浙江省杭州地区(含周边)重点中学2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷
一、单选题
1.(2021高三上·杭州期中)下列遗传病属于多基因遗传病的是( )
A.家族性心肌病 B.蚕豆病
C.精神分裂症 D.葛莱弗德氏综合征
2.(2021高三上·杭州期中)随着我国城市化进程的推进,城市污水处理越来越重要。城市污水处理一般分为生物处理、化学处理、物理处理,下列叙述不正确的是( )
A.污水通常以有机物、微生物和温度等作为污染程度指标
B.生物处理中可以通过控制流速实现有机物被浮游藻类等植物充分吸收
C.处理过程中增加污水的溶氧量有利于有机物的彻底降解
D.污水处理属于节水和废水处理与应用的生态工程
3.(2021高三上·杭州期中)以下各组物质的元素组成不相同的是( )
A.丙酮酸和蔗糖 B.核酶和ATP
C.核苷和丙氨酸 D.核糖核酸和RuBP
4.(2021高三上·杭州期中)下列关于真核细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.溶酶体合成的水解酶能分解损伤的细胞器
B.电子显微镜下看到的两条线是脂双层外面的两层蛋白质
C.染色体是细胞内遗传物质的唯一载体
D.线粒体可在细胞溶胶中移动和复制
5.(2021高三上·杭州期中)下列关于核酸是遗传物质的证据实验的叙述,错误的是( )
A.单独提取S型菌的DNA,其进入R型菌后的表达产物为荚膜多糖
B.单独提取噬菌体的蛋白质,与大肠杆菌混合培养,无法产生子代噬菌
C.单独提取S型菌的DNA,与R型菌混合培养,可使R型菌产生稳定的遗传变异
D.单独提取烟草花叶病毒的RNA,与烟草叶片混合培养,可以使叶片出现病斑
6.(2021高三上·杭州期中)下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是( )
A.正常胚胎发育中细胞会分裂分化但不会凋亡
B.癌细胞表面粘连蛋白减少使其易在组织间转移
C.人成熟红细胞衰老时,控制其凋亡的基因开始表达
D.造血干细胞分化形成各种细胞导致mRNA发生差异
7.(2021高三上·杭州期中)下列有关新冠肺炎病毒与艾滋病病毒的叙述,不正确的是( )
A.两者的遗传物质都是RNA
B.两者都需在细胞内才能繁殖
C.戴口罩是预防两种病毒感染的重要措施
D.两种病毒的无症状感染者体内都有相应的病毒
8.(2021高三上·杭州期中)正常人体内某细胞对物质M的转运方式如图所示,下列说法错误的是( )
A.M的运输过程中,载体蛋白会发生形变
B.M的运输过程可以体现质膜的选择透性
C.若提高环境温度,则M的转运速率会加快
D.若M是葡萄糖分子,则该转运可发生在红细胞质膜上
9.(2021高三上·杭州期中)用某种纤维素酶催化纤维素水解的实验来探究温度对酶活性的影响,得到如图所示的实验结果,下列说法正确的是( )
A.本实验的自变量是反应时间
B.适当升高温度,甲组反应速率加快
C.该酶的最适温度是45℃
D.丙组t1时酶活性达到最大值
10.(2021高三上·杭州期中)下列关于生物变异与育种的叙述正确的是( )
A.果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”,是基因突变的结果
B.减数分裂过程中因基因重组产生的新基因可作为进化的原材料
C.交替使用辐射诱变和化学诱变有利于培育高产青霉菌
D.可通过对花药离体培养获得的单倍体种子进行秋水仙素处理以获得稳定遗传的后代
11.(2021高三上·杭州期中)某研究小组对洞庭湖地区一公顷范围内褐家鼠的种群密度进行调查,第一次捕获并标记393只鼠,第二次捕获340只鼠,其中有标记的鼠85只。标记物不影响鼠的生存和活动,但鼠有记忆,再次被捕概率会降低,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有93只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,下列相应叙述正确的是( )
A.该调查结果比实际值偏小
B.调查期间褐家鼠的死亡率是93只/公顷
C.调查期间,褐家鼠种群的数量波动一定会引起稳定平衡密度发生改变
D.通过计算可得该地区褐家鼠的种群密度为1200只/公顷
12.(2021高三上·杭州期中)野外生物学家在印度洋西部群岛考察时发现,岛上的夜行性昆虫探测到食虫蝙蝠的回声定位信号后有两种防御类型:某些昆虫会通过改变飞行路线等行为被动防御,也有一些昆虫会释放出强烈的超声波进行积极反击。下列说法正确的是( )
A.岛上的夜行性昆虫的全部基因构成一个基因库
B.食虫蝙蝠的回声定位诱导夜行性昆虫产生了不同防御类型
C.某夜行性昆虫种群中普遍存在的可遗传变异是自然选择的前提
D.岛上的优势昆虫个体将因繁殖面积累成优势群体
13.(2021高三上·杭州期中)下图为人体细胞内葡萄糖代谢过程简图,①~③是生化反应过程,甲~丁代表相关物质,下列叙述错误的是( )
A.①过程产生少量乙和少量ATP
B.②过程所需的酶不全分布在线粒体基质中
C.若供应18O2,则18O只能出现在丙物质中
D.若③过程被阻断,则②过程将不能持续进行
14.(2021高三上·杭州期中)为了研究杜鹃兰假鳞茎促进侧芽生长的机理,对其分别进行打顶、顶芽涂抹生长素运输抑制剂(NPA)处理,测得侧芽萌芽数和侧芽中激素含量结果如图所示,据此分析不正确的是( )
A.NPA处理后侧芽中不同激素含量变化不同
B.涂抹NPA比打顶更有利于提高单株萌芽数
C.抑制茎段的细胞分裂素运输有利于侧芽的萌发
D.侧芽的生长是多种激素共同调节下细胞分裂分化的结果
15.(2021高三上·杭州期中)下列有关教材实验叙述正确的是( )
A.新鲜菠菜的叶肉细胞可作为观察质壁分离及复原的实验材料
B.制作洋葱根尖有丝分裂装片时,染色后还需用清水洗去浮色
C.取马铃薯匀浆液上清液加入碘一碘化钾溶液可定量检测淀粉含量
D.在“光合色素的提取与分离”实验中,加入碳酸钙可防止叶绿体被破坏
16.(2021高三上·杭州期中)图为某细菌的模式图,字母a、b、c表示遗传信息的传递过程,F表示拟核DNA。下列叙述错误的是( )
A.图中的核酸有0或1或2个游离的磷酸基团
B.通过一次过程a,可得两个双螺旋环状DNA
C.c过程中存在氢键的形成与断裂
D.b过程相对于a过程而言,特有的碱基互补配对方式为A-U
17.(2021高三上·杭州期中)图为人体某组织部分结构示意图,②表示血细胞,①③④⑤为不同的体液。下列叙述正确的是( )
A.①③⑤共同构成人体内环境
B.若该结构为肝脏局部组织,③可能有乳酸、血浆蛋白、CO2等物质,但其中CO2浓度较⑤低
C.若该结构为甲状腺局部组织,则③中没有促甲状腺激素释放激素
D.若该部位出现炎症反应,则④液体量将明显增多
18.(2021高三上·杭州期中)细胞外葡萄糖浓度调节胰岛β细胞分泌胰岛素的过程如下图,对其理解正确的是( )
A.细胞呼吸将葡萄糖中的少部分化学能转变为ATP
B.胰岛β细胞内的K+积累可导致Ca2+内流
C.细胞外葡萄糖浓度降低会促进胰岛素释放
D.胰岛 β细胞分泌胰岛素还受下丘脑分泌的激素调节
19.(2021高三上·杭州期中)下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中,正确的是( )
A.果酒一般需稀释后用于果醋发酵
B.制作果酒和果醋时都应用体积分数为50%的酒精对发酵瓶消毒
C.菌种和锯末混匀后立即打开双通活塞,进行发酵
D.将醋化醋杆菌培养物与酒-水混合物混合,并调pH呈现明显酸性后,加入发酵瓶中
20.(2021高三上·杭州期中)下列关于动物细胞培养的说法正确的是( )
A.恶性细胞系具有不死性和失去接触抑制等特性
B.细胞株没有差异性,在连续传代过程中遗传性状始终保持稳定
C.没有外加抗生素的条件下将无法进行传代培养
D.动物组织细胞间的胶原纤维可用纤维素酶水解
21.(2021高三上·杭州期中)图甲是植物甲叶片净光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,图乙是在实验室不同温度下,植物乙在光照下CO2的吸收量或黑暗中CO2的释放量柱形图,下列叙述正确的是( )
A.14:00后叶片的Pn 下降,导致植株积累的有机物开始减少
B.17:00后叶片的Ci 快速上升,导致叶片碳反应速率远高于光反应速率
C.植物乙中与光合作用有关的酶对温度较为敏感,其最适温度为25℃
D.若每天12小时光照12小时黑暗,则最有利于植物乙生长的温度是20℃
22.(2021高三上·杭州期中)阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病,又称老年性痴呆。患者的大脑皮层弥漫性萎缩,沟回增宽,神经元大量减少,显微镜下可见神经元之间存在着淀粉样蛋白斑块。下列相关叙述错误的是( )
A.阿尔茨海默病患者接受刺激到中央后回产生痛觉属于反射
B.老年性痴呆患者通常语言无法清楚表达,这与大脑左半球额叶后部萎缩有关
C.中央前回的右半球底部沟回增宽,神经元大量减少,可能导致左侧脸表情僵硬
D.阿尔茨海默病患者可能出现大小失禁等症状
23.(2021高三上·杭州期中)图1、图2为两种特异性免疫的某阶段示意图,下列相关叙述不正确的是( )
A.多种抗体可以作用于同一种病原体
B.图1免疫应答方式也可以解释异体器官移植导致排斥的机理
C.图2反应后可被巨噬细胞清除
D.新的记忆T细胞可以识别并裂解感染相同病原体的体细胞,且反应更强烈
24.(2021高三上·杭州期中)某高等动物的基因型为BbXAXa,将其一个卵原细胞(假定DNA被32P全部标记,其他分子不含32P)在不含32P培养液中培养一段时间,细胞分裂两次后,其中1个细胞如图所示(只显示部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A.形成图中细胞的过程中发生了染色体畸变和基因突变
B.图中细胞最多有2条染色单体含32P
C.与该细胞同时产生的另一细胞基因型可能为BbXAaa
D.该细胞完成减数分裂后形成的配子的基因组成共有2种
25.(2021高三上·杭州期中)某二倍体雌雄同花植物,自然状态下开花后传粉。该植株雄蕊的发育受一对等位基因(M、m)控制,mm使植株表现为雄性不育。为在开花前获取雄性不育株,科研工作者以基因型为Mm的植株为材料,将一花瓣色素合成基因R导入M或m基因所在的染色体上(没有R基因则表现为白色)。下列叙述错误的是( )
A.选用雄性不育株进行杂交实验的优点是无需进行去雄
B.基因型为Mm的个体连续隔离自交两代,则F2所得植株中,雄性可育株与雄性不可育株的比例为5:1
C.让该转基因植株自交,若子代中雄性不育株全为白花,则说明M与R在同一染色体上
D.若m与R在同一染色体上,将该转基因植株与雄性不育植株等比例间行种植,则子代中雄性可育白花植株占1/2
二、综合题
26.(2021高三上·杭州期中)磷虾是极地海洋中的精灵,几乎养活了海洋中大部分生物,近些年来由于气候变化和人类捕捞导致磷虾数量大幅减少。下面是南极海域典型食物网,请回答下列问题:
(1)海洋生态系统的初级生产量比陆地生态系统 (高/低/相等),且海洋的食物链以 (类型)为主,南极海洋生态系统的能量输出形式
(2)磷虾、须鲸、鱿鱼、阿德利企鹅等生物之间建立起以 关系为纽带的食物网。在该海域硅藻类及其他浮游植物的生物量较低,但磷虾等植食动物的生物量相对很高,请分析原因 。福克兰群岛的居民大量捕捞须鲸,一段时间后磷虾数量将 (增多/不变/减少)。
(3)应对气候变化和过度捕捞导致磷虾大量减少的现状,智利在南极洲海域进行人工养殖磷虾,并且在养殖海域内利用 ,发展生物防治技术,以减少对南极洲海域生态的影响。
27.(2021高三上·杭州期中) 2018年6月,美国《科学》杂志刊登了新理论:蓝藻可利用近红外光(NIR)进行光合作用,科学家设计了4组不同光分别处理生长状态相同的蓝藻,10天后测定相关量,数据记录如下表。
组别 1 2 3 4
光的成分 白光 白光+蓝紫光 白光+NIR 白光+蓝紫光+NIR
叶绿素含量/mg g-1 叶绿素a 0.53 0.64 0.53 0.63
叶绿素b 0.12 0.14 0.08 0.07
叶绿素f 0.02 0.02 0.98 0.98
净光合速率/ mol(CO2)m-2 s-1 4.9 6.6 6.8 3.2
气孔导度/mmol(H2O)m-2 s-1 234 214 240 184
请回答下列问题:
(1)蓝藻进行光反应的场所是 ,光反应合成的NADpH为碳反应的 阶段提供能量和氢。
(2)提取蓝藻中色素时需要以 作为溶剂,通过 的方法测量各种色素含量。
(3)由表可以得出,NIR增加了蓝藻的 从而提高了净光合速率,若适当增加第3组的光照强度,则该组蓝藻的光饱和点将 (增大/不变/减少)。
(4)第4组实验中净光合速率最低,最可能的原因是
28.(2021高三上·杭州期中)某地区野生型果蝇(正常眼色)种群中,发现两只突变型褐眼雌果蝇,分别记为果蝇甲和果蝇乙。为研究果蝇甲和果蝇乙的基因突变是否为同一突变类型,进行了如下实验(突变基因均能独立控制褐色素的合成而表现褐眼,果蝇甲和乙均只发生一次突变,涉及的基因分别用A/a,B/b表示):
组别 亲本 子代表现型及比例
实验一 甲 纯合正常雄果蝇 40正常(♀):38褐眼(♀):42正常(♂)
实验二 乙 纯合正常雄果蝇 62正常(♀):62褐眼(♀):65正常(♂):63褐眼(♂)
实验三 实验二的子代褐眼雌、雄果蝇互相交配 25正常(♀):49褐眼(♀):23正常(♂):47褐眼(♂)
请回答下列问题:
(1)由实验一分析可得,果蝇甲突变基因位于 染色体上,从其对表现型的影响看,属于 突变。
(2)果蝇乙的突变基因 (“存在”或“不存在”)纯合致死,理由是 。
(3)纯合正常眼雄果蝇的基因型为 。让实验一中的子代雌果蝇与实验三中的子代雄果蝇随机交配,后代中褐眼雌性所占比例为 。
(4)请用遗传图解表示实验一得到子代的过程。
29.(2021高三上·杭州期中)尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,同学们试图筛选并分离出土壤中高效降解尿素的微生物,请回答下列问题:
(1)在制备尿素培养基的过程中,对其中不耐热的尿素溶液一般将其转入G6玻璃砂漏斗中进行灭菌,采用 的方式可以加快此灭菌过程。该实验需同时配置 培养基作为对照,以此验证尿素培养基具有选择作用。
(2)利用固体培养基,采取 方法可分离出单菌落,目标细菌能分解尿素的原因是其能产生 ,它不能以尿素的分解产物CO2作为碳源的原因是 。
(3)已知氨与纳氏试剂反应生成淡红色络合物。为了定量测定所分离的微生物对尿素的降解能力,可选用液体培养基培养,并利用光电比色法测定培养液NH3的含量。步骤如下:第一步,将培养液过滤和脱色处理后,用纳氏试剂显色处理。用光程为1cm的比色杯在570nm 处测定光密度值。若光密度值偏低,应选择 (A.增大光程,光波长不变 B.增大光程,光波长增加C.减小光程,光波长不变D.减小光程,光波长增加)处再次测定光密度值,直到数据适宜为止。
第二步,用蒸馏水配制 ,与纳氏试剂反应后,用比色计测定,并制作以氨浓度与光密度值的 。
第三步,将培养液过滤后,进行脱色处理,用纳氏试剂显色处理。
第四步,样品测定与计算。
30.(2021高三上·杭州期中)抗虫棉可有效减少棉铃虫对幼铃的危害,而使棉花生殖生长相对增强,转基因单价抗虫棉是将苏云金芽孢杆菌中专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造后利用农杆菌转入棉花细胞中研制而成,请回答下列有关问题:
(1)获取Bt蛋白基因的方法有很多,例如:根据Bt蛋白的 序列,推导出其基因序列,再利用化学方法合成目的基因;用已获得的纯度高的Bt蛋白作为抗原,通过 技术获得特异性探针,并将苏云金芽孢杆菌 中所有基因进行表达,然后利用该探针,找出与之对应的目的基因。用PCR扩增目的基因时,为了能与酶切后的质粒进行连接,需要在扩增前设计的引物上添加 ,然后利用工具酶可获取重组质粒(基因表达载体)。
(2)培育该转基因抗虫棉的核心环节是 ,重组质粒进入受体细胞与质粒上的 基因有关。
(3)通过农杆菌转入棉花的愈伤组织细胞后,主要有两条再生植株的途径:一是由愈伤组织先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的 途径,二是由愈伤组织产生 后再萌发形成完整植株的发生途径。
三、实验题
31.(2021高三上·杭州期中)急性骨髓白血病细胞(AMLC)能快速大量增殖,从而引发急性白血病,有研究表明AMLC自身活性氧族物质(ROS)可以诱导其窃取周围正常的骨髓基质细胞(BMSC)的线粒体,从而满足其高能耗的需求,为证明该结论,请根据以下材料和用具,完成实验设计并回答有关问题:
材料与用具:AMLC 悬液、BMSC悬液、细胞培养液、过氧化氢(ROS促进剂)、谷胱甘肽(ROS抑制剂)、血细胞计数板、显微镜、培养瓶等。(说明:具体操作和检测方法不做要求。)
(1)实验步骤:
①取培养瓶若干,随机均分为四组,标号A、B、C、D组(每组有多个重复培养瓶),分别加入适量且等量的细胞培养液和AMLC细胞悬液;
② ,并测定各组AMLC中线粒体的数量;
③A组不作处理,B组加入适量且等量BMSC细胞悬液,
④在相同且适宜的环境下培养,每隔一定时间重复步骤②;
⑤
(2)实验结果:(仅以AMLC中线粒体数量为指标,用曲线图形式表示上述实验的结果)
(3)分析与讨论
①AMLC 是骨髓中异常增殖和分化的一种细胞,人体消灭它主要依靠 免疫。培养液中加入适量的胰岛素有利于AMLC的增殖,原因是
②为了有利于上述实验的进行,可对细胞 (填“AMLC”或“BMSC”)的线粒体DNA进行荧光标记。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、家族性扩张型心肌病是一种遗传病,呈现家族遗传性的发病特点,但遗传方式有常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体连锁遗传以及线粒体遗传等多个遗传方式,而且致病的基因也非常多,A错误;
B、蚕豆病是葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症的一个类型,表现为进食蚕豆后引起溶血性贫血,为单基因遗传病,B错误;
C、精神分裂症不符合单基因传递规律,而是一种多基因遗传病,C正确;
D、葛莱弗德氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病,D错误。
故答案为:C。
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、红绿色盲)、伴x染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病;(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
2.【答案】B
【知识点】治污生态工程
【解析】【解答】A、城市污水中含有大量有机物,会使其中生活的微生物数量增加,微生物的分解作用会使水温升高,因此污水通常以有机物、微生物和温度等作为污染程度指标,A正确;
B、浮游藻类不能直接吸收有机物,B错误;
C、处理过程中增加污水的溶氧量有利于促进微生物通过有氧呼吸对有机物彻底降解,C正确;
D、根据分析可知,污水处理属于节水和废水处理与应用的生态工程,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程所遵循的基本原理:自生、循环、协调、整体。
3.【答案】D
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、丙酮酸的组成元素为C、H、O,蔗糖的组成元素为C、H、O,二者元素组成相同,与题意不符,A错误;
B、核酶的化学本质为RNA,其组成元素是C、H、O、N、P,ATP的组成元素为C、H、O、N、P,二者的组成元素相同,与题意不符,B错误;
C、核苷(有含氮碱基和五碳糖组成)的组成元素为C、H、O、N,丙氨酸的组成元素为C、H、O、N,二者的组成元素相同,与题意不符,C错误;
D、核糖核酸为RNA,其组成元素为C、H、O、N、P,RuBP 是1,5二磷酸核酮糖,故其组成元素是C、H、O、P,二者的组成元素不同,与题意相符,D正确。
故答案为:D。
【分析】化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
4.【答案】D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的,A错误;
B、磷脂双分子层构成膜的基本支架,科学家在电子显微镜下观察到的两条线是脂双层,B错误;
C、细胞的遗传物质是DNA,染色体是DNA的主要载体,不是唯一载体,线粒体和叶绿体中也含有DNA,C错误;
D、线粒体中含有少量的DNA,为半自主性细胞器,可在细胞溶胶中移动和复制,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、线粒体和叶绿体的相同点:(1)都是双层膜结构,基质中都有酶,都含有少量的DNA和RNA。(2)都需要水作为生理功能的原料,都能产生ATP,都是半自主性细胞器。
2、细胞膜的结构:
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。
①蛋白质的位置:有三种.镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层。
②种类:a.有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。b.有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。c.有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构——糖被:①位置:细胞膜的外表.②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
3、酶的本质大部分是蛋白质,少部分是RNA。核糖体是合成蛋白质的场所。
5.【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、DNA中基因表达的产物是蛋白质,而荚膜多糖不是蛋白质,所以单独提取S型菌的DNA,其进入R型菌后的表达产物不是荚膜多糖,A错误;
B、噬菌体的蛋白质外壳不能进入宿主细胞内,不是遗传物质,因此单独提取噬菌体的蛋白质,与大肠杆菌混合培养,无法产生子代噬菌,B正确;
C、单独提取S型菌的DNA,与R型菌混合培养,由于基因重组,S型菌体的DNA进入R型菌后,可使R型菌产生稳定的遗传变异,C正确;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,与烟草混合培养,能合成烟草花叶病毒,可以使得叶片出现病斑,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:
①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
2、(1)要获得被S或P标记噬菌体,首先要获得S或P标记的大肠杆菌,即在含S或P的培养基上分别培养获得被S或P标记的大肠杆菌,然后在被S或P标记的大肠杆菌中培养获得被S或P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
(2)T噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用S或P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、RNA是遗传物质的实验证据:
(1)实验材料:烟草花叶病毒只由RNA和蛋白质组成。
(2)实验过程:提取烟草花叶病毒的蛋白质感染烟草,烟草不感染病毒;提取烟花叶毒的RNA感染烟草,烟草感染病毒。
(3)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,不是蛋白质。
6.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、正常胚胎发育中细胞会分裂分化,也会凋亡,A错误;
B、癌细胞表面粘连蛋白减少,细胞粘着性降低,使其易在组织间转移,B正确;
C、人成熟红细胞中无细胞核、细胞器,没有凋亡基因的表达,C错误;
D、造血干细胞分化的过程是基因的选择性表达,导致mRNA发生差异,形成了各种细胞,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
3、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
7.【答案】C
【知识点】艾滋病的流行和预防;病毒
【解析】【解答】A、由分析可知,两者的遗传物质都是RNA,A正确;
B、由于病毒无细胞结构,必需在活细胞中才能繁殖,B正确;
C、艾滋病的传播途径有性接触传播、血液传播和母婴传播,戴口罩并不能预防,C错误;
D、两种病毒感染后,引发人体的免疫系统产生特异性的抗体,但不引起或者只引起轻微的组织损伤,感染者可能完全没有任何症状,但其体内有相应的抗体和病毒,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、无细胞结构的生物病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞(2)分类:DNA病毒、RNA病毒(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
8.【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、M的运输过程中,需要载体蛋白的协助,载体蛋白与物质M结合后会发生构象上的改变,即载体蛋白会发生形变,A正确;
B、细胞膜上有转运M物质的载体,因此物质M可以被转运到细胞内,因此,M的运输过程可以体现质膜的选择透性,B正确;
C、M的转运方式为协助扩散,其转运速率与膜内外M物质的浓度差以及细胞膜上转运M物质的载体有关,虽然温度会影响分子的运动,但外界环境温度的改变,对正常人体的体温无影响,因为人体的体温处于相对稳定状态,C错误;
D、若M是葡萄糖分子,则该转运可发生在红细胞质膜上,因为红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,可用图示的方式表示,D正确。
故答案为:C。
【分析】物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输:
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质,)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
9.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、本实验是探究温度对酶活性的影响,自变量是温度,A错误;
B、据图可知,45℃酶的活性高于20℃时,因此适当升高温度,甲组反应速率加快,B正确;
C、由于三个温度梯度太大,因此不能得出该酶的最适温度是45℃,C错误;
D、根据丙组t1时反应物的浓度基本不在减少,可说明酶活性基本丧失,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的10-10倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性: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;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
10.【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;诱发基因突变的因素;染色体结构的变异;单倍体育种
【解析】【解答】A、果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”,是染色体结构变异的结果(X染色体某区段基因重复的结果),A错误;
B、基因重组不能产生新基因,B错误;
C、青霉菌的产量最初是很低的,通过交替使用X射线、紫外线等辐射诱变和化学物质诱发突变,结果选育出了发酵单位提高了数千倍的高产菌株,C正确;
D、花药离体培养获得的单倍体一般高度不育,不能产生种子,可用秋水仙素处理单倍体幼苗,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、基因重组:
(1)概念:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合。
(2)类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
(3)意义:①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重要的意义。
3、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-10);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
4、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
11.【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、标记物不影响鼠的生存和活动,但鼠有记忆,再次被捕概率会降低,因此会导致第二次捕获的个体中含有标记的个体数减少,根据种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数,可知该调查结果会比实际值偏大,A错误;
BD、据题干信息分析可知,种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数=(393-93)×340÷85≈1200只/公顷,调查期间褐家鼠的死亡率是93÷1200×100%=7.75%只/公顷,B错误,D正确;
C、根据题意可知“因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定”,因此褐家鼠种群的数量波动没有引起稳定平衡密度发生改变,C错误。
故答案为:D。
【分析】估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数。
12.【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、夜行性昆虫不是一个种群,故岛上的夜行性昆虫的全部基因构成的不是一个基因库,A错误;
B、据题干可知,食虫蝙蝠通过回声定位对夜行性昆虫的防御类型进行了选择,但不能诱导其产生变异,且变异通常是不定向的,B错误;
C、突变和基因重组为生物的进化提供了原材料,因此某夜行性昆虫种群中普遍存在的可遗传变异是自然选择的前提,C正确;
D、种群中的优势个体通过自然选择并通过遗传逐代积累而形成优势群体,D错误。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
13.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、①过程为有氧呼吸的第一阶段,该过程产生丙酮酸和少量乙,即还原氢,同时产生少量ATP,A正确;
B、②过程为有氧呼吸的第二阶段,该过程进行的场所是线粒体基质和细胞质基质(丙酮酸脱去二氧化碳的过程发生在细胞质基质),所需的酶不全分布在线粒体基质中,B正确;
C、若供应18O2,则18O首先出现在丙物质中,即水中,另外水可以参与有氧呼吸的第二阶段,进而使18O可出现在二氧化碳中,C错误;
D、若③过程即有氧呼吸的第三阶段被阻断,就是还原氢不能被正常的氧化掉,则②过程(有氧呼吸的第二阶段)将因为还原氢的积累而不能持续进行,D正确。
故答案为:C。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
14.【答案】C
【知识点】植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、由柱形图分析可知,在经过NPA处理后,生长素浓度降低而细胞分裂素增加,A正确;
B、由柱形图分析可知,NPA处理比打顶处理更有利于侧芽的萌发,B正确;
C、抑制茎段的细胞分裂素运输,细胞分裂素减少,不利于侧芽的萌发,C错误;
D、侧芽的生长必须有细胞的分裂和分化,同时离不开多种激素共同调节,D正确。
故答案为:C。
【分析】在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用,而是多种激素相互作用共同调节,有的相互促进,有的相互拮抗,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,因此植物激素的合成受基因组控制,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调控。
15.【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、新鲜菠菜的叶肉细胞有中央大液泡,且叶绿体有颜色,因此可观察细胞的质壁分离和复原实验,A正确;
B、制作洋葱根尖有丝分裂装片时,染色后还需用50%的酒精洗去浮色,B错误;
C、取马铃薯匀浆液上清液加入碘一碘化钾溶液可根据蓝色的深浅检测淀粉含量的变化,该检测方法只是定性分析,C错误;
D、在“光合色素的提取与分离”实验中,加入碳酸钙可防止色素被破坏,且主要是叶绿素,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
2、观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
3、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素a,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
16.【答案】A
【知识点】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、图中F为环状DNA,无游离的磷酸基团,F复制时,子链形成过程中会产生多个片段,有多个游离的磷酸基团,F转录形成的mRNA为单链,含有1个游离的磷酸基团,A错误;
B、a为DNA的复制过程,可产生两个相同的螺旋环状DNA分子,B正确;
C、c为翻译过程,反密码子与密码子的识别过程形成氢键再断裂,C正确;
D、b是转录过程,其中碱基互补配对方式有A-U、T-A、G-C,a过程的碱基互补配对方式有T-A、G-C,b特有的为A-U,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
17.【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;内环境的组成;激素调节的特点
【解析】【解答】A、内环境是由③血浆、⑤组织液和淋巴液等组成,A错误;
B、若该结构为肝脏局部组织,③可能有乳酸、血浆蛋白、CO2等物质,由于CO2是在细胞内产生,并通过自由扩散进入细胞外液,因此③中CO2浓度较⑤低,B正确;
C、激素通过血液运输到全身各处,因此③中有促甲状腺激素释放激素,C错误;
D、若该部位出现炎症反应,则⑤组织液的液体量将明显增多,从而出现组织水肿,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液。
2、引起组织水肿的原因可从两方面分析,凡是导致血浆渗透压下降或组织液渗透压升高的因素,都会使水分从血浆进入组织液,从而引起组织水肿。
3、自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO、O、甘油、苯、酒精等。
4、激素调节的特点:(1)内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。(2)作用于靶器官、靶细胞,激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合。(3)作为信使传递信息,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。(4)微量和高效,虽然激素含量甚微,但其作用效果极其显著。
18.【答案】B
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、细胞呼吸将葡萄糖中的大部分能量转化为热能,少部分化学能转变为ATP中的活跃化学能,A错误;
B、根据分析可知,胰岛β细胞内的K+外流受阻导致K+积累,从而使Ca2+通道持续开放,Ca2+内流,促进细胞释放胰岛素,B正确;
C、由图可知,细胞外葡萄糖浓度升高会促进胰岛素释放,C错误;
D、胰岛 β细胞分泌胰岛素还受下丘脑的传出神经直接支配,D错误。
故答案为:B。
【分析】血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
19.【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒中酒精含量较高,会抑制醋酸菌的代谢,不能直接用于果醋发酵,一般需稀释后再发酵,A正确;
B、制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒,B错误;
C、醋酸杆菌是好氧菌,和锯末混匀后,过一段时间打开双通活塞,进行发酵,C错误;
D、醋酸菌培养需要中性环境,所以将调pH至中性后倒入发酵瓶中培养,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
20.【答案】A
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、恶性肿瘤细胞系能无限繁殖,细胞表面糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低,即具有不死性和失去接触抑制等特性,A正确;
B、细胞株传到50左右不能再继续传代,部分细胞遗传物质改变,具有癌变细胞的特点,可以在培养条件下无限制的传代下去,B错误;
C、癌变的细胞可以无限增殖,没有外加抗生素的条件下也能进行传代培养,C错误;
D、动物组织细胞间的胶原纤维可用胶原蛋白酶水解,D错误。
故答案为:A。
【分析】动物细胞培养:
1、定义:就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
2、动物细胞培养过程:取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
3、注意事项:(1)动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。(2)动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。(3)动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养, 。
21.【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、14:00后叶片的Pn 下降,导致植株积累有机物的速率下降,但有机物的总量是增加的,因为此时的净光合速率是大于零的,A错误;
B、17:00后叶片的Ci 快速上升,是光照减弱,光合速率下降固定的二氧化碳减少所致,此时叶片的碳反应和光反应在较低水平达到平衡,B错误;
C、由柱形图可知,与光合作用有关的酶对温度较为敏感,20℃时的总光合强度为1.5+3.25=4.75,25℃时的总光合强度为2.25+3.75=6,30℃时的总光合强度为3+3.5=6.5,35℃时的总光合强度为3.5+3.0=6.5,因此,可以看出光合作用有关酶的最适温度应该处于30℃~35℃之间,C错误;
D、20℃时有机物净积累速率与有机物消耗速率差值最大,故光照12小时后12小时黑暗,该植物有机物积累量最大,因此,在20℃温度下最有利于它生长,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
2、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
22.【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;脑的高级功能
【解析】【解答】A、阿尔茨海默病患者接受刺激到中央后回产生痛觉,没有完整的反射弧,不属于反射,A错误;
B、大脑左半球额叶后部是语言中枢,老年性痴呆患者通常语言无法清楚表达,这与该部位的萎缩有关,B正确;
C、中央前回为躯体运动中枢,支配对侧躯体的运动,中央前回的右半球底部沟回增宽,神经元大量减少,可能导致左侧脸表情僵硬,C正确;
D、阿尔茨海默病患者的神经元之间存在着淀粉样蛋白斑块,如果造成大脑某一区域受损,可能出现大小失禁等症状,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
2、语言功能是人脑特有的高级功能:W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症)S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症)H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症)V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
23.【答案】D
【知识点】器官移植;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、结合图示可以看出,同一种病原体上含有多种抗体结合的区域,故多种抗体可以作用于同一种病原体,A正确;
B、图1免疫应答方式为细胞免疫的过程,该过程可以解释异体器官移植导致排斥的机理,即异体器官排斥是依靠细胞免疫实现的,B正确;
C、图2抗体与相应的病原体发生特异性免疫反应后,形成细胞团或沉淀,可被巨噬细胞清除,C正确;
D、新的记忆T细胞不能识别并裂解感染相同病原体的体细胞,识别靶细胞是图中相应的效应细胞毒性T细胞的作用,记忆T细胞在再次接受相同抗原刺激时,会迅速增殖分化为效应细胞毒性T细胞,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
2、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
3、器官移植:外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击,人体器官移植面临的主要问题有免疫排斥和供体器官不足等,器官移植发生的免疫反应属于细胞免疫,可以通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。
24.【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、分析图可知,该细胞可能在减数第一次分裂过程中,发生了同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,以及X染色体的一条染色单体A所在的片段连接在另一条X染色体的染色单体上,所以形成图中细胞的过程中发生了染色体畸变,但没有发生基因突变,A错误;
B、由于DNA分子是半保留复制,细胞分裂两次后为减数第二次分裂细胞,因此细胞进行了一次有丝分裂和一次减数第一次分裂,有丝分裂后,每个DNA均含有一条链被32P标记,另一条链没有被32P标记,减数第一次分裂由于发生了基因重组以及X染色体的一条染色单体A所在的片段连接在另一条X染色体的染色单体上,所以图中细胞最多有4条染色单体含32P,B错误;
C、分析图可知,该细胞的X染色体在减数第一次分裂过程中,X染色体的一条染色单体A所在的片段连接在另一条X染色体的染色单体上,造成另一个X染色体的基因型变为XAaa,常染色体中,同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,基因型为Bb,因此与该细胞同时产生的另一细胞基因型可能为BbXAaa,C正确;
D、该细胞若为次级卵母细胞,只能形成一个卵细胞,只有1种类型,若该细胞为第一极体,不能产生配子,故该细胞产生的配子种类为0或1,D错误。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
25.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;杂交育种
【解析】【解答】A、雄性不育株不能产生雄配子,因此进行杂交实验时无需进行去雄,A正确;
B、Mm的个体自交,则F1中雄性可育株与雄性不可育的比例为3:1;F1个体自交,F2中,雄性可育株占1/4+1/2×3/4=5/8,雄性不可育株占1/2×1/4=1/8,二者比例为5:1,B正确;
C、由分析可知,让该转基因植株自交,若子代中雄性不育株全为白花,R插入了M所在的染色体上,C正确;
D、由题意可知,该转基因植株基因型为MmR,产生的配子为M:mR=1:1,雄性不育植株基因型为mm,只能产生雌配子m,两种植株所产生的雌配子比为M:mR:m=1:1:2,雄配子比为M:mR=1:1,故子代中雄性可育白花植株MmR占1/4×1/2+1/4×1/2=1/4,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因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,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、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在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 (2)方法:杂交 →自交→优选→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,但是周期长。 (5)实例:水稻的育种。
26.【答案】(1)低;捕食食物链;热能和海产品(被捕捞的磷虾)中的化学能
(2)营养;海洋中硅藻类及其他浮游植物个体小,繁殖快,含纤维素少,可整个被磷虾等植食动物吞食和消化,并迅速转化为下一个营养级的生物量(答对其中两点即可给分);增多
(3)种间关系
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】分析题图可知,图中为一个食物网,食物链中从生产者开始到最高营养级结束,分解者不参与食物链,生产者硅藻类及其他浮游植物属于第一营养级;直接以植物为食是初级消费者,属于第二营养级;次级消费者-属于第三营养级;三级消费者-属于第四营养级;四级消费者属于第五营养级。生产者所固定的太阳能,能通过食物链由一个营养级向下一个营养级传递,各种动物的营养级并不是一成不变的。
生物量就是净生产量在某一调查时刻前的积累量。初级生产量是指生产者通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。
(1)海洋中硅藻类及其他浮游植物生命很短,个体小,繁殖快,因此初级生产量在某一时刻调查的积累量(短期内的积累量)低于陆地生态系统。分析题图可知海洋的食物链以捕食食物链为主,南极海洋生态系统的能量最终都转化为热能散失掉,其中可被人类捕获该生态系统中的生物制作成海产品(如磷虾)进行利用,因此其输出形式为热能和海产品(被捕捞的磷虾)中的化学能。
(2)分析题意可知,磷虾、须鲸、鱿鱼、阿德利企鹅等生物之间建立起以营养关系为纽带的食物网。海洋中硅藻类及其他浮游植物生命很短,个体小,繁殖快,含纤维素少,可整个被磷虾等植食动物吞食和消化,并迅速转化为下一个营养级的生物量,因而表现为短期内生产者的生物量相对较低。须鲸与磷虾为捕食关系,若大量捕捞须鲸,一段时间后磷虾数量将增多。
(3)因为在南极洲海域进行人工养殖磷虾,人类活动将会直接影响其生态系统,因此在养殖海域内利用种间关系进行生物防治,可减少对南极洲海域生态的影响。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
2、生物治虫或生物控制害虫,是指用一种生物控制另一种生物的治虫方法。就是利用生物间的关系,应用各种有益的生物(天敌)或生物的代谢产物来防治病虫害的方法。有益生物种类很多,包括益虫、益鸟、益兽和有益微生物等。
27.【答案】(1)细胞膜/质膜/光合膜;三碳酸的还原
(2)95%乙醇;光电比色法
(3)叶绿素f的含量;不变
(4)气孔导度减小,二氧化碳不足,碳反应减慢,光合速率小
【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;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)蓝藻为原核生物,没有叶绿体,但含有藻蓝素和叶绿素,因此能进行光合作用,其进行光反应的场所是细胞膜/质膜/光合膜,光反应合成的NADpH能用于暗反应过程C3的还原并同时提供能量,即NADpH能为碳反应的三碳酸的还原阶段提供能量和氢。
(2)由于光合色素能够溶解到有机溶剂中,据此,提取蓝藻中色素时需要以95%乙醇作为溶剂,通过光电比色法可测量各种色素含量,为后续的实验结论得出提供相应的依据。
(3)由表可以得出,NIR增加了蓝藻叶绿素f的含量从而提高了净光合速率,光饱和点指的是光合速率最大时所对应的最小的光照强度,由于实验中的相关因素,如二氧化碳浓度、光照强度等条件没有发生改变,因此,即使适当增加第3组的光照强度,该组蓝藻的光饱和点也不会改变。
(4)图表显示,第4组实验中净光合速率最低,且该条件下的气孔导度也最小,则最可能的原因是气孔导度减小,二氧化碳不足,导致碳反应减慢,光合速率降低。
【分析】1、蓝藻内含藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的原核自养生物。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADpH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADpH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADpH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADpH中的化学能转移动糖类等有机物中。
3、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
4、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
28.【答案】(1)X;显性
(2)存在;实验三中亲本褐眼为杂合子Bb,自交后代出现正常:褐眼=1:2,说明显性纯合致死
(3)bbXaY;3/7
(4)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的类型
【解析】【解答】1、分析实验一可知,突变体甲×纯合正常雄果蝇杂交,后代中雌性个体中正常:褐眼=1:1,说明突变体甲发生的突变是显性突变,又雌雄个体比为2:1,雄性个体中无褐眼,说明突变基因位于X染色体上,且该突变具有致死效应。2、实验二与实验三中子代眼色性状与性别无关,说明果蝇乙的突变发生在常染色体上。实验二中F1褐眼雌雄果蝇互相交配,后代正常:褐眼=1:2,说明显性纯合致死,即果蝇乙发生的突变是显性突变,该突变也具有致死效应。
(1)假设与果蝇A的表现型相关的基因用A和a表示,若果蝇A发生了隐性突变,且突变基因位于X染色体上,则果蝇A的基因型为XaXa,纯合正常眼雄果蝇的基因型为XAY,子代雌蝇(XAXa)全为正常眼,雄蝇全为褐眼(XaY),与实验一信息不符,故属于显性突变。
(2)由分析可知,实验二中子代雌雄个体比为1:1,说明突变发生在常染色体上,为常染色体显性突变,子代褐眼个体基因型为Bb;实验三中,基因型为Bb雌雄个体交配,F2中无论雌雄褐眼:正常眼=2:1,说明突变基因B纯合致死。
(3)综合上述分析可知,纯合正常眼雄果蝇的基因型为bbXaY。实验一中,亲本基因型为bbXAXa、bbXaY,子代基因型为bbXAXa、bbXaXa、bbXAY、bbXaY,其中bbXAY个体死亡,实验二中,亲本基因型为BbXaXa、bbXaY,子代基因型为BbXaXa、bbXaXa、BbXaY、bbXaY,实验三中,亲本基因型为BbXaXa、BbXaY,因为BB纯合致死,故子代基因型为BbXaXa、bbXaXa、BbXaY、bbXaY,实验一子代雌果蝇bbXAXa:bbXaXa=1:1,实验三中子代雄果蝇BbXaY:bbXaY=2:1,二者随机交配,则母本的配子及比例为XA:Xa=1:3,父本配子及比例为Xa:Y=1:1,仅考虑眼色,子代中基因型及比例为XAXa:XaXa:XAY:XaY=1:3:1:3,因XAY致死,故后代中褐眼雌性(XaXa)所占比例为3/7。
(4)结合分析可知,实验一的亲本基因型为bbXAXa、bbXaY,遗传图解应注明亲子代基因型和表现型,且亲子代之间用→表示,故可书写如下:
【分析】1、基因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,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、由显性基因突变成隐性基因叫隐性突变,由隐性基因突变成显性基因叫显性突变。
29.【答案】(1)抽滤;LB固体培养基
(2)稀释涂布#划线分离;脲酶;异养生物,不能利用CO2合成有机物
(3)A;一系列浓度梯度的氨标准溶液;标准曲线
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】(1)对于不耐热的液体培养基,如尿素培养基,一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中过滤灭菌,采用抽滤方式可加快过滤速度。筛选并分离出土壤中高效降解尿素的微生物的培养基是以尿素为唯一氮源的培养基,验证它的选择作用要用无选择作用的普通培养基,即培养细菌的普通培养基LB固体培养基。
(2)分离出单菌落的方法由划线分离法或者稀释涂布平板法。尿素分解菌能分解尿素是因为可以合成脲酶。尿素分解菌是异养型微生物,不能利用CO2合成有机物,只能利用现成的有机物合成自身的有机物。
(3)本实验定量测定所分离的微生物对尿素的降解能力,因变量为利用光电比色法测定培养液NH3的含量。
第一步:预实验。光程就是指溶液的厚度,通俗地说,比色杯的光程指的是单色光线通过的路程(光程)。1厘米比色杯是指入射光通过该比色杯溶液的路程(光程)是1厘米。改变比色杯规格就能改变OD值,题目中说OD值偏小,所以要增大光程,故答案为:A。选择什么的波长并不是随机的,也不是任意可以改变的,因此若光密度值偏低,应选择增大光程,光波长不变处再次测定光密度值,直到数据适宜为止。
第二步:标准曲线的制作。用蒸馏水配制制一系列浓度的氨标准溶液,与纳氏试剂反应后,用比色计测定,并制作以氨浓度与光密度值的标准曲线。
第三步,样品处理。将培养液过滤后,进行脱色处理,用纳氏试剂显色处理。
第四步,样品测定与计算。
【分析】1、微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、土壤中分解尿素细菌的分离的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
30.【答案】(1)氨基酸;单克隆抗体制备/杂交瘤;基因文库;限制(性核酸内切)酶识别序列
(2)构建重组DNA(质粒)分子;T-DNA
(3)器官发生;胚状体
【知识点】植物组织培养的过程;单克隆抗体的制备过程;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)通过化学方法合成目的基因时,可根据Bt蛋白的氨基酸序列,推导出其基因序列,然后在利用化学方法合成目的基因。用已获得的纯度高的Bt蛋白作为抗原,利用抗原-抗体杂交的方法,将通过单克隆抗体技术获得特异性探针,并将基因组文库中所有基因进行表达,然后利用该探针,找出能与探针特异性结合的表达产物,进而获得与之对应的目的基因。用PCR扩增目的基因时,为了能与酶切后的质粒进行连接,需要在扩增前设计的引物上添加限制(性核酸内切)酶识别序列,然后利用工具酶可获取重组质粒(基因表达载体)。
(2)基因工程的核心是构建重组DNA(质粒)分子。因为农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞的染色体DNA上,所以可根据农杆菌的这种特点,将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,将目的基因导入受体细胞。即重组质粒进入受体细胞与质粒上的T-DNA基因有关。
(3)愈伤组织不经过胚状体,而是通过直接得到芽和根等器官,再形成完整植株的培养称为器官发生;由愈伤组织产生胚状体后再萌发形成完整植株属于胚胎发生途径。
【分析】1、基因工程技术的基本步骤︰(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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感受态细胞法。(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。
2、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
3、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
31.【答案】(1)用血细胞计数板在显微镜下测定各组细胞数;C组加入等量BMSC细胞悬液和过氧化氢(ROS促进剂),D组加入等量BMSC细胞悬液和谷胱甘肽(ROS抑制剂);分析统计
(2)验证AMLC自身活性氧族物质(ROS)可以诱导其窃取周围BMSC的线粒体实验结果图:
(3)细胞;胰岛素促进葡萄糖和氨基酸运进细胞(促进细胞对葡萄糖的摄取和利用);BMSC
【知识点】测定某种微生物的数量;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)AMLC可以从BMSC中窃取线粒体。由于线粒体增多,能量供应充分,AML增殖速度变得更快。根据实验所给出的材料和部分实验步骤,结合实验设计原则,对四个组的处理分别是:
①取培养瓶若干,随机均分为四组,标号A、B、C、D组(每组有多个重复培养瓶),分别加入适量且等量的细胞培养液和AMLC细胞悬液;
②用血细胞计数板在显微镜下测定各组细胞数,并测定各组AMLC中线粒体的数量;
③A组不作处理,B组加入适量且等量BMSC细胞悬液,C组加入等量BMSC细胞悬液和过氧化氢(ROS促进剂),D组加入等量BMSC细胞悬液和谷胱甘肽(ROS抑制剂)
④在相同且适宜的环境下培养,每隔一定时间重复步骤②;
⑤分析统计。
(2)仅以AMLC中线粒体数量纵坐标,横坐标为时间,验证AMLC自身活性氧族物质(ROS)可以诱导其窃取周围BMSC的线粒体实验结果图:
(3)①人体消灭异常增殖的细胞主要依靠细胞免疫。培养液中加入适量的胰岛素有利于AMLC的增殖,原因是胰岛素促进葡萄糖和氨基酸运进细胞(促进细胞对葡萄糖的摄取和利用)。
②为了有利于上述实验的进行,可对细胞BMSC的线粒体DNA进行荧光标记。
【分析】1、统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c+V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ),M代表稀释倍数。
2、胰岛素的作用:①促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖;②促进肝脏、肌肉组织合成糖原;③ 促进葡萄糖转化为非糖物质;④ 抑制肝糖原的分解;⑤抑制非糖物质转化为葡萄糖。
1 / 1浙江省杭州地区(含周边)重点中学2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷
一、单选题
1.(2021高三上·杭州期中)下列遗传病属于多基因遗传病的是( )
A.家族性心肌病 B.蚕豆病
C.精神分裂症 D.葛莱弗德氏综合征
【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、家族性扩张型心肌病是一种遗传病,呈现家族遗传性的发病特点,但遗传方式有常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体连锁遗传以及线粒体遗传等多个遗传方式,而且致病的基因也非常多,A错误;
B、蚕豆病是葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症的一个类型,表现为进食蚕豆后引起溶血性贫血,为单基因遗传病,B错误;
C、精神分裂症不符合单基因传递规律,而是一种多基因遗传病,C正确;
D、葛莱弗德氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病,D错误。
故答案为:C。
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、红绿色盲)、伴x染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病;(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
2.(2021高三上·杭州期中)随着我国城市化进程的推进,城市污水处理越来越重要。城市污水处理一般分为生物处理、化学处理、物理处理,下列叙述不正确的是( )
A.污水通常以有机物、微生物和温度等作为污染程度指标
B.生物处理中可以通过控制流速实现有机物被浮游藻类等植物充分吸收
C.处理过程中增加污水的溶氧量有利于有机物的彻底降解
D.污水处理属于节水和废水处理与应用的生态工程
【答案】B
【知识点】治污生态工程
【解析】【解答】A、城市污水中含有大量有机物,会使其中生活的微生物数量增加,微生物的分解作用会使水温升高,因此污水通常以有机物、微生物和温度等作为污染程度指标,A正确;
B、浮游藻类不能直接吸收有机物,B错误;
C、处理过程中增加污水的溶氧量有利于促进微生物通过有氧呼吸对有机物彻底降解,C正确;
D、根据分析可知,污水处理属于节水和废水处理与应用的生态工程,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程所遵循的基本原理:自生、循环、协调、整体。
3.(2021高三上·杭州期中)以下各组物质的元素组成不相同的是( )
A.丙酮酸和蔗糖 B.核酶和ATP
C.核苷和丙氨酸 D.核糖核酸和RuBP
【答案】D
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、丙酮酸的组成元素为C、H、O,蔗糖的组成元素为C、H、O,二者元素组成相同,与题意不符,A错误;
B、核酶的化学本质为RNA,其组成元素是C、H、O、N、P,ATP的组成元素为C、H、O、N、P,二者的组成元素相同,与题意不符,B错误;
C、核苷(有含氮碱基和五碳糖组成)的组成元素为C、H、O、N,丙氨酸的组成元素为C、H、O、N,二者的组成元素相同,与题意不符,C错误;
D、核糖核酸为RNA,其组成元素为C、H、O、N、P,RuBP 是1,5二磷酸核酮糖,故其组成元素是C、H、O、P,二者的组成元素不同,与题意相符,D正确。
故答案为:D。
【分析】化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
4.(2021高三上·杭州期中)下列关于真核细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.溶酶体合成的水解酶能分解损伤的细胞器
B.电子显微镜下看到的两条线是脂双层外面的两层蛋白质
C.染色体是细胞内遗传物质的唯一载体
D.线粒体可在细胞溶胶中移动和复制
【答案】D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的,A错误;
B、磷脂双分子层构成膜的基本支架,科学家在电子显微镜下观察到的两条线是脂双层,B错误;
C、细胞的遗传物质是DNA,染色体是DNA的主要载体,不是唯一载体,线粒体和叶绿体中也含有DNA,C错误;
D、线粒体中含有少量的DNA,为半自主性细胞器,可在细胞溶胶中移动和复制,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、线粒体和叶绿体的相同点:(1)都是双层膜结构,基质中都有酶,都含有少量的DNA和RNA。(2)都需要水作为生理功能的原料,都能产生ATP,都是半自主性细胞器。
2、细胞膜的结构:
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。
①蛋白质的位置:有三种.镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层。
②种类:a.有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。b.有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。c.有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构——糖被:①位置:细胞膜的外表.②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
3、酶的本质大部分是蛋白质,少部分是RNA。核糖体是合成蛋白质的场所。
5.(2021高三上·杭州期中)下列关于核酸是遗传物质的证据实验的叙述,错误的是( )
A.单独提取S型菌的DNA,其进入R型菌后的表达产物为荚膜多糖
B.单独提取噬菌体的蛋白质,与大肠杆菌混合培养,无法产生子代噬菌
C.单独提取S型菌的DNA,与R型菌混合培养,可使R型菌产生稳定的遗传变异
D.单独提取烟草花叶病毒的RNA,与烟草叶片混合培养,可以使叶片出现病斑
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、DNA中基因表达的产物是蛋白质,而荚膜多糖不是蛋白质,所以单独提取S型菌的DNA,其进入R型菌后的表达产物不是荚膜多糖,A错误;
B、噬菌体的蛋白质外壳不能进入宿主细胞内,不是遗传物质,因此单独提取噬菌体的蛋白质,与大肠杆菌混合培养,无法产生子代噬菌,B正确;
C、单独提取S型菌的DNA,与R型菌混合培养,由于基因重组,S型菌体的DNA进入R型菌后,可使R型菌产生稳定的遗传变异,C正确;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,与烟草混合培养,能合成烟草花叶病毒,可以使得叶片出现病斑,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:
①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
2、(1)要获得被S或P标记噬菌体,首先要获得S或P标记的大肠杆菌,即在含S或P的培养基上分别培养获得被S或P标记的大肠杆菌,然后在被S或P标记的大肠杆菌中培养获得被S或P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
(2)T噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用S或P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、RNA是遗传物质的实验证据:
(1)实验材料:烟草花叶病毒只由RNA和蛋白质组成。
(2)实验过程:提取烟草花叶病毒的蛋白质感染烟草,烟草不感染病毒;提取烟花叶毒的RNA感染烟草,烟草感染病毒。
(3)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,不是蛋白质。
6.(2021高三上·杭州期中)下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是( )
A.正常胚胎发育中细胞会分裂分化但不会凋亡
B.癌细胞表面粘连蛋白减少使其易在组织间转移
C.人成熟红细胞衰老时,控制其凋亡的基因开始表达
D.造血干细胞分化形成各种细胞导致mRNA发生差异
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、正常胚胎发育中细胞会分裂分化,也会凋亡,A错误;
B、癌细胞表面粘连蛋白减少,细胞粘着性降低,使其易在组织间转移,B正确;
C、人成熟红细胞中无细胞核、细胞器,没有凋亡基因的表达,C错误;
D、造血干细胞分化的过程是基因的选择性表达,导致mRNA发生差异,形成了各种细胞,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
3、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
7.(2021高三上·杭州期中)下列有关新冠肺炎病毒与艾滋病病毒的叙述,不正确的是( )
A.两者的遗传物质都是RNA
B.两者都需在细胞内才能繁殖
C.戴口罩是预防两种病毒感染的重要措施
D.两种病毒的无症状感染者体内都有相应的病毒
【答案】C
【知识点】艾滋病的流行和预防;病毒
【解析】【解答】A、由分析可知,两者的遗传物质都是RNA,A正确;
B、由于病毒无细胞结构,必需在活细胞中才能繁殖,B正确;
C、艾滋病的传播途径有性接触传播、血液传播和母婴传播,戴口罩并不能预防,C错误;
D、两种病毒感染后,引发人体的免疫系统产生特异性的抗体,但不引起或者只引起轻微的组织损伤,感染者可能完全没有任何症状,但其体内有相应的抗体和病毒,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、无细胞结构的生物病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞(2)分类:DNA病毒、RNA病毒(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
8.(2021高三上·杭州期中)正常人体内某细胞对物质M的转运方式如图所示,下列说法错误的是( )
A.M的运输过程中,载体蛋白会发生形变
B.M的运输过程可以体现质膜的选择透性
C.若提高环境温度,则M的转运速率会加快
D.若M是葡萄糖分子,则该转运可发生在红细胞质膜上
【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、M的运输过程中,需要载体蛋白的协助,载体蛋白与物质M结合后会发生构象上的改变,即载体蛋白会发生形变,A正确;
B、细胞膜上有转运M物质的载体,因此物质M可以被转运到细胞内,因此,M的运输过程可以体现质膜的选择透性,B正确;
C、M的转运方式为协助扩散,其转运速率与膜内外M物质的浓度差以及细胞膜上转运M物质的载体有关,虽然温度会影响分子的运动,但外界环境温度的改变,对正常人体的体温无影响,因为人体的体温处于相对稳定状态,C错误;
D、若M是葡萄糖分子,则该转运可发生在红细胞质膜上,因为红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,可用图示的方式表示,D正确。
故答案为:C。
【分析】物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输:
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质,)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
9.(2021高三上·杭州期中)用某种纤维素酶催化纤维素水解的实验来探究温度对酶活性的影响,得到如图所示的实验结果,下列说法正确的是( )
A.本实验的自变量是反应时间
B.适当升高温度,甲组反应速率加快
C.该酶的最适温度是45℃
D.丙组t1时酶活性达到最大值
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、本实验是探究温度对酶活性的影响,自变量是温度,A错误;
B、据图可知,45℃酶的活性高于20℃时,因此适当升高温度,甲组反应速率加快,B正确;
C、由于三个温度梯度太大,因此不能得出该酶的最适温度是45℃,C错误;
D、根据丙组t1时反应物的浓度基本不在减少,可说明酶活性基本丧失,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的10-10倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性: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;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
10.(2021高三上·杭州期中)下列关于生物变异与育种的叙述正确的是( )
A.果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”,是基因突变的结果
B.减数分裂过程中因基因重组产生的新基因可作为进化的原材料
C.交替使用辐射诱变和化学诱变有利于培育高产青霉菌
D.可通过对花药离体培养获得的单倍体种子进行秋水仙素处理以获得稳定遗传的后代
【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;诱发基因突变的因素;染色体结构的变异;单倍体育种
【解析】【解答】A、果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”,是染色体结构变异的结果(X染色体某区段基因重复的结果),A错误;
B、基因重组不能产生新基因,B错误;
C、青霉菌的产量最初是很低的,通过交替使用X射线、紫外线等辐射诱变和化学物质诱发突变,结果选育出了发酵单位提高了数千倍的高产菌株,C正确;
D、花药离体培养获得的单倍体一般高度不育,不能产生种子,可用秋水仙素处理单倍体幼苗,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、基因重组:
(1)概念:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合。
(2)类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
(3)意义:①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重要的意义。
3、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-10);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
4、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
11.(2021高三上·杭州期中)某研究小组对洞庭湖地区一公顷范围内褐家鼠的种群密度进行调查,第一次捕获并标记393只鼠,第二次捕获340只鼠,其中有标记的鼠85只。标记物不影响鼠的生存和活动,但鼠有记忆,再次被捕概率会降低,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有93只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,下列相应叙述正确的是( )
A.该调查结果比实际值偏小
B.调查期间褐家鼠的死亡率是93只/公顷
C.调查期间,褐家鼠种群的数量波动一定会引起稳定平衡密度发生改变
D.通过计算可得该地区褐家鼠的种群密度为1200只/公顷
【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、标记物不影响鼠的生存和活动,但鼠有记忆,再次被捕概率会降低,因此会导致第二次捕获的个体中含有标记的个体数减少,根据种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数,可知该调查结果会比实际值偏大,A错误;
BD、据题干信息分析可知,种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数=(393-93)×340÷85≈1200只/公顷,调查期间褐家鼠的死亡率是93÷1200×100%=7.75%只/公顷,B错误,D正确;
C、根据题意可知“因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定”,因此褐家鼠种群的数量波动没有引起稳定平衡密度发生改变,C错误。
故答案为:D。
【分析】估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数。
12.(2021高三上·杭州期中)野外生物学家在印度洋西部群岛考察时发现,岛上的夜行性昆虫探测到食虫蝙蝠的回声定位信号后有两种防御类型:某些昆虫会通过改变飞行路线等行为被动防御,也有一些昆虫会释放出强烈的超声波进行积极反击。下列说法正确的是( )
A.岛上的夜行性昆虫的全部基因构成一个基因库
B.食虫蝙蝠的回声定位诱导夜行性昆虫产生了不同防御类型
C.某夜行性昆虫种群中普遍存在的可遗传变异是自然选择的前提
D.岛上的优势昆虫个体将因繁殖面积累成优势群体
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、夜行性昆虫不是一个种群,故岛上的夜行性昆虫的全部基因构成的不是一个基因库,A错误;
B、据题干可知,食虫蝙蝠通过回声定位对夜行性昆虫的防御类型进行了选择,但不能诱导其产生变异,且变异通常是不定向的,B错误;
C、突变和基因重组为生物的进化提供了原材料,因此某夜行性昆虫种群中普遍存在的可遗传变异是自然选择的前提,C正确;
D、种群中的优势个体通过自然选择并通过遗传逐代积累而形成优势群体,D错误。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
13.(2021高三上·杭州期中)下图为人体细胞内葡萄糖代谢过程简图,①~③是生化反应过程,甲~丁代表相关物质,下列叙述错误的是( )
A.①过程产生少量乙和少量ATP
B.②过程所需的酶不全分布在线粒体基质中
C.若供应18O2,则18O只能出现在丙物质中
D.若③过程被阻断,则②过程将不能持续进行
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、①过程为有氧呼吸的第一阶段,该过程产生丙酮酸和少量乙,即还原氢,同时产生少量ATP,A正确;
B、②过程为有氧呼吸的第二阶段,该过程进行的场所是线粒体基质和细胞质基质(丙酮酸脱去二氧化碳的过程发生在细胞质基质),所需的酶不全分布在线粒体基质中,B正确;
C、若供应18O2,则18O首先出现在丙物质中,即水中,另外水可以参与有氧呼吸的第二阶段,进而使18O可出现在二氧化碳中,C错误;
D、若③过程即有氧呼吸的第三阶段被阻断,就是还原氢不能被正常的氧化掉,则②过程(有氧呼吸的第二阶段)将因为还原氢的积累而不能持续进行,D正确。
故答案为:C。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
14.(2021高三上·杭州期中)为了研究杜鹃兰假鳞茎促进侧芽生长的机理,对其分别进行打顶、顶芽涂抹生长素运输抑制剂(NPA)处理,测得侧芽萌芽数和侧芽中激素含量结果如图所示,据此分析不正确的是( )
A.NPA处理后侧芽中不同激素含量变化不同
B.涂抹NPA比打顶更有利于提高单株萌芽数
C.抑制茎段的细胞分裂素运输有利于侧芽的萌发
D.侧芽的生长是多种激素共同调节下细胞分裂分化的结果
【答案】C
【知识点】植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、由柱形图分析可知,在经过NPA处理后,生长素浓度降低而细胞分裂素增加,A正确;
B、由柱形图分析可知,NPA处理比打顶处理更有利于侧芽的萌发,B正确;
C、抑制茎段的细胞分裂素运输,细胞分裂素减少,不利于侧芽的萌发,C错误;
D、侧芽的生长必须有细胞的分裂和分化,同时离不开多种激素共同调节,D正确。
故答案为:C。
【分析】在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用,而是多种激素相互作用共同调节,有的相互促进,有的相互拮抗,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,因此植物激素的合成受基因组控制,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调控。
15.(2021高三上·杭州期中)下列有关教材实验叙述正确的是( )
A.新鲜菠菜的叶肉细胞可作为观察质壁分离及复原的实验材料
B.制作洋葱根尖有丝分裂装片时,染色后还需用清水洗去浮色
C.取马铃薯匀浆液上清液加入碘一碘化钾溶液可定量检测淀粉含量
D.在“光合色素的提取与分离”实验中,加入碳酸钙可防止叶绿体被破坏
【答案】A
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、新鲜菠菜的叶肉细胞有中央大液泡,且叶绿体有颜色,因此可观察细胞的质壁分离和复原实验,A正确;
B、制作洋葱根尖有丝分裂装片时,染色后还需用50%的酒精洗去浮色,B错误;
C、取马铃薯匀浆液上清液加入碘一碘化钾溶液可根据蓝色的深浅检测淀粉含量的变化,该检测方法只是定性分析,C错误;
D、在“光合色素的提取与分离”实验中,加入碳酸钙可防止色素被破坏,且主要是叶绿素,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
2、观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
3、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素a,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
16.(2021高三上·杭州期中)图为某细菌的模式图,字母a、b、c表示遗传信息的传递过程,F表示拟核DNA。下列叙述错误的是( )
A.图中的核酸有0或1或2个游离的磷酸基团
B.通过一次过程a,可得两个双螺旋环状DNA
C.c过程中存在氢键的形成与断裂
D.b过程相对于a过程而言,特有的碱基互补配对方式为A-U
【答案】A
【知识点】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、图中F为环状DNA,无游离的磷酸基团,F复制时,子链形成过程中会产生多个片段,有多个游离的磷酸基团,F转录形成的mRNA为单链,含有1个游离的磷酸基团,A错误;
B、a为DNA的复制过程,可产生两个相同的螺旋环状DNA分子,B正确;
C、c为翻译过程,反密码子与密码子的识别过程形成氢键再断裂,C正确;
D、b是转录过程,其中碱基互补配对方式有A-U、T-A、G-C,a过程的碱基互补配对方式有T-A、G-C,b特有的为A-U,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
17.(2021高三上·杭州期中)图为人体某组织部分结构示意图,②表示血细胞,①③④⑤为不同的体液。下列叙述正确的是( )
A.①③⑤共同构成人体内环境
B.若该结构为肝脏局部组织,③可能有乳酸、血浆蛋白、CO2等物质,但其中CO2浓度较⑤低
C.若该结构为甲状腺局部组织,则③中没有促甲状腺激素释放激素
D.若该部位出现炎症反应,则④液体量将明显增多
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;内环境的组成;激素调节的特点
【解析】【解答】A、内环境是由③血浆、⑤组织液和淋巴液等组成,A错误;
B、若该结构为肝脏局部组织,③可能有乳酸、血浆蛋白、CO2等物质,由于CO2是在细胞内产生,并通过自由扩散进入细胞外液,因此③中CO2浓度较⑤低,B正确;
C、激素通过血液运输到全身各处,因此③中有促甲状腺激素释放激素,C错误;
D、若该部位出现炎症反应,则⑤组织液的液体量将明显增多,从而出现组织水肿,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液。
2、引起组织水肿的原因可从两方面分析,凡是导致血浆渗透压下降或组织液渗透压升高的因素,都会使水分从血浆进入组织液,从而引起组织水肿。
3、自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO、O、甘油、苯、酒精等。
4、激素调节的特点:(1)内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。(2)作用于靶器官、靶细胞,激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合。(3)作为信使传递信息,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。(4)微量和高效,虽然激素含量甚微,但其作用效果极其显著。
18.(2021高三上·杭州期中)细胞外葡萄糖浓度调节胰岛β细胞分泌胰岛素的过程如下图,对其理解正确的是( )
A.细胞呼吸将葡萄糖中的少部分化学能转变为ATP
B.胰岛β细胞内的K+积累可导致Ca2+内流
C.细胞外葡萄糖浓度降低会促进胰岛素释放
D.胰岛 β细胞分泌胰岛素还受下丘脑分泌的激素调节
【答案】B
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、细胞呼吸将葡萄糖中的大部分能量转化为热能,少部分化学能转变为ATP中的活跃化学能,A错误;
B、根据分析可知,胰岛β细胞内的K+外流受阻导致K+积累,从而使Ca2+通道持续开放,Ca2+内流,促进细胞释放胰岛素,B正确;
C、由图可知,细胞外葡萄糖浓度升高会促进胰岛素释放,C错误;
D、胰岛 β细胞分泌胰岛素还受下丘脑的传出神经直接支配,D错误。
故答案为:B。
【分析】血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
19.(2021高三上·杭州期中)下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中,正确的是( )
A.果酒一般需稀释后用于果醋发酵
B.制作果酒和果醋时都应用体积分数为50%的酒精对发酵瓶消毒
C.菌种和锯末混匀后立即打开双通活塞,进行发酵
D.将醋化醋杆菌培养物与酒-水混合物混合,并调pH呈现明显酸性后,加入发酵瓶中
【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒中酒精含量较高,会抑制醋酸菌的代谢,不能直接用于果醋发酵,一般需稀释后再发酵,A正确;
B、制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒,B错误;
C、醋酸杆菌是好氧菌,和锯末混匀后,过一段时间打开双通活塞,进行发酵,C错误;
D、醋酸菌培养需要中性环境,所以将调pH至中性后倒入发酵瓶中培养,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
20.(2021高三上·杭州期中)下列关于动物细胞培养的说法正确的是( )
A.恶性细胞系具有不死性和失去接触抑制等特性
B.细胞株没有差异性,在连续传代过程中遗传性状始终保持稳定
C.没有外加抗生素的条件下将无法进行传代培养
D.动物组织细胞间的胶原纤维可用纤维素酶水解
【答案】A
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、恶性肿瘤细胞系能无限繁殖,细胞表面糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低,即具有不死性和失去接触抑制等特性,A正确;
B、细胞株传到50左右不能再继续传代,部分细胞遗传物质改变,具有癌变细胞的特点,可以在培养条件下无限制的传代下去,B错误;
C、癌变的细胞可以无限增殖,没有外加抗生素的条件下也能进行传代培养,C错误;
D、动物组织细胞间的胶原纤维可用胶原蛋白酶水解,D错误。
故答案为:A。
【分析】动物细胞培养:
1、定义:就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
2、动物细胞培养过程:取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
3、注意事项:(1)动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。(2)动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。(3)动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养, 。
21.(2021高三上·杭州期中)图甲是植物甲叶片净光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,图乙是在实验室不同温度下,植物乙在光照下CO2的吸收量或黑暗中CO2的释放量柱形图,下列叙述正确的是( )
A.14:00后叶片的Pn 下降,导致植株积累的有机物开始减少
B.17:00后叶片的Ci 快速上升,导致叶片碳反应速率远高于光反应速率
C.植物乙中与光合作用有关的酶对温度较为敏感,其最适温度为25℃
D.若每天12小时光照12小时黑暗,则最有利于植物乙生长的温度是20℃
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、14:00后叶片的Pn 下降,导致植株积累有机物的速率下降,但有机物的总量是增加的,因为此时的净光合速率是大于零的,A错误;
B、17:00后叶片的Ci 快速上升,是光照减弱,光合速率下降固定的二氧化碳减少所致,此时叶片的碳反应和光反应在较低水平达到平衡,B错误;
C、由柱形图可知,与光合作用有关的酶对温度较为敏感,20℃时的总光合强度为1.5+3.25=4.75,25℃时的总光合强度为2.25+3.75=6,30℃时的总光合强度为3+3.5=6.5,35℃时的总光合强度为3.5+3.0=6.5,因此,可以看出光合作用有关酶的最适温度应该处于30℃~35℃之间,C错误;
D、20℃时有机物净积累速率与有机物消耗速率差值最大,故光照12小时后12小时黑暗,该植物有机物积累量最大,因此,在20℃温度下最有利于它生长,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
2、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
22.(2021高三上·杭州期中)阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病,又称老年性痴呆。患者的大脑皮层弥漫性萎缩,沟回增宽,神经元大量减少,显微镜下可见神经元之间存在着淀粉样蛋白斑块。下列相关叙述错误的是( )
A.阿尔茨海默病患者接受刺激到中央后回产生痛觉属于反射
B.老年性痴呆患者通常语言无法清楚表达,这与大脑左半球额叶后部萎缩有关
C.中央前回的右半球底部沟回增宽,神经元大量减少,可能导致左侧脸表情僵硬
D.阿尔茨海默病患者可能出现大小失禁等症状
【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;脑的高级功能
【解析】【解答】A、阿尔茨海默病患者接受刺激到中央后回产生痛觉,没有完整的反射弧,不属于反射,A错误;
B、大脑左半球额叶后部是语言中枢,老年性痴呆患者通常语言无法清楚表达,这与该部位的萎缩有关,B正确;
C、中央前回为躯体运动中枢,支配对侧躯体的运动,中央前回的右半球底部沟回增宽,神经元大量减少,可能导致左侧脸表情僵硬,C正确;
D、阿尔茨海默病患者的神经元之间存在着淀粉样蛋白斑块,如果造成大脑某一区域受损,可能出现大小失禁等症状,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
2、语言功能是人脑特有的高级功能:W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症)S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症)H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症)V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
23.(2021高三上·杭州期中)图1、图2为两种特异性免疫的某阶段示意图,下列相关叙述不正确的是( )
A.多种抗体可以作用于同一种病原体
B.图1免疫应答方式也可以解释异体器官移植导致排斥的机理
C.图2反应后可被巨噬细胞清除
D.新的记忆T细胞可以识别并裂解感染相同病原体的体细胞,且反应更强烈
【答案】D
【知识点】器官移植;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、结合图示可以看出,同一种病原体上含有多种抗体结合的区域,故多种抗体可以作用于同一种病原体,A正确;
B、图1免疫应答方式为细胞免疫的过程,该过程可以解释异体器官移植导致排斥的机理,即异体器官排斥是依靠细胞免疫实现的,B正确;
C、图2抗体与相应的病原体发生特异性免疫反应后,形成细胞团或沉淀,可被巨噬细胞清除,C正确;
D、新的记忆T细胞不能识别并裂解感染相同病原体的体细胞,识别靶细胞是图中相应的效应细胞毒性T细胞的作用,记忆T细胞在再次接受相同抗原刺激时,会迅速增殖分化为效应细胞毒性T细胞,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
2、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
3、器官移植:外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击,人体器官移植面临的主要问题有免疫排斥和供体器官不足等,器官移植发生的免疫反应属于细胞免疫,可以通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。
24.(2021高三上·杭州期中)某高等动物的基因型为BbXAXa,将其一个卵原细胞(假定DNA被32P全部标记,其他分子不含32P)在不含32P培养液中培养一段时间,细胞分裂两次后,其中1个细胞如图所示(只显示部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A.形成图中细胞的过程中发生了染色体畸变和基因突变
B.图中细胞最多有2条染色单体含32P
C.与该细胞同时产生的另一细胞基因型可能为BbXAaa
D.该细胞完成减数分裂后形成的配子的基因组成共有2种
【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、分析图可知,该细胞可能在减数第一次分裂过程中,发生了同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,以及X染色体的一条染色单体A所在的片段连接在另一条X染色体的染色单体上,所以形成图中细胞的过程中发生了染色体畸变,但没有发生基因突变,A错误;
B、由于DNA分子是半保留复制,细胞分裂两次后为减数第二次分裂细胞,因此细胞进行了一次有丝分裂和一次减数第一次分裂,有丝分裂后,每个DNA均含有一条链被32P标记,另一条链没有被32P标记,减数第一次分裂由于发生了基因重组以及X染色体的一条染色单体A所在的片段连接在另一条X染色体的染色单体上,所以图中细胞最多有4条染色单体含32P,B错误;
C、分析图可知,该细胞的X染色体在减数第一次分裂过程中,X染色体的一条染色单体A所在的片段连接在另一条X染色体的染色单体上,造成另一个X染色体的基因型变为XAaa,常染色体中,同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,基因型为Bb,因此与该细胞同时产生的另一细胞基因型可能为BbXAaa,C正确;
D、该细胞若为次级卵母细胞,只能形成一个卵细胞,只有1种类型,若该细胞为第一极体,不能产生配子,故该细胞产生的配子种类为0或1,D错误。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
25.(2021高三上·杭州期中)某二倍体雌雄同花植物,自然状态下开花后传粉。该植株雄蕊的发育受一对等位基因(M、m)控制,mm使植株表现为雄性不育。为在开花前获取雄性不育株,科研工作者以基因型为Mm的植株为材料,将一花瓣色素合成基因R导入M或m基因所在的染色体上(没有R基因则表现为白色)。下列叙述错误的是( )
A.选用雄性不育株进行杂交实验的优点是无需进行去雄
B.基因型为Mm的个体连续隔离自交两代,则F2所得植株中,雄性可育株与雄性不可育株的比例为5:1
C.让该转基因植株自交,若子代中雄性不育株全为白花,则说明M与R在同一染色体上
D.若m与R在同一染色体上,将该转基因植株与雄性不育植株等比例间行种植,则子代中雄性可育白花植株占1/2
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;杂交育种
【解析】【解答】A、雄性不育株不能产生雄配子,因此进行杂交实验时无需进行去雄,A正确;
B、Mm的个体自交,则F1中雄性可育株与雄性不可育的比例为3:1;F1个体自交,F2中,雄性可育株占1/4+1/2×3/4=5/8,雄性不可育株占1/2×1/4=1/8,二者比例为5:1,B正确;
C、由分析可知,让该转基因植株自交,若子代中雄性不育株全为白花,R插入了M所在的染色体上,C正确;
D、由题意可知,该转基因植株基因型为MmR,产生的配子为M:mR=1:1,雄性不育植株基因型为mm,只能产生雌配子m,两种植株所产生的雌配子比为M:mR:m=1:1:2,雄配子比为M:mR=1:1,故子代中雄性可育白花植株MmR占1/4×1/2+1/4×1/2=1/4,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因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,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、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在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 (2)方法:杂交 →自交→优选→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,但是周期长。 (5)实例:水稻的育种。
二、综合题
26.(2021高三上·杭州期中)磷虾是极地海洋中的精灵,几乎养活了海洋中大部分生物,近些年来由于气候变化和人类捕捞导致磷虾数量大幅减少。下面是南极海域典型食物网,请回答下列问题:
(1)海洋生态系统的初级生产量比陆地生态系统 (高/低/相等),且海洋的食物链以 (类型)为主,南极海洋生态系统的能量输出形式
(2)磷虾、须鲸、鱿鱼、阿德利企鹅等生物之间建立起以 关系为纽带的食物网。在该海域硅藻类及其他浮游植物的生物量较低,但磷虾等植食动物的生物量相对很高,请分析原因 。福克兰群岛的居民大量捕捞须鲸,一段时间后磷虾数量将 (增多/不变/减少)。
(3)应对气候变化和过度捕捞导致磷虾大量减少的现状,智利在南极洲海域进行人工养殖磷虾,并且在养殖海域内利用 ,发展生物防治技术,以减少对南极洲海域生态的影响。
【答案】(1)低;捕食食物链;热能和海产品(被捕捞的磷虾)中的化学能
(2)营养;海洋中硅藻类及其他浮游植物个体小,繁殖快,含纤维素少,可整个被磷虾等植食动物吞食和消化,并迅速转化为下一个营养级的生物量(答对其中两点即可给分);增多
(3)种间关系
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】分析题图可知,图中为一个食物网,食物链中从生产者开始到最高营养级结束,分解者不参与食物链,生产者硅藻类及其他浮游植物属于第一营养级;直接以植物为食是初级消费者,属于第二营养级;次级消费者-属于第三营养级;三级消费者-属于第四营养级;四级消费者属于第五营养级。生产者所固定的太阳能,能通过食物链由一个营养级向下一个营养级传递,各种动物的营养级并不是一成不变的。
生物量就是净生产量在某一调查时刻前的积累量。初级生产量是指生产者通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。
(1)海洋中硅藻类及其他浮游植物生命很短,个体小,繁殖快,因此初级生产量在某一时刻调查的积累量(短期内的积累量)低于陆地生态系统。分析题图可知海洋的食物链以捕食食物链为主,南极海洋生态系统的能量最终都转化为热能散失掉,其中可被人类捕获该生态系统中的生物制作成海产品(如磷虾)进行利用,因此其输出形式为热能和海产品(被捕捞的磷虾)中的化学能。
(2)分析题意可知,磷虾、须鲸、鱿鱼、阿德利企鹅等生物之间建立起以营养关系为纽带的食物网。海洋中硅藻类及其他浮游植物生命很短,个体小,繁殖快,含纤维素少,可整个被磷虾等植食动物吞食和消化,并迅速转化为下一个营养级的生物量,因而表现为短期内生产者的生物量相对较低。须鲸与磷虾为捕食关系,若大量捕捞须鲸,一段时间后磷虾数量将增多。
(3)因为在南极洲海域进行人工养殖磷虾,人类活动将会直接影响其生态系统,因此在养殖海域内利用种间关系进行生物防治,可减少对南极洲海域生态的影响。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
2、生物治虫或生物控制害虫,是指用一种生物控制另一种生物的治虫方法。就是利用生物间的关系,应用各种有益的生物(天敌)或生物的代谢产物来防治病虫害的方法。有益生物种类很多,包括益虫、益鸟、益兽和有益微生物等。
27.(2021高三上·杭州期中) 2018年6月,美国《科学》杂志刊登了新理论:蓝藻可利用近红外光(NIR)进行光合作用,科学家设计了4组不同光分别处理生长状态相同的蓝藻,10天后测定相关量,数据记录如下表。
组别 1 2 3 4
光的成分 白光 白光+蓝紫光 白光+NIR 白光+蓝紫光+NIR
叶绿素含量/mg g-1 叶绿素a 0.53 0.64 0.53 0.63
叶绿素b 0.12 0.14 0.08 0.07
叶绿素f 0.02 0.02 0.98 0.98
净光合速率/ mol(CO2)m-2 s-1 4.9 6.6 6.8 3.2
气孔导度/mmol(H2O)m-2 s-1 234 214 240 184
请回答下列问题:
(1)蓝藻进行光反应的场所是 ,光反应合成的NADpH为碳反应的 阶段提供能量和氢。
(2)提取蓝藻中色素时需要以 作为溶剂,通过 的方法测量各种色素含量。
(3)由表可以得出,NIR增加了蓝藻的 从而提高了净光合速率,若适当增加第3组的光照强度,则该组蓝藻的光饱和点将 (增大/不变/减少)。
(4)第4组实验中净光合速率最低,最可能的原因是
【答案】(1)细胞膜/质膜/光合膜;三碳酸的还原
(2)95%乙醇;光电比色法
(3)叶绿素f的含量;不变
(4)气孔导度减小,二氧化碳不足,碳反应减慢,光合速率小
【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;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)蓝藻为原核生物,没有叶绿体,但含有藻蓝素和叶绿素,因此能进行光合作用,其进行光反应的场所是细胞膜/质膜/光合膜,光反应合成的NADpH能用于暗反应过程C3的还原并同时提供能量,即NADpH能为碳反应的三碳酸的还原阶段提供能量和氢。
(2)由于光合色素能够溶解到有机溶剂中,据此,提取蓝藻中色素时需要以95%乙醇作为溶剂,通过光电比色法可测量各种色素含量,为后续的实验结论得出提供相应的依据。
(3)由表可以得出,NIR增加了蓝藻叶绿素f的含量从而提高了净光合速率,光饱和点指的是光合速率最大时所对应的最小的光照强度,由于实验中的相关因素,如二氧化碳浓度、光照强度等条件没有发生改变,因此,即使适当增加第3组的光照强度,该组蓝藻的光饱和点也不会改变。
(4)图表显示,第4组实验中净光合速率最低,且该条件下的气孔导度也最小,则最可能的原因是气孔导度减小,二氧化碳不足,导致碳反应减慢,光合速率降低。
【分析】1、蓝藻内含藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的原核自养生物。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADpH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADpH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADpH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADpH中的化学能转移动糖类等有机物中。
3、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
4、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
28.(2021高三上·杭州期中)某地区野生型果蝇(正常眼色)种群中,发现两只突变型褐眼雌果蝇,分别记为果蝇甲和果蝇乙。为研究果蝇甲和果蝇乙的基因突变是否为同一突变类型,进行了如下实验(突变基因均能独立控制褐色素的合成而表现褐眼,果蝇甲和乙均只发生一次突变,涉及的基因分别用A/a,B/b表示):
组别 亲本 子代表现型及比例
实验一 甲 纯合正常雄果蝇 40正常(♀):38褐眼(♀):42正常(♂)
实验二 乙 纯合正常雄果蝇 62正常(♀):62褐眼(♀):65正常(♂):63褐眼(♂)
实验三 实验二的子代褐眼雌、雄果蝇互相交配 25正常(♀):49褐眼(♀):23正常(♂):47褐眼(♂)
请回答下列问题:
(1)由实验一分析可得,果蝇甲突变基因位于 染色体上,从其对表现型的影响看,属于 突变。
(2)果蝇乙的突变基因 (“存在”或“不存在”)纯合致死,理由是 。
(3)纯合正常眼雄果蝇的基因型为 。让实验一中的子代雌果蝇与实验三中的子代雄果蝇随机交配,后代中褐眼雌性所占比例为 。
(4)请用遗传图解表示实验一得到子代的过程。
【答案】(1)X;显性
(2)存在;实验三中亲本褐眼为杂合子Bb,自交后代出现正常:褐眼=1:2,说明显性纯合致死
(3)bbXaY;3/7
(4)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的类型
【解析】【解答】1、分析实验一可知,突变体甲×纯合正常雄果蝇杂交,后代中雌性个体中正常:褐眼=1:1,说明突变体甲发生的突变是显性突变,又雌雄个体比为2:1,雄性个体中无褐眼,说明突变基因位于X染色体上,且该突变具有致死效应。2、实验二与实验三中子代眼色性状与性别无关,说明果蝇乙的突变发生在常染色体上。实验二中F1褐眼雌雄果蝇互相交配,后代正常:褐眼=1:2,说明显性纯合致死,即果蝇乙发生的突变是显性突变,该突变也具有致死效应。
(1)假设与果蝇A的表现型相关的基因用A和a表示,若果蝇A发生了隐性突变,且突变基因位于X染色体上,则果蝇A的基因型为XaXa,纯合正常眼雄果蝇的基因型为XAY,子代雌蝇(XAXa)全为正常眼,雄蝇全为褐眼(XaY),与实验一信息不符,故属于显性突变。
(2)由分析可知,实验二中子代雌雄个体比为1:1,说明突变发生在常染色体上,为常染色体显性突变,子代褐眼个体基因型为Bb;实验三中,基因型为Bb雌雄个体交配,F2中无论雌雄褐眼:正常眼=2:1,说明突变基因B纯合致死。
(3)综合上述分析可知,纯合正常眼雄果蝇的基因型为bbXaY。实验一中,亲本基因型为bbXAXa、bbXaY,子代基因型为bbXAXa、bbXaXa、bbXAY、bbXaY,其中bbXAY个体死亡,实验二中,亲本基因型为BbXaXa、bbXaY,子代基因型为BbXaXa、bbXaXa、BbXaY、bbXaY,实验三中,亲本基因型为BbXaXa、BbXaY,因为BB纯合致死,故子代基因型为BbXaXa、bbXaXa、BbXaY、bbXaY,实验一子代雌果蝇bbXAXa:bbXaXa=1:1,实验三中子代雄果蝇BbXaY:bbXaY=2:1,二者随机交配,则母本的配子及比例为XA:Xa=1:3,父本配子及比例为Xa:Y=1:1,仅考虑眼色,子代中基因型及比例为XAXa:XaXa:XAY:XaY=1:3:1:3,因XAY致死,故后代中褐眼雌性(XaXa)所占比例为3/7。
(4)结合分析可知,实验一的亲本基因型为bbXAXa、bbXaY,遗传图解应注明亲子代基因型和表现型,且亲子代之间用→表示,故可书写如下:
【分析】1、基因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,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、由显性基因突变成隐性基因叫隐性突变,由隐性基因突变成显性基因叫显性突变。
29.(2021高三上·杭州期中)尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,同学们试图筛选并分离出土壤中高效降解尿素的微生物,请回答下列问题:
(1)在制备尿素培养基的过程中,对其中不耐热的尿素溶液一般将其转入G6玻璃砂漏斗中进行灭菌,采用 的方式可以加快此灭菌过程。该实验需同时配置 培养基作为对照,以此验证尿素培养基具有选择作用。
(2)利用固体培养基,采取 方法可分离出单菌落,目标细菌能分解尿素的原因是其能产生 ,它不能以尿素的分解产物CO2作为碳源的原因是 。
(3)已知氨与纳氏试剂反应生成淡红色络合物。为了定量测定所分离的微生物对尿素的降解能力,可选用液体培养基培养,并利用光电比色法测定培养液NH3的含量。步骤如下:第一步,将培养液过滤和脱色处理后,用纳氏试剂显色处理。用光程为1cm的比色杯在570nm 处测定光密度值。若光密度值偏低,应选择 (A.增大光程,光波长不变 B.增大光程,光波长增加C.减小光程,光波长不变D.减小光程,光波长增加)处再次测定光密度值,直到数据适宜为止。
第二步,用蒸馏水配制 ,与纳氏试剂反应后,用比色计测定,并制作以氨浓度与光密度值的 。
第三步,将培养液过滤后,进行脱色处理,用纳氏试剂显色处理。
第四步,样品测定与计算。
【答案】(1)抽滤;LB固体培养基
(2)稀释涂布#划线分离;脲酶;异养生物,不能利用CO2合成有机物
(3)A;一系列浓度梯度的氨标准溶液;标准曲线
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】(1)对于不耐热的液体培养基,如尿素培养基,一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中过滤灭菌,采用抽滤方式可加快过滤速度。筛选并分离出土壤中高效降解尿素的微生物的培养基是以尿素为唯一氮源的培养基,验证它的选择作用要用无选择作用的普通培养基,即培养细菌的普通培养基LB固体培养基。
(2)分离出单菌落的方法由划线分离法或者稀释涂布平板法。尿素分解菌能分解尿素是因为可以合成脲酶。尿素分解菌是异养型微生物,不能利用CO2合成有机物,只能利用现成的有机物合成自身的有机物。
(3)本实验定量测定所分离的微生物对尿素的降解能力,因变量为利用光电比色法测定培养液NH3的含量。
第一步:预实验。光程就是指溶液的厚度,通俗地说,比色杯的光程指的是单色光线通过的路程(光程)。1厘米比色杯是指入射光通过该比色杯溶液的路程(光程)是1厘米。改变比色杯规格就能改变OD值,题目中说OD值偏小,所以要增大光程,故答案为:A。选择什么的波长并不是随机的,也不是任意可以改变的,因此若光密度值偏低,应选择增大光程,光波长不变处再次测定光密度值,直到数据适宜为止。
第二步:标准曲线的制作。用蒸馏水配制制一系列浓度的氨标准溶液,与纳氏试剂反应后,用比色计测定,并制作以氨浓度与光密度值的标准曲线。
第三步,样品处理。将培养液过滤后,进行脱色处理,用纳氏试剂显色处理。
第四步,样品测定与计算。
【分析】1、微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、土壤中分解尿素细菌的分离的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
30.(2021高三上·杭州期中)抗虫棉可有效减少棉铃虫对幼铃的危害,而使棉花生殖生长相对增强,转基因单价抗虫棉是将苏云金芽孢杆菌中专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造后利用农杆菌转入棉花细胞中研制而成,请回答下列有关问题:
(1)获取Bt蛋白基因的方法有很多,例如:根据Bt蛋白的 序列,推导出其基因序列,再利用化学方法合成目的基因;用已获得的纯度高的Bt蛋白作为抗原,通过 技术获得特异性探针,并将苏云金芽孢杆菌 中所有基因进行表达,然后利用该探针,找出与之对应的目的基因。用PCR扩增目的基因时,为了能与酶切后的质粒进行连接,需要在扩增前设计的引物上添加 ,然后利用工具酶可获取重组质粒(基因表达载体)。
(2)培育该转基因抗虫棉的核心环节是 ,重组质粒进入受体细胞与质粒上的 基因有关。
(3)通过农杆菌转入棉花的愈伤组织细胞后,主要有两条再生植株的途径:一是由愈伤组织先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的 途径,二是由愈伤组织产生 后再萌发形成完整植株的发生途径。
【答案】(1)氨基酸;单克隆抗体制备/杂交瘤;基因文库;限制(性核酸内切)酶识别序列
(2)构建重组DNA(质粒)分子;T-DNA
(3)器官发生;胚状体
【知识点】植物组织培养的过程;单克隆抗体的制备过程;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)通过化学方法合成目的基因时,可根据Bt蛋白的氨基酸序列,推导出其基因序列,然后在利用化学方法合成目的基因。用已获得的纯度高的Bt蛋白作为抗原,利用抗原-抗体杂交的方法,将通过单克隆抗体技术获得特异性探针,并将基因组文库中所有基因进行表达,然后利用该探针,找出能与探针特异性结合的表达产物,进而获得与之对应的目的基因。用PCR扩增目的基因时,为了能与酶切后的质粒进行连接,需要在扩增前设计的引物上添加限制(性核酸内切)酶识别序列,然后利用工具酶可获取重组质粒(基因表达载体)。
(2)基因工程的核心是构建重组DNA(质粒)分子。因为农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞的染色体DNA上,所以可根据农杆菌的这种特点,将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,将目的基因导入受体细胞。即重组质粒进入受体细胞与质粒上的T-DNA基因有关。
(3)愈伤组织不经过胚状体,而是通过直接得到芽和根等器官,再形成完整植株的培养称为器官发生;由愈伤组织产生胚状体后再萌发形成完整植株属于胚胎发生途径。
【分析】1、基因工程技术的基本步骤︰(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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感受态细胞法。(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。
2、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
3、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
三、实验题
31.(2021高三上·杭州期中)急性骨髓白血病细胞(AMLC)能快速大量增殖,从而引发急性白血病,有研究表明AMLC自身活性氧族物质(ROS)可以诱导其窃取周围正常的骨髓基质细胞(BMSC)的线粒体,从而满足其高能耗的需求,为证明该结论,请根据以下材料和用具,完成实验设计并回答有关问题:
材料与用具:AMLC 悬液、BMSC悬液、细胞培养液、过氧化氢(ROS促进剂)、谷胱甘肽(ROS抑制剂)、血细胞计数板、显微镜、培养瓶等。(说明:具体操作和检测方法不做要求。)
(1)实验步骤:
①取培养瓶若干,随机均分为四组,标号A、B、C、D组(每组有多个重复培养瓶),分别加入适量且等量的细胞培养液和AMLC细胞悬液;
② ,并测定各组AMLC中线粒体的数量;
③A组不作处理,B组加入适量且等量BMSC细胞悬液,
④在相同且适宜的环境下培养,每隔一定时间重复步骤②;
⑤
(2)实验结果:(仅以AMLC中线粒体数量为指标,用曲线图形式表示上述实验的结果)
(3)分析与讨论
①AMLC 是骨髓中异常增殖和分化的一种细胞,人体消灭它主要依靠 免疫。培养液中加入适量的胰岛素有利于AMLC的增殖,原因是
②为了有利于上述实验的进行,可对细胞 (填“AMLC”或“BMSC”)的线粒体DNA进行荧光标记。
【答案】(1)用血细胞计数板在显微镜下测定各组细胞数;C组加入等量BMSC细胞悬液和过氧化氢(ROS促进剂),D组加入等量BMSC细胞悬液和谷胱甘肽(ROS抑制剂);分析统计
(2)验证AMLC自身活性氧族物质(ROS)可以诱导其窃取周围BMSC的线粒体实验结果图:
(3)细胞;胰岛素促进葡萄糖和氨基酸运进细胞(促进细胞对葡萄糖的摄取和利用);BMSC
【知识点】测定某种微生物的数量;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)AMLC可以从BMSC中窃取线粒体。由于线粒体增多,能量供应充分,AML增殖速度变得更快。根据实验所给出的材料和部分实验步骤,结合实验设计原则,对四个组的处理分别是:
①取培养瓶若干,随机均分为四组,标号A、B、C、D组(每组有多个重复培养瓶),分别加入适量且等量的细胞培养液和AMLC细胞悬液;
②用血细胞计数板在显微镜下测定各组细胞数,并测定各组AMLC中线粒体的数量;
③A组不作处理,B组加入适量且等量BMSC细胞悬液,C组加入等量BMSC细胞悬液和过氧化氢(ROS促进剂),D组加入等量BMSC细胞悬液和谷胱甘肽(ROS抑制剂)
④在相同且适宜的环境下培养,每隔一定时间重复步骤②;
⑤分析统计。
(2)仅以AMLC中线粒体数量纵坐标,横坐标为时间,验证AMLC自身活性氧族物质(ROS)可以诱导其窃取周围BMSC的线粒体实验结果图:
(3)①人体消灭异常增殖的细胞主要依靠细胞免疫。培养液中加入适量的胰岛素有利于AMLC的增殖,原因是胰岛素促进葡萄糖和氨基酸运进细胞(促进细胞对葡萄糖的摄取和利用)。
②为了有利于上述实验的进行,可对细胞BMSC的线粒体DNA进行荧光标记。
【分析】1、统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c+V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ),M代表稀释倍数。
2、胰岛素的作用:①促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖;②促进肝脏、肌肉组织合成糖原;③ 促进葡萄糖转化为非糖物质;④ 抑制肝糖原的分解;⑤抑制非糖物质转化为葡萄糖。
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