四川省泸州市重点中学2023-2024学年高三上学期生物学开学考试试卷
一、选择题:本题共6个小题,每小题6分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高三上·泸州开学考)下列关于人体细胞结构和功能的叙述,不正确的是( )
A.细胞生命活动的“蓝图”主要储存在细胞核中
B.内质网的膜蛋白有的能够催化性激素的合成
C.线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所
D.正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
2.(2023高三上·泸州开学考)“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境,思考科学问题。下列观点错误的是( )
A.纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分
B.杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性
C.花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D.“杏花村酒”的酿制,酵母菌只进行无氧呼吸
3.(2023高三上·泸州开学考)反义RNA是指能与mRNA进行碱基互补配对的RNA分子,根据其作用机理可分为多种类型。其中Ⅰ类反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA,从而使mRNA被酶降解,Ⅱ类反义RNA可与mRNA结合引起mRNA构象变化,从而使mRNA不能与核糖体结合。下列叙述不合理的是( )
A.可利用DNA分子双链中的一条链为模板合成反义RNA
B.Ⅱ类反义RNA可通过抑制翻译过程来抑制相关基因的表达
C.反义RNA的研究为癌症治疗提供了一种新思路
D.Ⅰ类反义RNA可通过抑制转录过程来抑制相关基因的表达
4.(2023高三上·泸州开学考)专家提示新冠病毒感染者不能滥用抗生素,随意滥用抗生素不仅对病毒感染没有治疗效果,而且往往会导致细菌耐药性增强,下列说法错误的是( )
A.突变和基因重组可以为细菌耐药性的增强提供原材料
B.利用诱变育种培育高产青霉素菌株的原理是基因突变
C.抗生素的使用在细菌耐药性增强过程中发挥选择作用
D.细菌耐药性增强的实质是该菌群抗药性基因频率增加
5.(2023高三上·泸州开学考)在动物细胞姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白,主要保护将两条姐妹染色单体粘连在一起的粘连蛋白不被水解酶(该水解酶在间期染色体复制完成后就存在,分裂中期开始大量起作用)破坏,从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述正确的是( )
A.SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并进入细胞核
B.SGO蛋白功能的失常可能产生染色体数目变异的子细胞
C.SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可以发生在有丝分裂后期
D.在减数分裂中,粘连蛋白水解后不会发生等位基因分离
6.(2023高三上·泸州开学考)耕地撂荒是指在可耕地上没有耕作的一种现象。对撂荒耕地复耕复种,有助于保障国家粮食安全。下列有关叙述错误的是( )
A.撂荒耕地中的物质循环发生在群落内部
B.复耕复种会改变该地群落的演替速度和方向
C.复耕复种后,群落内的物种数目会发生改变
D.复耕复种过程中增大物质投入可获得更大产出
二、非选择题
7.(2023高三上·泸州开学考)生物膜的蛋白质与细胞的生命活动密切相关。请回答下列问题:
(1)细胞膜的主要成分中,除了蛋白质外,还有 ,该物质的合成“车间”是 。
(2)细胞膜上不同的载体蛋白对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这类跨膜运输的具体方式有 ,体现了细胞膜具有 的功能特性。
(3)位于线粒体内膜上的细胞色素氧化酶,可将H+由线粒体基质抽提到膜间隙,同时可以将氧转化为水。这说明蛋白质具有 功能。
(4)人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现了细胞膜具有 的功能。
8.(2023高三上·泸州开学考)诗仙李白在《将进酒》中写道:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。请结合诗句的意境,回答下列有关问题:
(1)通常,随着年龄的增长,人的头发会逐渐“青丝成雪”。试从细胞衰老的角度分析 。
(2)关于细胞衰老的机制,目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。自由基学说认为,自由基产生后会攻击细胞内各种执行正常功能的生物分子,对生物膜损伤比较大;攻击DNA分子时 ;攻击蛋白质时,会使 下降。
(3)对于人体而言,细胞的衰老与个体的衰老并不是一回事,人体内的细胞总是在不断更新着,二者的关系可概括为 。
(4)人体内细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除等是通过细胞凋亡完成的。据此,回以说明细胞凋亡的生物学意义有 。(答出1点即可)
9.(2023高三上·泸州开学考)针灸是中国传统医学的瑰宝,能通过刺激身体特定的部位(穴位)来调节机体功能。我国科学家用电针刺激小鼠后肢的足三里穴位,研究发现ProKr2感觉神经元(其神经纤维具有特定的分布区域)在“针灸抗炎”过程中发挥着关键作用。回答下列问题:
(1)用电针刺激小鼠后肢的足三里穴位时,ProKr2感觉神经元兴奋部位膜内外的电位表现为 ,产生的兴奋在神经纤维上向前传导的机理是 。
(2)据图分析,电针刺激小鼠足三里穴位进而引发抗炎作用的过程中,属于体液调节过程的是 ,此时体液调节可以看做是神经调节的一个环节,原因是 。
(3)研究人员用电针刺激小鼠腹部的天枢穴,并没有引起抗炎反应,推测可能的原因是 。
10.(2023高三上·泸州开学考)某二倍体雌雄同株植物。该植物体内含有A和B基因,A基因决定生殖细胞的育性,B基因决定受精卵是否存活。科研人员利用基因工程技术将某抗病基因随机导入AABB植株的受精卵(抗病基因插入A和B基因后使A,B基因失活,可表示为形成a和b基因,A与B不会抑制抗性基因的表达)。请回答下列问题:
(1)研究发现,A基因失活为a基因后,会使雄性配子或雌性配子的育性减少,通过子代抗病与感病的比例 (填“能”或“不能”)确定a基因是对雄配子还是雌配子产生的具体影响。理由是 。请利用材料另行设计杂交实验,通过实验结果来确定a基因究竟使雄配子还是雌配子的育性减少了,简要写出实验思路并预期实验结果及结论 。
(2)若研究发现,A基因失活为a基因使雄配子的育性减少了。B基因失活为b基因(不考虑基因突变和交叉互换),科研人员利用两种抗病植株做进一步实验。
实验方案:将AaBB和AABb杂交获得F1,在F1中选择基因型为AaBb的植株自交,观察F2植株中抗病与不抗病性状的比例。
预期结果:①若 ,则两对基因位于一对同源染色体上;②若F2中不抗病植株与抗病植株的比例为 ,则两对基因分别位于两对同源染色体上。
三、选考题:共45分。请考生从2道道生物题中任选一题作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。(15分)
11.(2023高三上·泸州开学考)[生物——选修1:生物技术实践]待测药物在琼脂平板中扩散使其周围的细菌生长受到抑制而形成的透明圈叫做抑菌圈。抑菌圈研究法中经常使用牛津杯法和打孔法,牛津杯法是将已灭菌的牛津杯置于平板中,打孔法是用已灭菌的打孔器在平板上打孔。某研究小组的实验流程如图1。回答下列问题:
(1)蛋白胨可为微生物的生长提供 等营养物质。为了使培养基呈固态,需要加入 。为了防止外来杂菌污染,常常采取 法对培养基进行灭菌。
(2)预加菌液倾注倒平板是向已冷却至50℃左右的培养基中注入一定量的菌液,混合均匀后倒平板。倒平板的温度过高,容易烫伤操作者, ,温度过低又会导致 。
(3)将一定的待测药物接种于牛津杯或小孔中,置于4℃条件下处理2h,目的是 。两种方法的示意图如图2,通过比较抑菌圈,发现打孔法误差较小,培养基越厚,培养基表面和底部药物的浓度差异越明显 ,对测量造成一定的影响。
12.(2023高三上·泸州开学考)[生物——选修3:现代生物科技专题]胰岛素是治疗糖尿病的特效药,但天然胰岛素在人体内的寿命只有几个小时。重症患者每天需要注射多次药物,增加了痛苦。通过蛋白质工程改变蛋白质的空间结构,可得到长效胰岛素,还可以增强其稳定性。如图是通过蛋白质工程获得长效胰岛素的过程。请分析回答:
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新蛋白质模型的主要依据是 。
(2)通过人工合成DNA形成的新基因应与 结合后,转移到 中,才能准确表达。
(3)若要利用大肠杆菌生产上述长效胰岛素,需要用到的生物工程有 和发酵工程。
(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞核的功能
【解析】【解答】A、细胞核中的遗传物质DNA是细胞生命活动的“蓝图”,A不符合题意;
B、内质网是脂质的合成车间,因此内质网膜上含有催化性激素合成的酶,B不符合题意;
C、线粒体是有氧呼吸的主要场所,在线粒体中可进行物质的氧化和能量转换,C不符合题意;
D、正常生理状态下,溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、细胞核包括核膜(双层膜,将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(主要由DNA和蛋白质组成)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
2、内质网是细胞内蛋白质合成和加工,及运输通道。
3、线粒体是细胞内有氧呼吸的主要场所。
4、溶酶体内含有许多种水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器。
2.【答案】D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、生命活动离不开水,雨水能为杏树开花提供必需的水分,A不符合题意;
B、高等植物的生长发育受到环境因素调节,杏树在特定季节开花,体现了植物生长发育的季节周期性,B不符合题意;
C、细胞开花过程中涉及细胞的体积增大和数目增多等过程,花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联,C不符合题意;
D、“杏花村酒”的酿制过程中,酵母菌先在有氧条件下大量繁殖,再在无氧条件下进行发酵,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
3.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、根据题意,反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA, 说明反义RNA与mRNA碱基互补配对,而mRNA是以DNA的反义链为模板转录的,故反义RNA可以DNA的正义链为模板转录而来,A不符合题意;
B、Ⅱ类反义RNA可使mRNA不能与核糖体结合,是通过抑制翻译过程来抑制相关基因的表达,B不符合题意;
C、癌细胞的特点之一是可以无限增殖,反义RNA可以抑制癌细胞内相关基因的表达,从而抑制癌细胞增殖,这为癌症治疗提供了一种新思路,C不符合题意;
D、Ⅰ类反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA,mRNA的生成即是已经完成了转录过程,故Ⅰ类反义RNA 不能抑制转录过程,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】转录是主要在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程,转录过程需要DNA的一条链作模板,核糖核苷酸为原料,RNA聚合酶的催化,还需要能量。翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的过程,翻译过程需要成熟的mRNA作模板,tRNA为工具,氨基酸为原料,还需要能量、酶等,翻译发生于核糖体。
4.【答案】A
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、细菌耐药性的增强 是一种进化的过程,突变包括基因突变和染色体变异,细菌是原核生物,没有染色体,不能进行基因重组和染色体变异,A符合题意;
B、诱变育种的原理是基因突变,B不符合题意;
C、细菌中本身就存在耐药性的变异,在使用抗生素时,耐药性弱的细菌被淘汰,耐药性强的细菌存活下来,因此细菌的耐药性逐渐增强,抗生素 在此过程中起选择作用,C不符合题意;
D、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,故细菌耐药性增强的实质是该菌群抗药性基因频率增加,D不符合题意。
故答案为:A。
【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;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
5.【答案】D
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、由题干信息可知,SGO蛋白可以保护粘连蛋白不被水解酶水解,而水解酶间期就存在了,故SGO蛋白也是间期进入细胞核的,蛋白质是在核糖体合成,从核孔进入细胞核,A不符合题意;
B、由题意可知,该水解酶在分裂中期开始大量起作用,若SGO蛋白作用失常,水解酶会将粘连蛋白水解,进而导致着丝粒异常分裂,可能产生染色体数目变异的子细胞,B不符合题意;
C、SGO蛋白失活、粘连蛋白水解会导致着丝粒分裂、姐妹染色单体分开,而着丝粒分裂、姐妹染色单体分开可以发生在有丝分裂后期,C不符合题意;
D、在细胞分裂过程中,若减数第一次分裂时,同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换或基因突变,会导致一条染色体上的两条姐妹染色单体相同位置上出现等位基因,粘连蛋白被完全水解的同时发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分开,此时在染色单体上的等位基因也随之分离,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂过程为:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰,着丝粒排列在赤道板上;(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为子染色体,被纺锤丝牵引向两极移动;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
6.【答案】A
【知识点】群落的演替;生态系统的物质循环;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、物质循环是指元素在生物群里和无机环境之间循环,A符合题意;
B、复耕复种过程可以加速生物生长,提高演替速度,改变群落演替速度和方向,B不符合题意;
C、复耕复种后,由于栽种农作物,因此复耕复种后群落内的物种数目会发生改变,C不符合题意;
D、复耕复种过程中,若加大水、肥等物质投入,可以获得更大产出,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、生态系统的物质循环是指组成生物体的化学元素在生物群落与无机环境之间反复出现,循环流动。
2、群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。主要类型有初生演替和次生演替。
7.【答案】(1)磷脂;内质网
(2)主动运输、协助扩散;选择透过性
(3)运输和催化
(4)进行细胞间信息交流
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;细胞膜的成分;细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】(1)细胞膜的主要成分中,除了蛋白质外,还有磷脂,内质网是合成脂质的场所,因此磷脂的合成“车间”是内质网。
故填:磷脂;内质网
(2)需要跨膜蛋白的运输方式有主动运输和协助扩散,由于一种载体蛋白只能运输一种物质,因此体现了细胞膜具有选择透过性。
故填:主动运输、协助扩散;选择透过性
(3)位于线粒体内膜上的细胞色素氧化酶,可将H+由线粒体基质抽提到膜间隙,体现了蛋白质作为载体的运输功能, 同时可以将氧转化为水 ,这里起的是催化作用,综上所述,说明蛋白质具有运输和催化功能。
故填:运输和催化
(4) 人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程蛋白质作为信息分子起作用,体现了细胞膜具有细胞间的信息交流功能。
故填:进行细胞间信息交流
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,其主要功能为:①构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;②催化作用:如绝大多数酶;③传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
8.【答案】(1)衰老细胞中的酪氨酸酶的活性降低,导致黑色素生成减少
(2)基因突变;蛋白质活性
(3)个体衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
(4)细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内环境的稳定
【知识点】衰老细胞的主要特征;个体衰老与细胞衰老的关系;细胞的凋亡;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】(1)“青丝成雪”即是黑发变白,是由于衰老细胞中的酪氨酸酶活性下降,导致黑色素生成减少。
故填: 衰老细胞中的酪氨酸酶的活性降低,导致黑色素生成减少
(2)自由基攻击蛋白质、磷脂、DNA等生物分子,当自由基攻击DNA分子时,可能引起基因突变;当自由基攻击蛋白质时,会使蛋白质活性下降。
故填:基因突变;蛋白质活性
(3)人是多细胞生物,对人体而言,一个细胞衰老并不等于个体衰老,但个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
故填: 个体衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
(4)人体内细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除等是通过细胞凋亡完成的,体现了细胞凋亡对维持内环境的稳定有重要意义。
故填: 细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内环境的稳定
【分析】细胞衰老特征:细胞内水分减少,新陈代谢速率减慢;细胞内酶活性降低;细胞内色素积累;细胞内呼吸速度下降,细胞核体积增大;细胞膜通透性下降,物质运输功能下降。细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程。
9.【答案】(1)内正外负;兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间因电位差而形成局部电流,使兴奋沿神经纤维向前传导
(2)肾上腺分泌的激素经体液运输发挥作用;肾上腺受神经系统的调节
(3)天枢穴部位ProKr8感觉神经元的神经纤维分布较少(或没有分布)
【知识点】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;神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】(1)ProKr2感觉神经元兴奋时,Na+内流,兴奋部位膜内外的电位表现为内正外负,兴奋部位的电位为内正外负,未兴奋部位为内负外正,兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间因电位差而形成局部电流,局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生电位变化,使兴奋沿神经纤维向前传导。
故填: 内正外负 ; 兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间因电位差而形成局部电流,使兴奋沿神经纤维向前传导
(2)电针刺激小鼠足三里穴位通过神经调节产生肾上腺素,这个神经调节中效应器为传出神经末梢和其所支配的肾上腺,肾上腺素发挥作用是通过体液调节完成的,此时体液调节可以看做是神经调节的一个环节,原因是肾上腺受神经系统的调节。
故填: 肾上腺分泌的激素经体液运输发挥作用 ; 肾上腺受神经系统的调节
(3)电针刺激小鼠腹部的天枢穴,并没有引起抗炎反应,说明刺激小鼠腹部的天枢穴不能引起肾上腺素的分泌,可能的原因是天枢穴部位ProKr2感觉神经元的神经纤维分布较少(或没有分布)。
故填: 天枢穴部位ProKr8感觉神经元的神经纤维分布较少(或没有分布)
【分析】静息时,神经细胞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;受到适宜刺激后,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。
10.【答案】(1)不能;AaBB植株自交,无论a基因使雄配子还是雌配子的育性减少了,F1中抗病植株所占的比例都为;选择AaBB与AABB为亲本进行正反交实验。若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为和,则a基因使雄配子的育性减少;若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为和,则a基因使雌配子的育性减少
(2)F2全为抗病植株;1:8
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)选择AaBB植株自交,不能确定a基因产生的具体影响,因为AaBB植株自交,无论a基因使雄配子还是雌配子的育性减少了1/2(即无论雌配子还是雄配子,其配子比例均为AB∶aB=2∶1),因此,F1中抗病植株所占的比例都为2/3。为了确定是雄配子育性减少,还是雌配子育性减少,选择AaBB与AABB为亲本进行正反交实验。若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为1/2和1/3,则a基因使雄配子的育性减少1/2;若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为1/3和1/2,则a基因使雌配子的育性减少1/2。
故填:不能;AaBB植株自交,无论a基因使雄配子还是雌配子的育性减少了1/2,F1中抗病植株所占的比例都为2/3;选择AaBB与AABB为亲本进行正反交实验。若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为1/2和1/3,则a基因使雄配子的育性减少1/2;若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为1/3和1/2,则a基因使雌配子的育性减少1/2
(2)分析题意可知,这两对基因在同源染色体上的位置关系有两种:位于一对同源染色体上或两对同源染色体上,不考虑基因突变和交叉互换,利用两种抗病植株做进一步实验,即将AaBB和AABb杂交获得F1,不论两对基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,F1的基因型均为AABB、AABb、AaBB、AaBb,选择基因型为AaBb的植株自交,观察F2的植株抗病或不抗病性状的出现情况。预期结果:
①若两对基因位于一对同源染色体上(即A与b连锁,a与B连锁),则F2的基因型有AAbb(死亡)、AaBb,aaBB,即F2中全为抗病植株;
②若两对基因分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,F1产生4种配子,雄配子AB:Ab:aB:ab=2∶2∶1∶1,雌配子AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,则F2中会出现不抗病植株AABB,F2的抗病植株中,bb纯合的个体死亡,故F2中不抗病植株与抗病植株的比例为1∶8。
故填:F2全为抗病植株;1∶8
【分析】基因自由组合定律的实质是: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。
11.【答案】(1)碳源、氮源、无机盐(或维生素);凝固剂(琼脂);高压蒸汽灭菌
(2)杀死培养基中的微生物;培养基快速凝固
(3)使药物在培养基上扩散;培养基不同深度的抑菌圈大小不同
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)蛋白胨可以为微生物的生长提供碳源、氮源、无机盐(或维生素),为了使培养基呈固态,需要加入凝固剂(琼脂)。对培养基灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法。
故填:碳源、氮源、无机盐(或维生素) ; 凝固剂(琼脂) ; 高压蒸汽灭菌
(2)待培养基冷却到50℃左右不烫手时,开始倒平板,培养基温度过高,容易杀死培养基中的微生物,低温下琼脂呈固态,因此温度过低时,培养基容易凝固。
故填:杀死培养基中的微生物 ; 培养基快速凝固
(3)据图可知,培养基具有一定的厚度,将待测药物接种于牛津杯或者小孔中,可以使待测药物在培养基上扩散。抑菌圈的大小取决于待测药物的浓度,培养基表面和底部药物的浓度差异越明显,培养基不同深度的抑菌圈大小差异越明显,对测量造成一定的影响。
故填:使药物在培养基上扩散 ; 培养基不同深度的抑菌圈大小不同
【分析】培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。在此基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。
12.【答案】(1)蛋白质(胰岛素)的预期功能
(2)载体;大肠杆菌等受体细胞
(3)蛋白质工程、基因工程
(4)据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因
【知识点】蛋白质工程;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)结构决定功能,要构建新蛋白质模型,主要依据是蛋白质(胰岛素)的预期功能 。
故填: 蛋白质(胰岛素)的预期功能
(2)人工合成形成的新的胰岛素基因必须与载体结合,构建基因表达载体后,再导入大肠杆菌等受体细胞,才能在受体细胞内表达获得新的胰岛素。
故填: 载体 ; 大肠杆菌等受体细胞
(3)若要利用大肠杆菌生产长效胰岛素,需先根据新的胰岛素的功能设计其结构,然后人工合成新的胰岛素基因,并将新的胰岛素基因导入受体细胞,然后通过培养受体细胞获得新的胰岛素,因此该过程涉及的生物工程包括基因工程、蛋白质工程和发酵工程。
故填:蛋白质工程、基因工程
(4)由新的胰岛素模型到新的胰岛素基因,其基本设计思路是:据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因。
故填:据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因
【分析】蛋白质工程:通过物理化学与生物化学等技术,了解蛋白质的结构与功能,并借助计算机辅导设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因,以定向改造天然蛋白质,甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。
1 / 1四川省泸州市重点中学2023-2024学年高三上学期生物学开学考试试卷
一、选择题:本题共6个小题,每小题6分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高三上·泸州开学考)下列关于人体细胞结构和功能的叙述,不正确的是( )
A.细胞生命活动的“蓝图”主要储存在细胞核中
B.内质网的膜蛋白有的能够催化性激素的合成
C.线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所
D.正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞核的功能
【解析】【解答】A、细胞核中的遗传物质DNA是细胞生命活动的“蓝图”,A不符合题意;
B、内质网是脂质的合成车间,因此内质网膜上含有催化性激素合成的酶,B不符合题意;
C、线粒体是有氧呼吸的主要场所,在线粒体中可进行物质的氧化和能量转换,C不符合题意;
D、正常生理状态下,溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、细胞核包括核膜(双层膜,将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(主要由DNA和蛋白质组成)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
2、内质网是细胞内蛋白质合成和加工,及运输通道。
3、线粒体是细胞内有氧呼吸的主要场所。
4、溶酶体内含有许多种水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器。
2.(2023高三上·泸州开学考)“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境,思考科学问题。下列观点错误的是( )
A.纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分
B.杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性
C.花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D.“杏花村酒”的酿制,酵母菌只进行无氧呼吸
【答案】D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、生命活动离不开水,雨水能为杏树开花提供必需的水分,A不符合题意;
B、高等植物的生长发育受到环境因素调节,杏树在特定季节开花,体现了植物生长发育的季节周期性,B不符合题意;
C、细胞开花过程中涉及细胞的体积增大和数目增多等过程,花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联,C不符合题意;
D、“杏花村酒”的酿制过程中,酵母菌先在有氧条件下大量繁殖,再在无氧条件下进行发酵,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
3.(2023高三上·泸州开学考)反义RNA是指能与mRNA进行碱基互补配对的RNA分子,根据其作用机理可分为多种类型。其中Ⅰ类反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA,从而使mRNA被酶降解,Ⅱ类反义RNA可与mRNA结合引起mRNA构象变化,从而使mRNA不能与核糖体结合。下列叙述不合理的是( )
A.可利用DNA分子双链中的一条链为模板合成反义RNA
B.Ⅱ类反义RNA可通过抑制翻译过程来抑制相关基因的表达
C.反义RNA的研究为癌症治疗提供了一种新思路
D.Ⅰ类反义RNA可通过抑制转录过程来抑制相关基因的表达
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、根据题意,反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA, 说明反义RNA与mRNA碱基互补配对,而mRNA是以DNA的反义链为模板转录的,故反义RNA可以DNA的正义链为模板转录而来,A不符合题意;
B、Ⅱ类反义RNA可使mRNA不能与核糖体结合,是通过抑制翻译过程来抑制相关基因的表达,B不符合题意;
C、癌细胞的特点之一是可以无限增殖,反义RNA可以抑制癌细胞内相关基因的表达,从而抑制癌细胞增殖,这为癌症治疗提供了一种新思路,C不符合题意;
D、Ⅰ类反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA,mRNA的生成即是已经完成了转录过程,故Ⅰ类反义RNA 不能抑制转录过程,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】转录是主要在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程,转录过程需要DNA的一条链作模板,核糖核苷酸为原料,RNA聚合酶的催化,还需要能量。翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的过程,翻译过程需要成熟的mRNA作模板,tRNA为工具,氨基酸为原料,还需要能量、酶等,翻译发生于核糖体。
4.(2023高三上·泸州开学考)专家提示新冠病毒感染者不能滥用抗生素,随意滥用抗生素不仅对病毒感染没有治疗效果,而且往往会导致细菌耐药性增强,下列说法错误的是( )
A.突变和基因重组可以为细菌耐药性的增强提供原材料
B.利用诱变育种培育高产青霉素菌株的原理是基因突变
C.抗生素的使用在细菌耐药性增强过程中发挥选择作用
D.细菌耐药性增强的实质是该菌群抗药性基因频率增加
【答案】A
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、细菌耐药性的增强 是一种进化的过程,突变包括基因突变和染色体变异,细菌是原核生物,没有染色体,不能进行基因重组和染色体变异,A符合题意;
B、诱变育种的原理是基因突变,B不符合题意;
C、细菌中本身就存在耐药性的变异,在使用抗生素时,耐药性弱的细菌被淘汰,耐药性强的细菌存活下来,因此细菌的耐药性逐渐增强,抗生素 在此过程中起选择作用,C不符合题意;
D、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,故细菌耐药性增强的实质是该菌群抗药性基因频率增加,D不符合题意。
故答案为:A。
【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;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
5.(2023高三上·泸州开学考)在动物细胞姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白,主要保护将两条姐妹染色单体粘连在一起的粘连蛋白不被水解酶(该水解酶在间期染色体复制完成后就存在,分裂中期开始大量起作用)破坏,从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述正确的是( )
A.SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并进入细胞核
B.SGO蛋白功能的失常可能产生染色体数目变异的子细胞
C.SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可以发生在有丝分裂后期
D.在减数分裂中,粘连蛋白水解后不会发生等位基因分离
【答案】D
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、由题干信息可知,SGO蛋白可以保护粘连蛋白不被水解酶水解,而水解酶间期就存在了,故SGO蛋白也是间期进入细胞核的,蛋白质是在核糖体合成,从核孔进入细胞核,A不符合题意;
B、由题意可知,该水解酶在分裂中期开始大量起作用,若SGO蛋白作用失常,水解酶会将粘连蛋白水解,进而导致着丝粒异常分裂,可能产生染色体数目变异的子细胞,B不符合题意;
C、SGO蛋白失活、粘连蛋白水解会导致着丝粒分裂、姐妹染色单体分开,而着丝粒分裂、姐妹染色单体分开可以发生在有丝分裂后期,C不符合题意;
D、在细胞分裂过程中,若减数第一次分裂时,同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换或基因突变,会导致一条染色体上的两条姐妹染色单体相同位置上出现等位基因,粘连蛋白被完全水解的同时发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分开,此时在染色单体上的等位基因也随之分离,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂过程为:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰,着丝粒排列在赤道板上;(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为子染色体,被纺锤丝牵引向两极移动;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
6.(2023高三上·泸州开学考)耕地撂荒是指在可耕地上没有耕作的一种现象。对撂荒耕地复耕复种,有助于保障国家粮食安全。下列有关叙述错误的是( )
A.撂荒耕地中的物质循环发生在群落内部
B.复耕复种会改变该地群落的演替速度和方向
C.复耕复种后,群落内的物种数目会发生改变
D.复耕复种过程中增大物质投入可获得更大产出
【答案】A
【知识点】群落的演替;生态系统的物质循环;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、物质循环是指元素在生物群里和无机环境之间循环,A符合题意;
B、复耕复种过程可以加速生物生长,提高演替速度,改变群落演替速度和方向,B不符合题意;
C、复耕复种后,由于栽种农作物,因此复耕复种后群落内的物种数目会发生改变,C不符合题意;
D、复耕复种过程中,若加大水、肥等物质投入,可以获得更大产出,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、生态系统的物质循环是指组成生物体的化学元素在生物群落与无机环境之间反复出现,循环流动。
2、群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。主要类型有初生演替和次生演替。
二、非选择题
7.(2023高三上·泸州开学考)生物膜的蛋白质与细胞的生命活动密切相关。请回答下列问题:
(1)细胞膜的主要成分中,除了蛋白质外,还有 ,该物质的合成“车间”是 。
(2)细胞膜上不同的载体蛋白对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这类跨膜运输的具体方式有 ,体现了细胞膜具有 的功能特性。
(3)位于线粒体内膜上的细胞色素氧化酶,可将H+由线粒体基质抽提到膜间隙,同时可以将氧转化为水。这说明蛋白质具有 功能。
(4)人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现了细胞膜具有 的功能。
【答案】(1)磷脂;内质网
(2)主动运输、协助扩散;选择透过性
(3)运输和催化
(4)进行细胞间信息交流
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;细胞膜的成分;细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】(1)细胞膜的主要成分中,除了蛋白质外,还有磷脂,内质网是合成脂质的场所,因此磷脂的合成“车间”是内质网。
故填:磷脂;内质网
(2)需要跨膜蛋白的运输方式有主动运输和协助扩散,由于一种载体蛋白只能运输一种物质,因此体现了细胞膜具有选择透过性。
故填:主动运输、协助扩散;选择透过性
(3)位于线粒体内膜上的细胞色素氧化酶,可将H+由线粒体基质抽提到膜间隙,体现了蛋白质作为载体的运输功能, 同时可以将氧转化为水 ,这里起的是催化作用,综上所述,说明蛋白质具有运输和催化功能。
故填:运输和催化
(4) 人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程蛋白质作为信息分子起作用,体现了细胞膜具有细胞间的信息交流功能。
故填:进行细胞间信息交流
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,其主要功能为:①构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;②催化作用:如绝大多数酶;③传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
8.(2023高三上·泸州开学考)诗仙李白在《将进酒》中写道:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。请结合诗句的意境,回答下列有关问题:
(1)通常,随着年龄的增长,人的头发会逐渐“青丝成雪”。试从细胞衰老的角度分析 。
(2)关于细胞衰老的机制,目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。自由基学说认为,自由基产生后会攻击细胞内各种执行正常功能的生物分子,对生物膜损伤比较大;攻击DNA分子时 ;攻击蛋白质时,会使 下降。
(3)对于人体而言,细胞的衰老与个体的衰老并不是一回事,人体内的细胞总是在不断更新着,二者的关系可概括为 。
(4)人体内细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除等是通过细胞凋亡完成的。据此,回以说明细胞凋亡的生物学意义有 。(答出1点即可)
【答案】(1)衰老细胞中的酪氨酸酶的活性降低,导致黑色素生成减少
(2)基因突变;蛋白质活性
(3)个体衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
(4)细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内环境的稳定
【知识点】衰老细胞的主要特征;个体衰老与细胞衰老的关系;细胞的凋亡;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】(1)“青丝成雪”即是黑发变白,是由于衰老细胞中的酪氨酸酶活性下降,导致黑色素生成减少。
故填: 衰老细胞中的酪氨酸酶的活性降低,导致黑色素生成减少
(2)自由基攻击蛋白质、磷脂、DNA等生物分子,当自由基攻击DNA分子时,可能引起基因突变;当自由基攻击蛋白质时,会使蛋白质活性下降。
故填:基因突变;蛋白质活性
(3)人是多细胞生物,对人体而言,一个细胞衰老并不等于个体衰老,但个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
故填: 个体衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
(4)人体内细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除等是通过细胞凋亡完成的,体现了细胞凋亡对维持内环境的稳定有重要意义。
故填: 细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内环境的稳定
【分析】细胞衰老特征:细胞内水分减少,新陈代谢速率减慢;细胞内酶活性降低;细胞内色素积累;细胞内呼吸速度下降,细胞核体积增大;细胞膜通透性下降,物质运输功能下降。细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程。
9.(2023高三上·泸州开学考)针灸是中国传统医学的瑰宝,能通过刺激身体特定的部位(穴位)来调节机体功能。我国科学家用电针刺激小鼠后肢的足三里穴位,研究发现ProKr2感觉神经元(其神经纤维具有特定的分布区域)在“针灸抗炎”过程中发挥着关键作用。回答下列问题:
(1)用电针刺激小鼠后肢的足三里穴位时,ProKr2感觉神经元兴奋部位膜内外的电位表现为 ,产生的兴奋在神经纤维上向前传导的机理是 。
(2)据图分析,电针刺激小鼠足三里穴位进而引发抗炎作用的过程中,属于体液调节过程的是 ,此时体液调节可以看做是神经调节的一个环节,原因是 。
(3)研究人员用电针刺激小鼠腹部的天枢穴,并没有引起抗炎反应,推测可能的原因是 。
【答案】(1)内正外负;兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间因电位差而形成局部电流,使兴奋沿神经纤维向前传导
(2)肾上腺分泌的激素经体液运输发挥作用;肾上腺受神经系统的调节
(3)天枢穴部位ProKr8感觉神经元的神经纤维分布较少(或没有分布)
【知识点】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;神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】(1)ProKr2感觉神经元兴奋时,Na+内流,兴奋部位膜内外的电位表现为内正外负,兴奋部位的电位为内正外负,未兴奋部位为内负外正,兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间因电位差而形成局部电流,局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生电位变化,使兴奋沿神经纤维向前传导。
故填: 内正外负 ; 兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间因电位差而形成局部电流,使兴奋沿神经纤维向前传导
(2)电针刺激小鼠足三里穴位通过神经调节产生肾上腺素,这个神经调节中效应器为传出神经末梢和其所支配的肾上腺,肾上腺素发挥作用是通过体液调节完成的,此时体液调节可以看做是神经调节的一个环节,原因是肾上腺受神经系统的调节。
故填: 肾上腺分泌的激素经体液运输发挥作用 ; 肾上腺受神经系统的调节
(3)电针刺激小鼠腹部的天枢穴,并没有引起抗炎反应,说明刺激小鼠腹部的天枢穴不能引起肾上腺素的分泌,可能的原因是天枢穴部位ProKr2感觉神经元的神经纤维分布较少(或没有分布)。
故填: 天枢穴部位ProKr8感觉神经元的神经纤维分布较少(或没有分布)
【分析】静息时,神经细胞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;受到适宜刺激后,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。
10.(2023高三上·泸州开学考)某二倍体雌雄同株植物。该植物体内含有A和B基因,A基因决定生殖细胞的育性,B基因决定受精卵是否存活。科研人员利用基因工程技术将某抗病基因随机导入AABB植株的受精卵(抗病基因插入A和B基因后使A,B基因失活,可表示为形成a和b基因,A与B不会抑制抗性基因的表达)。请回答下列问题:
(1)研究发现,A基因失活为a基因后,会使雄性配子或雌性配子的育性减少,通过子代抗病与感病的比例 (填“能”或“不能”)确定a基因是对雄配子还是雌配子产生的具体影响。理由是 。请利用材料另行设计杂交实验,通过实验结果来确定a基因究竟使雄配子还是雌配子的育性减少了,简要写出实验思路并预期实验结果及结论 。
(2)若研究发现,A基因失活为a基因使雄配子的育性减少了。B基因失活为b基因(不考虑基因突变和交叉互换),科研人员利用两种抗病植株做进一步实验。
实验方案:将AaBB和AABb杂交获得F1,在F1中选择基因型为AaBb的植株自交,观察F2植株中抗病与不抗病性状的比例。
预期结果:①若 ,则两对基因位于一对同源染色体上;②若F2中不抗病植株与抗病植株的比例为 ,则两对基因分别位于两对同源染色体上。
【答案】(1)不能;AaBB植株自交,无论a基因使雄配子还是雌配子的育性减少了,F1中抗病植株所占的比例都为;选择AaBB与AABB为亲本进行正反交实验。若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为和,则a基因使雄配子的育性减少;若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为和,则a基因使雌配子的育性减少
(2)F2全为抗病植株;1:8
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)选择AaBB植株自交,不能确定a基因产生的具体影响,因为AaBB植株自交,无论a基因使雄配子还是雌配子的育性减少了1/2(即无论雌配子还是雄配子,其配子比例均为AB∶aB=2∶1),因此,F1中抗病植株所占的比例都为2/3。为了确定是雄配子育性减少,还是雌配子育性减少,选择AaBB与AABB为亲本进行正反交实验。若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为1/2和1/3,则a基因使雄配子的育性减少1/2;若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为1/3和1/2,则a基因使雌配子的育性减少1/2。
故填:不能;AaBB植株自交,无论a基因使雄配子还是雌配子的育性减少了1/2,F1中抗病植株所占的比例都为2/3;选择AaBB与AABB为亲本进行正反交实验。若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为1/2和1/3,则a基因使雄配子的育性减少1/2;若AaBB植株分别作为母本和父本时,F1中抗病植株所占的比例分别为1/3和1/2,则a基因使雌配子的育性减少1/2
(2)分析题意可知,这两对基因在同源染色体上的位置关系有两种:位于一对同源染色体上或两对同源染色体上,不考虑基因突变和交叉互换,利用两种抗病植株做进一步实验,即将AaBB和AABb杂交获得F1,不论两对基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,F1的基因型均为AABB、AABb、AaBB、AaBb,选择基因型为AaBb的植株自交,观察F2的植株抗病或不抗病性状的出现情况。预期结果:
①若两对基因位于一对同源染色体上(即A与b连锁,a与B连锁),则F2的基因型有AAbb(死亡)、AaBb,aaBB,即F2中全为抗病植株;
②若两对基因分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,F1产生4种配子,雄配子AB:Ab:aB:ab=2∶2∶1∶1,雌配子AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,则F2中会出现不抗病植株AABB,F2的抗病植株中,bb纯合的个体死亡,故F2中不抗病植株与抗病植株的比例为1∶8。
故填:F2全为抗病植株;1∶8
【分析】基因自由组合定律的实质是: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。
三、选考题:共45分。请考生从2道道生物题中任选一题作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。(15分)
11.(2023高三上·泸州开学考)[生物——选修1:生物技术实践]待测药物在琼脂平板中扩散使其周围的细菌生长受到抑制而形成的透明圈叫做抑菌圈。抑菌圈研究法中经常使用牛津杯法和打孔法,牛津杯法是将已灭菌的牛津杯置于平板中,打孔法是用已灭菌的打孔器在平板上打孔。某研究小组的实验流程如图1。回答下列问题:
(1)蛋白胨可为微生物的生长提供 等营养物质。为了使培养基呈固态,需要加入 。为了防止外来杂菌污染,常常采取 法对培养基进行灭菌。
(2)预加菌液倾注倒平板是向已冷却至50℃左右的培养基中注入一定量的菌液,混合均匀后倒平板。倒平板的温度过高,容易烫伤操作者, ,温度过低又会导致 。
(3)将一定的待测药物接种于牛津杯或小孔中,置于4℃条件下处理2h,目的是 。两种方法的示意图如图2,通过比较抑菌圈,发现打孔法误差较小,培养基越厚,培养基表面和底部药物的浓度差异越明显 ,对测量造成一定的影响。
【答案】(1)碳源、氮源、无机盐(或维生素);凝固剂(琼脂);高压蒸汽灭菌
(2)杀死培养基中的微生物;培养基快速凝固
(3)使药物在培养基上扩散;培养基不同深度的抑菌圈大小不同
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)蛋白胨可以为微生物的生长提供碳源、氮源、无机盐(或维生素),为了使培养基呈固态,需要加入凝固剂(琼脂)。对培养基灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法。
故填:碳源、氮源、无机盐(或维生素) ; 凝固剂(琼脂) ; 高压蒸汽灭菌
(2)待培养基冷却到50℃左右不烫手时,开始倒平板,培养基温度过高,容易杀死培养基中的微生物,低温下琼脂呈固态,因此温度过低时,培养基容易凝固。
故填:杀死培养基中的微生物 ; 培养基快速凝固
(3)据图可知,培养基具有一定的厚度,将待测药物接种于牛津杯或者小孔中,可以使待测药物在培养基上扩散。抑菌圈的大小取决于待测药物的浓度,培养基表面和底部药物的浓度差异越明显,培养基不同深度的抑菌圈大小差异越明显,对测量造成一定的影响。
故填:使药物在培养基上扩散 ; 培养基不同深度的抑菌圈大小不同
【分析】培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。在此基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。
12.(2023高三上·泸州开学考)[生物——选修3:现代生物科技专题]胰岛素是治疗糖尿病的特效药,但天然胰岛素在人体内的寿命只有几个小时。重症患者每天需要注射多次药物,增加了痛苦。通过蛋白质工程改变蛋白质的空间结构,可得到长效胰岛素,还可以增强其稳定性。如图是通过蛋白质工程获得长效胰岛素的过程。请分析回答:
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新蛋白质模型的主要依据是 。
(2)通过人工合成DNA形成的新基因应与 结合后,转移到 中,才能准确表达。
(3)若要利用大肠杆菌生产上述长效胰岛素,需要用到的生物工程有 和发酵工程。
(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是 。
【答案】(1)蛋白质(胰岛素)的预期功能
(2)载体;大肠杆菌等受体细胞
(3)蛋白质工程、基因工程
(4)据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因
【知识点】蛋白质工程;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)结构决定功能,要构建新蛋白质模型,主要依据是蛋白质(胰岛素)的预期功能 。
故填: 蛋白质(胰岛素)的预期功能
(2)人工合成形成的新的胰岛素基因必须与载体结合,构建基因表达载体后,再导入大肠杆菌等受体细胞,才能在受体细胞内表达获得新的胰岛素。
故填: 载体 ; 大肠杆菌等受体细胞
(3)若要利用大肠杆菌生产长效胰岛素,需先根据新的胰岛素的功能设计其结构,然后人工合成新的胰岛素基因,并将新的胰岛素基因导入受体细胞,然后通过培养受体细胞获得新的胰岛素,因此该过程涉及的生物工程包括基因工程、蛋白质工程和发酵工程。
故填:蛋白质工程、基因工程
(4)由新的胰岛素模型到新的胰岛素基因,其基本设计思路是:据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因。
故填:据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因
【分析】蛋白质工程:通过物理化学与生物化学等技术,了解蛋白质的结构与功能,并借助计算机辅导设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因,以定向改造天然蛋白质,甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。
1 / 1