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安徽省六校教育研究会2022-2023学年高三下学期入学素质测试理综生物试题
一、单选题
1.(2023高三下·安徽开学考)下列有关各种细胞及其损伤的细胞结构的说法,正确的是( )
选项 细胞种类 损伤结构 说明
A 唾液腺细胞 线粒体 蛋白质的合成和加工及运输过程无法进行
B 叶肉细胞 细胞膜受体 细胞间的信息交流无法完成
C 树突状细胞 溶酶体 可能会导致衰老和损伤的细胞器在细胞内积累
D 根尖分生区细胞 中心体 细胞无法形成纺锤体而使细胞分裂受影响
A.A B.B C.C D.D
2.(2023高三下·安徽开学考)CLAC通道参与细胞内质网中Ca2+浓度平衡调节,当内质网中Ca2+浓度过高时可以被TMCO1(内质网跨膜蛋白)感知,并使该通道打开将内质网中过多的Ca2+排出。Ca2+浓度恢复到正常水平时,该通道关闭。现将小鼠的TMCQ1基因敲除,其表现出痴呆、倾面、胸畸等病理特征。下列说法错误的是( )
A.内质网中的Ca2+可作为信号分子调节Ca2+通道蛋白的活性
B.Ca2+通过CLAC通道排出时,不需要与CLAC蛋白结合
C.Ca2+进出内质网都通过TMCO1形成的Ca2+通道,且不需要消耗能量
D.内质网钙浓度过高是患者痴呆、颅面和胸畸形的主要原因
3.(2023高三下·安徽开学考)中风,也叫脑卒中,起因一般是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失,一般发病快,病死率高。近期,科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展,中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述正确的是( )
A.神经干细胞和神经细胞中基因组成不同,基因表达情况不同
B.神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了分裂和分化
C.神经细胞在细胞周期中的分裂间期要进行DNA的复制
D.神经干细胞能合成多种mRNA,表明细胞已经发生分化
4.(2023高三下·安徽开学考)CpG岛是基因的启动子处富含GC的区域,在高等动物细胞的基因表达过程中,能在CpG岛产生如图所示的R-loop结构,细胞内存在RNA酶H可阻止R-loop的积累和持久存在。下列有关说法错误的是( )
A.R-loop结构中的嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
B.R-loop结构会降低DNA分子的稳定性,RNA酶H起有助于维持细胞中基因结构的稳定性
C.若R-loop结构中DNA单链含4000个碱基,其中A和T占该链碱基总数的30%,则该R-loop结构中的碱基G和C共有8400个
D.当DNA复制和基因转录同向进行时,R-loop结构会阻止DNA复制
5.(2023高三下·安徽开学考)下列关于科学的研究方法,说法错误的是( )
A.研究动物细胞融合,利用了荧光标记法
B.研究分泌蛋白的合成与分泌,利用了放射性同位素标记法
C.萨顿利用假说-演绎法提出“基因位于染色体上”
D.证明DNA的半保留复制,利用了密度梯度离心法和同位素标记技术
6.(2023高三下·安徽开学考)下列关于静息电位和动作电位的叙述不正确的是( )
A.神经元细胞膜内外Na+、K+的不均匀分布是静息电位和动作电位形成的基础
B.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
C.动作电位的产生是由于细胞膜对Na+的通透性增加导致的
D.在形成动作电位时,神经纤维内K+/Na+的比值增大
二、综合题
7.(2023高三下·安徽开学考)如图一表示植物光反应过程,图二表示甲、乙、丙三种植物光合作用暗反应过程,请回答下列问题:
(1)分析图一中电子传递的整个过程可知,最初提供电子的物质和最终接受电子的物质分别为 ,发生的能量转化为 。合成ATP依赖于类囊体膜两侧H+浓度差,从图中看使膜两侧H+浓度差增加的过程有 。
(2)图二甲植物在光照强烈的正午,叶片气孔开度减小会导致叶肉细胞间的CO2浓度降低抑制光合作用,又称植物的“午休现象”。而乙植物几乎没有午休现象,从乙的CO2固定途径分析,可能的原因是 。丙植物在炎热环境中,晚上气孔开放吸收CO2,白天气孔关闭。据此,图二中的甲乙丙三植物与图三中ABC三植物的对应关系为 。
(3)RuBP羧化酶还是一种催化C5加氧反应的酶,当CO2/O2降低时,C5和O2反应增强,C5和CO2反应减弱,PEP羧化酶对CO2亲和力远远大于RuBP羧化酶,图二中乙植物的C4酸能定向地由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并产生CO2,请推测在干旱环境中,乙植物生长比甲植物更好的原因是 。
8.(2023高三下·安徽开学考)感染新冠病毒一个典型的症状是发烧且伴全身疼痛。人体在发热时,身体会通过自身生理性的调节,释放一种叫做前列腺素的物质,许多实验结果证明,前列腺素E2与发热的关系密切相关。请回答下列问题:
(1)研究发现,前列腺素是非常重要的炎性介质和致痛物质,可激活外周痛觉感受器产生疼痛信号,并将疼痛信号传递给 ,从而使人产生疼痛感。
(2)前列腺素E2作用于体温调节中枢下丘脑,通过复杂的细胞信号转导引起体温调节中枢调定点上移,最终导致发热。布洛芬等药物可以起到退烧的作用,根据题目有关前列腺素的信息,试推测布洛芬能够退烧的可能原因是 (答一点即可)。
(3)新冠病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)能识别靶细胞膜上特定受体-血管紧张素转换酶Ⅱ(ACE2),并与之结合通过胞吞等途径进入宿主细胞。科学家研究发现新冠病毒可以通过鼻腔甚至于飞沫接触途径感染眼睛,原因是 。
(4)某些人在感染新冠后无法恢复嗅觉,科学家的研究显示这与患者免疫系统对嗅觉神经细胞的持续免疫攻击以及这些细胞数量的相关下降有关,这说明在患者的鼻腔中发生了类似于病过程。新冠病毒侵入人体细胞后,劫持了宿主细胞一种名为GSK3β的酶,该酶催化病毒N蛋白的磷酸化修饰对于病毒包装并组装新的病毒颗粒极为重要。研究人员筛选出了一种化合物,在早期有望阻止一系列新冠病毒的感染,推测该化合物的作用机理是 。
9.(2023高三下·安徽开学考)紫茎泽兰是外来入侵植物,给许多地区造成了严重的经济和生态损失,研究者对紫茎泽兰入侵区进行了相关调查和研究。请回答下列问题:
(1)研究者通常采用 法对紫茎泽兰种群密度进行调查,选取样方时应注意的主要事项有 (至少答出2点)。
(2)外来物种入侵往往会造成当地生态破坏严重,可根据不同生物种间关系寻找适宜的本地植物对入侵地进行生态修复,野外调查发现在紫茎泽兰(Z)入侵区域常有南酸枣(N)、假地豆(J)和狗尾草(G)等本地植物存在。为探究外来入侵紫茎泽兰(Z)与本地植物的相互影响,研究人员将紫茎泽兰(Z)分别与3种本地植物进行单种和混种处理,一段时间后测定各组植物的生物量,实验结果如图所示。据图分析,3种本地植物中,具有潜力的植物是 ,理由是 。
(3)民间艺人为紫茎泽兰找到了新用途,紫茎泽兰可用来扎染布料,颜色鲜艳、不易褪色,这体现了生物多样性的 价值。另外,紫茎泽兰有一种特殊的气味,用它染出的布料有驱除蚊虫的功效,这是利用生态系统的 功能,对有害动物进行生物防治。
10.(2023高三下·安徽开学考)鸟类的性别决定方式为ZW型。某种鸟的羽毛颜色由三种位于Z染色体上的基因控制(如图所示),D+控制灰红色,D控制蓝色,d控制巧克力色,D+对D和d为显性,D对d为显性。在不考虑基因突变的情况下,回答下了问题
(1)如果控制该性状的基因仅位于Z染色体上,在种群中有 种基因型;如果位于zw的同源区段,则雌性个体中有有 种基因型。
(2)现有该鸟纯合的巧克力色和蓝色两个品系,设计一个杂交组合,根据子代的情况,推断控制该性状的基因所在的片段。写出预期的结果与结论
①如果子代 ,则这对基因位于Ⅰ片段上;
②如果子代 ,则这对基因位于Ⅱ1片段上。
11.(2023高三下·安徽开学考)有种被称为“黑寡妇”的蜘蛛吐出的丝比已知的任何蛛丝的强度都高,用这种蜘蛛丝织成的布比制造防弹背心所用的纤维的强度还高得多。科学家们把“黑寡妇”蜘蛛体内产生的蜘蛛丝蛋白的基因,巧妙地移植到山羊受精卵的细胞核内,培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器,并用相应的技术获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白,科学家给这种物质取名叫“生物钢”。其过程如下,请回答下列问题:
(1)通过过程①获得的蜘蛛丝蛋白基因可以利用 技术进行大量的扩增,扩增时需要设计相应的引物,引物设计的依据是 。
(2)过程②科学家通过 方法将蜘蛛丝蛋白基因导入山羊的受精卵中,并需要筛选性染色体组成为 的受精卵进行培养,过程④还必须经过早期胚胎培养、 等胚胎工程的技术手段,进而培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器。
(3)基因工程操作的的核心步骤是 ,其目的是 ,并且可以遗传给下一代。为此,需要在蜘蛛丝蛋白基因的上游加上启动子,对该启动子的要求是 。
(4)转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”坚韧程度极强,可替代高强度包装塑料和商业用渔网,请从环境保护的角度考虑其优点是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、唾液腺细胞的线粒体受损,细胞能量供应减少会影响蛋白质等大分子物质的合成和加工及运输过程,但细胞可以通过无氧呼吸供应能量,不会导致上述过程无法进行,A错误;
B、高等成熟植物的叶肉细胞膜受体受损,其细胞可以还可以通过胞间连丝完成细胞间的信息交流,B错误;
C、溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或细菌,若溶酶体受损,则可能会导致衰老和损伤的细胞器在细胞内积累,C正确;
D、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,根尖分生区细胞无中心体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
3、溶酶体:(1)形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水解;(2)作用:能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
4、中心体存在于动物或某些低等植物细胞中,其作用是与细胞的有丝分裂有关。
2.【答案】C
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A.当内质网中Ca2+浓度过高时可以被TMCO1(内质网跨膜蛋白)感知,并使CLAC通道打开,说明Ca2+浓作为信号分子调节Ca2+通道蛋白的活性,A正确。
B.CLAC通道是通道蛋白而不是受体蛋白,Ca2+通过时,不需要与其结合,B正确。
C.Ca2+进出内质网都通过CLAC通道,而不是TMCO1,C错误。
D.由题意可知,TMCQ1基因敲除,影响到对Ca2+的感知,导致内质网的钙浓度过高,表现出痴呆、颅面和胸畸形的症状,D正确。
故答案为:C。
【分析】当内质网中 Ca2+浓度 过高时可以被 TMCO1(内质网跨膜蛋白)感知 ,并使 CLAC通道打开,说明 Ca2+作为信号分子调节 Ca2+浓度通道蛋白的活性。
3.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A.神经干细胞和神经细胞中基因组成相同,A错误。
B.神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了分裂和分化,B正确。
C.神经细胞是成熟的体细胞,没有细胞周期,C错误。
D.未分化的细胞也能产生多种mRNA,神经干细胞能合成多种mRNA,不能表明细胞分化,D错误。
故答案为:B。
【分析】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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
4.【答案】A
【知识点】DNA与RNA的异同;DNA分子的结构;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、R-loop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段,其中双链DNA中的嘌呤碱基总数一定等于嘧啶碱基总数,但单链RNA中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等,因此R-loop结构中嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数,A错误;
B、R-loop是细胞内的一种特殊的三链核酸结构,RNA酶H作用于R-loop,阻止了它们的积累和持久存在,说明RNA酶H可以水解异常的RNA,维护基因组稳定,B正确;
C、R-loop结构包含两条DNA单链和一条mRNA单链,因此基本组成单位是脱氧核苷酸和核糖核苷酸。由于该结构中DNA单链含有4000个碱基,其中A和T占该链碱基总数的30%,则C和G含有70%,因此一条DNA单链上C和G的总和为2800个,由于碱基的互补配对原则,另一条DNA单链和mRNA单链上也分别有C和G碱基2800个,所以该结构G和C共有2800×3=8400个,C正确;
D、R-loop结构的出现会影响基因的转录和稳定性,当DNA复制和基因转录同向进行时,R环还会阻止DNA复制,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所 结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
2、DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
3、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)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
5.【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞器之间的协调配合;DNA分子的复制;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、研究动物细胞融合,分别用荧光蛋白标记不同的细胞,A正确;
B、同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律,研究分泌蛋白的合成与分泌,利用了放射性同位素标记法,B正确;
C、萨顿利用类比推理法,而不是假说-演绎法,C错误;
D、证明DNA的半保留复制,利用了密度梯度离心法分离不同的DNA链,用同位素标记形成不同的DNA链,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、研究人鼠细胞融合来证明细胞膜具有一定的流动性实验中,用到了荧光蛋白标记法。
2、同位素标记法在生物学中的应用:(1)噬菌体侵染大肠杆菌实验;(2)分泌蛋白的合成与运输;(3)DNA分子半保留复制方式的验证;(4)探究光合作用中物质变化及转移的实验。
3、萨顿利用类比推理法提出“基因位于染色体上”。
6.【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、神经元细胞膜外Na﹢高,形成动作电位时顺浓度梯度内流。膜内K﹢高,形成静息电位时顺浓度梯度外流,A正确;
B、神经细胞兴奋后恢复为静息状态,需要Na﹢-K﹢泵工作,消耗ATP,B正确;
C、动作电位的产生是Na﹢通道打开内流所致,C正确;
D、在形成动作电位时,Na﹢通道打开内流,神经纤维内K﹢/Na﹢的比值减小,D错误。
故答案为:D。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
7.【答案】(1)H2O和NADP+;光能转化为活跃的ATP中化学能;H2O的分解、合成NADPH消耗H+和H+通过PQ跨膜运输
(2)乙植物会先通过PEP羧化酶把二氧化碳储存起来形成C4,气孔关闭时,C4分解产生二氧化碳,用于光合作用,所以气孔关闭对乙植物影响不大;甲-B 乙-C 丙-A
(3)干旱环境下,气孔部分关闭,胞间CO2含量较少,叶肉细胞中PEP羧化酶对CO2亲和力远远大于RuBP羧化酶,乙植物产生大量C4酸,乙植物的C4酸能定向地由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并产生CO2,使维管束鞘细胞的CO2与O2的比率提高,改变了RuBP羧化酶的作用方向,B植物暗反应更大,光合作用就更大,故能生长更好
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)由图一中电子传递的整个过可以知道,水光解后产生氧气、H+和e-,最初提供电子的物质为H2O,H+和e-将NADP+还原为能源物质。此过程由光能转化为化学能。由图可知,H2O的分解、合成NADPH消耗H+和H+通过PQ跨膜运输均可使膜两侧H+浓度差增加。
(2)光照强烈的正午,叶片气孔开度减小会导致叶肉细胞间的CO2浓度降低抑制光合作用,又称植物的“午休现象”。乙植物却几乎没有午休现象,据图分析可知,可能的原因是乙植物会先通过B途径把二氧化碳储存起来形成C4,气孔关闭时,C4分解产生二氧化碳,用于光合作用,所以气孔关闭对乙植物影响不大。
图三中植物C没有午休现象,对应图二的乙植物;图三中植物B有午休现象,对应图二的甲植物。图三中植物A,0-6点和20-24点吸收CO2,对应图二的丙植物
(3)干旱环境下,气孔部分关闭,胞间CO2含量较少,叶肉细胞中PEP羧化酶对CO2亲和力远远大于RuBP羧化酶,乙植物产生大量C4酸,乙植物的C4酸能定向地由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并产生CO2,使维管束鞘细胞的CO2与O2的比率提高,改变了RuBP羧化酶的作用方向,B植物暗反应更大,光合作用就更大,故能生长更好
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
8.【答案】(1)大脑皮层
(2)布洛芬能够抑制前列腺素E2的合成(或答“布洛芬能够抑制前列腺素E2与受体的结合”)
(3)眼睛细胞中也存在刺突蛋白(S蛋白)的特定受体血管紧张素转换酶Ⅱ(ACE2)
(4)该化合物可有效抑制GSK3β的活性
【知识点】反射弧各部分组成及功能;体温平衡调节;细胞免疫
【解析】【解答】(1)人体的感觉是在大脑皮层产生的,前列腺素是非常重要的炎性介质和致痛物质,可激活外周痛觉感受器产生疼痛信号,并将疼痛信号传递给大脑皮层,从而使人产生疼痛感。
(2)前列腺素E2作用于体温调节中枢下丘脑,通过复杂的细胞信号转导引起体温调节中枢调定点上移,最终导致发热。布洛芬能够抑制前列腺素E2的合成(或答“布洛芬能够抑制前列腺素E2与受体的结合”)。阻断了信号的转导。
(3)新冠病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)能识别靶细胞膜上特定受体-血管紧张素转换酶Ⅱ(ACE2),并与之结合通过胞吞等途径进入宿主细胞,新冠病毒可以通过鼻腔甚至于飞沫接触途径感染眼睛,原因是眼睛细胞中也存在刺突蛋白(S蛋白)的特定受体血管紧张素转换酶Ⅱ(ACE2)。
(4)新冠病毒可劫持了宿主细胞一种名为GSK3β的酶,该酶催化病毒N蛋白的磷酸化修饰对于病毒包装并组装新的病毒颗粒极为重要。若要阻止一系列新冠病毒的感染,可抑制GSK3β的活性,所以该化合物可有效抑制GSK3β的活性。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
2、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经—体液调节。
3、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
9.【答案】(1)样方法;随机取样、样方的大小应一致、样方的数量适宜
(2)假地豆、狗尾草(或:J、G);混种条件下,紫茎泽兰的生物量能被假地豆(J)和狗尾草(G)抑制,且假地豆(J)和狗尾草(G)的生物量受影响较小或者增长
(3)直接;信息传递
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的功能;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)紫茎泽兰是植物,所以通常采用样方法对紫茎泽兰种群密度进行调查,选取样方时应注意的主要事项有随机取样、样方的大小应一致、样方的数量适宜。
(2)由图可知,紫茎泽兰(Z)分别与假地豆(J)和狗尾草(G)混种后,紫茎泽兰(Z)的生物量降低幅度大,且假地豆(J)和狗尾草(G)的生物量受影响较小或者增长,所以3种本地植物中,具有潜力的植物是假地豆、狗尾草(或:J、G),理由是混种条件下,紫茎泽兰的生物量能被假地豆(J)和狗尾草(G)抑制,且假地豆(J)和狗尾草(G)的生物量受影响较小或者增长
(3)紫茎泽兰可用来扎染布料,颜色鲜艳、不易褪色,这体现了生物多样性的直接价值。紫茎泽兰有一种特殊的气味,用它染出的布料有驱除蚊虫的功效,这是利用生态系统的信息传递功能,对有害动物进行生物防治。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,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。
3、生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的功能。
10.【答案】(1)9;9
(2)♀蓝色×巧克力色♂;①全为蓝色 ②雄性为蓝色,雌性为巧克力色
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)基因仅位于Z染色体,种群中可以形成ZD﹢ZD﹢、 ZD﹢ZD 、 ZD﹢Zd 、 ZDZD 、 ZDZd 、 ZdZd 、 ZD﹢W、ZdW 、 ZDW 9种基因型。如果位于ZW的同源区段,种群中可以形成ZD﹢WD﹢ 、 ZD﹢WD 、ZDWD﹢ 、ZD﹢Wd 、 Zd WD+ 、ZDWD 、 ZDWd 、Zd WD 、 ZdWd 9种基因型。
(2)现有该鸟纯合的巧克力色和蓝色两个品系,♀蓝色×巧克力色♂杂交组合可判断控制该性状的基因所在的片段,如果位于Ⅱ1片段上,则亲代ZDW×ZdZd,子代为ZDZd和ZdW,即雄性为蓝色,雌性为巧克力色:如果位于Ⅰ片段上,则亲代ZDWD×ZdZd,子代为ZDZd和ZdWD,即子代全为蓝色。
【分析】1、X和Y染色体是一对形态大小不相同的同源染色体,在这一对同源染色体上的基因有三种:
(1)X和Y染色体的同源区,其上的单基因遗传病,男女患病率不一定相等;
(2)非同源区段中的X染色体特有的区域,其上的单基因遗传病,隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病,男性患病率高于女性;
(3)非同源区段的Y染色体特有的区域,其上有控制男性性别决定的基因,而且该片段上的基因控制的遗传病,患者均为男性,即伴Y遗传。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
11.【答案】(1)PCR;一段已知的蜘蛛丝蛋白基因的脱氧核苷酸序列
(2)显微注射法;XX;胚胎移植
(3)基因表达载体的构建;使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达;能使蜘蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达
(4)可以被生物降解,不会造成环境污染
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR是一项体外合成DNA的技术,过程①获得的蜘蛛丝蛋白基因可以利用PCR技术进行大量的扩增,扩增时需要设计相应的引物,引物设计的依据是一段已知的蜘蛛丝蛋白基因的脱氧核苷酸序列。
(2)过程②将目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法。科学家的目的是培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器,所以需要筛选性染色体组成为XX的受精卵进行培养,过程④还必须经过早期胚胎培养、胚胎移植等胚胎工程的技术手段,进而培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器。
(3)基因工程操作的的核心步骤是基因表达载体的构建,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达并且可以遗传给下一代,需要在蜘蛛丝蛋白基因的上游加上启动子,启动子是基因转录的起点,所以启动子能使蜘蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达。
(4)转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”的本质属于蛋白质,可以被生物降解,不会造成环境污染。
【分析】1、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)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)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)。
(5)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。
2、基因工程技术的基本步骤︰(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA—分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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安徽省六校教育研究会2022-2023学年高三下学期入学素质测试理综生物试题
一、单选题
1.(2023高三下·安徽开学考)下列有关各种细胞及其损伤的细胞结构的说法,正确的是( )
选项 细胞种类 损伤结构 说明
A 唾液腺细胞 线粒体 蛋白质的合成和加工及运输过程无法进行
B 叶肉细胞 细胞膜受体 细胞间的信息交流无法完成
C 树突状细胞 溶酶体 可能会导致衰老和损伤的细胞器在细胞内积累
D 根尖分生区细胞 中心体 细胞无法形成纺锤体而使细胞分裂受影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、唾液腺细胞的线粒体受损,细胞能量供应减少会影响蛋白质等大分子物质的合成和加工及运输过程,但细胞可以通过无氧呼吸供应能量,不会导致上述过程无法进行,A错误;
B、高等成熟植物的叶肉细胞膜受体受损,其细胞可以还可以通过胞间连丝完成细胞间的信息交流,B错误;
C、溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或细菌,若溶酶体受损,则可能会导致衰老和损伤的细胞器在细胞内积累,C正确;
D、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,根尖分生区细胞无中心体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
3、溶酶体:(1)形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水解;(2)作用:能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
4、中心体存在于动物或某些低等植物细胞中,其作用是与细胞的有丝分裂有关。
2.(2023高三下·安徽开学考)CLAC通道参与细胞内质网中Ca2+浓度平衡调节,当内质网中Ca2+浓度过高时可以被TMCO1(内质网跨膜蛋白)感知,并使该通道打开将内质网中过多的Ca2+排出。Ca2+浓度恢复到正常水平时,该通道关闭。现将小鼠的TMCQ1基因敲除,其表现出痴呆、倾面、胸畸等病理特征。下列说法错误的是( )
A.内质网中的Ca2+可作为信号分子调节Ca2+通道蛋白的活性
B.Ca2+通过CLAC通道排出时,不需要与CLAC蛋白结合
C.Ca2+进出内质网都通过TMCO1形成的Ca2+通道,且不需要消耗能量
D.内质网钙浓度过高是患者痴呆、颅面和胸畸形的主要原因
【答案】C
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A.当内质网中Ca2+浓度过高时可以被TMCO1(内质网跨膜蛋白)感知,并使CLAC通道打开,说明Ca2+浓作为信号分子调节Ca2+通道蛋白的活性,A正确。
B.CLAC通道是通道蛋白而不是受体蛋白,Ca2+通过时,不需要与其结合,B正确。
C.Ca2+进出内质网都通过CLAC通道,而不是TMCO1,C错误。
D.由题意可知,TMCQ1基因敲除,影响到对Ca2+的感知,导致内质网的钙浓度过高,表现出痴呆、颅面和胸畸形的症状,D正确。
故答案为:C。
【分析】当内质网中 Ca2+浓度 过高时可以被 TMCO1(内质网跨膜蛋白)感知 ,并使 CLAC通道打开,说明 Ca2+作为信号分子调节 Ca2+浓度通道蛋白的活性。
3.(2023高三下·安徽开学考)中风,也叫脑卒中,起因一般是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失,一般发病快,病死率高。近期,科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展,中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述正确的是( )
A.神经干细胞和神经细胞中基因组成不同,基因表达情况不同
B.神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了分裂和分化
C.神经细胞在细胞周期中的分裂间期要进行DNA的复制
D.神经干细胞能合成多种mRNA,表明细胞已经发生分化
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A.神经干细胞和神经细胞中基因组成相同,A错误。
B.神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了分裂和分化,B正确。
C.神经细胞是成熟的体细胞,没有细胞周期,C错误。
D.未分化的细胞也能产生多种mRNA,神经干细胞能合成多种mRNA,不能表明细胞分化,D错误。
故答案为:B。
【分析】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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
4.(2023高三下·安徽开学考)CpG岛是基因的启动子处富含GC的区域,在高等动物细胞的基因表达过程中,能在CpG岛产生如图所示的R-loop结构,细胞内存在RNA酶H可阻止R-loop的积累和持久存在。下列有关说法错误的是( )
A.R-loop结构中的嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
B.R-loop结构会降低DNA分子的稳定性,RNA酶H起有助于维持细胞中基因结构的稳定性
C.若R-loop结构中DNA单链含4000个碱基,其中A和T占该链碱基总数的30%,则该R-loop结构中的碱基G和C共有8400个
D.当DNA复制和基因转录同向进行时,R-loop结构会阻止DNA复制
【答案】A
【知识点】DNA与RNA的异同;DNA分子的结构;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、R-loop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段,其中双链DNA中的嘌呤碱基总数一定等于嘧啶碱基总数,但单链RNA中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等,因此R-loop结构中嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数,A错误;
B、R-loop是细胞内的一种特殊的三链核酸结构,RNA酶H作用于R-loop,阻止了它们的积累和持久存在,说明RNA酶H可以水解异常的RNA,维护基因组稳定,B正确;
C、R-loop结构包含两条DNA单链和一条mRNA单链,因此基本组成单位是脱氧核苷酸和核糖核苷酸。由于该结构中DNA单链含有4000个碱基,其中A和T占该链碱基总数的30%,则C和G含有70%,因此一条DNA单链上C和G的总和为2800个,由于碱基的互补配对原则,另一条DNA单链和mRNA单链上也分别有C和G碱基2800个,所以该结构G和C共有2800×3=8400个,C正确;
D、R-loop结构的出现会影响基因的转录和稳定性,当DNA复制和基因转录同向进行时,R环还会阻止DNA复制,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所 结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
2、DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
3、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)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
5.(2023高三下·安徽开学考)下列关于科学的研究方法,说法错误的是( )
A.研究动物细胞融合,利用了荧光标记法
B.研究分泌蛋白的合成与分泌,利用了放射性同位素标记法
C.萨顿利用假说-演绎法提出“基因位于染色体上”
D.证明DNA的半保留复制,利用了密度梯度离心法和同位素标记技术
【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞器之间的协调配合;DNA分子的复制;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、研究动物细胞融合,分别用荧光蛋白标记不同的细胞,A正确;
B、同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律,研究分泌蛋白的合成与分泌,利用了放射性同位素标记法,B正确;
C、萨顿利用类比推理法,而不是假说-演绎法,C错误;
D、证明DNA的半保留复制,利用了密度梯度离心法分离不同的DNA链,用同位素标记形成不同的DNA链,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、研究人鼠细胞融合来证明细胞膜具有一定的流动性实验中,用到了荧光蛋白标记法。
2、同位素标记法在生物学中的应用:(1)噬菌体侵染大肠杆菌实验;(2)分泌蛋白的合成与运输;(3)DNA分子半保留复制方式的验证;(4)探究光合作用中物质变化及转移的实验。
3、萨顿利用类比推理法提出“基因位于染色体上”。
6.(2023高三下·安徽开学考)下列关于静息电位和动作电位的叙述不正确的是( )
A.神经元细胞膜内外Na+、K+的不均匀分布是静息电位和动作电位形成的基础
B.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
C.动作电位的产生是由于细胞膜对Na+的通透性增加导致的
D.在形成动作电位时,神经纤维内K+/Na+的比值增大
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、神经元细胞膜外Na﹢高,形成动作电位时顺浓度梯度内流。膜内K﹢高,形成静息电位时顺浓度梯度外流,A正确;
B、神经细胞兴奋后恢复为静息状态,需要Na﹢-K﹢泵工作,消耗ATP,B正确;
C、动作电位的产生是Na﹢通道打开内流所致,C正确;
D、在形成动作电位时,Na﹢通道打开内流,神经纤维内K﹢/Na﹢的比值减小,D错误。
故答案为:D。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
二、综合题
7.(2023高三下·安徽开学考)如图一表示植物光反应过程,图二表示甲、乙、丙三种植物光合作用暗反应过程,请回答下列问题:
(1)分析图一中电子传递的整个过程可知,最初提供电子的物质和最终接受电子的物质分别为 ,发生的能量转化为 。合成ATP依赖于类囊体膜两侧H+浓度差,从图中看使膜两侧H+浓度差增加的过程有 。
(2)图二甲植物在光照强烈的正午,叶片气孔开度减小会导致叶肉细胞间的CO2浓度降低抑制光合作用,又称植物的“午休现象”。而乙植物几乎没有午休现象,从乙的CO2固定途径分析,可能的原因是 。丙植物在炎热环境中,晚上气孔开放吸收CO2,白天气孔关闭。据此,图二中的甲乙丙三植物与图三中ABC三植物的对应关系为 。
(3)RuBP羧化酶还是一种催化C5加氧反应的酶,当CO2/O2降低时,C5和O2反应增强,C5和CO2反应减弱,PEP羧化酶对CO2亲和力远远大于RuBP羧化酶,图二中乙植物的C4酸能定向地由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并产生CO2,请推测在干旱环境中,乙植物生长比甲植物更好的原因是 。
【答案】(1)H2O和NADP+;光能转化为活跃的ATP中化学能;H2O的分解、合成NADPH消耗H+和H+通过PQ跨膜运输
(2)乙植物会先通过PEP羧化酶把二氧化碳储存起来形成C4,气孔关闭时,C4分解产生二氧化碳,用于光合作用,所以气孔关闭对乙植物影响不大;甲-B 乙-C 丙-A
(3)干旱环境下,气孔部分关闭,胞间CO2含量较少,叶肉细胞中PEP羧化酶对CO2亲和力远远大于RuBP羧化酶,乙植物产生大量C4酸,乙植物的C4酸能定向地由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并产生CO2,使维管束鞘细胞的CO2与O2的比率提高,改变了RuBP羧化酶的作用方向,B植物暗反应更大,光合作用就更大,故能生长更好
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)由图一中电子传递的整个过可以知道,水光解后产生氧气、H+和e-,最初提供电子的物质为H2O,H+和e-将NADP+还原为能源物质。此过程由光能转化为化学能。由图可知,H2O的分解、合成NADPH消耗H+和H+通过PQ跨膜运输均可使膜两侧H+浓度差增加。
(2)光照强烈的正午,叶片气孔开度减小会导致叶肉细胞间的CO2浓度降低抑制光合作用,又称植物的“午休现象”。乙植物却几乎没有午休现象,据图分析可知,可能的原因是乙植物会先通过B途径把二氧化碳储存起来形成C4,气孔关闭时,C4分解产生二氧化碳,用于光合作用,所以气孔关闭对乙植物影响不大。
图三中植物C没有午休现象,对应图二的乙植物;图三中植物B有午休现象,对应图二的甲植物。图三中植物A,0-6点和20-24点吸收CO2,对应图二的丙植物
(3)干旱环境下,气孔部分关闭,胞间CO2含量较少,叶肉细胞中PEP羧化酶对CO2亲和力远远大于RuBP羧化酶,乙植物产生大量C4酸,乙植物的C4酸能定向地由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并产生CO2,使维管束鞘细胞的CO2与O2的比率提高,改变了RuBP羧化酶的作用方向,B植物暗反应更大,光合作用就更大,故能生长更好
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
8.(2023高三下·安徽开学考)感染新冠病毒一个典型的症状是发烧且伴全身疼痛。人体在发热时,身体会通过自身生理性的调节,释放一种叫做前列腺素的物质,许多实验结果证明,前列腺素E2与发热的关系密切相关。请回答下列问题:
(1)研究发现,前列腺素是非常重要的炎性介质和致痛物质,可激活外周痛觉感受器产生疼痛信号,并将疼痛信号传递给 ,从而使人产生疼痛感。
(2)前列腺素E2作用于体温调节中枢下丘脑,通过复杂的细胞信号转导引起体温调节中枢调定点上移,最终导致发热。布洛芬等药物可以起到退烧的作用,根据题目有关前列腺素的信息,试推测布洛芬能够退烧的可能原因是 (答一点即可)。
(3)新冠病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)能识别靶细胞膜上特定受体-血管紧张素转换酶Ⅱ(ACE2),并与之结合通过胞吞等途径进入宿主细胞。科学家研究发现新冠病毒可以通过鼻腔甚至于飞沫接触途径感染眼睛,原因是 。
(4)某些人在感染新冠后无法恢复嗅觉,科学家的研究显示这与患者免疫系统对嗅觉神经细胞的持续免疫攻击以及这些细胞数量的相关下降有关,这说明在患者的鼻腔中发生了类似于病过程。新冠病毒侵入人体细胞后,劫持了宿主细胞一种名为GSK3β的酶,该酶催化病毒N蛋白的磷酸化修饰对于病毒包装并组装新的病毒颗粒极为重要。研究人员筛选出了一种化合物,在早期有望阻止一系列新冠病毒的感染,推测该化合物的作用机理是 。
【答案】(1)大脑皮层
(2)布洛芬能够抑制前列腺素E2的合成(或答“布洛芬能够抑制前列腺素E2与受体的结合”)
(3)眼睛细胞中也存在刺突蛋白(S蛋白)的特定受体血管紧张素转换酶Ⅱ(ACE2)
(4)该化合物可有效抑制GSK3β的活性
【知识点】反射弧各部分组成及功能;体温平衡调节;细胞免疫
【解析】【解答】(1)人体的感觉是在大脑皮层产生的,前列腺素是非常重要的炎性介质和致痛物质,可激活外周痛觉感受器产生疼痛信号,并将疼痛信号传递给大脑皮层,从而使人产生疼痛感。
(2)前列腺素E2作用于体温调节中枢下丘脑,通过复杂的细胞信号转导引起体温调节中枢调定点上移,最终导致发热。布洛芬能够抑制前列腺素E2的合成(或答“布洛芬能够抑制前列腺素E2与受体的结合”)。阻断了信号的转导。
(3)新冠病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)能识别靶细胞膜上特定受体-血管紧张素转换酶Ⅱ(ACE2),并与之结合通过胞吞等途径进入宿主细胞,新冠病毒可以通过鼻腔甚至于飞沫接触途径感染眼睛,原因是眼睛细胞中也存在刺突蛋白(S蛋白)的特定受体血管紧张素转换酶Ⅱ(ACE2)。
(4)新冠病毒可劫持了宿主细胞一种名为GSK3β的酶,该酶催化病毒N蛋白的磷酸化修饰对于病毒包装并组装新的病毒颗粒极为重要。若要阻止一系列新冠病毒的感染,可抑制GSK3β的活性,所以该化合物可有效抑制GSK3β的活性。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
2、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经—体液调节。
3、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
9.(2023高三下·安徽开学考)紫茎泽兰是外来入侵植物,给许多地区造成了严重的经济和生态损失,研究者对紫茎泽兰入侵区进行了相关调查和研究。请回答下列问题:
(1)研究者通常采用 法对紫茎泽兰种群密度进行调查,选取样方时应注意的主要事项有 (至少答出2点)。
(2)外来物种入侵往往会造成当地生态破坏严重,可根据不同生物种间关系寻找适宜的本地植物对入侵地进行生态修复,野外调查发现在紫茎泽兰(Z)入侵区域常有南酸枣(N)、假地豆(J)和狗尾草(G)等本地植物存在。为探究外来入侵紫茎泽兰(Z)与本地植物的相互影响,研究人员将紫茎泽兰(Z)分别与3种本地植物进行单种和混种处理,一段时间后测定各组植物的生物量,实验结果如图所示。据图分析,3种本地植物中,具有潜力的植物是 ,理由是 。
(3)民间艺人为紫茎泽兰找到了新用途,紫茎泽兰可用来扎染布料,颜色鲜艳、不易褪色,这体现了生物多样性的 价值。另外,紫茎泽兰有一种特殊的气味,用它染出的布料有驱除蚊虫的功效,这是利用生态系统的 功能,对有害动物进行生物防治。
【答案】(1)样方法;随机取样、样方的大小应一致、样方的数量适宜
(2)假地豆、狗尾草(或:J、G);混种条件下,紫茎泽兰的生物量能被假地豆(J)和狗尾草(G)抑制,且假地豆(J)和狗尾草(G)的生物量受影响较小或者增长
(3)直接;信息传递
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的功能;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)紫茎泽兰是植物,所以通常采用样方法对紫茎泽兰种群密度进行调查,选取样方时应注意的主要事项有随机取样、样方的大小应一致、样方的数量适宜。
(2)由图可知,紫茎泽兰(Z)分别与假地豆(J)和狗尾草(G)混种后,紫茎泽兰(Z)的生物量降低幅度大,且假地豆(J)和狗尾草(G)的生物量受影响较小或者增长,所以3种本地植物中,具有潜力的植物是假地豆、狗尾草(或:J、G),理由是混种条件下,紫茎泽兰的生物量能被假地豆(J)和狗尾草(G)抑制,且假地豆(J)和狗尾草(G)的生物量受影响较小或者增长
(3)紫茎泽兰可用来扎染布料,颜色鲜艳、不易褪色,这体现了生物多样性的直接价值。紫茎泽兰有一种特殊的气味,用它染出的布料有驱除蚊虫的功效,这是利用生态系统的信息传递功能,对有害动物进行生物防治。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,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。
3、生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的功能。
10.(2023高三下·安徽开学考)鸟类的性别决定方式为ZW型。某种鸟的羽毛颜色由三种位于Z染色体上的基因控制(如图所示),D+控制灰红色,D控制蓝色,d控制巧克力色,D+对D和d为显性,D对d为显性。在不考虑基因突变的情况下,回答下了问题
(1)如果控制该性状的基因仅位于Z染色体上,在种群中有 种基因型;如果位于zw的同源区段,则雌性个体中有有 种基因型。
(2)现有该鸟纯合的巧克力色和蓝色两个品系,设计一个杂交组合,根据子代的情况,推断控制该性状的基因所在的片段。写出预期的结果与结论
①如果子代 ,则这对基因位于Ⅰ片段上;
②如果子代 ,则这对基因位于Ⅱ1片段上。
【答案】(1)9;9
(2)♀蓝色×巧克力色♂;①全为蓝色 ②雄性为蓝色,雌性为巧克力色
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)基因仅位于Z染色体,种群中可以形成ZD﹢ZD﹢、 ZD﹢ZD 、 ZD﹢Zd 、 ZDZD 、 ZDZd 、 ZdZd 、 ZD﹢W、ZdW 、 ZDW 9种基因型。如果位于ZW的同源区段,种群中可以形成ZD﹢WD﹢ 、 ZD﹢WD 、ZDWD﹢ 、ZD﹢Wd 、 Zd WD+ 、ZDWD 、 ZDWd 、Zd WD 、 ZdWd 9种基因型。
(2)现有该鸟纯合的巧克力色和蓝色两个品系,♀蓝色×巧克力色♂杂交组合可判断控制该性状的基因所在的片段,如果位于Ⅱ1片段上,则亲代ZDW×ZdZd,子代为ZDZd和ZdW,即雄性为蓝色,雌性为巧克力色:如果位于Ⅰ片段上,则亲代ZDWD×ZdZd,子代为ZDZd和ZdWD,即子代全为蓝色。
【分析】1、X和Y染色体是一对形态大小不相同的同源染色体,在这一对同源染色体上的基因有三种:
(1)X和Y染色体的同源区,其上的单基因遗传病,男女患病率不一定相等;
(2)非同源区段中的X染色体特有的区域,其上的单基因遗传病,隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病,男性患病率高于女性;
(3)非同源区段的Y染色体特有的区域,其上有控制男性性别决定的基因,而且该片段上的基因控制的遗传病,患者均为男性,即伴Y遗传。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
11.(2023高三下·安徽开学考)有种被称为“黑寡妇”的蜘蛛吐出的丝比已知的任何蛛丝的强度都高,用这种蜘蛛丝织成的布比制造防弹背心所用的纤维的强度还高得多。科学家们把“黑寡妇”蜘蛛体内产生的蜘蛛丝蛋白的基因,巧妙地移植到山羊受精卵的细胞核内,培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器,并用相应的技术获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白,科学家给这种物质取名叫“生物钢”。其过程如下,请回答下列问题:
(1)通过过程①获得的蜘蛛丝蛋白基因可以利用 技术进行大量的扩增,扩增时需要设计相应的引物,引物设计的依据是 。
(2)过程②科学家通过 方法将蜘蛛丝蛋白基因导入山羊的受精卵中,并需要筛选性染色体组成为 的受精卵进行培养,过程④还必须经过早期胚胎培养、 等胚胎工程的技术手段,进而培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器。
(3)基因工程操作的的核心步骤是 ,其目的是 ,并且可以遗传给下一代。为此,需要在蜘蛛丝蛋白基因的上游加上启动子,对该启动子的要求是 。
(4)转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”坚韧程度极强,可替代高强度包装塑料和商业用渔网,请从环境保护的角度考虑其优点是 。
【答案】(1)PCR;一段已知的蜘蛛丝蛋白基因的脱氧核苷酸序列
(2)显微注射法;XX;胚胎移植
(3)基因表达载体的构建;使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达;能使蜘蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达
(4)可以被生物降解,不会造成环境污染
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR是一项体外合成DNA的技术,过程①获得的蜘蛛丝蛋白基因可以利用PCR技术进行大量的扩增,扩增时需要设计相应的引物,引物设计的依据是一段已知的蜘蛛丝蛋白基因的脱氧核苷酸序列。
(2)过程②将目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法。科学家的目的是培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器,所以需要筛选性染色体组成为XX的受精卵进行培养,过程④还必须经过早期胚胎培养、胚胎移植等胚胎工程的技术手段,进而培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器。
(3)基因工程操作的的核心步骤是基因表达载体的构建,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达并且可以遗传给下一代,需要在蜘蛛丝蛋白基因的上游加上启动子,启动子是基因转录的起点,所以启动子能使蜘蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达。
(4)转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”的本质属于蛋白质,可以被生物降解,不会造成环境污染。
【分析】1、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)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)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)。
(5)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。
2、基因工程技术的基本步骤︰(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA—分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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