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浙江省舟山市2022-2023学年高二下学期期末质量检测生物试题
一、单选题
1.百万森林、世界地球日、世界水日、地球一小时等各种环保公益活动激发人们保护地球的责任感。下列关于环保措施的叙述,错误的是( )
A.提倡绿色出行等低碳方式,利于缓和温室效应
B.限制硫和氮的氧化物排放,可减少酸雨的发生
C.就地保护是保护生物多样性最有效的保护措施
D.实行垃圾分类,可促进物质和能量的良性循环
【答案】D
【知识点】全球性生态环境问题;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、绿色出行等低碳生活方式,可以减少大气二氧化碳的排放,进而达到缓和温室效应的作用,A正确;
B、限制硫和氮的氧化物排放,可减少酸性物质的产生,即减少酸雨的发生,B正确;
C、 生物多样性的保护包括就地保护和易地保护,以及国家基因库保护,其中就地保护是保护生物多样性最有效的保护措施 ,C正确;
D、实行垃圾分类,可促进物质的循环,但不能促进能量的循环。能量的流动是单向的,逐级递减的,不能够循环利用,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)温室效应主要是由于现代煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高。为解决温室效应,提倡大家低碳出行,禁止焚烧,大量植树造林等,以减少二氧化碳的排放及增加二氧化碳的吸收,进而减少大气中二氧化碳的含量。(2)酸雨形成的主要原因是二氧化硫,氮的氧化物,二氧化氮,三氧化二氮,四氧化二氮等气体的排放,在大气中会转化为2SO2+O2=SO3(尘埃做催化剂);2、SO3+H2O=H2SO4;2NO+O2=2NO2(常温常压下即可);3NO2+H2O=2HNO3(硝酸)+NO等酸性物质,使得雨水呈酸性。
2.若女性体内雄激素过高会引起多囊卵巢、身上多毛等症状,这与下列哪个细胞器密切相关( )
A.内质网 B.核糖体 C.细胞核 D.溶酶体
【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】雄激素属于脂质,内质网是合成脂质的场所,因此A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】性激素是固醇类激素,属于脂质,其合成与内质网有关。核糖体则与蛋白质的合成有关,氨基酸的脱水缩合发生在核糖体上。细胞核内发生DNA的复制与转录等。溶酶体中含有大量水解酶,用于抵抗外界微生物和消化衰老的细胞器。
3.磷脂分子在水中可形成双层结构,是构成生物膜的基本骨架。下列叙述错误的是( )
A.所有细胞均含有磷脂
B.磷脂既有水溶性部分又有脂溶性部分
C.磷脂和油脂均为脂质,都可被苏丹Ⅲ染成橙黄色
D.细胞溶胶中的氧气进入线粒体,需要通过2层磷脂双分子层
【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、 磷脂分子是构成生物膜的基本骨架,所有的细胞都含有细胞膜,即所有细胞均含有磷脂,A正确;
B、 磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,因此,磷脂分子在水中可形成双层结构。即磷脂分子既有水溶性部分又有脂溶性部分,B正确;
C、苏丹Ⅲ是用于检测脂肪的染液,其与脂肪分子结合形成橘黄色的物质,但是不能与磷脂分子发生颜色反应,C错误;
D、因为线粒体属于双膜的细胞器,单层生物膜有一层磷脂双分子构成,因此,细胞溶胶中的氧气进入线粒体,需要通过2层磷脂双分子层,D正确。
故答案为:C。
【分析】磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,在水中可形成双层结构,科学家通过实验证实,细胞膜主要是由磷脂双分子和蛋白质构成,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架。一层生物膜即含有两层磷脂分子,即两层磷脂双分子。
4.随着生活水平的提高,人们对水果蔬菜的新鲜度和品质更加关注。要将农民手中的青菜、黄瓜、青椒等果蔬及时地运输到全国各地消费市场,不仅需要高效物流还需要适宜的保鲜措施。下列关于保鲜措施的叙述,正确的是( )
A.保持果蔬干燥、密闭 B.施用一定浓度的乙烯利
C.喷洒细胞分裂素类似物 D.零下低温、低氧环境
【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、果蔬在干燥的条件下,易散失水分,使得其萎蔫,而应该于低温低湿低氧的条件下储存,A错误;
B、乙烯利属于植物生长调节剂,能够促进果实等的成熟,因此,对果蔬施用一定浓度的乙烯利后,它们则会快速腐烂变质,不利于其保鲜,B错误;
C、细胞分裂素具有抑制叶绿素的分解、抑制叶的老化等,因此对果蔬喷洒一定的细胞分裂素类似物可以起到保鲜作用,C正确;
D、瓜果的保鲜要求做到低温低湿低氧,但温度不能低于0℃,否则会将其冻坏,影响口感,D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考点:呼吸作用强度的影响因素及植物生长调节剂的作用。对于瓜果的保鲜,要求做到低温低湿低氧,既能够保持其鲜活,也能够抑制细胞呼吸,减少营养物质的消耗;对于种子的储存则要求在低温干燥的地方储存。但低温要求温度不能低于0℃,一般为0~4℃。
5.骑行是目前较流行的一种健身方式,且有利于缓解交通拥堵和环境污染。下列叙述正确的是( )
A.骑行时肌肉细胞产生的CO2全部来自线粒体
B.骑行时机体汗液分泌增多,导致组织液渗透压降低
C.骑行时机体产生的CO2刺激下丘脑呼吸中枢,使呼吸加快
D.骑行时肌肉酸痛是由于丙酮酸被乳酸脱氢酶还原生成乳酸
【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、骑行时剧烈运动,肌细胞会进行无氧呼吸,但主要还是进行有氧呼吸,其主要场所在线粒体。无氧呼吸不产生二氧化碳,因此骑行时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体, A正确;
B、骑行时机体汗液分泌增多,流失了大量水和部分无机盐,结合生活实际可知,运动流汗后主要是补充水,及汗液分泌使得机体组织液渗透压升高,B错误;
C、骑行时,机体细胞产生大量的CO2刺激位于脑干的呼吸中枢,使呼吸加快,C错误;
D、 骑行时肌肉酸痛是由于丙酮酸被乳酸脱氢酶氧化生成乳酸 ,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)人体肌细胞在氧气充足的条件下进行有氧呼吸,其发生的主要场所在线粒体中,会释放大量能量及产生二氧化碳。而当机体在剧烈运动时,由于缺氧,会进出产乳酸的无氧呼吸,该过程释放少量的能量,且不释放二氧化碳,发生在细胞质基质中。(2)汗液大量分泌,会使机体流失掉大量水和部分无机盐,导致组织液渗透压升高,需要及时补充水分。(3)呼吸中枢位于脑干,脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
6.下图表示萤火虫体内ATP-ADP循环示意图。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A.图中的M指的是腺苷,N指的是核糖
B.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要
C.食物为ATP充电的过程伴随着放能反应
D.ATP的能量可以转变光能,光能也可以转变为ATP中的能量
【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、图中的M指的是腺嘌呤, N指的是核糖, A错误;
B、ATP的"充电"和“放能”都需要酶的催化, C错误;
C、食物为ATP"充电"指的是有机物经过氧化分解,释放能量并生成ATP , C正确;
D、 ATP的能量可以转变光能,但在萤火虫体内光能不可以转变为ATP中的能量,D错误。
故答案为:C。
【分析】该图表示萤火虫体内ATP-ADP循环示意图,萤火虫利用食物中有机物的氧化分解将ADP转化为ATP,即ATP的“充电”;又通过ATP磷酸键的断裂,释放出能量,转变为萤火虫发出的荧光,即ATP的“放电”。图中M表示腺嘌呤,N表示核糖,M+N才可以表示腺苷。光能转变为ATP中的化学能发生在光能自养型生物的体内,而萤火虫属于异样生物,体内不可能发生光能转变为ATP中的能量这一过程。
7.下图表示大肠杆菌呼吸酶基因的复制和表达,a、b、c表示过程。下列叙述正确的是( )
A.a、b、c中都存在碱基A与T配对
B.b中RNA聚合酶与基因的起始密码结合后开始转录
C.c中核糖体沿着mRNA的3'→5'端移动
D.b、c都有氢键的形成和断裂,b尚未结束c就可开始
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中a、b、c分别表示DNA的复制、转录和翻译过程,均遵循碱基互补配对原则,但是在翻译的过程中是tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子的配对,RNA上无碱基T,即在c过程不存在碱基A与T的配对,A错误;
B、b表示转录,其中RNA聚合酶与基因的启动子结合后开始转录,B错误;
C、c表示翻译,该工程中核糖体沿着mRNA的5'→3'端移动,C错误;
D、b过程中mRNA的合成首先需要DNA的解旋,发生氢键的断裂,然后通过碱基互补配对形成mRNA及RNA的释放过程,分别涉及氢键的形成与断裂;c密码子与反密码子配对的过程中也会涉及氢键的断裂与形成。由于大肠杆菌属于原核生物,转录和翻译都发生在细胞质基质中,因此可以边转录边翻译,即在转录尚未结束就可以开始翻译,D正确。
故答案为:D。
【分析】图中a、b、c分别表示DNA的复制、转录和翻译过程,均遵循碱基互补配对原则。DNA的复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶;DNA的转录过程不需要解旋酶,仅需RNA聚合酶即可,RNA聚合酶与基因的启动子结合后开始转录。在原核生物中,由于其不具有成形的细胞核,所以转录和翻译都发生在细胞质基质中,因此可以边转录边翻译。
8.鄱阳湖是一个随季节变化的吞吐型湖泊,汛期与枯水期蓄水量差异悬殊。枯水期鄱阳湖水位下降,很多地方的河床变成“草原”,影响鸟类活动;汛期水位上升,又吸引大量候鸟过冬。下列叙述错误的是( )
A.鄱阳湖群落面貌随水位涨落的交替变化体现时间结构
B.低处河流、河床“草原”、岸上树林构成群落的水平结构
C.河床变成的“草原”会逐渐朝着灌木林、树林的方向演替
D.鄱阳湖通过水位变化影响鸟类活动体现了生态系统的信息传递
【答案】C
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、由题干信息可知, 鄱阳湖是“草原”还是“湖泊”随水位涨落的交替变化决定,即群落面貌随水位涨落的交替变化体现时间结构,A正确;
B、低处河流、河床“草原”、岸上树林形成高低错落有致的景象,构成了群落的水平结构,B正确;
C、由题干信息“枯水期鄱阳湖水位下降,很多地方的河床变成“草原”,影响鸟类活动;汛期水位上升,又吸引大量候鸟过冬”,即随着季节的变化,鄱阳湖“草原”又会变为湖泊,即不会朝着灌木林、树林的方向演替,C错误;
D、 鄱阳湖通过水位变化给鸟类传递了一种信息,进而影响鸟类活动,这体现了生态系统的信息传递,D正确。
故答案为:C。
【分析】在相同时间聚集在一定地域中 各种生物种群的集合,叫作生物群落,简称群落。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。在竖直方向上,群落具有明显的分层现象,构成了群落的垂直结构;而群落的水平结构主要体现在群落呈镶嵌分布。
9.图为某植物根尖细胞一条染色体上部分基因的分布状况,字母代表基因,数字序号代表无遗传效应的碱基序列。下列叙述正确的是( )
A.①或②中发生碱基对的缺失、替换或插入属于基因突变
B.若基因A变成a,可能发生了交叉互换或基因突变
C.若该染色体发生倒位,无法用光学显微镜观察到
D.基因突变和染色体结构变异均会导致DNA的碱基序列改变
【答案】D
【知识点】基因突变的类型;染色体结构的变异;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、由题意可知,图中①和②代表无遗传效应的碱基序列,不属于基因,故其中发生碱基对的缺失、替换或插入不属于基因突变,A错误;
B、 交叉互换发生在形成配子过程中,图为某植物根尖细胞一条染色体上部分基因的分布状况,不会形成配子,故其中基因A变成a,不可能发生交叉互换,B错误;
C、若该染色体发生倒位,可以用光学显微镜观察到,C错误;
D、基因突变表示DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变;染色体结构变异包括染色体片段的缺失、增添、倒位及易位,但均会导致DNA的碱基序列改变,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。染色体变异包括数目变异和结构变异,染色体数目的变异可以分为两类: 一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以整套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。染色体结构变异包括染色体片段的缺失、增添、倒位及易位。染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。
10.人体酒精代谢主要在肝脏进行,过度酗酒可引发肝硬化,甚至肝癌。下列叙述错误的是( )
A.酒精进入肝细胞的跨膜运输方式为被动转运
B.酒精浓度会影响消化道上皮细胞吸收酒精的速率
C.肝癌细胞质膜表面某些糖蛋白缺失导致其无限增殖
D.肝癌细胞的代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都增强
【答案】C
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;被动运输
【解析】【解答】A、酒精属于小分子物质,小分子物质在体内的运输方式为自由扩散,自由扩散属于被动运
输,A正确;
B、酒精进入细胞属于被动运输,为顺浓度梯度的运输,因此,酒精浓度会影响消化道上皮细胞吸收酒精的速率,B正确;
C、肝癌细胞质膜表面某些糖蛋白缺失导致其不易被淋巴细胞识别,而逃脱淋巴细胞的杀伤作用;癌细胞之所以能无限增殖,是由于某些基因的突变导致局部组织的某一个细胞在基因水平上失去了对其生长的正常调控,从而使其发生克隆性异常增生而形成新生物,C错误;
D、肝癌细胞能够无限增殖,分裂活动旺盛,要满足其快速的分裂增长,则其代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都要增强,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)气体小分子物质以及一些脂溶性的小分子,通过自由扩散的方式进出细胞,自由扩散属于被动运输,是一种顺浓度梯度的运输。(2)癌细胞具有能够无限增殖、黏着性低易于扩散等特点,其之所以能无限增殖,是由于某些基因发生突变,导致局部组织的某一个细胞在基因水平上失去了对其生长的正常调控,从而使其发生克隆性异常增生。癌细胞的代谢旺盛。
二、选择题组
阅读下列材料,完成下面小题:
金黄色葡萄球菌(SAU)是细菌性肺炎的病原体之一,感染时常用红霉素、庆大霉素、万古霉素、氯霉素等抗生素治疗,研究人员分别将含上述等量抗生素的四张相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48h,药敏实验结果如下图所示。
11.下列关于金黄色葡萄球菌药敏实验的叙述,错误的是( )
A.需增加使用含等量无菌水的相同滤纸片作空白对照
B.结果显示金黄色葡萄球菌对红霉素的敏感性较强
C.测量抑菌圈直径时可直接在培养皿底上测量
D.可将菌液用接种环均匀涂布在LB培养基上制成试验菌平板
12.图中庆大霉素(b)的抑菌圈内出现了抗药性的金黄色葡萄球菌菌落,下列叙述正确的是( )
A.抑菌圈内出现菌落是由于庆大霉素使SAU发生了抗药性变异
B.抗药性的变异来源于SAU的基因突变或染色体畸变
C.挑取抑菌圈内的菌落重复上述药敏实验,b的抑菌圈将变小
D.抑菌圈中离纸片越远的菌落对庆大霉素的抗药性越强
【答案】11.D
12.C
【知识点】培养基对微生物的选择作用
【解析】【分析】微生物实验中,常利用抗生素对细菌进行选择,以及做药敏实验,通过透明圈的大小进而筛选出相应的菌落或者选择最佳的抗生素。透明圈越大,说明细菌对该种抗生素敏感性越强,即抗生素的抑菌作用越明显。
11.A、为了排除无菌水的影响,实验中需增加使用含等量无菌水的相同滤纸片作空白对照,A正确;
B、结果显示滤纸片a(红霉素)周围的透明圈最大,即说明金黄色葡萄球菌对红霉素的敏感性较强,B正确;
C、为避免污染, 所以测量抑菌圈直径时可直接在培养皿底上测量,C正确;
D、若要将菌液均匀涂布在LB培养基上制成试验菌平板,应该使用涂布器,而不是接种坏,D错误。
故答案为:D。
12.A、抑菌圈内出现菌落是由于金黄色葡萄球菌(SAU)中本身就有些发生了抗药性变异,而庆大霉素使作为环境条件,只对其起着选择的作用,而不是使其发生变异,A错误;
B、抗药性的变异来源于SAU的基因突变,而非染色体畸变,B错误;
C、挑取抑菌圈内的菌落重复上述药敏实验,因为b中出现的菌落本身对庆大霉素产生了抗药性变异,因此再用庆大霉素来对其做药敏实验时,其存活率大大提高,即b的抑菌圈将变小,C正确;
D、抑菌圈中离纸片越远的菌落不能说明其对庆大霉素的抗药性越强 ,因为与离纸片近的菌落相比,没有保证单一变量,D错误。
故答案为:C。
三、单选题
13.(2023高二下·舟山期末)下图表示用电流表研究突触上兴奋传递的示意图,b、c处给予适宜强度刺激,a、d处是电极接触点,且距离ab=cd、兴奋在两个神经元上的传导速率相同。下列分析错误的是( )
A.刺激b处时,指针偏转两次,刺激c处时,指针偏转一次
B.同时刺激b、c处,指针只偏转一次
C.增大b处刺激强度,指针偏转幅度将增大
D.清除f处的神经递质,再刺激b处时,指针也会发生偏转
【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、刺激b处时,兴奋可向两边传导,先到达a处,此时a为动作电位,表现为内正外负,而d处则为静息电位,表现为外正内负,则指针向a偏转;当兴奋到达d处时,a为静息电位,表现为内负外正,而d处则为动作电位,表现为外负内正,则指针向d偏转,即指针偏转两次。刺激c处时,兴奋不能够传到a,只能单向传递,即当兴奋到达d处时,a为静息电位,表现为内负外正,而d处则为动作电位,表现为外负内正,则指针向d偏转,故指针偏转一次。A正确;
B、因为距离ab=cd、兴奋在两个神经元上的传导速率相同,所以同时刺激b、c处时,a、b同时感受到第一次兴奋,都表现为动作电位,没有电位差,则指针不发生偏转;当b处的兴奋传到d处时,a处于静息电位,b处于动作电位,指针只偏转一次,B正确;
C、一根神经纤维在受到阈值以上刺激产生动作电位不会随着刺激强度增大而增大,因此,增大b处刺激强度,指针偏转幅度不会发生变化,C错误;
D、若清除f处的神经递质,再刺激b处时,则兴奋不能够传到d,但指针仍能偏转一次,D正确。
故答案为:C。
【分析】兴奋在游离的神经纤维上的传导是双向的,在突触间的传导是单向的,因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜的受体。突触处信号传递由电信号变为化学信号,再由化学信号变为电信号。
14.(2023高二下·舟山期末)研究人员对某地布氏田鼠在5到10月间的种群年龄结构和性别比例进行调查,结果如上图所示。下列叙述错误的是( )
A.可预测该种群未来几年的种群数量呈增长趋势
B.该地布氏田鼠性别比例接近1:1,破坏该比例会影响出生率
C.部分雄性成年布氏田鼠的生活力可能不如雌性成年鼠
D.根据调查结果可判断该种群数量变化呈逻辑斯谛增长
【答案】D
【知识点】种群的特征;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、该图表示某地布氏田鼠在5到10月间的种群年龄结构和性别比例,因此可以预测该种群未来几年的种群数量和增长趋势,A正确;
B、破坏性别比例,会影响出生率,B正确;
C、由成年Ⅰ组性别比例可知,部分雄性成年布氏田鼠的生活力可能不如雌性成年鼠,C正确;
D、逻辑斯蒂增长又叫“S”型增长,指种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线呈“S"形,但仅根据种群的年龄结构和性别比例不能判断其增长模式,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进而影响种群密度。
(2)在食物和空间条件充裕,气候适宜,没有天敌和其他竞争物种的条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的入倍,即呈“J”型增长。实际上这种理想条件并不存在,环境中存在一定的阻力,因此,在自然条件下,种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线呈“S"形。
15.研究人员分别用35S或32P标记的噬菌体与未标记的大肠杆菌进行保温后搅拌、离心,得到上清液和沉淀物,并进行放射性检测。下列叙述正确的是( )
A.实验获得的两组子代噬菌体均含放射性
B.若离心速度不够,32P标记组沉淀物中放射性强度减弱
C.若搅拌不充分,35S标记组上清液中的放射性强度增强
D.若保温时间延长,32P标记组沉淀物中的放射性强度增强
【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、实验获得的32P的大肠杆菌部分子代噬菌体含有放射性,而35S标记的一组,被标记物蛋白质在大肠杆菌体外,没有参与子代噬菌体的建设,即子代噬菌体均不含有放射性,A错误;
B、若离心速度不够,则被侵染的大肠杆菌不能被完全沉淀到试管底部,导致32P标记组沉淀物中放射性强度减弱,B正确;
C、 若搅拌不充分,蛋白质外壳与大肠杆菌不能完全分离,在离心时,会随着一起被离心到管底,使35S标记组上清液中的放射性强度减弱,C错误;
D、 若保温时间延长,则子代噬菌体会从大肠杆菌体内裂解释放,离心时位于中上层,使32P标记组沉淀物中的放射性强度减弱,D错误。
故答案为:B。
【分析】赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。然后,用35S或32P标记的T2磁菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。离心后,检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现:用35S标记的一组侵染实验,放射性同位素主要分布在上清液中;用32P标记的一组实验,放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中。
四、选择题组
阅读下列材料,完成下面小题:
2023年春季,我国多地爆发甲型流感(甲流)。甲流是由甲流病毒HIN1引起的急性呼吸道感染,感染后常出现咽痛、咳嗽、发热等症状,接种甲流疫苗是预防甲流的有效方法。甲流病毒H1N1表面的血凝素抗原(HA)可识别宿主细胞的特定受体,利用杂交瘤技术制备的抗HA单克隆抗体可用于快速诊断甲流病毒的感染。
16.下列关于机体对抗甲流病毒H1N1的叙述,正确的是( )
A.B淋巴细胞的增殖分化需要甲流病毒和淋巴因子两个信号的刺激
B.初次感染甲流病毒后,浆细胞识别病毒并产生相应抗体清除血液中的病毒
C.人体感染甲流病毒后没有出现发热症状,说明机体没有发生免疫反应
D.注射甲流疫苗后,机体会产生更多的抗体和记忆细胞,不会再感染甲流
17.为制备抗HA的单克隆抗体,研究人员设计技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中小鼠多次注射HA后,从肝脏中获取B淋巴细胞
B.经选择培养后获得的杂交瘤细胞均能产生抗HA抗体
C.用多孔细胞板培养时每孔至少含有1个细胞
D.为获得纯度较高的抗HA抗体,扩大培养时一般不添加动物血清
【答案】16.A
17.D
【知识点】单克隆抗体的制备过程;激素与内分泌系统
【解析】【分析】(1)在体液免疫中,B细胞活化需要两个信号的刺激,此外,还需要细胞因子的作用。当B细胞活化后,就开始增殖、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乔噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,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。细菌等病原体侵入人体后,也会如病毒一样引起机体发生休液免疫反应。(2)单克隆抗体技术是一种免疫学技术, 将产生抗体的单个B淋巴细胞同骨髓肿瘤细胞进行细胞融合,获得既能产生抗体,又能无限增殖的杂种细胞,以此生产抗体。
16.A、B淋巴细胞的活化需要抗原和淋巴因子两个信号的刺激,缺一不可,即在本题中,B淋巴细胞的增殖分化需要甲流病毒和淋巴因子两个信号的刺激,A正确;
B、 初次感染甲流病毒后,刺激特定的B淋巴细胞增值分化产生特定的浆细胞,浆细胞合成并分泌相应抗体清除血液中的病毒 ,浆细胞不具有识别能力,B错误;
C、人体感染甲流病毒后没有出现发热症状,说明机体在还未患病前就发生了免疫反应,产生了相应的抗体将病毒消灭,C错误;
D、注射甲流疫苗后,机体会产生更多的抗体和记忆细胞,减少再次感染甲流的几率,但不能保证不会再感染,且某些疫苗是有期限的,当过了一定的时间则体内相应的记忆细胞和抗体都已经没有了,需要重新打疫苗。甲流的种类也比较多,一种甲流疫苗指对一种甲流病毒起预防作用,D错误。
故答案为:A。
17.A、脾是最大的免疫器官,其中含有大量的淋巴细胞,因此,图中小鼠多次注射HA后,应从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞,A错误;
B、经选择培养后,获得的杂交瘤细胞不均能产生抗HA抗体 ,还需要进行抗体阳性检测,B错误;
C、 用多孔细胞板培养时,可以同时进行多菌的阳性检测,但不是代表每孔至少含有1个细胞,C错误;
D、因为动物血清中可能含有其他的一些抗体,因此,为获得纯度较高的抗HA抗体,扩大培养时一般不添加动物血清,D正确。
故答案为:D。
五、综合题
18.(2023高二下·舟山期末)下图为某陆地生态系统中部分能量流动关系,甲乙丙表示能量去向,字母代表能量值。下列叙述错误的是( )
A.相同条件下,恒温动物的f值高于变温动物
B.若h增大,第一营养级到第二营养级的能量传递效率将减少
C.b表示第二营养级的总次级生产量,b=c+f+d+i
D.该生态系统中生产者流向丙的能量占比通常大于海洋生态系统
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、相同条件下,恒温动物要保持体温,则需要产生更多的能量,即其呼吸消耗的能量(f值)更多,所以,恒温动物的f值高于变温动物,A正确;
B、因为a固定,所以若 h增大,b减小,即第一营养级到第二营养级的能量传递效率(b/生产者的同化量)将减少,B正确;
C、图中c=d+i,b表示第二营养级的总次级生产量,所以b=c+f或d+i+f,C错误;
D、图中甲表示初级消费者同化的能量,乙表示用于生长、发育和繁殖的能量,丙表示流向分解者的能量,因为陆地生态系统中主要是腐食食物链,海洋生态系统主要是捕食食物链,所以该陆地生态系统中生产者流向丙(分解者)的能量占比通常大于海洋生态系,D正确。
故答案为:C。
【分析】图中b表示初级消费者同化的能量值,一部分用于呼吸消耗(f),一部分用于生长、发育和繁殖,而d表示被次级消费者摄入的能量值,i表示流向分解者的能量,h表示初级消费者的粪便量,属于上一营养及的同化量。输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量,部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来;另一部分则被初级消费者摄人体内,这
样,能量就流人了第二营养级。流人第二营养级的能量,一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果初级消费者被次级消费者捕食,能量就流人了第三营养级。
六、单选题
19.(2023高二下·舟山期末)过度紧张、焦虑等刺激可能引起“一夜白发”现象,该现象的调节机制如图所示,①②表示相关过程。肾上腺素主要通过②作用于黑色素干细胞,通过①的作用很小。下列叙述错误的是( )
A.内分泌细胞和神经细胞能产生相同的调节物质
B.肾上腺素的分泌过程是与甲状腺激素类似的分级调节
C.①与②作用效果不同可能是两者的肾上腺素浓度不同
D.肾上腺素通过②作用于黑色素干细胞的速度比①快
【答案】B
【知识点】动物激素的调节
【解析】【解答】A、由图可知,神经细胞和肾上腺髓质细胞均能分泌肾上腺素,即内分泌细胞和神经细胞能产生相同的调节物质,A正确;
B、肾上腺素的分泌过程不是分级调节,B错误;
C、 由题干信息”肾上腺素主要通过②作用于黑色素干细胞,通过①的作用很小“推测,①与②作用效果不同可能是两者的肾上腺素浓度不同,C正确;
D、由题干信息“肾上腺素主要通过②作用于黑色素干细胞,通过①的作用很小”可知,肾上腺素通过②作用于黑色素干细胞的速度比①快 ,D正确。
故答案为:B。
【分析】有关此类型的题目,主要是通过对流程图的分析,做出合理的推测。肾上腺素主要由肾上腺分泌,也能由部分神经细胞分泌,但其分泌过程不属于分级调节。
20.(2023高二下·舟山期末)某二倍体动物细胞在分裂过程中,其中两个时期的染色体组数与同源染色体对数如图所示,下列叙述错误的是( )
A.图①可能是有丝分裂中期,是观察染色体最佳时期
B.图①可能是减数分裂前期I,细胞含N个四分体
C.图②可能存在姐妹染色单体,细胞含2N条染色体
D.从①→②过程发生了同源染色体分离和着丝粒分开
【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】AB、图①中染色体组数为2,且存在N对同源染色体,则其可能是有丝分裂的前期和中期,也可能是减数第一次分裂的前期、中期和后期。当①处于有丝分裂中期,是观察染色体最佳时期 ;当①处于减数分裂前期I,细胞含N个四分体,故AB正确;
C、图②中含有2个染色体组,又不存在同源染色体,则其表示的时期为减数第二次分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,即不再是姐妹染色单体了,C错误;
D、图②表示的时期为减数第二次分裂后期,所以从①→②过程发生了同源染色体分离和着丝粒分开,D正确。
故答案为:C。
【分析】分清楚染色体组,同源染色体和姐妹染色单体在不同细胞时期其数量特点。图①中染色体组数为2,且存在N对同源染色体,则其可能是有丝分裂的前期和中期,也可能是减数第一次分裂的前期、中期和后期。图②中含有2个染色体组,又不存在同源染色体,则其表示的时期为减数第二次分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
七、综合题
21.(2023高二下·舟山期末)为打造“蓝色粮仓”,近年来舟山市在中街山列岛海洋特别保护区利用投放人工鱼礁、深水立体养殖、智能投放饲料等现代化手段打造海洋牧场,促进海洋渔业经济发展。下图是“海洋牧场”投放人工鱼礁后的部分结构图。回答下列问题:
(1)“海洋牧场”可看做一个生态系统,流入该生态系统的总能量是 。“立体养殖”模式提高了群落 结构的复杂程度,充分利用环境资源。人工鱼礁为海洋生物提供更多的产卵和 场所,直接导致种群 提高,使种群密度增加。
(2)图中牡蛎属于生态系统中的 (填成分),一般用 法调查牡蛎的种群密度。若养殖海带量过多,会导致牡蛎种群密度 ,分析其原因是 。
(3)若该海域生态系统被重金属污染,除了通过图中食物链途径的积累,还可以通过 途径引起牡蛎体内重金属浓度较大,造成生物富集现象。
(4)分析结构图发现该海洋牧场生态系统无法在物质上实现自给自足,其原因是 。
【答案】(1)生产者固定的太阳能和饲料中的能量;垂直;栖息;出生率/迁入率
(2)分解者和消费者;样方;减少;海带大量生长,与浮游植物竞争无机盐和光照,导致浮游植物生长减少,引起牡蛎食物来源减少,导致减产
(3)直接吸收海水中的重金属
(4)①该生态系统浮游植物等生产者数量少,生产的有机物不足以维持消费者分解者的需求。②牡蛎海带等从该生态系统作为产品输出,其中的物质元素不能回归该生态系统,外界必须投入物质,才能维持物质循环。
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法;群落的结构;种间关系
【解析】【解答】(1)由结构图可知,流入“海洋牧场”这个生态系统中的能量是生产者固定的太阳能和饲料中的能量,“立体养殖”模式提高了群落垂直结构的复杂程度,充分利用环境资源。人工鱼礁为海洋生物提供更多的产卵和栖息场所,直接导致种群的出生率和迁入率提高,使种群密度增加。
故填:生产者固定的太阳能和饲料中的能量;垂直;栖息;出生率/迁入率。
(2)由图可知,牡蛎既以有机碎屑为食,又以浮游植物为食,故其属于生态系统中的分解者和消费者。因为牡蛎活动能力弱,所以一般用样方法调查牡蛎的种群密度。若养殖海带量过多,由于海带大量生长,与浮游植物竞争无机盐和光照,导致浮游植物生长减少,引起牡蛎食物来源减少,导致牡蛎减产,进而使牡蛎种群密度减少。
故填:分解者和消费者;样方;减少;海带大量生长,与浮游植物竞争无机盐和光照,导致浮游植物生长减少,引起牡蛎食物来源减少,导致减产。
(3) 若该海域生态系统被重金属污染,除了通过图中食物链途径的积累,还可以通过直接吸收海水中的重金属途径引起牡蛎体内重金属浓度较大,造成生物富集现象。
故填: 直接吸收海水中的重金属 。
(4)分析结构图发现该海洋牧场生态系统无法在物质上实现自给自足,其原因有①该生态系统浮游植物等生产者数量少,生产的有机物不足以维持消费者分解者的需求。②牡蛎、海带等从该生态系统作为产品输出,其中的物质元素不能回归该生态系统,外界必须投入物质,才能维持物质循环。
故填: ①该生态系统浮游植物等生产者数量少,生产的有机物不足以维持消费者分解者的需求。②牡蛎海带等从该生态系统作为产品输出,其中的物质元素不能回归该生态系统,外界必须投入物质,才能维持物质循环。
【分析】(1)流入某一自然生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,而对于人工生态系统,往往还会存在人工投入的饲料等。“立体养殖”模式可提高群落垂直结构的复杂程度,充分利用环境资源。(2)分解者是一些腐生生活的生物,而消费者则直接或间接以生产者为食的生物。(3)生物富集作用是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累,使这些物质在生物内的浓度超过环境中浓度的现象。
22.(2023高二下·舟山期末)科研人员欲提高竹林环境资源利用率,在毛竹林下套种红豆树、浙江楠、浙江樟等珍贵树种,种植4个月后测定不同植物生理指标如下表所示,以选择适合林下环境生长的植物。回答下列问题:
树种 净光合速率 μmol·m-2·s-1 气孔导度 μmol·m-2·s-1 胞间CO2含量 μmol·mol-1 蒸腾速率 mmol·m-2·s-1 叶绿素浓度 mg·L-1 水分利用率 mmol·mol-1
红豆树 14.4 150 253 43 22.5 3.34
浙江楠 11.8 133 230 39 19.1 3.02
浙江樟 11.3 115 223 37 17.3 3.05
(1)测定3种植物的叶绿素含量,取叶时应注意 (写出2点)等条件一致,以减少无关变量的影响。用 溶液提取光合色素后,为排除类胡萝卜素的干扰,可在 光照射下测定吸光率,最后计算出叶绿素含量。
(2)据表分析,竹林下最适合种植 ,判断依据是 。推测在林下环境中,该植物通过增加叶绿素含量,提高对光能的 ,使光反应产物 增加;气孔导度增大,胞间CO2浓度升高,直接导致碳反应中 的速率加快;蒸腾速率高,利于光合作用产物以 形式运输至植株各部位。
(3)水分利用率可用净光合速率/蒸腾速率来表示,是农业生产中需要关注的一个重要指标。三种植物中红豆树气孔导度大、蒸腾速率高,但其水分利用率仍较高的原因是 。
【答案】(1)叶龄、叶片质量、叶片位置等;无水乙醇;红
(2)红豆树;净光合速率最高;吸收和转化;O2、ATP和NADPH;CO2固定;蔗糖
(3)与其他两种植物的净光合速率相比,红豆树的净光合速率增加幅度大于其蒸腾速率的增加幅度
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)在实验中要保证单一变量原则,无关变量应保持相同且适宜,以减少对实验的影响,由题意可知,本实验中的自变量为树种,因变量包括净光合速率、气孔导度、胞间 CO2含量 、蒸腾速率、叶绿素浓度和水分利用率。因此在测定3种植物的叶绿素含量,取叶时应注意 叶龄、叶片质量、叶片位置等条件一致,以减少无关变量的影响 。色素易溶于乙醇,而难溶于水,因此用无水乙醇溶液提取光合色素。因叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此,为排除类胡萝卜素的干扰,可在红光照射下测定吸光率,最后计算出叶绿素含量。
故填:叶龄、叶片质量、叶片位置等;无水乙醇;红。
(2) 据表分析,竹林下最适合种植红豆树,因为竹林下其净光合速率最高 。推测在林下环境中,该植物通过增加叶绿素含量,提高对光能的吸收和转化,使光反应产物O2、ATP和NADPH增加;气孔导度增大,胞间CO2浓度升高,直接导致碳反应中 CO2固定的速率加快;蒸腾速率高,利于光合作用产物以蔗糖形式运输至植株各部位。
故填: 红豆树;净光合速率最高;吸收和转化;O2、ATP和NADPH;CO2固定;蔗糖。
(3) 水分利用率可用净光合速率/蒸腾速率来表示,是农业生产中需要关注的一个重要指标。三种植物中红豆树气孔导度大、蒸腾速率高,但其水分利用率仍较高的原因是与其他两种植物的净光合速率相比,红豆树的净光合速率增加幅度大于其蒸腾速率的增加幅度 。
故填:与其他两种植物的净光合速率相比,红豆树的净光合速率增加幅度大于其蒸腾速率的增加幅度。
【分析】在科学实验中要保证单一变量原则,对照原则,可重复性原则等,而无关变量应保持相同且适宜,以减少对实验的影响。光反应阶段的产物包括O2、ATP和NADPH,ATP和NADPH作为暗反应阶段的原料,推动暗反应的进行。在暗反应中主要进行CO2固定 ,合成糖类。
23.(2023高二下·舟山期末)某种植物果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果肉颜色发生变化,探究其果肉颜色变化的机制,科学家进行了相关研究。已知野生型果肉为红色,现有两种纯合突变体,甲(基因A突变a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如下图1,其中F2的橙色个体全为雄株。
(1)根据图1实验结果判断, A、a和B、b两对基因的遗传 (“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,A、a基因位于常染色体上,B、b基因位于 染色体上,亲本甲植株的基因型是 。
(2)F2橙色雄株的基因型是 ,取F2中橙色雄株和红色雌株随机交配,F3中橙色雌株的概率为 。
(3)欲鉴定F2黄色雌株的基因型,可采取 的方法。欲快速培育出稳定遗传的红色雌株,选择F2中表型为 的植株作为实验材料,该育种方法的原理是 并用遗传图解表示(无X染色体的个体无法存活) 。
(4)研究发现野生型植株果肉成熟时,由于红色素的积累而呈红色,当红色素量较少时,果肉呈黄色,前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2所示,由此说明基因可以通过控制 进而控制生物性状。图中基因A、B及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但基因H在果实中的表达量较低。根据上述代谢途径,解释无基因A和B的个体中果肉呈橙色的原因是 。
【答案】(1)遵循;X;aaXBXB
(2)AAXbY、AaXbY、aaXbY;1/8
(3)基因检测、与橙色雄株杂交或测交;红色雄株;基因重组和染色体畸变(染色体数目变异、整倍体变异);
(4)酶的合成;酶H使前体物质1转化为前提物质2,但前体物质2不能转化为红色素,果肉呈橙色
【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)因为F2果肉表型及比例为红色:黄色:橙色=185:62:83≈9:3:4,为9:3:3:1的变式,所以,A、a和B、b两对基因的遗传 遵循自由组合定律。由题意知 F2的橙色个体全为雄株 ,及果肉橙色与性别相关,所以B、b基因位于X染色体上。因为甲为基因A突变a的纯合突变体,且果肉黄色,即故亲本甲植株的基因型是甲植株的基因型是aaXBXB。
故填:遵循;X;aaXBXB。
(2)由题意知F2橙色植株的基因型有双隐( aaXbY )和含至少一个A基因( AAXbY、AaXbY ),其中 aaXbY 、 AAXbY、AaXbY 所占比例分别为1/4,1/4,1/2,产生的配子及比例为AXb(1/4)、AY(1/4)、aXb(1/4)、aY(1/4)。而F2中红色雌果蝇基因型则为双显(AAXBXB,AAXBXb,AaXBXB,AaXBXb),且AAXBXB,AAXBXb,AaXBXB,AaXBXb所占其中比例分别为1/6,1/6,1/3,1/3,产生配子及比例为AXB(1/2)、aXB(1/4)、aXb(1/12)、AXb(1/6)。故取F2中橙色雄株和红色雌株随机交配,F3中橙色雌株(AAXbXb=1/4×1/6=1/24,AaXbXb=1/6×1/4+1/4×1/12=1/16,aaXbXb=1/4×1/12=1/48)的概率为1/24+1/16+1/48=1/8。
故填:AAXbY、AaXbY、aaXbY;1/8。
(3) 欲鉴定F2黄色雌株的基因型,可采取基因检测、与橙色雄株杂交或测交的方法。欲快速培育出稳定遗传的红色雌株,选择F2中表型为红色雄株的植株作为实验材料,进行花药离体培养(即单倍体育种),该育种方法的原理是基因重组和染色体畸变(染色体数目变异、整倍体变异。用遗传图解表示为:
故填: 基因检测、与橙色雄株杂交或测交 ; 红色雄株 ; 基因重组和染色体畸变(染色体数目变异、整倍体变异) ;
(4)由图可知, 基因可以通过控制酶的合成进而控制生物性状。图中基因A、B及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但基因H在果实中的表达量较低。根据上述代谢途径,解释无基因A和B的个体中果肉呈橙色的原因是酶H使前体物质1转化为前提物质2,但前体物质2不能转化为红色素,果肉呈橙色。
故填:酶的合成;H使前体物质1转化为前提物质2,但前体物质2不能转化为红色素,果肉呈橙色。
【分析】(1)自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。满足自由组合的形状分离比为9:3:3:1,或是其变式(如9:3:4或9:7或9:6:1)。(2)确定某生物基因型的方法有:基因检测、自交、杂交或测交等。(3)基因通过其表达产物——蛋白质来控刹性状。基因不同会导致可遗传的性状差异。基因相同的个体之间也会存在可遗传的性状差异。来自同一个受精卵的细胞,尽管基因组成都相同,也会出现形态、给构和功能的分化,其实质是基因的选择性表达。基因之所以能够选择性表达是由于细胞有调控基因表达的机制。DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下,表达情况发生可遗传的变化,这就是表观遗传。
24.(2023高二下·舟山期末)火龙果在低温下幼嫩茎段会部分受到伤害,脂质转移蛋白(LTPs)被证实在植物抵抗低温胁迫中有重要作用,控制该蛋白合成的基因结构如图1所示。某课题研究组将LTP基因导入火龙果愈伤组织,以获得抗寒能力强的火龙果。回答下列问题:
(1)采用PCR技术克隆LTP基因时,为使目的基因能与图2所示的载体准确连接,将NcoI和BstEII两种限制酶的识别序列分别添加在引物 、引物 (填引物编号)的 (填“3'端”或“5'端”)。
(2)将构建的表达载体与经 处理获得的感受态根癌农杆菌混合,通过液体悬浮培养完成 和细胞复苏,再将菌液涂布在含 的培养基上培养,挑取单菌落进行PCR鉴定,以获得 的根癌农杆菌。
(3)从田间取得的火龙果茎段经 处理后,诱导其 形成愈伤组织,加入(2)中获得的根癌农杆菌共同培养,再转入含抗生素的培养基,此时添加抗生素的主要目的是 。
(4)经上述处理后的愈伤组织放入含X一Gluc的选择培养基中培养,选取 色的愈伤组织,继续培养得到幼苗。为进一步确定该幼苗中的LTP基因是否表达,从转基因细胞中提取蛋白质,经处理固定在硝酸纤维素膜上,让待测蛋白质与 发生抗原抗体杂交。除分子水平的检测方法外,还可以用 。
(注:图1箭头表示目的基因的转录方向;图2:NcoI和BstEII为不同限制酶的识别位点;T-DNA中标出的启动子属于真核细胞表达系统;GUS基因编码产生的β-葡萄糖苷酸酶能将无色物质X-Gluc分解,使植物组织呈蓝色,否则为白色)
【答案】(1)4;1;5'
(2)氯化钙;转化;卡那霉素;导入LTP基因(含重组质粒)
(3)消毒;脱分化;去除根癌农杆菌
(4)未变蓝色(白色);抗脂质转移蛋白的抗体探针(带标记的抗脂质转移蛋白的抗体);将火龙果再生植株进行低温处理,观察其是否能在低温条件下正常生长以确定其是否获得了新性状
【知识点】基因工程的应用;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)由图可知,目的基因的转录方向为3‘端到5’端, 即引物4到引物3,而载体T-DNA的转录方向为启动子→终止子,所以为使目的基因能与图2所示的载体准确连接,将NcoI和BstEII两种限制酶的识别序列分别添加在引物4、引物1的5’端。
故填:4;1;5’。
(2)农杆菌细胞需要经过氯化钙溶液的处理成感受态(一种能吸收外源DNA的状态),并放进液体培养基进行液体悬浮培养,完成转化和细胞复苏;由于T-DNA上潮霉素的基因的启动子属于真核细胞表达系统,故农杆菌应涂布在含卡那霉素的培养基上培养,挑取菌落进行PCR鉴定, 以获得导入LTP基因(含重组质粒) 的根癌农杆菌。
故填:氯化钙;转化;卡那霉素;导入LTP基因(含重组质粒)。
(3)进行组织培养时,需将从田间取得的火龙果茎段经消毒处理后,再诱导其脱分化形成愈伤组织。加入(2)中获得的根癌农杆菌共同培养,再转入含抗生素的培养基,因为潮霉素基因可在真核细胞中表达,所以此时添加抗生素的主要目的是去除根癌农杆菌。
故填:消毒;脱分化;去除根癌农杆菌。
(4)构建成功的表达载体不含GUS基因。由题注可知, GUS基因编码产生的β-葡萄糖苷酸酶能将无色物质X-Gluc分解,使植物组织呈蓝色,否则为白色,即将经上述处理后的愈伤组织放入含X一Gluc的选择培养基中培养,目的愈伤组织应呈现白色。 因为LTP基因控制合成的产物为脂质转移蛋白(LTPs),因此为进一步确定该幼苗中的LTP基因是否表达,从转基因细胞中提取蛋白质,经处理固定在硝酸纤维素膜上,让待测蛋白质与抗脂质转移蛋白的抗体探针(带标记的抗脂质转移蛋白的抗体) 发生抗原抗体杂交。除分子水平的检测方法外,还可以在个体形状水平上进行检测,因火龙果在低温下幼嫩茎段会部分受到伤害,将LTP基因导入火龙果愈伤组织,可获得抗寒能力强的火龙果,因此可将火龙果再生植株进行低温处理,观察其是否能在低温条件下正常生长以确定其是否获得了新性状。
故填:未变蓝色(白色);抗脂质转移蛋白的抗体探针(带标记的抗脂质转移蛋白的抗体);将火龙果再生植株进行低温处理,观察其是否能在低温条件下正常生长以确定其是否获得了新性状。
【分析】本题考查基因工程的内容,且考察学生的观察分析、提取题干关键信息的能力。(1)基因表达载体是载体的一种,除目的基因、标记基因外,它还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。有时为了满足应用需要,会在载体中人工构建诱导型启动子、当诱导物存在时,可以激活或抑制目的基因的表达。终止子相当于一盏红色信号灯,使转录在所需要的地方停下来,它位于基因的下游,也是一段有特殊序列结构的DNA片段。 在构建抗虫棉的基因表达载体时,首先会用一定的限制酶切割载体,使它出现一个切口;然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段;再利用DNA连接N将目的基因片段拼接到载体的切口处,这样就形成了一个重组 DNA分子。(2)转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然条件下侵染双子叶植物和被子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染能方。农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。根据农杆茵的这种特点,如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中,通过农杆菌的转化作用,就可法使目的基因进入植物细胞。根据受体植物的不同,所用的具体转化方法有所区别。(3)基因的转录方向为3‘端到5’端,RNA聚合酶首先与启动子结合,使DNA双链打开才能以其中一条链为模板进行转录。
八、实验题
25.(2023高二下·舟山期末)阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,病理特征之一为β淀粉样蛋白在脑部沉积引起海马区神经细胞凋亡,使患者出现学习记忆能力减退,言语认知功能障碍等症状。研究发现口服中药山茱萸可改善AD患者的学习记忆能力,缓解AD症状。根据实验材料,验证上述结论。
(实验材料:适龄、正常的健康雄性小鼠若干只,含山茱萸提取物的低、中、高3种浓度溶液,蒸馏水,生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液,生理盐水,记忆训练实验盒,实验中涉及的剂量不做要求)
(1)完善实验步骤
①取适龄正常的部分健康雄性小鼠向其脑部注射足量的 ,直至构建AD模型小鼠。另一部分小鼠 构建假手术模型小鼠作为正常对照组。
②将AD模型小鼠随机均分 组,并进行编号。一段时间后,利用 测定小鼠辨认新物体时间确认AD模型构建成功。
③各组AD模型小鼠分别用 进行 (A注射B灌胃)方式处理,正常对照组小鼠用蒸馏水进行相同处理,各组其他条件均相同且适宜。
④连续24天后,测定各组小鼠辨认新物体的时间。
(2)实验结果
实验发现,与正常对照组相比,模型组小鼠记忆能力显著衰退,其中低、中浓度的山茱萸提取物可以明显改善学习记忆能力,高浓度组改善效果不显著。用柱形图表示该实验检测结果。
(3)提取不同浓度山茱萸处理后的小鼠海马区细胞蛋白质,通过 技术进行分离,鉴定凋亡相关蛋白质caspase-3、caspase-9、Bax、Bcl-2的表达情况,结果如上图所示,推测 蛋白可能抑制海马细胞凋亡,为治疗AD提供一种新的思路。
【答案】(1)生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液;在相同部位注射等量的生理盐水;4;记忆训练实验盒;等量且适量的蒸馏水、低、中、高浓度的山茱萸溶液;B
(2)
(3)凝胶电泳;Bc1-2
【知识点】细胞的凋亡
【解析】【解答】(1)①因为“阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,病理特征之一为β淀粉样蛋白在脑部沉积引起海马区神经细胞凋亡”,所以根据给的实验材料可知,构建AD模型小鼠应向其脑部注射足量的生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液,而为了排除生理盐水的影响,应向另一部分小鼠在相同部位注射等量的生理盐水作为正常对照(空白对照)。②根据给的材料“含山茱萸提取物的低、中、高3种浓度溶液,蒸馏水”可知,实验应将AD模型小鼠随机均分为4个组。阿尔茨海默病(AD)患者表现为学习记忆能力减退,言语认知功能障碍等症状,因此,要确认AD模型是否构建成功,可以对小鼠进行记忆训练实验,即利用记忆训练实验盒测定小鼠辨认新物体时间确认AD模型构建成功。③由题干信息“口服中药山茱萸可改善AD患者的学习记忆能力”,所以各组AD模型小鼠分别用等量且适量的蒸馏水、低、中、高浓度的山茱萸溶液进行灌胃方式处理,正常对照组小鼠用蒸馏水进行相同处理,各组其他条件均相同且适宜。
故填:生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液;在相同部位注射等量的生理盐水;4;记忆训练实验盒;等量且适量的蒸馏水、低、中、高浓度的山茱萸溶液;B。
(2)根据模型组小鼠记忆能力显著衰退,所以在处理前其与正常对照组相比,辨认新物体所需要时间要更长,而又因为蒸馏水对AD患者的学习记忆能力无改善作用,中低、中浓度的山茱萸提取物可以明显改善学习记忆能力,高浓度组改善效果不显著,故构建柱形图大致如下:
故填:
(3)蛋白质的分离常采用凝胶电泳法,对分离得到的相关蛋白进行鉴定,得出caspase-3、caspase-9、Bax、Bcl-2的表达情况,对图片进行分析推测可知,Bc1-2蛋白可能抑制海马细胞凋亡,为治疗AD提供一种新的思路。
故填:凝胶电泳;Bc1-2。
【分析】本题主要考察实验技能以及对题干信息的提取分析能力。所有实验应遵循单一变量原则、对照原则、无关变量相同且适宜的原则等基本原则,所以在实验中,应取适龄正常的部分健康雄性小鼠,一部分用于注射生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液以构建AD模型小鼠,另一部分在相同部位注射等量的生理盐水构建假手术模型小鼠作为正常对照组。 进行正式实验时,各组AD模型小鼠分别用等量且适量的蒸馏水、低、中、高浓度的山茱萸溶液进行灌胃方式处理,正常对照组小鼠用蒸馏水进行相同处理,各组其他条件均相同且适宜。其中的变量是“是口服中药山茱萸的浓度”,因变量为AD患者的学习记忆能力的改善程度。
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浙江省舟山市2022-2023学年高二下学期期末质量检测生物试题
一、单选题
1.百万森林、世界地球日、世界水日、地球一小时等各种环保公益活动激发人们保护地球的责任感。下列关于环保措施的叙述,错误的是( )
A.提倡绿色出行等低碳方式,利于缓和温室效应
B.限制硫和氮的氧化物排放,可减少酸雨的发生
C.就地保护是保护生物多样性最有效的保护措施
D.实行垃圾分类,可促进物质和能量的良性循环
2.若女性体内雄激素过高会引起多囊卵巢、身上多毛等症状,这与下列哪个细胞器密切相关( )
A.内质网 B.核糖体 C.细胞核 D.溶酶体
3.磷脂分子在水中可形成双层结构,是构成生物膜的基本骨架。下列叙述错误的是( )
A.所有细胞均含有磷脂
B.磷脂既有水溶性部分又有脂溶性部分
C.磷脂和油脂均为脂质,都可被苏丹Ⅲ染成橙黄色
D.细胞溶胶中的氧气进入线粒体,需要通过2层磷脂双分子层
4.随着生活水平的提高,人们对水果蔬菜的新鲜度和品质更加关注。要将农民手中的青菜、黄瓜、青椒等果蔬及时地运输到全国各地消费市场,不仅需要高效物流还需要适宜的保鲜措施。下列关于保鲜措施的叙述,正确的是( )
A.保持果蔬干燥、密闭 B.施用一定浓度的乙烯利
C.喷洒细胞分裂素类似物 D.零下低温、低氧环境
5.骑行是目前较流行的一种健身方式,且有利于缓解交通拥堵和环境污染。下列叙述正确的是( )
A.骑行时肌肉细胞产生的CO2全部来自线粒体
B.骑行时机体汗液分泌增多,导致组织液渗透压降低
C.骑行时机体产生的CO2刺激下丘脑呼吸中枢,使呼吸加快
D.骑行时肌肉酸痛是由于丙酮酸被乳酸脱氢酶还原生成乳酸
6.下图表示萤火虫体内ATP-ADP循环示意图。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A.图中的M指的是腺苷,N指的是核糖
B.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要
C.食物为ATP充电的过程伴随着放能反应
D.ATP的能量可以转变光能,光能也可以转变为ATP中的能量
7.下图表示大肠杆菌呼吸酶基因的复制和表达,a、b、c表示过程。下列叙述正确的是( )
A.a、b、c中都存在碱基A与T配对
B.b中RNA聚合酶与基因的起始密码结合后开始转录
C.c中核糖体沿着mRNA的3'→5'端移动
D.b、c都有氢键的形成和断裂,b尚未结束c就可开始
8.鄱阳湖是一个随季节变化的吞吐型湖泊,汛期与枯水期蓄水量差异悬殊。枯水期鄱阳湖水位下降,很多地方的河床变成“草原”,影响鸟类活动;汛期水位上升,又吸引大量候鸟过冬。下列叙述错误的是( )
A.鄱阳湖群落面貌随水位涨落的交替变化体现时间结构
B.低处河流、河床“草原”、岸上树林构成群落的水平结构
C.河床变成的“草原”会逐渐朝着灌木林、树林的方向演替
D.鄱阳湖通过水位变化影响鸟类活动体现了生态系统的信息传递
9.图为某植物根尖细胞一条染色体上部分基因的分布状况,字母代表基因,数字序号代表无遗传效应的碱基序列。下列叙述正确的是( )
A.①或②中发生碱基对的缺失、替换或插入属于基因突变
B.若基因A变成a,可能发生了交叉互换或基因突变
C.若该染色体发生倒位,无法用光学显微镜观察到
D.基因突变和染色体结构变异均会导致DNA的碱基序列改变
10.人体酒精代谢主要在肝脏进行,过度酗酒可引发肝硬化,甚至肝癌。下列叙述错误的是( )
A.酒精进入肝细胞的跨膜运输方式为被动转运
B.酒精浓度会影响消化道上皮细胞吸收酒精的速率
C.肝癌细胞质膜表面某些糖蛋白缺失导致其无限增殖
D.肝癌细胞的代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都增强
二、选择题组
阅读下列材料,完成下面小题:
金黄色葡萄球菌(SAU)是细菌性肺炎的病原体之一,感染时常用红霉素、庆大霉素、万古霉素、氯霉素等抗生素治疗,研究人员分别将含上述等量抗生素的四张相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48h,药敏实验结果如下图所示。
11.下列关于金黄色葡萄球菌药敏实验的叙述,错误的是( )
A.需增加使用含等量无菌水的相同滤纸片作空白对照
B.结果显示金黄色葡萄球菌对红霉素的敏感性较强
C.测量抑菌圈直径时可直接在培养皿底上测量
D.可将菌液用接种环均匀涂布在LB培养基上制成试验菌平板
12.图中庆大霉素(b)的抑菌圈内出现了抗药性的金黄色葡萄球菌菌落,下列叙述正确的是( )
A.抑菌圈内出现菌落是由于庆大霉素使SAU发生了抗药性变异
B.抗药性的变异来源于SAU的基因突变或染色体畸变
C.挑取抑菌圈内的菌落重复上述药敏实验,b的抑菌圈将变小
D.抑菌圈中离纸片越远的菌落对庆大霉素的抗药性越强
三、单选题
13.(2023高二下·舟山期末)下图表示用电流表研究突触上兴奋传递的示意图,b、c处给予适宜强度刺激,a、d处是电极接触点,且距离ab=cd、兴奋在两个神经元上的传导速率相同。下列分析错误的是( )
A.刺激b处时,指针偏转两次,刺激c处时,指针偏转一次
B.同时刺激b、c处,指针只偏转一次
C.增大b处刺激强度,指针偏转幅度将增大
D.清除f处的神经递质,再刺激b处时,指针也会发生偏转
14.(2023高二下·舟山期末)研究人员对某地布氏田鼠在5到10月间的种群年龄结构和性别比例进行调查,结果如上图所示。下列叙述错误的是( )
A.可预测该种群未来几年的种群数量呈增长趋势
B.该地布氏田鼠性别比例接近1:1,破坏该比例会影响出生率
C.部分雄性成年布氏田鼠的生活力可能不如雌性成年鼠
D.根据调查结果可判断该种群数量变化呈逻辑斯谛增长
15.研究人员分别用35S或32P标记的噬菌体与未标记的大肠杆菌进行保温后搅拌、离心,得到上清液和沉淀物,并进行放射性检测。下列叙述正确的是( )
A.实验获得的两组子代噬菌体均含放射性
B.若离心速度不够,32P标记组沉淀物中放射性强度减弱
C.若搅拌不充分,35S标记组上清液中的放射性强度增强
D.若保温时间延长,32P标记组沉淀物中的放射性强度增强
四、选择题组
阅读下列材料,完成下面小题:
2023年春季,我国多地爆发甲型流感(甲流)。甲流是由甲流病毒HIN1引起的急性呼吸道感染,感染后常出现咽痛、咳嗽、发热等症状,接种甲流疫苗是预防甲流的有效方法。甲流病毒H1N1表面的血凝素抗原(HA)可识别宿主细胞的特定受体,利用杂交瘤技术制备的抗HA单克隆抗体可用于快速诊断甲流病毒的感染。
16.下列关于机体对抗甲流病毒H1N1的叙述,正确的是( )
A.B淋巴细胞的增殖分化需要甲流病毒和淋巴因子两个信号的刺激
B.初次感染甲流病毒后,浆细胞识别病毒并产生相应抗体清除血液中的病毒
C.人体感染甲流病毒后没有出现发热症状,说明机体没有发生免疫反应
D.注射甲流疫苗后,机体会产生更多的抗体和记忆细胞,不会再感染甲流
17.为制备抗HA的单克隆抗体,研究人员设计技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中小鼠多次注射HA后,从肝脏中获取B淋巴细胞
B.经选择培养后获得的杂交瘤细胞均能产生抗HA抗体
C.用多孔细胞板培养时每孔至少含有1个细胞
D.为获得纯度较高的抗HA抗体,扩大培养时一般不添加动物血清
五、综合题
18.(2023高二下·舟山期末)下图为某陆地生态系统中部分能量流动关系,甲乙丙表示能量去向,字母代表能量值。下列叙述错误的是( )
A.相同条件下,恒温动物的f值高于变温动物
B.若h增大,第一营养级到第二营养级的能量传递效率将减少
C.b表示第二营养级的总次级生产量,b=c+f+d+i
D.该生态系统中生产者流向丙的能量占比通常大于海洋生态系统
六、单选题
19.(2023高二下·舟山期末)过度紧张、焦虑等刺激可能引起“一夜白发”现象,该现象的调节机制如图所示,①②表示相关过程。肾上腺素主要通过②作用于黑色素干细胞,通过①的作用很小。下列叙述错误的是( )
A.内分泌细胞和神经细胞能产生相同的调节物质
B.肾上腺素的分泌过程是与甲状腺激素类似的分级调节
C.①与②作用效果不同可能是两者的肾上腺素浓度不同
D.肾上腺素通过②作用于黑色素干细胞的速度比①快
20.(2023高二下·舟山期末)某二倍体动物细胞在分裂过程中,其中两个时期的染色体组数与同源染色体对数如图所示,下列叙述错误的是( )
A.图①可能是有丝分裂中期,是观察染色体最佳时期
B.图①可能是减数分裂前期I,细胞含N个四分体
C.图②可能存在姐妹染色单体,细胞含2N条染色体
D.从①→②过程发生了同源染色体分离和着丝粒分开
七、综合题
21.(2023高二下·舟山期末)为打造“蓝色粮仓”,近年来舟山市在中街山列岛海洋特别保护区利用投放人工鱼礁、深水立体养殖、智能投放饲料等现代化手段打造海洋牧场,促进海洋渔业经济发展。下图是“海洋牧场”投放人工鱼礁后的部分结构图。回答下列问题:
(1)“海洋牧场”可看做一个生态系统,流入该生态系统的总能量是 。“立体养殖”模式提高了群落 结构的复杂程度,充分利用环境资源。人工鱼礁为海洋生物提供更多的产卵和 场所,直接导致种群 提高,使种群密度增加。
(2)图中牡蛎属于生态系统中的 (填成分),一般用 法调查牡蛎的种群密度。若养殖海带量过多,会导致牡蛎种群密度 ,分析其原因是 。
(3)若该海域生态系统被重金属污染,除了通过图中食物链途径的积累,还可以通过 途径引起牡蛎体内重金属浓度较大,造成生物富集现象。
(4)分析结构图发现该海洋牧场生态系统无法在物质上实现自给自足,其原因是 。
22.(2023高二下·舟山期末)科研人员欲提高竹林环境资源利用率,在毛竹林下套种红豆树、浙江楠、浙江樟等珍贵树种,种植4个月后测定不同植物生理指标如下表所示,以选择适合林下环境生长的植物。回答下列问题:
树种 净光合速率 μmol·m-2·s-1 气孔导度 μmol·m-2·s-1 胞间CO2含量 μmol·mol-1 蒸腾速率 mmol·m-2·s-1 叶绿素浓度 mg·L-1 水分利用率 mmol·mol-1
红豆树 14.4 150 253 43 22.5 3.34
浙江楠 11.8 133 230 39 19.1 3.02
浙江樟 11.3 115 223 37 17.3 3.05
(1)测定3种植物的叶绿素含量,取叶时应注意 (写出2点)等条件一致,以减少无关变量的影响。用 溶液提取光合色素后,为排除类胡萝卜素的干扰,可在 光照射下测定吸光率,最后计算出叶绿素含量。
(2)据表分析,竹林下最适合种植 ,判断依据是 。推测在林下环境中,该植物通过增加叶绿素含量,提高对光能的 ,使光反应产物 增加;气孔导度增大,胞间CO2浓度升高,直接导致碳反应中 的速率加快;蒸腾速率高,利于光合作用产物以 形式运输至植株各部位。
(3)水分利用率可用净光合速率/蒸腾速率来表示,是农业生产中需要关注的一个重要指标。三种植物中红豆树气孔导度大、蒸腾速率高,但其水分利用率仍较高的原因是 。
23.(2023高二下·舟山期末)某种植物果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果肉颜色发生变化,探究其果肉颜色变化的机制,科学家进行了相关研究。已知野生型果肉为红色,现有两种纯合突变体,甲(基因A突变a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如下图1,其中F2的橙色个体全为雄株。
(1)根据图1实验结果判断, A、a和B、b两对基因的遗传 (“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,A、a基因位于常染色体上,B、b基因位于 染色体上,亲本甲植株的基因型是 。
(2)F2橙色雄株的基因型是 ,取F2中橙色雄株和红色雌株随机交配,F3中橙色雌株的概率为 。
(3)欲鉴定F2黄色雌株的基因型,可采取 的方法。欲快速培育出稳定遗传的红色雌株,选择F2中表型为 的植株作为实验材料,该育种方法的原理是 并用遗传图解表示(无X染色体的个体无法存活) 。
(4)研究发现野生型植株果肉成熟时,由于红色素的积累而呈红色,当红色素量较少时,果肉呈黄色,前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2所示,由此说明基因可以通过控制 进而控制生物性状。图中基因A、B及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但基因H在果实中的表达量较低。根据上述代谢途径,解释无基因A和B的个体中果肉呈橙色的原因是 。
24.(2023高二下·舟山期末)火龙果在低温下幼嫩茎段会部分受到伤害,脂质转移蛋白(LTPs)被证实在植物抵抗低温胁迫中有重要作用,控制该蛋白合成的基因结构如图1所示。某课题研究组将LTP基因导入火龙果愈伤组织,以获得抗寒能力强的火龙果。回答下列问题:
(1)采用PCR技术克隆LTP基因时,为使目的基因能与图2所示的载体准确连接,将NcoI和BstEII两种限制酶的识别序列分别添加在引物 、引物 (填引物编号)的 (填“3'端”或“5'端”)。
(2)将构建的表达载体与经 处理获得的感受态根癌农杆菌混合,通过液体悬浮培养完成 和细胞复苏,再将菌液涂布在含 的培养基上培养,挑取单菌落进行PCR鉴定,以获得 的根癌农杆菌。
(3)从田间取得的火龙果茎段经 处理后,诱导其 形成愈伤组织,加入(2)中获得的根癌农杆菌共同培养,再转入含抗生素的培养基,此时添加抗生素的主要目的是 。
(4)经上述处理后的愈伤组织放入含X一Gluc的选择培养基中培养,选取 色的愈伤组织,继续培养得到幼苗。为进一步确定该幼苗中的LTP基因是否表达,从转基因细胞中提取蛋白质,经处理固定在硝酸纤维素膜上,让待测蛋白质与 发生抗原抗体杂交。除分子水平的检测方法外,还可以用 。
(注:图1箭头表示目的基因的转录方向;图2:NcoI和BstEII为不同限制酶的识别位点;T-DNA中标出的启动子属于真核细胞表达系统;GUS基因编码产生的β-葡萄糖苷酸酶能将无色物质X-Gluc分解,使植物组织呈蓝色,否则为白色)
八、实验题
25.(2023高二下·舟山期末)阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,病理特征之一为β淀粉样蛋白在脑部沉积引起海马区神经细胞凋亡,使患者出现学习记忆能力减退,言语认知功能障碍等症状。研究发现口服中药山茱萸可改善AD患者的学习记忆能力,缓解AD症状。根据实验材料,验证上述结论。
(实验材料:适龄、正常的健康雄性小鼠若干只,含山茱萸提取物的低、中、高3种浓度溶液,蒸馏水,生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液,生理盐水,记忆训练实验盒,实验中涉及的剂量不做要求)
(1)完善实验步骤
①取适龄正常的部分健康雄性小鼠向其脑部注射足量的 ,直至构建AD模型小鼠。另一部分小鼠 构建假手术模型小鼠作为正常对照组。
②将AD模型小鼠随机均分 组,并进行编号。一段时间后,利用 测定小鼠辨认新物体时间确认AD模型构建成功。
③各组AD模型小鼠分别用 进行 (A注射B灌胃)方式处理,正常对照组小鼠用蒸馏水进行相同处理,各组其他条件均相同且适宜。
④连续24天后,测定各组小鼠辨认新物体的时间。
(2)实验结果
实验发现,与正常对照组相比,模型组小鼠记忆能力显著衰退,其中低、中浓度的山茱萸提取物可以明显改善学习记忆能力,高浓度组改善效果不显著。用柱形图表示该实验检测结果。
(3)提取不同浓度山茱萸处理后的小鼠海马区细胞蛋白质,通过 技术进行分离,鉴定凋亡相关蛋白质caspase-3、caspase-9、Bax、Bcl-2的表达情况,结果如上图所示,推测 蛋白可能抑制海马细胞凋亡,为治疗AD提供一种新的思路。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】全球性生态环境问题;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、绿色出行等低碳生活方式,可以减少大气二氧化碳的排放,进而达到缓和温室效应的作用,A正确;
B、限制硫和氮的氧化物排放,可减少酸性物质的产生,即减少酸雨的发生,B正确;
C、 生物多样性的保护包括就地保护和易地保护,以及国家基因库保护,其中就地保护是保护生物多样性最有效的保护措施 ,C正确;
D、实行垃圾分类,可促进物质的循环,但不能促进能量的循环。能量的流动是单向的,逐级递减的,不能够循环利用,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)温室效应主要是由于现代煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高。为解决温室效应,提倡大家低碳出行,禁止焚烧,大量植树造林等,以减少二氧化碳的排放及增加二氧化碳的吸收,进而减少大气中二氧化碳的含量。(2)酸雨形成的主要原因是二氧化硫,氮的氧化物,二氧化氮,三氧化二氮,四氧化二氮等气体的排放,在大气中会转化为2SO2+O2=SO3(尘埃做催化剂);2、SO3+H2O=H2SO4;2NO+O2=2NO2(常温常压下即可);3NO2+H2O=2HNO3(硝酸)+NO等酸性物质,使得雨水呈酸性。
2.【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】雄激素属于脂质,内质网是合成脂质的场所,因此A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】性激素是固醇类激素,属于脂质,其合成与内质网有关。核糖体则与蛋白质的合成有关,氨基酸的脱水缩合发生在核糖体上。细胞核内发生DNA的复制与转录等。溶酶体中含有大量水解酶,用于抵抗外界微生物和消化衰老的细胞器。
3.【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、 磷脂分子是构成生物膜的基本骨架,所有的细胞都含有细胞膜,即所有细胞均含有磷脂,A正确;
B、 磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,因此,磷脂分子在水中可形成双层结构。即磷脂分子既有水溶性部分又有脂溶性部分,B正确;
C、苏丹Ⅲ是用于检测脂肪的染液,其与脂肪分子结合形成橘黄色的物质,但是不能与磷脂分子发生颜色反应,C错误;
D、因为线粒体属于双膜的细胞器,单层生物膜有一层磷脂双分子构成,因此,细胞溶胶中的氧气进入线粒体,需要通过2层磷脂双分子层,D正确。
故答案为:C。
【分析】磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,在水中可形成双层结构,科学家通过实验证实,细胞膜主要是由磷脂双分子和蛋白质构成,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架。一层生物膜即含有两层磷脂分子,即两层磷脂双分子。
4.【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、果蔬在干燥的条件下,易散失水分,使得其萎蔫,而应该于低温低湿低氧的条件下储存,A错误;
B、乙烯利属于植物生长调节剂,能够促进果实等的成熟,因此,对果蔬施用一定浓度的乙烯利后,它们则会快速腐烂变质,不利于其保鲜,B错误;
C、细胞分裂素具有抑制叶绿素的分解、抑制叶的老化等,因此对果蔬喷洒一定的细胞分裂素类似物可以起到保鲜作用,C正确;
D、瓜果的保鲜要求做到低温低湿低氧,但温度不能低于0℃,否则会将其冻坏,影响口感,D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考点:呼吸作用强度的影响因素及植物生长调节剂的作用。对于瓜果的保鲜,要求做到低温低湿低氧,既能够保持其鲜活,也能够抑制细胞呼吸,减少营养物质的消耗;对于种子的储存则要求在低温干燥的地方储存。但低温要求温度不能低于0℃,一般为0~4℃。
5.【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、骑行时剧烈运动,肌细胞会进行无氧呼吸,但主要还是进行有氧呼吸,其主要场所在线粒体。无氧呼吸不产生二氧化碳,因此骑行时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体, A正确;
B、骑行时机体汗液分泌增多,流失了大量水和部分无机盐,结合生活实际可知,运动流汗后主要是补充水,及汗液分泌使得机体组织液渗透压升高,B错误;
C、骑行时,机体细胞产生大量的CO2刺激位于脑干的呼吸中枢,使呼吸加快,C错误;
D、 骑行时肌肉酸痛是由于丙酮酸被乳酸脱氢酶氧化生成乳酸 ,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)人体肌细胞在氧气充足的条件下进行有氧呼吸,其发生的主要场所在线粒体中,会释放大量能量及产生二氧化碳。而当机体在剧烈运动时,由于缺氧,会进出产乳酸的无氧呼吸,该过程释放少量的能量,且不释放二氧化碳,发生在细胞质基质中。(2)汗液大量分泌,会使机体流失掉大量水和部分无机盐,导致组织液渗透压升高,需要及时补充水分。(3)呼吸中枢位于脑干,脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
6.【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、图中的M指的是腺嘌呤, N指的是核糖, A错误;
B、ATP的"充电"和“放能”都需要酶的催化, C错误;
C、食物为ATP"充电"指的是有机物经过氧化分解,释放能量并生成ATP , C正确;
D、 ATP的能量可以转变光能,但在萤火虫体内光能不可以转变为ATP中的能量,D错误。
故答案为:C。
【分析】该图表示萤火虫体内ATP-ADP循环示意图,萤火虫利用食物中有机物的氧化分解将ADP转化为ATP,即ATP的“充电”;又通过ATP磷酸键的断裂,释放出能量,转变为萤火虫发出的荧光,即ATP的“放电”。图中M表示腺嘌呤,N表示核糖,M+N才可以表示腺苷。光能转变为ATP中的化学能发生在光能自养型生物的体内,而萤火虫属于异样生物,体内不可能发生光能转变为ATP中的能量这一过程。
7.【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中a、b、c分别表示DNA的复制、转录和翻译过程,均遵循碱基互补配对原则,但是在翻译的过程中是tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子的配对,RNA上无碱基T,即在c过程不存在碱基A与T的配对,A错误;
B、b表示转录,其中RNA聚合酶与基因的启动子结合后开始转录,B错误;
C、c表示翻译,该工程中核糖体沿着mRNA的5'→3'端移动,C错误;
D、b过程中mRNA的合成首先需要DNA的解旋,发生氢键的断裂,然后通过碱基互补配对形成mRNA及RNA的释放过程,分别涉及氢键的形成与断裂;c密码子与反密码子配对的过程中也会涉及氢键的断裂与形成。由于大肠杆菌属于原核生物,转录和翻译都发生在细胞质基质中,因此可以边转录边翻译,即在转录尚未结束就可以开始翻译,D正确。
故答案为:D。
【分析】图中a、b、c分别表示DNA的复制、转录和翻译过程,均遵循碱基互补配对原则。DNA的复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶;DNA的转录过程不需要解旋酶,仅需RNA聚合酶即可,RNA聚合酶与基因的启动子结合后开始转录。在原核生物中,由于其不具有成形的细胞核,所以转录和翻译都发生在细胞质基质中,因此可以边转录边翻译。
8.【答案】C
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、由题干信息可知, 鄱阳湖是“草原”还是“湖泊”随水位涨落的交替变化决定,即群落面貌随水位涨落的交替变化体现时间结构,A正确;
B、低处河流、河床“草原”、岸上树林形成高低错落有致的景象,构成了群落的水平结构,B正确;
C、由题干信息“枯水期鄱阳湖水位下降,很多地方的河床变成“草原”,影响鸟类活动;汛期水位上升,又吸引大量候鸟过冬”,即随着季节的变化,鄱阳湖“草原”又会变为湖泊,即不会朝着灌木林、树林的方向演替,C错误;
D、 鄱阳湖通过水位变化给鸟类传递了一种信息,进而影响鸟类活动,这体现了生态系统的信息传递,D正确。
故答案为:C。
【分析】在相同时间聚集在一定地域中 各种生物种群的集合,叫作生物群落,简称群落。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。在竖直方向上,群落具有明显的分层现象,构成了群落的垂直结构;而群落的水平结构主要体现在群落呈镶嵌分布。
9.【答案】D
【知识点】基因突变的类型;染色体结构的变异;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、由题意可知,图中①和②代表无遗传效应的碱基序列,不属于基因,故其中发生碱基对的缺失、替换或插入不属于基因突变,A错误;
B、 交叉互换发生在形成配子过程中,图为某植物根尖细胞一条染色体上部分基因的分布状况,不会形成配子,故其中基因A变成a,不可能发生交叉互换,B错误;
C、若该染色体发生倒位,可以用光学显微镜观察到,C错误;
D、基因突变表示DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变;染色体结构变异包括染色体片段的缺失、增添、倒位及易位,但均会导致DNA的碱基序列改变,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。染色体变异包括数目变异和结构变异,染色体数目的变异可以分为两类: 一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以整套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。染色体结构变异包括染色体片段的缺失、增添、倒位及易位。染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。
10.【答案】C
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;被动运输
【解析】【解答】A、酒精属于小分子物质,小分子物质在体内的运输方式为自由扩散,自由扩散属于被动运
输,A正确;
B、酒精进入细胞属于被动运输,为顺浓度梯度的运输,因此,酒精浓度会影响消化道上皮细胞吸收酒精的速率,B正确;
C、肝癌细胞质膜表面某些糖蛋白缺失导致其不易被淋巴细胞识别,而逃脱淋巴细胞的杀伤作用;癌细胞之所以能无限增殖,是由于某些基因的突变导致局部组织的某一个细胞在基因水平上失去了对其生长的正常调控,从而使其发生克隆性异常增生而形成新生物,C错误;
D、肝癌细胞能够无限增殖,分裂活动旺盛,要满足其快速的分裂增长,则其代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都要增强,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)气体小分子物质以及一些脂溶性的小分子,通过自由扩散的方式进出细胞,自由扩散属于被动运输,是一种顺浓度梯度的运输。(2)癌细胞具有能够无限增殖、黏着性低易于扩散等特点,其之所以能无限增殖,是由于某些基因发生突变,导致局部组织的某一个细胞在基因水平上失去了对其生长的正常调控,从而使其发生克隆性异常增生。癌细胞的代谢旺盛。
【答案】11.D
12.C
【知识点】培养基对微生物的选择作用
【解析】【分析】微生物实验中,常利用抗生素对细菌进行选择,以及做药敏实验,通过透明圈的大小进而筛选出相应的菌落或者选择最佳的抗生素。透明圈越大,说明细菌对该种抗生素敏感性越强,即抗生素的抑菌作用越明显。
11.A、为了排除无菌水的影响,实验中需增加使用含等量无菌水的相同滤纸片作空白对照,A正确;
B、结果显示滤纸片a(红霉素)周围的透明圈最大,即说明金黄色葡萄球菌对红霉素的敏感性较强,B正确;
C、为避免污染, 所以测量抑菌圈直径时可直接在培养皿底上测量,C正确;
D、若要将菌液均匀涂布在LB培养基上制成试验菌平板,应该使用涂布器,而不是接种坏,D错误。
故答案为:D。
12.A、抑菌圈内出现菌落是由于金黄色葡萄球菌(SAU)中本身就有些发生了抗药性变异,而庆大霉素使作为环境条件,只对其起着选择的作用,而不是使其发生变异,A错误;
B、抗药性的变异来源于SAU的基因突变,而非染色体畸变,B错误;
C、挑取抑菌圈内的菌落重复上述药敏实验,因为b中出现的菌落本身对庆大霉素产生了抗药性变异,因此再用庆大霉素来对其做药敏实验时,其存活率大大提高,即b的抑菌圈将变小,C正确;
D、抑菌圈中离纸片越远的菌落不能说明其对庆大霉素的抗药性越强 ,因为与离纸片近的菌落相比,没有保证单一变量,D错误。
故答案为:C。
13.【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、刺激b处时,兴奋可向两边传导,先到达a处,此时a为动作电位,表现为内正外负,而d处则为静息电位,表现为外正内负,则指针向a偏转;当兴奋到达d处时,a为静息电位,表现为内负外正,而d处则为动作电位,表现为外负内正,则指针向d偏转,即指针偏转两次。刺激c处时,兴奋不能够传到a,只能单向传递,即当兴奋到达d处时,a为静息电位,表现为内负外正,而d处则为动作电位,表现为外负内正,则指针向d偏转,故指针偏转一次。A正确;
B、因为距离ab=cd、兴奋在两个神经元上的传导速率相同,所以同时刺激b、c处时,a、b同时感受到第一次兴奋,都表现为动作电位,没有电位差,则指针不发生偏转;当b处的兴奋传到d处时,a处于静息电位,b处于动作电位,指针只偏转一次,B正确;
C、一根神经纤维在受到阈值以上刺激产生动作电位不会随着刺激强度增大而增大,因此,增大b处刺激强度,指针偏转幅度不会发生变化,C错误;
D、若清除f处的神经递质,再刺激b处时,则兴奋不能够传到d,但指针仍能偏转一次,D正确。
故答案为:C。
【分析】兴奋在游离的神经纤维上的传导是双向的,在突触间的传导是单向的,因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜的受体。突触处信号传递由电信号变为化学信号,再由化学信号变为电信号。
14.【答案】D
【知识点】种群的特征;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、该图表示某地布氏田鼠在5到10月间的种群年龄结构和性别比例,因此可以预测该种群未来几年的种群数量和增长趋势,A正确;
B、破坏性别比例,会影响出生率,B正确;
C、由成年Ⅰ组性别比例可知,部分雄性成年布氏田鼠的生活力可能不如雌性成年鼠,C正确;
D、逻辑斯蒂增长又叫“S”型增长,指种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线呈“S"形,但仅根据种群的年龄结构和性别比例不能判断其增长模式,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进而影响种群密度。
(2)在食物和空间条件充裕,气候适宜,没有天敌和其他竞争物种的条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的入倍,即呈“J”型增长。实际上这种理想条件并不存在,环境中存在一定的阻力,因此,在自然条件下,种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线呈“S"形。
15.【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、实验获得的32P的大肠杆菌部分子代噬菌体含有放射性,而35S标记的一组,被标记物蛋白质在大肠杆菌体外,没有参与子代噬菌体的建设,即子代噬菌体均不含有放射性,A错误;
B、若离心速度不够,则被侵染的大肠杆菌不能被完全沉淀到试管底部,导致32P标记组沉淀物中放射性强度减弱,B正确;
C、 若搅拌不充分,蛋白质外壳与大肠杆菌不能完全分离,在离心时,会随着一起被离心到管底,使35S标记组上清液中的放射性强度减弱,C错误;
D、 若保温时间延长,则子代噬菌体会从大肠杆菌体内裂解释放,离心时位于中上层,使32P标记组沉淀物中的放射性强度减弱,D错误。
故答案为:B。
【分析】赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。然后,用35S或32P标记的T2磁菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。离心后,检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现:用35S标记的一组侵染实验,放射性同位素主要分布在上清液中;用32P标记的一组实验,放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中。
【答案】16.A
17.D
【知识点】单克隆抗体的制备过程;激素与内分泌系统
【解析】【分析】(1)在体液免疫中,B细胞活化需要两个信号的刺激,此外,还需要细胞因子的作用。当B细胞活化后,就开始增殖、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乔噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,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。细菌等病原体侵入人体后,也会如病毒一样引起机体发生休液免疫反应。(2)单克隆抗体技术是一种免疫学技术, 将产生抗体的单个B淋巴细胞同骨髓肿瘤细胞进行细胞融合,获得既能产生抗体,又能无限增殖的杂种细胞,以此生产抗体。
16.A、B淋巴细胞的活化需要抗原和淋巴因子两个信号的刺激,缺一不可,即在本题中,B淋巴细胞的增殖分化需要甲流病毒和淋巴因子两个信号的刺激,A正确;
B、 初次感染甲流病毒后,刺激特定的B淋巴细胞增值分化产生特定的浆细胞,浆细胞合成并分泌相应抗体清除血液中的病毒 ,浆细胞不具有识别能力,B错误;
C、人体感染甲流病毒后没有出现发热症状,说明机体在还未患病前就发生了免疫反应,产生了相应的抗体将病毒消灭,C错误;
D、注射甲流疫苗后,机体会产生更多的抗体和记忆细胞,减少再次感染甲流的几率,但不能保证不会再感染,且某些疫苗是有期限的,当过了一定的时间则体内相应的记忆细胞和抗体都已经没有了,需要重新打疫苗。甲流的种类也比较多,一种甲流疫苗指对一种甲流病毒起预防作用,D错误。
故答案为:A。
17.A、脾是最大的免疫器官,其中含有大量的淋巴细胞,因此,图中小鼠多次注射HA后,应从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞,A错误;
B、经选择培养后,获得的杂交瘤细胞不均能产生抗HA抗体 ,还需要进行抗体阳性检测,B错误;
C、 用多孔细胞板培养时,可以同时进行多菌的阳性检测,但不是代表每孔至少含有1个细胞,C错误;
D、因为动物血清中可能含有其他的一些抗体,因此,为获得纯度较高的抗HA抗体,扩大培养时一般不添加动物血清,D正确。
故答案为:D。
18.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、相同条件下,恒温动物要保持体温,则需要产生更多的能量,即其呼吸消耗的能量(f值)更多,所以,恒温动物的f值高于变温动物,A正确;
B、因为a固定,所以若 h增大,b减小,即第一营养级到第二营养级的能量传递效率(b/生产者的同化量)将减少,B正确;
C、图中c=d+i,b表示第二营养级的总次级生产量,所以b=c+f或d+i+f,C错误;
D、图中甲表示初级消费者同化的能量,乙表示用于生长、发育和繁殖的能量,丙表示流向分解者的能量,因为陆地生态系统中主要是腐食食物链,海洋生态系统主要是捕食食物链,所以该陆地生态系统中生产者流向丙(分解者)的能量占比通常大于海洋生态系,D正确。
故答案为:C。
【分析】图中b表示初级消费者同化的能量值,一部分用于呼吸消耗(f),一部分用于生长、发育和繁殖,而d表示被次级消费者摄入的能量值,i表示流向分解者的能量,h表示初级消费者的粪便量,属于上一营养及的同化量。输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量,部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来;另一部分则被初级消费者摄人体内,这
样,能量就流人了第二营养级。流人第二营养级的能量,一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果初级消费者被次级消费者捕食,能量就流人了第三营养级。
19.【答案】B
【知识点】动物激素的调节
【解析】【解答】A、由图可知,神经细胞和肾上腺髓质细胞均能分泌肾上腺素,即内分泌细胞和神经细胞能产生相同的调节物质,A正确;
B、肾上腺素的分泌过程不是分级调节,B错误;
C、 由题干信息”肾上腺素主要通过②作用于黑色素干细胞,通过①的作用很小“推测,①与②作用效果不同可能是两者的肾上腺素浓度不同,C正确;
D、由题干信息“肾上腺素主要通过②作用于黑色素干细胞,通过①的作用很小”可知,肾上腺素通过②作用于黑色素干细胞的速度比①快 ,D正确。
故答案为:B。
【分析】有关此类型的题目,主要是通过对流程图的分析,做出合理的推测。肾上腺素主要由肾上腺分泌,也能由部分神经细胞分泌,但其分泌过程不属于分级调节。
20.【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】AB、图①中染色体组数为2,且存在N对同源染色体,则其可能是有丝分裂的前期和中期,也可能是减数第一次分裂的前期、中期和后期。当①处于有丝分裂中期,是观察染色体最佳时期 ;当①处于减数分裂前期I,细胞含N个四分体,故AB正确;
C、图②中含有2个染色体组,又不存在同源染色体,则其表示的时期为减数第二次分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,即不再是姐妹染色单体了,C错误;
D、图②表示的时期为减数第二次分裂后期,所以从①→②过程发生了同源染色体分离和着丝粒分开,D正确。
故答案为:C。
【分析】分清楚染色体组,同源染色体和姐妹染色单体在不同细胞时期其数量特点。图①中染色体组数为2,且存在N对同源染色体,则其可能是有丝分裂的前期和中期,也可能是减数第一次分裂的前期、中期和后期。图②中含有2个染色体组,又不存在同源染色体,则其表示的时期为减数第二次分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
21.【答案】(1)生产者固定的太阳能和饲料中的能量;垂直;栖息;出生率/迁入率
(2)分解者和消费者;样方;减少;海带大量生长,与浮游植物竞争无机盐和光照,导致浮游植物生长减少,引起牡蛎食物来源减少,导致减产
(3)直接吸收海水中的重金属
(4)①该生态系统浮游植物等生产者数量少,生产的有机物不足以维持消费者分解者的需求。②牡蛎海带等从该生态系统作为产品输出,其中的物质元素不能回归该生态系统,外界必须投入物质,才能维持物质循环。
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法;群落的结构;种间关系
【解析】【解答】(1)由结构图可知,流入“海洋牧场”这个生态系统中的能量是生产者固定的太阳能和饲料中的能量,“立体养殖”模式提高了群落垂直结构的复杂程度,充分利用环境资源。人工鱼礁为海洋生物提供更多的产卵和栖息场所,直接导致种群的出生率和迁入率提高,使种群密度增加。
故填:生产者固定的太阳能和饲料中的能量;垂直;栖息;出生率/迁入率。
(2)由图可知,牡蛎既以有机碎屑为食,又以浮游植物为食,故其属于生态系统中的分解者和消费者。因为牡蛎活动能力弱,所以一般用样方法调查牡蛎的种群密度。若养殖海带量过多,由于海带大量生长,与浮游植物竞争无机盐和光照,导致浮游植物生长减少,引起牡蛎食物来源减少,导致牡蛎减产,进而使牡蛎种群密度减少。
故填:分解者和消费者;样方;减少;海带大量生长,与浮游植物竞争无机盐和光照,导致浮游植物生长减少,引起牡蛎食物来源减少,导致减产。
(3) 若该海域生态系统被重金属污染,除了通过图中食物链途径的积累,还可以通过直接吸收海水中的重金属途径引起牡蛎体内重金属浓度较大,造成生物富集现象。
故填: 直接吸收海水中的重金属 。
(4)分析结构图发现该海洋牧场生态系统无法在物质上实现自给自足,其原因有①该生态系统浮游植物等生产者数量少,生产的有机物不足以维持消费者分解者的需求。②牡蛎、海带等从该生态系统作为产品输出,其中的物质元素不能回归该生态系统,外界必须投入物质,才能维持物质循环。
故填: ①该生态系统浮游植物等生产者数量少,生产的有机物不足以维持消费者分解者的需求。②牡蛎海带等从该生态系统作为产品输出,其中的物质元素不能回归该生态系统,外界必须投入物质,才能维持物质循环。
【分析】(1)流入某一自然生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,而对于人工生态系统,往往还会存在人工投入的饲料等。“立体养殖”模式可提高群落垂直结构的复杂程度,充分利用环境资源。(2)分解者是一些腐生生活的生物,而消费者则直接或间接以生产者为食的生物。(3)生物富集作用是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累,使这些物质在生物内的浓度超过环境中浓度的现象。
22.【答案】(1)叶龄、叶片质量、叶片位置等;无水乙醇;红
(2)红豆树;净光合速率最高;吸收和转化;O2、ATP和NADPH;CO2固定;蔗糖
(3)与其他两种植物的净光合速率相比,红豆树的净光合速率增加幅度大于其蒸腾速率的增加幅度
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)在实验中要保证单一变量原则,无关变量应保持相同且适宜,以减少对实验的影响,由题意可知,本实验中的自变量为树种,因变量包括净光合速率、气孔导度、胞间 CO2含量 、蒸腾速率、叶绿素浓度和水分利用率。因此在测定3种植物的叶绿素含量,取叶时应注意 叶龄、叶片质量、叶片位置等条件一致,以减少无关变量的影响 。色素易溶于乙醇,而难溶于水,因此用无水乙醇溶液提取光合色素。因叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此,为排除类胡萝卜素的干扰,可在红光照射下测定吸光率,最后计算出叶绿素含量。
故填:叶龄、叶片质量、叶片位置等;无水乙醇;红。
(2) 据表分析,竹林下最适合种植红豆树,因为竹林下其净光合速率最高 。推测在林下环境中,该植物通过增加叶绿素含量,提高对光能的吸收和转化,使光反应产物O2、ATP和NADPH增加;气孔导度增大,胞间CO2浓度升高,直接导致碳反应中 CO2固定的速率加快;蒸腾速率高,利于光合作用产物以蔗糖形式运输至植株各部位。
故填: 红豆树;净光合速率最高;吸收和转化;O2、ATP和NADPH;CO2固定;蔗糖。
(3) 水分利用率可用净光合速率/蒸腾速率来表示,是农业生产中需要关注的一个重要指标。三种植物中红豆树气孔导度大、蒸腾速率高,但其水分利用率仍较高的原因是与其他两种植物的净光合速率相比,红豆树的净光合速率增加幅度大于其蒸腾速率的增加幅度 。
故填:与其他两种植物的净光合速率相比,红豆树的净光合速率增加幅度大于其蒸腾速率的增加幅度。
【分析】在科学实验中要保证单一变量原则,对照原则,可重复性原则等,而无关变量应保持相同且适宜,以减少对实验的影响。光反应阶段的产物包括O2、ATP和NADPH,ATP和NADPH作为暗反应阶段的原料,推动暗反应的进行。在暗反应中主要进行CO2固定 ,合成糖类。
23.【答案】(1)遵循;X;aaXBXB
(2)AAXbY、AaXbY、aaXbY;1/8
(3)基因检测、与橙色雄株杂交或测交;红色雄株;基因重组和染色体畸变(染色体数目变异、整倍体变异);
(4)酶的合成;酶H使前体物质1转化为前提物质2,但前体物质2不能转化为红色素,果肉呈橙色
【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)因为F2果肉表型及比例为红色:黄色:橙色=185:62:83≈9:3:4,为9:3:3:1的变式,所以,A、a和B、b两对基因的遗传 遵循自由组合定律。由题意知 F2的橙色个体全为雄株 ,及果肉橙色与性别相关,所以B、b基因位于X染色体上。因为甲为基因A突变a的纯合突变体,且果肉黄色,即故亲本甲植株的基因型是甲植株的基因型是aaXBXB。
故填:遵循;X;aaXBXB。
(2)由题意知F2橙色植株的基因型有双隐( aaXbY )和含至少一个A基因( AAXbY、AaXbY ),其中 aaXbY 、 AAXbY、AaXbY 所占比例分别为1/4,1/4,1/2,产生的配子及比例为AXb(1/4)、AY(1/4)、aXb(1/4)、aY(1/4)。而F2中红色雌果蝇基因型则为双显(AAXBXB,AAXBXb,AaXBXB,AaXBXb),且AAXBXB,AAXBXb,AaXBXB,AaXBXb所占其中比例分别为1/6,1/6,1/3,1/3,产生配子及比例为AXB(1/2)、aXB(1/4)、aXb(1/12)、AXb(1/6)。故取F2中橙色雄株和红色雌株随机交配,F3中橙色雌株(AAXbXb=1/4×1/6=1/24,AaXbXb=1/6×1/4+1/4×1/12=1/16,aaXbXb=1/4×1/12=1/48)的概率为1/24+1/16+1/48=1/8。
故填:AAXbY、AaXbY、aaXbY;1/8。
(3) 欲鉴定F2黄色雌株的基因型,可采取基因检测、与橙色雄株杂交或测交的方法。欲快速培育出稳定遗传的红色雌株,选择F2中表型为红色雄株的植株作为实验材料,进行花药离体培养(即单倍体育种),该育种方法的原理是基因重组和染色体畸变(染色体数目变异、整倍体变异。用遗传图解表示为:
故填: 基因检测、与橙色雄株杂交或测交 ; 红色雄株 ; 基因重组和染色体畸变(染色体数目变异、整倍体变异) ;
(4)由图可知, 基因可以通过控制酶的合成进而控制生物性状。图中基因A、B及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但基因H在果实中的表达量较低。根据上述代谢途径,解释无基因A和B的个体中果肉呈橙色的原因是酶H使前体物质1转化为前提物质2,但前体物质2不能转化为红色素,果肉呈橙色。
故填:酶的合成;H使前体物质1转化为前提物质2,但前体物质2不能转化为红色素,果肉呈橙色。
【分析】(1)自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。满足自由组合的形状分离比为9:3:3:1,或是其变式(如9:3:4或9:7或9:6:1)。(2)确定某生物基因型的方法有:基因检测、自交、杂交或测交等。(3)基因通过其表达产物——蛋白质来控刹性状。基因不同会导致可遗传的性状差异。基因相同的个体之间也会存在可遗传的性状差异。来自同一个受精卵的细胞,尽管基因组成都相同,也会出现形态、给构和功能的分化,其实质是基因的选择性表达。基因之所以能够选择性表达是由于细胞有调控基因表达的机制。DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下,表达情况发生可遗传的变化,这就是表观遗传。
24.【答案】(1)4;1;5'
(2)氯化钙;转化;卡那霉素;导入LTP基因(含重组质粒)
(3)消毒;脱分化;去除根癌农杆菌
(4)未变蓝色(白色);抗脂质转移蛋白的抗体探针(带标记的抗脂质转移蛋白的抗体);将火龙果再生植株进行低温处理,观察其是否能在低温条件下正常生长以确定其是否获得了新性状
【知识点】基因工程的应用;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)由图可知,目的基因的转录方向为3‘端到5’端, 即引物4到引物3,而载体T-DNA的转录方向为启动子→终止子,所以为使目的基因能与图2所示的载体准确连接,将NcoI和BstEII两种限制酶的识别序列分别添加在引物4、引物1的5’端。
故填:4;1;5’。
(2)农杆菌细胞需要经过氯化钙溶液的处理成感受态(一种能吸收外源DNA的状态),并放进液体培养基进行液体悬浮培养,完成转化和细胞复苏;由于T-DNA上潮霉素的基因的启动子属于真核细胞表达系统,故农杆菌应涂布在含卡那霉素的培养基上培养,挑取菌落进行PCR鉴定, 以获得导入LTP基因(含重组质粒) 的根癌农杆菌。
故填:氯化钙;转化;卡那霉素;导入LTP基因(含重组质粒)。
(3)进行组织培养时,需将从田间取得的火龙果茎段经消毒处理后,再诱导其脱分化形成愈伤组织。加入(2)中获得的根癌农杆菌共同培养,再转入含抗生素的培养基,因为潮霉素基因可在真核细胞中表达,所以此时添加抗生素的主要目的是去除根癌农杆菌。
故填:消毒;脱分化;去除根癌农杆菌。
(4)构建成功的表达载体不含GUS基因。由题注可知, GUS基因编码产生的β-葡萄糖苷酸酶能将无色物质X-Gluc分解,使植物组织呈蓝色,否则为白色,即将经上述处理后的愈伤组织放入含X一Gluc的选择培养基中培养,目的愈伤组织应呈现白色。 因为LTP基因控制合成的产物为脂质转移蛋白(LTPs),因此为进一步确定该幼苗中的LTP基因是否表达,从转基因细胞中提取蛋白质,经处理固定在硝酸纤维素膜上,让待测蛋白质与抗脂质转移蛋白的抗体探针(带标记的抗脂质转移蛋白的抗体) 发生抗原抗体杂交。除分子水平的检测方法外,还可以在个体形状水平上进行检测,因火龙果在低温下幼嫩茎段会部分受到伤害,将LTP基因导入火龙果愈伤组织,可获得抗寒能力强的火龙果,因此可将火龙果再生植株进行低温处理,观察其是否能在低温条件下正常生长以确定其是否获得了新性状。
故填:未变蓝色(白色);抗脂质转移蛋白的抗体探针(带标记的抗脂质转移蛋白的抗体);将火龙果再生植株进行低温处理,观察其是否能在低温条件下正常生长以确定其是否获得了新性状。
【分析】本题考查基因工程的内容,且考察学生的观察分析、提取题干关键信息的能力。(1)基因表达载体是载体的一种,除目的基因、标记基因外,它还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。有时为了满足应用需要,会在载体中人工构建诱导型启动子、当诱导物存在时,可以激活或抑制目的基因的表达。终止子相当于一盏红色信号灯,使转录在所需要的地方停下来,它位于基因的下游,也是一段有特殊序列结构的DNA片段。 在构建抗虫棉的基因表达载体时,首先会用一定的限制酶切割载体,使它出现一个切口;然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段;再利用DNA连接N将目的基因片段拼接到载体的切口处,这样就形成了一个重组 DNA分子。(2)转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然条件下侵染双子叶植物和被子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染能方。农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。根据农杆茵的这种特点,如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中,通过农杆菌的转化作用,就可法使目的基因进入植物细胞。根据受体植物的不同,所用的具体转化方法有所区别。(3)基因的转录方向为3‘端到5’端,RNA聚合酶首先与启动子结合,使DNA双链打开才能以其中一条链为模板进行转录。
25.【答案】(1)生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液;在相同部位注射等量的生理盐水;4;记忆训练实验盒;等量且适量的蒸馏水、低、中、高浓度的山茱萸溶液;B
(2)
(3)凝胶电泳;Bc1-2
【知识点】细胞的凋亡
【解析】【解答】(1)①因为“阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,病理特征之一为β淀粉样蛋白在脑部沉积引起海马区神经细胞凋亡”,所以根据给的实验材料可知,构建AD模型小鼠应向其脑部注射足量的生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液,而为了排除生理盐水的影响,应向另一部分小鼠在相同部位注射等量的生理盐水作为正常对照(空白对照)。②根据给的材料“含山茱萸提取物的低、中、高3种浓度溶液,蒸馏水”可知,实验应将AD模型小鼠随机均分为4个组。阿尔茨海默病(AD)患者表现为学习记忆能力减退,言语认知功能障碍等症状,因此,要确认AD模型是否构建成功,可以对小鼠进行记忆训练实验,即利用记忆训练实验盒测定小鼠辨认新物体时间确认AD模型构建成功。③由题干信息“口服中药山茱萸可改善AD患者的学习记忆能力”,所以各组AD模型小鼠分别用等量且适量的蒸馏水、低、中、高浓度的山茱萸溶液进行灌胃方式处理,正常对照组小鼠用蒸馏水进行相同处理,各组其他条件均相同且适宜。
故填:生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液;在相同部位注射等量的生理盐水;4;记忆训练实验盒;等量且适量的蒸馏水、低、中、高浓度的山茱萸溶液;B。
(2)根据模型组小鼠记忆能力显著衰退,所以在处理前其与正常对照组相比,辨认新物体所需要时间要更长,而又因为蒸馏水对AD患者的学习记忆能力无改善作用,中低、中浓度的山茱萸提取物可以明显改善学习记忆能力,高浓度组改善效果不显著,故构建柱形图大致如下:
故填:
(3)蛋白质的分离常采用凝胶电泳法,对分离得到的相关蛋白进行鉴定,得出caspase-3、caspase-9、Bax、Bcl-2的表达情况,对图片进行分析推测可知,Bc1-2蛋白可能抑制海马细胞凋亡,为治疗AD提供一种新的思路。
故填:凝胶电泳;Bc1-2。
【分析】本题主要考察实验技能以及对题干信息的提取分析能力。所有实验应遵循单一变量原则、对照原则、无关变量相同且适宜的原则等基本原则,所以在实验中,应取适龄正常的部分健康雄性小鼠,一部分用于注射生理盐水配制的β淀粉样蛋白溶液以构建AD模型小鼠,另一部分在相同部位注射等量的生理盐水构建假手术模型小鼠作为正常对照组。 进行正式实验时,各组AD模型小鼠分别用等量且适量的蒸馏水、低、中、高浓度的山茱萸溶液进行灌胃方式处理,正常对照组小鼠用蒸馏水进行相同处理,各组其他条件均相同且适宜。其中的变量是“是口服中药山茱萸的浓度”,因变量为AD患者的学习记忆能力的改善程度。
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