山东省潍坊市昌乐第一名校2023-2024学年高三上学期12月月考 生物(解析版)

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名称 山东省潍坊市昌乐第一名校2023-2024学年高三上学期12月月考 生物(解析版)
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资源类型 教案
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科目 生物学
更新时间 2024-01-06 16:34:10

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高三生物试题
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 科学家用离心技术分离得到有核糖体结合的微粒体,即膜结合核糖体。其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发现,SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列说法错误的是()
A. 微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分
B. 细胞中的基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
C. SP合成缺陷的浆细胞中,无法进行抗体的加工和分泌
D. 内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
2. 单羧酸转运蛋白(MCT1)是哺乳动物细胞膜上同向转运乳酸和H+的跨膜蛋白。在癌细胞中,MCT1基因显著表达,导致呼吸作用产生大量乳酸;当葡萄糖充足时,MCTl能将乳酸和H+运出细胞,当葡萄糖缺乏时则将乳酸和H+运进细胞。下列推测错误的是()
A. 合成与运输MCT1,体现细胞内结构之间的协调配合
B. 乳酸被MCT1运进细胞,可作为替代葡萄糖的能源物质
C. 癌细胞细胞质中乳酸产生较多使细胞内pH显著降低
D. MCTl会影响癌细胞增殖,其基因可作癌症治疗新靶点
3. 为探究植物之间的信息交流是通过地上信号还是地下信号进行,研究者设计了如下实验。将11株盆栽豌豆等距排列,6~11号植株在根部有管子相通,在不移动土壤的情况下,化学信息可以通过管子进行交流;1~6号的根部不联系,用高浓度的甘露醇浇灌(高渗透压,模拟干旱)来刺激6号植株(如图a),15min 后,测定所有植株的气孔开放度,结果如图b所示。对6号植株进行干旱诱导后1h,再次测定所有植株的气孔开放度,发现6~11号植株的气孔大多数都关闭了。下列叙述错误的是()
A. 在不受干旱胁迫时,1~11号植株的气孔开放度无显著差异
B. 据图分析可知,植物之间可以通过地下信号进行信息交流
C. 在干旱条件下,植株的气孔开放度大小与距离6号植株的远近无关
D. 随着时间的推移,根部产生的助追信号会不断地通过地下通路传递
4. 下图表示细胞有氧呼吸某阶段发生的电子传递过程,H+顺浓度梯度跨膜运输时驱动ATP合成酶的运作,催化ADP和Pi合成ATP。下列有关叙述错误的是()
A. 该过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段
B. NADH代表还原型辅酶I,既是能量的载体又是还原性物质
C. A侧面为线粒体基质,B侧面为细胞质基质,H+浓度A侧面>B侧面
D. 硝化细菌能进行有氧呼吸,推测其细胞膜上可能存在该电子传递的过程
5. 图1、2表示甲、乙两种遗传方式不同的单基因遗传病,A(a)、B(b)分别表示甲病、乙病的相关基因(不考虑XY同源区段);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。下列说法正确的是()
A. Ⅱ 的甲病基因和Ⅱ 的乙病的致病基因均来自Ⅰ 和Ⅰ
B. 图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、b、B
C. 乙病的遗传方式与抗维生素D佝偻病相同
D. Ⅱ 、Ⅱ 、Ⅱ 的基因型分别是AAXbY、aaXBY、AAXBXB
6. 三位美国遗传学家发现了控制生物节律(即生物钟)的分子机制,其核心组件的简化示意图如下(PER蛋白是与生物节律有关的关键蛋白)。下列有关叙述正确的是()
A. PER基因的表达过程中,只有转录需要遵循碱基互补配对原则
B. PER/TIM蛋白复合物、mRNA通过核孔自由进出细胞核
C. PER/TIM蛋白复合物对PER基因表达的调控属于翻译水平的调控
D. PER蛋白积累后抑制PER基因的活性属于负反馈调节
7. 研究表明从植物中提取的生物碱NB和黄酮CH有一定的降血糖作用,为了探究它们的降血糖效果,某研究小组利用小鼠进行了相关实验,结果如表所示(表中NB和CH均用生理盐水配制,各组小鼠均饲喂等量的淀粉):
组别(每组10只) 给药量(mg/kg体重) 餐后血糖水平(mmol/L)
0分钟 30分钟 60分钟 120分钟
生理盐水 - 4.37 11.03 7.88 5.04
NB 4.0 4.19 7.15 6.82 5.20
CH 4.0 4.24 7.62 7.20 5.12
NB+CH 2.0+2.0 4.36 6.37 5.89 5.03
据表分析,下列有关叙述正确的是()
A. 每组设置10只小鼠遵循的是实验设计的对照原则
B. 30分钟时生理盐水组小鼠血糖水平较高,与淀粉在细胞内转化为葡萄糖有关
C. NB和CH在降血糖方面表现为协同作用,作用时间越长二者降血糖效果越好
D. NB和CH可能通过促进葡萄糖进入组织细胞来发挥降血糖作用
8. 在使用化妆品时,其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿,水泡等症状。下图为由乳化剂转化而来的过敏原引起过敏反应的机制。下列有关分析不正确的是()
A. 组织胺引起小血管通透性增加导致组织液增多出现水肿、水泡
B. 辅助性T细胞与B细胞间的信息交流既有细胞膜的接触也有信号分子的传递
C. 只是抗体与致敏肥大细胞结合不会引起致敏肥大细胞释放组织胺
D. 再次接触过敏原才会出现过敏症状主要与记忆细胞能迅速增殖分化有关
9. 下图表示甲、乙、丙三种植物激素对植物生长发育的影响,下列说法错误的是()
A. 甲可与细胞分裂素协同促进细胞分裂
B. 乙为脱落酸,可抑制细胞分裂并促进气孔关闭
C. 甲乙的含量比值会影响花的性别分化
D. 与丙作用相同的植物生长调节剂的结构都与丙相似
10. 下列有关科学实验及其研究方法的叙述,正确的有几项()
①植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是培养的细胞一直处于分裂状态
②光合作用中C的转移途径和证明DNA半保留复制实验的观察指标都是检测同位素放射性
③DNA双螺旋结构的发现和种群“J”形增长的研究都采用模型建构的方法
④达尔文的向光性实验,证明了生长素分布不均是植物弯曲生长的原因
⑤孟德尔成功运用了假说—演绎的科学研究方法,从而发现遗传因子及其化学本质
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
11. 某地甲、乙两种生物种群数量与其λ的对应关系如图所示,λ为一年后的种群数量Nt+1与当前种群数量Nt之比(λ=Nt+1/Nt,)。据图分析,下列说法正确的是()
A. 甲、乙两种群密度越大,增长速率越小
B. 当甲、乙种群数量均为N 时,一年后两者数量仍相等
C. 当甲、乙种群数量均为N 时,乙种群数量下降较甲快
D. 该环境中,甲种群的环境容纳量比乙种群的小
12. 下图表示两种生境下捕食者蝾螈对池塘中霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量的影响。下列分析错误的是()
A. 蝾螈的捕食作用导致霍氏蛙在竞争中的优势减弱
B. 因生态位不同,在无蝾螈情况下三个种群会长期共存
C. 实验可证明霍氏蛙种群数量受非生物因素和生物因素的影响
D. 干旱环境是影响蟾蜍种群的非密度制约因素
13. 某人工鱼塘部分能量流动关系如图,以下分析正确的是()
A. 图1中第二营养级到第三营养级能量的传递效率是D2/(A2+B2+C2)
B. 图1中A1、A2和图2中E都可以表示表示呼吸作用散失的能量
C. 鲢鱼用于自身生长发育和繁殖的能量可用图2中的B表示
D. 乌鳢捕食鲢鱼后剩余的食物残渣中的能量可用图2中的A表示
14. 科学家研究了阿昔替尼(Axitinib)对人胃癌细胞AGS细胞周期的影响。采用流式细胞仪检测不同浓度的阿昔替尼作用AGS细胞24h后对细胞周期的影响,检测后发现处于G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)的细胞数目减少,处于G2期(DNA合成后期)的数目增加,并呈现出浓度依赖性。下列说法正确的是()
A. 抑癌基因可以抑制细胞不正常的增殖,AGS细胞中抑癌基因全部发生突变
B. AGS细胞培养液成分除了水分、无机盐、蔗糖等,还需要加入动物血清
C. S期AGS细胞主要进行DNA的复制,复制后数目加倍的染色体成对存在
D. 阿昔替尼作用的时期最可能是G2期,许多细胞由G2期进行到分裂期时被阻
15. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果图2所示。下列有关叙述错误的是()
A. 图1培育杂种植株所用技术体现了植物细胞全能性和细胞膜流动性原理
B. 图1过程①是在无菌水中进行,过程②是在固体培养基中进行
C. 图2中属于杂种植株的是4和5,1可能是花椰菜
D. 病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,可筛选抗病性强的杂种植株
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16. 为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响,设计图甲实验装置若干组(密闭小室内的CO2充足,光照不影响温度变化),在相同温度下进行一段时间后,测量每个小室中的气体释放量,绘制曲线图乙。下列说法错误的是()
A. 当距离小于a时,限制光合作用的主要因素是光照强度
B. 当距离为b、d时,光合速率相等
C. 当距离为c时,该植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
D. 当距离由a突然变为c时,短时间内叶绿体中C3的含量增加
17. 某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型。为研究该植物花色的遗传规律,科研人员进行了如图所示的杂交实验。下列叙述错误的是()
A. 该植物的花色性状由两对等位基因决定且遵循自由组合定律
B. F2的红花植株中基因型与亲本红花植株相同的概率是1/9
C. 让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2红花中各植株控制花色性状的基因型
D. 让F2中红花植株随机交配,子代中红花植株所占比例为7/9
18. 如图所示,在DNMT3(一种甲基转移酶)的催化下,DNA 的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,使染色质高度螺旋化,进而使DNA失去转录活性。下列有关叙述正确的是()
A. DNA甲基化可能会影响细胞分化,进而影响个体的发育过程
B. DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶对DNA相关区域的识别和结合
C. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA中都可以与鸟嘌呤互补配对
D. 某基因含500个碱基对,其中某条链中C占26%、G占32%,则此DNA片段在第3次复制过程中需消耗1470个腺嘌呤脱氧核苷酸
19. 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。下列说法正确的是()
A. 迷走神经末梢通过突触作用于肠巨噬细胞
B. 消化液中的盐酸刺激胰腺产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化
C. 乙酰胆碱与N受体结合并形成递质-受体复合物,催化肠巨噬细胞代谢
D. 当与N受体结合的乙酰胆碱减少时,能增强机体炎症反应
20. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA.用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述正确的是()
A. 提取DNA时可加入酒精,使溶于酒精的蛋白质等物质溶解
B. 将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后;可用二苯胺试剂进行鉴定
C. 电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理
D. 根据电泳结果,质粒上一定没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点,而有限制酶Ⅲ的切割位点
三、非选择题:本题包括5小题,共55分
21. 生活在高温干旱环境中的仙人掌,其CO 同化途径如图1所示。PEP羧化酶(PEPC)的活性呈现出昼夜变化,机理如图2所示。
(1)据图1分析可知,仙人掌叶肉细胞中CO 固定的场所是______,固定CO2的物质是_______。
(2)白天较强光照时,仙人掌叶绿体产生O2的速率_____(填“大于”“小于”或“等于”)苹果酸分解产生CO2的速率。夜晚,叶肉细胞因为缺少____而不能进行卡尔文循环。
(3)上午10:00若环境中CO2的浓度突然降低,短时间内仙人掌叶绿体中C 含量的变化是_____(填“升高”、“降低”或“基本不变”),原因是____。
(4)图1中苹果酸夜晚运到液泡内,白天运出液泡进入细胞质,推测该过程具有的生理意义是_______(写出两个方面即可)。
(5)夜晚,仙人掌叶肉细胞的细胞呼吸减弱会影响细胞中苹果酸的生成。据图1和图2分析其原因是____。
(6)提取仙人掌中的光合色素用的试剂是_____,光合色素与光敏色素的区别是_______(答出3点)
22. 番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。果肉颜色有红色、黄色和橙色,由两对等位基因控制;果皮颜色有黄色和无色。科研人员选取黄色皮黄色肉和无色皮橙色肉番茄杂交,F1全是黄色皮红色肉,F1自交,F2中黄色皮红色肉542株、黄色皮橙色肉238 株、黄色皮黄色肉180株、无色皮红色肉181株、无色皮黄色肉61株、无色皮橙色肉82 株。不考虑致死和突变。
(1)控制番茄果肉颜色基因的遗传____(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是___。
(2)只考虑果肉颜色,F2中红色肉番茄基因型有___种,让F2中所有红色肉番茄随机交配,F3表型及比例为______。
(3)果皮颜色中____为显性。已知果皮黄色基因是由无色基因突变而来。经DNA测序发现,无色基因序列长度为557个碱基对(bp),黄色基因内部出现了限制酶 EcoRI的识别位点。用EcoRI处理F2不同植株的果皮基因,对产物进行电泳,结果如图。据图分析,与F1植株基因型相同的植株有____号。黄色基因的产生最可能是由于无色基因中发生碱基____。
(4)若利用转基因技术将耐贮存基因M和抗冻基因N转入番茄。获得若干转基因植物(已知目的基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上)。从中选取耐贮存抗冻的单株S进行自交获得F1,F1中耐贮存抗冻106株、不耐贮存不抗冻7株。以插入基因数最少来推测,在植株S中耐贮存基因和抗冻基因分别有____个和____个。植株S产生的配子基因组成及比例为_____(用M/m、N/n表示)。F1中耐贮存抗冻与不耐贮存不抗冻植株杂交,则子代中出现不耐贮存不抗冻植株的概率为____。
23. 神经递质分为储存于囊泡的典型神经递质和不储存于囊泡的非典型神经递质,NO是一种生物信号分子,在神经系统、体液调节中都有重要作用,具体过程如下图所示。
(1)据图1分析,NO作为脑内的气体分子,属于_____神经递质,与另一类神经递质相比,区别是_____(答两点)。
(2)图1中Glu自突触前膜释放后,与突触后膜上的_____受体结合,使通道打开促使Na+和Ca2+内流,同时_____外流。突触后神经元Ca2+升高可激活NOS促进NO合成,NO从突触后神经元以_____方式进入突触前神经元,引起Glu长时程释放。
(3)NO作为一种活性物质,可以有效的扩张血管治疗儿童哮喘。据图2分析,NO能够缓解儿童哮喘的过程机理是_____。
(4)研究发现,在乙酰胆碱的作用下,血管中存在着类似NO的信息传递分子可引起血管舒张。请利用如图的实验装置(用压力计观察大动脉扁平条收缩或舒张状态)及一条完整的大动脉扁平条和两条去内皮的大动脉扁平条,设计实验验证大动脉血管在乙酰胆碱的作用下,由大动脉内皮产生某种物质,并通过扩散作用引起血管的肌肉组织舒张。
实验思路:_____。
预测结果:_____。
24. 为落实绿水青山就是金山银山的理念,某地开展了退耕还湖工程,下表是某个经过改造的湖泊生态系统,该系统存在三个营养级,分别为植物、植食性动物和肉食性动物。三个营养级全部能量流动情况的调查结果,如下表所示:(单位:×10 kJ)
营养级 植物 植食性动物 肉食性动物
同化量 500 Y Z
呼吸作用消耗 132 26.5 3.8
未被利用 292 34.3 3.1
其他部分 X 2.2 0.1
(1)从夏天到冬天湖泊中的生物种类和数量发生明显变化,这体现了群落的______,在退耕还湖的过程中不仅要关注当地的生态环境,也要考虑居民的实际收入,这体现了生态工程的______原理。
(2)若研究某动物甲的生态位,通常需要研究的因素有____________。
A. 甲的栖息地 B. 甲的食物 C. 甲的天敌 D. 甲与其他物种的关系
(3)表中的X的具体数值为______×10 kJ,肉食性动物用于生长、发育和繁殖的能量为______×10 kJ,由第一营养级向第二营养级的能量传递效率为______。
(4)金鱼藻是一种较大型的水生植物,为研究其对铜绿微囊藻(一种蓝细菌)的影响,研究人员进行了两组实验,一组将铜绿微囊藻与金鱼藻共同培养,另一组向铜绿微囊藻培养液中加入适量养殖过金鱼藻的培养液,一段时间后发现两组实验中铜绿微囊藻的生长都明显受到抑制,据此推测,金鱼藻在竞争中占优势的原因可能是_________(答出两点)。
25. 幽门螺杆菌(Hp)是慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌,该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质,据此,研究者利用基因工程制备Hp疫苗。已知Ipp20基因表达时,双链DNA的一条链是编码链,另一条链是模板链,如图1;四种限制酶及其识别序列如图2;三种质粒如图3,箭头表示限制酶的切割位点;操作步骤如图4。回答下列问题:
(1)Ipp20基因终止子序列位于图1中的______区段,该基因转录时,编码起始密码子的序列位于图1中的______区段。
(2)转录产生的mRNA前8个碱基序列为______(方向为5′→3′)。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段,则需要设计一对引物,其中结合到编码链上的引物序列是____________(方向为5′→3′,写出5′端8个碱基序列)。
(3)据图1、2、3分析,构建基因表达载体时,应选用的限制酶是______,最适合用作载体的质粒是______。
(4)图4中为筛选出含有目的基因的大肠杆菌,通常采用影印法(使用无菌的线毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在培养基B上、结果如图所示)。培养基A、B中应分别添加______,符合实验要求的菌落是______(填写数字),判断依据是_______________。
1高三生物试题答案
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 科学家用离心技术分离得到有核糖体结合的微粒体,即膜结合核糖体。其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发现,SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列说法错误的是()
A. 微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分
B. 细胞中的基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
C. SP合成缺陷的浆细胞中,无法进行抗体的加工和分泌
D. 内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白先在游离的核糖体合成,形成一段多肽链后,信号识别颗粒(SRP)识别信号,再与内质网上信号识别受体结合,将核糖体-新生肽引导至内质网,SRP脱离,信号引导肽链进入内质网,形成折叠的蛋白质,随后,核糖体脱落。
【详解】A、分析题意,微粒体上有核糖体结合,其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP),且两者结合能引导多肽链进入内质网,据此推测微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分,A正确;
B、基因是有遗传效应的核酸片段,信号肽(SP)是由控制“信号肽”(SP)合成的脱氧核苷酸序列合成的,所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,细胞中每个基因不一定都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,B错误;
C、SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工,SP合成缺陷的细胞中,不会合成SP,也无法分泌,C正确;
D、经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含“信号肽”,说明在内质网腔内“信号肽”被切除,进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶),D正确。
故选B。
2. 单羧酸转运蛋白(MCT1)是哺乳动物细胞膜上同向转运乳酸和H+的跨膜蛋白。在癌细胞中,MCT1基因显著表达,导致呼吸作用产生大量乳酸;当葡萄糖充足时,MCTl能将乳酸和H+运出细胞,当葡萄糖缺乏时则将乳酸和H+运进细胞。下列推测错误的是()
A. 合成与运输MCT1,体现细胞内结构之间的协调配合
B. 乳酸被MCT1运进细胞,可作为替代葡萄糖的能源物质
C. 癌细胞细胞质中乳酸产生较多使细胞内pH显著降低
D. MCTl会影响癌细胞增殖,其基因可作癌症治疗新靶点
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意知:在癌细胞中,MCT1显著高表达,呼吸作用会产生大量的乳酸,说明进行无氧呼吸;当葡萄糖充足时,MCT1能将乳酸和H+运出细胞,当葡萄糖缺乏时则运进细胞,说明乳酸被MCT1运进细胞,可作为替代葡萄糖的能源物质。
【详解】A、MCT1是哺乳动物细胞膜上的蛋白质,其合成与运输需要核糖体、内质网、高尔基体之间的协调配合,A正确;
B、根据题干信息“当葡萄糖缺乏时则将乳酸运进细胞”,说明乳酸可作为替代葡萄糖的能源物质,B正确;
C、癌细胞细胞质中乳酸产生较多,但当葡萄糖缺乏时则将乳酸运进细胞,说明癌细胞存在乳酸代谢,使细胞内pH不会显著降低,C错误;
D、MCT1会通过影响细胞代谢从而影响癌细胞增殖,其基因可作癌症治疗新靶点,D正确。
故选C。
【点睛】
3. 为探究植物之间的信息交流是通过地上信号还是地下信号进行,研究者设计了如下实验。将11株盆栽豌豆等距排列,6~11号植株在根部有管子相通,在不移动土壤的情况下,化学信息可以通过管子进行交流;1~6号的根部不联系,用高浓度的甘露醇浇灌(高渗透压,模拟干旱)来刺激6号植株(如图a),15min 后,测定所有植株的气孔开放度,结果如图b所示。对6号植株进行干旱诱导后1h,再次测定所有植株的气孔开放度,发现6~11号植株的气孔大多数都关闭了。下列叙述错误的是()
A. 在不受干旱胁迫时,1~11号植株的气孔开放度无显著差异
B. 据图分析可知,植物之间可以通过地下信号进行信息交流
C. 在干旱条件下,植株的气孔开放度大小与距离6号植株的远近无关
D. 随着时间的推移,根部产生的助追信号会不断地通过地下通路传递
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,该实验中模拟的环境是干旱,由此可见植物的生命活动除了受基因控制和激素的调节,还受环境因素的影响,植物气孔关闭,导致二氧化碳供应不足,进而使得植物体光合速率下降。
【详解】A、由图可知,对照组8、9、10、11的气孔开放度无明显差异,可说明在不受干旱胁迫时,各植株的气孔开放度无显著差异,A正确;
B、因为在模拟干旱环境后,可以看到根部有联系的植株其气孔开放度更低,因此判断是在地下部分交流信息的, B正确;
C、由图可知,6~8号气孔开放度小于9~11号,可知在干旱条件下,植株的气孔开放度大小与距离6号的远近有关,C错误;
D、分析题图,距离越远的植株其气孔开度越小,但8号的气孔开度小于7号,可推测随着时间的推移,根部产生的助追信号会不断地通过地下通路传递,D正确。
故选C。
4. 下图表示细胞有氧呼吸某阶段发生的电子传递过程,H+顺浓度梯度跨膜运输时驱动ATP合成酶的运作,催化ADP和Pi合成ATP。下列有关叙述错误的是()
A. 该过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段
B. NADH代表还原型辅酶I,既是能量的载体又是还原性物质
C. A侧面为线粒体基质,B侧面为细胞质基质,H+浓度A侧面>B侧面
D. 硝化细菌能进行有氧呼吸,推测其细胞膜上可能存在该电子传递的过程
【答案】C
【解析】
【分析】据题意可知:电子传递链或呼吸链主要分布于线粒体内膜上,由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成,参与有氧呼吸的第三阶段。
【详解】A、分析图可知,该过程O2与H+反应生成H2O,所以该过程表示有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段,A正确;
B、分析图可知,NADH代表还原型辅酶I,既是能量的载体又是还原性物质,B正确;
C、A侧面为线粒体基质,B侧面为膜间隙,H+浓度B侧面>A侧面,C错误;
D、硝化细菌不含线粒体,其能进行有氧呼吸,推测其细胞膜上可能存在该电子传递的过程,D正确。
故选C。
5. 图1、2表示甲、乙两种遗传方式不同的单基因遗传病,A(a)、B(b)分别表示甲病、乙病的相关基因(不考虑XY同源区段);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。下列说法正确的是()
A. Ⅱ 的甲病基因和Ⅱ 的乙病的致病基因均来自Ⅰ 和Ⅰ
B. 图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、b、B
C. 乙病的遗传方式与抗维生素D佝偻病相同
D. Ⅱ 、Ⅱ 、Ⅱ 的基因型分别是AAXbY、aaXBY、AAXBXB
【答案】B
【解析】
【分析】图1中,Ⅰ1号、Ⅰ2号个体正常,其女儿Ⅱ5号患有甲病,据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病,其儿子Ⅱ7号患有乙病,可判断乙病为隐性遗传病,且甲、乙两种遗传病属于遗传方式不同的单基因遗传病,可判断乙病为伴X隐性遗传病。
【详解】A、图1中,Ⅰ1号、Ⅰ2号个体正常,其女儿Ⅱ5号患有甲病,据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病,故Ⅱ5的甲病基因来自Ⅰ1和Ⅰ2;Ⅱ7号患有乙病,可判断乙病为隐性遗传病,且甲、乙两种遗传病属于遗传方式不同的单基因遗传病,可判断乙病为伴X隐性遗传病,故Ⅱ7的乙病的致病基因来自Ⅰ1,A错误;
B、Ⅱ5和Ⅱ9的都患甲病,其基因型为aa,因此Ⅰ3、Ⅰ4的基因型都为Aa,在图3中由Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ5的条带1和条带2特点,可以推测条带1、条带2分别表示A、a基因;再分析条带3和条带4的特点,Ⅰ4不患乙病,其基因型为XBY,推知条带3、条带4分别表示b、B基因,故图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、b、B,B正确;
C、乙病为伴X隐性遗传病,抗维生素D佝偻病为伴X显性遗传病,C错误;
D、Ⅱ7两病都患,Ⅱ9只患甲病,故Ⅱ7、Ⅱ9的基因型分别是aaXbY、aaXBY,由图3可知,Ⅱ 的基因型为AAXBXB,D错误。
故选B。
6. 三位美国遗传学家发现了控制生物节律(即生物钟)的分子机制,其核心组件的简化示意图如下(PER蛋白是与生物节律有关的关键蛋白)。下列有关叙述正确的是()
A. PER基因的表达过程中,只有转录需要遵循碱基互补配对原则
B. PER/TIM蛋白复合物、mRNA通过核孔自由进出细胞核
C. PER/TIM蛋白复合物对PER基因表达的调控属于翻译水平的调控
D. PER蛋白积累后抑制PER基因的活性属于负反馈调节
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:PER蛋白和TIM蛋白结合形成PER/TIM蛋白复合物,该复合物通过核孔进入细胞核,抑制PER基因的转录过程;当PER/TIM蛋白复合物降解时,对PER基因的抑制解除。
【详解】A、PER基因的表达过程中,转录和翻译都需要遵循碱基互补配对原则,A错误;
B、PER/TIM蛋白复合物、mRNA可通过核孔进出细胞核,但核孔具有选择性,物质不能自由进出,B错误;
C、PER/TIM蛋白复合物对PER基因表达的调控属于转录水平的调控,C错误;
D、PER蛋白积累后抑制PER基因的活性,早晨,PER/TIM蛋白复合物降解,对PER基因的抑制解除,所以属于负反馈调节,D正确。
故选D。
【点睛】
7. 研究表明从植物中提取的生物碱NB和黄酮CH有一定的降血糖作用,为了探究它们的降血糖效果,某研究小组利用小鼠进行了相关实验,结果如表所示(表中NB和CH均用生理盐水配制,各组小鼠均饲喂等量的淀粉):
组别(每组10只) 给药量(mg/kg体重) 餐后血糖水平(mmol/L)
0分钟 30分钟 60分钟 120分钟
生理盐水 - 4.37 11.03 7.88 5.04
NB 4.0 4.19 7.15 6.82 5.20
CH 4.0 4.24 7.62 7.20 5.12
NB+CH 2.0+2.0 4.36 6.37 5.89 5.03
据表分析,下列有关叙述正确的是()
A. 每组设置10只小鼠遵循的是实验设计的对照原则
B. 30分钟时生理盐水组小鼠血糖水平较高,与淀粉在细胞内转化为葡萄糖有关
C. NB和CH在降血糖方面表现为协同作用,作用时间越长二者降血糖效果越好
D. NB和CH可能通过促进葡萄糖进入组织细胞来发挥降血糖作用
【答案】D
【解析】
【分析】生物实验要遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。分析题图可知,实验每组设置10只小鼠遵循的是实验设计的平行重复原则,设置生理盐水组遵循的是对照原则。
【详解】A、每组设置10只小鼠遵循的是实验设计的平行重复原则,设置生理盐水组遵循的是对照原则,A错误;
B、淀粉不能进入细胞,其需要在消化道中被淀粉酶分解,进入细胞的是葡萄糖,B错误;
C、由题表信息可知,NB和CH在降血糖方面表现为协同作用,但并未表现出作用时间越长,降血糖的效果越好,C错误;
D、NB和CH可能通过促进葡萄糖进入组织细胞来发挥降血糖作用,D正确。
故选D。
8. 在使用化妆品时,其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿,水泡等症状。下图为由乳化剂转化而来的过敏原引起过敏反应的机制。下列有关分析不正确的是()
A. 组织胺引起小血管通透性增加导致组织液增多出现水肿、水泡
B. 辅助性T细胞与B细胞间的信息交流既有细胞膜的接触也有信号分子的传递
C. 只是抗体与致敏肥大细胞结合不会引起致敏肥大细胞释放组织胺
D. 再次接触过敏原才会出现过敏症状主要与记忆细胞能迅速增殖分化有关
【答案】D
【解析】
【分析】过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤,有明显的遗传倾向和个体差异。
【详解】A、组织胺引起小血管通透性增加,导致血浆中的物质进入组织液,使得组织液增多,出现水肿、水泡,A正确;
B、结合图示可知,辅助性T细胞与B细胞的受体结合(细胞膜的接触),使其激活,又释放相应的物质(信号分子的传递)使其分裂,B正确;
C、第一次接触过敏原后产生抗体,抗体吸附在致敏肥大细胞表面,第二次过敏原与其上的抗体接触,使得致敏肥大细胞释放组织胺,C正确;
D、再次接触过敏原才会出现过敏症状主要与过敏原与吸附在致敏肥大细胞表面的受体结合有关,与记忆细胞无关,D错误。
故选D。
9. 下图表示甲、乙、丙三种植物激素对植物生长发育的影响,下列说法错误的是()
A. 甲可与细胞分裂素协同促进细胞分裂
B. 乙为脱落酸,可抑制细胞分裂并促进气孔关闭
C. 甲乙的含量比值会影响花的性别分化
D. 与丙作用相同的植物生长调节剂的结构都与丙相似
【答案】D
【解析】
【分析】甲促进植株生长,抑制种子休眠,是赤霉素,乙促进种子休眠,抑制植株生长,是脱落酸,丙促进植株生长和果实发育,是生长素。
【详解】A、甲是赤霉素,和细胞分裂素都具有促进细胞分裂的作用,二者具有协同作用,A正确;
B、乙促进种子休眠,抑制植株生长,是脱落酸,抑制细胞分裂并促进气孔关闭,B正确;
C、黄瓜茎端赤霉素(甲)和脱落酸(乙)的比值影响花的性别分化,二者比值低有利于形成雌花,C正确;
D、与丙生长素作用相同的植物生长调节剂的结构不一定丙相似,例如NAA,D错误。
故选D。
10. 下列有关科学实验及其研究方法的叙述,正确的有几项()
①植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是培养的细胞一直处于分裂状态
②光合作用中C的转移途径和证明DNA半保留复制实验的观察指标都是检测同位素放射性
③DNA双螺旋结构的发现和种群“J”形增长的研究都采用模型建构的方法
④达尔文的向光性实验,证明了生长素分布不均是植物弯曲生长的原因
⑤孟德尔成功运用了假说—演绎的科学研究方法,从而发现遗传因子及其化学本质
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】A
【解析】
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
【详解】①植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是培养的细胞一直处于分裂状态,易受外界因素影响,①正确;
②探究光合作用中C的转移途径观察指标是检测同位素放射性,而证明DNA半保留复制的实验观察指标是密度梯度离心后的分层情况,②错误;
③DNA双螺旋结构的发现和种群“J”形增长的研究都采用模型建构的方法,前者构建的物理模型,后者构建的是数学模型,③正确;
④达尔文根据实验提出,单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种“刺激”,当这种“刺激”传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快。没有证明这种“刺激”就是生长素,④错误;
⑤孟德尔成功运用了假说-演绎的科学研究方法,从而发现了遗传的基本规律,但是并不清楚遗传因子的化学本质,⑤错误。
故选A。
11. 某地甲、乙两种生物种群数量与其λ的对应关系如图所示,λ为一年后的种群数量Nt+1与当前种群数量Nt之比(λ=Nt+1/Nt,)。据图分析,下列说法正确的是()
A. 甲、乙两种群密度越大,增长速率越小
B. 当甲、乙种群数量均为N 时,一年后两者数量仍相等
C. 当甲、乙种群数量均为N 时,乙种群数量下降较甲快
D. 该环境中,甲种群的环境容纳量比乙种群的小
【答案】B
【解析】
【分析】1、环境容纳量:该环境长时间所能维持的种群的最大数量。
2、题图分析:λ为一年后的种群数量Nt+1与当前种群数量Nt之比(λ=Nt+1/Nt),λ>1,种群数量增加;λ=1,种群数量不变;λ<1,种群数量减少。
【详解】A、根据λ=Nt+1/Nt,λ>1,种群数量一直在增加,在N2之前,甲、乙种群数量一直在增大,增长速率先增大后减小,A错误;
B、曲线横坐标为种群数量,当甲、乙种群数量均为N1时,一年后Nt+1/Nt均等于1,因此甲、乙种群数量仍相等,B正确;
C、当甲、乙种群数量均为N2时,两种群数量处于相对稳定状态,当种群数量大于N2后,乙种群数量下降较甲快,C错误;
D、由图可知,该环境中,甲种群和乙种群在种群数量处于N2时达到稳定状态,说明两种群的环境容纳量相等,D错误。
故选B。
12. 下图表示两种生境下捕食者蝾螈对池塘中霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量的影响。下列分析错误的是()
A. 蝾螈的捕食作用导致霍氏蛙在竞争中的优势减弱
B. 因生态位不同,在无蝾螈情况下三个种群会长期共存
C. 实验可证明霍氏蛙种群数量受非生物因素和生物因素的影响
D. 干旱环境是影响蟾蜍种群的非密度制约因素
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,实验的自变量是有无蝾螈、池塘水位,因变量是霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量的变化。霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍三种生物有共同的食物和生活空间,所以种间关系应是竞争。有无蝾螈和池塘水位多少会影响三种生物的相互关系。
【详解】A、从图形看出,两种生境下有蝾螈与无蝾螈捕食作用对比,无蝾螈捕食时霍氏蛙的种群数量均增加,说明有蝾螈的捕食作用会导致霍氏蛙在竞争中优势减弱,A正确;
B、无蝾螈时池塘自然干燥与池塘水位相比,蟾蜍种群数量减少,灰树蛙种群消失,干燥状态下,三个种群不会长期共存,B错误;
C、实验中反映出霍氏蛙种群数量既受蝾螈捕食的影响,也受池塘水位的影响,C正确;
D、影响种群的数量的因素大体分为两大类:密度制约因素和非密度制约因素,密度制约因素包括食物、生殖力、抑制物分泌以及疾病、寄生物等,非密度制约因素如干旱、大寒、洪灾等自然灾难,干旱环境是影响蟾蜍种群的非密度制约因素,D正确。
故选B。
13. 某人工鱼塘的部分能量流动关系如图,以下分析正确的是()
A. 图1中第二营养级到第三营养级能量的传递效率是D2/(A2+B2+C2)
B. 图1中A1、A2和图2中E都可以表示表示呼吸作用散失的能量
C. 鲢鱼用于自身生长发育和繁殖的能量可用图2中的B表示
D. 乌鳢捕食鲢鱼后剩余的食物残渣中的能量可用图2中的A表示
【答案】B
【解析】
【分析】分析图1:W1是生产者固定太阳能总量,A1是呼吸作用消耗,B1是未被利用,C1流向分解者,D1是流向下一营养级。
分析图2:图2为鲢鱼所摄入能量的去向,鲢鱼摄入量=鲢鱼同化量(B)+粪便量(A),鲢鱼同化量(B)=呼吸作用散失的量(E)+生长、发育和繁殖的量(C);生长、发育和繁殖的量(C)=分解者利用的量(D)+乌鳢摄入的量。
【详解】A、图1第二营养级的同化量为D1(D1= A2+B2+C2 +D2),第三营养级的同化量为D2,A错误;
B、图1中A1、A2和图2中E都可以表示表示呼吸作用散失的能量,B正确;
C、鲢鱼用于自身生长发育的能量可用图2中的C表示,C错误;
D、乌鳢捕食鲢鱼后剩余的食物残渣中的能量可用图2中的D表示,D错误。
故选B。
14. 科学家研究了阿昔替尼(Axitinib)对人胃癌细胞AGS细胞周期的影响。采用流式细胞仪检测不同浓度的阿昔替尼作用AGS细胞24h后对细胞周期的影响,检测后发现处于G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)的细胞数目减少,处于G2期(DNA合成后期)的数目增加,并呈现出浓度依赖性。下列说法正确的是()
A. 抑癌基因可以抑制细胞不正常的增殖,AGS细胞中抑癌基因全部发生突变
B. AGS细胞培养液成分除了水分、无机盐、蔗糖等,还需要加入动物血清
C. S期AGS细胞主要进行DNA的复制,复制后数目加倍的染色体成对存在
D. 阿昔替尼作用的时期最可能是G2期,许多细胞由G2期进行到分裂期时被阻
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止,称为一个细胞周期。每个细胞周期又分为分裂间期和分裂期。
2、细胞癌变的原因包括外因和内因,外因是各种致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
【详解】A、抑癌基因可以抑制细胞不正常的增殖,AGS细胞中抑癌基因可能发生了突变,但是不一定全部发生基因突变,A错误;
B、AGS细胞培养液中的糖类应该是葡萄糖而不是蔗糖,B错误;
C、S期AGS细胞主要进行DNA的复制,复制后染色体数不加倍,C错误;
D、根据题干信息“作用AGS细胞24h后对细胞周期的影响,检测后发现处于G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)的细胞数目减少,处于G2期(DNA合成后期)的数目增加”,说明阿西替尼作用的时期最可能是G2期,许多细胞由G2期进行到分裂期时被阻,D正确。
故选D。
15. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果图2所示。下列有关叙述错误的是()
A. 图1培育杂种植株所用的技术体现了植物细胞全能性和细胞膜流动性原理
B. 图1过程①是在无菌水中进行,过程②是在固体培养基中进行
C. 图2中属于杂种植株的是4和5,1可能是花椰菜
D. 病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,可筛选抗病性强的杂种植株
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质;植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。2、根据图谱分析,4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,说明是杂种细胞,而1、2、3号个体只有紫罗兰中的蛋白质,说明不是杂种细胞。
【详解】A、植物体细胞杂交技术将杂种细胞培养成完整植株,体现了植物细胞全能性;两个物种细胞融合体现了细胞膜流动性原理,A正确;
B、图一过程中①是在等渗或高渗溶液中进行,而不是在无菌水中,B错误;
C、根据图谱分析4号和5号个体含有两种类型的蛋白质是杂种细胞,而1号个体只有1种蛋白质可能是花椰菜,C正确;
D、可将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,筛选出抗病性强的杂种植株,D正确。
故选B。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16. 为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响,设计图甲实验装置若干组(密闭小室内的CO2充足,光照不影响温度变化),在相同温度下进行一段时间后,测量每个小室中的气体释放量,绘制曲线图乙。下列说法错误的是()
A. 当距离小于a时,限制光合作用的主要因素是光照强度
B. 当距离为b、d时,光合速率相等
C. 当距离为c时,该植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
D. 当距离由a突然变为c时,短时间内叶绿体中C3的含量增加
【答案】AB
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并自释放出氧气的过程。有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量 ATP 的过程。
【详解】A、由曲线图可知,0-a气体释放量不变,因此当距离小于a时,限制光合作用的因素不是光照强度,A错误;
B、当距离为b时,光合速率大于呼吸速率,当距离为d时,光合速率小于呼吸速率,两者的光合速率不相等,B错误;
C、该实验测量的是整个植株的气体释放速率,当距离为c时,整个植株的光合速率等于呼吸速率,而有一部分植物细胞不能进行光合作用只可以进行呼吸作用,所以叶肉细胞中的光合速率大于呼吸速率,C正确;
D 、当距离由a突然变为c时,光照强度减弱,NADPH和 ATP 的生成速率减慢, C3的利用速率减小,而 C3的生成速率不变,故短时间内叶绿体中 C3的含量增加,D正确。
故选AB。
17. 某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型。为研究该植物花色的遗传规律,科研人员进行了如图所示的杂交实验。下列叙述错误的是()
A. 该植物的花色性状由两对等位基因决定且遵循自由组合定律
B. F2的红花植株中基因型与亲本红花植株相同的概率是1/9
C. 让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2红花中各植株控制花色性状的基因型
D. 让F2中的红花植株随机交配,子代中红花植株所占比例为7/9
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
2、据题图,亲代红花和白花杂交,F1均为红花,说明红花是显性性状;F2中花色呈现出红花:粉花:白花=9:3:4,并且花色与性别有关,说明花色性状由两对独立遗传的基因控制,其中一对位于X染色体上,一对位于常染色体上。
【详解】A、据图可知,植株的花色与性别有关,若不考虑性别,F2中的花色可呈现出红花:粉花:白花=9:3:4,综上可知花色性状由两对独立遗传的基因控制,其中一对位于X染色体上,一对位于常染色体上,因此花色性状由两对等位基因决定且遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、假设控制花色的基因由A/a、B/b表示,结合A项分析可推出,F1的基因型为AaXBXb和AaXBY,亲本的基因型为AAXBXB和aaXbY,F2红花雌株的基因型为A_XBXB和A_XBXb,红花雄株的基因型为A_XBY,比值为A_XBXB:A_XBXb:A_XBY=3:3:3,其中基因型与亲本红花植株相同的概率是1/9,B正确;
C、让只含隐性基因的植株(aaXbXb和aaXbY)与F2测交,并不能确定F2中各植株控制花色性状的基因型,因为当只含隐性基因的植株与F2中的白花植株测交时,子代全开白花,不能由此确定白花植株的基因型,C错误;
D、若让F2中的红花植株随机交配,两对等位基因可以单独考虑,F2红花植株中AA:Aa=1:2,随机交配的子代中A_:aa=8:1,F2红花雌株中XBXB:XBXb=1:1,产生的雌配子中XB:Xb=3:1,F2红花雄株的基因型为XBY,产生的雄配子中XB:Y=1:1,子代中XBX-:XBY:XbY=4:3:1,因此子代中红花植株的概率为(8/9)×(7/8)=7/9,D正确。
故选C。
18. 如图所示,在DNMT3(一种甲基转移酶)的催化下,DNA 的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,使染色质高度螺旋化,进而使DNA失去转录活性。下列有关叙述正确的是()
A. DNA甲基化可能会影响细胞分化,进而影响个体的发育过程
B. DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶对DNA相关区域的识别和结合
C. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA中都可以与鸟嘌呤互补配对
D. 某基因含500个碱基对,其中某条链中C占26%、G占32%,则此DNA片段在第3次复制过程中需消耗1470个腺嘌呤脱氧核苷酸
【答案】ABC
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、分析题意可知,甲基化会使DNA不能进行转录,从而会影响蛋白质的合成,即会影响基因的表达,细胞分化是基因选择性表达的结果,因此DNA甲基化可能会影响细胞分化,进而影响个体的发育过程,A正确;
B、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录,DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶对DNA相关区域(启动子)的识别和结合,进而影响表达过程,B正确;
C、由图可知,胞嘧啶C和5'甲基胞嘧啶在DNA中都可以与鸟嘌呤G互补配对,C正确;
D、若某基因中含500个碱基对,即1000个碱基,其中C占26%、G占32%,C+G=58%,A+T=42%,则A=T=21%×1000=210个,此DNA片段经三次复制,在第3次复制过程中需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为(23-1)×210=840个,D错误。
故选ABC。
19. 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。下列说法正确的是()
A. 迷走神经末梢通过突触作用于肠巨噬细胞
B. 消化液中的盐酸刺激胰腺产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化
C. 乙酰胆碱与N受体结合并形成递质-受体复合物,催化肠巨噬细胞代谢
D. 当与N受体结合的乙酰胆碱减少时,能增强机体炎症反应
【答案】AD
【解析】
【分析】分析题图:TNF-α可促进炎症反应;一方面,迷走神经释放的乙酰胆碱作用于肠巨噬细胞膜上的N受体,通过抑制肠巨噬细胞中TNF-α的释放,从而起到抗炎的效应;另一方面,迷走神经可以促进肠腺、胃腺中消化液的分泌。
【详解】A、由图可知,迷走神经可释放乙酰胆碱(神经递质)作用于肠巨噬细胞膜上的N受体,即迷走神经末梢是通过突触结构作用于肠巨噬细胞的,A正确;
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,B错误;
C、乙酰胆碱与N受体结合并形成递质-受体复合物后,抑制肠巨噬细胞中TNF-α的释放,乙酰胆碱发挥其作用后会被相关的酶水解或被迷走神经“再回收”,C错误;
D、由图可知,迷走神经释放的乙酰胆碱作用于肠巨噬细胞膜上的N受体,通过抑制肠巨噬细胞中TNF-α的释放,从而起到抗炎的效应。故当与N受体结合的乙酰胆碱减少时,能增强机体炎症反应,D正确。
故选AD。
20. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA.用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述正确的是()
A. 提取DNA时可加入酒精,使溶于酒精的蛋白质等物质溶解
B. 将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后;可用二苯胺试剂进行鉴定
C. 电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理
D. 根据电泳结果,质粒上一定没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点,而有限制酶Ⅲ的切割位点
【答案】ABC
【解析】
【分析】DNA的粗提取和鉴定:利用DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精,以及DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,可以将DNA与蛋白质分离开;在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、由于蛋白质可溶于酒精,而DNA在冷酒精中溶解度很低,所以在提取DNA时加入酒精,使溶于酒精的蛋白质等物质溶解,而让DNA析出,A正确;
B、由于DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度较大,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,所以将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后,可用二苯胺试剂在沸水条件进行鉴定,B正确;
C、DNA带负电,电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理,C正确;
D、因为质粒的本质是环状的DNA,限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带,可能是该质粒上有一个切割位点,也可能没有切割位点,D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本题包括5小题,共55分
21. 生活在高温干旱环境中的仙人掌,其CO 同化途径如图1所示。PEP羧化酶(PEPC)的活性呈现出昼夜变化,机理如图2所示。
(1)据图1分析可知,仙人掌叶肉细胞中CO 固定的场所是______,固定CO2的物质是_______。
(2)白天较强光照时,仙人掌叶绿体产生O2的速率_____(填“大于”“小于”或“等于”)苹果酸分解产生CO2的速率。夜晚,叶肉细胞因为缺少____而不能进行卡尔文循环。
(3)上午10:00若环境中CO2的浓度突然降低,短时间内仙人掌叶绿体中C 含量的变化是_____(填“升高”、“降低”或“基本不变”),原因是____。
(4)图1中苹果酸夜晚运到液泡内,白天运出液泡进入细胞质,推测该过程具有的生理意义是_______(写出两个方面即可)。
(5)夜晚,仙人掌叶肉细胞的细胞呼吸减弱会影响细胞中苹果酸的生成。据图1和图2分析其原因是____。
(6)提取仙人掌中的光合色素用的试剂是_____,光合色素与光敏色素的区别是_______(答出3点)
【答案】(1) ①. 细胞质基质和叶绿体基质 ②. PEP和C5
(2) ①. 大于 ②. ATP和NADPH
(3) ①. 基本不变 ②. 仙人掌白天气孔关闭,降低环境中CO2的浓度对叶肉细胞内CO2浓度基本没有影响
(4)一方面促进CO2的吸收,另一方面避免苹果酸降低细胞质的pH,影响细胞质内的反应
(5)细胞呼吸减弱,为苹果酸的合成提供的NADH减少,同时生成的ATP减少影响了PEPC的活化,使草酰乙酸生成量减少
(6) ①. 无水乙醇 ②. ①光合色素分布在类囊体薄膜上,光敏色素分布在植物各个部位;②光合色素不是蛋白质,而光敏色素是蛋白质;③光合色素主要吸收蓝紫光和红光,光敏色素主要吸收红光和远红光
【解析】
【分析】植物的光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,其中二氧化碳的吸收与气孔导度密切相关。据图可知,仙人掌叶肉细胞在夜晚气孔开放,通过一系列反应将CO2固定在苹果酸中,贮存于液泡中,白天气孔关闭,但其可以利用苹果酸分解产生的CO2进行光合作用。
【小问1详解】
据图1可知,仙人掌叶肉细胞中CO2固定的场所在白天和夜晚有所不同,夜晚主要在细胞质基质中进行,白天在叶绿体基质中进行。夜晚时仙人掌利用PEP固定CO2,白天时进行卡尔文循环,利用C5固定CO2;
【小问2详解】
白天较强光照时,仙人掌光反应速率较大,水光解产生O2的速率大于苹果酸分解产生CO2的速率。夜晚没有光照,叶肉细胞无法进行光反应,不产生ATP和NADPH,所以其不能进行卡尔文循环;
【小问3详解】
上午10:00,仙人掌白天气孔关闭,降低环境中CO2的浓度对叶肉细胞内CO2浓度基本没有影响,CO2固定生成C3的过程也几乎不受影响,因此C3的含量基本不变;
【小问4详解】
苹果酸夜晚运到液泡内,可以避免苹果酸对细胞质pH的影响,从而避免影响细胞质内各项生命活动,同时可以避免苹果酸在细胞质内积累影响CO2的固定,从而促进CO2的吸收;
【小问5详解】
据图1可知,夜晚,仙人掌叶肉细胞的细胞呼吸减弱,为苹果酸合成提供的NADH减少,同时产生的ATP减少,影响了PEPC的活化,使草酰乙酸合成量减少,进而导致苹果酸生成量减少;
【小问6详解】
提取仙人掌中的光合色素用的试剂是无水乙醇,光合色素可以吸收、传递和转化光能,参与光反应,光敏色素是光信号的受体,调节植物的生命活动。光合色素与光敏色素的区别是:①光合色素分布在类囊体薄膜上,光敏色素分布在植物各个部位;②光合色素不是蛋白质,而光敏色素是蛋白质;③光合色素主要吸收蓝紫光和红光, 光敏色素主要吸收红光和远红光。
22. 番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。果肉颜色有红色、黄色和橙色,由两对等位基因控制;果皮颜色有黄色和无色。科研人员选取黄色皮黄色肉和无色皮橙色肉番茄杂交,F1全是黄色皮红色肉,F1自交,F2中黄色皮红色肉542株、黄色皮橙色肉238 株、黄色皮黄色肉180株、无色皮红色肉181株、无色皮黄色肉61株、无色皮橙色肉82 株。不考虑致死和突变。
(1)控制番茄果肉颜色基因的遗传____(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是___。
(2)只考虑果肉颜色,F2中红色肉番茄基因型有___种,让F2中所有红色肉番茄随机交配,F3表型及比例为______。
(3)果皮颜色中____为显性。已知果皮黄色基因是由无色基因突变而来。经DNA测序发现,无色基因序列长度为557个碱基对(bp),黄色基因内部出现了限制酶 EcoRI的识别位点。用EcoRI处理F2不同植株的果皮基因,对产物进行电泳,结果如图。据图分析,与F1植株基因型相同的植株有____号。黄色基因的产生最可能是由于无色基因中发生碱基____。
(4)若利用转基因技术将耐贮存基因M和抗冻基因N转入番茄。获得若干转基因植物(已知目的基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上)。从中选取耐贮存抗冻的单株S进行自交获得F1,F1中耐贮存抗冻106株、不耐贮存不抗冻7株。以插入基因数最少来推测,在植株S中耐贮存基因和抗冻基因分别有____个和____个。植株S产生的配子基因组成及比例为_____(用M/m、N/n表示)。F1中耐贮存抗冻与不耐贮存不抗冻植株杂交,则子代中出现不耐贮存不抗冻植株的概率为____。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. F2果肉颜色表型及比例为红色∶黄色∶橙色≈9 ∶3 ∶4
(2) ①. 4 ②. 红色∶黄色∶橙色=64 ∶8 ∶9
(3) ①. 黄色 ②. 4 和8 ③. 替换
(4) ①. 2 ②. 2 ③. MMNN:MmNn:mmnn=1 ∶2 ∶ 1 ④. 1/5
【解析】
【分析】基因自由组合定律实质是: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。
【小问1详解】
分析题意可知,F2中黄色皮红色肉542株、黄色皮橙色肉238 株、黄色皮黄色肉180株、无色皮红色肉181株、无色皮黄色肉61株、无色皮橙色肉82 株,果肉颜色表型及比例为红色 ∶黄色 ∶橙色≈9 ∶3 ∶4,是 9∶3 ∶3 ∶1的变形,故遵循自由组合定律。
【小问2详解】
果肉颜色受两对等位基因控制,设相关基因为A/a、B/b,则F1基因型是AaBb,F2果肉颜色表型及比例为红色 ∶黄色 ∶橙色≈9 ∶3 ∶4,其中红色占9/16,红色基因型是A-B-,有AABB、AABb、AaBb、AaBB,共4种基因型;让F2中所有红色肉番茄(1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb、1/9aabb)随机交配,配子类型及比例为4/9AB、2/9Ab、2/9aB、1/9ab,据棋盘法可知,F3表型及比例为红色 (A-B-)∶黄色 (A-bb)∶橙色(aaB-、aabb)=64 ∶8 ∶9。
【小问3详解】
分析题意,黄色皮和无色皮番茄杂交,F1全是黄色皮,说明黄色皮是显性;分析电泳图可知,用限制酶 EcoRI处理不同植株的DNA片段,发现4 和8植株的基因能被限制酶EcoRI识别并剪切,说明4 和8与F1植株基因型相同;由于无色基因和与黄色基因序列长度相同且均为557碱基对(bp),说明该基因突变最可能是由于碱基对替换导致。
【小问4详解】
分析题意,弹珠S的表现型是耐贮存抗冻,其自交后产生的后代出现耐贮存抗冻和不耐贮存不抗冻两种类型,且比例为15:1,遵循自由组合定律,由此推测在植株S中耐贮存基因和抗冻基因分别有2个;且可推知MN连锁,mn连锁,植株S产生的配子基因组成及比例为MMNN:MmNn:mmnn=1 ∶2 ∶ 1;自交后代中耐贮存抗冻(1/15MMMMNNNN、4/15MMMmNNNn、4/15MmmmNnnn、6/15MMmmNNnn)与不耐贮存不抗冻植株(mmmmnnnn)相互杂交,子二代植株中不耐贮存不抗冻占4/15×1/2+6/15×1/6=1/5。
23. 神经递质分为储存于囊泡的典型神经递质和不储存于囊泡的非典型神经递质,NO是一种生物信号分子,在神经系统、体液调节中都有重要作用,具体过程如下图所示。
(1)据图1分析,NO作为脑内的气体分子,属于_____神经递质,与另一类神经递质相比,区别是_____(答两点)。
(2)图1中Glu自突触前膜释放后,与突触后膜上的_____受体结合,使通道打开促使Na+和Ca2+内流,同时_____外流。突触后神经元Ca2+升高可激活NOS促进NO合成,NO从突触后神经元以_____方式进入突触前神经元,引起Glu长时程释放。
(3)NO作为一种活性物质,可以有效的扩张血管治疗儿童哮喘。据图2分析,NO能够缓解儿童哮喘的过程机理是_____。
(4)研究发现,在乙酰胆碱的作用下,血管中存在着类似NO的信息传递分子可引起血管舒张。请利用如图的实验装置(用压力计观察大动脉扁平条收缩或舒张状态)及一条完整的大动脉扁平条和两条去内皮的大动脉扁平条,设计实验验证大动脉血管在乙酰胆碱的作用下,由大动脉内皮产生某种物质,并通过扩散作用引起血管的肌肉组织舒张。
实验思路:_____。
预测结果:_____。
【答案】(1) ①. 非典型 ②. NO不储存于囊泡;可由突触后膜释放
(2) ①. AMPA和NMDA ②. K+ ③. 自由扩散
(3)NO扩散进入平滑肌细胞内,激活鸟苷酸环化酶,从而使CTP转变为cGMP使肌球蛋白去磷酸化,进而使平滑肌松弛、血管扩张,缓解儿童的哮喘
(4) ①. 准备两组完全相同的实验装置,第一组样本是去内皮的大动脉扁平条,第二组样本是将完整的大动脉扁平条与去内皮的大动脉扁平条叠加的扁平条,相同时间后通过压力计观察两组大动脉扁平条的状态 ②. 第一组大动脉扁平条收缩,第二组大动脉扁平条舒张
【解析】
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正;神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【小问1详解】
根据题图分析可知:NO不储存于囊泡,可以由突触后膜释放,属于非典型神经递质。
【小问2详解】
根据图1分析可知:Glu自突触前膜释放后,与突触后膜上的AMPA和NMDA受体结合,使通道打开促使Na+和Ca2+内流,同时K+外流;NO为气体分子,所以NO从突触后神经元以自由扩散方式进入突触前神经元。
【小问3详解】
根据图2分析可知:NO扩散进入平滑肌细胞内,激活鸟苷酸环化酶,从而使CTP转变为cGMP使肌球蛋白去磷酸化,进而使平滑肌松弛、血管扩张,缓解儿童的哮喘。
【小问4详解】
该实验需要验证大动脉血管在乙酰胆碱的作用下,由大动脉内皮产生某种物质,并通过扩散作用引起血管的肌肉组织舒张。该实验的自变量为是否含有大动脉扁平条,根据实验原则和题中实验目的,设计的实验思路为:准备两组完全相同的实验装置,第一组样本是去内皮的大动脉扁平条,第二组样本是将完整的大动脉扁平条与去内皮的大动脉扁平条叠加的扁平条,相同时间后通过压力计观察两组大动脉扁平条的状态;推测的结果为:第一组大动脉扁平条收缩,第二组大动脉扁平条舒张。
【点睛】解答本题的关键是掌握兴奋的产生、传导和传递过程以及验证性实验的设计原则。
24. 为落实绿水青山就是金山银山的理念,某地开展了退耕还湖工程,下表是某个经过改造的湖泊生态系统,该系统存在三个营养级,分别为植物、植食性动物和肉食性动物。三个营养级全部能量流动情况的调查结果,如下表所示:(单位:×10 kJ)
营养级 植物 植食性动物 肉食性动物
同化量 500 Y Z
呼吸作用消耗 132 26.5 3.8
未被利用 292 34.3 3.1
其他部分 X 2.2 0.1
(1)从夏天到冬天湖泊中的生物种类和数量发生明显变化,这体现了群落的______,在退耕还湖的过程中不仅要关注当地的生态环境,也要考虑居民的实际收入,这体现了生态工程的______原理。
(2)若研究某动物甲的生态位,通常需要研究的因素有____________。
A. 甲的栖息地 B. 甲的食物 C. 甲的天敌 D. 甲与其他物种的关系
(3)表中的X的具体数值为______×10 kJ,肉食性动物用于生长、发育和繁殖的能量为______×10 kJ,由第一营养级向第二营养级的能量传递效率为______。
(4)金鱼藻是一种较大型的水生植物,为研究其对铜绿微囊藻(一种蓝细菌)的影响,研究人员进行了两组实验,一组将铜绿微囊藻与金鱼藻共同培养,另一组向铜绿微囊藻培养液中加入适量养殖过金鱼藻的培养液,一段时间后发现两组实验中铜绿微囊藻的生长都明显受到抑制,据此推测,金鱼藻在竞争中占优势的原因可能是_________(答出两点)。
【答案】(1) ①. 季节性 ②. 整体 (2)ABCD
(3) ①. 6 ②. 3.2 ③. 14%
(4)金鱼藻在竞争阳光、营养物质等过程中占优势;金鱼藻能产生抑制铜绿微囊藻生长的物质
【解析】
【分析】1、自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。其次,人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。
2、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
3、某一营养级的同化量有三个去向:呼吸作用以热能的形式散失、流向下一个营养级和流向分解者。
【小问1详解】
群落的季节性:由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化,从夏天到冬天湖泊中的生物种类和数量发生明显变化,这体现了群落的季节性。生态工程中遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的,所以在退耕还湖的过程中不仅要关注当地的生态环境,也要考虑居民的实际收入,这体现了生态工程的整体原理。
【小问2详解】
研究某种动物生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,所以若研究某动物甲的生态位,通常需要研究的因素有甲的栖息地、甲的食物、甲的天敌和甲与其他物种的关系,ABCD正确。
【小问3详解】
每一段时间同化量有四个去向:呼吸作用以热能的形式散失、流向下一个营养级、流向分解者以及未利用,分析表格可知,Z=3.8+3.1+0.1=7,Y=26.5+34.3+2.2+7=70,X=500-132-292-70=6,因此表中的X的具体数值为6×103kJ,肉食性动物为Z等于7×103kJ,所以用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用消耗=7×103kJ-3.8×103kJ=3.2×103kJ。能量传递效率是指相邻两个营养级的同化量比值,并非某两种生物的能量比值,所以由第一营养级向第二营养级的能量传递效率为70/500×100%= 14%。
【小问4详解】
铜绿微囊藻和金鱼藻都能进行光合作用,所以金鱼藻在竞争中占优势的原因可能是金鱼藻在竞争阳光、营养物质等过程中占优势,其次金鱼藻能产生抑制铜绿微囊藻生长的物质,从而使金鱼藻在竞争中占优势。
25. 幽门螺杆菌(Hp)是慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌,该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质,据此,研究者利用基因工程制备Hp疫苗。已知Ipp20基因表达时,双链DNA的一条链是编码链,另一条链是模板链,如图1;四种限制酶及其识别序列如图2;三种质粒如图3,箭头表示限制酶的切割位点;操作步骤如图4。回答下列问题:
(1)Ipp20基因终止子序列位于图1中的______区段,该基因转录时,编码起始密码子的序列位于图1中的______区段。
(2)转录产生的mRNA前8个碱基序列为______(方向为5′→3′)。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段,则需要设计一对引物,其中结合到编码链上的引物序列是____________(方向为5′→3′,写出5′端8个碱基序列)。
(3)据图1、2、3分析,构建基因表达载体时,应选用的限制酶是______,最适合用作载体的质粒是______。
(4)图4中为筛选出含有目的基因的大肠杆菌,通常采用影印法(使用无菌的线毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在培养基B上、结果如图所示)。培养基A、B中应分别添加______,符合实验要求的菌落是______(填写数字),判断依据是_______________。
【答案】(1) ①. 非编码区2 ②. 编码区
(2) ①. 5′CUCGAGAU ②. 5′TCTAGAGG
(3) ①. XbaI、XhoI ②. 质粒Z
(4) ①. 潮霉素、氯霉素 ②. 3、5 ③. 菌落3、5在含潮霉素培养基中能生长,但在含氯霉素培养基中不能生长,说明含有因插入目的基因而丢失氯霉素抗性基因的重组质粒
【解析】
【分析】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、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。
(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--DNA 分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了 mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等,
【小问1详解】
在真核细胞的基因结构中,包括编码区和非编码区,其中编码区又分为外显子和内含子,基因的非编码区存在启动子和终止子,启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列,属于基因的非编码区,分别位于编码区的上游和下游,所以终止子位于非编码区2,Ipp20基因特录时,起始密码子位于编码区内,紧接着5'端。
【小问2详解】
根据碱基互补配对的原则,与模板连互补,所以转录前8个碱基序列为 5'CUCGAGAU,利用 PCR技术扩增过敏基因的编码区段时,设计引物序列的主要依据是过敏基因编码区两端的部分核苷酸序列,按照碱基互补配对原则,与已知链对应的应为 5'-TCTAGAGG
【小问3详解】
基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等,选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点,据此可知应选择的限制酶是XbaI、XhoI,
图3中质粒X上 XhoI会破坏终止子,因此质粒X不适合做载体的质粒。
质粒Y上XhoI和XbaI的酶切位点会破坏抗性基因,故不适合做载体的质粒。
质粒Z上XhoI和XbaI酶切后会去掉一个标记基因,且黏性末端不同,可避免质粒的自身环化和随意连接,故适合做载体的质粒。
【小问4详解】
为筛选出含有目的基因大肠杆菌(因为该大肠杆菌带有潮霉素的抗性基因,氯霉素的抗性基因丢失),故培养基中添加潮霉素和氯霉素,符合要求的菌落,应该能在含有潮霉素的培养基上生长,但不能在含有氯霉素的培养基上生长,依据是XhoI和XbaI酶切后切除掉了氯霉素抗性基因。
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