江苏省南京市重点外国语学校2023-2024学年高三上学期12月阶段考试生物学试题(含答案解析)

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名称 江苏省南京市重点外国语学校2023-2024学年高三上学期12月阶段考试生物学试题(含答案解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-01-02 13:48:05

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南京外国语学校2023-2024学年高三年级第一学期阶段考试2
生 物 试 题
一、单选题:共14题,每题2分,共28分。每小题只有一个选预最符合题意。
1.真核生物中糖类能与蛋白质结合形成糖蛋白、与脂质结合形成糖脂,该过程称为糖基化。最新研究发现:糖类还能与细胞中的RNA结合形成glycoRNA。下列有关叙述错误的是( )
A.glycoRNA 的基本骨架是碳原子构成的长链
B.RNA与glycoRNA在元素组成上存在差异
C.glycoRNA 的初步水解产物含有核糖核苷酸
D.多糖可以分布于细胞膜,也可以分布于细胞质
2.肝糖原在 G-6-磷酸酶等酶的作用下分解成葡萄糖,然后通过细胞膜上的透性酶逐步释放到血液中。下列叙述正确的是( )
A.因为肌肉细胞中没有 G-6-磷酸酶,所以肌糖原不能分解
B.糖原作为储能物质,主要存在于人和动物的肝脏细胞和肌细胞中
C.高尔基体与透性酶的合成、加工、包装和膜泡运输密切相关
D.肝脏细胞可以通过细胞膜直接与血浆进行物质交换和信息交流
3.研究发现,甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体途径和质外体途径,分别如图中①、②所示。下列叙述正确的是( )
A.质外体的pH因H+-ATP酶的运输作用而逐步降低
B.图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流
C.转运蛋白都含有相应分子或离子的结合部位
D.加入H+-ATP酶抑制剂不会影响蔗糖的运输速率
4.端粒学说是细胞衰老机制的学说之一。端粒DNA序列随着细胞分裂次数增加逐渐缩短。人体细胞中存在由催化蛋白和RNA模板组成的端粒酶,其活性受到严密调控,被激活的端粒酶可修复延长端粒。下列有关叙述错误的是( )
A.端粒酶可能是一种逆转录酶,在细胞核中起作用
B.细胞有丝分裂前期每条染色体含有2个端粒
C.端粒严重缩短后,细胞质膜的通透性可能发生改变
D.若用药物使肿瘤细胞中的端粒酶失活,可治疗癌症
5.二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种,关系如下图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组,数字代表体细胞中的染色体数)。相关叙述错误的是( )
A.骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体数自然加倍
B.若芥菜与花椰菜杂交,产生的子代体细胞中含3个染色体组
C.芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了基因重组和染色体变异
D.若油菜与黑芥进行杂交,产生的子代体细胞中含同源染色体
6.近日一款名为“酱香拿铁”的咖啡类饮料因含酒精而受到社会广泛讨论。酒精在人体中会导致抗利尿激素释放减少、血液中血糖含量降低、抑制中枢神经系统等,其在体内代谢过程如下图所示,其中乙醛在体内积累导致脸红。下列说法错误的是(  )
A.酒后垂体分泌抗利尿激素减少,所以才会出现尿量增多,容易口渴的现象
B.图中代谢途径表明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
C.喝酒容易脸红的人的基因型有四种
D.体内 ADH 和 ALDH两种酶含量丰富的人相对不容易醉
7.隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体。对野生型和CRY2功能缺失突变体拟南芥在不同光周期诱导下的开花时间进行研究,结果如图,开花时茎基部叶片越多代表开花越迟,下列说法错误的是( )
A.长日照条件下CRY2参与拟南芥开花的调控
B.长日照、16℃是最适宜拟南芥开花的条件
C.相对于长日照,短日照下拟南芥开花延迟
D.蓝光、温度都可作为信号调节生命活动
8.肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是(  )
A.肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别
B.肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别
C.肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T细胞的凋亡
D.肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
9.将两电极置于蛙坐骨神经外表面(相距为S毫米),刺激神经的一端,可以记录到两个相反波形的动作电位,称为双相动作电位。用药物X处理两电极间的神经后,再刺激时测得只有一个波形的单向动作电位。两种动作电位的波形如下图。下列说法正确的是( )
A.蛙坐骨神经静息时,此装置所记录的电位为静息电位
B.形成电位图a支,c支的原因是K+外流
C.兴奋在蛙坐骨神经上的传导速率为S/(t2-t1)mm·ms-1
D.药物X不能阻断兴奋在两电极间的神经传导
10.鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸,能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼类鲜味下降外因的系列实验中,实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是(  )

A.本实验的自变量只有 pH 和温度,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性
B.不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同
C.pH 低于3.8、温度超过60℃,对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶(ACP)活性影响的机理相同
D.由图可知放置相同的时间,鮰鱼在pH6.0、温度 40℃条件下,ACP活性最高,鱼肉鲜味程度最高
11.lacZ、lacY、lacA是大肠杆菌体内与乳糖代谢有关的三个结构基因(其中lacY编码β-半乳糖苷透性酶,可将乳糖运入细胞)。上游的操纵基因(O)对结构基因起着“开关”的作用,直接控制结构基因的表达。图1表示环境中无乳糖时,结构基因的表达被“关闭”的调节机制;图2表示环境中有乳糖时,结构基因的表达被“打开”的调节机制。下列有关叙述正确的是(  )

A.乳糖可与阻遏蛋白结合并改变其构象,导致结构基因无法正常转录
B.β-半乳糖苷透性酶可能位于细胞膜上,合成后需要经过内质网和高尔基体的加工
C.过程①碱基配对方式与②过程不完全相同,参与②过程的氨基酸可被多种tRNA转运
D.lacZ、lacY、lacA转录的模板链为β链,转录产生的mRNA上有多个启动子
12.刺梨富含超氧化物歧化酶和大量的维生素C、花青素,是制作果酒和果醋的优质原料。刺梨酒和刺梨醋的主要生产流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.发酵过程Ⅰ的温度比发酵过程Ⅱ高 B.图示发酵过程中发酵液pH先升高后降低
C.发酵过程Ⅱ需要消耗氧气并产生大量CO2 D.发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节
13.在生物学实验中如实记录并分析实验现象是十分重要的。相关叙述错误的是( )
A.验证酵母菌无氧呼吸产物实验中,加入酸性重铬酸钾后溶液呈灰绿色,最可能是葡萄糖未耗尽
B.观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离实验中,视野中出现无色细胞,可能是细胞被破坏
C.蛋白质鉴定实验中,加入双缩脲试剂后溶液呈蓝色,可能是加入的CuSO4溶液过量引起的
D.DNA鉴定实验中,向溶有丝状物的NaCl溶液中加入二苯胺试剂未变蓝色,可能是未沸水浴
14.下列有关生物科学史的说法,错误的是( )
选项 科学家 科学发现或提出理论 科学方法或技术
A 施莱登、施旺 细胞学说 不完全归纳法
B 罗伯特森 细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的 提出假说
C 希尔 用水绵、好氧细菌等材料验证叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 对照实验
D 梅塞尔森、斯塔尔 利用大肠杆菌为材料,证明DNA的半保留复制 同位素标记技术
A.A B.B C.C D.D
二、多选题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15.问天实验舱于2022年7月24日成功进入太空,问天实验舱配置了生物技术实验柜和变重力科学实验柜等,能够支持开展多种植物、动物、微生物等在太空条件下的机理研究。若在太空条件下,某种植物(雌雄同株)体内发生了某些隐性纯合致死突变,如aa致死,bb致死,cc也致死……下列说法正确的是( )
A.进入太空的生物由于受微重力、辐射等因素影响,一定会引发基因突变
B.若是一对等位基因的致死突变,某杂合子群体(自由交配)在代代相传中致死基因频率逐渐减小
C.若A、b在一条染色体上,a、B在其同源染色体上,某双杂合子群体(自由交配)代代相传中不发生互换,n代后双杂合基因型频率不变
D.若A、B在一条染色体上,a、b在其同源染色体上,某双杂合子群体(自由交配)代代相传中不发生互换,致死基因频率将逐渐减小
16.如图1为甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,已知甲病相关基因经限制酶SmaⅠ酶切后的电泳图如图2所示,且在男性中甲病的患病概率为1/7,乙病与多指的遗传病类型相同,下列叙述错误的是( )

A.甲病性状的遗传与性别无关
B.SmaⅠ不能识别切割甲病致病基因
C.Ⅱ-5与Ⅱ-6生了一个男孩,正常的概率为1/6
D.Ⅲ-3携带甲病致病基因的概率是1/9
17.细胞不仅依赖内环境,也参与内环境的形成和维持。下列现象不能说明该结论的是( )
A.胰岛B细胞要从内环境获得营养和O2,产生的胰岛素又维持内环境血糖相对稳定
B.唾液腺细胞分泌的唾液促进淀粉水解,淀粉水解后的葡萄糖又能被唾液腺细胞利用
C.肝细胞利用从组织液获得的氨基酸合成蛋白质,又能把细胞产生的有毒物质分解掉
D.草履虫能够从液体环境获取营养和O2,其细胞代谢又能使生存的液体环境发生改变
18.杜泊羊生长速度快,肉质好。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.采集到的卵母细胞和精子要分别进行成熟培养和获能处理
B.使用免疫抑制剂以避免代孕羊对植入胚胎的排斥反应
C.用分割针将早期胚胎分割后再进行移植可以提高胚胎的利用率
D.进行操作时要用激素对当地普通羊进行同期发情和超数排卵处理
三、非选择题:共5题,共60分。除特别说明外,每空1分。
19.(12分)下图是真核细胞中细胞呼吸和光合作用中能量转换的部分路径示意图,请回答下列问题。
(1)甲中NADH作为电子供体,释放电子进入传递链,其本身被氧化为 (填物质),同时,高能电子沿着长链传送,能量逐级卸载,最终被 (填物质)所接受。
(2)乙中光系统I、Ⅱ位于 ,是主要由 和蛋白质组成的复合物,___________是光能吸收、转移和转换的功能单位。光系统将收集到的光能,传递到反应中心后再将能量传出光系统,促进了NADPH和 等有机分子的合成,进而推动暗反应的进行。
(3)图中三羧酸循环和卡尔文循环发生的场所分别是 (2分)。H+泵的催化中心是ATP合酶,该酶能以氢和电子传递为基础,驱动ADP的 ,使两者偶联发生。
(4)卡尔文使用下图装置对光合作用过程中CO2转化为有机化合物的途径进行研究,在黑暗条件下,卡尔文向藻类细胞提供了含有放射性的CO2,将仪器中相关物质彻底混合,然后打开一盏冷光灯,在每5s的间隔时间里,将一些细胞倒入热酒精中加以固定,请回答问题:
① 装有藻类的仪器很薄,其原因是 。
② 采用透明有机玻璃,并且使用冷光源是为了防止 。
③ 将细胞倒入热酒精中加以固定的目的是 (2分)。
20.(12分)果蝇的翅形有长翅、小翅、残翅三种表型,受两对等位基因A/a和B/b控制,已知A/a基因在常染色体上,B/b基因不在Y染色体上。为研究果蝇翅形的遗传方式,研究人员利用残翅和小翅两种纯合果蝇品系作为亲本进行了杂交实验,F1个体随机交配产生F2,结果见下表。回答下列问题。
杂交组合 P F1 F2
正交 残翅♀×小翅♂ 长翅♀、长翅♂ 长翅♀∶长翅♂∶小翅♂∶残翅♀∶残翅♂=6∶3∶3∶2∶2
反交 小翅♀×残翅♂ 长翅♀、小翅♂ ?
(1)根据杂交结果判断,两对基因遵循 定律,理由是 。
(2)正交实验F2中残翅雌果蝇的基因型是 (2分)。反交实验F2的表型及比例是 (2分)。
(3)若让正交实验F2中长翅雌雄果蝇全部个体混合,让其自由交配,理论上后代有 种表型,其中小翅雄果蝇所占比例是 。
(4)对正交实验F1雌果蝇进行诱变育种,得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇(野生型均为纯合子),该果蝇与纯合小翅雄果蝇杂交后,后代雌果蝇∶雄果蝇=2∶1,说明该突变存在 现象。该突变个体可能的基因型有 (2分)(突变基因用D或d表示)。若突变基因位于B基因所在的染色体上,则子代表型及比例为 。
21.(12分)下图是葡萄糖刺激人体胰岛B细胞分泌胰岛素的过程示意图,请回答。
(1)人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经 (方式)进入胰岛B细胞。葡萄糖在葡萄糖激酶的催化下形成6-磷酸葡萄糖,属于 (吸能、放能)反应。6-磷酸葡萄糖携带负电荷,不能透过 ,这是细胞一种保糖机制。
(2)6-磷酸葡萄糖氧化分解生成ATP,ATP/ADP比率上升使ATP敏感钾通道 (开放、关闭),细胞膜电位去极化,引起 打开,Ca2+内流,触发储存有胰岛素的囊泡释放。
(3)血糖浓度降低时,血管壁上血糖感受器产生兴奋,沿传入神经传至 ,通过自主神经一方面促进胰高血糖素和 的分泌,另一方面直接作用于肝脏,促进 和糖异生作用。
(4)约50%的2型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。为探究“黎明现象”的发生机制,研究人员将2型糖尿病患者分为有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-),测定体内相关激素的含量如下图1。
① 由图1结果显示,黎明现象可能与 节律性分泌异常有关。
② 研究人员进一步检测外周淋巴细胞中与生物钟相关的REV-erbβ基因的动态表达,结果如图2,DP+组中REV-erbβ基因表达发生了 ,表明“黎明现象”与生物节律紊乱有关。
③ 2型糖尿病患者的靶细胞往往对胰岛素作用不敏感。除上述实验结果,影响胰岛素作用敏感性的因素可能还有 (2分)(填序号)。
Ⅰ. 存在胰岛素自身抗体
Ⅱ. 胰岛素受体减少
Ⅲ. 胰岛素受体结构异常
Ⅳ. 组织细胞信号转导异常
Ⅴ. 胰岛素分泌障碍
22.(12分)大多数慢性荨麻疹属于1型超敏反应,下图为I型超敏反应发生机制示意图,表1是对慢性荨麻疹患者体内一些免疫活性物质的检测。请回答下列问题。
(1)变应原首次入侵机体时不会发生I型超敏反应,原因是 。相同变应原再次入侵机体时,I型超敏反应发作迅速,反应强烈,原因是 。I型超敏反应还表现出消退较快的特征,据此可推断图中致敏肥大细胞分泌的生物活性介质属于 。
(2)人体中的抗体有IgG、IgA、IgM、IgE和IgD五类,它们都是由 合成并分泌的,其中IgE在正常人血清中含量最少,原因可能是 (2分)。
(3)Th1细胞和Th2细胞是辅助性T细胞的两种不同亚型,表1中的IL-4由Th2细胞分泌,IFN-γ由Th1细胞分泌。IL-4、IFN-γ属于免疫活性物质中的 类群,前者 (填“促进”或“抑制”)细胞B增殖分化为细胞C,后者能干扰病毒感染和复制。结合下表,从细胞水平看,慢性荨麻疹发病的原因是 。
表1 IL-4、IFN-γ及IgE水平
组别 例数 IL-4 IFN-γ IgE
慢性荨麻疹组 38 47.31±10.64 3.11±0.23 118.97±19.83
对照组 40 8.46±2.06 17.01±4.76 33.44±10.31
(4)荆防合剂是一种治疗慢性荨麻疹的中药复方,含有柴胡、茯苓、荆芥、防风、川芎、枳壳等。下表是荆防合剂对荨麻疹小鼠血清总IgE的影响,请推测荆防合剂的作用机理是 (2分)。除此之外,治疗慢性荨麻疹的思路还有 (给出1个思路即可)
表2 荆防合剂对荨麻疹小鼠血清总IgE的影响
组别 剂量/g /kg-1 IgE/mg mL-1
正常 - 1.248±0.245
模型 - 1.547±0.225
荆防合剂 0.5 1.453±0.167
荆防合剂 1 1.255±0.214
荆防合剂 2 1.261±0.210
23.(12分)In-Fusion技术是一项新型的无缝克隆技术。技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列,通常为15~20bp),然后用In-Fusion酶(能识别双链线性化DNA片段5’→3’末端16个碱基,并使其降解)处理即可实现无缝连接。如图是将氨苄青霉素抗性基因(目的基因)与线性化质粒无缝连接的操作步骤。回答下列问题:

(1)过程①反应体系中,除图中所示物质外还需添加 (2分),质粒线性化前后所含有的游离磷酸基团的个数分别为 个。
(2)In-Fusion酶的作用原理是:该酶识别线性化DNA片段末端,按照5’→3’方向,依次断裂 键,最终使线性化DNA片段两端出现黏性末端。为保证过程②扩增出能与线性化质粒连接的目的基因,设计引物A或引物B的依据是 的碱基序列,以保证扩增出的目的基因和线性质粒两侧含有同源序列。
(3)过程④中,用 处理大肠杆菌,以便重组质粒导入受体细胞。重组质粒利用大肠杆菌细胞中的DNA聚合酶和 酶,实现完全环化。
(4)通过检测大肠杆菌的致死率可反映其转化后的抗性效果。在含 的液体培养基中培养一段时间,然后分别用显微镜计数法和 法进行计数,计数结果分别是M、N,则致死率可用 ×100%表示。此结果较真实值偏大,原因是后一种计数时 。
(5)与传统构建重组质粒的方法相比,In-Fusion技术的优势之一是 。参考答案:
1.B
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、细胞膜主要成分为脂质和蛋白质,含有少量的糖类。
【详解】A、多糖、RNA等生物大分子的基本骨架是碳链,而组成多聚体的单体,都以若干个相连的碳原子构成碳链为基本骨架,glycoRNA是大分子,其基本骨架是碳原子构成的长链,即碳链,A正确;
B、glycoRNA是由糖类和RNA 结合形成的,元素组成为C、H、O、N、P,RNA的元素组成也是C、H、O、N、P,B错误;
C、glycoRNA由糖类和RNA 结合形成的,初步水解产物含有核糖核苷酸,C正确;
D、多糖可以分布于细胞膜,如与蛋白质结合形成糖蛋白,也可以分布于细胞质,与RNA结合形成glycoRNA,D正确。
故选B。
2.B
【分析】内质网可参与蛋白质等大分子物质的合成、加工和运输。高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装等。
【详解】A、肌糖原的分解产物是乳酸或彻底氧化为水和二氧化碳,因为肌肉细胞中没有 G-6-磷酸酶,所以肌糖原不能直接分解为葡萄糖,A错误;
B、糖原是动物细胞的储能物质,可以参与血糖平衡的调节,主要存在于人和动物的肝脏细胞和肌细胞中,B正确;
C、透性酶是一种载体蛋白,载体蛋白在核糖体上合成,因此高尔基体与透性酶的加工、包装和膜泡运输密切相关,C错误;
D、肝脏细胞生活的液体环境是组织液,不能通过细胞膜直接与血浆进行物质交换和信息交流,D错误。
故选B。
3.B
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需转运蛋白和能量;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量等。
【详解】A、H+在H+-ATP酶的作用下运出细胞,但会在蔗糖-H+同向运输器的作用下再进入细胞中,故质外体的pH 是相对稳定的状态,A错误;
B、高等植物细胞间可以形成通道,细胞间可通过通道(途径①)进行信息交流,B正确;
C、载体蛋白只容许与与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,不需要结合,C错误;
D、加入H+-ATP酶抑制剂会影响H+运出细胞,进而影响细胞对蔗糖的吸收,D错误。
故选B。
4.B
【分析】细胞衰老的特征:(1)水少:细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢;(2)酶低:细胞内多种酶的活性降低;(3)色累:细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理功能;(4)核大:细胞内呼吸速度减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;(5)透变:细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
【详解】A、端粒是存在于每条染色体两端的结构,具有防止染色体DNA降解的作用,端粒酶由催化蛋白和RNA模板组成,则可能是一种逆转录酶,在细胞核中起作用,A正确;
B、细胞有丝分裂前期每条染色体有两个染色单体,则含有4个端粒,B错误;
C、端粒严重缩短后,细胞可能发生衰老,则细胞质膜的通透性可能发生改变,C正确;
D、激活的端粒酶可修复延长端粒,使细胞能不断分裂成为恶性增殖的肿瘤细胞,则若用药物使肿瘤细胞中的端粒酶失活,可治疗癌症,D正确。
故选B。
5.D
【分析】人工诱导多倍体的方法很多,如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中,用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂,就可能发育成多倍体植株。
【详解】A、低温可以抑制纺锤体的形成,导致细胞不能分裂,而使染色体数目加倍,故骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体自然加倍,A正确;
B、芥菜AABB与花椰菜CC杂交,后代体细胞含3个染色体组ABC,减数分裂中无法正常联会,B正确;
C、芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了减数分裂、受精作用、低温诱导,减数分裂过程发生基因重组,低温诱导过程发生了染色体数目变异,C正确;
D、油菜染色体组为AACC,黑芥染色体组为BB,若油菜与黑芥杂交,产生的子代体细胞为ABC,不含同源染色体,D错误。
故选D。
6.A
【分析】基因对性状的控制有两条途径:一是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的,A错误;
B、“红脸人”由于没有乙醛脱氢酶(ALDH),饮酒后血液中乙醛含量相对较高,毛细血管扩张而引起脸红,由此说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,是基因控制性状的间接途径,B正确;
C、结合题图可知,喝酒容易脸红的人体内只有乙醇脱氢酶,其基因型为A_B_,有四种,即AABB、AABb、AaBB、AaBb,C正确;
D、体内 ADH 和 ALDH两种酶含量丰富的人能最终将乙醇转化为乙酸,故相对不容易醉,D正确。
故选A。
7.B
【分析】据图分析,野生型在长日照、22℃条件下,开花时茎基部叶片最少,说明野生型在这个条件下开花最早。野生型和突变体相比,开花时茎基部叶片不同,说明收到CRY2功能缺失的影响。
【详解】A、据图分析,长日照条件下,在两个不同温度,野生型开花时茎基部叶片都较少,开花较早,野生型跟突变体相比,野生型有CRY2,说CRY2参与拟南芥开花的调控,A正确;
B、野生型在长日照、22℃条件下,开花时茎基部叶片最少,说明野生型在这个条件下开花最早,B错误;
C、相对于长日照,短日照下,两个不同温度,野生型跟突变体开花时茎基部叶片都较多,说明开花延迟,C正确;
D、隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体,有无CRY2和不同温度下,开花时茎基部叶片数目不同,说明蓝光、温度都可作为信号调节生命活动,D正确。
故选B。
8.C
【分析】癌细胞的特征:①在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖②癌细胞的形态结构发生显著的变化③癌细胞的表面发生了变化,由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。免疫系统的功能主要有以下三大类:免疫防御、免疫监视和免疫自稳。免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
【详解】A、肿瘤细胞表面的抗原若被“覆盖物”覆盖,则人体的免疫细胞无法识别肿瘤细胞,也就无法将之清除,A正确;
B、若肿瘤细胞表面抗原性物质丢失,会造成人体T细胞无法识别肿瘤,发生肿瘤细胞的“免疫逃逸”,B正确;
C、肿瘤细胞大量表达某种产物,继而出现“免疫逃逸”,则可推测该产物可促进细胞毒性T细胞的凋亡而产生免疫逃逸,C错误;
D、若肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可以抑制免疫系统功能,从而减弱免疫细胞的作用,D正确。
故选C。
9.C
【分析】静息电位表现为:膜内负电位膜外正电位,形成原因为:膜内K+外流导致;
动作电位表现为:膜内正电位膜外负电位,形成原因为:膜外Na+内流导致。
【详解】A、静息电位表现为:膜内负电位膜外正电位,结合题意“将两电极置于蛙坐骨神经外表面”,在没有给予刺激时,只能测到静息时膜外电位处处相等,测不到静息电位,A错误;
B、形成电位图a支,意味着此处产生了动作电位,是膜外Na+内流导致的;形成c支同样意味着此处形成了动作电位,仍然是膜外Na+内流导致的,之所以a支和c支方向相反,是因为电极连接的两处先后兴奋,电流计的指针偏转方向相反,B错误;
C、据题意“将两电极置于蛙坐骨神经外表面(相距为S毫米)”,再结合双相动作电位曲线图,t1→t2表示的是兴奋经过两电极连接的两处所用的时间,故兴奋在蛙坐骨神经上的传导速率为S/(t2-t1)毫米/ms,C正确;
D、对比双相动作电位曲线图(两个相反波形的动作电位)和单相动作电位曲线图(只有一个波形的单向动作电位),且单相动作电位曲线图是用药物X处理两电极间的神经后得到的,可以推测药物X会阻断兴在两电极间的神经传导,导致两电极连接的其中一处无法兴奋,无法呈现动作电位波形,D错误。
故选C。
10.C
【分析】酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【详解】A、由图示曲线可知,本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性,A错误;
B、ACP是一种酶,其本质是蛋白质,基因决定蛋白质的合成,不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,根本原因在于控制合成ACP的基因不同,B错误;
C、反应温度超过60℃与pH低于3.8,鳝鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性,影响机理是相同的,C正确;
D、由图示曲线可知,放置相同的时间,鮰鱼在pH6.0、温度40℃条件下酸性磷酸酶相对活性最高,导致鱼肉鲜味下降最快,D错误。
故选C。
11.C
【分析】题图分析:图1中,当大肠杆菌培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖存在时,调节基因的表达产物-阻遏蛋白会与操纵基因结合,阻碍RNA聚合酶与启动子(P)结合,在转录水平上抑制结构基因的表达。该调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应,又可以避免物质和能量的浪费。图2中,如果乳糖与阻遏蛋白结合,使其空间结构改变而失去功能,则结构基因表达,合成乳糖代谢酶,催化乳糖分解。
【详解】A、结合图示可以看出,乳糖可与阻遏蛋白结合并改变其构象,进而无法与启动子P结合,使结构基因lacZ、lacY、lacA正常表达,促进乳糖分解,A错误;
B、β-半乳糖苷透性酶可能位于细胞膜上,合成后不需要经过内质网和高尔基体的加工,因为大肠杆菌为原核生物,其细胞中只有核糖体这一种细胞器,B错误;
C、过程①为转录过程,该过程的碱基配对方式为A-U、G-C、G-C、T-A,②过程为翻译过程,该过程的碱基配对发生在RNA之间,该过程的碱基互补配对为A-U、G-C、G-C、U-A,可见二者不完全相同,参与②过程的氨基酸可被多种tRNA转运,C正确;
D、转录过程中子链的延伸方向为5’→3’,可见lacZ、lacY、lacA转录的模板链为β链,启动子是位于基因首端的特殊的碱基序列,不在mRNA上,D错误。
故选C。
12.D
【分析】果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,果酒制作的前期需氧,后期不需氧。果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气。
【详解】A、酒精发酵的适宜温度为28°C左右,醋酸发酵的适宜温度为30-35°C,因此发酵过程Ⅰ(酒精发酵)的温度比发酵过程Ⅱ(醋酸发酵)低,A错误;
B、酒精生产过程中酵母菌无氧呼吸会产生CO2,使发酵液pH降低,醋酸发酵过程中产生的醋酸会使发酵液的pH降低,B错误;
C、发酵过程Ⅱ是醋酸菌利用酒精生产醋酸的过程,醋酸菌为需氧菌,可将酒精分解为乙醛,乙醛再变为醋酸,该过程需要氧但不产生CO2,C错误;
D、酒精发酵是酵母菌在无氧条件下产生酒精,上述醋酸发酵是醋酸菌利用酒精生产醋酸,因此发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节,D正确。
故选D。
13.A
【分析】1、橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,在酸性条件下,变成灰绿色。
2、质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。
3、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
4、DNA溶液中加入二苯胺试剂沸水浴加热后会变成蓝色。
【详解】A、酒精与酸性重铬酸钾溶液反应呈灰绿色,酵母菌在无氧条件下培养一段时间后,将酸性重铬酸钾溶液注入培养液中,呈灰绿色,说明酵母菌无氧呼吸会产生酒精,A错误;
B、观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离实验中,视野中出现无色细胞,可能是细胞被破坏,液泡中的色素被释放出来,细胞无色,B正确;
C、蛋白质鉴定实验中,若加入的CuSO4过多,溶液会呈现蓝色,C正确;
D、DNA鉴定实验中,向溶有丝状物的NaCl溶液中加入二苯胺试剂,需要沸水浴才能呈现蓝色,D正确。
故选A。
14.C
【分析】1、同位素标记法:用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法,同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律,通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。
2、归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,包括完全归纳法和不完全归纳法。
【详解】A、施莱登和施旺运用不完全归纳法,提出细胞学说,A正确;
B、1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,并大胆地提出所有的生物膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的假说,B正确;
C、恩格尔曼运用对照实验用水绵、好氧型细菌等材料进行实验证明叶绿体能吸收光能,是光合作用的场所,C错误;
D、梅塞尔森、斯塔尔利用同位素标记技术,利用大肠杆菌为材料,证明DNA的半保留复制,D正确。
故选C。
15.BCD
【分析】基因突变指DNA分子中发生碱基对的替换增添、缺失,而引起基因结构的改变。容易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类:物理因素、化学因素和生物因素。(1)物理因素:如紫外线、X射线等;(2)化学因素:如亚硝酸盐、碱基类似物等;(3)生物因素:如某些病毒等。
【详解】A、进入太空的生物由于微重力、辐射等因素作用,可能引发基因碱基序列的改变,即基因突变,也可能不引发基因突变,A错误;
B、若只有一对等位基因的致死突变,用A/a表示,由于aa纯合致死,a基因频率在代代相传中会逐渐减小,B正确;
C、若A、b在一条染色体上,a、B在其同源染色体上,某双杂合子群体代代相传中不发生互换,AAbb、aaBB个体均死亡,n代后群体中还是只有AaBb基因型个体,基因型频率不变,C正确;
D、若A、B在一条染色体上,a、b在其同源染色体上,某双杂合子群体(自由交配)代代相传中不发生互换,每代存活个体基因型是AABB和AaBb,而aabb个体死亡,因此致死基因频率逐渐减小,D正确。
故选BCD。
16.ACD
【分析】多指遗传方式是常染色体显性遗传。根据系谱图和电泳图来判断甲病的遗传方式,可用“假设法”来判断。对于伴X染色体隐性遗传病,男性中的发病率等于人群致病基因的基因频率。
【详解】A、I-1患甲病但对应只有一个条带(该条带就是甲病致病基因且没有被SmaI酶切)、I-2不患甲病但对应有三个条带(下面两个条带是甲病对应正常基因被SmaI酶切产生的两个DNA条带),说明I-2为甲病致病基因的携带者,说明甲病是隐性遗传病,II-1正常,结合图2判断,II-1不含患病基因,所以该病为伴X染色体隐性遗传病,甲病性状的遗传与性别有关,A错误;
B、甲病为伴X染色体隐性遗传病,若控制甲病和乙病的致病基因分别用A/a表示,那么I-1基因型为XaY,I-1只有一个条带(该条带就是甲病致病基因且没有被SmaI酶切);I-2基因型为XAXa,有三个条带(最上面条带就是甲病致病基因且没有被SmaI酶切,下面两个条带是甲病对应正常基因被SmaI酶切产生的两个DNA条带),所以甲病致病基因中不含有Smal识别序列,正常基因中含有Smal识别序列,B正确;
C、甲病为伴X染色体隐性遗传病,乙病与多指的遗传病类型相同,则乙病的遗传方式是常染色体显性遗传。若控制甲病和乙病的致病基因分别用A/a、B/b表示,II-5的基因型为BbXAXa、II-6的基因型为bbXAY,二者生了一个男孩,正常(bbXAY)的概率为1/2×1/2=1/4,C错误;
D、II-3不患甲病,其基因型为XAY,男性中甲病的患病概率为1/7,则说明Xa的基因频率为1/7,XA的基因频率为6/7,则II-4为携带者(XAXa)的概率为(2×1/7×6/7)/(1-1/7×1/7)=12/48=1/4,则Ⅲ-3携带甲病致病基因的概率是1/4×1/2=1/8,D错误。
故选ACD。
17.BD
【分析】由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,主要包括组织液、血浆和淋巴等。细胞不仅依赖内环境,也参与内环境的形成和维持。注意:与外界环境直接相通的液体环境不属于内环境。
【详解】A、胰岛B细胞要从内环境获得营养和O2,产生的胰岛素又维持内环境血糖相对稳定,A错误;
B、唾液不属于内环境,不能说明细胞不仅依赖内环境,也参与内环境的形成和维持,B正确;
C、肝细胞利用从组织液获得的氨基酸合成蛋白质,又能把细胞产生的有毒物质分解掉,都说明细胞不仅依赖内环境,也参与内环境的形成和维持,C错误;
D、草履虫生存的液体环境不属于内环境,不能说明细胞不仅依赖内环境,也参与内环境的形成和维持,D正确。
故选BD。
18.BD
【分析】体外受精主要操作步骤(1)卵母细胞的采集和培养:方法一:对小型动物一般用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。方法二:对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精(或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞)(2)精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。采集方法:假阴道法、手握法和电刺激法等。获能方法:培养法和化学法。(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、采集到的杜泊羊的精子在体外受精前,要对精子进行获能处理,卵子要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精,A正确;
B、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此不需要注射免疫抑制剂,B错误;
C、用分割针将早期胚胎分割后,可形成多个胚胎,此时再进行移植可以提高胚胎的利用率,C正确;
D、当地普通羊为受体,对当地普通羊不需要进行超数排卵处理,D错误。
故选BD。
19.(1) NAD+(氧化型辅酶I) O2
(2) 类囊体薄膜 磷脂双分子层 光合色素 ATP
(3) 线粒体基质、叶绿体基质 磷酸化
(4) 让尽可能多的藻类细胞暴露于光下 光源加热藻类细胞(水温改变对实验的影响) 杀死细胞(使酶失活),停止反应;以便识别放射性化合物和追踪放射性路径
【分析】光能转换成电能的转化过程:(1)光合色素:叶绿体内类囊体薄膜上的色素,可以分为两类:吸收和传递光能的作用:包括全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素,以及绝大多数的叶绿素a;吸收光能并将光能转换成电能:少数处于特殊状态的叶绿素a。(2)转化过程处于特殊状态的叶绿素a在光的照射下,可以得失电子,从而将光能转换成电能。 叶绿素a被激发而失去电子(e-),最终传递给NADP+(中文简称是辅酶Ⅱ)。 失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂,能够从水分子中夺取电子,使水分子氧化生成氧分子和氢离子(H+),叶绿素a由于获得电子而恢复稳态。
【详解】(1)分析图甲可知,NADH作为电子供体,释放电子进入传递链后其本身被氧化为NAD+(氧化型辅酶I),同时,高能电子沿着长链传送,能量逐级卸载,最终被O2所接受,两者发生反应生成水。
(2)乙中光系统I、Ⅱ皆能吸收光能,说明光系统I、Ⅱ中含有光合色素,位于类囊体薄膜上,为主要由光合色素和蛋白质组成的复合物,是光能吸收、转移和转换的功能单位;光系统将收集到的光能,传递到反应中心后再将能量传出光系统,促进了NADPH和ATP的合成,进而推动暗反应的进行。
(3)图中三羧酸循环和卡尔文循环分别是有氧呼吸第二阶段和光合作用中的暗反应阶段,分别发生在线粒体基质和叶绿体基质中;H+泵的催化中心是ATP合酶,该酶能以氢和电子传递为基础,驱动ADP的磷酸化,使两者偶联发生。
(4)①装有藻类的仪器很薄,可以让尽可能多的藻类细胞暴露于光下进行光合作用。
②实验过程需要排除无关变量对实验的影响,因此使用冷光源是为了防止光源加热藻类细胞(水温改变对实验的影响)。
③该实验是对光合作用过程中CO2转化为有机化合物的途径进行研究,因此需要检测光合作用不同时间形成的放射性化合物,将细胞倒入热酒精中加以固定可以杀死细胞(使酶失活),停止光合反应;以便识别放射性化合物和追踪放射性路径。
20.(1) 自由组合 A/a基因位于常染色体上,B/b基因位于X染色体上
(2) aaXBXb、aaXBXB 长翅♀:小翅♀:残翅♀:长翅♂:小翅♂:残翅♂=3:3:2:3:3:2
(3) 5 1/9
(4) (显性或隐性)纯合致死 AaXBDXbd或AaXBdXbD 长翅♀:小翅♀:小翅♂=1:1:1
【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。
【详解】(1)已知A/a基因在常染色体上,F2中雌性和雄性的表现型有差异,则说明B/b基因位于X染色体上,则两对基因遵循自由组合定律。
(2)正交实验中利用纯和残翅和小翅果蝇进行杂交实验,F1雌性、雄性都是为长翅,F1个体随机交配产生F2,F2中雌性和雄性的表现型有差异,则说明长翅为双显性。则亲本基因型是aaXBXB、AAXbY,由F2中雌果蝇长翅:残翅=3:1可知,则残翅雌果蝇的基因型是aaXBXB、aaXBXb。反交F1雌性为长翅,雄性是小翅,则亲本基因型为AAXbXb、aaXBY。F1为AaXBXb,AaXbY。则F2的表型及比例是长翅♀:小翅♀:残翅♀:长翅♂:小翅♂:残翅♂=3:3:2:3:3:2。
(3)正交实验中,亲本基因型是aaXBXB、AAXbY,F2中的长翅雌果蝇基因型有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb,长翅雄果蝇基因型有AAXBY、AaXBY。F2中长翅雌雄果蝇全部个体混合,让其自由交配,理论上后代有5种表型。F2中长翅雌果蝇产生的配子为1/2AXB、1/4aXB、1/6AXb、1/12aXb,长翅雄果蝇产生的配子为1/3 AXB、1/3AY、1/6 aXB、1/6aY,所以小翅雄果蝇占比是1/3AY×(1/6AXb+1/12aXb)+1/6aY×1/6AXb=1/9
(4)对正交实验F1雌果蝇(AaXBXb)进行诱变育种,得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇(野生型均为纯合子),设野生型基因为XD,则突变基因为Xd,该果蝇(AaXBDXbd或AaXBdXbD)与纯合小翅雄(AAXbDY)果蝇杂交后,后代雌果蝇∶雄果蝇=2∶1,说明该突变存在纯合致死现象,否则雌果蝇∶雄果蝇=1∶1。若突变位于B基因所在的染色体上,则该果蝇基因型为AaXBdXbD,子代表现型为长翅♀:小翅♀:小翅♂=1:1:1。
21.(1) 协助扩散 吸能 细胞膜
(2) 关闭 电压敏感钙通道
(3) 下丘脑 肾上腺素(糖皮质激素、生长激素) 肝糖原的分解
(4) 生长激素 异常(不同步) Ⅰ、II、III、IV
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】(1)据图而可知,葡萄糖通过GLUT2进入细胞是顺浓度梯度进行的,属于协助扩散;在葡萄糖激酶的作用下形成6-磷酸葡萄糖,会磷酸化,属于吸能反应,葡萄糖的磷酸化有利于胞外的葡萄糖进入胞内,同时6-磷酸葡萄糖携带负电荷,难以透过细胞膜。
(2)6-磷酸葡萄糖氧化分解生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感钾通道关闭;正常情况下,细胞的膜电位表现为外正内负,若胞内钾离子浓度增加,则细胞膜内侧的膜电位变化为负电位→正电位,细胞膜电位去极化,引起电压敏感钙通道打开,Ca2+内流,触发储存有胰岛素的囊泡释放。
(3)血糖浓度降低时,血管壁上血糖感受器产生兴奋,沿传入神经传至下丘脑,通过自主神经一方面促进胰高血糖素和肾上腺素(糖皮质激素、生长激素)的分泌,另一方面直接作用于肝脏,促进肝糖原的分解和糖异生作用。
(4)①图1结果显示,有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-),二者胰岛素和褪黑素变化趋势基本相同,而生长激素有黎明现象组(DP+)会出现节律性分泌异常现象,说明该异常可能与黎明现象有关。
②由图2结果可知,DP+组中REV-erbβ基因表达与DP-组不同步,说明“黎明现象”导致了DP+组中REV-erbβ基因的异常表达,表明“黎明现象”与生物节律紊乱有关。
③Ⅰ、存在胰岛素自身抗体会导致胰岛素不能发挥作用,影响胰岛素作用敏感性,Ⅰ正确;
ⅡⅢ、胰岛素受体减少或胰岛素受体结构异常 ,会导致靶细胞与胰岛素的结合受到影响,造成胰岛素作用不敏感,ⅡⅢ正确;
Ⅳ、组织细胞信号转导异常,会导致胰岛素无法被靶细胞表面胰岛素受体准确识别,因此对胰岛素作用不敏感,Ⅳ正确;
Ⅴ、2型糖尿病患者的胰岛素水平正常,不存在胰岛素分泌障碍,Ⅴ错误。
故选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
22.(1) 变应原未与致敏肥大细胞表面的IgE结合,致敏肥大细胞不能分泌生物活性介质 记忆细胞在受到同种变应原刺激时会迅速增殖分化 信息分子(或信号分子)(答“组胺”给分)
(2) 浆细胞 IgE一般是接触过敏原(变应原)后产生的,而且产生后吸附在致敏肥大细胞等细胞的表面
(3) 细胞因子 促进 Th1与Th2之间的平衡关系被打破
(4) 荆防合剂能降低小鼠Th2细胞的比例,减少IL-4的分泌,抑制B细胞的活化,降低IgE抗体的产生 生产抗IgE的单克隆抗体;服用抗组胺药物:(服用糖皮质激素)抑制免疫系统的功能
【分析】1、Ⅰ型超敏反应是指已致敏的机体再次接触相同抗原后在数分钟内所发生的超敏反应 。
发生过程分为三个阶段:
(1)致敏阶段:变应原首次进入机体后,可选择性诱导B细胞产生IgE抗体。使机体处于致敏状态,可持续数月或更长,如长期不接触过敏原则可以消失。
(2)激发阶段:再次接触相同过敏原时,变应原即与致敏靶细胞表面的两个或多个相邻的lqE结合,发生交联,使细胞内各种酶活化,导致脱颗粒,释放生物活性介质。
(3)效应阶段:即释放的活性物质作用于效应组织或器官,引起局部或全身过敏反。
2、识图分析可知,图中细胞A属于抗原呈递细胞,细胞B属于B淋巴细胞,细胞C属于浆细胞。
【详解】(1)变应原属于抗原,首次进入机体后,未与致敏肥大细胞表面的IgE结合,致敏肥大细胞不能分泌生物活性介质,此时机体处于致敏状态,而不会过敏。当相同变应原再次入侵机体时,记忆细胞在受到同种变应原刺激时会迅速增殖分化,所以I型超敏反应发作迅速,反应强烈。此时肥大细胞表面的IgE与之特异性结合,使得细胞表面多个IgE发生聚合,激活肥大细胞释放组织胺等引起Ⅰ型超敏反应。I型超敏反应还表现出消退较快的特征,据此可推断图中致敏肥大细胞分泌的生物活性介质属于信息分子(或信号分子)。
(2)抗体都是由浆细胞合成并分泌的,其中IgE一般是接触过敏原(变应原)后产生的,而且产生后吸附在致敏肥大细胞等细胞的表面,所以正常人血清中含量最少。
(3)根据题意,Th1细胞和Th2细胞是辅助性T细胞的两种不同亚型,IL-4由Th2细胞分泌,IFN-γ由Th1细胞分泌,则IL-4、IFN-γ属于免疫活性物质中的细胞因子。大多数慢性荨麻疹属于1型超敏反应,据表可知慢性荨麻疹组IL-4含量高,因此在体液免疫中,IL-4可以促进细胞B(B淋巴细胞)的增殖与分化。分析表中数据可知,慢性荨麻疹组小鼠血清中IL-4和IgE抗体的量远高于对照组,而IFN-γ的含量明显低于对照组,据此推测,Th1与Th2之间的平衡关系被打破,IL-4含量增多促进B淋巴细胞的增殖与分化,产生大量的浆细胞,合成分泌的IgE抗体增多,触发了荨麻疹的发生。
(4)分析表中数据可知,利用荆防合剂治疗后,荨麻疹小鼠血清总IgE含量降低,推测荆防合剂的作用机理是降低小鼠Th2细胞的比例,减少IL-4的分泌,抑制B细胞的活化,降低IgE抗体的产生。除此之外,生产抗IgE的单克隆抗体、服用抗组胺药物(服用糖皮质激素)、抑制制免疫系统的功能均可治疗慢性荨麻疹。
23.(1) Taq酶、dNTP(脱氧核苷酸)、含Mg2+的磷酸缓冲液 0、2
(2) 磷酸二酯(键) 目的基因和质粒
(3) Ca2+ DNA连接酶
(4) 氨苄青霉素 稀释涂布平板 (M-N)/M 两个或多个细菌连在一起时只能观察到一个菌落,使N的统计值偏小
(5)不受限制酶切位点的限制;可以把目的基因插入任何位点;避免限制酶切割对质粒功能区的破坏
【分析】1、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+处理法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因;②检测目的基因是否转录出了mRNA;③检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、分析题图:①利用PCR技术将质粒线性化;②PCR扩增出两端含线性化质粒同源序列的目的基因;③目的基因与线性化质粒同源区域在In-Fusion酶作用下形成重组质粒;④将重组质粒导入受体细胞。
【详解】(1)分析题图可知,过程①是PCR扩增,属于体外扩增DNA的技术,该反应体系除图中所示物质外还需添加Taq酶、dNTP(脱氧核苷酸)、含Mg2+的磷酸缓冲液等。环状质粒无游离磷酸基团,一条DNA链含有一个游离的磷酸基团;线性化DNA是双链,则含有2个游离的磷酸基团,故质粒线性化前后所含有的游离磷酸基团的个数分别0和2。
(2)题干信息:用In-Fusion酶能识别双链线性化DNA片段5’→3’末端16个碱基,并使其降解,可知In-Fusion酶作用于磷酸二酯键,故In-Fusion酶的作用原理是识别线性化DNA片段末端,按照5’→3’方向,依次断裂磷酸二酯键,最终使线性化DNA片段两端出现黏性末端。依据目的基因和质粒的碱基序列设计引物A或引物B以保证过程②扩增出能与线性化质粒连接的目的基因。    
(3)自然条件下,细菌的转化效率很低,通过化学和物理方法的处理可以增强细菌捕获外源 DNA 的能力,成为感受态细胞。因钙离子能促进细菌摄取外源的 DNA,科学家常使用 CaCl2溶液制备感受态细胞,进而转入外源DNA。故过程④中,用Ca2+处理大肠杆菌,以便重组质粒导入受体细胞。DNA连接酶能将DNA片段连接成一个重组DNA分子,故重组质粒利用大肠杆菌细胞中的DNA聚合酶和DNA连接酶,实现完全环化。
(4)目的基因含有氨苄青霉素抗性基因;能对微生物进行计数的方法有用显微镜计数法(死菌和活菌均被计数)和稀释涂布平板法(用于活菌计数);通过检测大肠杆菌的致死率可反映其转化后的抗性效果。在含氨苄青霉素的液体培养基中培养一段时间,然后分别用显微镜计数法和稀释涂布平板法进行计数。由于在用稀释涂布平板法计数时,当两个或多个细胞连在一起时,在平板上观察到的是一个菌落,故若计数结果分别是M、N,致死率可用(M-N)/M×100%表示,会导致N偏小,进而导致此结果较真实值偏大。
(5)与传统构建重组质粒的方法相比,In-Fusion技术的优势之一是不受限制酶切位点的限制;可以把目的基因插入任何位点;避免限制酶切割对质粒功能区的破坏。
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