【精品解析】广东省佛山市顺德区2023-2024学年高三上学期生物学12月月考试卷

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名称 【精品解析】广东省佛山市顺德区2023-2024学年高三上学期生物学12月月考试卷
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2024-01-16 16:00:56

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广东省佛山市顺德区2023-2024学年高三上学期生物学12月月考试卷
一、选择题:(本大题共16小题,共40分。1~12小题,每小题2分,13~16小题,每小题4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.亚运会期间,外国友人来杭州参加或观看亚运赛事之余,大力抢购西湖龙井。西湖龙井色泽嫩绿光润,滋味鲜爽甘醇。龙井茶中富含茶多酚(生物碱,主要成分为花色素类等),能清除自由基,适量摄入有利于健康。高温杀青破坏多酚氧化酶是龙井保持绿色的关键。下列叙述错误的是(  )
A.龙井茶中富含的茶多酚主要分布在茶叶细胞的细胞液中
B.沸水泡茶时茶叶变得舒展是叶肉细胞渗透吸水的结果
C.龙井茶中茶多酚清除自由基可能起到延缓细胞衰老的效果
D.杀青后的多酚氧化酶仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
2.下列有关物质跨膜运输的叙述,错误的是(  )
A.大肠杆菌吸收K+既消耗能量,又需要借助膜上的载体蛋白,属于主动运输
B.脂溶性物质通过自由扩散进出细胞,这与细胞膜的主要成分相关
C.葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白,但不消耗能量,属于协助扩散
D.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
3.青霉素酰化酶,又称青霉素氨基水解酶,该酶已大规模应用于工业生产β-内酰胺类抗生素的关键中间体和半合成β-内酰胺类抗生素。某科研小组测定了青霉素酰化酶活性与pH和温度的关系,结果如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.青霉素酰化酶具有一定的结构,其形状与底物的结合无关
B.该酶适于在35℃、pH为6.5的磷酸盐缓冲液体系中保存
C.反应体系的pH由2上升到6.5的过程中该酶活性逐渐增强
D.若温度由10℃上升到28℃,则该酶降低化学反应活化能的能力增强
4.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,下列叙述错误的是(  )
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞血红蛋白基因不能转录,但可以翻译
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.成熟红细胞凋亡基因开始表达导致其主动死亡
5.不同抗菌药物抗菌机理有所不同,如环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,利福平能抑制RNA聚合酶的活性,红霉素能与核糖体结合抑制其功能。下图表示细胞中遗传信息传递的规律,下列叙述正确的是(  )
A.利福平和红霉素能通过抑制③⑤过程来抑制新冠病毒繁殖
B.完成图中②④两个过程所需的原料、模板和酶都相同
C.环丙沙星能够显著抑制细菌体内的①④两个生理过程
D.图中③⑤所代表的生理过程中都有氢键的断裂和生成
6.研究发现,长期熬夜引起的昼夜节律紊乱可以改变肿瘤相关基因的表达,引起细胞癌变,对人体自身DNA修复也会产生负面影响。下列叙述正确的是(  )
A.原癌基因在表达时,转录和翻译过程中碱基互补配对方式相同
B.熬夜可能会使原癌基因过量表达进而导致患癌症的风险增加
C.与正常细胞相比,癌变细胞细胞膜上的糖蛋白增多,细胞之间的黏着性显著增强
D.在DNA修复过程中,需限制酶剪切错误片段中的氢键,需DNA聚合酶催化DNA片段的修复
7.赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合,一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述错误的是(  )
A.32P主要集中在沉淀物中,但上清液中也不排除有少量放射性
B.若离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低
C.本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用
D.本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性
8.孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律,然而,与他同时代的一些生物学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时,并没有得出3:1和9:3:3:1的经典分离比;孟德尔用山柳菊也未得到与豌豆杂交实验相同的结果。下列分析错误的是(  )
A.不符合经典分离比的性状可能是由多对等位基因控制的
B.不符合经典分离比的植物可能同时进行着无性繁殖
C.不符合经典分离比的性状可能由细胞质基因决定
D.说明孟德尔遗传定律并不能完全经得起重复实验的验证
9.下列利用基因型为MMNN与mmnn的小麦进行育种的相关叙述,错误的是(  )
A.上述亲本杂交育种得到基因型为MMnn的小麦,其变异发生在减数分裂Ⅱ后期
B.单倍体育种可获得基因型为MMnn的小麦,育种的原理有基因重组和染色体变异
C.人工诱变育种时,需要处理大量的小麦萌发种子,且需要经过严格筛选才能得到目标品种
D.多倍体育种获得的基因型为MMmmNNnn的小麦通常用低温或秋水仙素处理基因型为MmNn的小麦幼苗来获得
10.(2022·北京)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是(  )
选项 高中生物学实验内容 操作步骤
A 检测生物组织中的蛋白质 向待测样液中先加双缩脲试剂A液,再加B液
B 观察细胞质流动 先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍镜观察
C 探究温度对酶活性的影响 室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,在设定温度下保温
D 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 将解离后的根尖用清水漂洗后,再用甲紫溶液染色
A.A B.B C.C D.D
11.我国科研人员曾在某地捕获15只鼩鼱,经形态和分子鉴定,证实它们均为远东鼩鼱,此前远东鼩鼱仅发现在我国黑龙江省和内蒙古自治区东部,而本次的研究结果扩展了该物种的分布范围。另外研究发现,在黑龙江和该地分布的远东鼩鼱的皮毛颜色明显不同。下列有关说法错误的是(  )
A.不同地区的远东鼩鼱的皮毛颜色差异是自然选择的结果
B.不同地区的远东鼩鼱的皮毛颜色不同,说明适应具有普遍性
C.若该地区的远东鼩鼱的皮毛颜色发生变化,其可能发生了进化
D.若不同地区的远东鼩鼱能进行交配,则说明它们仍属于同一物种
12.某医院通过四年时间对住院患者进行抗生素甲人均使用量的统计,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该抗生素的耐药率变化的研究,结果如图,下列叙述错误的是(  )
A.细菌耐药率的变化与抗生素甲的使用量之间存在着关联
B.抗生素甲的使用量增加促使细菌耐药性突变速率加快
C.抗生素使用量的增加和细菌耐药性的增强属于协同进化
D.经常变换使用不同抗生素可减缓细菌对某一种抗生素耐药率的升高
13.自主神经系统包括交感神经和副交感神经.分布在人体的内脏、血管和腺体等部位,调节着机体的消化、呼吸、分泌、生长和繁殖等多种生理过程。下列有关交感神经和副交感神经的说法,正确的是(  )
A.在反射弧中,交感神经和副交感神经都属于传入神经
B.人能控制排尿是大脑皮层调控交感神经兴奋导致膀胱变大
C.饭后剧烈运动不利于消化吸收,与副交感神经活动增强有关
D.兴奋状态下,交感神经活动增强会导致血管收缩、血压上升
14.“脑卒中”又称“脑中风”,是由脑部某处血管突然破裂或堵塞引发脑损伤的一种急性脑血管疾病。右侧肢体偏瘫的患者常伴有失语症,而左侧肢体偏瘫的患者语言功能大都正常。血浆渗透压升高、呼吸性碱中毒(患者呼吸加深加快导致血液pH高于7.45)和代谢性酸中毒等内环境稳态失调的“脑卒中”患者死亡率明显增高。下列说法错误的是(  )
A.大脑皮层V区受损可引起失语症
B.患者右侧肢体偏瘫并伴有失语症,可能是大脑左半球受损
C.“脑卒中”患者治疗过程中要注意维持内环境稳态
D.血液中氧含量不足可能是引起呼吸性酸中毒的重要原因
15.(2023·浙江)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是(  )。
A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
16. 图是某种单基因遗传病的遗传系谱图(图中深颜色表示患者),据图分析合理的是(  )
A.若控制该病的基因位于常染色体上,Ⅱ3和Ⅱ4生一个男孩患病和生一个患病女孩的概率相同
B.若某生物兴趣小组欲调查该病的遗传方式,则应在广大人群中随机调查
C.若控制该病的基因位于性染色体上,Ⅲ4与正常女性结婚,要避免生女孩
D.若控制该病的基因位于性染色体上,则该病的遗传方式与红绿色盲相同
二、非选择题:(本大题共5小题,共60分,考生根据要求作答。)
17.叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响,实验结果见表1。
表1
项目 甲组 乙组 丙组
处理
库源比 1/2 1/4 1/6
单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0
净光合速率(μmol·m-2·s-1) 9.31 8.99 8.75
果实中含13C光合产物(mg) 21.96 37.38 66.06
单果重(g) 11.81 12.21 19.59
注:①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶,用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率:单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。
回答下列问题:
(1)叶片叶绿素相对含量测定时,可先提取并分离出叶绿素,再对比色素带的相对宽度来反映叶绿素相对含量。其中分离出叶绿素的依据是   。
(2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的   结合而被固定,形成的产物还原为糖需接受光反应合成的   中的化学能。
(3)实验结果表明,库源比降低(比如摘除部分果实),叶片的净光合速率降低,对此最合理的解释是   。农业生产中,果农常通过“疏果”措施提高经济效益,请根据表中数据分析进行“疏果”的依据是   。
(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验,库源处理如图所示,用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用,结果见表2。
果实位置 果实中含13C光合产物(mg) 单果重(g)
第1果 26.91 12.31
第2果 18.00 10.43
第3果 2.14 8.19
根据表2实验结果,从库与源的距离分析,叶片光合产物分配给果实的特点是   。
18.非酒精性脂肪肝(NAFLD)患者的肝细胞内脂肪过度沉积会使肝细胞受损,导致血液中转氨酶水平可由轻至中度增高,辛伐他汀是治疗NAFLD的常用药物,但对肝脏存在一定的副作用。黄芪多糖是中药材黄芪的主要有效成分,具有调节血脂、保护肝细胞等作用。为了深入研究黄芪多糖对NAFLD的作用效果,某研究小组以生理状况相同的健康大鼠40只、黄芪多糖提取液、辛伐他汀溶液、生理盐水等为材料开展了如下实验。
(1)实验步骤:
a.将40只健康大鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组,每组10只,其中甲组饲喂普通饲料,连续饲喂6周;乙、丙、丁组饲喂高脂饲料,连续饲喂6周以获得NAFLD大鼠。
b.甲、乙组大鼠各灌胃生理盐水5mL/d;丙组大鼠灌胃   ,作为对照组;丁组大鼠灌胃   。四组大鼠连续灌胃4周。
c.在7、8、9和10周各测一次血脂浓度(mmol/L)和转氨酶浓度(U/L),统计并分析数据。
(2)实验数据显示,丙、丁两组的血脂浓度明显低于乙组,由此说明   ;乙、丙两组转氨酶浓度差异不大,且都明显高于丁组,由此说明   。
(3)若要将黄芪多糖用于NAFLD的临床治疗,还需进一步探究黄芪多糖对NAFLD治疗效果的最佳用量,实验过程中,需用   分别处理NAFLD大鼠。
(4)研究表明:适度运动疗法能减轻NAFLD患者肝脏病变的程度,请结合该研究结果基础上进一步提出一个相关的研究课题名称:   。
19.某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CpG”的区域,称为“CpG”岛。其中的胞嘧啶在发生甲基化后变成5一甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用与非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。请回答下列问题:
(1)由于图2中过程①的方式是   ,因此,过程②必须经过   酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(2)研究发现,启动子中“CpG”岛的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制   。这种通过基团修饰而调节基因表达的现象被称为   ,其特点包括   (写出2点即可)。
(3)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型应为   。F1个体随机交配,F2表型及比例应为   。结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态,分析F2出现这种比例的原因是   。
20.我国科学家首次通过实验揭示了“恶心-呕吐”的生理机制,绘制出了当胃肠道遭受毒素入侵后,从肠道到大脑的防御反应神经通路(如下图)。研究结果显示,脑干孤束核中有多种神经元,其中只有表达速激肽基因的神经元 (M 神经元)才能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息,最终激活“呕吐中枢”,通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为。
(1)据图可知,食物中的毒素会与肠嗜铬细胞膜上的受体特异性结合,会使肠嗜铬细胞释放大量5-羟色胺(5-HT),5-HT 的释放方式应该是   ,这种物质跨膜运输方式   (填“需要”或“不需要”)消耗能量。迷走神经感觉末梢的特异性受体与 5-HT 结合后,产生兴奋,其膜外电位发生的变化是   。
(2)食源性细菌被机体摄入后,会在肠道内产生毒素,刺激机体的“厌恶中枢”在   产生与“恶心”相关的厌恶性情绪,引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。结合上述信息可知,由变质食物引发呕吐的反射弧中,效应器是   。
(3)临床研究发现,化疗药物会激活癌症患者体内与上述相同的神经通路。科研人员欲根据实验揭示的“恶心-呕吐”的生理机制,研发针对化疗患者的抗恶心药物,请根据上述图文信息,为研究人员提供一个合理的研发思路:   。
21.某昆虫的翅可按长度分为残翅、中翅和长翅,且残翅昆虫不能飞行,翅越长运动能力越强。图1表示某地区该种昆虫的翅长与个体数量的关系,分析并回答下列问题:
(1)如果有两个较小的此种昆虫的种群分别迁入了甲、乙两个岛屿,其中甲岛屿食物匮乏,运动能力强的生物更容易获得食物,乙岛屿经常有大风浪,能飞行的昆虫容易被吹入大海淹死,我们能从这一事实得到的结论是   。
(2)请在图2中画出昆虫在甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量的柱状图。
(3)若干年后,甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇,但它们已不能进行相互交配,说明两种群的   存在很大差异,导致它们之间形成了   ,而产生这种差异的原因有:   (答出两点)。
(4)现有1000只该种昆虫迁入丙岛屿,其中基因型为AA的个体有550只,基因型为Aa的个体有300只,基因型为aa的个体有150只,如果不考虑自然选择作用和突变,昆虫个体间进行自由交配,且每只昆虫的繁殖能力相同,则繁殖3代以后,该种群中A的基因频率为   ,Aa的基因型频率为   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验;细胞衰老的原因探究;渗透作用
【解析】【解答】A、茶多酚主要分布在茶叶细胞液泡的细胞液中,A正确;
B、茶叶中的细胞是已死亡,不具备活性,不会发生渗透作用,沸水泡茶时,卷曲的茶叶变得舒展,是水分通过扩散作用进入茶叶死细胞的结果,B错误;
C、生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜,茶多酚可消除自由基延缓衰老,保护细胞膜,具有养额美容、减缓细胞衰老的药效,C正确;
D、多酚氧化酶的本质是蛋白质,杀青后的多酚氧化酶已经变性,但是肽键未被破坏,仍然能够与双缩脉试剂发生紫色反应,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
2、肽键结构在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物,因此肽键能与双缩脲试剂发生紫色反应。
2.【答案】D
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、大肠杆菌吸收K+需要能量和载体蛋白,属于主动运输,A正确;
B、脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞,如甘油,苯等,这与细胞膜的主要成分含有磷脂相关,B正确;
C、葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,不需要能量,需要转运蛋白,C正确;
D、果脯在腌制时,细胞在高浓度的糖溶液中失水过多死亡,细胞膜失去选择透过性,糖分渗入导致果脯变甜,D错误。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
3.【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶分子有一定的结构,能与特定的底物结合,A错误;
B、酶在低温下活性较低,温度升高,酶活性增强,因此酶应在低温、适宜pH条件下保存,B错误;
C、pH过低会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,青霉素酰化酶最适pH约为6.5,pH为2时,其已变性失活,C错误;
D、酶的作用机理是降低化学反应所需要的化学能,温度由10℃上升到28℃,该酶活性增强,降低化学反应活化能的能力逐渐增加,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶的特性: ①高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的用更显著,催化效率更高。 ②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和:酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和 pH 偏高或偏低,酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
4.【答案】D
【知识点】细胞的凋亡;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、哺乳动物的成熟红细胞无细胞器,进行无氧呼吸,产生乳酸,不产生二氧化碳,A正确;
B、题干说明,网织红细胞细胞核丧失,但含有核基因转录的RNA和细胞器,能够合成其编码的蛋白质,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不同细胞如造血干细胞与幼红细胞中基因的表达存在不同,C正确;
D、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和细胞器,故没有凋亡基因的表达,其凋亡基因的表达是在成熟前进行的,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
2、细胞分化: (1)概念:细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 (2)特点:普遍性、稳定性、不可逆性。 (3)实质:基因的选择性表达。
5.【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、利福平能抑制RNA聚合酶的活性,可抑制②DNA转录的过程;红霉素能与核糖体结合抑制其功能,可抑制③翻译过程,A错误;
B、②过程是转录过程,④过程是RNA复制过程,需要的原料相同,需要的模板、酶不同,②过程的模板是DNA,④过程的模板是RNA,B错误;
C、环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,显著抑制的是①DNA复制过程,④过程RNA的复制不需要解旋,C错误;
D、③表示翻译过程,mRNA和tRNA间有氢键的断裂和形成过程,⑤过程是逆转录过程,DNA和RNA之间有氢键的断裂和生成,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
3、翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
4、逆转录,以RNA为模板合成DNA的过程,需要四种脱氧核糖核苷酸(A、T、G、C)、RNA模板和逆转录酶。
6.【答案】B
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、原癌基因的表达包括转录和翻译,转录是以DNA为模板合成RNA的过程,翻译过程中mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子互补配对,故二者的碱基互补配对方式不完全相同。A错误;
B、根据题干信息,长期熬夜引起的昼夜节律紊乱可以改变肿瘤相关基因的表达,引起细胞癌变,说明熬夜可能会使原癌基因过量表达,进而使患癌症的风险增加,B正确;
C、与正常细胞相比,癌变细胞细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,C错误;
D、在DNA修复过程中,限制酶剪切的是磷酸二酯键,DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
2、翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
3、癌细胞的特征: (1)无限增殖。 (2)形态结构发生改变(各种形态 →球形)。 (3)细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,易在体内扩散和转移。
7.【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、32P标记的是噬菌体的DNA,用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌时,DNA进入细菌的细胞中,离心后随着大肠杆菌到沉淀物中,故放射性存在的主要部位是沉淀,但也有可能有少量噬菌体未侵入到细菌中,导致上清液有少量放射性,A正确;
B 、如果离心前混合时间过长,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,会导致上清液中放射性增加,B错误;
C 、在噬菌体侵染细菌的过程中,噬菌体的DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外,因此本实验用32P标记噬菌体的DNA,来单独研究DNA在遗传中的作用,C正确;
D 、本实验用32P标记噬菌体的DNA侵染细菌后,DNA进行半保留复制,产生的子代噬菌体中也可能会含有32P,即说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性,D正确。
故答案为:B。
【分析】噬菌体侵染大肠杆菌实验:首先在含有放射性同位素35S和的放射性同位素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。用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心。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标记的一组侵染实验,放射性同位素主要分布在沉淀物中。
8.【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;孟德尔遗传实验-分离定律;孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、生物体的绝大多数性状受单个基因控制,但不是简单的一一对应关系,有些性状是由多个基因决定的,A正确;
B、某些植物进行无性生殖,性状传递也不遵循孟德尔遗传规律,B正确;
C、若某些性状是细胞质遗传,则子代性状与母本相同,难以得出3:1和9:3:3:1的数量比,C正确;
D、孟德尔遗传规律利用相同的材料(如豌豆)做的重复实验,结果是一致的,D错误。
故答案为:D。
【分析】孟德尔遗传规律: (1)分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 (2)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。
9.【答案】A
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A 、杂交育种可获得基因型为MmNn的小麦,其原理是基因重组,发生在减数第一次分裂后期,A错误;
B 、单倍体育种可获得基因型为MMnn的小麦,首先将基因型为MMNN与mmnn的小麦进行杂交,得到MmNn的小麦,再取其基因型为Mn的花药进行花药离体培养,最后染色体加倍处理可以得到基因型为MMnn的小麦,育种的原理有基因重组和染色体变异,B正确;
C 、基因突变可以产生新的等位基因,基因突变具有不定向性的特点,所以诱变育种时需要处理大量的材料,经过严格筛选才能得到目标品种,C正确;
D 、多倍体育种获得的基因型为MMmmNNnn的小麦为多倍体,多倍体育种最常用最有效的方法是用秋水仙素或者低温处理基因型为MmNn的幼苗,使其染色体数目加倍多倍体,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、杂交育种: (1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 (2)方法:杂交→自交→选优→自交。 (3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。 (4)优缺点:方法简单,可预见强,但周期长。
2、诱变育种: (1)基本原理:基因突变。 (2)过程:物理法(X射线、紫外线)、或化学法(亚硝酸、硫酸二乙酯)处理萌发的种子或幼苗。 (3)优缺点:可以提高突变频率,在较短的时间内获得更多的优良变异类型,大幅度的改变某些性状。但有利变异个体往往不多,需要处理大量材料。
3、单倍体育种: (1)基本原理:染色体数目变异。 (2)过程:花药离体培养成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍,得到染色体数目正常的纯合子。 (3)优缺点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体,但技术复杂。
4、多倍体育种: (1)方法:低温处理或秋水仙素处理。 (2)处理材料:萌发的种子或幼苗。 (3)原理:分裂的细胞用秋水仙素或低温处理会抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起染色体数目加倍。
10.【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验;探究影响酶活性的因素;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测蛋白质,利用双缩脲试剂,应先加入试剂A液,再加入试剂B液,A正确;
B、观察细胞质流动,需要先用低倍镜找到特定区域的叶肉细胞,再换用高倍镜通过观察叶绿体的运动来间接观察细胞质的流动,B正确;
C、探究温度对酶活性的影响,要分别对淀粉溶液和淀粉酶溶液在设定温度下保温后,再混合均匀后测定,C错误;
D、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂,需要先对根尖解离,然后后清水漂洗,再进行染色,D正确;
故答案为:C
【分析】(1)双缩脲试剂是由A液:0.1g/mL的NaOH溶液,B液时0.01g/mL的CuSO4溶液;使用方法:先加入双缩脲试剂A液,摇匀,再加入少量的双缩脲试剂B液,摇匀。不需要加热。
(2)对黑藻叶脉附近的细胞进行观察,所观察到的细胞质流动的现象最明显。若视野中某细胞中细胞质的流动方向为顺时针,则在装片中该细胞的细胞质的实际流动方向仍为顺时针。
(3)探究温度对酶活性的影响,自变量是温度,因变量是反应速率。该实验不能用H2O2作为材料,因为H2O2受热会加快分解 。一般用淀粉为材料来探究温度对酶活性的影响,且检测时只能用碘液,不能用斐林试剂,因为该试剂需要水浴加热,而该实验需要严格控制温度。
11.【答案】D
【知识点】物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、种群中变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累。不同地区环境不同,对远东韵霸的皮毛颜色选择不同,导致毛色差异,是自然选择的结果,A正确;
B、适应的普遍性指现存的生物对它生存的环境都有一定的适应性,不同地区的远东韵睛都能够产生出多种毛色供不同环境选择,且都能适应环境,体现了适应的普遍性,B正确;
C、种群中变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,远东鼩鼱毛色发生变化的过程就是变异和自然选择不断作用,改变了种群基因频率,即种群发生了进化,C正确;
D、判断两个种群是否属于同一物种的标志是两个种群是否存在生殖隔离,生殖隔离是指发生在不同物种之间,不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代,故不同地区的远东鼩鼱能进行交配,若不能产生可育后代,则这两个种群不是同一物种,D错误。
故答案为:D。
【分析】现代生物进化理论的内容: (1)适应是自然选择的结果。 (2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。 (3)突变和基因重组提供进化的原材料。 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。 (5)隔离是物种形成的必要条件。 (6)生物多样性是协同进化的结果。
12.【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、由图可知,细菌耐药率随着抗生素甲的使用量上升而上升,A正确;
B 、抗生素甲的使用量并不能增加细菌耐药性突变的速率,只是对细菌进行了选择,B错误;
C 、协同进化是指不同物种之间、以及生物与环境之间在相互影响中不断发展进化,在使用抗生素的过程中细菌耐药性不断增强,属于协同进化,C正确;
D、长期使用一种抗生素会增强细菌的耐药性,故改变抗生素的种类可以起到减缓细菌对某种抗生素耐药性的增强,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱导基因突变。如抗生素只将抗药性强的细菌选择出来,使整个种群抗药性增强,而不是使细菌产生抗药性变异。
2、变异是不定向的:自然选择(定向)→种群基因频率改变(定向)→生物进化(定向)。
3、自然选择直接选择的表现型,间接选择的是基因型,实质是引起种群基因频率的改变。
13.【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、在反射弧中,交感神经和副交感神经为支配内脏、血管和腺体的传出神经,A错误;
B、副交感神经兴奋导致膀胱缩小,故人能控制排尿是大脑皮层调控副交感神经兴奋导致膀胱变小,B错误;
C、剧烈运动时交感神经占优势,肠胃蠕动和消化腺的分泌活动减弱,故饭后剧烈运动不利于消化吸收,C错误;
D、当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,心跳加快、皮肤内脏血管收缩、血压上升、支气管扩张,肠胃蠕动和消化腺的分泌活动减弱,D正确。
故答案为:D。
【分析】支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识的支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,心跳加快,支气管扩张,但肠胃蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动占优势,心跳减慢,但肠胃蠕动和消化腺的分泌活动加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
14.【答案】A
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;脑的高级功能;稳态的生理意义
【解析】【解答】A、V区是视觉性语言中枢,大脑皮层V区受损能听、说、写,不能看懂文字,即得失读症,A错误;
B、大脑皮层对躯体运动的支配具有交叉支配的特点,因此患者右侧肢体偏瘫并伴有失语症,可能是大脑左半球受损,B正确;
C、血浆渗透压升高、呼吸性碱中毒(患者呼吸加深加快导致血液pH高于7.45)和代谢性酸中毒等内环境稳态失调的"脑卒中"患者死亡率明显增高,故"脑卒中"患者治疗过程中要注意维持内环境稳态,C正确;
D、血液中氧含量不足,导致人体细胞进行无氧呼吸产生乳酸,可能是引起呼吸性酸中毒的重要原因,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、人脑的语言区——各区受损时,出现的症状:
W区一失写症(能听、说、读,不能写字)
V区一失读症(能听、说、写,不能看懂文字)
H区一感觉性失语症(能说、写、读,不能听懂话)
S区一运动性失语症(能听、读、写,不能讲话)
2、内环境的理化性质:(1)渗透压:渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上是由Na+和Cl-决定的。(2)酸碱度:正常人的血浆pH为7.35-7.45。血浆的pH维持相对稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关。 (3)温度:正常人的体温为37℃左右。
3、无氧呼吸:在细胞质基质中进行。 第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段:丙酮酸+[H]乳酸。
15.【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图可知,根据突触a和突触b的后膜电位变化情况可知,突触a释放兴奋性神经递质,使后膜钠离子通透性增大,突触 b释放抑制性性神经递质,使后膜钾离子或者氯离子通透性增大,A错误;
B、PSP1是由钠离子或者钙离子内流形成的,PSP2是由钾离子外流或者氯离子内流引起的,二者都是由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生,B正确;
C、PSP1是由钠离子或者钙离子内流形成的,PSP2是由钾离子外流或者氯离子内流引起的,C错误;
D、 PSP1幅值由钠离子或者钙离子内流的量决定、PSP2幅值由钾离子外流或者氯离子内流的量决定,与神经递质的量无关,D错误。
故答案为:B。
【分析】兴奋的传导和传递:(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经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(协助扩撒),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,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,与突触后膜上的受体结合引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
16.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;人类遗传病的类型及危害;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、控制该病的基因位于常染色体上,Ⅱ3(aa)和Ⅱ4(Aa)生一个男孩患病概率为1/2,生一个患病女孩的概率为1/2x1/2=1/4,A错误;
B、若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,B错误;
C、若控制该病的基因位于性染色体上,由于Ⅱ3的父亲不患病,则该病不是伴X隐性遗传病,而是伴X显性遗传病,则Ⅲ4为XAY,与正常女性XaXa婚配,后代如果是女孩一定患病,则应该避免生女孩,C正确;
D、若控制该病的基因位于性染色体上,则该病为伴X染色体显性遗传病,红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,二者遗传方式不同,D错误;
故答案为:C。
【分析】1、遗传系谱图判断遗传的方式: (1)父病子全病——伴Y遗传。 (2)判断显隐性:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。 (3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐性。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
2、男孩(或女孩)患病概率与患病男孩(或女孩)概率辨析: (1)若遗传病由常染色体上的基因控制:①男女患病概率均等,因此男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。 ②“患病”和“男孩(或女孩)”是两个独立事件,因此需先计算患病概率,再计算生男孩(或女孩)的概率,即患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。 (2)若遗传病由X染色体上的基因控制:是否患病与性别相关联,“女孩患病概率”是指子代的女孩中患病概率;“患病女孩概率”是所有孩子中患病的女孩概率,计算时患病女孩的概率=患病女孩在后代全部孩子中的概率;女孩患病的概率=子代女孩中患病的概率。
17.【答案】(1)不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越大,在滤纸条上扩散越快,反之越慢。
(2)C5 ;ATP和NADPH
(3)库源比降低(比如摘除部分果实)降低了库的大小,使叶片中光合作用的产物蔗糖和淀粉积累,抑制了光合速率;当库源比降低时,单果重明显增加
(4)离叶片越近的果实分配到的有机物越多,即库与源距离越近,库得到的有机物越多
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)色素能够溶解在层析液中,不同色素溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢,这是分离色素的依据。
(2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的C5结合产生C3,形成的C3接受光反应合成的ATP和NADPH中的化学能,被NADPH还原为糖,合成的糖分子运输到果实等库中。
(3)分析题意可知,与对照组甲相比,实验组乙和丙的净光合速率较低,说明库源比降低(比如摘除部分果实),会使叶片的光合作用强度降低,是因为"源"是代谢源,是指制造或输出光合产物的器官或组织,"库"是指光合产物积累、需求和消耗的器官。据表推测,库源比降低(比如摘除部分果实),降低了库的大小,使叶片中光合作用的产物蔗糖和淀粉积累,抑制了光合速率;根据实验结果可知,当库源比降低时,单果重明显增加,故农业生产中,果农常通过"疏果"措施提高经济效益。
(4)根据表2可知,从库与源的距离分析,叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分配到的有机物越多,即库与源距离越近,库得到的有机物越多。
【分析】光合作用过程: (1)光反应:类囊体膜上光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶I(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,光能提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。 (2)暗反应:在叶绿体基质中,从外界吸收的CO2,在Rubisco的作用下与C5结合形成两个C3分子,在相关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化成糖类。另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列的变化,又形成C5。
18.【答案】(1)辛伐他汀溶液5mL/d;黄芪多糖提取液5mL/d
(2)辛伐他汀和黄芪多糖均能降低血脂浓度;辛伐他汀在降低转氨酶浓度方面效果不明显,而黄芪多糖能明显降低转氨酶浓度,对肝组织可能有一定的保护作用
(3)一系列等浓度梯度的黄芪多糖提取液
(4)适度运动影响非酒精性脂肪肝的机制;运动疗法减缓非酒精性脂肪肝患病程度的大小;减轻NAFLD患者肝脏变性的运动类型(最佳运动强度或运动时间或运动时长)
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性
【解析】【解答】(1)本实验的目的是探究辛伐他汀和黄芪多糖对非酒精性脂肪肝(NAFLD)的防治效果, 非酒精性脂肪肝(NAFLD)患者的肝细胞内脂肪过度沉积,导致血液中转氨酶水平增高,据此可推测实验的自变量是是否使用相应的药物,因变量是血脂浓度和转氨酶浓度的变化。
实验步骤:a.将40只健康大鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组,每组10只,其中甲组(对照组)饲喂普通饲料,连续饲喂6周;乙、丙、丁组饲喂高脂饲料(患病模型),连续饲喂6周以获得NAFLD大鼠。
b.甲(正常组)、乙组(患病对照组)大鼠各灌胃生理盐水5mL/d;丙组大鼠灌胃辛伐他汀溶液5mL/d,作为(条件)对照组;丁组(实验组)大鼠灌胃黄民多糖提取液5mL/d。四组大鼠连续灌胃4周。
c.在7、8、9和10周各测一次血脂浓度(mmol / L)和转氨酶浓度(U/L),统计并分析数据。
(2)实验数据显示,丙、丁两组的血脂浓度明显低于乙组,该实验结果说明辛伐他汀和黄芪多糖均能降低血脂浓度;乙、丙两组转氨酶浓度差异不大,且都明显高于丁组,据此可说明辛伐他汀在降低转氨酶浓度方面效果不明显,而黄芪多糖能明显降低转氨酶浓度,因而说明黄芪多糖对肝组织可能有一定的保护作用.
(3)若要将黄芪多糖用于NAFLD的临床治疗,还需进一步探究黄芪多糖对NAFLD治疗效果的最佳用量,即需要探究用于治疗NAFLD的最佳黄芪多糖的浓度,因此实验过程中,需设置一系列等浓度梯度的黄芪多糖提取液分别处理NAFLD大鼠,而后通过检测相应的数据得出相应的结论,则疗效最好的实验组对应的浓度是黄芪多糖用于治疗的最适浓度。
(4)研究表明:适度运动疗法能减轻NAFLD患者肝脏变性的程度,适度运动包括运动时长的探究、运动类型的探究、治疗机制的探究,因此可进一步研究:适度运动影响非酒精性脂肪肝的机制;运动疗法减缓非酒精性脂肪肝患病程度的大小;减轻NAFLD患者肝脏变性的运动类型(最佳运动强度或运动时间或运动时长)。
【分析】实验设计遵循的四大基本原则 (1)单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 (2)对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其余因素都相同),以便减小实验误差。 (3)平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。 (4)科学性原则:在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。
19.【答案】(1)半保留复制;维持甲基化
(2)基因的表达(转录);表观遗传;可遗传、碱基序列不变、普遍存在于生物界
(3)全部正常;正常:矮小=1:1;卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达,并且含A的精子:含a的精子=1:1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;DNA分子的复制;遗传信息的转录;表观遗传
【解析】【解答】(1)图2中过程①的两条模板链都含有甲基,而复制后都只有一条链含有甲基,说明①过程的方式是半保留复制,所以其产物都是半甲基化的,维持甲基化酶使其全甲基化,因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(2)由于RNA聚合酶与启动子结合,催化基因进行转录,研究发现,启动子中" CpG 岛"的甲基化会影响相关蛋白质(RNA聚合酶)与启动子的结合,不能合成mRNA,抑制基因的转录。这种通过基团修饰而调节基因表达的现象被称为表观遗传,基因表达和表型发生可遗传变化,表观遗传学的三大特点如下:可遗传、普遍存在于生物界、DNA序列不改变。
(3)由于在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,所以纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型应为全部正常。由于卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达,并且含A的精子:含的精子=1:1,所以F1雌雄个体间随机交配,则F2的表现型及其比例应为正常:矮小=1:1,
【分析】1、DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
2、表观遗传:(1)概念:生物基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
20.【答案】(1)胞吐;需要;由正电位变成负电位
(2)大脑皮层;传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌
(3)抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流/抑制M神经元中的速激肽基因的表达
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;反射弧各部分组成及功能;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)当食物中的毒素会与肠嗜铬细胞膜上的受体特异性结合,膜上的钙离子通道打开,使钙离子内流,从而引起突触囊泡的囊泡蛋白分子簇与突触前膜上的膜蛋白分子簇结合,随后突触小泡膜与突触前膜融合,5﹣羟色胺以胞吐的方式释放,该过程需要消耗能量;迷走神经感觉末梢的特异性受体与5-HT结合后,产生兴奋,形成动作电位,膜外电位由正电位变成负电位。
(2)产生与"恶心"相关的厌恶性情绪,这属于感觉,产生部位是大脑皮层,只有表达速激肤基因的神经元(M神经元)才能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肤来传导信息,最终激活'呕吐中枢',通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为,在食用变质食物后引发呕吐的反射弧中,效应器是传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌。
(3)当胃肠道遭受毒素入侵后,分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活,Ca2+大量内流,并释放大量5-羟色胺(5-HT),作用到脑干孤束核,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息,进而引起呕吐行为,据此可知,针对化疗患者的抗恶心药物的作用机制可能是抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流;抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
【分析】1、神经冲动的产生与传导:
2、反射弧的组成:(1)感受器:接受一定刺激后产生兴奋。 (2)传入神经:传导兴奋至神经中枢。 (3)神经中枢:对传入的信息进行分析和综合。 (4)传出神经:传导兴奋至效应器。 (5)效应器:由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,能对刺激作出应答。
21.【答案】(1)基因突变的有害和有利不是绝对的,取决于生物的生存环境
(2)如图所示(残翅、中翅、长翅递增,残翅可为0)
(3)基因库;生殖隔离;A、B两种群发生的可遗传变异不同;A、B两种群存在地理隔离,种群间不能进行基因交流;甲、乙两岛自然选择的作用不同,导致A、B种群中基因频率改变的方向不同(答出任意两点即可)
(4)70%;42%
【知识点】基因突变的特点及意义;现代生物进化理论的主要内容;物种的概念与形成;遗传平衡
【解析】【解答】(1)飞行能力强的昆虫在甲岛容易生存,而在乙岛不容易生存,由此可知基因突变的有害和有利不是绝对的,取决于生物的生存环境。
(2)甲岛屿食物匮乏,运动能力强的生物更容易获得食物,因此在该岛屿生活的昆虫种群中,翅越长的个体越容易存活,因此繁殖数代以后长与个体数量的关系为翅长越长,个体数量越多。
(3)若干年后,甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇,但它们已不能进行相互交配,说明两种群的基因库存在很大差异,导致它们之间形成了生殖隔离。产生这种差异的原因有:A、B两种群发生的可遗传变异不同;A、B两种群存在地理隔离,种群间不能进行基因交流;甲、乙两岛自然选择的作用不同,导致基因频率改变的方向不同等。
(4)最初迁入丙岛屿时,该昆虫种群中A的基因频率为(550x2+300)/2000x100%=70%,a的基因频率为30%,由于该昆虫个体进行自由交配,且繁殖力相同,所以繁殖3代以后A的基因频率不发生改变,仍为70%,Aa的基因型频率为2x70%x30%=42%。
【分析】1、种群是生物进化的基本单位,可遗传的变异为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,因此生物进化的实质是种群基因频率的改变,但种群基因频率的改变不意味着产生新物种,新物种形成的标志是生殖隔离。
2、新物种的形成过程:隔离是新物种形成的必要条件。 (1)地理隔离 :①不同种群出现不同的突变和基因重组;②不同种群间不发生基因交流 。 (2)自然选择:①食物和栖息条件互不相同;②自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。 (3)生殖隔离:基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同物种 。
3、遗传平衡定律:在数量足够多的随机交配的群体中。没有基因突变、没有迁入迁出、没有自然选择的前提下,种群是基因频率逐代不变,则基因型频率将保持平衡:p2表示AA的基因型频率,2pq表示Aa的基因型频率,q2表示aa的基因型频率。其中p是A的基因频率,q是a的基因频率。基因型频率之和应等于1,即p2+2pq+q2=1。
1 / 1广东省佛山市顺德区2023-2024学年高三上学期生物学12月月考试卷
一、选择题:(本大题共16小题,共40分。1~12小题,每小题2分,13~16小题,每小题4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.亚运会期间,外国友人来杭州参加或观看亚运赛事之余,大力抢购西湖龙井。西湖龙井色泽嫩绿光润,滋味鲜爽甘醇。龙井茶中富含茶多酚(生物碱,主要成分为花色素类等),能清除自由基,适量摄入有利于健康。高温杀青破坏多酚氧化酶是龙井保持绿色的关键。下列叙述错误的是(  )
A.龙井茶中富含的茶多酚主要分布在茶叶细胞的细胞液中
B.沸水泡茶时茶叶变得舒展是叶肉细胞渗透吸水的结果
C.龙井茶中茶多酚清除自由基可能起到延缓细胞衰老的效果
D.杀青后的多酚氧化酶仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验;细胞衰老的原因探究;渗透作用
【解析】【解答】A、茶多酚主要分布在茶叶细胞液泡的细胞液中,A正确;
B、茶叶中的细胞是已死亡,不具备活性,不会发生渗透作用,沸水泡茶时,卷曲的茶叶变得舒展,是水分通过扩散作用进入茶叶死细胞的结果,B错误;
C、生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜,茶多酚可消除自由基延缓衰老,保护细胞膜,具有养额美容、减缓细胞衰老的药效,C正确;
D、多酚氧化酶的本质是蛋白质,杀青后的多酚氧化酶已经变性,但是肽键未被破坏,仍然能够与双缩脉试剂发生紫色反应,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
2、肽键结构在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物,因此肽键能与双缩脲试剂发生紫色反应。
2.下列有关物质跨膜运输的叙述,错误的是(  )
A.大肠杆菌吸收K+既消耗能量,又需要借助膜上的载体蛋白,属于主动运输
B.脂溶性物质通过自由扩散进出细胞,这与细胞膜的主要成分相关
C.葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白,但不消耗能量,属于协助扩散
D.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
【答案】D
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、大肠杆菌吸收K+需要能量和载体蛋白,属于主动运输,A正确;
B、脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞,如甘油,苯等,这与细胞膜的主要成分含有磷脂相关,B正确;
C、葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,不需要能量,需要转运蛋白,C正确;
D、果脯在腌制时,细胞在高浓度的糖溶液中失水过多死亡,细胞膜失去选择透过性,糖分渗入导致果脯变甜,D错误。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
3.青霉素酰化酶,又称青霉素氨基水解酶,该酶已大规模应用于工业生产β-内酰胺类抗生素的关键中间体和半合成β-内酰胺类抗生素。某科研小组测定了青霉素酰化酶活性与pH和温度的关系,结果如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.青霉素酰化酶具有一定的结构,其形状与底物的结合无关
B.该酶适于在35℃、pH为6.5的磷酸盐缓冲液体系中保存
C.反应体系的pH由2上升到6.5的过程中该酶活性逐渐增强
D.若温度由10℃上升到28℃,则该酶降低化学反应活化能的能力增强
【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶分子有一定的结构,能与特定的底物结合,A错误;
B、酶在低温下活性较低,温度升高,酶活性增强,因此酶应在低温、适宜pH条件下保存,B错误;
C、pH过低会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,青霉素酰化酶最适pH约为6.5,pH为2时,其已变性失活,C错误;
D、酶的作用机理是降低化学反应所需要的化学能,温度由10℃上升到28℃,该酶活性增强,降低化学反应活化能的能力逐渐增加,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶的特性: ①高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的用更显著,催化效率更高。 ②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和:酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和 pH 偏高或偏低,酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
4.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,下列叙述错误的是(  )
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞血红蛋白基因不能转录,但可以翻译
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.成熟红细胞凋亡基因开始表达导致其主动死亡
【答案】D
【知识点】细胞的凋亡;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、哺乳动物的成熟红细胞无细胞器,进行无氧呼吸,产生乳酸,不产生二氧化碳,A正确;
B、题干说明,网织红细胞细胞核丧失,但含有核基因转录的RNA和细胞器,能够合成其编码的蛋白质,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不同细胞如造血干细胞与幼红细胞中基因的表达存在不同,C正确;
D、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和细胞器,故没有凋亡基因的表达,其凋亡基因的表达是在成熟前进行的,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
2、细胞分化: (1)概念:细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 (2)特点:普遍性、稳定性、不可逆性。 (3)实质:基因的选择性表达。
5.不同抗菌药物抗菌机理有所不同,如环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,利福平能抑制RNA聚合酶的活性,红霉素能与核糖体结合抑制其功能。下图表示细胞中遗传信息传递的规律,下列叙述正确的是(  )
A.利福平和红霉素能通过抑制③⑤过程来抑制新冠病毒繁殖
B.完成图中②④两个过程所需的原料、模板和酶都相同
C.环丙沙星能够显著抑制细菌体内的①④两个生理过程
D.图中③⑤所代表的生理过程中都有氢键的断裂和生成
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、利福平能抑制RNA聚合酶的活性,可抑制②DNA转录的过程;红霉素能与核糖体结合抑制其功能,可抑制③翻译过程,A错误;
B、②过程是转录过程,④过程是RNA复制过程,需要的原料相同,需要的模板、酶不同,②过程的模板是DNA,④过程的模板是RNA,B错误;
C、环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,显著抑制的是①DNA复制过程,④过程RNA的复制不需要解旋,C错误;
D、③表示翻译过程,mRNA和tRNA间有氢键的断裂和形成过程,⑤过程是逆转录过程,DNA和RNA之间有氢键的断裂和生成,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
3、翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
4、逆转录,以RNA为模板合成DNA的过程,需要四种脱氧核糖核苷酸(A、T、G、C)、RNA模板和逆转录酶。
6.研究发现,长期熬夜引起的昼夜节律紊乱可以改变肿瘤相关基因的表达,引起细胞癌变,对人体自身DNA修复也会产生负面影响。下列叙述正确的是(  )
A.原癌基因在表达时,转录和翻译过程中碱基互补配对方式相同
B.熬夜可能会使原癌基因过量表达进而导致患癌症的风险增加
C.与正常细胞相比,癌变细胞细胞膜上的糖蛋白增多,细胞之间的黏着性显著增强
D.在DNA修复过程中,需限制酶剪切错误片段中的氢键,需DNA聚合酶催化DNA片段的修复
【答案】B
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、原癌基因的表达包括转录和翻译,转录是以DNA为模板合成RNA的过程,翻译过程中mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子互补配对,故二者的碱基互补配对方式不完全相同。A错误;
B、根据题干信息,长期熬夜引起的昼夜节律紊乱可以改变肿瘤相关基因的表达,引起细胞癌变,说明熬夜可能会使原癌基因过量表达,进而使患癌症的风险增加,B正确;
C、与正常细胞相比,癌变细胞细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,C错误;
D、在DNA修复过程中,限制酶剪切的是磷酸二酯键,DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
2、翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
3、癌细胞的特征: (1)无限增殖。 (2)形态结构发生改变(各种形态 →球形)。 (3)细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,易在体内扩散和转移。
7.赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合,一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述错误的是(  )
A.32P主要集中在沉淀物中,但上清液中也不排除有少量放射性
B.若离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低
C.本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用
D.本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性
【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、32P标记的是噬菌体的DNA,用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌时,DNA进入细菌的细胞中,离心后随着大肠杆菌到沉淀物中,故放射性存在的主要部位是沉淀,但也有可能有少量噬菌体未侵入到细菌中,导致上清液有少量放射性,A正确;
B 、如果离心前混合时间过长,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,会导致上清液中放射性增加,B错误;
C 、在噬菌体侵染细菌的过程中,噬菌体的DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外,因此本实验用32P标记噬菌体的DNA,来单独研究DNA在遗传中的作用,C正确;
D 、本实验用32P标记噬菌体的DNA侵染细菌后,DNA进行半保留复制,产生的子代噬菌体中也可能会含有32P,即说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性,D正确。
故答案为:B。
【分析】噬菌体侵染大肠杆菌实验:首先在含有放射性同位素35S和的放射性同位素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。用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心。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标记的一组侵染实验,放射性同位素主要分布在沉淀物中。
8.孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律,然而,与他同时代的一些生物学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时,并没有得出3:1和9:3:3:1的经典分离比;孟德尔用山柳菊也未得到与豌豆杂交实验相同的结果。下列分析错误的是(  )
A.不符合经典分离比的性状可能是由多对等位基因控制的
B.不符合经典分离比的植物可能同时进行着无性繁殖
C.不符合经典分离比的性状可能由细胞质基因决定
D.说明孟德尔遗传定律并不能完全经得起重复实验的验证
【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;孟德尔遗传实验-分离定律;孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、生物体的绝大多数性状受单个基因控制,但不是简单的一一对应关系,有些性状是由多个基因决定的,A正确;
B、某些植物进行无性生殖,性状传递也不遵循孟德尔遗传规律,B正确;
C、若某些性状是细胞质遗传,则子代性状与母本相同,难以得出3:1和9:3:3:1的数量比,C正确;
D、孟德尔遗传规律利用相同的材料(如豌豆)做的重复实验,结果是一致的,D错误。
故答案为:D。
【分析】孟德尔遗传规律: (1)分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 (2)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。
9.下列利用基因型为MMNN与mmnn的小麦进行育种的相关叙述,错误的是(  )
A.上述亲本杂交育种得到基因型为MMnn的小麦,其变异发生在减数分裂Ⅱ后期
B.单倍体育种可获得基因型为MMnn的小麦,育种的原理有基因重组和染色体变异
C.人工诱变育种时,需要处理大量的小麦萌发种子,且需要经过严格筛选才能得到目标品种
D.多倍体育种获得的基因型为MMmmNNnn的小麦通常用低温或秋水仙素处理基因型为MmNn的小麦幼苗来获得
【答案】A
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A 、杂交育种可获得基因型为MmNn的小麦,其原理是基因重组,发生在减数第一次分裂后期,A错误;
B 、单倍体育种可获得基因型为MMnn的小麦,首先将基因型为MMNN与mmnn的小麦进行杂交,得到MmNn的小麦,再取其基因型为Mn的花药进行花药离体培养,最后染色体加倍处理可以得到基因型为MMnn的小麦,育种的原理有基因重组和染色体变异,B正确;
C 、基因突变可以产生新的等位基因,基因突变具有不定向性的特点,所以诱变育种时需要处理大量的材料,经过严格筛选才能得到目标品种,C正确;
D 、多倍体育种获得的基因型为MMmmNNnn的小麦为多倍体,多倍体育种最常用最有效的方法是用秋水仙素或者低温处理基因型为MmNn的幼苗,使其染色体数目加倍多倍体,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、杂交育种: (1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 (2)方法:杂交→自交→选优→自交。 (3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。 (4)优缺点:方法简单,可预见强,但周期长。
2、诱变育种: (1)基本原理:基因突变。 (2)过程:物理法(X射线、紫外线)、或化学法(亚硝酸、硫酸二乙酯)处理萌发的种子或幼苗。 (3)优缺点:可以提高突变频率,在较短的时间内获得更多的优良变异类型,大幅度的改变某些性状。但有利变异个体往往不多,需要处理大量材料。
3、单倍体育种: (1)基本原理:染色体数目变异。 (2)过程:花药离体培养成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍,得到染色体数目正常的纯合子。 (3)优缺点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体,但技术复杂。
4、多倍体育种: (1)方法:低温处理或秋水仙素处理。 (2)处理材料:萌发的种子或幼苗。 (3)原理:分裂的细胞用秋水仙素或低温处理会抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起染色体数目加倍。
10.(2022·北京)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是(  )
选项 高中生物学实验内容 操作步骤
A 检测生物组织中的蛋白质 向待测样液中先加双缩脲试剂A液,再加B液
B 观察细胞质流动 先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍镜观察
C 探究温度对酶活性的影响 室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,在设定温度下保温
D 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 将解离后的根尖用清水漂洗后,再用甲紫溶液染色
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验;探究影响酶活性的因素;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测蛋白质,利用双缩脲试剂,应先加入试剂A液,再加入试剂B液,A正确;
B、观察细胞质流动,需要先用低倍镜找到特定区域的叶肉细胞,再换用高倍镜通过观察叶绿体的运动来间接观察细胞质的流动,B正确;
C、探究温度对酶活性的影响,要分别对淀粉溶液和淀粉酶溶液在设定温度下保温后,再混合均匀后测定,C错误;
D、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂,需要先对根尖解离,然后后清水漂洗,再进行染色,D正确;
故答案为:C
【分析】(1)双缩脲试剂是由A液:0.1g/mL的NaOH溶液,B液时0.01g/mL的CuSO4溶液;使用方法:先加入双缩脲试剂A液,摇匀,再加入少量的双缩脲试剂B液,摇匀。不需要加热。
(2)对黑藻叶脉附近的细胞进行观察,所观察到的细胞质流动的现象最明显。若视野中某细胞中细胞质的流动方向为顺时针,则在装片中该细胞的细胞质的实际流动方向仍为顺时针。
(3)探究温度对酶活性的影响,自变量是温度,因变量是反应速率。该实验不能用H2O2作为材料,因为H2O2受热会加快分解 。一般用淀粉为材料来探究温度对酶活性的影响,且检测时只能用碘液,不能用斐林试剂,因为该试剂需要水浴加热,而该实验需要严格控制温度。
11.我国科研人员曾在某地捕获15只鼩鼱,经形态和分子鉴定,证实它们均为远东鼩鼱,此前远东鼩鼱仅发现在我国黑龙江省和内蒙古自治区东部,而本次的研究结果扩展了该物种的分布范围。另外研究发现,在黑龙江和该地分布的远东鼩鼱的皮毛颜色明显不同。下列有关说法错误的是(  )
A.不同地区的远东鼩鼱的皮毛颜色差异是自然选择的结果
B.不同地区的远东鼩鼱的皮毛颜色不同,说明适应具有普遍性
C.若该地区的远东鼩鼱的皮毛颜色发生变化,其可能发生了进化
D.若不同地区的远东鼩鼱能进行交配,则说明它们仍属于同一物种
【答案】D
【知识点】物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、种群中变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累。不同地区环境不同,对远东韵霸的皮毛颜色选择不同,导致毛色差异,是自然选择的结果,A正确;
B、适应的普遍性指现存的生物对它生存的环境都有一定的适应性,不同地区的远东韵睛都能够产生出多种毛色供不同环境选择,且都能适应环境,体现了适应的普遍性,B正确;
C、种群中变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,远东鼩鼱毛色发生变化的过程就是变异和自然选择不断作用,改变了种群基因频率,即种群发生了进化,C正确;
D、判断两个种群是否属于同一物种的标志是两个种群是否存在生殖隔离,生殖隔离是指发生在不同物种之间,不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代,故不同地区的远东鼩鼱能进行交配,若不能产生可育后代,则这两个种群不是同一物种,D错误。
故答案为:D。
【分析】现代生物进化理论的内容: (1)适应是自然选择的结果。 (2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。 (3)突变和基因重组提供进化的原材料。 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。 (5)隔离是物种形成的必要条件。 (6)生物多样性是协同进化的结果。
12.某医院通过四年时间对住院患者进行抗生素甲人均使用量的统计,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该抗生素的耐药率变化的研究,结果如图,下列叙述错误的是(  )
A.细菌耐药率的变化与抗生素甲的使用量之间存在着关联
B.抗生素甲的使用量增加促使细菌耐药性突变速率加快
C.抗生素使用量的增加和细菌耐药性的增强属于协同进化
D.经常变换使用不同抗生素可减缓细菌对某一种抗生素耐药率的升高
【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、由图可知,细菌耐药率随着抗生素甲的使用量上升而上升,A正确;
B 、抗生素甲的使用量并不能增加细菌耐药性突变的速率,只是对细菌进行了选择,B错误;
C 、协同进化是指不同物种之间、以及生物与环境之间在相互影响中不断发展进化,在使用抗生素的过程中细菌耐药性不断增强,属于协同进化,C正确;
D、长期使用一种抗生素会增强细菌的耐药性,故改变抗生素的种类可以起到减缓细菌对某种抗生素耐药性的增强,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱导基因突变。如抗生素只将抗药性强的细菌选择出来,使整个种群抗药性增强,而不是使细菌产生抗药性变异。
2、变异是不定向的:自然选择(定向)→种群基因频率改变(定向)→生物进化(定向)。
3、自然选择直接选择的表现型,间接选择的是基因型,实质是引起种群基因频率的改变。
13.自主神经系统包括交感神经和副交感神经.分布在人体的内脏、血管和腺体等部位,调节着机体的消化、呼吸、分泌、生长和繁殖等多种生理过程。下列有关交感神经和副交感神经的说法,正确的是(  )
A.在反射弧中,交感神经和副交感神经都属于传入神经
B.人能控制排尿是大脑皮层调控交感神经兴奋导致膀胱变大
C.饭后剧烈运动不利于消化吸收,与副交感神经活动增强有关
D.兴奋状态下,交感神经活动增强会导致血管收缩、血压上升
【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、在反射弧中,交感神经和副交感神经为支配内脏、血管和腺体的传出神经,A错误;
B、副交感神经兴奋导致膀胱缩小,故人能控制排尿是大脑皮层调控副交感神经兴奋导致膀胱变小,B错误;
C、剧烈运动时交感神经占优势,肠胃蠕动和消化腺的分泌活动减弱,故饭后剧烈运动不利于消化吸收,C错误;
D、当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,心跳加快、皮肤内脏血管收缩、血压上升、支气管扩张,肠胃蠕动和消化腺的分泌活动减弱,D正确。
故答案为:D。
【分析】支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识的支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,心跳加快,支气管扩张,但肠胃蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动占优势,心跳减慢,但肠胃蠕动和消化腺的分泌活动加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
14.“脑卒中”又称“脑中风”,是由脑部某处血管突然破裂或堵塞引发脑损伤的一种急性脑血管疾病。右侧肢体偏瘫的患者常伴有失语症,而左侧肢体偏瘫的患者语言功能大都正常。血浆渗透压升高、呼吸性碱中毒(患者呼吸加深加快导致血液pH高于7.45)和代谢性酸中毒等内环境稳态失调的“脑卒中”患者死亡率明显增高。下列说法错误的是(  )
A.大脑皮层V区受损可引起失语症
B.患者右侧肢体偏瘫并伴有失语症,可能是大脑左半球受损
C.“脑卒中”患者治疗过程中要注意维持内环境稳态
D.血液中氧含量不足可能是引起呼吸性酸中毒的重要原因
【答案】A
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;脑的高级功能;稳态的生理意义
【解析】【解答】A、V区是视觉性语言中枢,大脑皮层V区受损能听、说、写,不能看懂文字,即得失读症,A错误;
B、大脑皮层对躯体运动的支配具有交叉支配的特点,因此患者右侧肢体偏瘫并伴有失语症,可能是大脑左半球受损,B正确;
C、血浆渗透压升高、呼吸性碱中毒(患者呼吸加深加快导致血液pH高于7.45)和代谢性酸中毒等内环境稳态失调的"脑卒中"患者死亡率明显增高,故"脑卒中"患者治疗过程中要注意维持内环境稳态,C正确;
D、血液中氧含量不足,导致人体细胞进行无氧呼吸产生乳酸,可能是引起呼吸性酸中毒的重要原因,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、人脑的语言区——各区受损时,出现的症状:
W区一失写症(能听、说、读,不能写字)
V区一失读症(能听、说、写,不能看懂文字)
H区一感觉性失语症(能说、写、读,不能听懂话)
S区一运动性失语症(能听、读、写,不能讲话)
2、内环境的理化性质:(1)渗透压:渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上是由Na+和Cl-决定的。(2)酸碱度:正常人的血浆pH为7.35-7.45。血浆的pH维持相对稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关。 (3)温度:正常人的体温为37℃左右。
3、无氧呼吸:在细胞质基质中进行。 第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段:丙酮酸+[H]乳酸。
15.(2023·浙江)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是(  )。
A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图可知,根据突触a和突触b的后膜电位变化情况可知,突触a释放兴奋性神经递质,使后膜钠离子通透性增大,突触 b释放抑制性性神经递质,使后膜钾离子或者氯离子通透性增大,A错误;
B、PSP1是由钠离子或者钙离子内流形成的,PSP2是由钾离子外流或者氯离子内流引起的,二者都是由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生,B正确;
C、PSP1是由钠离子或者钙离子内流形成的,PSP2是由钾离子外流或者氯离子内流引起的,C错误;
D、 PSP1幅值由钠离子或者钙离子内流的量决定、PSP2幅值由钾离子外流或者氯离子内流的量决定,与神经递质的量无关,D错误。
故答案为:B。
【分析】兴奋的传导和传递:(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经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(协助扩撒),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,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,与突触后膜上的受体结合引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
16. 图是某种单基因遗传病的遗传系谱图(图中深颜色表示患者),据图分析合理的是(  )
A.若控制该病的基因位于常染色体上,Ⅱ3和Ⅱ4生一个男孩患病和生一个患病女孩的概率相同
B.若某生物兴趣小组欲调查该病的遗传方式,则应在广大人群中随机调查
C.若控制该病的基因位于性染色体上,Ⅲ4与正常女性结婚,要避免生女孩
D.若控制该病的基因位于性染色体上,则该病的遗传方式与红绿色盲相同
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;人类遗传病的类型及危害;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、控制该病的基因位于常染色体上,Ⅱ3(aa)和Ⅱ4(Aa)生一个男孩患病概率为1/2,生一个患病女孩的概率为1/2x1/2=1/4,A错误;
B、若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,B错误;
C、若控制该病的基因位于性染色体上,由于Ⅱ3的父亲不患病,则该病不是伴X隐性遗传病,而是伴X显性遗传病,则Ⅲ4为XAY,与正常女性XaXa婚配,后代如果是女孩一定患病,则应该避免生女孩,C正确;
D、若控制该病的基因位于性染色体上,则该病为伴X染色体显性遗传病,红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,二者遗传方式不同,D错误;
故答案为:C。
【分析】1、遗传系谱图判断遗传的方式: (1)父病子全病——伴Y遗传。 (2)判断显隐性:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。 (3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐性。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
2、男孩(或女孩)患病概率与患病男孩(或女孩)概率辨析: (1)若遗传病由常染色体上的基因控制:①男女患病概率均等,因此男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。 ②“患病”和“男孩(或女孩)”是两个独立事件,因此需先计算患病概率,再计算生男孩(或女孩)的概率,即患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。 (2)若遗传病由X染色体上的基因控制:是否患病与性别相关联,“女孩患病概率”是指子代的女孩中患病概率;“患病女孩概率”是所有孩子中患病的女孩概率,计算时患病女孩的概率=患病女孩在后代全部孩子中的概率;女孩患病的概率=子代女孩中患病的概率。
二、非选择题:(本大题共5小题,共60分,考生根据要求作答。)
17.叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响,实验结果见表1。
表1
项目 甲组 乙组 丙组
处理
库源比 1/2 1/4 1/6
单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0
净光合速率(μmol·m-2·s-1) 9.31 8.99 8.75
果实中含13C光合产物(mg) 21.96 37.38 66.06
单果重(g) 11.81 12.21 19.59
注:①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶,用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率:单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。
回答下列问题:
(1)叶片叶绿素相对含量测定时,可先提取并分离出叶绿素,再对比色素带的相对宽度来反映叶绿素相对含量。其中分离出叶绿素的依据是   。
(2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的   结合而被固定,形成的产物还原为糖需接受光反应合成的   中的化学能。
(3)实验结果表明,库源比降低(比如摘除部分果实),叶片的净光合速率降低,对此最合理的解释是   。农业生产中,果农常通过“疏果”措施提高经济效益,请根据表中数据分析进行“疏果”的依据是   。
(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验,库源处理如图所示,用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用,结果见表2。
果实位置 果实中含13C光合产物(mg) 单果重(g)
第1果 26.91 12.31
第2果 18.00 10.43
第3果 2.14 8.19
根据表2实验结果,从库与源的距离分析,叶片光合产物分配给果实的特点是   。
【答案】(1)不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越大,在滤纸条上扩散越快,反之越慢。
(2)C5 ;ATP和NADPH
(3)库源比降低(比如摘除部分果实)降低了库的大小,使叶片中光合作用的产物蔗糖和淀粉积累,抑制了光合速率;当库源比降低时,单果重明显增加
(4)离叶片越近的果实分配到的有机物越多,即库与源距离越近,库得到的有机物越多
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)色素能够溶解在层析液中,不同色素溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢,这是分离色素的依据。
(2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的C5结合产生C3,形成的C3接受光反应合成的ATP和NADPH中的化学能,被NADPH还原为糖,合成的糖分子运输到果实等库中。
(3)分析题意可知,与对照组甲相比,实验组乙和丙的净光合速率较低,说明库源比降低(比如摘除部分果实),会使叶片的光合作用强度降低,是因为"源"是代谢源,是指制造或输出光合产物的器官或组织,"库"是指光合产物积累、需求和消耗的器官。据表推测,库源比降低(比如摘除部分果实),降低了库的大小,使叶片中光合作用的产物蔗糖和淀粉积累,抑制了光合速率;根据实验结果可知,当库源比降低时,单果重明显增加,故农业生产中,果农常通过"疏果"措施提高经济效益。
(4)根据表2可知,从库与源的距离分析,叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分配到的有机物越多,即库与源距离越近,库得到的有机物越多。
【分析】光合作用过程: (1)光反应:类囊体膜上光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶I(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,光能提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。 (2)暗反应:在叶绿体基质中,从外界吸收的CO2,在Rubisco的作用下与C5结合形成两个C3分子,在相关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化成糖类。另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列的变化,又形成C5。
18.非酒精性脂肪肝(NAFLD)患者的肝细胞内脂肪过度沉积会使肝细胞受损,导致血液中转氨酶水平可由轻至中度增高,辛伐他汀是治疗NAFLD的常用药物,但对肝脏存在一定的副作用。黄芪多糖是中药材黄芪的主要有效成分,具有调节血脂、保护肝细胞等作用。为了深入研究黄芪多糖对NAFLD的作用效果,某研究小组以生理状况相同的健康大鼠40只、黄芪多糖提取液、辛伐他汀溶液、生理盐水等为材料开展了如下实验。
(1)实验步骤:
a.将40只健康大鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组,每组10只,其中甲组饲喂普通饲料,连续饲喂6周;乙、丙、丁组饲喂高脂饲料,连续饲喂6周以获得NAFLD大鼠。
b.甲、乙组大鼠各灌胃生理盐水5mL/d;丙组大鼠灌胃   ,作为对照组;丁组大鼠灌胃   。四组大鼠连续灌胃4周。
c.在7、8、9和10周各测一次血脂浓度(mmol/L)和转氨酶浓度(U/L),统计并分析数据。
(2)实验数据显示,丙、丁两组的血脂浓度明显低于乙组,由此说明   ;乙、丙两组转氨酶浓度差异不大,且都明显高于丁组,由此说明   。
(3)若要将黄芪多糖用于NAFLD的临床治疗,还需进一步探究黄芪多糖对NAFLD治疗效果的最佳用量,实验过程中,需用   分别处理NAFLD大鼠。
(4)研究表明:适度运动疗法能减轻NAFLD患者肝脏病变的程度,请结合该研究结果基础上进一步提出一个相关的研究课题名称:   。
【答案】(1)辛伐他汀溶液5mL/d;黄芪多糖提取液5mL/d
(2)辛伐他汀和黄芪多糖均能降低血脂浓度;辛伐他汀在降低转氨酶浓度方面效果不明显,而黄芪多糖能明显降低转氨酶浓度,对肝组织可能有一定的保护作用
(3)一系列等浓度梯度的黄芪多糖提取液
(4)适度运动影响非酒精性脂肪肝的机制;运动疗法减缓非酒精性脂肪肝患病程度的大小;减轻NAFLD患者肝脏变性的运动类型(最佳运动强度或运动时间或运动时长)
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性
【解析】【解答】(1)本实验的目的是探究辛伐他汀和黄芪多糖对非酒精性脂肪肝(NAFLD)的防治效果, 非酒精性脂肪肝(NAFLD)患者的肝细胞内脂肪过度沉积,导致血液中转氨酶水平增高,据此可推测实验的自变量是是否使用相应的药物,因变量是血脂浓度和转氨酶浓度的变化。
实验步骤:a.将40只健康大鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组,每组10只,其中甲组(对照组)饲喂普通饲料,连续饲喂6周;乙、丙、丁组饲喂高脂饲料(患病模型),连续饲喂6周以获得NAFLD大鼠。
b.甲(正常组)、乙组(患病对照组)大鼠各灌胃生理盐水5mL/d;丙组大鼠灌胃辛伐他汀溶液5mL/d,作为(条件)对照组;丁组(实验组)大鼠灌胃黄民多糖提取液5mL/d。四组大鼠连续灌胃4周。
c.在7、8、9和10周各测一次血脂浓度(mmol / L)和转氨酶浓度(U/L),统计并分析数据。
(2)实验数据显示,丙、丁两组的血脂浓度明显低于乙组,该实验结果说明辛伐他汀和黄芪多糖均能降低血脂浓度;乙、丙两组转氨酶浓度差异不大,且都明显高于丁组,据此可说明辛伐他汀在降低转氨酶浓度方面效果不明显,而黄芪多糖能明显降低转氨酶浓度,因而说明黄芪多糖对肝组织可能有一定的保护作用.
(3)若要将黄芪多糖用于NAFLD的临床治疗,还需进一步探究黄芪多糖对NAFLD治疗效果的最佳用量,即需要探究用于治疗NAFLD的最佳黄芪多糖的浓度,因此实验过程中,需设置一系列等浓度梯度的黄芪多糖提取液分别处理NAFLD大鼠,而后通过检测相应的数据得出相应的结论,则疗效最好的实验组对应的浓度是黄芪多糖用于治疗的最适浓度。
(4)研究表明:适度运动疗法能减轻NAFLD患者肝脏变性的程度,适度运动包括运动时长的探究、运动类型的探究、治疗机制的探究,因此可进一步研究:适度运动影响非酒精性脂肪肝的机制;运动疗法减缓非酒精性脂肪肝患病程度的大小;减轻NAFLD患者肝脏变性的运动类型(最佳运动强度或运动时间或运动时长)。
【分析】实验设计遵循的四大基本原则 (1)单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 (2)对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其余因素都相同),以便减小实验误差。 (3)平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。 (4)科学性原则:在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。
19.某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CpG”的区域,称为“CpG”岛。其中的胞嘧啶在发生甲基化后变成5一甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用与非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。请回答下列问题:
(1)由于图2中过程①的方式是   ,因此,过程②必须经过   酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(2)研究发现,启动子中“CpG”岛的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制   。这种通过基团修饰而调节基因表达的现象被称为   ,其特点包括   (写出2点即可)。
(3)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型应为   。F1个体随机交配,F2表型及比例应为   。结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态,分析F2出现这种比例的原因是   。
【答案】(1)半保留复制;维持甲基化
(2)基因的表达(转录);表观遗传;可遗传、碱基序列不变、普遍存在于生物界
(3)全部正常;正常:矮小=1:1;卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达,并且含A的精子:含a的精子=1:1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;DNA分子的复制;遗传信息的转录;表观遗传
【解析】【解答】(1)图2中过程①的两条模板链都含有甲基,而复制后都只有一条链含有甲基,说明①过程的方式是半保留复制,所以其产物都是半甲基化的,维持甲基化酶使其全甲基化,因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(2)由于RNA聚合酶与启动子结合,催化基因进行转录,研究发现,启动子中" CpG 岛"的甲基化会影响相关蛋白质(RNA聚合酶)与启动子的结合,不能合成mRNA,抑制基因的转录。这种通过基团修饰而调节基因表达的现象被称为表观遗传,基因表达和表型发生可遗传变化,表观遗传学的三大特点如下:可遗传、普遍存在于生物界、DNA序列不改变。
(3)由于在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,所以纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型应为全部正常。由于卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达,并且含A的精子:含的精子=1:1,所以F1雌雄个体间随机交配,则F2的表现型及其比例应为正常:矮小=1:1,
【分析】1、DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
2、表观遗传:(1)概念:生物基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
20.我国科学家首次通过实验揭示了“恶心-呕吐”的生理机制,绘制出了当胃肠道遭受毒素入侵后,从肠道到大脑的防御反应神经通路(如下图)。研究结果显示,脑干孤束核中有多种神经元,其中只有表达速激肽基因的神经元 (M 神经元)才能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息,最终激活“呕吐中枢”,通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为。
(1)据图可知,食物中的毒素会与肠嗜铬细胞膜上的受体特异性结合,会使肠嗜铬细胞释放大量5-羟色胺(5-HT),5-HT 的释放方式应该是   ,这种物质跨膜运输方式   (填“需要”或“不需要”)消耗能量。迷走神经感觉末梢的特异性受体与 5-HT 结合后,产生兴奋,其膜外电位发生的变化是   。
(2)食源性细菌被机体摄入后,会在肠道内产生毒素,刺激机体的“厌恶中枢”在   产生与“恶心”相关的厌恶性情绪,引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。结合上述信息可知,由变质食物引发呕吐的反射弧中,效应器是   。
(3)临床研究发现,化疗药物会激活癌症患者体内与上述相同的神经通路。科研人员欲根据实验揭示的“恶心-呕吐”的生理机制,研发针对化疗患者的抗恶心药物,请根据上述图文信息,为研究人员提供一个合理的研发思路:   。
【答案】(1)胞吐;需要;由正电位变成负电位
(2)大脑皮层;传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌
(3)抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流/抑制M神经元中的速激肽基因的表达
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;反射弧各部分组成及功能;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)当食物中的毒素会与肠嗜铬细胞膜上的受体特异性结合,膜上的钙离子通道打开,使钙离子内流,从而引起突触囊泡的囊泡蛋白分子簇与突触前膜上的膜蛋白分子簇结合,随后突触小泡膜与突触前膜融合,5﹣羟色胺以胞吐的方式释放,该过程需要消耗能量;迷走神经感觉末梢的特异性受体与5-HT结合后,产生兴奋,形成动作电位,膜外电位由正电位变成负电位。
(2)产生与"恶心"相关的厌恶性情绪,这属于感觉,产生部位是大脑皮层,只有表达速激肤基因的神经元(M神经元)才能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肤来传导信息,最终激活'呕吐中枢',通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为,在食用变质食物后引发呕吐的反射弧中,效应器是传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌。
(3)当胃肠道遭受毒素入侵后,分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活,Ca2+大量内流,并释放大量5-羟色胺(5-HT),作用到脑干孤束核,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息,进而引起呕吐行为,据此可知,针对化疗患者的抗恶心药物的作用机制可能是抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流;抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
【分析】1、神经冲动的产生与传导:
2、反射弧的组成:(1)感受器:接受一定刺激后产生兴奋。 (2)传入神经:传导兴奋至神经中枢。 (3)神经中枢:对传入的信息进行分析和综合。 (4)传出神经:传导兴奋至效应器。 (5)效应器:由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,能对刺激作出应答。
21.某昆虫的翅可按长度分为残翅、中翅和长翅,且残翅昆虫不能飞行,翅越长运动能力越强。图1表示某地区该种昆虫的翅长与个体数量的关系,分析并回答下列问题:
(1)如果有两个较小的此种昆虫的种群分别迁入了甲、乙两个岛屿,其中甲岛屿食物匮乏,运动能力强的生物更容易获得食物,乙岛屿经常有大风浪,能飞行的昆虫容易被吹入大海淹死,我们能从这一事实得到的结论是   。
(2)请在图2中画出昆虫在甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量的柱状图。
(3)若干年后,甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇,但它们已不能进行相互交配,说明两种群的   存在很大差异,导致它们之间形成了   ,而产生这种差异的原因有:   (答出两点)。
(4)现有1000只该种昆虫迁入丙岛屿,其中基因型为AA的个体有550只,基因型为Aa的个体有300只,基因型为aa的个体有150只,如果不考虑自然选择作用和突变,昆虫个体间进行自由交配,且每只昆虫的繁殖能力相同,则繁殖3代以后,该种群中A的基因频率为   ,Aa的基因型频率为   。
【答案】(1)基因突变的有害和有利不是绝对的,取决于生物的生存环境
(2)如图所示(残翅、中翅、长翅递增,残翅可为0)
(3)基因库;生殖隔离;A、B两种群发生的可遗传变异不同;A、B两种群存在地理隔离,种群间不能进行基因交流;甲、乙两岛自然选择的作用不同,导致A、B种群中基因频率改变的方向不同(答出任意两点即可)
(4)70%;42%
【知识点】基因突变的特点及意义;现代生物进化理论的主要内容;物种的概念与形成;遗传平衡
【解析】【解答】(1)飞行能力强的昆虫在甲岛容易生存,而在乙岛不容易生存,由此可知基因突变的有害和有利不是绝对的,取决于生物的生存环境。
(2)甲岛屿食物匮乏,运动能力强的生物更容易获得食物,因此在该岛屿生活的昆虫种群中,翅越长的个体越容易存活,因此繁殖数代以后长与个体数量的关系为翅长越长,个体数量越多。
(3)若干年后,甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇,但它们已不能进行相互交配,说明两种群的基因库存在很大差异,导致它们之间形成了生殖隔离。产生这种差异的原因有:A、B两种群发生的可遗传变异不同;A、B两种群存在地理隔离,种群间不能进行基因交流;甲、乙两岛自然选择的作用不同,导致基因频率改变的方向不同等。
(4)最初迁入丙岛屿时,该昆虫种群中A的基因频率为(550x2+300)/2000x100%=70%,a的基因频率为30%,由于该昆虫个体进行自由交配,且繁殖力相同,所以繁殖3代以后A的基因频率不发生改变,仍为70%,Aa的基因型频率为2x70%x30%=42%。
【分析】1、种群是生物进化的基本单位,可遗传的变异为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,因此生物进化的实质是种群基因频率的改变,但种群基因频率的改变不意味着产生新物种,新物种形成的标志是生殖隔离。
2、新物种的形成过程:隔离是新物种形成的必要条件。 (1)地理隔离 :①不同种群出现不同的突变和基因重组;②不同种群间不发生基因交流 。 (2)自然选择:①食物和栖息条件互不相同;②自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。 (3)生殖隔离:基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同物种 。
3、遗传平衡定律:在数量足够多的随机交配的群体中。没有基因突变、没有迁入迁出、没有自然选择的前提下,种群是基因频率逐代不变,则基因型频率将保持平衡:p2表示AA的基因型频率,2pq表示Aa的基因型频率,q2表示aa的基因型频率。其中p是A的基因频率,q是a的基因频率。基因型频率之和应等于1,即p2+2pq+q2=1。
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