。
(3)过渡性淀粉是指叶绿体中淀粉的含量昼夜变化很大,这样既能保障白天光合作用进程快于白天蔗糖的利用,又能在夜间有足够的淀粉转化为蔗糖输出,以满足根、茎等器官生长以及碳水化合物贮存的需要。
(4)在实验室中,实现了从 CO2 到淀粉分子的全合成,该技术的优点是:节约耕地和淡水;避免农药、化肥等对环境的污染;解决粮食危机,提高粮食安全水平;通过工业生物制造生产淀粉或其他重要物质提供新的技术路线。
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶
Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并
被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
21.【答案】(1)常染色体隐性遗传;伴X染色体显性遗传
(2)AAXbY或AaXbY;Ⅰ3或Ⅰ4(3或4)
(3)1/60000
(4)aaXBY;AaXBXb;5/12
(5)隐性;Ⅱ7、Ⅱ8、Ⅲ13、Ⅲ14
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】(1)根据Ⅱ8号、Ⅱ9号与Ⅲ13号的表现型,双亲正常,女儿患甲病,可以判断甲病为常染色体上的隐性遗传病(A、a控制);由题意可知,这两种单基因遗传病,有一种是由性染色体上的基因(B、b)控制的,故乙病为伴X染色体遗传病,由于Ⅱ5号患病,其女儿Ⅲ12正常,可知,乙病为显性遗传病。
(2)因Ⅲ13号个体患甲病,且Ⅱ8号和Ⅱ9号个体均为正常人,故其基因型分别为AaXbY、AaXbXb,则正常人Ⅲ14 个体的基因型为AAXbY或AaXbY,Ⅲ14的X染色体一定来自Ⅱ9,Ⅱ9的X染色体来自Ⅰ3和Ⅰ4,Ⅲ14的X染色体一定来自第Ⅰ代中的Ⅰ3或Ⅰ4(3或4)。
(3)据图示和两种遗传病的性质,Ⅲ11的基因型应为1/3AAXbY或2/3AaXbY,人群中正常女子基因型为Aa的几率是10-4,则他们结婚,男孩中只患甲病的概率为2/3×10-4×1/4=1/60000。
(4)据图2示和两种遗传病的性质分析可知,Ⅲ11的基因型应为AaXbY,与 15 号基因型为AaXBXb的个体结婚,若卵细胞 a 与精子 e 受精,发育成的 16 号个体患两种病, 其基因型为aaXBY,则卵细胞 a的基因型为aXB,d、e精子的基因组成为aY,则b、c中含有X染色体,精子基因组成为AXb,a卵细胞与b精子受精,则发育出的17个体的基因型是AaXBXb;若 17 个体与一个双亲正常,但兄弟姐妹中有甲病患者的正常人结婚,正常人的基因型应为AAXbY或AaXbY,后代所生男孩患甲病的概率为2/3×1/4=1/6,患乙病的概率为1/2,则不患病的概率为1/2×(1-1/6)=5/12。
(5)近亲带有相同隐性遗传致病基因的可能性较大,近亲结婚所生的孩子患有隐性遗传病的机率大,中国婚姻法规定 “直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚”,主要是为了降低隐性遗传病的发病率。旁系血亲是指非直系血亲,而在血缘上和自己同出一源的亲属,该系谱图中,属于Ⅱ6 个体的旁系血亲有Ⅱ7、Ⅱ8、Ⅲ13、Ⅲ14。
【分析】 遗传系谱问题中遗传病性质的判断:(1)根据特征系谱直接判断:若双亲正常,女儿患病,则一定为常染色体隐性遗传病;若双亲患病,女儿正常,则一定为常染色体显性遗传病。(2)用反证法排除:可根据亲代、子代特征,用反证法确定某种遗传病的遗传方式。
22.【答案】(1)胰岛B;内质网、高尔基体、线粒体
(2)丙酮酸;升高;由外正内负变为外负内正;刺激胰岛素储存囊泡(含有胰岛素的囊泡)与细胞膜融合,将胰岛素分泌至细胞外
(3)(含有 GLUT4的囊泡与细胞膜融合) 靶细胞膜上的 GLUT4 数目增加;合成糖原、氧化分解、转化为非糖物质
(4)神经系统通过影响血糖代谢中关键酶的活性(,达到调节血糖浓度的作用。)
(5)糖尿病患者由于血糖过高,导致原尿中的葡萄糖不能完全被重吸收,原尿渗透压增加,使水分重吸收减少,引起多尿现象。
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,葡萄糖通过 GLUT2 进入胰岛B细胞,GLUT2 的本质是蛋白质,直接参与GLUT2 合成的膜性细胞器有内质网、高尔基体(线粒体)。
(2)葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸,丙酮酸在线粒体中被利用。使细胞内的ATP/ADP 比率升高,导致细胞膜中的ATP敏感型钾离子通道关闭,使细胞膜内的电位升高,激活电压依赖性的钙离子通道,导致钙离子内流增加,触发胰岛素储存囊泡(含有胰岛素的囊泡)与细胞膜融合,将胰岛素分泌至细胞外。
(3)当胰岛素与靶细胞膜上的受体结合后,通过信号传导引起一系列的变化,导致靶细胞膜上的 GLUT4 数目增加,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。
(4)当血糖浓度升高时,血糖也会引起下丘脑的某区域的兴奋,故用电刺激下丘脑的外侧核或副交感神经,即使摘除胰岛的动物,肝糖原合成酶活性也能增强,这种调节方式属于神经调节,神经系统通过影响血糖代谢中关键酶的活性,达到调节血糖浓度的作用。
(5)糖尿病患者多尿的形成原因是糖尿病患者由于血糖过高,导致原尿中的葡萄糖不能完全被重吸收,原尿渗透压增加,使水分重吸收减少,引起多尿现象。
【分析】血糖平衡调节:
①当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。
②当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
23.【答案】(1)透明;群落;水样中的生产者(主要为藻类植物)固定的太阳能;水体无机盐得不到及时补充、有害代谢产物积累、浮游动物摄食量大于藻类增殖量等;6×108个/mL
(2)捕食与竞争;大型溞密度过大,抑制小型浮游动物的生长,从而使某些藻类得以繁殖
(3)防止藻类过度生长(防治因水体富营养化造成的藻类爆发);密度
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】(1)该水样中的藻类植物(浮游植物)进行光合作用需要光照,因此需要将透明塑料桶置于适宜光照下。①水样中所有的生物包括了动物、植物和微生物,构成了生物群落,故实验水样中的所有生物可看作微型。输入该生态系统的总能量是水样中的生产者(主要为藻类植物)固定的太阳能;②据图分析可知,第4天到第7天期间,C0、Cl、C2组藻类植物细胞数量都表现为不断的下降,可能的原因有:水体无机盐得不到及时补充、有害代谢产物积累、浮游动物摄食量大于藻类增殖量等;③血细胞计数板规格为1mm×1mm×0.1mm,采用五点取样法,取四角和最中间的5个中方格计数,统计数据时采取“数上不数下,数左不数右”的原则统计压线个体,平均每个中方格内有24个藻类细胞,计数区有25个中方格,共计有藻类细胞24×25=600个,计数区体积为1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=0.1×10-3 mL,换算成1mL,则有藻类细胞600×104个,再乘以稀释倍数100,故培养液中藻类细胞的密度为6×108个。
(2)大型溞与小型浮游动物都以藻类为食,且大型溞也以小型浮游动物为食,因此两种之间存在捕食与竞争关系。C4组对藻类抑制效果反而不如C3组的原因可能是大型溞密度过大,抑制小型浮游动物的生长,从而使某些藻类得以繁殖。
(3)根据以上分析可知,饲养大型溞可用于防止藻类过度生长或防治因水体富营养化(N、P污染)造成的藻类暴发,但需考虑大型溞的投放密度等问题。
【分析】 群落是指一个地域的所有生物;流经一个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量;藻类植物的数量可以从自身和天敌等两方面考虑;根据图2信息可知,大型溞的增加,导致小型浮游动物的数量减少,推知二者之间存在捕食关系,同时根据题干可知,大型溞是常见杂食浮游动物,说明溞还以浮游植物为食,因此大型溞与小型浮游动物的种间关系是捕食和竞争;
根据图2可知,C4组的小型浮游动物数量少,会导致浮游植物繁殖快,因此适当的投放大型溞能抑制藻类过度生长。
24.【答案】(1)逆转录;U=A
(2)已知序列3和4;防止引物配对特异性不强造成的非特异性扩增的污染
(3)BD;直接
(4)DNA聚合酶、DNA连接;让其在大肠杆菌中复制
(5)组氨酸;筛选出目的基因多拷贝整合的酵母菌
(6)检测酵母细胞生产的VP1与EMCV的VP1的抗原性(结构)是否一致
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)脑心肌炎病毒(EMCV)是 RNA病毒,若将壳蛋白 VP1 的合成基因(目的基因)与载体结合,需要通过逆转录合成DNA。该过程与 DNA 复制相比,其特有的碱基配对方式为U=A。
(2)需要在目的基因亮度设计引物,结合图 1 分析,已知序列1和2同时还存在于位置序列两端所以目的基因用 PCR 进行扩增,应选用已知序列3和4设计引物并扩增。为了防止引物配对特异性不强造成的非特异性扩增的污染,扩增的产物转移到另一试管中进行第二阶段反应。
(3)A、Taq 酶与模板 DNA 结合的引物是上启动PCR过程,A错误;
B、该方法不需要进行繁琐的标本DNA提纯的预处理,B正确;
C、该方法变性温度为90℃以上,不是生物体内的最适温度,C错误;
D、由于真核生物的DNA位于细胞核,原核生物的DNA位于细胞质中的拟核,所以该方法扩增原核生物 DNA 的效果可能优于真核生物,D正确。
故答案为:BD。
由于常规PCR的模板DNA比较纯,直接PCR的模板DNA不纯,所以直接PCR的结果条带不如常规PCR的结果,所以泳道1最可能是直接PCR的结果。
(4)通过利用大肠杆菌中的DNA聚合酶、DNA连接酶将质粒环化。过程③是导入受体细胞,目的是可以让其在大肠杆菌中复制,增加目的基因的数量。
(5)由于受体酵母菌是组氨酸合成缺陷型,HIS4 基因表达的酶催化组氨酸的合成,G418 是一种抗生素。所以若酵母菌导入目的基因则可在缺乏组氨酸的培养基中生长,所以先将酵母菌培养在缺乏组氨酸的培养基中,筛选获得导入目的基因的酵母菌。表达载体中含有G418 抗生素抗性基因,所以然后将筛选出的酵母菌接种于含 2mg·L-1G418 的培养基中进行培养,选择生长良好的酵母菌再转接到含 4mg·L-1G418 的培养基中继续培养,进行筛选出目的基因多拷贝整合的酵母菌。
(6)根据抗原抗体特异性结合的特性,在检测酵母细胞生产的VP1与EMCV的VP1的抗原性(结构)是否一致时,可用兔抗 EMCV 血清与酵母细胞生产的 VP1 蛋白进行抗原—抗体免疫反应试验。
【分析】 1、PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,所利用的原理为DNA分子的复制,因此PCR技术一般用于基因扩增。
2、PCR技术:①概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;②原理:DNA复制;③条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);④方式:以指数的方式扩增,即约2n;⑤过程:高温变性、低温复性、中温延伸。
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江苏省苏州市2022-2023学年高三上学期期中考试生物试题
一、多选题
1.(2022高三上·苏州期中)下列关于元素、化合物的叙述正确的是( )
A.核酶含有C,H,O,N,P,属于核酸
B.磷脂都含有 C,H,O,N,P,属于脂质
C.脱氧核糖含有 C,H,O,N,P,属于还原糖
D.叶绿素分子含有 C,H,O,N、Mg,属于蛋白质
【答案】A,B
【知识点】核酸的基本组成单位;无机盐的主要存在形式和作用;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、核酶是RNA,含有C,H,O,N,P,属于核酸,A正确;
B、磷脂属于脂质,组成元素有C,H,O,N,P,B正确;
C、脱氧核糖含有 C,H,O,属于还原糖,C错误;
D、叶绿素分子含有元素C,H,O,N、Mg,不是蛋白质,D错误。
故答案为:A。
【分析】核酸的组成元素:C、H、O、N、P;蛋白质的组成元素:C、H、O、N;糖类的组成元素:C、H、O;脂质的组成元素:C、H、O,磷脂还含有N、P。
2.(2022高三上·苏州期中)新型冠状病毒(SARS-CoV-2)包膜上的S蛋白,能与人体细胞表面的一种ACE2受体发生特异性结合,使病毒包膜与靶细胞膜融合,病毒RNA得以入侵细胞,导致大量感染者出现发热、肺部感染以及腹泻等症状。下列相关分析正确的是( )
A.新冠肺炎患者病愈后体内能检测到能识别SARS-CoV-2的浆细胞
B.ACE2蛋白可能大量存在于人体肺泡细胞和肠道细胞表面
C.病毒S蛋白合成所需要的场所、能量和原料由靶细胞提供
D.新型冠状病毒的包膜与靶细胞膜的融合体现了细胞膜的流动性
【答案】B,C,D
【知识点】细胞膜的结构特点;体液免疫;病毒
【解析】【解答】A、浆细胞没有识别功能,A错误;
B、新型冠状病毒的侵染过程要依赖病毒包膜上的S蛋白与人体细胞表面的一种ACE2受体发生特异性结合,由此说明,人体肺泡细胞和肠道细胞表面可能存在大量的ACE2蛋白,B正确;
C、病毒增殖过程中,只把核酸注入宿主细胞作为模板所用,合成病毒S蛋白所需原料、能量及合成场所都是由宿主细胞(人体细胞)提供的,C正确;
D、新型冠状病毒包膜与靶细胞膜融合,体现了细胞膜的流动性,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖,自身只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。
2、体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化。并分泌细胞因子。在细胞因子的作用下,B细胞接受两个信号的刺激后,增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
3、细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。
(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
(2)表现:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
(3)影响因素:主要受温度影响,适当温度范围内,随外界温度升高,膜的流动性增强,但温度超过一定范围,则导致膜的破坏。
3.(2022高三上·苏州期中)图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图,3 号和 7 号为患者。为了解后代的发病风险,两个家庭成员都自愿进行了相应的基因检测。甲病检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目。下列叙述正确的是( )
A.甲病家系中,II4不携带致病基因,不患待测遗传病
B.甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致,替换后的序列可被 Mst II 识别
C.乙病家系中,女儿II8将该致病基因传递给下一代的概率是1/3
D.乙病家系中,若父母生育第三胎,小孩携带该致病基因的概率是 1/2
【答案】A,D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、由电泳结果分析,1150和200序列为正常基因序列,甲病家系中,II4 不携带致病基因,不患待测遗传病,A正确;
B、甲病致病基因的长度为1350,正常基因酶切后片段的长度为1150和200,总说明甲病可能由正常基因替换导致,正常基因具有酶切位点,替换后不能被 Mst II 识别,B错误;
C、乙病为X染色体隐性病,若用B、b表示乙病基因,乙病家系中,女儿II8的基因型为1/2XBXb或1/2XBXB,将该致病基因传递给下一代的概率是1/4,C错误;
D、Ⅰ5有正常序列,没有突变序列,Ⅰ6既有正常序列也有突变序列,5的基因型为XBY,6的基因型为XBXb,后代孩子携带该治病基因的概率是1/2,D正确。
故答案为:AD
【分析】分析甲病家系,由于Ⅰ1和Ⅰ2正常,Ⅱ3为女性患者,则该病为常染色体隐性遗传病;由电泳结果分析可知,1350条带为致病基因条带,1150和200条带为正常基因酶切后对应的条带。分析乙病家系,Ⅰ5和Ⅰ6正常,Ⅱ7患病,该病为隐性病。分析点样检测结果,Ⅰ5有正常序列,没有突变序列,Ⅰ6 既有正常序列也有突变序列,Ⅱ7只有突变序列,说明该病基因位于X染色体上。
4.(2022高三上·苏州期中)CD47 是一种跨膜糖蛋白,可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌肿瘤细胞表面的 CD47 含量比正常细胞高 1.6~5 倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗 CD47 的单克隆抗体可以解除 CD47 对巨噬细胞的抑制作用,科学家按照如下流程进行了实验,下列叙述错误的是( )
A.对照组应设置为:巨噬细胞+正常细胞共培养体系+单克隆抗体
B.肺癌肿瘤细胞有发达的内质网和高尔基体,参与细胞膜上糖蛋白的形成
C.过程②和过程③筛选得到的杂交瘤细胞都能够产生抗CD47的单克隆抗体
D.若实验组的吞噬指数高于对照组,则单克隆抗体有解除 CD47 对巨噬细胞的抑制作用
【答案】A,B,C
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、根据单一变量原则可知,应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系为对照,A错误;
B、肺癌、结肠癌等肿瘤细胞有内质网和高尔基体,参与细胞膜上糖蛋白的形成,但癌细胞表面糖蛋白减少,肺癌、结肠癌等肿瘤细胞的内质网和高尔基体不受很发达,B错误;
C、用特定的选择培养基筛选出来的细胞为杂交瘤细胞,自身融合的细胞和未融合的细胞不能在此选择培养基上生长,筛选出来的杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生抗体;由于小鼠处在多种抗原刺激下,因此筛选出来的杂交瘤细胞不一定能产生所需的抗体,还需要对第一次筛选的细胞进行克隆化培养和抗体检测,C错误;
D、抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,没有抗体抑制,CD47对巨噬细胞有抑制作用,因此若对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
5.(2022高三上·苏州期中)下图表示夏季北温带某湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列叙述错误的是( )
A.决定群落垂直分层现象的非生物因素主要有温度和含氧量
B.自养型生物主要分布在表水层,异养型生物主要分布在底泥层
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次生演替出森林
【答案】A,B,D
【知识点】群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、植物的分层主要受光照强度的影响,因此水生生物群落分层现象主要取决于光的穿透性(光照强度)、温度、氧气,A错误;
B、自养型生物需要利用光合成有机物,因此自养型生物主要分布在表水层,动物主要受食物和栖息空间的影响,消费者主要存在于表水层,分解者的作用是分解动植物遗体的残骸,水生生物的遗体残骸会遗落在水体底部,因此分解者主要分布在底泥层,B错误;
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、湖泊演替为森林大致过程:沉水植物群落阶段→浮水植物群落阶段→挺水植物群落阶段→湿生草本植物群落阶段→灌木植物群落阶段→森林群落阶段,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象;植物主要受阳光的影响,动物主要受食物和栖息空间的影响。
2、群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。
3、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。
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。
二、单选题
6.(2022高三上·苏州期中)研究表明,决定细胞“命运”的内因是基因选择性表达,外因是细胞信号的特异性组合。下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图,图中字母分别代表不同的胞外信号。下列叙述正确的是( )
A.图①中胞外信号 DE 引起细胞分裂,不发生基因选择性表达过程
B.图②中胞外信号 FG 诱导细胞分化,高度分化的细胞一般不分裂
C.图③中无胞外信号作用时细胞凋亡,说明细胞凋亡不受基因调控
D.刚出生不久的婴儿体内一般只发生①和②过程,不会发生③过程
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞分裂的过程中,也存在基因的选择性表达,A错误;
B、图②中胞外信号 FG 诱导细胞分化,高度分化的细胞一般不分裂,B正确;
C、图③中细胞凋亡是基因控制的程序性死亡的过程,C错误;
D、在个体发育过程中,始终存在③细胞凋亡,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:
(1)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。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。
7.(2022高三上·苏州期中)在《诗经·邶风·谷风》中有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载“旨蓄”就是储藏的美味食品, 也就是今天腌制的酸菜、泡菜。下列叙述正确的是( )
A.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖
B.条件适宜时蔬菜中的糖转化成醋酸降低溶液pH
C.发酵坛表面可能出现一层由乳酸菌繁殖形成的白膜
D.通过向泡菜坛沿边水槽注水可保持发酵所需的环境
【答案】D
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、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,A错误;
B、条件适宜时乳酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乳酸,B错误;
C、乳酸菌是厌氧型生物,发酵坛表面含有氧气,乳酸菌不能繁殖,出现的白膜一般是酵母菌繁殖所致,C错误;
D、乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境,D正确。
故答案为:D。
【分析】泡菜发酵的实验原理:(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会引起亚硝酸盐的含量的变化。温度过高,食盐用量不足10%、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。
8.(2022高三上·苏州期中)图为神经细胞处于静息状态时膜转运蛋白的状态,下列叙述正确的是( )
注:大部分通道蛋白内部有可移动的起闸门作用的结构,受电压(跨膜电位)、信息小分子、机械伸张等因素影响导致通道开闭,即为门控通道。有少数始终开放的通道为非门控通道。
A.图示神经细胞质膜上的四种转运蛋白都可以运输 K+
B.处于静息状态时,只有非门控 K+通道在发挥作用
C.因为 Na+-K+泵能持续地逆浓度将 Na+泵至胞外,所以胞外 Na+远高于膜内
D.神经细胞质膜上非门控 K+通道的打开和关闭是由膜内外 K+浓度差影响的
【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、转运蛋白具有特异性,所以图示神经细胞质膜上的四种转运蛋白不能都运输 K+,A错误;
B、处于静息状态时,非门控 K+通道在发挥作用, Na+–K+泵也发挥作用,B错误;
C、因为 Na+–K+泵能通过主动运输、持续地逆浓度将 Na+泵至胞外,所以胞外 Na+远高于膜内,C正确;
D、神经细胞质膜上非门控 K+通道的打开和关闭受电压(跨膜电位)、信息小分子、机械伸张等因素的影响,D错误。
故答案为:C。
【分析】静息电位形成机制是:
①安静状态下细胞膜对K+有较高的通透能力而对其他离子的通透能力较小;
②细胞膜内外离子由于Na+-K+泵的作用而呈现不均衡分布;
③细胞内K+浓度大于细胞外而细胞外Na+浓度大于细胞内 。
9.(2022高三上·苏州期中)下列有关生物学实验的操作、实验现象及分析的叙述正确的是( )
A.显微镜下观察黑藻叶片中叶绿体的运动,细胞质环流方向为顺时针或逆时针
B.紫色洋葱外表皮细胞质壁分离时,显微镜下可看到细胞壁和紫色的原生质层
C.观察试管中新鲜的菠菜叶色素提取液,透射光和反射光下看到的溶液颜色相同
D.取洋葱根尖分生区制作装片,在显微镜下可看到后期细胞中的染色体正在移向两级
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、显微镜下观察黑藻叶片中叶绿体的运动,细胞质环流方向为顺时针或逆时针,A正确;
B、细胞液是紫色,原生质层几乎无色,B错误;
C、观察试管中新鲜的菠菜叶色素提取液,透射光下看到的是绿色,反射光下看到的是红色,C错误;
D、取洋葱根尖分生区制作装片,细胞经解离已经死亡,看不到染色体向两极移动,D错误。
故答案为:A。
【分析】 1、质壁分离发生的条件:(1)细胞保持活性;(2)成熟的植物细胞,即具有大液泡和细胞壁;(3)细胞液浓度要小于外界溶液浓度。用洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离,看到的现象是:液泡体积变小,原生质层与细胞壁分离,细胞液颜色加深。
2、叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光,绿光吸收效果最差。
3、显微镜视野中的像是一个倒立的虚像,黑藻细胞中细胞质流动方向为顺时针时,则显微镜下观察到的流动方向为顺时针。
10.(2022高三上·苏州期中)图为二倍体百合(2n=24)花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析,下列叙述错误的是( )
A.减数分裂中出现的顺序依次为③→④→①→②
B.图像①和②中的每个子细胞都具有一个染色体组
C.图像①②③④中只有②中的细胞不含同源染色体
D.图像①②③④中的细胞都可能发生染色体结构变异
【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、①细胞处于减数第一次分裂末期,②细胞处于减数第二次分裂末期,③细胞处于减数第一次分裂中期,④细胞处于减数第一次分裂后期,所以减数分裂中出现的顺序依次为③④①②,A正确;
B、①细胞处于减数第一次分裂末期,形成的子细胞是次级精母细胞,每细胞中具有一个染色体组,②细胞处于减数第二次分裂末期,由于减数分裂的结果导致细胞内染色体数目减半,该生物为二倍体生物,减半后细胞内有一个染色体组,因此②的每个子细胞中具有一个染色体组,B正确;
C、减数第一次分裂完成时同源染色体分离,所以图像①②中的细胞不含同源染色体,C错误;
D、减数分裂过程中都有可能发生染色体结构变异,D正确。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂: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)减数第二次分裂: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:着丝点分裂,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。
11.(2022高三上·苏州期中)DNA半保留复制过程是分别以解旋的两条链为模板, 合成两个子代DNA分子,在复制起始点呈现叉子的形式,被称为复制叉。如图表示某DNA分子复制的过程, 下列叙述错误的是( )
A.复制过程不一定发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
B.复制过程中需要 DNA 聚合酶和 DNA 连接酶的参与
C.复制过程中可能存在多个复制叉以提高复制的效率
D.前导链的延伸方向是 5’→3’,后随链的延伸方向则相反
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、原核生物的复制发生在拟核或细胞质,A正确;
B、复制过程中需要 DNA 聚合酶和 DNA 连接酶(后随链DNA片段的连接)的参与,B正确;
C、复制过程中可能存在多个复制起点,进而形成多个复制叉以提高复制的效率,C正确;
D、前导链和后随链的延伸方向都是 5’→3’,D错误。
故答案为:D。
【分析】有关DNA分子的复制,考生可以从以下几方面把握:
1、DNA复制过程为:(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,
利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2、特点:(1)边解旋边复制;(2)复制方式:半保留复制。
3、条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链;(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸;(3)能量:ATP;(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。
4、准确复制的原因:(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;(2)通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
12.(2022高三上·苏州期中)某种家禽(性别决定为 ZW 型)的幼体雌雄不易区分,其眼型由 Z 染色体上的正常眼基因(B)和豁眼基因(b)控制,雌禽中豁眼个体产蛋能力强。下列叙述错误的是( )
A.成年雄禽细胞中可能含有 1 条、2 条、4 条 Z 染色体
B.正常眼基因和豁眼基因的本质区别在于碱基序列的不同
C.为得到产蛋能力强的雌禽子代,应确保亲本雌禽为豁眼
D.在豁眼雄禽与正常眼雌禽的子代幼体中,雌雄较易区分
【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、成年雄禽细胞中,正常情况下有2条Z染色体,若进行有丝分裂后期含有4条Z染色体,减数分裂产生的配子中含有 1 条Z染色体,A正确;
B、正常眼基因和豁眼基因是一对等位基因,其本质区别在于碱基序列的不同,B正确;
C、为得到产蛋能力强的雌禽(ZbW)子代,应确保亲本雄禽(ZbZb)为豁眼,C错误;
D、豁眼雄禽的基因型为ZbZb,正常眼雌禽的基因型为ZBW,后代雌性全部为豁眼,雄性全部为正常眼,D正确。
故答案为:C。
【分析】 某种家禽的性别决定是ZW型,雄禽和雌禽的性染色体组成分别是ZZ和ZW,由题目中的信息可知,雄性豁眼的基因型为ZbZb,雄性正常眼的基因型为 ZBZB和ZBZb,雌禽豁眼基因型为ZbW,雌禽正常眼基因型为ZBW。
13.(2022·广东)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列分析错误的是()
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高
D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率
【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、草食动物采食白车轴草,能产生HCN的能抵御采食,故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力,A正确;
B、由图可知,城市中白车轴草种群中有毒个体比例最低,市郊次之,乡村最高,城市化进程会影响白车轴草种群的进化,B正确;
C、与乡村相比,市中心的白车轴草能产生HCN的个体比例低,即H和D基因的基因频率低,则d和h的基因频率较高,C正确;
D、基因重组不会产生新的基因也不会丢失原来的基因,是原有基因的重新组合,不会影响种群中H、D的基因频率,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
2、由题意可知:H、h和D、d基因决定HCN的产生,基因型为D_H_的个体能产生HCN,有毒,能抵御草食动物的采食。
14.(2022高三上·苏州期中)图为在脊髓中央灰质区,神经元 a、b、c 通过两个突触传递信息,下列叙述正确的是( )
A.脑通过神经元 c 可以使 b 兴奋或抑制
B.失去脑的调控作用,反射活动无法完成
C.若b 的神经纤维与内脏相连则属于自主神经系统
D.a 释放的递质可能增加突触后膜对氯离子通透性
【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程
【解析】【解答】A、兴奋在神经元之间单向传递,兴奋不能从c传到b,A错误;
B、一些简单脊髓反射活动,例如:膝跳反射,不需要大脑皮层的参与,所以失去脑的调控作用,反射活动依然能完成,B错误;
C、与内脏相连的神经不一定都是自主神经,C错误;
D、a 释放的递质可能是兴奋性神经递质,也可能是抑制性神经递质,所以a 释放的递质可能增加突触后膜对氯离子通透性,D正确。
故答案为:D。
【分析】 神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成.兴奋在神经纤维上的传导是双向的,在神经元之间的传递是单向的。
15.(2022高三上·苏州期中)下列关于种群数量特征的叙述错误的是( )
A.种群的出生率是指单位时间内新产生的个体数
B.研究城市人口的变化,迁入率和迁出率是不可忽视的
C.利用性引诱剂诱捕雄性昆虫,通过降低出生率影响种群密度
D.种群密度是种群最基本的数量特征,但不能反映种群的变化趋势
【答案】A
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率,A错误;
B、迁入率和迁出率能决定种群密度的大小,故研究城市人口的变迁,迁入率和迁出率是不可忽视的,B正确;
C、利用性引诱剂诱捕雄性昆虫,使害虫种群性别比例失调,通过降低出生率影响种群密度,C正确;
D、种群密度是最基本的种群数量特征,只能反应种群数量大小,不能反映种群的数量变化趋势,D正确。
故答案为:A。
【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测种群数量发展的变化趋势。
16.(2022高三上·苏州期中)左图 是水稻田生态系统碳循环过程的部分示意图,右图表示能量流经该生态系统内卷叶螟的变化示意图,其中字母表示各种能量值,M 是摄入量。下列叙述正确的是( )
A.图 1 食物网中的所有生物及无机环境构成了该生态系统的结构
B.卷叶螟用于生长、发育、繁殖的能量可以用图 2 中的 M2 表示
C.卷叶螟与青蛙之间的能量传递效率可以用图 2 中的 M3/M 表示
D.生态系统的功能有物质循环和能量流动,两者之间没有联系
【答案】B
【知识点】生态系统的概念及其类型;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生态系统的结构包括组成成分(生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网),图中食物链和食物网中的所有生物不包括分解者,A错误;
B、图2中的M2指的是卷叶螟用于生长、发育、繁殖的能量,即同化量M1-呼吸量R,B正确;
C、图 2 中卷叶螟的同化量为M1, M3代表卷叶螟提供给下一个营养级的摄入量,而能量传递效率表示的是相邻营养级之间同化量的比值,而根据图中的数据无法算出青蛙的同化量,因此无法计算卷叶螟和青蛙之间的能量传递效率,C错误;
D、生态系统的功能包括物质循环和能量流动,两者之间相互依存、不可分割,D错误。
故答案为:B。
【分析】 题图分析,图1表示水稻田生态系统碳循环过程的部分示意图。
图2表示能量流经该生态系统内卷叶螟的变化示意图,其中M表示卷叶螟的摄入量,M1表示卷叶螟的同化量,R表示呼吸散失的能量,M2表示卷叶螟用于自身生长发育繁殖的能量,M3表示下一营养级的摄入量,P表示分解者分解利用的能量。
17.(2022高三上·苏州期中)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述错误的是( )
A.动物细胞培养技术的原理是动物细胞核具有全能性
B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养需要提供特定的营养物质
C.将桑葚胚分割成 2 等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖
D.克隆动物技术涉及细胞核移植、 动物细胞培养和胚胎移植等过程
【答案】A
【知识点】细胞工程的概述;动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、动物细胞培养技术的原理是细胞增殖,A错误;
B、早期胚胎培养所用培养液成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及动物血清等天然成分,B正确;
C、将小鼠桑葚胚分割成2等份后胚胎移植获得同卵双胎的过程属于无性生殖,C正确;
D、克隆动物的培育采用的技术具体包括动物细胞培养、体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植技术,D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。
2、动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细胞,如马、犬等,有的可能是次级卵母细胞,如猪、羊等。但它们都要在输卵管内进一步成熟,当达到减数第二次分裂的中期(MⅡ中)时,才具备与精子受精的能力。
3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。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。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后,用分割针或分割刀进行分割。对于不同发育阶段的胚胎,分割的具体操作不完全相同。
18.(2022高三上·苏州期中)我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌,过程如下:①接种在人造海水中,15℃条件下振荡培养 3 小时;②梯度稀释后将样品涂布在 TYS 培养基中(0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂),15℃条件下培养 7 天;③挑取生长的菌落,进行划线,15℃条件下培养后选择不同形态的菌落进行进一步的培养、鉴定和保藏。下列说法错误的是( )
A.TYS 培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基
B.人造海水、培养皿等在使用前需要进行灭菌处理
C.涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种
D.分析所有菌落,能还原采样点所有微生物的种类与含量
【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、在TYS培养基中,含有“0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂”可知,TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基,A正确;
B、人造海水、仪器等在使用前需要进行灭菌处理,不灭菌可能有杂菌污染,B正确;
C、涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种,C正确;
D、可能由于培养条件限制,有一些菌种无法培养出,因此不能还原采样点所有微生物的种类与含量,D错误。
故答案为:D。
【分析】 1、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
2、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
19.(2022高三上·苏州期中)生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,而细胞壁的弹性非常小,影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图。下列说法正确的是( )
A.生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+引发H+以被动运输的方式向外运输
B.酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞的压力减小,引起细胞横向生长
C.活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达,合成mRNA和蛋白质
D.生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递,体现了细胞结构和功能的联系
【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,H+是以主动运输的方式向外运输的,A错误;
B、生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,因此酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞的压力减小,引起细胞纵向生长,B错误;
C、活化因子与生长素结合,使相关基因在细胞核内表达,合成mRNA,而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体,C错误;
D、生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递,体现了细胞结构和功能的联系,D正确。
故答案为:D。
【分析】 图示为“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理,“酸生长理论”是指生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+引发H+以主动运输的方式向外运输,酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞的压力减小,引起细胞纵向生长;“基因活化学说”是指活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达。
三、综合题
20.(2022高三上·苏州期中)下图是马铃薯叶细胞光合作用产物的形成及运输过程示意图。马铃薯细胞内光合作用的主要终产物除淀粉外还有蔗糖,且白天和黑夜的生理活动存在差异。请据图分析回答:
(1)图中Ⅱ过程需要光反应提供 将 C3 转变成丙糖磷酸。在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”。这些颗粒的体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是 。
(2)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是 。为了验证光合产物是以蔗糖的形式运输,研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现转基因植物出现严重的短根、短茎现象,据图分析,其原因可能是叶肉细胞壁上的蔗糖酶将蔗糖水解成 , 导致 ,根和茎得到的糖不足,生长缓慢。
(3)叶绿体中淀粉的含量昼夜变化很大,被称为“过渡性淀粉”。过渡性淀粉的存在有重要意义, 据图推测,这样既能保障白天光合作用进程快于白天蔗糖的利用,又能在夜间 。
(4)2021 年 9 月,中科院天津工业生物技术研究所马延和团队在实验室中首次实现了从 CO2 到淀粉分子的全合成。核磁结果显示,合成淀粉与自然淀粉没有区别。该研究成果的意义有(写出两点) 。
【答案】(1)NADPH和ATP;颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构
(2)非还原性糖较稳定(或蔗糖为二糖,对渗透压影响相对较小);果糖和葡萄糖(缺一不可);进入维管组织(或韧皮部)的蔗糖减少
(3)有足够的淀粉转化为蔗糖输出,以满足根、茎等器官生长以及碳水化合物贮存的需要
(4)节约耕地和淡水;避免农药、化肥等对环境的污染;解决粮食危机,提高粮食安全水平;通过工业生物制造生产淀粉或其他重要物质提供新的技术路线
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;化能合成作用;光合作用和呼吸作用的区别与联系;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)分析图示可知,Ⅱ过程表示C3的还原,该过程需要消耗光反应提供的NADPH和ATP;由题意可知,颗粒是“脂质仓库”,这些颗粒的体积随叶绿体的生长而逐渐变小,故可知可能的原因是颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构。
(2)葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,与葡萄糖相比,蔗糖作为运输物质的优点是:蔗糖为二糖,对渗透压影响相对较小;蔗糖是二糖,其水解产物是葡萄糖和果糖,叶肉细胞壁上的蔗糖酶将蔗糖水解,导致进入维管组织(或韧皮部)的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,生长缓慢。
(3)过渡性淀粉是指叶绿体中淀粉的含量昼夜变化很大,这样既能保障白天光合作用进程快于白天蔗糖的利用,又能在夜间有足够的淀粉转化为蔗糖输出,以满足根、茎等器官生长以及碳水化合物贮存的需要。
(4)在实验室中,实现了从 CO2 到淀粉分子的全合成,该技术的优点是:节约耕地和淡水;避免农药、化肥等对环境的污染;解决粮食危机,提高粮食安全水平;通过工业生物制造生产淀粉或其他重要物质提供新的技术路线。
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶
Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并
被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
21.(2022高三上·苏州期中)下图为某家族两种遗传病的系谱图,这两种单基因遗传病分别由位于常染色体上的基因(A、a)及性染色体上的基因(B、b)控制。以往研究表明在正常人群中 Aa 基因型的频率为 10-4。请结合下列遗传病的资料,请据图分析回答:
(1)甲病的遗传方式为 ,乙病的遗传方式为 。
(2)Ⅲ14个体的基因型为 ,其X 染色体来自于第Ⅰ代中的 。
(3)若Ⅲ11个体与一个正常女子结婚,他们后代男孩中只患甲病的概率是 。
(4)假定Ⅲ11个体与 15 号个体结婚,若卵细胞 a 与精子 e 受精,发育成的 16 号个体患两种病, 其基因型是 。若卵细胞 a 与精子b 受精,则发育成的 17 号个体的基因型是 。若 17 个体与一个双亲正常,但兄弟姐妹中有甲病患者的正常人结婚,他们后代所生男孩中不患病的概率是 。
(5)中国婚姻法规定 “直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚”,主要是为了降低 遗传病的发病率。该系谱图中,属于Ⅱ6个体的旁系血亲有 。
【答案】(1)常染色体隐性遗传;伴X染色体显性遗传
(2)AAXbY或AaXbY;Ⅰ3或Ⅰ4(3或4)
(3)1/60000
(4)aaXBY;AaXBXb;5/12
(5)隐性;Ⅱ7、Ⅱ8、Ⅲ13、Ⅲ14
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】(1)根据Ⅱ8号、Ⅱ9号与Ⅲ13号的表现型,双亲正常,女儿患甲病,可以判断甲病为常染色体上的隐性遗传病(A、a控制);由题意可知,这两种单基因遗传病,有一种是由性染色体上的基因(B、b)控制的,故乙病为伴X染色体遗传病,由于Ⅱ5号患病,其女儿Ⅲ12正常,可知,乙病为显性遗传病。
(2)因Ⅲ13号个体患甲病,且Ⅱ8号和Ⅱ9号个体均为正常人,故其基因型分别为AaXbY、AaXbXb,则正常人Ⅲ14 个体的基因型为AAXbY或AaXbY,Ⅲ14的X染色体一定来自Ⅱ9,Ⅱ9的X染色体来自Ⅰ3和Ⅰ4,Ⅲ14的X染色体一定来自第Ⅰ代中的Ⅰ3或Ⅰ4(3或4)。
(3)据图示和两种遗传病的性质,Ⅲ11的基因型应为1/3AAXbY或2/3AaXbY,人群中正常女子基因型为Aa的几率是10-4,则他们结婚,男孩中只患甲病的概率为2/3×10-4×1/4=1/60000。
(4)据图2示和两种遗传病的性质分析可知,Ⅲ11的基因型应为AaXbY,与 15 号基因型为AaXBXb的个体结婚,若卵细胞 a 与精子 e 受精,发育成的 16 号个体患两种病, 其基因型为aaXBY,则卵细胞 a的基因型为aXB,d、e精子的基因组成为aY,则b、c中含有X染色体,精子基因组成为AXb,a卵细胞与b精子受精,则发育出的17个体的基因型是AaXBXb;若 17 个体与一个双亲正常,但兄弟姐妹中有甲病患者的正常人结婚,正常人的基因型应为AAXbY或AaXbY,后代所生男孩患甲病的概率为2/3×1/4=1/6,患乙病的概率为1/2,则不患病的概率为1/2×(1-1/6)=5/12。
(5)近亲带有相同隐性遗传致病基因的可能性较大,近亲结婚所生的孩子患有隐性遗传病的机率大,中国婚姻法规定 “直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚”,主要是为了降低隐性遗传病的发病率。旁系血亲是指非直系血亲,而在血缘上和自己同出一源的亲属,该系谱图中,属于Ⅱ6 个体的旁系血亲有Ⅱ7、Ⅱ8、Ⅲ13、Ⅲ14。
【分析】 遗传系谱问题中遗传病性质的判断:(1)根据特征系谱直接判断:若双亲正常,女儿患病,则一定为常染色体隐性遗传病;若双亲患病,女儿正常,则一定为常染色体显性遗传病。(2)用反证法排除:可根据亲代、子代特征,用反证法确定某种遗传病的遗传方式。
22.(2022高三上·苏州期中)糖尿病的特征之一是患者的血糖长期高于标准值,其形成有两个主要原因,一是胰脏无法生产足够的胰岛素,二是细胞对胰岛素不敏感。胰岛素的分泌及作用机制分别如图 1、图 2 所示,图中字母 A 表示物质,编号①②表示生理过程。请据图分析回答:
(1)GLUT2 与 GLUT4 均为葡萄糖转运蛋白,葡萄糖通过 GLUT2 进入 细胞,直接参与GLUT2 合成的膜性细胞器有 。
(2)图 1 中物质 A 表示 ,ATP 敏感 K+通道在 ATP/ADP 比例 时会关闭,导致膜电位发生的变化是 ,导致Ca2+通道开放,进入细胞内引起的效应①是 。
(3)当胰岛素与靶细胞膜上的受体结合后,通过信号传导引起一系列的变化,导致 , 促进葡萄糖进入细胞,产生了“相应效应②”有 。
(4)用电刺激下丘脑的外侧核或副交感神经,即使摘除胰岛的动物,肝糖原合成酶活性也能增强,肝糖原的合成仍能增加,这种调节方式实现调节血糖的途径最可能是 。
(5)糖尿病患者往往会出现“三多一少”的症状,其中多尿的形成原因是 。
【答案】(1)胰岛B;内质网、高尔基体、线粒体
(2)丙酮酸;升高;由外正内负变为外负内正;刺激胰岛素储存囊泡(含有胰岛素的囊泡)与细胞膜融合,将胰岛素分泌至细胞外
(3)(含有 GLUT4的囊泡与细胞膜融合) 靶细胞膜上的 GLUT4 数目增加;合成糖原、氧化分解、转化为非糖物质
(4)神经系统通过影响血糖代谢中关键酶的活性(,达到调节血糖浓度的作用。)
(5)糖尿病患者由于血糖过高,导致原尿中的葡萄糖不能完全被重吸收,原尿渗透压增加,使水分重吸收减少,引起多尿现象。
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,葡萄糖通过 GLUT2 进入胰岛B细胞,GLUT2 的本质是蛋白质,直接参与GLUT2 合成的膜性细胞器有内质网、高尔基体(线粒体)。
(2)葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸,丙酮酸在线粒体中被利用。使细胞内的ATP/ADP 比率升高,导致细胞膜中的ATP敏感型钾离子通道关闭,使细胞膜内的电位升高,激活电压依赖性的钙离子通道,导致钙离子内流增加,触发胰岛素储存囊泡(含有胰岛素的囊泡)与细胞膜融合,将胰岛素分泌至细胞外。
(3)当胰岛素与靶细胞膜上的受体结合后,通过信号传导引起一系列的变化,导致靶细胞膜上的 GLUT4 数目增加,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。
(4)当血糖浓度升高时,血糖也会引起下丘脑的某区域的兴奋,故用电刺激下丘脑的外侧核或副交感神经,即使摘除胰岛的动物,肝糖原合成酶活性也能增强,这种调节方式属于神经调节,神经系统通过影响血糖代谢中关键酶的活性,达到调节血糖浓度的作用。
(5)糖尿病患者多尿的形成原因是糖尿病患者由于血糖过高,导致原尿中的葡萄糖不能完全被重吸收,原尿渗透压增加,使水分重吸收减少,引起多尿现象。
【分析】血糖平衡调节:
①当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。
②当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
23.(2022高三上·苏州期中)池塘水中生活着多种浮游动植物,其中大型溞是常见杂食性浮游动物,具有较强的摄食能力,可用于控制水体中藻类的过度增长。为探究大型溞对藻类的影响,某实验室进行了以下相关实验。请据图分析回答:
(1)多次采集池塘水,混匀后分别装入 塑料桶中,并将塑料桶随机分成 5 组(C0~C4组)。向桶中加入大型溞,使其密度依次为 0 只/L、5 只/L、15 只/L、25 只/L、50 只/L。将水桶置于适宜光照下,每三天计数一次,统计每组水样中藻类植物细胞密度,实验结果如图 1。
①实验水样中的所有生物可看作微型 ,输入其中的总能量是 。
②第 4 天到第 7 天期间,C0、C1、C2组藻类植物细胞数量下降的原因可能有 。
③研究小组将藻类细胞样液稀释 100 倍,采用血细胞计数板(规格为 1mm×1 mm×0.1 mm)计数,观察到的计数室中藻类细胞分布如下图所示,培养液中藻类细胞的密度是 。
(2)研究者还统计了各组水体中小型浮游动物的密度变 化,结果如图 2 所示。大型溞与小型浮游动物的种间关系是 。据此分析图 1 中C4组对藻类抑制效果反而不如 C3组的原因是 。
(3)由上述实验可知,池塘中投放大型溞可用于 ,但需考虑大型溞的投放 等问题。
【答案】(1)透明;群落;水样中的生产者(主要为藻类植物)固定的太阳能;水体无机盐得不到及时补充、有害代谢产物积累、浮游动物摄食量大于藻类增殖量等;6×108个/mL
(2)捕食与竞争;大型溞密度过大,抑制小型浮游动物的生长,从而使某些藻类得以繁殖
(3)防止藻类过度生长(防治因水体富营养化造成的藻类爆发);密度
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】(1)该水样中的藻类植物(浮游植物)进行光合作用需要光照,因此需要将透明塑料桶置于适宜光照下。①水样中所有的生物包括了动物、植物和微生物,构成了生物群落,故实验水样中的所有生物可看作微型。输入该生态系统的总能量是水样中的生产者(主要为藻类植物)固定的太阳能;②据图分析可知,第4天到第7天期间,C0、Cl、C2组藻类植物细胞数量都表现为不断的下降,可能的原因有:水体无机盐得不到及时补充、有害代谢产物积累、浮游动物摄食量大于藻类增殖量等;③血细胞计数板规格为1mm×1mm×0.1mm,采用五点取样法,取四角和最中间的5个中方格计数,统计数据时采取“数上不数下,数左不数右”的原则统计压线个体,平均每个中方格内有24个藻类细胞,计数区有25个中方格,共计有藻类细胞24×25=600个,计数区体积为1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=0.1×10-3 mL,换算成1mL,则有藻类细胞600×104个,再乘以稀释倍数100,故培养液中藻类细胞的密度为6×108个。
(2)大型溞与小型浮游动物都以藻类为食,且大型溞也以小型浮游动物为食,因此两种之间存在捕食与竞争关系。C4组对藻类抑制效果反而不如C3组的原因可能是大型溞密度过大,抑制小型浮游动物的生长,从而使某些藻类得以繁殖。
(3)根据以上分析可知,饲养大型溞可用于防止藻类过度生长或防治因水体富营养化(N、P污染)造成的藻类暴发,但需考虑大型溞的投放密度等问题。
【分析】 群落是指一个地域的所有生物;流经一个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量;藻类植物的数量可以从自身和天敌等两方面考虑;根据图2信息可知,大型溞的增加,导致小型浮游动物的数量减少,推知二者之间存在捕食关系,同时根据题干可知,大型溞是常见杂食浮游动物,说明溞还以浮游植物为食,因此大型溞与小型浮游动物的种间关系是捕食和竞争;
根据图2可知,C4组的小型浮游动物数量少,会导致浮游植物繁殖快,因此适当的投放大型溞能抑制藻类过度生长。
24.(2022高三上·苏州期中)脑心肌炎病毒(EMCV,其 RNA 结构如图 1)是引起人脑炎和心肌炎的病原体。为研制疫苗,科研人员按下图流程培育转基因酵母菌,来生产 EMCV 的衣壳蛋白 VP1。其中受体酵母菌是组氨酸合成缺陷型,HIS4 基因表达的酶催化组氨酸的合成,G418 是一种抗生素。请回答下列问题:
图 1-EMCV 的 RNA 结构
(1)壳蛋白 VP1 的合成基因(目的基因)是将 EMCV 的 RNA 经过 合成 DNA, 该过程与 DNA 复制相比,其特有的碱基配对方式为 。
(2)目的基因用 PCR 进行扩增,结合图 1 分析,应选用 设计引物并扩增,扩增的产物转移到另一试管中进行第二阶段反应,不在同一试管完成的主要原因是 。
(3)直接 PCR 是一种不经核酸提取而直接使用动物或植物组织等直接进行扩增的 PCR 技术。下列叙述正确的有 。
ATaq 酶与模板 DNA 上的复制原点结合,启动 PCR 过程
B、该方法无须进行繁琐的标本
DNA 提纯的预处理
C、该方法变性温度为生物体内的最适温度
D、该方法扩增原核生物 DNA
的效果可能优于真核生物
下图是直接 PCR 和常规 PCR 的电泳图,泳道 1 最可能是 PCR结果。
(4)构建重组质粒:将 NotI 切开的载体与添加同源序列的 VP1 混合,用特定的 DNA 酶处理形成质粒--VP1 结合体(质粒 2)并导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的 酶等完成质粒的环化。过程③将质粒 2 导入大肠杆菌除前述目的,还能实现 。
(5)线性 DNA 整合到酵母细胞染色体 DNA 时,可能是单拷贝整合,也可能是多拷贝整合。过程⑦先将酵母菌培养在缺乏 的培养基中,筛选获得导入目的基因的酵母菌;然后将筛选出的酵母菌接种于含
2mg·L-1G418 的培养基中进行培养,选择生长良好的酵母菌再转接到含 4mg·L-1G418 的培养基中继续培养,其目的是 。
(6)研究人员用兔抗 EMCV 血清与酵母细胞生产的 VP1 蛋白进行抗原—抗体免疫反应试验,其目的是 。
【答案】(1)逆转录;U=A
(2)已知序列3和4;防止引物配对特异性不强造成的非特异性扩增的污染
(3)BD;直接
(4)DNA聚合酶、DNA连接;让其在大肠杆菌中复制
(5)组氨酸;筛选出目的基因多拷贝整合的酵母菌
(6)检测酵母细胞生产的VP1与EMCV的VP1的抗原性(结构)是否一致
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)脑心肌炎病毒(EMCV)是 RNA病毒,若将壳蛋白 VP1 的合成基因(目的基因)与载体结合,需要通过逆转录合成DNA。该过程与 DNA 复制相比,其特有的碱基配对方式为U=A。
(2)需要在目的基因亮度设计引物,结合图 1 分析,已知序列1和2同时还存在于位置序列两端所以目的基因用 PCR 进行扩增,应选用已知序列3和4设计引物并扩增。为了防止引物配对特异性不强造成的非特异性扩增的污染,扩增的产物转移到另一试管中进行第二阶段反应。
(3)A、Taq 酶与模板 DNA 结合的引物是上启动PCR过程,A错误;
B、该方法不需要进行繁琐的标本DNA提纯的预处理,B正确;
C、该方法变性温度为90℃以上,不是生物体内的最适温度,C错误;
D、由于真核生物的DNA位于细胞核,原核生物的DNA位于细胞质中的拟核,所以该方法扩增原核生物 DNA 的效果可能优于真核生物,D正确。
故答案为:BD。
由于常规PCR的模板DNA比较纯,直接PCR的模板DNA不纯,所以直接PCR的结果条带不如常规PCR的结果,所以泳道1最可能是直接PCR的结果。
(4)通过利用大肠杆菌中的DNA聚合酶、DNA连接酶将质粒环化。过程③是导入受体细胞,目的是可以让其在大肠杆菌中复制,增加目的基因的数量。
(5)由于受体酵母菌是组氨酸合成缺陷型,HIS4 基因表达的酶催化组氨酸的合成,G418 是一种抗生素。所以若酵母菌导入目的基因则可在缺乏组氨酸的培养基中生长,所以先将酵母菌培养在缺乏组氨酸的培养基中,筛选获得导入目的基因的酵母菌。表达载体中含有G418 抗生素抗性基因,所以然后将筛选出的酵母菌接种于含 2mg·L-1G418 的培养基中进行培养,选择生长良好的酵母菌再转接到含 4mg·L-1G418 的培养基中继续培养,进行筛选出目的基因多拷贝整合的酵母菌。
(6)根据抗原抗体特异性结合的特性,在检测酵母细胞生产的VP1与EMCV的VP1的抗原性(结构)是否一致时,可用兔抗 EMCV 血清与酵母细胞生产的 VP1 蛋白进行抗原—抗体免疫反应试验。
【分析】 1、PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,所利用的原理为DNA分子的复制,因此PCR技术一般用于基因扩增。
2、PCR技术:①概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;②原理:DNA复制;③条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);④方式:以指数的方式扩增,即约2n;⑤过程:高温变性、低温复性、中温延伸。
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