河南省信阳市浉河区信阳高级中学2023-2024学年高二下学期5月测试(一)生物学试题(含解析)

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名称 河南省信阳市浉河区信阳高级中学2023-2024学年高二下学期5月测试(一)生物学试题(含解析)
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文件大小 2.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-05-17 20:45:53

文档简介

河南省信阳高级中学2023-2024学年高二下期05月测试(一)
生物答案
1.D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段的底物是丙酮酸,不是葡萄糖,A错误;
B、图示反应消耗氧气,该场所为线粒体内膜,B错误;
C、ADP和DNP加入后,曲线下降的斜率不同,所以,促进效率不同,C错误;
D、图示中显示加入DCCD后,氧气浓度不再下降,则推测DCCD作用为抑制ATP合成,D正确。
故选D。
2.B
【分析】由题干信息可知,神经细胞(信号细胞)上的DSL与邻近上皮细胞表面受体Notch结合后,导致Notch的S2位点被切割。然后Notch受体被内吞形成内体,从而激活γ一分泌酶并在S3位点被切割,产生有活性的NICD调控基因表达,抑制邻近上皮细胞(靶细胞)发育成神经细胞。
【详解】A、信号细胞内带有DSL的内体由囊泡包裹,可能来源于高尔基体,也可能来源于信号细胞的胞吞,A正确;
B、由题意可知,Y-分泌酶基因缺陷的果蝇,因无法合成Y-分泌酶,解除了对上皮细胞(靶细胞)分化形成神经细胞的抑制,最终使得神经细胞过多而引起神经系统发育异常,B错误;
C、由题干“当信号细胞膜上的DSL与靶细胞膜上的受体Notch结合后”可知,该机制中细胞间的信息交流是通过细胞间的直接接触,而突触结构中细胞间的信息交流是通过神经细胞(突触前膜)分泌神经递质作用于靶细胞(突触后膜),C正确;
D、胞吞和胞吐的过程中,大分子物质需要先与细胞膜上蛋白质分子结合,通过细胞膜的流动性实现物质进或出细胞D正确。
故选B。
3.B
【分析】观察题图,观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①(两条染色体联会)→②(两条染色体排列在赤道板两侧)→③(两条染色体分离),因此判断该细胞正在进行减数分裂,这两条染色体为同源染色体。
【详解】A、图示细胞的细胞质不均等分裂,这通常发生在减数分裂I的初级卵母细胞中,因此该图可表示初级卵母细胞的减数分裂I过程,A正确;
B、①过程两条染色体正在进行配对,处于减数第一次分裂的前期,在①过程之后,细胞进入减数第一次分裂的后期,此时细胞中染色体数目与体细胞相同,核DNA数目由于间期复制,是体细胞的2倍,B错误;
C、②过程中细胞中各对同源染色体的着丝粒分别排列在赤道板的两侧,处于减数第一次分裂的中期,C正确;
D、③过程表示同源染色体分离,这是减数第一次分裂后期的特征,该过程体现了孟德尔分离定律的实质,即等位基因随着同源染色体的分离而分离,D正确。
故选B。
4.C
【分析】细菌的DNA是裸露的,无染色体,DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制等。细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止所需时间。
【详解】A、从题中信息可知,细菌快生长时,每轮 DNA复制准备时间、DNA复制时间、细胞分裂时间均不变,每次分裂开始时上一轮的DNA复制完成了5/8,且立即开始新一轮的DNA复制准备,说明细菌快生长周期比慢生长周期缩短了40min乘以(1-5/8) =15min,即细胞周期为70-15=55min,A错误;
B、细菌快生长时,每次分裂开始时上一轮的 DNA复制完成了5/8,且立即开始新一轮的DNA 复制准备,说明细菌快生长时细胞分裂20min时间内有15minDNA进行复制,B错误;
C、由于在上一轮DNA复制的后15min内又进行下一轮DNA复制准备10min,故有15-10=5min为两轮DNA复制重叠的时间,C正确;
D、拟核DNA单一复制起点双向复制时,两处正在发生解螺旋,新一轮DNA复制与前一轮重叠,在前一轮形成的两个DNA分子的复制起点进行复制,再形成两个复制叉,4个解螺旋的部位,因此细菌快生长时,拟核DNA上最多有6处正在发生解螺旋,D错误。
故选C。
5.D
【分析】分析题图,图中的I1和I2正常,而生有患病的女儿II3,说明该遗传病是常染色体隐性遗传病。
【详解】A、Ⅰ1 和Ⅰ2 均正常,生出患病女儿,说明该病为常染色体隐性遗传,A 错误;
B、PiM、PiZ和 PiS 基因控制合成的 AAT 含量分别是 PiM>PiS>PiZ,Ⅰ4 的基因型为 PiSPiS、Ⅱ3 的基因型为 PiZPiZ、Ⅲ2 的基因型为 PiZPiS,因不清楚 PiZPiS 的显隐性关系,所以不能判断Ⅲ2 与Ⅱ3 以 及Ⅰ4 与Ⅲ2的 AAT 含量,B 错误;
C、即使基因型相同的个体,血清的 AAT 浓度也会存在个 体差异(AAT 基因的变异类型有多种,根据 AAT 浓度无法确定相关的基因型),所以检 测Ⅱ5 血清的 AAT 浓度不能确定其基因型,C 错误;
D、Ⅲ3 的基因型为 PiMPiZ,与基因型相同的人婚配,所生的正常孩子基因型包括 1/3PiMPiM、2/3PiMPiZ,含有 PiZ基因的概率是 2/3, D 正确。
故选D。
6.D
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代;同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、由题干信息可知,果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。截刚毛♀和正常刚毛♂杂交,截刚毛♀:截刚毛♂(tt引起的XX个体成为不育雄性个体):正常刚毛♂=3:1:4,即不考虑tt影响的情况下,雌性全截毛、雄性全正常刚毛,则B和b基因位于X和Y的同源区段,且亲本基因型为XbXb、XbYB,截毛♀:截毛♂=3:1,说明子代中,T_:tt=3:1,则亲代相关基因型组合为Tt、Tt。综上所述,亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB,A错误;
B、亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB,F1中雄性个体的基因型有4种,分别为ttXbXb(不育)、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB,可育雄性个体的比例为1:2:1;F1中雌性个体的基因型有2种,即TTXbXb:TtXbXb=1:2,B错误;
CD、F1中雄性个体的精子类型及比例为TXb:tXb:TYB:tYB=1:1:1:1,F1中雌性个体的卵细胞的基因型及比例为TXb:tXb=2:1,若自由交配产生F2,其中雌性个体的基因型及比例为TTXbXb:TtXbXb=2:3,纯合子的比例为2/5,截刚毛雄性个体(ttXbXb)所占比例为1/4×1/3=1/12,C错误,D正确。
故选BC。
7.D
【分析】1、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。
2、现代生物进化理论认为:种群是生物进化的单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变,生物进化的方向是由自然选择决定的,隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是物种形成的标志。
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、没有迁入和迁出、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的基因型的频率,2pq表示Aa基因型的频率q2表示aa基因型的频率。其中p是A基因的频率;q是a基因的频率。基因型频率之和应等于1,即p2+ 2pq + q2 = 1。
【详解】A、基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和,所以大熊猫种群中全部B和b的总和不能构成大熊猫种群的基因库,A正确;
B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,B正确;
C、若该对等位基因位于常染色体上,该种群中B的基因频率为40%,b的基因频率为60%,则种群中BB基因型频率等于B基因频率的平方为16%,Bb基因型频率=2×B基因频率×b基因频率=48%,显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为1/2×48%/(16%+48%)=37.5%,C正确;
D、若该对等位基因只位于X染色体上,则雄性群体中XbY的基因型频率=b的基因频率=60%,该种群中XbY的基因型频率为30%,D错误。
故选D。
8.D
【分析】光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。研究发现,植物具有能接受光信号的分子,光敏色素是其中的一种,除了光敏色素外,植物体还存在感受蓝光的受体。
【详解】A、南瓜苗内感受暗前远红光信号的光敏色素,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,A正确;
B、同样只添加水,添加暗前远红光组下胚轴长度长于不添加暗前远红光组;同样不添加暗前远红光,外源增施BR组下胚轴长度长于只添加水组,说明暗前远红光和BR单独处理都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长, B正确;
C、由图可知,较不添加暗前远红光处理,只添加水、BR、BRZ+BR组在添加暗红光处理组下胚轴长度明显增加,说明暗前远红光处理可能会促进南瓜苗BR的合成,C正确 ;
D、由图可知,均施加油菜素内酯抑制剂BRZ,添加暗前远红光和不添加暗前远红光下胚轴长度一致,说明暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关,BR缺失突变体体内缺乏BR,即使用暗前远红光处理也不会恢复下胚轴伸长生长,D错误。
故选D。
9.D
【分析】1、细菌的细胞壁组成成分是肽聚糖,支原体没有细胞壁。抗生素可以抑制细菌的增殖,但抗生素使用过多会导致细菌抗药性增强。
2、人体有三道防线来抵御病原体的攻击。皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线。这两道防线人人生来就有,不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用,因此叫作非特异性免疫。第三道防线是机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
【详解】A、细菌的耐药性突变不是青霉素诱导的,青霉素能杀死无耐药性突变的细菌,有耐药性的细菌无法被杀死而将耐药性遗传给后代,导致具有耐药性的细菌越来越多,A错误;
B、青霉素是抑制细菌细胞壁的形成,支原体没有细胞壁,青霉素不能用于治疗支原体肺炎;青霉素有引发患者发生过敏反应的风险,B错误;
C、注入体液中的青霉素能消灭患者体内的多种病原体,该过程不属于非特异性免疫,也不属于特异性免疫,C错误;
D、细菌利用黏肽合成细胞壁的反应需要黏肽转肽酶的催化,青霉素的结构和黏肽的末端结构类似,能与黏肽转肽酶的活性中心稳定结合,所以青霉素能与黏肽竞争酶活性位点,抑制细菌细胞壁的合成,造成其细胞壁的缺损,D正确。
故选D。
10.D
【分析】题图分析:据图1可知,图示为太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系。其中蓝藻等浮游藻类为生产者,处于第一营养级,为整个太湖的生物提供有机物。图2为太湖蓝藻水华的发生规律,据图可知,太湖中蓝藻大量生长集中在4-9月。
【详解】A、据图1可知,食浮游生物鱼类可以直接捕食蓝藻等浮游藻类,为第二营养级;食浮游生物鱼类也会以浮游动物为食,为第三营养级,故食浮游生物鱼类占第二、三营养级,A正确;
B、据图2所示,蓝藻在12-2月时下沉在底泥中,如果在此时清除底泥,可有效控制蓝藻数量;蓝藻在3-4月会上浮至上覆水,如果此时在上覆水位置打捞蓝藻,也可以减少蓝藻的数量,经过以上的措施处理,至其大量繁殖的4-9月时,蓝藻的数量就可以控制在较少的范围,B正确;
C、据题意可知,食浮游生物鱼类的食物由60%浮游动物、40%浮游藻类组成,则其从浮游动物和藻类两条途径获得的能量比为3:2,至少需要的能量应按照传递效率20%计算,则所获得的浮游藻类至少需要:3/5×100÷20%÷20%+2/5×100÷20%=1700kJ的浮游藻类,C错误;
D、光照给藻类繁殖提供能量,影响其繁殖;温度为藻类光合作用和呼吸作用提供条件,影响其繁殖;由图2可知,当藻类下沉在底泥中时,处于休眠状态,上浮至上覆水才复苏,因此土壤条件不是影响太湖藻类数量变化的非生物因素,D正确。
故选D。
11.C
【分析】生态位是生态学中的一个重要概念,指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。对于某一生物种群来说,其只能生活在一定环境条件范围内,并利用特定的资源,甚至只能在特殊时间里在该环境出现,这些因子的交叉情况描述了生态位。生态位主要是指在自然生态系统中的一个种群在时间、空间的位置及其与相关种群之间的功能关系。时间生态位指不同物种对资源的利用在时间上的分化,宽度值越大,说明该物种对资源的利用时间越长。
【详解】A、研究动物生态位时,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,A正确;
B、根据表格可知,白蜡虫花翅跳小蜂与中华花翅跳小蜂时间生态位重叠指数为0.9884,数值最大,因此看出二者活动时间的相似度最高,B正确;
C、白蜡虫花翅跳小蜂是白蜡虫的天敌之一,根据表格可知,二者空间生态位重叠指数为0.9960,比白蜡虫与另外两个天敌的空间生态位重叠指数都大,同时白蜡虫花翅跳小蜂与白蜡虫的时间生态位重叠指数为0.9240,比白蜡虫与另外两个天敌的时间生态位重叠指数都大,因此综合分析得出白蜡虫花翅跳小蜂对白蜡虫的捕食强度较其他两种寄生蜂强,C错误;
D、根据表格可知,白蜡虫阔柄跳小蜂与白蜡虫花翅跳小蜂空间生态位重叠指数为0.9516,比0.9238和0.6812都大,因此白蜡虫阔柄跳小蜂与白蜡虫花翅跳小蜂对空间竞争最强,D正确。
故选C。
12.B
【分析】植物体细胞杂交技术: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。
【详解】A、在制备两种植物原生质体时,需用酶解法去除植物细胞的细胞壁,去壁后的原生质体在较高渗透压环境下处于较稳定状态,不易破裂,从而有利于获得两种植物的原生质体,A正确;
B、由题意可知,使用IOA和R-6G处理后,原生质体和同源融合体不能再生愈伤组织,故②过程不需要使用选择培养基筛选杂种愈伤组织,B错误;
C、③过程表示再分化,需要在有光照、植物激素的作用才才能再分化形成完整植株,C正确;
D、紫花苜蓿染色体数目为32条,百脉染色体数目为12条,融合之后细胞内染色体数目为32+12=44条,②过程表示脱分化,进行的是有丝分裂,此时染色体数目最多有44×2=88条,紫花苜蓿是二倍体,百脉是二倍体,③过程产生的再生植株是可育的多倍体(四倍体),D正确。
故选B。
13.D
【分析】分析图示,从卵泡中取出卵母细胞,再将经过甲基化和去甲基化处理的卵母细胞进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、由题干可知,基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达,不是基因突变,A错误;
B、动物细胞培养时除需加入血清等营养物质外,还需加入抗生素,防止培养过程中的污染,B错误;
C、通过图示可以看出,孤雌小鼠的获得是对卵母细胞进行处理,培养得到的,含有正常细胞中的染色体数目,因此不是单倍体,且增加了两个父系基因组印记控制区域的甲基化,C错误;
D、孤雌小鼠没有经过受精作用,只有一个亲本的遗传物质,遗传多样性降低,基因被修饰,会影响其他功能,野外生存能力下降,D正确。
故选D。
14.B
【分析】分析图中曲线可知,在以纤维素为碳源的培养基中,细胞数量最多,可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。
【详解】A、含拟杆菌生活在某海域1146米深海冷泉附近,该处温度较低且无氧,因此培养基接入沉积物样品后,需要在低温厌氧培养一段时间才能获得含拟杆菌的培养物,A正确;
B、分析图中曲线可知,在以纤维素为碳源的培养基中,细胞数量最多,可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好,但无法保证在以纤维素为唯一碳源时可以得到纯种培养的拟杆菌新菌株,B错误;
C、深海冷泉中存在的某些微生物,只有利用冷泉中的特有物质才能生存,或者只能在深海冷泉的特定环境中才能存活,故在缺少深海冷泉特有物质或缺少特定环境的情况下,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来,C正确;
D、藻类细胞解体后的难降解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部,这些碎屑中含有机物,拟杆菌作为分解者,可将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行,D正确。
故选B。
15.C
【分析】PCR是一种体外扩增DNA的技术,利用的原理是DNA的复制。
【详解】A、基因控制蛋白质的合成,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成,A正确;
B、酶A要在高温条件下延伸DNA,所以酶A为耐高温DNA聚合酶,由图可知,要得到两条链一样长的DNA单链,应选择引物1和引物4,B正确;
C、由图可知,引物2和引物3存在互补配对片段,置于同一个反应系统时它们会发生结合而失去作用,C错误;
D、图示的过程为重叠延伸PCR技术,利用重叠互补引物将两个不同的基因拼接到一起,D正确。
故选C。
16.AB
【分析】题图分析:在寒冷刺激下,一方面寒冷使下丘脑部分传出神经末梢释放神经递质(或去甲肾上腺素),该生理活动的结构基础是反射弧。此过程还会使BAT细胞中cAMP增加,在其作用下,部分脂肪分解,其产物进入线粒体参与细胞呼吸。另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并分泌促甲状腺激素释放激素的量增加,最终导致体内甲状腺激素的量增加。
【详解】A、刺猬是恒温动物,在寒冷的环境中,刺猬通过调节,使产热量和散热量相等,维持体温的稳定,A错误;
B、由题图可知,下丘脑部分传出神经末梢释放去甲肾上腺素是神经递质,不是激素,B错误;
C、由图可知,BAT 细胞内激素促进 UCP-1 基因的表达,其表达产物进入线粒体参与细胞呼吸,促进甘油、脂肪酸的氧化分解,释放更多的热量来抵御寒冷,利于刺猬适应寒冷的环境,C正确;
D、在持续寒冷的环境中,刺猬通过神经调节和体液调节,最终引起BAT细胞中脂肪分解增加和ATP合成减少,实现产热增加,进而是产热和散热表现为相等,进而维持体温的稳定,D正确。
故选:AB。
17.AD
【分析】由于细胞膜内外这种特意的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。这是由于钾离子外流导致的。若受到刺激后,钠离子大量内流,使细胞膜两侧的电位表现为内正外负,这称为动作电位。动作电位恢复为静息电位的过程中,钾离子内流,此外还需钠—钾泵排出Na+并吸收K+,从而维持细胞膜内外的离子分布,为下次兴奋做准备。
【详解】A、适当增大细胞外溶液的K+浓度,会导致静息状态下K+外流减少,则静息电位的绝对值变小,A正确;
B、神经递质作用于受体引发电位变化的前提之一是要有足够量的神经递质,另外,兴奋性神经递质可引起后一个细胞兴奋,抑制性神经递质不会引起Na+通道介导的Na+内流,B错误;
C、根据图中信息,在2期中,Ca2+内流和K+外流相当,但电荷量发生了改变,所以膜电位发生变化,不会出现平台现象,C错误;
D、在4期中,Ca2+通过Na+—Ca2+交换逆浓度排出细胞的动力直接来自细胞内外的Na+浓度差,而形成细胞内外的Na+浓度差的动力来自ATP,D正确。
故答案为:AD。
18.ABC
【分析】生态系统的能量流动:(1)能量的输入:生产者的同化量。(2)能量的输出:各生物成分的呼吸量。(3)消费者的同化量:摄入量-粪便量。(4)同化量的去路(某营养级能量的去路):呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的能量=呼吸消耗量+流入下一营养级的能量(最高营养级除外)+被分解者利用的能量。
生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能 等方面。例如,植物能进行光合作用,具有制造有机物、固碳、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用, 湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候,等等。
【详解】A、农田生态系统物种单一,农作物能够进行光合作用,制造有机物,能体现生物多样性的间接价值,A错误;
B、一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量+分解者分解的能量+未被利用的能量。根据表中能量数值可知,a的同化量最大(727×106+69×106+470×106+传给下一营养级的能量),其次是C(246×106),同化能量最小的是b,因此食物链为a→c→b,B错误;
C、a种群用于生长、发育和繁殖的能量=被下一营养级同化的能量+分解者分解的能量+未被利用的能量=(69+470+246)×106=7.85×108KJ/a,C错误;
D、能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为第二营养级的同化量÷第一营养级的同化量×100%,第一营养级的同化量=a种群用于生长、发育和繁殖的能量+呼吸消耗的能量=7.85×108+727×106=15.12×108KJ/a。故能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为(2.46×108)÷(15.12×108)×100%≈16.27%,D正确。
故选ABC。
19.ABD
【分析】由图可知,由于DNA聚合酶只能从5′→3′延伸子链,图中的磷酸基团为5'端,羟基为3′端,由于引物要延伸子链,子链和模板链反向平行,因此根据引物的延伸方向可知图中与引物结合的部位是2、3。
【详解】A、若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因,DNA每条链上会破坏2个磷酸二酯键,共会破坏4个磷酸二酯键,A错误;
B、由于DNA聚合酶只能从5′→3′延伸子链,图中的磷酸基团为5'端,羟基为3′端,由引物3′端延伸子链,子链和模板链反向平行,因此根据引物的延伸方向可知图中与引物结合的部位是2、3,B错误;
C、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。若受体细胞为大肠杆菌,大肠杆菌常用的转化方法是:先用 Ca2+ 处理细胞,再将载体DNA分子溶于缓冲液中与此种细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,C正确;
D、 根据PCR扩增的特点,到第三次循环才能获得2个两条链等长的目的基因片段,第四次循环能获得8个两条链等长的目的基因片段,第五次循环能获得22个两条链等长的目的基因片段,第六次循环能获得52个两条链等长的目的基因片段,所以至少需要6次循环可获得32个符合要求的目的基因,D错误。
故选ABD。
20.CD
【分析】生物体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,叫作表观遗传,除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、“去核卵母细胞”是指去除了纺锤体-染色体复合物的处于MII期的卵母细胞,A错误;
B、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,其能降低组蛋白的甲基化水平,TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化,提高组蛋白的乙酰化水平,最终调节相关基因的表达,B错误;
C、图中Kdm4d的mRNA注入重构胚,并进行TSA处理,而Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,可以催化组蛋白脱去甲基化,TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化,所以与克隆小猴的细胞相比,图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低,C正确;
D、动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法诱导法和灭活病毒诱导法,所以除图示方法外,还可采用PEG融合法、电融合法诱导体细胞与去核卵母细胞融合,D正确。
故选CD。
21.(1) Eeff eeff
(2) 70% 9/169
(3)AAA:AAa:Aaa:aaa=1∶9∶9∶1
(4)3/三
【分析】分析题图可知,E-ff为粉色,E-F-为红色,ee-表现为白色。两对等位基因分别位于两对同源染色体上,因此两对基因遵循自由组合定律。
【详解】(1)为探究某白花植株是否能表达合成酶F,即判断白花的基因型是eeF-还是eeff,根据题意可知:若该白花植株不能表达合成酶F,即基因型为eeff,可选择Eeff的植株与该植株杂交,则两者杂交,子代中Eeff:eeff=1∶1,表现为粉色:白色=1∶1。
(2)分析题意,白色植株占全部植株的比例为1-(14.56%+76.44%)=9%,则e基因频率为0.3,E基因的频率为0.7=70%;基因型为EE的植株占全部植株的比例为0.7×0.7=0.49,基因型为Aa的植株占全部植株的比例为0.3×0.7×2=0.42,所选红花植株与一株粉花植株杂交,基因型为Ee的概率均为0.42/(0.49+0.42)=6/13,产生白花植株(ee)的概率为6/13×6/13×1/4=9/169。
(3)科研人员在育种过程中偶然发现了一株同源六倍体AAAaaa,其产生配子的种类有AAA、AAa、Aaa、aaa,比例为:×:×:=1∶9∶9∶1。
(4)mRNA上三个相邻碱基编码一个氨基酸,且应从5'端开始转录,起始密码子AUG,终止密码子UAA,且起始密码子编码氨基酸,但终止密码子不编码氨基酸,据图可知,起始密码子与终止密码子之间可编码3个氨基酸。
22.(1) 层析液 蓝绿色 ADP、NADP+、Pi
(2) 在低温弱光处理下,叶绿素含量下降得更显著 光合作用的酶含量下降(酶活性下降)
(3)果肉细胞中含14C的有机物的含量/有无(果肉细胞中放射性的强度/有无)
(4) 蔗糖 类囊体
【分析】叶绿体的四种色素经层析后,在滤纸条上由上到下依次为橙黄色的胡萝卜素;黄色的叶黄素;蓝绿色的叶绿素a;黄绿色的叶绿素b。其中叶绿素a含量最多,所以最宽。在四种色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】(1)叶绿体的色素在层析液中的溶解度不同,故分离草莓叶肉细胞中的光合色素需要用到的试剂为层析液;叶绿素a的颜色是蓝绿色;叶绿素可参与光反应过程,光反应可发生水的光解,并产生ATP,需要暗反应提供的原料是ADP、NADP+、Pi。
(2)分析题图,辣椒叶片叶绿素含量和净光合速率随着处理时间的延长均呈明显下降趋势,根据实验后低温和低温弱光条件下叶绿素含量差值比实验初始差值可知,在低温处理下,叶绿素含量下降得更明显,而叶绿素参与光反应过程,故在低温弱光处理下,净光合速率下降得更明显;由题意可知CO2供应充足推测,生化反应的进行需要酶的催化,12-18d之间,对照组净光合速率下降,可能的内部因素为光合作用的酶含量下降(酶活性下降)。
(3)同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,在植物体内,制造并输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”,若要验证“源”、“库”之间存在上述物质代谢关系,可以使用14CO2饲喂草莓叶片,即用同位素标记“源”,可通过果肉细胞(库)中含14C的有机物的含量/有无(果肉细胞中放射性的强度/有无)。
(4)植物光合产物产生器官被称作“源”,光合产物消耗和储存部位被称作“库”,叶片是“源”,从叶肉细胞输出的是蔗糖;光合色素和酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上,若叶绿体中的淀粉积累,进一步会导致类囊体膜结构被破坏,从而直接影响光反应的进行。
23.(1) 神经递质 外流
(2) TBS刺激后,A受体及N受体施加单次刺激引发的突触后膜电位最大值增大 Ca2+(或“Ca2+和Na+”) 增加突触后膜A受体和N受体
(3) a d e 略升高、升高、略升高、不变
(4)促进学习和记忆,有利于更好地适应环境
【分析】1、静息电位表现为内负外正,受到刺激后钠离子内流,动作电位表现为内正外负,随后钾离子外流,恢复静息电位;
2、兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成,神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的;突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。
【详解】(1)由图1可知,对突触前神经元施加单次刺激后,传入神经末梢释放的神经递质会与两种受体结合,引起 Na+通过A通道内流,导致突触后膜的电位变化, 促进K+解除N通道处Mg2+的阻碍,进而 K+外流,引发 Na+和Ca2+通过N通道内流;
(2)①由图2可知,TBS刺激后,A受体及N受体施加单次刺激引发的突触后膜电位最大值逐渐增大,表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强;
②LTP 出现的原因是: 施加TBS,A受体被激活进而引发的膜电位变化持续时间增长,引起更多Ca2+(或“Ca2+和Na+”)流入突触后神经元,引发镶嵌有N和A受体的囊泡转运至突触后膜并与细胞膜融合,从而增加突触后膜A受体和N受体的数量;
(3)该实验的目的是验证N受体向突触后膜的转运影响A 受体及N受体引发的LTP, A 受体向突触后膜的转运仅影响A受体引发的LTP。因此实验的自变量是N受体、A 受体的有无,由实验的单一变量原则和对照原则可推断出①N受体膜转运抑制剂、②是加入A 受体抑制剂、③是加入低浓度 Mg2+的人工脑脊液;若该推测正确, 则④~⑦处实验结果依次为略升高、升高、略升高、不变;
(4)通过以上研究可以看出,LTP 能促进学习和记忆,有利于生物能更好地适应环境。
24.(1) 种间竞争 中营养化 海菖蒲等海生挺水植物在与裸甲藻竞争中占优势,抑制了裸甲藻的繁殖,减少了有毒物质的产生,有效防止鱼类的死亡;同时还能从水体中吸收N、P等化学元素,达到治理水体富营养化的目的
(2) 自然降水和灌溉水(的冲刷) 依次减弱(逐渐减弱)
(3) 盐碱水养殖条件下,青海湖裸鲤通过分解大量有机物为调节渗透压提供能量以适应高渗环境,用于个体生长的能量占比较小
【分析】群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,主要包括垂直结构和水平结构。群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象;植物主要受阳光的影响,动物主要受食物和栖息空间的影响。群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。
【详解】(1)由图可以看出,裸甲藻和马尾藻之间在数量上呈现相互抑制现象,说明二者之间是种间竞争关系;同时可以看出,当水体营养化水平处于中营养化时,裸甲藻的数量少,产生的毒素少,对水生生物毒害小,萱藻和马尾藻是鱼的主要饵料,在中营养化时数量相对较多,因此可以看出当水体的营养化水平处于中营养化时,更有利于能量流向对人类最有益的部分。海菖蒲等海生挺水植物能更好的竞争阳光,在与裸甲藻的竞争中占优势,抑制了裸甲藻的繁殖,同时还能从水体中吸收N、P等化学元素,达到治理水体富营养化的目的。
(2)分析题目中的信息可知,“挖塘抬田”是将开挖池塘的土垫在台田上,使台田增高,不再低洼,也不会再有积水,而且自然降水和灌溉水会将台田的无机盐冲刷到池塘中,台田的无机盐减少,pH降低,从而适合农作物的生长。群落的水平结构指的是在水平方向上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度差异等因素,在不同地段分布着不同的种群,因此在池塘周围种植植物时按距离池塘由近及远,植物的耐盐碱能力依次减弱。
(3)根据表格分析:C浮游植物甲是生产者,再根据消化道中的食物组成确定消费者的类型,C浮游植物甲被B底栖动物丙和D浮游动物乙所捕食,而D浮游动物乙又是B底栖动物丙和A青海湖裸鲤的食物,由此可确定食物链为 ;盐碱水养殖条件下,青海湖裸鲤的有机物分解所获能量更多用于渗透压调节,而非生长,因此盐碱水养殖青海湖裸鲤 的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖组。
25.(1) XhoⅠ、Mum Ⅰ CTCGAGCCTTTCAGCT
(2) 有利于hCGβ进入内质网加工 可以通过控制培养液中甲醇作为唯一碳源,来控制hCGβ基因表达
(3) 繁殖快,易培养、遗传物质少 氨苄青霉素
(4) a、b 抗原和抗体特异性结合
【分析】图中Ⅰ为基因表达载体的构建过程,Ⅱ是将重组DNA导入大肠杆菌,Ⅲ是提取并鉴定所需要的重组质粒,Ⅵ是将选择的重组质粒导入酵母菌内,Ⅴ是筛选符合要求的酵母菌,Ⅵ是提取目的基因的产物。
【详解】(1)hCGβ基因是人工合成的目的基因,在设计引物对其扩增时,为防止目的基因与质粒的自身环化并保证连接的方向性,可在其两端添加限制酶识别序列,Sma Ⅰ会破坏目的基因,不能添加Sma Ⅰ识别序列;EcoR Ⅰ会破坏质粒上的氨苄青霉素抗性基因(标记基因),不能添加EcoR Ⅰ识别序列;Sal Ⅰ会破坏质粒上的组氨酸合成酶基因,不能添加Sal Ⅰ识别序列;Xho Ⅰ识别序列与Sma Ⅰ识别序列相似,会破坏目的基因,不能添加Sal Ⅰ识别序列。因此,在hCGβ基因两端应添加XhoⅠ、Mum Ⅰ限制酶识别序列。根据转录方向和质粒AOX1启动子位置确定,在①处插入了Xho Ⅰ的识别序列CTCGAG,则①处的碱基序列为5'-CTCGAGCCTTTCAGCTCA-3',互补链中,碱基序列为3'-GAGCTCGGAAAGTCGAGT -5',对其设计引物序列为5'-CTCGAGCCTTTCAGCTCA-3',由于经实验得知该基因扩增引物长度为10个核苷酸时特异性强、效率高,加上Xho Ⅰ的识别序列CTCGAG,总共16个碱基,因此设计该端对应引物的序列是5'-CTCGAGCCTTTCAGCT-3'。
(2)甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔,因此hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因,其目的是有利于hCGβ进入内质网中加工,并分泌到细胞外。AOXⅠ为甲醇氧化酶基因的启动子,只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达,因此选用AOX1作为hCGβ基因启动子,可以通过控制培养液中甲醇的有无,来控制hCGβ基因的表达hCGβ蛋白的合成。
(3)由于线性质粒上含有氨苄青霉素基因,因此导入环化质粒的大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性,因此应在含有氨苄青霉素的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进行扩增。
(4)由于环状质粒中含有组氨酸合成酶基因和氨苄青霉素抗性基因,且筛选重组质粒时大肠杆菌是在含有氨苄青霉素的培养基上培养的,因此为筛选导入重组质粒的酵母菌,培养基中不需要再加入组氨酸和氨苄青霉素(即a和b),但需要加入无机盐和琼脂,形成固体培养基,以筛选目的菌体。 hCGβ是一种分泌蛋白,可被分泌到细胞外,将培养物离心后分出细胞和培养液两部分,细胞经破碎处理后,再次离心取上清液,可获得较多的hCGβ,用抗hCGβ单克隆抗体分别进行检测,即抗原—抗体杂交法,原理为抗原与抗体特异性结合。若培养液及上清液中均能检测到hCGβ蛋白,则说明hCGβ基因在酵母菌细胞中得到表达,并能分泌到细胞外。河南省信阳高级中学2023-2024学年高二下期05月测试(一)
生物试题
一、单选题
1.将动物的完整线粒体悬浮于含有呼吸底物、氧气和无机磷酸的溶液中,并适时加入ADP、DNP和DCCD三种化合物,测得氧气浓度的变化如图。据图分析,下列说法正确的是
A.悬浮液中含有的呼吸底物是葡萄糖
B.图示反应发生于线粒体基质
C.ADP和DNP都能促进细胞呼吸且促进效率相同
D.DCCD能够抑制细胞呼吸是由于抑制ATP的合成
2.近年来研究发现,胞吞作用能参与细胞信号转导,其激活信号转导的最典型例子就是Notch信号通路。例如,果蝇正常发育的神经系统(信号细胞)可以通过该机制抑制上皮细胞(靶细胞)分化形成神经细胞,其过程如下图所示:当信号细胞膜上的DSL与靶细胞膜上的受体Notch结合后,会使Notch的S2位点被切割。进而Notch受体被靶细胞内吞形成内体,然后激活Y-分泌酶并在S3位点切割,最终产生的有活性的NICD调控基因表达。下列叙述错误的是
A.信号细胞内含DSL的内体可能来自高尔基体也可能来自信号细胞的胞吞作用
B.Y-分泌酶基因缺陷的果蝇会因缺乏神经细胞引起神经细胞瘤
C.突触结构中细胞间信息交流的方式与该机制中细胞间信息交流的方式不同
D.大分子物质通过胞吞和胞吐作用进出细胞的过程离不开细胞膜上的蛋白质的参与
3.荧光染色法既可用来对细胞膜上的相关蛋白质进行标记,以观察膜的流动性,又可对染色体上相关成分或结构进行标记,用来研究细胞分裂。下图箭头指的是着丝粒的运动轨迹,黑点、白点分别表示两种不同的荧光标记,图中虚线表示赤道板,数字序号表示减数分裂的不同过程。下列说法错误的是
A.图示细胞的细胞质不均等分裂,该图可表示初级卵母细胞的减数分裂Ⅰ过程
B.①过程之后,和体细胞相比,图示细胞中染色体数目和核DNA数目都加倍
C.②过程中,细胞中各对同源染色体的着丝粒分别排列在赤道板的两侧
D.③过程可表示同源染色体分离,该过程能体现孟德尔分离定律的实质
4.细菌拟核 DNA 为环状DNA,单一复制起点双向复制。细菌慢生长时细胞周期为70 min,10 min DNA 复制准备时间,40 min DNA 复制时间(假设不间断匀速复制),20 min 细胞分裂时间。细菌快生长时,每轮 DNA复制准备时间、DNA 复制时间、细胞分裂时间均不变,每次分裂开始时上一轮的 DNA复制完成了 5/8,且立即开始新一轮的 DNA 复制准备。下列叙述正确的是
A.细菌快生长时细胞周期为 40 min
B.细菌快生长时细胞分裂时间内无DNA 的复制
C.细菌快生长时两轮 DNA 复制重叠时间为 5min
D.细菌快生长时拟核 DNA 上最多有 4 处正在发生解螺旋
5.AAT是血浆中重要的蛋白酶抑制剂,能保护机体免受蛋白酶的损伤。AAT基因缺陷将引发一系列病症,其中PiM正常的AAT基因,绝大多数正常人的基因型是PiMPiM,PiZPiZ个体血浆中的AAT重度缺乏,PiSpiS个体血浆中的AAT轻度缺乏,但均出现AAT缺乏症。图甲是AAT缺乏症患者的遗传系谱图。对图中部分个体进行了PiM、PiZ和piS基因检测,结果如图乙所示。下列分析正确的是
A.由家族系谱图可知,AAT缺乏症的遗传方式为常染色体显性遗传
B.从基因型分析,I4、Ⅱ3、Ⅲ2的血浆中AAT浓度依次降低
C.临床上通过检测Ⅱ5的血浆中AAT浓度就能确定其基因型
D.若Ⅲ3与基因型相同的女性结婚,所生的正常孩子中含有PiZ基因的概率是2/3
6.某昆虫的正常刚毛(B) 对截刚毛(b) 为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使 XX的个体发育为不育雄性。某杂交实验及结果如下,相关分析正确的是
A.b基因位于 X 染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因
B.F1中雄性个体的基因型有3种,雌性个体的基因型有2种
C.若F1自由交配产生F2,F2雌性个体中纯合子的比例为1/3
D.若F1自由交配产生 F2,F2中截刚毛雄性个体所占比例为1/12
7.2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”,大熊猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物,经过进化,其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中B的基因频率为40%,b的基因频率为60%,下列有关说法错误的是
A.大熊猫种群中全部B和b的总和不能构成大熊猫种群的基因库
B.大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变
C.若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雌熊猫概率为37.5%
D.若该对等位基因只位于X染色体上,则XbY的基因型频率为60%
8.南瓜下胚轴长度受到内部因素和外部环境的双重影响。研究人员为了探究暗前远红光处理下外源油菜素内酯(BR)对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响,进行了如图所示的实验处理,其中BRZ表示油菜素内酯抑制剂。下列叙述错误的是
A.南瓜苗的光敏色素感受暗前远红光后其空间结构会发生改变
B.暗前远红光和外源BR都可以促进南瓜苗下胚轴的伸长生长
C.暗前远红光处理可能会促进南瓜苗BR的合成
D.BR缺失突变体用暗前远红光处理可恢复下胚轴伸长生长
9.细菌利用黏肽合成细胞壁的反应需要黏肽转肽酶的催化,青霉素的结构和黏肽的末端结构类似,能与黏肽转肽酶的活性中心稳定结合,是主要在细菌繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。在20世纪,我国青霉素的临床用量为20~40万单位/次;近年来,由于细菌的耐药性逐渐增强,目前青霉素的临床用量为160~320万单位/次。下列相关叙述正确的是
A.青霉素能诱导细菌产生耐药性突变,经逐年诱导,敏感型细菌的耐药性增强
B.青霉素可用于治疗支原体肺炎,但有引发患者发生过敏反应的风险
C.注入体液中的青霉素能消灭患者体内的多种病原体,该过程属于非特异性免疫
D.青霉素能与黏肽竞争酶活性位点,抑制细菌细胞壁的合成,造成其细胞壁缺损
10.下图1示太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系,下图2为科研团队对太湖蓝藻水华的发生规律进行研究得到的结果。据图分析,相关说法错误的是
A.图1中食浮游生物鱼类处于第二、三营养级
B.结合图2分析,可在12-2月清除底泥、3-4月在上覆水位置打捞蓝藻以防治水华
C.若食浮游生物鱼类的食物由60%浮游动物、40%浮游藻类组成,要收获100kJ的食浮游生物鱼类,至少需要1700kJ的浮游藻类
D.夏季蓝藻水华最易发生,影响太湖藻类数量变化的非生物因素主要有光照、温度、土壤条件等
11.白蜡虫是一种具有经济价值的资源昆虫。在虫体培育和白蜡生产中,天敌是影响其产量和质量的重要因素。时间、空间生态位重叠指数用于反映物种活动时间与活动空间的一致性。研究人员调查了白蜡虫与三种昆虫的时间、空间生态位重叠指数,结果如表所示。下列分析错误的是
种名 白蜡虫 中华花翅跳小蜂 白蜡虫花翅跳小蜂 白蜡虫阔柄跳小蜂
白蜡虫 1 0.8132 0.9960 0.8817
中华花翅跳小蜂 0.6228 1 0.9238 0.6812
白蜡虫花翅跳小蜂 0.9240 0.9884 1 0.9516
白蜡虫阔柄跳小蜂 0.8354 0.6154 0.9776 1
注:表中以“1”为对角线,对角线右上侧数值为物种空间生态位重叠指数,对角线左下侧数值为物种时间生态位重叠指数。
A.食物、栖息地以及与其他物种的关系属于生态位研究的范畴
B.白蜡虫花翅跳小蜂与中华花翅跳小蜂活动时间的相似度最高
C.白蜡虫花翅跳小蜂对白蜡虫的捕食强度较其他两种寄生蜂弱
D.白蜡虫阔柄跳小蜂与白蜡虫花翅跳小蜂对空间竞争最强
12.紫花蓿(2n=32)是应用较为广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根(2n=12)富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用),下列说法错误的是
A.将两种细胞分别置于较高渗透压环境下,有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
B.②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C.③过程需要在有光照、植物激素的作用才才能再分化形成完整植株
D.只考虑两个细胞融合的情况下,②过程的细胞中染色体数目最多有88条,③过程产生的再生植株是可育的多倍体
13.基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶以及基因编辑技术增加了两个父系基因组印记控制区域的甲基化,以及母系控制区域的5个去甲基化,经修饰的卵母细胞经早期胚胎培养后进行胚胎移植,成功培育出可育的孤雌小鼠,部分过程如下图所示。相关叙述正确的是
A.基因组印记导致一对等位基因中的一个发生突变而不能表达
B.卵母细胞的体外培养除需加入血清等营养,还需加入干扰素
C.生育出的孤雌小鼠为只含有母系基因的单倍体小鼠
D.与野生型小鼠相比孤雌小鼠的遗传多样性降低,野外生存能力下降
14.近期在“科学号”考察船对南中国海科考中,中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株——拟杆菌新菌株并进一步研究了其生物学特性。有关说法错误的是
A.培养基接入沉积物样品后,需要在低温厌氧培养一段时间才能获得含拟杆菌的培养物
B.在以纤维素为唯一碳源时可以得到纯种培养的拟杆菌新菌株
C.将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存
D.藻类细胞解体后难降解的多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部,推测拟杆菌新菌株为异养生物,作为分解者起作用
15.基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术。下图为利用PCR技术进行定点突变的流程,相关叙述错误的是
A.由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成
B.酶A应为耐高温DNA聚合酶,从4中引物中应该选择引物1和4进行PCR
C.可以将引物1、引物2、引物3和引物4置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应,进而缩短实验时间
D.利用图示流程技术可以将两个不同的基因拼接到一起
二、多选题
16.下图为持续寒冷刺激下,刺猬体内调节褐色脂肪组织细胞(BAT 细胞)产热过程示意图,其中 UCP-1 蛋白能增大线粒体对 H |的通透性,消除线粒体内膜两侧 H 浓度梯度。下列叙述错误的是
A.寒冷环境下,刺猬体内产热量大于散热量
B.图中下丘脑释放两种激素促进体内甲状腺激素的量增加
C.据图可知,BAT 细胞内激素促进 UCP-1 基因的表达有利于刺猬适应寒冷的环境
D.在持续寒冷的环境中,刺猬通过神经调节和体液调节使BAT 细胞中增加脂肪分解和减少 ATP合成以维持体温稳定
17.心肌细胞与神经细胞类似,均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似,但动作电位明显不同,心肌细胞的动作电位分为0~4五个时期,其膜电位变化及形成机制如下图所示:
下列说法正确的是
A.若适当增大细胞外溶液的K+浓度,则静息电位的绝对值将变小
B.神经递质作用于心肌后,一定引起Na+通道介导的Na+内流,出现0期
C.在2期中,Ca2+内流量和K+外流量相等,所以膜电位变化非常平缓
D.在4期中,Ca2+运出细胞的方式为主动运输,需要消耗能量
18.下表为农田生态系统中部分能量流动情况(单位:106kJ/a),a、b、c三个种群构成一条食物链。下列相关叙述错误的有
种群 同化总能量 用于生长、发育和繁殖的能量 呼吸消的能量 流向下一营养级的能量 流向分解者的能量 未被利用的能量
a 727 69 470
b 36 9 4
c 246 100 13 51
A.农田生态系统物种单一,不能体现生物多样性的间接价值
B.a、b、c三个种群构成的一条食物链是a→b→c
C.a种群用于生长、发育和繁殖的能量为5.75×108kJ/a
D.能量从生产者到初级消费者的传递效率为16.27%
19.蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,下图为蛛丝蛋白基因对应的DM片段结构示意图,其中14表示A上引物可能结合的位置,目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述错误的是
A.若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因,会破坏2个磷酸二酯键
B.若用PCR技术获取目的基因,则图中的1、4分别是2种引物结合的位置
C.若受体细胞为大肠杆菌,则需先用Ca2+处理,更利于实现转化
D.在PCR扩增仪中根据选定的引物至少需经过7次循环才可获得32个两条链等长的目的基因片段
20.2017年,我国科学家利用图示方法和操作,成功培育出了体细胞克隆猴“中中”和“华华”,在全世界引起了轰动。据图分析,下列叙述正确的是
注:Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,可以催化组蛋白脱去甲基化;TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化。
A.“去核卵母细胞”是指去除了DNA—蛋白质复合物的处于MII期的卵母细胞
B.注入Kdm4d的mRNA并进行TSA处理,可能改变了重构胚中某些基因的碱基序列
C.与克隆小猴的细胞相比,图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低
D.除图示方法外,还可采用PEG融合法、电融合法诱导体细胞与去核卵母细胞融合
三、非选择题
21.某种观赏植物是两性花,可自花传粉也可异花传粉,其花色有红色、粉色、白色三种,为探明该植物花色的遗传特点,通过杂交实验得知花色是由两对等位基因(E和e、F和f)共同控制的,两对等位基因分别位于两对同源染色体上,其作用机理如图所示。请回答下列问题:
(1)为探究某白花植株能否合成酶F,可选用基因型为 的植株与该植株杂交,若白花植株不能表达合成酶F,则其基因型为 。
(2)科研人员在位于山谷中的一片足够大的天然观赏植物地里做杂交实验。多代培养后,种群中粉色植株占全部植株的14.56%,红花植株占全部植株的76.44%,则E基因频率为 。从该种群中随机选取一株红花植株与一株粉花植株杂交,产生的子代为白花植株的概率是 (用分数表示)。
(3)科研人员在育种过程中偶然发现了一株同源六倍体AAAaaa,其产生配子的种类及比例为 。
(4)下图是该植物体内一个mRNA上密码子示意图,能翻译出 个氨基酸(起始密码子AUG、终止密码子UAA)。
22.科研人员利用人工气候箱,以某品种草莓为材料,研究环境因素对其叶绿素含量和净光合速率的影响,定期对叶片进行测定,结果见图1、图2。回答下列问题:
(1)分离草莓叶肉细胞中的光合色素需要用到的试剂为 ,层析后的滤纸条上色素带颜色为 的是叶绿素a,该色素分布的部位进行光合作用相关反应时需要暗反应提供的原料是 。
(2)由图1、2可知,相对于低温处理,在低温弱光处理下,净光合速率下降得更明显,主要是因为 。12-18d之间,对照组净光合速率下降,可能的内部因素为 。
(3)如图3所示,在植物体内,制造并输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。若要验证“源”、“库”之间存在上述物质代谢关系,可以使用14CO2饲喂草莓叶片,检测 。
(4)光合产物从“源”向“库”主要以 形式运输,若该过程受阻会导致叶绿体中的淀粉积累,进一步会导致 膜结构被破坏,从而直接影响光反应的进行。
23.高等动物的学习、记忆功能与海马脑区神经元的突触联系有关。
(1)小鼠海马脑区神经元突触后膜上分布A受体和N受体, 二者均为离子通道(图1甲)。对突触前神经元施加单次刺激后,传入神经末梢释放的 与两种受体结合(图1乙), Na+通过A通道内流导致突触后膜的电位变化, 促进K 解除N通道处Mg2+的阻碍,进而 K+ ,引发 Na+和Ca2+ 通过N通道内流。
(2)基于上述机理, 研究人员对突触前神经元施加高频强刺激(TBS), 测量 TBS 施加前后, 给予单次刺激时A受体及N受体引发的突触后膜电位最大值, 结果如图2。
①图2结果显示 , 表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强,这种现象称为LTP。
②进一步研究发现, LTP 出现的原因是: 施加 TBS, A 受体被激活进而引发的膜电位变化持续时间增长,引起更多 流入突触后神经元,引发镶嵌有N和A受体的囊泡转运至突触后膜并与细胞膜融合,从而 的数量。
(3)研究人员推测N受体向突触后膜的转运影响A 受体及N受体引发的LTP, A 受体向突触后膜的转运仅影响A受体引发的LTP。为验证该推测, 利用离体培养的海马区神经元进行下表所示实验。
组别 处理I 处理Ⅱ及检测指标 实验结果
对照组 无 i. 测量 A受体引发的膜电位:进行相关处理, 检测施加TBS前后的膜电位最大值。 ii. 测量N受体引发的膜电位:加入_②③_,检测施加 TBS 前后的膜电位最大值。 i.升高 ii.升高
实验组1 b i. _④_ ii.⑤
实验组2 ① i.⑥_ ii.⑦
a. N受体膜转运抑制剂 b. A 受体膜转运抑制剂
c. N受体抑制剂 d. A 受体抑制剂
e. 低浓度 Mg2+的人工脑脊液 f.正常浓度 Mg2+的人工脑脊液
请将上述选项依次填入表格的①~③处: (选填选项前的字母), 以完善该实验。若该推测正确, 则④~⑦处实验结果依次为 。
(4)基于以上研究, 说明LTP 的生物学意义 。
24.我国各地劳动人民通过不同的方法让昔日盐碱地变成鱼虾满池的鱼米绿洲。
(1)科研人员利用新疆盐碱地的特质,调配出适合海产品生长的“人工海水”,养殖了大量“海产品”。但用“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多,导致水体富营养化。“人工海水”生态系统中,马尾藻和萱藻是鱼的主要饵料,裸甲藻可产生甲藻毒素,对水生生物产生毒害作用。水体营养化水平对藻类的影响如下图1所示:
据图分析,裸甲藻和马尾藻之间的种间关系是 。当水体的营养化水平处于 时,更有利于能量流向对人类最有益的部分。引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割,既能有效抑制裸甲藻的繁殖,防止水生生物大量死亡,又能治理水体富营养化,其原理是 。
(2)黄河三角洲某地区根据上述原理,“挖塘抬田”建立的台田模式如下图2所示:
“挖塘抬田”是在低洼盐碱地上按一定的比例开挖池塘,并将开挖池塘的土垫在台田上。由图可知,在 的作用下,台田的无机盐将会减少,一段时间后台田上就可以种植棉花、黑枸杞等农作物。池塘四周池坡要种植多种植物以保护池坡,一般来说,距离池塘由近及远,植物耐盐碱能力 。
(3)青海湖裸鲤可通过调节自身代谢来适应水域中盐碱度的变化。研究人员选取土著品种耐盐青海湖裸鲤作为养殖对象,饲养于盐碱度较高的池塘中。研究人员对该池塘生态系统中4类生物A、B、C、D消化道内的食物进行了分析,结果如下表所示:
  A B C D
生物种类 青海湖裸鲤 底栖动物丙 浮游植物甲 浮游动物乙
消化道内食物组成 浮游动物乙 浮游植物甲、浮游动物乙 / 浮游植物甲
表中生物可形成的食物链(网)为 (用字母表示)。研究表明,盐碱水养殖青海湖裸鲤的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖组,从能量角度分析,其原因可能是:与淡水养殖相比, 。
25.人绒毛膜促性腺激素(hCGβ)是胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,近年研究发现,结肠癌等多种恶性肿瘤细胞的hCGβ基因也有表达,hCGβ与肿瘤的发生、发展及转移有一定关系。研发抗hCGβ疫苗已成为近年来肿瘤生物治疗新的热点,下图为其制备的基本方案。回答下列问题:
注:甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔;AOX1为甲醇氧化酶基因的启动子,只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达;各种限制酶对应的线条所指为其识别序列。
(1)图示hCGβ基因是人工合成的目的基因,在设计引物对其扩增时,为防止目的基因与质粒的自身环化并保证连接的方向性,可在其两端添加 限制酶的识别序列。经实验得知该基因扩增引物长度为10个核苷酸时特异性强、效率高,已知目的基因①处的碱基序列为CCTTTCAGCTCA—,则设计该端对应引物的序列是5' -3'。
(2)图示 hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因,其目的是 。从生产控制的角度分析,选用AOX1作为hCGβ基因启动子的优点是 。
(3)阶段Ⅱ大肠杆菌作为受体菌是利用了大肠杆菌 的特点,从而实现重组DNA的扩增,然后在含有 的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进一步进行扩增。
(4)阶段Ⅳ需将处理后的酵母菌接种在培养基上培养,该培养基不需要添加以下哪些成分 (a.氨苄青霉素b.组氨酸c.无机盐d.琼脂),可在此培养基上生长的酵母菌即为含有hCGβ基因表达载体的目的菌株。将此菌株扩大培养后,离心取上清液,依据 原理进行检测。若上清液中能检测到hCGβ蛋白,则说明hCGβ基因得以表达。
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