广东省汕头市潮南区2022-2023学年高三下学期期初摸底考试生物试题

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名称 广东省汕头市潮南区2022-2023学年高三下学期期初摸底考试生物试题
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文件大小 2.5MB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-02-27 16:30:48

文档简介

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广东省汕头市潮南区2022-2023学年高三下学期期初摸底考试生物试题
一、单选题
1.(2023高三下·潮南开学考)汕头卤鹅是汕头传统名菜,汕头卤鹅选用澄海狮头鹅为食材,以酱油、冰糖、桂皮、砂仁、豆蔻、八角、南姜、加饭酒、蒜头、香菇等卤制而成。下列有关汕头卤鹅的叙述,正确的是(  )
A.狮头鹅的肌肉细胞含量最多的有机化合物是脂肪
B.卤鹅中Fe、Cu、Ca等微量元素比较丰富
C.蛋白质高温发生变性后不能与双缩脲试剂发生颜色反应
D.卤鹅腌渍过程中会导致部分微生物过度失水而死亡
2.(2023高三下·潮南开学考)紫色洋葱是生物实验的好材料,其植株的地上部分是绿色的管状叶,地下部分是鳞片叶和不定根。下列有关实验中,叙述正确的是(  )
A.用紫色鳞片叶外表皮制作临时装片,在高倍镜下才能观察到细胞的质壁分离
B.无水乙醇提取紫色鳞片叶外表皮中的色素,可探究叶绿体中色素的种类
C.用低温(4℃)处理洋葱长出的1cm左右不定根,能诱导染色体数目加倍
D.观察洋葱管状叶的叶绿体,必须通过解离、漂洗、染色、制片等过程
3.(2023高三下·潮南开学考)下图表示人体部分细胞的形成过程,PU、GATA为两种蛋白质,是细胞内调控因子。下列说法错误的是(  )
A.图中自然发育过程是基因选择性表达的结果
B.图中单核细胞和幼红细胞的核DNA序列存在差异性
C.从理论上讲,生物体的每一个具核体细胞都具有全能性
D.细胞分化有利于提高人体细胞生理功能的效率
4.(2023高三下·潮南开学考)100万年前,刚果河将黑猩猩和楼黑猩猩的共同祖先隔离成两个种群,在刚果河北岸生活的种群要与大猩猩争夺食物,而在南岸的种群生活安逸轻松。经过长期的自然选择,北岸种群进化为头骨较大、犬齿较长的黑猩猩,南岸种群进化为头骨较小、犬齿较短的楼黑猩猩,黑猩猩与楼黑猩猩不能交配产生后代。下列相关叙述不正确的是(  )
A.被隔离后,两个不同种群的基因不能自由交流
B.与大猩猩争夺食物的过程诱发黑猩猩基因突变并产生有利性状
C.两个种群产生地理隔离后,基因频率仍在发生改变
D.地理隔离后,仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料
5.(2023高三下·潮南开学考)“有氧运动”是一种运动时间不低于30分钟的低强度富“韵律性”运动,生理上是指人体吸入的氧气与需求相等的平衡状态。下图所示为人体运动强度和血液中乳酸含量与氧气消耗速率的关系,下列相关叙述正确的是(  )
A.有氧运动时,细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量绝大部分用于合成ATP
B.在b、c两种运动强度下,肌肉细胞中有氧呼吸和无氧呼吸都进行
C.大于或等于b运动强度后,肌肉细胞氧气的消耗量将小于二氧化碳的产生量
D.若运动强度长时间超过c,会导致细胞外液pH值显著下降
6.(2023高三下·潮南开学考)新型肺炎冠状病毒是单股正链(+RNA)病毒,主要依靠其囊膜上刺突蛋白S识别人体呼吸道上皮细胞膜表面的血管紧张素转化酶-2(ACE2)受体蛋白,进而入侵人体肺泡及呼吸道上皮细胞。其复制过程如图所示,下列相关分析正确的是(  )
A.用32P标记的大肠杆菌培养新型肺炎冠状病毒,可使其RNA带上相应的放射性
B.新冠病毒的遗传信息在传递过程中可能发生碱基A与T的配对
C.新冠病毒在肺泡细胞内增殖时,所需的酶均由宿主细胞DNA指导合成
D.ATP水解两个高能磷酸键后,可作为新冠病毒的原料
7.(2023高三下·潮南开学考)果蝇正常翅(Ct)对缺刻翅(ct)显性,红眼(W)对白眼(w)显性,两对基因均位于X染色体的A片段上。用“+”表示A片段存在,“—”表示A片段缺失。染色体组成为X+X-的红眼缺刻翅雌果蝇与染色体组成为X+Y的白眼正常翅雄果蝇杂交,F1中雌雄比为2:1。下列分析错误的是(  )
A.Ct/ct、W/w两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B.F1中白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼
C.F1雌雄果蝇相互交配,F2中红眼缺刻翅雌果蝇占1/4
D.A片段缺失的X-Y受精卵不能发育
8.(2023高三下·潮南开学考)农民在用镰刀收割小麦时,手掌上可能会磨出水泡。水泡中的液体主要是组织液,一段时间后水泡可自行消失。下列说法正确的是(  )
A.水泡内液体的蛋白质含量比血浆中的高
B.水泡主要由淋巴液中的水大量渗出到组织液所形成
C.水泡的形成和消失说明内环境中物质可以不断更新
D.水泡自行消失是因为其中的液体能且只能渗入毛细血管
9.(2023高三下·潮南开学考)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。有关叙述错误的是(  )
A.迷走神经中的副交感神经促进胃肠蠕动和消化液的分泌
B.消化液中的盐酸刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化
C.乙酰胆碱作为信号分子与N受体结合后,催化肠巨噬细胞代谢
D.肠巨噬细胞分泌的TNF-α是一种细胞因子,能引发机体炎症反应
10.(2023高三下·潮南开学考)孟子曰:“不违农时,谷不可胜食也;数罟(网眼细密的渔网)不入洿池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,林木不可胜用也”。下列有关生态保护的叙述,错误的是(  )
A.不使用“数罟”捕鱼,利于鱼鳖的种群年龄结构较长时间处于增长型
B.“食谷”、“食鱼鳖”、“用林木”,体现了生物多样性最重要的价值
C.生态系统的自我调节能力是有一定限度的,合理利用就是最好的保护
D.工农业生产往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
11.(2023高三下·潮南开学考)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法不正确的是(  )
A.提高培养基中生长素与细胞分裂素的比值可促进愈伤组织分化出根
B.利用成熟木瓜释放的乙烯可促进柿子的生长发育提高柿子的产量
C.植物激素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果可能相同
12.(2023高三上·清远期末)下图是研究人员从落叶地的土壤中筛选高效分解纤维素的细菌的过程示意图。下列有关叙述错误的是(  )
A.在配制步骤②③的培养基时,高压蒸汽灭菌后将pH调至中性或弱碱性
B.步骤③筛选、纯化的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落
C.步骤③采用稀释涂布平板法进行接种,并需要加入纤维素作为唯一的碳源
D.步骤④加入的是刚果红染液,可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落
13.(2023高三下·潮南开学考)如图是高中生物探究性实验设计的示意图,下列叙述正确的是(  )
A.图中①处应为“演绎推理”,比如“探究植物细胞的吸水和失水”实验,将质壁分离的洋葱细胞浸润在清水中就属于此过程
B.图中②处应为“因变量”,比如“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验,温度就是此变量
C.图中③处应为“无关变量”,比如“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验,二氧化碳的产生量就是此变量
D.图中④处应为“干扰因素”,比如“探究光照强度对光合作用的影响”实验,需抽去圆形小叶片中的气体
14.(2023高三下·潮南开学考)某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察,测定不同细胞中的染色体数和核DNA数,结果如图甲所示。图乙、图丙和图丁为精巢中某些细胞分裂示意图中部分染色体的行为、数量变化。下列叙述正确的是(  )
A.图甲中a代表精细胞或卵细胞
B.图甲中b可能含有0或1条X染色体
C.图甲中一定含有同源染色体的是c、d、e、g
D.图甲中能分别代表图乙、图丙和图丁的是g、f和b
15.(2023高三下·潮南开学考)蚜虫是麦田危害最严重的害虫之一,为了更好的防治蚜虫,研究人员建立小型麦田种植蛇床草(能够为瓢虫提供保育所),研究种植蛇床草对蚜虫和异色瓢虫(蚜虫的天敌,具有迁飞习性)数量的影响,结果如下图(5.25~6.24为蚜虫爆发期)。相关叙述错误的(  )
A.可分别用样方法和标志重捕法调查蚜虫和异色瓢虫的种群密度
B.种植蛇床草可为异色瓢虫提供繁殖场所从而提高异色瓢虫的种群密度
C.5.25~6.9期间气温升高导致蚜虫爆发,种群数量呈“J”增长
D.麦田种植蛇床草既能较好的防治蚜虫又能减少农药使用,提高经济效益
16.(2023高三下·潮南开学考)图1、图2表示甲、乙两种遗传方式不同的单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体,甲病相关基因用A(a)表示、乙病相关基因用B(b)表示;图3表示A(a)、B(b)四种基因经过电泳所形成的条带分布情况。下列叙述正确的是(  )
A.Ⅱ5的甲病基因和Ⅱ7的乙病的致病基因均来自Ⅰ1和Ⅰ2
B.图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、B、b
C.Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是AAXbY、aaXBY、AAXBXB
D.Ⅱ6与Ⅱ9婚配生出两病兼患男孩的概率是1/24
二、实验题
17.(2023高三下·潮南开学考)研究盐胁迫下植物的抗盐机理及其对生长的影响具有重要意义。为研究不同浓度NaCl胁迫对海水稻生理特性的影响,某科研小组使用NaCl培养液培养某海水稻,分别测得不同浓度NaCl培养液条件下其根尖细胞和高盐胁迫条件下(NaCl浓度200mmol/L)其叶肉细胞的相关数据,结果分别如图1、图2所示。请回答:
(1)为了探究高盐胁迫条件对叶绿体形态及功能的影响,实验小组将正常条件及高盐胁迫条件下培养的成熟叶研磨,通过   法获得叶绿体并制成悬液。在配制叶绿体悬液时,需要加入适宜浓度的蔗糖以保证结构的完整,其作用是   。叶绿体中光合色素吸收的光能经过光反应之后转化为   中的化学能供暗反应利用。
(2)若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫,据图1可知,随着NaCI溶液浓度的升高,该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同:前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度,后者主要是   。
(3)据图2分析该海水稻叶肉细胞的胞间CO2浓度先降后升的原因:第15天之前色素含量下降不大,很可能是因为气孔导度(指气孔张开的程度)   (选填“升高”或“降低”),叶绿体从细胞间吸收的CO2增多,使胞间CO2浓度降低;第15天之后胞间CO2浓度逐渐上升,从色素含量变化对暗反应的影响并综合其他代谢过程,其原因可能是   。
三、综合题
18.(2023高三下·潮南开学考)洞庭湖,原名“云梦”,古称“八百里洞庭”,为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物,浮游动植物及植食性,肉食性鱼类等。洞庭湖临近水系中某人工鱼塘部分能量流动如下表所示,其中X表示能量流动的去向之一,Y为能量值,能量单位为J·cm-2·a-1,肉食性动物均作为第三营养级,忽略粪便中所含的能量。回答下列问题:
生物类型 X 传递给分解者的能量 生物体中未被利用的能量 传给下一营养级的能量 同化人工投放的有机物的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 20.0 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Y 5.0
肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11.0
(1)据表分析,X是指   的能量,流经该人工鱼塘的总能量是   。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是   (用百分率表示)。
(2)自2020年实现常年禁捕以来,洞庭湖实现了人退水清,鱼繁鸟育。部分洲岛形成常态化湿地,成为鸟类重要栖息地。短短两年,仅在湿地区域发现的已经恢复的植被种类就多达四五十种,多样性迅速恢复,这是实施禁捕之后洞庭湖发生的最显著的变化之一。实施禁捕政策对洞庭湖生态系统的稳定性的意义在于   。
(3)为因地制宜探索治理洞庭湖水体富营养化中微囊藻大量繁殖的方法,研究人员将受污染的湖水引入人工实验湿地,在该人工实验湿地中引入芦苇、水芹和睡莲等水生植物,既能有效抑制微囊藻繁殖又能治理富营养化,其原理是   。
19.(2023高三下·潮南开学考)舌尖最爱“辣”,辣其实并不是一种味觉,而是痛觉,2021年的诺贝尔生理学或医学奖获奖者发现一种离子通道TRPV1,能被43℃以上的温度或辣椒素等物质活化,进而形成烫或辣相关的痛觉。他们的研究思路是:假设辣椒素激活的受体是一种离子通道,然后筛选出可能编码特定受体的多个候选基因,再将这些基因逐一实施“基因沉默”,当某一特定基因沉默后,细胞对辣椒素不再敏感时,表明该基因对应的离子通道即为辣椒素的受体。
(1)吃辣椒时,辣椒素接触口腔黏膜(产生痛觉),与反射弧结构中   上的TRPV1结合后,激活TRPV1,导致细胞膜外阳离子(如Ca2+等)进入细胞,从而导致膜电位差下降,进一步激活Nav1.7(一种Na+通道)导致Na+内流,此时膜电位表现为   。
(2)吃辣椒时,“辣”的感觉形成于   ,吃辣味食物的同时,喝热水会增强“灼烧感”,从反射弧结构的角度分析,其原因可能是   。
(3)与“TRPV1通道”发现者的研究思路最相似的实验是____。
A.研究胰腺及其分泌的胰岛素的作用
B.探究某种抗生素对细菌的选择作用
C.比较过氧化氢在不同条件下的分解
D.噬菌体侵染大肠杆菌实验
(4)研究还发现,TRPV1通道与关节炎引起的慢性炎症痛也有密切关系。下图表示白介素IL-6(一种炎症因子)引发炎症疼痛时的分子机制。(注:GP130-JAK、P13K、AKT是参与细胞信号转导过程中的重要物质。)
基于IL-6炎症因子引发疼痛的分子机制,请为研制缓解慢性炎症痛的药物提供两条思路(简要阐明即可)。
思路一:   ;
思路二:   。
20.(2023高三下·潮南开学考)连山丝苗米产自粤西北连山山区,其米粒色泽油润、软糯香甜,是国家农产品地理标志保护产品,现有一种味道芳香的连山优质水稻品种甲,回答下列问题:
(1)品种甲的香味性状受隐性基因(g)控制,其香味主要来自一种叫乙酰基吡咯啉的非蛋白类物质,请根据这一事实推测该基因对性状的控制方式   。
(2)用纯合无香味植株作母本与品种甲进行杂交,在F1中偶然发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释   。
(3)已知水稻还有矮秆和高秆、抗病和感病两对相对性状,用矮秆感病与高秆抗病杂交得到F1,F1全为矮秆抗病,而F2中矮秆抗病:高秆抗病:矮秆感病:高秆感病=765:255:3:1,则这两对相对性状中由1对等位基因控制的是   ,判断依据是   ;另一对相对性状至少由   对等位基因控制。
21.(2023高三下·潮南开学考)2017年CAR-T疗法获批可用于癌症治疗。其核心是将具有肿瘤识别功能的CAR基因整合到人体T淋巴细胞,形成能准确定位并杀死癌细胞的CAR-T细胞,请回答下列问题:
(1)已知CAR基因的全部序列,科研人员通过   法和PCR技术可获得大量该基因片段。在PCR反应体系中除模板外还需加入   。
(2)治疗基本过程是:分离患者T细胞并构建CAR-慢病毒运载体→体外基因转移形成CAR-T细胞→筛选、培养CAR-T细胞→输入患者体内,该疗法属于   治疗,该运载体进入人体细胞的方式通常是   。该方法采用的是自身T细胞,而不用异体T细胞,其原因是   。
(3)为检查CAR基因能否在T细胞中翻译成蛋白质,可采用   法检测,CAR-T细胞培养所需CO2的主要作用是   ,传代培养时,贴满瓶壁的细胞需要用   处理后再进行分瓶培养。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;组成细胞的元素和化合物;渗透作用
【解析】【解答】A、细胞中含量最多的化合物是水,A错误;
B、Ca是大量元素,Fe和Cu属于微量元素,在细胞中含量较少,B错误;
C、蛋白质高温发生变性后肽键未被破坏,故仍能与双缩脲试剂发生颜色反应,C错误;
D、卤鹅腌渍过程中由于使用食盐等物质,导致外部渗透压增大,会导致部分微生物过度失水而死亡,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
3、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
2.【答案】C
【知识点】观察线粒体和叶绿体;叶绿体色素的提取和分离实验;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、用紫色鳞片叶外表皮细胞制作临时装片,在低倍镜下就能观察到细胞的质壁分离,A错误;
B、紫色鳞片外表皮细胞中没有叶绿体,不能提取到叶绿体中的色素,应选用紫色洋葱管状叶,B错误;
C、待洋葱长出约1cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱中冷藏室内(4℃),诱导培养48~72h,可在视野中观察到正常的二倍体细胞,也有染色体数目加倍的细胞,由此得出低温可以诱导植物染色体数目发生变化,C正确;
D、观察洋葱管状叶的叶绿体,在洁净的载玻片中央滴一滴清水后,用镊子取一片洋葱管状叶的小叶片,放入水滴中,盖上盖玻片,先用低倍镜找到需要观察的叶绿体,再换用高倍镜观察即可,无须经过通过解离、漂洗、染色、制片等过程,D错误。
故答案为:C。
【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。
2、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)。
3、观察叶绿体:(1)制片。用镊子取一片黑藻的小叶,放入载玻片的水滴中,盖上盖玻片。制片和镜检时,临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态否则细胞或叶绿体失水收缩,将影响对叶绿体形态和分布的观察。(2)低倍镜下找到叶片细胞。(3)高倍镜下观察叶绿体的形态和分布。
4、诱导染色体数目加倍的方法有低温处理和秋水仙素处理。
3.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因选择性表达,个体自然发育过程包括细胞分裂和细胞分化过程,是基因选择性表达的结果,A正确;
B、图中单核细胞和幼红细胞都是由N细胞分化形成的,细胞分化不改变细胞内的遗传物质,因此图中单核细胞和幼红细胞的核DNA序列不存在差异性,B错误;
C、从理论上讲,每一个具有细胞核的生物体细胞都有全套基因,都具有全能性,C正确;
D、细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异,使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率,D正确。
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】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、新物种形成的标志是生殖隔离的形成,其实质是自然条件下,不能进行基因交流,A正确;
B、与大猩猩争夺食物的过程能选择出黑猩猩有利性状,但变异在前选择在后,B错误;
C、两个种群产生地理隔离后,由于变异和自然选择的存在,基因频率仍在发生改变,C正确;
D、突变和基因重组为进化提供原材料,地理隔离后,仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料,D正确。
故答案为:B。
【分析】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;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的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。
5.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、有氧运动时,细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失,还有一部分储存在ATP中,供给耗能的生命活动过程,A错误;
B、b和c运动强度下,乳酸含量该与血液中的正常值,氧气消耗速率较高,说明此条件下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,B正确;
C、有氧呼吸吸收二氧化碳的量与释放氧气的量相等,无氧呼吸既不吸收氧气,也不释放二氧化碳,因此运动强度大于或等于b后,肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量,C错误;
D、c组中乳酸含量高于血液中乳酸含量的正常值,因此若运动强度长时间超过c,产生大量乳酸,但血浆中存在缓冲物质,导致细胞外液pH值不会有较大改变,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]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]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]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,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、正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子。
6.【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;病毒
【解析】【解答】A、新型肺炎冠状病毒侵入的是人体肺泡及呼吸道上皮细胞,属于动物病毒,不能在大肠杆菌中增殖,只能在人的肺泡及呼吸道上皮细胞内增殖,A错误;
B、新冠病毒的遗传信息在传递过程主要是RNA的自我复制和翻译,RNA中不存在T碱基,不会发生碱基A与T的配对,B错误;
C、由图可知,新冠病毒入侵肺泡细胞过程中,所需的酶部分由自身RNA合成的,如RNA复制酶,C错误;
D、新冠病毒是RNA病毒,ATP水解两个高能磷酸键后是腺嘌呤核糖核苷酸,可作为新冠病毒的原料,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、新冠病毒的遗传物质是RNA,信息传递过程是RNA的自我复制和翻译,需要在RNA复制酶的作用下完成。
2、ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
7.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、Ct/ct、W/w两对基因均位于X染色体的A片段上,两对基因位于一对同源染色体上,故不遵循基因的自由组合定律,A正确;
BD、题中亲本X+WctX-×X+wCtY杂交,后代为X+WctXwCt、X+wCtX-、X+WctY、X-Y,F1中雌雄比为2∶1,推测F1中染色体组成为X-Y的受精卵不能发育,F1中白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼,BD正确;
C、据上述分析可知,F1雌蝇为X+WctX+wCt∶X+wCtX-=1∶1,雄蝇为X+WctY,F1雌雄果蝇相互交配,F2基因型及表现型如下表:
F2中红眼缺刻翅雌果蝇占2/7,C错误。
故答案为:C。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
8.【答案】C
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、水泡内的液体是组织液,组织液和血浆的组成成分和含量都很接近,但是血浆中的蛋白质含量比组织液高,A错误;
B、水泡主要是血浆中水大量渗出到组织液中形成的,B错误;
C、水泡的消失和形成说明内环境中的是不断更新的,如果不更新就不会相关状态的改变,C正确;
D、水泡的自行消失是因为水泡中的组织液可以渗入到毛细血管和毛细淋巴管中中,使组织液减少,水泡自行消失,D错误。
故答案为:C。
【分析】体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液由血浆、组织液和淋巴组成,又称内环境,组织液和血浆的组成成分和含量都很接近,但是血浆中的蛋白质含量比组织液高,细胞内液和组织液之间以及血浆和组织液之间是双向交换物质的,组织液可以穿过毛细淋巴管壁进入淋巴,淋巴通过淋巴循环进入血浆。
9.【答案】C
【知识点】神经系统的基本结构;免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、副交感神经促进胃肠蠕动和消化液的分泌,交感神经抑制该过程,A正确;
B、胃液中的盐酸进入小肠后,刺激小肠黏膜产生促胰液素,促胰液素弥散到体液中,作用于胰腺,促进胰液分泌,进而促进消化,B正确;
C、乙酰胆碱作为信号分子与N受体结合后,引起肠巨噬细胞的代谢活动改变,不能起催化作用,C错误;
D、细胞因子是免疫细胞或其他细胞分泌的,肠巨噬细胞分泌的TNF-α是一种细胞因子,从图信息可知,TNF-α能引发机体炎症反应,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
2、细胞因子种类很多,是免疫细胞受刺激后产生的小分子可溶性蛋白质,具有调节固有免疫和适应性免疫 、血细胞生成、细胞生长以及损伤组织修复等多种功能。细胞因子可被分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子超家族、集落刺激因子、趋化因子、生长因子等。
10.【答案】B
【知识点】种群的特征;群落的演替;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、数罟是网眼细密的渔网,不使用“数罟”捕鱼,能够保护幼年的个体,进而有利于鱼鳖的种群年龄结构较长时间处于增长型,A正确;
B、“食谷”、“食鱼鳖”、“用林木”,体现了生物多样性的直接价值,但生物多样性最重要的价值是间接价值,即生态方面的价值,B错误;
C、生态系统的自我调节能力是有一定限度的,因此需要合理利用生态系统中的资源,这是对生态系统的最好的保护,C正确;
D、人类活动会使生态系统按照不同于自然演替的速度和方向进行,据此可知,人类从事的工农业生产往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据。
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、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;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;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
4、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
11.【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;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、当生长素与细胞分裂素比例适中,且生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化形成愈伤组织,且比值高时,有利于愈伤组织分化出根,A正确;
B、乙烯促进果实成熟,利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子,但乙烯不能促进柿子的发育,B错误;
C、生长素首先与细胞内某种蛋白质—生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因表达,从而产生效应,影响植物生长,C正确;
D、不同浓度生长素作用于同一器官,引起的生理功效不同,但特殊情况下,不同浓度可引起促进相同,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生长素和细胞分裂素的使用情况及结果
激素使用情况 结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但细胞不分化
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,且比例适中 促进愈伤组织的形成
同时使用,且生长素用量较高 有利于根的分化,抑制芽的形成
同时使用,且细胞分裂素用量较高 有利于芽的分化,抑制根的形成
2、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。
3、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用,而是多种激素相互作用共同调节,有的相互促进,有的相互拮抗,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,因此植物激素的合成受基因组控制,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调控。
12.【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养;纤维素分解菌的分离
【解析】【解答】A、配制培养基时,调节培养基的pH应在灭菌之前进行,A错误;
B、步骤③筛选、纯化的原理是将聚集的细菌通过稀释涂布平板法分散,可以获得单细胞菌落,B正确;
C、加入纤维素作为唯一的碳源,能分解纤维素的细菌能利用纤维素存活,不能分解纤维素的细菌由于缺少碳源则会死亡,所以步骤③采用稀释涂布平板法进行接种,并需要加入纤维素作为唯一的碳源,C正确;
D、步骤④加入的是刚果红染液,可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落,透明圈的直径越大,说明分解纤维素的能力越强,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、微生物实验室分离中配制培养基的操作步骤:计算→称量→溶解→调pH→灭菌→倒平板。
3、刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红—纤维素的复合物就无法形成,培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样,就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维分解菌。
13.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素;影响光合作用的环境因素;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、①处应为“作出假说”,“探究物细胞的吸水和失水”实验,将质壁分离的洋葱细胞浸润在清水中属于实验验证,A错误;
B、因变量是指因自变量改变而改变的量,②处应为“因变量”,“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验,温度就是自变量,B错误;
C、图中③处应为“无关变量”,比如“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验,二氧化碳的产生量属于因变量,C错误;
D、图中④处应为“干扰因素”,比如“探究光照强度对光合作用的影响”实验,需抽去圆形小叶片中的气体,已排除细胞中原有气体对实验造成影响,D正确。
故答案为:D。
【分析】自变量是指实验者操纵的假定的原因变量;因变量是指一种假定的结果变量,它是实验自变量作用于实验对象之后所出现的效果变量;无关变量是指那些不是某实验所需研究的,自变量与因变量之外的一切变量的统称,会影响实验结果。
14.【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、该实验是蝗虫精巢切片的显微观察,图甲中a的核DNA数目和染色体数目均为N,代表精细胞或精子,A错误;
B、图甲中b处于减数第二次分裂前期和中期,此时细胞中无同源染色体,含有0条或1条X染色体,B正确;
C、图甲中c可能处于减数第二次分裂后期,此时不含同源染色体,C错误;
D、图甲中能分别代表图乙和图丙所处时期的是g、f,即有丝分裂后期和减数第一次分裂后期,代表图丁的为c,即减数第二次分裂后期,D错误。
故答案为:B。
【分析】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。
15.【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、样方法多用于植物、某些昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等种群的种群密度调查;异色瓢虫活动能力强、活动范围广,调查其种群密度采用标志重捕法,A正确;
B、由题意可知,蛇床草能够为瓢虫提供保育所,所以种植蛇床草可为异色瓢虫提供繁殖场所从而提高异色瓢虫的种群密度,B正确;
C、由题意可知,5.25~6.9 期间蚜虫爆发, 数量增加较快,但存在环境因素的影响, 不属于“J”增长,C错误;
D、分析图可知,蚜虫爆发期,麦田种植蛇床草蚜虫密度远低于对照组,说明麦田种植蛇床草既能较好的防治蚜虫又能减少农药使用,提高经济效益,D正确。
故答案为:C。
【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、种群数量增长的两种曲线:“J”型曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S”型曲线:是受限制的指数增长函数,描述食物、空间都有限,有天敌捕食的真实生物数量增长情况,存在环境容纳的最大值K。
16.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】 A 、 I1和 I2均为正常人, II5是甲病患者,所以甲病为常染色体隐性遗传病, II7两病皆患,说明乙病也是隐性遗传病,根据题意,乙病与甲病是不同的遗传方式,故乙病为伴 X 隐性遗传病,仅分析图1, II5基因型为 aaXBX-,则 I1为 AaXBXb,I2为 AaXBY ,II5的甲病基因(a)来自I1和 I2,Ⅱ7患乙病,其致病基因(Xb)只来自 I1,A 错误;
B、分析系谱图, II10基因型为 AAXBX-,II5基因型为 aaXBX-,对比二者的电泳图可知,条带1为 A ,条带4为 B,图2 中两个亲本均正常,生出具有甲病的II9(aa),可知I4基因型为 AaXBY ,则条带2为 a,条带3为 b,B错误;
C、Ⅱ7患两种病,其基因型为aaXbY,图3中条带1为 A ,条带4为 B,条带2为 a,条带3为 b,可判断I3基因型为AaXBXB,I4基因型为AaXBY,故Ⅱ9的基因型是aaXBY,Ⅱ10的基因型是AAXBXB,C错误;
D、 I1为 AaXBXb,I2为 AaXBY ,Ⅱ6为(1/3AA、2/3Aa)(1/2XBXb、1/2XBXB),Ⅱ9的基因型是aaXBY,二者婚配生出两病兼患男孩的概率是2/3×1/2×1/2×1/4=1/24,D正确。
故答案为:D。
【分析】Ⅰ1和Ⅰ2均为正常人,生出Ⅱ7两病皆患,可知两病均为隐性遗传病,又因为Ⅱ5是患者,而其父亲为正常人,因此甲病是常染色体隐性遗传病,甲、乙遗传方式不同,所以乙病为伴X染色体隐性遗传病。
17.【答案】(1)差速离心;维持叶绿体内外渗透压相等,防止其吸水涨破;ATP和NADPH
(2)大幅度提高细胞内可溶性糖浓度
(3)降低;色素含量降低,光反应产生的NADPH和ATP不足。影响C3还原,导致CO2固定减少(C3未能被及时还原并形成C一最终导致CO2固定减少),净光合速率下降(光合速率降低,呼吸速率影响不大),从而使胞间CO2浓度升高
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,可以通过差速离心法获得叶绿体;制备叶绿体悬液时,需要加入一定浓度的蔗糖溶液,以形成等渗溶液,维持叶绿体正常的形态和功能;光反应阶段光能转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。
(2)根据曲线图1可知,该海水稻根尖细胞在低盐环境中,主要通过逐步提高细胞内无机盐的相对浓度适应环境,在高盐环境中,主要通过大幅度提高细胞内可溶性糖的浓度适应环境。
(3)第15天之前,可能是由于气孔导度降低,外界进入叶肉细胞的CO2减少,叶绿体从细胞间吸收的CO2增多,使胞间CO2浓度降低;第15天之后,色素含量降低,光反应产生的NADPH和ATP不足,C3未能被及时还原并形成C5,最终导致CO2固定减少,胞间CO2浓度升高。
【分析】1、分析图1:当NaCI溶液浓度低于150mmol/L时,随着NaCI溶液浓度的升高,根尖细胞内无机盐的浓度逐渐增加,可溶性糖浓度变化不大;当NaCI溶液浓度高于150mmol/L时,随着NaCl溶液浓度的升高,根尖细胞内无机盐的浓度变化不大,可溶性糖浓度大幅度增加。
2、分析图2:高盐胁迫条件下,该海水稻叶肉细胞的胞间CO2浓度先降后升;第15天之前色素含量下降不大,第15天之后色素含量大幅度下降。
18.【答案】(1)呼吸散失的能量;180J·cm-2·a-1;12%
(2)生物多样性提高,可以提高生态系统的抵抗力稳定性,使生态系统的自我调节能力升高,生态系统结构更加稳定
(3)芦苇、水芹和睡莲等水生植物能遮挡阳光、吸收无机盐,抑制微囊藻的繁殖,并通过收获相关产品输出水中的N、P
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)同化能量包括呼吸作用散失的能量和用于生物自身生长,繁殖、发育的能量,后者包括进入下一营养级的能量、流向分解者的能量以及未被利用的能量。则X属于呼吸散失的能量。流经该人工鱼塘的总能量包括生产者固定的总能量加上人工投放的有机物的能量:44.0+5.0+95.0+20.0+5.0+11.0=180J·cm-2·a-1。植食性动物获得的总能量为生产者传递加人工投放=20.0+5.0=25.0J·cm-2·a-1,则Y=25-9.5-1.5-11=3.0J·cm-2·a-1,Y即为肉食性动物从植食性动物获得的能量。因此能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是=3/25×100%=12%。
(2)实施禁捕政策,多样性迅速恢复,提高了生态系统抵抗力稳定性,使自我调节能力上升,结构更稳定。
(3)在富营养化的湖泊中微囊藻大量繁殖,造成鱼虾大量死亡,而芦苇、水芹和睡莲等水生植物能遮挡阳光.吸收无机盐,抑制微囊藻的繁殖,并通过收获相关产品输出水中的N、P,因此种植芦苇、水芹和睡莲等水生植物既能有效抑制微囊藻繁殖又能治理富营养化。
【分析】生态系统中的能量流动从生产者固定太阳能开始;能量流动特点为单向,逐级递减,能量传递效率10%~20%。碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的;碳在生物群落中,以含碳有机物形式存在;大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落;生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。
19.【答案】(1)感受器;内正外负
(2)大脑皮层;热水激活了离子通道 TRPVI,相当于加强了刺激相关感受器,使“灼烧感”增强
(3)D
(4)制备 IL -6炎症因子的抗体;使用Ca2+拮抗剂阻止Ca2+内流
【知识点】反射弧各部分组成及功能;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)辣椒素接触口腔黏膜、与反射弧中的感受器上的 TRPV1结合,激活TRPV1,导致细胞膜外阳离子如Ca2+等进入细胞,从而导致膜电位差下降,进一步激活Nav1.7(一种Na+通道)导致Na+内流,产生动作电位,此时膜外为负,膜内为正,膜电位表现为内正外负。
(2)大脑皮层产生感觉,故辣的感觉形成于大脑皮层,由题意可知,离子通道TRPV1,能被43℃以上的温度或辣椒素等物质活化,进而形成烫或辣相关的痛觉,故吃辣的同时,喝热水增加灼烧感,可能是热水激活了离子通道 TRPVI,相当于加强了刺激相关感受器,使“灼烧感”增强。
(3)“TRPV1通道”发现者的研究思路是:假设辣椒素激活的受体是一种离子通道,然后筛选出可能编码特定受体的多个候选基因,再将这些基因逐一实施“基因沉默”,即利用了“减法原理”,噬菌体侵染大肠杆菌时将遗传物质注入宿主细胞,外壳留在外面,也属于“减法原理”,故这与噬菌体侵染大肠杆菌的实验思路相似。故答案为:D。
(4) IL -6炎症因子引发疼痛的分子机制涉及多种中间转换信号,所以缓解慢性炎症痛时主要思路就是降低 IL -6等炎症因子的含量,如制备 IL -6等炎症因子的抗体、或者使用Ca2+拮抗剂阻止Ca2+内流,阻断电信号的形成。
【分析】1、人体通过神经系统对各种刺激作出规律性应答的过程叫做反射,反射是神经调节的基本方式。
2、反射的结构基础为反射弧,包括五个基本环节:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
20.【答案】(1)香味基因通过控制相关酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制香味这种性状
(2)某一雌配子形成时,G基因突变为g基因;某一雌配子形成时,含G基因的染色体片段缺失
(3)矮秆和高秆;F2中矮秆:高秆=768:256=3:1,说明受一对等位基因控制;4
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)根据题意可知,乙酰基吡咯啉是非蛋白类物质,因此该实例可说明香味基因通过控制相关酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制香味这种性状。
(2)母本的基因型为GG,父本的基因型为gg,正常情况下F1的基因型为Gg,表现为非香味,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状,其可能的原因为某一雌配子形成时,G基因突变为g基因或者是某一雌配子形成时,含G基因的染色体片段缺失。
(3)F2的表现型及比例矮杆抗病:高杆抗病:矮杆感病:高杆感病765:255:3:1,单独分析每一对表现型,矮茎:高茎=3:1,抗病:感病=255:1,则这两对相对性状中由1对等位基因控制的是矮杆和高杆,判断的依据是F2中矮杆:高杆=768:256=3:1,说明受一对等位基因控制;抗病:感病=255:1=(3:1)4,因此另一对相对性状至少由4对等位基因控制。
【分析】1、基因对形状控制的两条两种方式是:
(1)基因通过控制蛋白质的合成来直接控制性状;
(2)基因通过控制酶的合成近而控制代谢过程,以此来控制性状。
2、组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
21.【答案】(1)人工合成(或化学合成);引物、耐高温的DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸
(2)体外基因;胞吞;避免发生排斥反应
(3)抗原-抗体杂交;维持培养液的pH;胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的应用;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)由于CAR基因的全部序列已知,科研人员可以用人工合成(或化学合成)或者PCR技术获得大量该基因片段。在PCR反应体系中加入作为模板的DNA序列、与计划获得的目的基因双链各一端序列相互补的两个DNA引物、耐高温的DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸。
(2)用CAR-T疗法治疗癌症的基本过程可知,该疗法属于体外基因治疗。该运载体进入人体细胞的方式通常是胞吞。该方法采用的是自身T细胞,而不用异体T细胞,其原因是避免发生排斥反应。
(3)为检查CAR基因能否在T细胞中翻译成蛋白质,可从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交,若有杂交带出现,表明目的基因已形成蛋白质产品。CAR-T细胞属于动物细胞,培养所需CO2的主要作用是维持培养液的pH。传代培养时,贴满瓶壁的细胞需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理后再进行分瓶培养。
【分析】基因治疗把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,分为体内基因治疗和体外基因治疗两种类型。先从病人体内获得某种细胞,进行培养,然后在体外完成基因转移,再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内,这种方法称为体外基因治疗。直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法叫做体内基因治疗。
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广东省汕头市潮南区2022-2023学年高三下学期期初摸底考试生物试题
一、单选题
1.(2023高三下·潮南开学考)汕头卤鹅是汕头传统名菜,汕头卤鹅选用澄海狮头鹅为食材,以酱油、冰糖、桂皮、砂仁、豆蔻、八角、南姜、加饭酒、蒜头、香菇等卤制而成。下列有关汕头卤鹅的叙述,正确的是(  )
A.狮头鹅的肌肉细胞含量最多的有机化合物是脂肪
B.卤鹅中Fe、Cu、Ca等微量元素比较丰富
C.蛋白质高温发生变性后不能与双缩脲试剂发生颜色反应
D.卤鹅腌渍过程中会导致部分微生物过度失水而死亡
【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;组成细胞的元素和化合物;渗透作用
【解析】【解答】A、细胞中含量最多的化合物是水,A错误;
B、Ca是大量元素,Fe和Cu属于微量元素,在细胞中含量较少,B错误;
C、蛋白质高温发生变性后肽键未被破坏,故仍能与双缩脲试剂发生颜色反应,C错误;
D、卤鹅腌渍过程中由于使用食盐等物质,导致外部渗透压增大,会导致部分微生物过度失水而死亡,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
3、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
2.(2023高三下·潮南开学考)紫色洋葱是生物实验的好材料,其植株的地上部分是绿色的管状叶,地下部分是鳞片叶和不定根。下列有关实验中,叙述正确的是(  )
A.用紫色鳞片叶外表皮制作临时装片,在高倍镜下才能观察到细胞的质壁分离
B.无水乙醇提取紫色鳞片叶外表皮中的色素,可探究叶绿体中色素的种类
C.用低温(4℃)处理洋葱长出的1cm左右不定根,能诱导染色体数目加倍
D.观察洋葱管状叶的叶绿体,必须通过解离、漂洗、染色、制片等过程
【答案】C
【知识点】观察线粒体和叶绿体;叶绿体色素的提取和分离实验;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、用紫色鳞片叶外表皮细胞制作临时装片,在低倍镜下就能观察到细胞的质壁分离,A错误;
B、紫色鳞片外表皮细胞中没有叶绿体,不能提取到叶绿体中的色素,应选用紫色洋葱管状叶,B错误;
C、待洋葱长出约1cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱中冷藏室内(4℃),诱导培养48~72h,可在视野中观察到正常的二倍体细胞,也有染色体数目加倍的细胞,由此得出低温可以诱导植物染色体数目发生变化,C正确;
D、观察洋葱管状叶的叶绿体,在洁净的载玻片中央滴一滴清水后,用镊子取一片洋葱管状叶的小叶片,放入水滴中,盖上盖玻片,先用低倍镜找到需要观察的叶绿体,再换用高倍镜观察即可,无须经过通过解离、漂洗、染色、制片等过程,D错误。
故答案为:C。
【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。
2、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)。
3、观察叶绿体:(1)制片。用镊子取一片黑藻的小叶,放入载玻片的水滴中,盖上盖玻片。制片和镜检时,临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态否则细胞或叶绿体失水收缩,将影响对叶绿体形态和分布的观察。(2)低倍镜下找到叶片细胞。(3)高倍镜下观察叶绿体的形态和分布。
4、诱导染色体数目加倍的方法有低温处理和秋水仙素处理。
3.(2023高三下·潮南开学考)下图表示人体部分细胞的形成过程,PU、GATA为两种蛋白质,是细胞内调控因子。下列说法错误的是(  )
A.图中自然发育过程是基因选择性表达的结果
B.图中单核细胞和幼红细胞的核DNA序列存在差异性
C.从理论上讲,生物体的每一个具核体细胞都具有全能性
D.细胞分化有利于提高人体细胞生理功能的效率
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因选择性表达,个体自然发育过程包括细胞分裂和细胞分化过程,是基因选择性表达的结果,A正确;
B、图中单核细胞和幼红细胞都是由N细胞分化形成的,细胞分化不改变细胞内的遗传物质,因此图中单核细胞和幼红细胞的核DNA序列不存在差异性,B错误;
C、从理论上讲,每一个具有细胞核的生物体细胞都有全套基因,都具有全能性,C正确;
D、细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异,使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率,D正确。
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·潮南开学考)100万年前,刚果河将黑猩猩和楼黑猩猩的共同祖先隔离成两个种群,在刚果河北岸生活的种群要与大猩猩争夺食物,而在南岸的种群生活安逸轻松。经过长期的自然选择,北岸种群进化为头骨较大、犬齿较长的黑猩猩,南岸种群进化为头骨较小、犬齿较短的楼黑猩猩,黑猩猩与楼黑猩猩不能交配产生后代。下列相关叙述不正确的是(  )
A.被隔离后,两个不同种群的基因不能自由交流
B.与大猩猩争夺食物的过程诱发黑猩猩基因突变并产生有利性状
C.两个种群产生地理隔离后,基因频率仍在发生改变
D.地理隔离后,仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料
【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、新物种形成的标志是生殖隔离的形成,其实质是自然条件下,不能进行基因交流,A正确;
B、与大猩猩争夺食物的过程能选择出黑猩猩有利性状,但变异在前选择在后,B错误;
C、两个种群产生地理隔离后,由于变异和自然选择的存在,基因频率仍在发生改变,C正确;
D、突变和基因重组为进化提供原材料,地理隔离后,仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料,D正确。
故答案为:B。
【分析】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;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的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。
5.(2023高三下·潮南开学考)“有氧运动”是一种运动时间不低于30分钟的低强度富“韵律性”运动,生理上是指人体吸入的氧气与需求相等的平衡状态。下图所示为人体运动强度和血液中乳酸含量与氧气消耗速率的关系,下列相关叙述正确的是(  )
A.有氧运动时,细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量绝大部分用于合成ATP
B.在b、c两种运动强度下,肌肉细胞中有氧呼吸和无氧呼吸都进行
C.大于或等于b运动强度后,肌肉细胞氧气的消耗量将小于二氧化碳的产生量
D.若运动强度长时间超过c,会导致细胞外液pH值显著下降
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、有氧运动时,细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失,还有一部分储存在ATP中,供给耗能的生命活动过程,A错误;
B、b和c运动强度下,乳酸含量该与血液中的正常值,氧气消耗速率较高,说明此条件下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,B正确;
C、有氧呼吸吸收二氧化碳的量与释放氧气的量相等,无氧呼吸既不吸收氧气,也不释放二氧化碳,因此运动强度大于或等于b后,肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量,C错误;
D、c组中乳酸含量高于血液中乳酸含量的正常值,因此若运动强度长时间超过c,产生大量乳酸,但血浆中存在缓冲物质,导致细胞外液pH值不会有较大改变,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]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]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]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,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、正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子。
6.(2023高三下·潮南开学考)新型肺炎冠状病毒是单股正链(+RNA)病毒,主要依靠其囊膜上刺突蛋白S识别人体呼吸道上皮细胞膜表面的血管紧张素转化酶-2(ACE2)受体蛋白,进而入侵人体肺泡及呼吸道上皮细胞。其复制过程如图所示,下列相关分析正确的是(  )
A.用32P标记的大肠杆菌培养新型肺炎冠状病毒,可使其RNA带上相应的放射性
B.新冠病毒的遗传信息在传递过程中可能发生碱基A与T的配对
C.新冠病毒在肺泡细胞内增殖时,所需的酶均由宿主细胞DNA指导合成
D.ATP水解两个高能磷酸键后,可作为新冠病毒的原料
【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;病毒
【解析】【解答】A、新型肺炎冠状病毒侵入的是人体肺泡及呼吸道上皮细胞,属于动物病毒,不能在大肠杆菌中增殖,只能在人的肺泡及呼吸道上皮细胞内增殖,A错误;
B、新冠病毒的遗传信息在传递过程主要是RNA的自我复制和翻译,RNA中不存在T碱基,不会发生碱基A与T的配对,B错误;
C、由图可知,新冠病毒入侵肺泡细胞过程中,所需的酶部分由自身RNA合成的,如RNA复制酶,C错误;
D、新冠病毒是RNA病毒,ATP水解两个高能磷酸键后是腺嘌呤核糖核苷酸,可作为新冠病毒的原料,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、新冠病毒的遗传物质是RNA,信息传递过程是RNA的自我复制和翻译,需要在RNA复制酶的作用下完成。
2、ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
7.(2023高三下·潮南开学考)果蝇正常翅(Ct)对缺刻翅(ct)显性,红眼(W)对白眼(w)显性,两对基因均位于X染色体的A片段上。用“+”表示A片段存在,“—”表示A片段缺失。染色体组成为X+X-的红眼缺刻翅雌果蝇与染色体组成为X+Y的白眼正常翅雄果蝇杂交,F1中雌雄比为2:1。下列分析错误的是(  )
A.Ct/ct、W/w两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B.F1中白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼
C.F1雌雄果蝇相互交配,F2中红眼缺刻翅雌果蝇占1/4
D.A片段缺失的X-Y受精卵不能发育
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、Ct/ct、W/w两对基因均位于X染色体的A片段上,两对基因位于一对同源染色体上,故不遵循基因的自由组合定律,A正确;
BD、题中亲本X+WctX-×X+wCtY杂交,后代为X+WctXwCt、X+wCtX-、X+WctY、X-Y,F1中雌雄比为2∶1,推测F1中染色体组成为X-Y的受精卵不能发育,F1中白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼,BD正确;
C、据上述分析可知,F1雌蝇为X+WctX+wCt∶X+wCtX-=1∶1,雄蝇为X+WctY,F1雌雄果蝇相互交配,F2基因型及表现型如下表:
F2中红眼缺刻翅雌果蝇占2/7,C错误。
故答案为:C。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
8.(2023高三下·潮南开学考)农民在用镰刀收割小麦时,手掌上可能会磨出水泡。水泡中的液体主要是组织液,一段时间后水泡可自行消失。下列说法正确的是(  )
A.水泡内液体的蛋白质含量比血浆中的高
B.水泡主要由淋巴液中的水大量渗出到组织液所形成
C.水泡的形成和消失说明内环境中物质可以不断更新
D.水泡自行消失是因为其中的液体能且只能渗入毛细血管
【答案】C
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、水泡内的液体是组织液,组织液和血浆的组成成分和含量都很接近,但是血浆中的蛋白质含量比组织液高,A错误;
B、水泡主要是血浆中水大量渗出到组织液中形成的,B错误;
C、水泡的消失和形成说明内环境中的是不断更新的,如果不更新就不会相关状态的改变,C正确;
D、水泡的自行消失是因为水泡中的组织液可以渗入到毛细血管和毛细淋巴管中中,使组织液减少,水泡自行消失,D错误。
故答案为:C。
【分析】体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液由血浆、组织液和淋巴组成,又称内环境,组织液和血浆的组成成分和含量都很接近,但是血浆中的蛋白质含量比组织液高,细胞内液和组织液之间以及血浆和组织液之间是双向交换物质的,组织液可以穿过毛细淋巴管壁进入淋巴,淋巴通过淋巴循环进入血浆。
9.(2023高三下·潮南开学考)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。有关叙述错误的是(  )
A.迷走神经中的副交感神经促进胃肠蠕动和消化液的分泌
B.消化液中的盐酸刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化
C.乙酰胆碱作为信号分子与N受体结合后,催化肠巨噬细胞代谢
D.肠巨噬细胞分泌的TNF-α是一种细胞因子,能引发机体炎症反应
【答案】C
【知识点】神经系统的基本结构;免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、副交感神经促进胃肠蠕动和消化液的分泌,交感神经抑制该过程,A正确;
B、胃液中的盐酸进入小肠后,刺激小肠黏膜产生促胰液素,促胰液素弥散到体液中,作用于胰腺,促进胰液分泌,进而促进消化,B正确;
C、乙酰胆碱作为信号分子与N受体结合后,引起肠巨噬细胞的代谢活动改变,不能起催化作用,C错误;
D、细胞因子是免疫细胞或其他细胞分泌的,肠巨噬细胞分泌的TNF-α是一种细胞因子,从图信息可知,TNF-α能引发机体炎症反应,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
2、细胞因子种类很多,是免疫细胞受刺激后产生的小分子可溶性蛋白质,具有调节固有免疫和适应性免疫 、血细胞生成、细胞生长以及损伤组织修复等多种功能。细胞因子可被分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子超家族、集落刺激因子、趋化因子、生长因子等。
10.(2023高三下·潮南开学考)孟子曰:“不违农时,谷不可胜食也;数罟(网眼细密的渔网)不入洿池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,林木不可胜用也”。下列有关生态保护的叙述,错误的是(  )
A.不使用“数罟”捕鱼,利于鱼鳖的种群年龄结构较长时间处于增长型
B.“食谷”、“食鱼鳖”、“用林木”,体现了生物多样性最重要的价值
C.生态系统的自我调节能力是有一定限度的,合理利用就是最好的保护
D.工农业生产往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
【答案】B
【知识点】种群的特征;群落的演替;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、数罟是网眼细密的渔网,不使用“数罟”捕鱼,能够保护幼年的个体,进而有利于鱼鳖的种群年龄结构较长时间处于增长型,A正确;
B、“食谷”、“食鱼鳖”、“用林木”,体现了生物多样性的直接价值,但生物多样性最重要的价值是间接价值,即生态方面的价值,B错误;
C、生态系统的自我调节能力是有一定限度的,因此需要合理利用生态系统中的资源,这是对生态系统的最好的保护,C正确;
D、人类活动会使生态系统按照不同于自然演替的速度和方向进行,据此可知,人类从事的工农业生产往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据。
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、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;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;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
4、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
11.(2023高三下·潮南开学考)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法不正确的是(  )
A.提高培养基中生长素与细胞分裂素的比值可促进愈伤组织分化出根
B.利用成熟木瓜释放的乙烯可促进柿子的生长发育提高柿子的产量
C.植物激素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果可能相同
【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;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、当生长素与细胞分裂素比例适中,且生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化形成愈伤组织,且比值高时,有利于愈伤组织分化出根,A正确;
B、乙烯促进果实成熟,利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子,但乙烯不能促进柿子的发育,B错误;
C、生长素首先与细胞内某种蛋白质—生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因表达,从而产生效应,影响植物生长,C正确;
D、不同浓度生长素作用于同一器官,引起的生理功效不同,但特殊情况下,不同浓度可引起促进相同,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生长素和细胞分裂素的使用情况及结果
激素使用情况 结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但细胞不分化
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,且比例适中 促进愈伤组织的形成
同时使用,且生长素用量较高 有利于根的分化,抑制芽的形成
同时使用,且细胞分裂素用量较高 有利于芽的分化,抑制根的形成
2、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。
3、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用,而是多种激素相互作用共同调节,有的相互促进,有的相互拮抗,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,因此植物激素的合成受基因组控制,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调控。
12.(2023高三上·清远期末)下图是研究人员从落叶地的土壤中筛选高效分解纤维素的细菌的过程示意图。下列有关叙述错误的是(  )
A.在配制步骤②③的培养基时,高压蒸汽灭菌后将pH调至中性或弱碱性
B.步骤③筛选、纯化的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落
C.步骤③采用稀释涂布平板法进行接种,并需要加入纤维素作为唯一的碳源
D.步骤④加入的是刚果红染液,可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落
【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养;纤维素分解菌的分离
【解析】【解答】A、配制培养基时,调节培养基的pH应在灭菌之前进行,A错误;
B、步骤③筛选、纯化的原理是将聚集的细菌通过稀释涂布平板法分散,可以获得单细胞菌落,B正确;
C、加入纤维素作为唯一的碳源,能分解纤维素的细菌能利用纤维素存活,不能分解纤维素的细菌由于缺少碳源则会死亡,所以步骤③采用稀释涂布平板法进行接种,并需要加入纤维素作为唯一的碳源,C正确;
D、步骤④加入的是刚果红染液,可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落,透明圈的直径越大,说明分解纤维素的能力越强,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、微生物实验室分离中配制培养基的操作步骤:计算→称量→溶解→调pH→灭菌→倒平板。
3、刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红—纤维素的复合物就无法形成,培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样,就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维分解菌。
13.(2023高三下·潮南开学考)如图是高中生物探究性实验设计的示意图,下列叙述正确的是(  )
A.图中①处应为“演绎推理”,比如“探究植物细胞的吸水和失水”实验,将质壁分离的洋葱细胞浸润在清水中就属于此过程
B.图中②处应为“因变量”,比如“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验,温度就是此变量
C.图中③处应为“无关变量”,比如“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验,二氧化碳的产生量就是此变量
D.图中④处应为“干扰因素”,比如“探究光照强度对光合作用的影响”实验,需抽去圆形小叶片中的气体
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素;影响光合作用的环境因素;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、①处应为“作出假说”,“探究物细胞的吸水和失水”实验,将质壁分离的洋葱细胞浸润在清水中属于实验验证,A错误;
B、因变量是指因自变量改变而改变的量,②处应为“因变量”,“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验,温度就是自变量,B错误;
C、图中③处应为“无关变量”,比如“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验,二氧化碳的产生量属于因变量,C错误;
D、图中④处应为“干扰因素”,比如“探究光照强度对光合作用的影响”实验,需抽去圆形小叶片中的气体,已排除细胞中原有气体对实验造成影响,D正确。
故答案为:D。
【分析】自变量是指实验者操纵的假定的原因变量;因变量是指一种假定的结果变量,它是实验自变量作用于实验对象之后所出现的效果变量;无关变量是指那些不是某实验所需研究的,自变量与因变量之外的一切变量的统称,会影响实验结果。
14.(2023高三下·潮南开学考)某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察,测定不同细胞中的染色体数和核DNA数,结果如图甲所示。图乙、图丙和图丁为精巢中某些细胞分裂示意图中部分染色体的行为、数量变化。下列叙述正确的是(  )
A.图甲中a代表精细胞或卵细胞
B.图甲中b可能含有0或1条X染色体
C.图甲中一定含有同源染色体的是c、d、e、g
D.图甲中能分别代表图乙、图丙和图丁的是g、f和b
【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、该实验是蝗虫精巢切片的显微观察,图甲中a的核DNA数目和染色体数目均为N,代表精细胞或精子,A错误;
B、图甲中b处于减数第二次分裂前期和中期,此时细胞中无同源染色体,含有0条或1条X染色体,B正确;
C、图甲中c可能处于减数第二次分裂后期,此时不含同源染色体,C错误;
D、图甲中能分别代表图乙和图丙所处时期的是g、f,即有丝分裂后期和减数第一次分裂后期,代表图丁的为c,即减数第二次分裂后期,D错误。
故答案为:B。
【分析】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。
15.(2023高三下·潮南开学考)蚜虫是麦田危害最严重的害虫之一,为了更好的防治蚜虫,研究人员建立小型麦田种植蛇床草(能够为瓢虫提供保育所),研究种植蛇床草对蚜虫和异色瓢虫(蚜虫的天敌,具有迁飞习性)数量的影响,结果如下图(5.25~6.24为蚜虫爆发期)。相关叙述错误的(  )
A.可分别用样方法和标志重捕法调查蚜虫和异色瓢虫的种群密度
B.种植蛇床草可为异色瓢虫提供繁殖场所从而提高异色瓢虫的种群密度
C.5.25~6.9期间气温升高导致蚜虫爆发,种群数量呈“J”增长
D.麦田种植蛇床草既能较好的防治蚜虫又能减少农药使用,提高经济效益
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、样方法多用于植物、某些昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等种群的种群密度调查;异色瓢虫活动能力强、活动范围广,调查其种群密度采用标志重捕法,A正确;
B、由题意可知,蛇床草能够为瓢虫提供保育所,所以种植蛇床草可为异色瓢虫提供繁殖场所从而提高异色瓢虫的种群密度,B正确;
C、由题意可知,5.25~6.9 期间蚜虫爆发, 数量增加较快,但存在环境因素的影响, 不属于“J”增长,C错误;
D、分析图可知,蚜虫爆发期,麦田种植蛇床草蚜虫密度远低于对照组,说明麦田种植蛇床草既能较好的防治蚜虫又能减少农药使用,提高经济效益,D正确。
故答案为:C。
【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、种群数量增长的两种曲线:“J”型曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S”型曲线:是受限制的指数增长函数,描述食物、空间都有限,有天敌捕食的真实生物数量增长情况,存在环境容纳的最大值K。
16.(2023高三下·潮南开学考)图1、图2表示甲、乙两种遗传方式不同的单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体,甲病相关基因用A(a)表示、乙病相关基因用B(b)表示;图3表示A(a)、B(b)四种基因经过电泳所形成的条带分布情况。下列叙述正确的是(  )
A.Ⅱ5的甲病基因和Ⅱ7的乙病的致病基因均来自Ⅰ1和Ⅰ2
B.图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、B、b
C.Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是AAXbY、aaXBY、AAXBXB
D.Ⅱ6与Ⅱ9婚配生出两病兼患男孩的概率是1/24
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】 A 、 I1和 I2均为正常人, II5是甲病患者,所以甲病为常染色体隐性遗传病, II7两病皆患,说明乙病也是隐性遗传病,根据题意,乙病与甲病是不同的遗传方式,故乙病为伴 X 隐性遗传病,仅分析图1, II5基因型为 aaXBX-,则 I1为 AaXBXb,I2为 AaXBY ,II5的甲病基因(a)来自I1和 I2,Ⅱ7患乙病,其致病基因(Xb)只来自 I1,A 错误;
B、分析系谱图, II10基因型为 AAXBX-,II5基因型为 aaXBX-,对比二者的电泳图可知,条带1为 A ,条带4为 B,图2 中两个亲本均正常,生出具有甲病的II9(aa),可知I4基因型为 AaXBY ,则条带2为 a,条带3为 b,B错误;
C、Ⅱ7患两种病,其基因型为aaXbY,图3中条带1为 A ,条带4为 B,条带2为 a,条带3为 b,可判断I3基因型为AaXBXB,I4基因型为AaXBY,故Ⅱ9的基因型是aaXBY,Ⅱ10的基因型是AAXBXB,C错误;
D、 I1为 AaXBXb,I2为 AaXBY ,Ⅱ6为(1/3AA、2/3Aa)(1/2XBXb、1/2XBXB),Ⅱ9的基因型是aaXBY,二者婚配生出两病兼患男孩的概率是2/3×1/2×1/2×1/4=1/24,D正确。
故答案为:D。
【分析】Ⅰ1和Ⅰ2均为正常人,生出Ⅱ7两病皆患,可知两病均为隐性遗传病,又因为Ⅱ5是患者,而其父亲为正常人,因此甲病是常染色体隐性遗传病,甲、乙遗传方式不同,所以乙病为伴X染色体隐性遗传病。
二、实验题
17.(2023高三下·潮南开学考)研究盐胁迫下植物的抗盐机理及其对生长的影响具有重要意义。为研究不同浓度NaCl胁迫对海水稻生理特性的影响,某科研小组使用NaCl培养液培养某海水稻,分别测得不同浓度NaCl培养液条件下其根尖细胞和高盐胁迫条件下(NaCl浓度200mmol/L)其叶肉细胞的相关数据,结果分别如图1、图2所示。请回答:
(1)为了探究高盐胁迫条件对叶绿体形态及功能的影响,实验小组将正常条件及高盐胁迫条件下培养的成熟叶研磨,通过   法获得叶绿体并制成悬液。在配制叶绿体悬液时,需要加入适宜浓度的蔗糖以保证结构的完整,其作用是   。叶绿体中光合色素吸收的光能经过光反应之后转化为   中的化学能供暗反应利用。
(2)若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫,据图1可知,随着NaCI溶液浓度的升高,该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同:前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度,后者主要是   。
(3)据图2分析该海水稻叶肉细胞的胞间CO2浓度先降后升的原因:第15天之前色素含量下降不大,很可能是因为气孔导度(指气孔张开的程度)   (选填“升高”或“降低”),叶绿体从细胞间吸收的CO2增多,使胞间CO2浓度降低;第15天之后胞间CO2浓度逐渐上升,从色素含量变化对暗反应的影响并综合其他代谢过程,其原因可能是   。
【答案】(1)差速离心;维持叶绿体内外渗透压相等,防止其吸水涨破;ATP和NADPH
(2)大幅度提高细胞内可溶性糖浓度
(3)降低;色素含量降低,光反应产生的NADPH和ATP不足。影响C3还原,导致CO2固定减少(C3未能被及时还原并形成C一最终导致CO2固定减少),净光合速率下降(光合速率降低,呼吸速率影响不大),从而使胞间CO2浓度升高
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,可以通过差速离心法获得叶绿体;制备叶绿体悬液时,需要加入一定浓度的蔗糖溶液,以形成等渗溶液,维持叶绿体正常的形态和功能;光反应阶段光能转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。
(2)根据曲线图1可知,该海水稻根尖细胞在低盐环境中,主要通过逐步提高细胞内无机盐的相对浓度适应环境,在高盐环境中,主要通过大幅度提高细胞内可溶性糖的浓度适应环境。
(3)第15天之前,可能是由于气孔导度降低,外界进入叶肉细胞的CO2减少,叶绿体从细胞间吸收的CO2增多,使胞间CO2浓度降低;第15天之后,色素含量降低,光反应产生的NADPH和ATP不足,C3未能被及时还原并形成C5,最终导致CO2固定减少,胞间CO2浓度升高。
【分析】1、分析图1:当NaCI溶液浓度低于150mmol/L时,随着NaCI溶液浓度的升高,根尖细胞内无机盐的浓度逐渐增加,可溶性糖浓度变化不大;当NaCI溶液浓度高于150mmol/L时,随着NaCl溶液浓度的升高,根尖细胞内无机盐的浓度变化不大,可溶性糖浓度大幅度增加。
2、分析图2:高盐胁迫条件下,该海水稻叶肉细胞的胞间CO2浓度先降后升;第15天之前色素含量下降不大,第15天之后色素含量大幅度下降。
三、综合题
18.(2023高三下·潮南开学考)洞庭湖,原名“云梦”,古称“八百里洞庭”,为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物,浮游动植物及植食性,肉食性鱼类等。洞庭湖临近水系中某人工鱼塘部分能量流动如下表所示,其中X表示能量流动的去向之一,Y为能量值,能量单位为J·cm-2·a-1,肉食性动物均作为第三营养级,忽略粪便中所含的能量。回答下列问题:
生物类型 X 传递给分解者的能量 生物体中未被利用的能量 传给下一营养级的能量 同化人工投放的有机物的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 20.0 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Y 5.0
肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11.0
(1)据表分析,X是指   的能量,流经该人工鱼塘的总能量是   。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是   (用百分率表示)。
(2)自2020年实现常年禁捕以来,洞庭湖实现了人退水清,鱼繁鸟育。部分洲岛形成常态化湿地,成为鸟类重要栖息地。短短两年,仅在湿地区域发现的已经恢复的植被种类就多达四五十种,多样性迅速恢复,这是实施禁捕之后洞庭湖发生的最显著的变化之一。实施禁捕政策对洞庭湖生态系统的稳定性的意义在于   。
(3)为因地制宜探索治理洞庭湖水体富营养化中微囊藻大量繁殖的方法,研究人员将受污染的湖水引入人工实验湿地,在该人工实验湿地中引入芦苇、水芹和睡莲等水生植物,既能有效抑制微囊藻繁殖又能治理富营养化,其原理是   。
【答案】(1)呼吸散失的能量;180J·cm-2·a-1;12%
(2)生物多样性提高,可以提高生态系统的抵抗力稳定性,使生态系统的自我调节能力升高,生态系统结构更加稳定
(3)芦苇、水芹和睡莲等水生植物能遮挡阳光、吸收无机盐,抑制微囊藻的繁殖,并通过收获相关产品输出水中的N、P
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)同化能量包括呼吸作用散失的能量和用于生物自身生长,繁殖、发育的能量,后者包括进入下一营养级的能量、流向分解者的能量以及未被利用的能量。则X属于呼吸散失的能量。流经该人工鱼塘的总能量包括生产者固定的总能量加上人工投放的有机物的能量:44.0+5.0+95.0+20.0+5.0+11.0=180J·cm-2·a-1。植食性动物获得的总能量为生产者传递加人工投放=20.0+5.0=25.0J·cm-2·a-1,则Y=25-9.5-1.5-11=3.0J·cm-2·a-1,Y即为肉食性动物从植食性动物获得的能量。因此能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是=3/25×100%=12%。
(2)实施禁捕政策,多样性迅速恢复,提高了生态系统抵抗力稳定性,使自我调节能力上升,结构更稳定。
(3)在富营养化的湖泊中微囊藻大量繁殖,造成鱼虾大量死亡,而芦苇、水芹和睡莲等水生植物能遮挡阳光.吸收无机盐,抑制微囊藻的繁殖,并通过收获相关产品输出水中的N、P,因此种植芦苇、水芹和睡莲等水生植物既能有效抑制微囊藻繁殖又能治理富营养化。
【分析】生态系统中的能量流动从生产者固定太阳能开始;能量流动特点为单向,逐级递减,能量传递效率10%~20%。碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的;碳在生物群落中,以含碳有机物形式存在;大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落;生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。
19.(2023高三下·潮南开学考)舌尖最爱“辣”,辣其实并不是一种味觉,而是痛觉,2021年的诺贝尔生理学或医学奖获奖者发现一种离子通道TRPV1,能被43℃以上的温度或辣椒素等物质活化,进而形成烫或辣相关的痛觉。他们的研究思路是:假设辣椒素激活的受体是一种离子通道,然后筛选出可能编码特定受体的多个候选基因,再将这些基因逐一实施“基因沉默”,当某一特定基因沉默后,细胞对辣椒素不再敏感时,表明该基因对应的离子通道即为辣椒素的受体。
(1)吃辣椒时,辣椒素接触口腔黏膜(产生痛觉),与反射弧结构中   上的TRPV1结合后,激活TRPV1,导致细胞膜外阳离子(如Ca2+等)进入细胞,从而导致膜电位差下降,进一步激活Nav1.7(一种Na+通道)导致Na+内流,此时膜电位表现为   。
(2)吃辣椒时,“辣”的感觉形成于   ,吃辣味食物的同时,喝热水会增强“灼烧感”,从反射弧结构的角度分析,其原因可能是   。
(3)与“TRPV1通道”发现者的研究思路最相似的实验是____。
A.研究胰腺及其分泌的胰岛素的作用
B.探究某种抗生素对细菌的选择作用
C.比较过氧化氢在不同条件下的分解
D.噬菌体侵染大肠杆菌实验
(4)研究还发现,TRPV1通道与关节炎引起的慢性炎症痛也有密切关系。下图表示白介素IL-6(一种炎症因子)引发炎症疼痛时的分子机制。(注:GP130-JAK、P13K、AKT是参与细胞信号转导过程中的重要物质。)
基于IL-6炎症因子引发疼痛的分子机制,请为研制缓解慢性炎症痛的药物提供两条思路(简要阐明即可)。
思路一:   ;
思路二:   。
【答案】(1)感受器;内正外负
(2)大脑皮层;热水激活了离子通道 TRPVI,相当于加强了刺激相关感受器,使“灼烧感”增强
(3)D
(4)制备 IL -6炎症因子的抗体;使用Ca2+拮抗剂阻止Ca2+内流
【知识点】反射弧各部分组成及功能;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)辣椒素接触口腔黏膜、与反射弧中的感受器上的 TRPV1结合,激活TRPV1,导致细胞膜外阳离子如Ca2+等进入细胞,从而导致膜电位差下降,进一步激活Nav1.7(一种Na+通道)导致Na+内流,产生动作电位,此时膜外为负,膜内为正,膜电位表现为内正外负。
(2)大脑皮层产生感觉,故辣的感觉形成于大脑皮层,由题意可知,离子通道TRPV1,能被43℃以上的温度或辣椒素等物质活化,进而形成烫或辣相关的痛觉,故吃辣的同时,喝热水增加灼烧感,可能是热水激活了离子通道 TRPVI,相当于加强了刺激相关感受器,使“灼烧感”增强。
(3)“TRPV1通道”发现者的研究思路是:假设辣椒素激活的受体是一种离子通道,然后筛选出可能编码特定受体的多个候选基因,再将这些基因逐一实施“基因沉默”,即利用了“减法原理”,噬菌体侵染大肠杆菌时将遗传物质注入宿主细胞,外壳留在外面,也属于“减法原理”,故这与噬菌体侵染大肠杆菌的实验思路相似。故答案为:D。
(4) IL -6炎症因子引发疼痛的分子机制涉及多种中间转换信号,所以缓解慢性炎症痛时主要思路就是降低 IL -6等炎症因子的含量,如制备 IL -6等炎症因子的抗体、或者使用Ca2+拮抗剂阻止Ca2+内流,阻断电信号的形成。
【分析】1、人体通过神经系统对各种刺激作出规律性应答的过程叫做反射,反射是神经调节的基本方式。
2、反射的结构基础为反射弧,包括五个基本环节:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
20.(2023高三下·潮南开学考)连山丝苗米产自粤西北连山山区,其米粒色泽油润、软糯香甜,是国家农产品地理标志保护产品,现有一种味道芳香的连山优质水稻品种甲,回答下列问题:
(1)品种甲的香味性状受隐性基因(g)控制,其香味主要来自一种叫乙酰基吡咯啉的非蛋白类物质,请根据这一事实推测该基因对性状的控制方式   。
(2)用纯合无香味植株作母本与品种甲进行杂交,在F1中偶然发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释   。
(3)已知水稻还有矮秆和高秆、抗病和感病两对相对性状,用矮秆感病与高秆抗病杂交得到F1,F1全为矮秆抗病,而F2中矮秆抗病:高秆抗病:矮秆感病:高秆感病=765:255:3:1,则这两对相对性状中由1对等位基因控制的是   ,判断依据是   ;另一对相对性状至少由   对等位基因控制。
【答案】(1)香味基因通过控制相关酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制香味这种性状
(2)某一雌配子形成时,G基因突变为g基因;某一雌配子形成时,含G基因的染色体片段缺失
(3)矮秆和高秆;F2中矮秆:高秆=768:256=3:1,说明受一对等位基因控制;4
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)根据题意可知,乙酰基吡咯啉是非蛋白类物质,因此该实例可说明香味基因通过控制相关酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制香味这种性状。
(2)母本的基因型为GG,父本的基因型为gg,正常情况下F1的基因型为Gg,表现为非香味,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状,其可能的原因为某一雌配子形成时,G基因突变为g基因或者是某一雌配子形成时,含G基因的染色体片段缺失。
(3)F2的表现型及比例矮杆抗病:高杆抗病:矮杆感病:高杆感病765:255:3:1,单独分析每一对表现型,矮茎:高茎=3:1,抗病:感病=255:1,则这两对相对性状中由1对等位基因控制的是矮杆和高杆,判断的依据是F2中矮杆:高杆=768:256=3:1,说明受一对等位基因控制;抗病:感病=255:1=(3:1)4,因此另一对相对性状至少由4对等位基因控制。
【分析】1、基因对形状控制的两条两种方式是:
(1)基因通过控制蛋白质的合成来直接控制性状;
(2)基因通过控制酶的合成近而控制代谢过程,以此来控制性状。
2、组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
21.(2023高三下·潮南开学考)2017年CAR-T疗法获批可用于癌症治疗。其核心是将具有肿瘤识别功能的CAR基因整合到人体T淋巴细胞,形成能准确定位并杀死癌细胞的CAR-T细胞,请回答下列问题:
(1)已知CAR基因的全部序列,科研人员通过   法和PCR技术可获得大量该基因片段。在PCR反应体系中除模板外还需加入   。
(2)治疗基本过程是:分离患者T细胞并构建CAR-慢病毒运载体→体外基因转移形成CAR-T细胞→筛选、培养CAR-T细胞→输入患者体内,该疗法属于   治疗,该运载体进入人体细胞的方式通常是   。该方法采用的是自身T细胞,而不用异体T细胞,其原因是   。
(3)为检查CAR基因能否在T细胞中翻译成蛋白质,可采用   法检测,CAR-T细胞培养所需CO2的主要作用是   ,传代培养时,贴满瓶壁的细胞需要用   处理后再进行分瓶培养。
【答案】(1)人工合成(或化学合成);引物、耐高温的DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸
(2)体外基因;胞吞;避免发生排斥反应
(3)抗原-抗体杂交;维持培养液的pH;胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的应用;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)由于CAR基因的全部序列已知,科研人员可以用人工合成(或化学合成)或者PCR技术获得大量该基因片段。在PCR反应体系中加入作为模板的DNA序列、与计划获得的目的基因双链各一端序列相互补的两个DNA引物、耐高温的DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸。
(2)用CAR-T疗法治疗癌症的基本过程可知,该疗法属于体外基因治疗。该运载体进入人体细胞的方式通常是胞吞。该方法采用的是自身T细胞,而不用异体T细胞,其原因是避免发生排斥反应。
(3)为检查CAR基因能否在T细胞中翻译成蛋白质,可从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交,若有杂交带出现,表明目的基因已形成蛋白质产品。CAR-T细胞属于动物细胞,培养所需CO2的主要作用是维持培养液的pH。传代培养时,贴满瓶壁的细胞需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理后再进行分瓶培养。
【分析】基因治疗把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,分为体内基因治疗和体外基因治疗两种类型。先从病人体内获得某种细胞,进行培养,然后在体外完成基因转移,再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内,这种方法称为体外基因治疗。直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法叫做体内基因治疗。
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