【高考真题】黑龙江省、吉林省、辽宁省2024年高考生物(选择性)试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2024·黑吉辽)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是( )
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化
2.(2024·黑吉辽)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A.肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
3.(2024·黑吉辽)下列关于森林群落演替的叙述,正确的是( )
A.土壤的理化性质不会影响森林群落演替
B.植物种群数量的改变不会影响森林群落演替
C.森林由乔木林变为灌木林属于群落演替
D.砍伐树木对森林群落演替的影响总是负面的
4.(2024·黑吉辽)关于人类活动对生态环境的影响,下列叙述错误的是( )
A.清洁能源的使用能够降低碳足迹
B.在近海中网箱养鱼不会影响海洋生态系统
C.全球性的生态环境问题往往与人类活动有关
D.水泥生产不是导致温室效应加剧的唯一原因
5.(2024·黑吉辽)弗兰克氏菌能够与沙棘等非豆科木本植物形成根瘤,进行高效的共生固氮,促进植物根系生长,增强其对旱、寒等逆境的适应性。下列叙述错误的是( )
A.沙棘可作为西北干旱地区的修复树种
B.在矿区废弃地选择种植沙棘,未遵循生态工程的协调原理
C.二者共生改良土壤条件,可为其他树种的生长创造良好环境
D.研究弗兰克氏菌的遗传多样性有利于沙棘在生态修复中的应用
6.(2024·黑吉辽)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时,先诱导外植体形成愈伤组织,再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸,加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是( )
A.迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B.诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C.悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D.茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
7.(2024·黑吉辽)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是( )
A.琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小
B.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
C.在同一电场作用下,DNA片段越长,向负极迁移速率越快
D.琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来
8.(2024·黑吉辽)鲟类是最古老的鱼类之一,被誉为鱼类的“活化石”。我国学者新测定了中华鲟、长江鲟等的线粒体基因组,结合已有信息将鲟科分为尖吻鲟类、大西洋鲟类和太平洋鲟类三个类群。下列叙述错误的是( )
A.鲟类的形态结构和化石记录可为生物进化提供证据
B.地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用
C.鲟类稳定的形态结构能更好地适应不断变化的环境
D.研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值
9.(2024·黑吉辽)如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( )
A.酶E的作用是催化DNA复制
B.甲基是DNA半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
10.(2024·黑吉辽)为研究禁食对机体代谢的影响,研究者用大鼠开展持续7天禁食(正常饮水)的实验研究,结果发现血清中尿素、尿酸(嘌呤核苷酸代谢产物)的水平显著升高。下列叙述错误的是( )
A.血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标
B.禁食初期交感神经兴奋,支配胰岛A细胞使血糖回升
C.禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解
D.禁食后血清中高水平的尿素来源于脂肪的分解代谢
11.(2024·黑吉辽)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是( )
组别 抗利尿激素浓度/(ng L﹣1) 醛固酮浓度/(ng L﹣1)
正常对照组 19.83 98.40
急性发病组 24.93 122.82
A.内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
B.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控
D.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
12.(2024·黑吉辽)如图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A.摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B.直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C.抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D.抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
13.(2024·黑吉辽)为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因,研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析,下列推测错误的是( )
A.砷处理6h,根中细胞分裂素的含量会减少
B.砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关
C.增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D.抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
14.(2024·黑吉辽)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
15.(2024·黑吉辽)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A.相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16.(2024·黑吉辽)如图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图分析,下列叙述正确的是( )
注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A.E是太阳照射到生态系统的能量
B.E2属于未被利用的能量
C.E3占净初级生产量的36%
D.E3的产生过程是物质循环的必要环节
17.(2024·黑吉辽)病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程示意图如图。下列叙述正确的是( )
A.肝巨噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫
B.细胞2既可以促进细胞4的活化,又可以促进细胞1的活化
C.细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒
D.病毒被清除后,活化的细胞4的功能将受到抑制
18.(2024·黑吉辽)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B.模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻
C.治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放
D.治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加
19.(2024·黑吉辽)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是( )
A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从感病植株上采集样品
B.将采集的样品充分消毒后,用蒸馏水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测
C.将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落
D.判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小
20.(2024·黑吉辽)位于同源染色体上的短串联重复序列(STR)具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析如图家系中常染色体上的STR(D18S51)和X染色体上的STR(DXS10134,Y染色体上没有)的传递,不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A.Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为
B.Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为
C.Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为
D.Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2024·黑吉辽)在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3;当CO2/O2比值低时,C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放,且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
(1)反应①是 过程。
(2)与光呼吸不同,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 和 。
(3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT),得到转基因株系1和2,测定净光合速率,结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自 和 (填生理过程)。7﹣10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异,原因是 。据图3中的数据 (填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率,理由是 。
(4)结合上述结果分析,选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势,判断的依据是 。
22.(2024·黑吉辽)为协调渔业资源的开发和保护,实现可持续发展,研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域,探究捕捞产生的生态效应,部分食物链如图1。回答下列问题。
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和 上升。乙区域禁捕后,捕食者的恢复 (填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争,海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能 (填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过 调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡,其具有的特征是结构平衡、功能平衡和 。
(3)为了合理开发渔业资源,构建生态学模型,探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析,对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为 只;当年最大捕捞量不能超过 只,否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续,原因是 。
23.(2024·黑吉辽)“一条大河波浪宽,风吹稻花香两岸……”,熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生 ,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由 支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的 (填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由 和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。体液中CO2浓度变化会刺激中枢化学感受器和外周化学感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),检测肺通气量的变化,结果如图1。据图分析,得出的结论是 。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测—训练—后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组 (答出2点);仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是 ,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
24.(2024·黑吉辽)作物在成熟期叶片枯黄,若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄),其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题。
(1)将m1与野生型杂交得到F1表型为 (填“熟黄”或“持绿”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测A1基因控制小麦熟黄,将A1基因转入 个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与m1表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了 ,a2基因发生了 ,使合成的mRNA都提前出现了 ,翻译出的多肽链长度变 ,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果,其中 号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,m1的基因型为 ,m2的基因型为 。若将m1与m2杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为 。
25.(2024·黑吉辽)将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T﹣DNA转移)和不含有Vir基因、含有T﹣DNA的穿梭质粒,共同转入农杆菌,可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作。回答下列问题。
注:F1﹣F3,R1﹣R3表示引物;T﹣DNA﹣LB表示左边界;T﹣DNA﹣RB表示右边界;Ori表示复制原点;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是 。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是 。
(2)本操作中获取目的基因的方法是 和 。
(3)穿梭质粒中p35s为启动子,其作用是 ,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是 。
(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,用 基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是 和 。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是 ____。
A.通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞
B.将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达
C.将1﹣1362基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列
D.用1﹣1362合成基因序列和1363﹣1848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合;其它细胞器及分离方法
2.【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制,从而保证子代细胞和亲代细胞的遗传物质相同,A正确;
B、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,C正确;
D、卵圆细胞能形成新的肝细胞,不能证明其具有全能性,细胞全能性是指是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
2、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
3、细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
4、细胞全能性是指是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
3.【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、土壤的理化性质会影响森林群落演替,A错误;
B、植物种群数量的改变可能会造成群落中优势种的改变,因此会影响森林群落演替,B错误;
C、森林由乔木林变为灌木林的过程为一个群落被另一个群落所代替的过程,属于群落演替,C正确;
D、砍伐树木对森林群落演替的影响不一定总是负面的,有些情况下,适度的砍伐有利于森林群落的演替,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替。
2、影响群落演替的因素,有群落外界环境的变化,生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化,以及人类的活动,等等。这些因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰,因此,群落就不断地演替。
4.【答案】B
【知识点】人口增长对生态环境的影响;全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积,使用清洁能源可以减少二氧化碳的产生,因此清洁能源的使用能够降低碳足迹,A正确;
B、在近海中网箱养鱼会对近海海洋生物造成影响,从而影响海洋生态系统,B错误;
C、全球性的生态环境问题往往与人类活动有关,如人类的掠夺式开发,C正确;
D、温室效应与大气中的二氧化碳浓度升高有关,除水泥生产外,化石燃料的大量使用、滥砍滥伐等人类行为,也会造成大气中的二氧化碳浓度升高,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积。
2、煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高,使温室效应加剧,全球变暖。
5.【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态恢复工程
【解析】【解答】A、沙棘具有较强的抗旱、抗寒能力,可作为西北干旱地区的修复树种,A正确;
B、沙棘能够与矿区废弃地的环境相适应,在矿区废弃地选择种植沙棘,遵循了生态工程的协调原理,B错误;
C、弗兰克氏菌能够与沙棘形成根瘤,进行高效的共生固氮,增加土壤中的氮含量,并为其他树种的生长创造良好环境,C正确;
D、弗兰克氏菌能够与沙棘形成根瘤,进行高效的共生固氮,促进植物根系生长,增强其对旱、寒等逆境的适应性,研究弗兰克氏菌的遗传多样性,可以筛选出能够高效固氮的弗兰克氏菌,有利于沙棘在生态修复中的应用,D正确。
故答案为:B。
【分析】遵循生态工程的协调原理,在进行生态工程建设时,应该考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应及环境容纳量等问题。
6.【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、迷迭香顶端幼嫩的茎段具有旺盛的分裂能力,适合用作外植体,A正确;
B、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素,B错误;
C、悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团,有利于愈伤组织和营养物质充分接触,C正确;
D、加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高迷迭香酸的产量,说明茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,先诱导其脱分化形成愈伤组织,再诱导愈伤组织再分化形成胚状体等,进而发育成完整植株的技术。
2、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素它们的浓度、用量的比例等都会影响植物细胞的发育方向。
7.【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,因此琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小,A正确;
B、凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是在电泳中形成肉眼可见的指示带,从而预测DNA分子电泳的速度和位置,但不能指示DNA分子的具体位置,B错误;
C、由于DNA分子带负电荷,因此其迁移的方向为向正极迁移,且迁移速率和其大小呈负相关,因此在同一电场作用下,DNA片段越长,向正极迁移速率越慢,C错误;
D、琼脂糖凝胶中的DNA分子需要经过染色后,才可在紫光灯下被检测出来,D错误。
故答案为:A。
【分析】琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的原理:DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
8.【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、鲟类的化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,鲟类的形态结构可以在比较解剖学上为生物进化提供证据,A正确;
B、地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用,使不同水域的鲟类不能进行基因交流,B正确;
C、适应具有相对性,一定的形态结构适应于一定的环境,鲟类稳定的形态结构不能更好地适应不断变化的环境,C错误;
D、不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序,因此研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值,D正确。
故答案为:C。
【分析】化石是研究生物进化的直接证据,比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究,也都可以给生物进化论提供有力的支持。
9.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;表观遗传
【解析】【解答】A、由图可知,酶E的作用是催化DNA发生甲基化,A错误;
B、甲基不是DNA半保留复制的原料,DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸,B错误;
C、同卵双胞胎的基因型完全相同,但50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;
D、DNA甲基化不改变碱基序列,但由于DNA甲基化后会影响基因的转录,因此可能会改变生物个体表型,D错误。
故答案为:C。
【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。
10.【答案】D
【知识点】内环境的组成;脂质的种类及其功能;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、正常个体内环境中的各种化学成分的含量处于一定的范围之内,因此血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标,A正确;
B、禁食初期,血糖浓度下降,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升,B正确;
C、禁食后,处于营养缺乏条件下的细胞可以通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量,因此血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解,C正确;
D、脂肪的元素组成为C、H、O,而尿素中含有N元素,因此禁食后血清中高水平的尿素不是来源于脂肪的分解代谢,而是来源于蛋白质的分解代谢,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、内环境稳态是指内环境的组成成分和理化性质的相对稳定。
2、血糖的平衡也受到神经系统的调节,例如,当血糖含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。
11.【答案】B
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件, 内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力 ,A正确;
B、抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而减少尿液的产生,因此抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压下降,B错误;
C、醛固酮属于肾上腺皮质激素,其分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控,C正确;
D、醛固酮能促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,由实验结果可知,急性发病组醛固酮浓度升高,因此为避免血钠浓度过高,急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收;醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收。
2、分析实验结果可知,急性发病组抗利尿激素浓度和醛固酮浓度都升高,其对水和钠离子的重吸收都增强。
12.【答案】D
【知识点】细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,需要膜蛋白识别抗原,A错误;
B、①为囊泡、②为内质网、③为溶酶体,直接加工处理抗原的细胞器为③,B错误;
C、抗原加工处理过程中,各细胞结构之间通过囊泡运输相联系,体现了生物膜系统结构上的间接联系,C错误;
D、由图可知,抗原肽段与MHCⅡ类分子在溶酶体内结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面,D正确。
故答案为:D。
【分析】题图分析:①表示囊泡,②表示内质网,③表示溶酶体,④表示高尔基体。抗原被细胞胞吞后进入溶酶体内,与MHCⅡ类分子在溶酶体内结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面。
13.【答案】A
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、由图1可知,砷处理6h后,IPT5的相对表达量增多,LOG2的相对表达量降低,即细胞分裂素的合成增多,细胞分裂素的水解减少,因此根中细胞分裂素的含量会增多,A错误;
B、由图2可知,与空白对照相比,砷处理24h后生长素的含量明显升高,生长素具有高浓度促进生长,低浓度抑制生长的作用特点,因此,砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关,B正确;
C、根据图1随着砷处理时间的延长,LOG2基因的表达量下降,LOG2蛋白含量减少,因此增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用,C正确;
D、根是植物吸收水和无机盐的主要器官,抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、分析图1:随着砷处理时间的延长,IPT5的相对表达量整体上成增多趋势,LOG2的相对表达量降低,因此根中细胞分裂素的含量会增多。
2、分析图2:与空白对照相比,砷处理24h后生长素的含量明显升高。
3、分析图3:与空白对照相比,砷处理组根的生长明显受到抑制。
14.【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、成纤维细胞在培养过程中需要消耗氧气,因此,传代培养时,培养皿不能密封,A错误;
B、①的细胞密度较低,且正处于快速增殖期,无需进行传代培养,②的细胞已经接近于平台期,增殖受到抑制,因此选取②的细胞进行传代培养比①更合理,B错误;
C、由于成纤维细胞贴壁生长,因此需要先用胰蛋白酶处理,使细胞分散成单个细胞,然后再用离心法收集细胞进行传代培养,C错误;
D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大,发生了接触抑制有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】体外培养的动物细胞可以分为两大类:一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖;另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,大多数细胞属于这种类型,这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁。悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。贴壁细胞的生长增殖除受上述因素的影响外,还会发生接触抑制现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖。这时就需要对细胞进行分瓶培养,让细胞继续增殖。
15.【答案】C
【知识点】染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、四倍体马铃薯为多倍体植物,与二倍体马铃薯相比,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大,A正确;
B、选用块茎繁殖属于无性繁殖,可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状,B正确;
C、Gggg个体在减数分裂前的间期DNA复制后,基因组成为GGgggggg,在减数第一次分裂后期同源染色体分离,因此Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有2个或0个G基因,C错误;
D、若同源染色体两两联会,GGgg个体产生的配子及比例为GG:Gg:gg=1:4:1,其自交后代中不含G基因的个体占1/6×1/6=1/36,而只有存在G基因才能产生直链淀粉,因此子代中产直链淀粉的个体占1-1/36=35/36,D正确。
故答案为:C。
【分析】与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
16.【答案】C,D
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、由图可知,E是生产者固定的太阳能总量,即初级生产量,A错误;
B、初级生产量包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量,由图可知,E1是净初级生产量,E2是植物自身呼吸消耗的能量,B错误;
C、E3占净初级生产量的18×1010÷50×1010=36%,C正确;
D、E3表示植物流向分解者的能量,分解者的分解作用能够将有机物转化为无机物,该产生过程是物质循环的必要环节,D正确。
故答案为:CD。
【分析】题图分析:图纸E是生产者固定的太阳能总量,即初级生产量;E1是净初级生产量;E2是植物自身呼吸消耗的能量;E3表示植物流向分解者的能量。
17.【答案】A,B,D
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、肝巨噬细胞能够吞噬病毒,也能将抗原呈递给细胞2(辅助性T细胞),因此其既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫,A正确;
B、细胞2为辅助性T细胞,其分泌的细胞因子既能促进细胞4(细胞毒性T细胞)的活化,也能促进细胞1(B细胞)的活化,B正确;
C、细胞3为浆细胞,细胞3分泌的物质Y(抗体)可直接清除内环境中的病毒,但细胞4(细胞毒性T细胞)不能直接清除内环境中的病毒,而是与靶细胞结合,使靶细胞中的病毒暴露出来,C错误;
D、病毒被清除后,活化的细胞4(细胞毒性T细胞)的功能将受到抑制,以避免对正常细胞造成误伤,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】图示过程中,肝巨噬细胞将抗原呈递给细胞2(辅助性T细胞),辅助性T细胞活化后分泌细胞因子,促进细胞1(B细胞)和细胞4(细胞毒性T细胞)的活化,细胞1(B细胞)活化后分裂、分化产生浆细胞,浆细胞分泌的物质Y(抗体)能与病毒结合,而活化的细胞毒性T细胞能够使被病毒侵染的肝细胞裂解死亡,将病毒暴露出来,据此答题。
18.【答案】B,C,D
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、水的吸收以自由扩散为辅、水通道蛋白的协助扩散为主,A错误;
B、由图可知,与对照组相比,模型组空肠AQP3的相对表达量明显减少,而回肠AQP3的相对表达量基本不变,由此可知,模型组腹泻的原因是空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,B正确;
C、由图可知,与模型组相比较,治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,空肠、回肠对肠腔内的水吸收增多,从而使腹泻得以缓解,致病菌排放减少,C正确;
D、治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加,从而缓解腹泻,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】腹泻时,机体会大量流失水分,由图可知:与对照组相比,模型组空肠AQP3的相对表达量明显减少,而回肠AQP3的相对表达量基本不变,说明模型组腹泻的原因是空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少;与模型组相比较,治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,说明治疗组治疗后空肠、回肠对肠腔内的水吸收增多。
19.【答案】C,D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、本实验的目的是筛选可以防治香蕉枯萎病的内生菌,因此应该在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从未感病植株上采集样品,A错误;
B、将采集的样品充分消毒后,应用无菌水冲洗,然后收集冲洗液进行无菌检测,B错误;
C、将无菌检测合格的样品研磨,制成研磨液,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落,C正确;
D、判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小,由于内生菌会抑制病菌的繁殖,因此病原菌斑越小说明内生菌的抗性效果越好,D正确。
故答案为:CD。
【分析】本实验的目的是筛选可以防治香蕉枯萎病的内生菌,因此采样时应从未感病植株上采集,样品采集后先对样品消毒,并进行无菌检测,目的是避免香蕉组织表面的杂菌对实验结果的干扰。
20.【答案】A,B,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、D18S51位于常染色体上,Ⅱ-1和Ⅱ-2得到Ⅰ-1同一个D18S51的概率为1/2,得到Ⅰ-2同一个D18S51的概率为1/2,则Ⅲ-1和Ⅱ-1得到Ⅰ-1同一个D18S51的概率为1/4,Ⅲ-1和Ⅱ-1得到Ⅰ-2同一个D18S51的概率为1/4,因此Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4+1/4=1/2,A正确;
B、DXS10134位于X染色体上,Ⅱ-2与Ⅱ-1得到Ⅰ-2的DXS10134的概率为1,得到Ⅰ-1同一个DXS10134的概率为1/2,则Ⅲ-1得到Ⅰ-2的DXS10134的概率为1/2,得到Ⅰ-1的DXS10134的概率为1/4,因此Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为1/2+1/4=3/4,B正确;
C、Ⅱ-3和Ⅱ-4得到Ⅰ-3同一个D18S51的概率为1/2,得到Ⅰ-4同一个D18S51的概率为1/2,则Ⅲ-1和Ⅱ-4得到Ⅰ-3同一个D18S51的概率为1/4,Ⅲ-1和Ⅱ-4得到Ⅰ-4同一个D18S51的概率为1/4,因此Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4+1/4=1/2,C错误;
D、由于Ⅲ-1的DXS10134仅来自于Ⅱ-2,Ⅱ-2和Ⅱ-4无血缘关系,因此Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】D18S51位于常染色体上,分析其遗传时可类比常染色体遗传;DXS10134位于X染色体上,Y染色体上没有,分析其遗传时可类比伴X染色体遗传。
21.【答案】(1)CO2的固定
(2)细胞质基质;线粒体基质
(3)光呼吸;呼吸作用;7—10时,光照强度增加,株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因,导致光呼吸速率降低,与O2反应的C5减少,更多的C5参与CO2的固定,故吸收的CO2增多,与WT相比,株系1和2的净光合速率较高;不能;总光合速率=净光合速率+呼吸速率,呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率,图3无法观察到该植株的呼吸速率
(4)与株系2与WT相比,在较低CO2浓度下,转基因株系1的净光合速率最大
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)反应①中1分子C5与1分子CO2结合生成2分子C3,该过程为CO2的固定。
(2)与光呼吸不同,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体基质。
(3)植物的呼吸作用和光呼吸都会产生CO2,因此图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自光呼吸和呼吸作用。 株系1和2转入了改变光呼吸的相关基因,因此7-10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异,原因是7-10时,光照强度增加,株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因,导致光呼吸速率降低,与O2反应的C5减少,更多的C5参与CO2的固定,故吸收的CO2增多,与WT相比,株系1和2的净光合速率较高。总光合速率=净光合速率+呼吸速率,呼吸速率为光照强度为0时CO2的释放速率,图3无法观察到该植株的呼吸速率,因此据图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。
(4)根据图2可知,与株系2与WT相比,在较低CO2浓度下,转基因株系1的净光合速率最大,因此 选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,该阶段葡萄糖分解成丙酮酸,并产生少量[H]和ATP;有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,该阶段丙酮酸和水反应生成CO2和[H],并产生少量ATP;有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,该阶段O2和[H]反应生成水,产生大量ATP。
2、在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3;当CO2/O2比值低时,C5也能与O2反应形成C2等化合物。因此增大环境中的CO2浓度可以在一定程度上抑制光呼吸。
22.【答案】(1)死亡率;缓解;间接
(2)负反馈;收支平衡
(3)10;30;5只时,种群出生率=死亡率,故种群数量必须大于5只,才能保证岩龙虾种群的延续,故最大捕捞量不能超过35﹣5=30只
【知识点】种群的特征;种群数量的变化曲线;种间关系;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和死亡率上升,种群数量下降。乙区域禁捕后,捕食者的恢复会降低海胆的种群密度,从而缓解海胆的种内竞争,海藻生物量增加。由于捕食者(龙虾)能够通过影响海胆的数量间接影响海藻的生物量,因此捕捞能间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础,根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过负反馈调节机制恢复到乙区域的状态。 生态平衡的特征是结构平衡、功能平衡和收支平衡。
(3)仅基于模型(图2)分析,对处于B状态(约35只)的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为10只,捕捞后龙虾种群(此时龙虾种群数量约为25只)的增长速率最大,最有利于种群数量的恢复;当龙虾种群数量为5只时,种群的出生率等于死亡率,因此种群数量必须大于5只,才能保证岩龙虾种群的延续,故最大捕捞量不能超过35-5=30只。
【分析】1、捕食者的存在有利于增加物种多样性,原因在于捕食者往往会捕食个体数量较多的种群,这样就可以为其他物种的生存腾出更多的空间。
2、处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一,结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。第二,功能平衡:生产-消费-分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。第三,收支平衡:即生产力稳定,例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
3、从理论上说,“S”形增长的种群在种群数量达到K值时,出生率与死亡率相等,这时即使不捕捞,种群数量也不会增加。研究表明,中等强度的捕捞(捕捞量在K/2 左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
23.【答案】(1)神经冲动(兴奋);传出神经;条件
(2)大脑皮层;肺通气量主要受中枢化学感受器控制
(3)①失歌症组前测对音乐感知准确率较低;②经训练后测,失歌症组对音乐感知准确率上升且上升幅度高于正常组;训练可以提高音乐感知准确率
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经系统的分级调节
【解析】【解答】(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,由于该过程需要大脑皮层的参与,是学习的结果,因此属于条件反射。
(2)大脑皮层对低级中枢具有调节作用,换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。分析实验结果可知,与神经完整相比较,切断动物外周化学感受器的传入神经后,动物肺的通气量只是略有下降,说明肺通气量主要受中枢化学感受器控制。
(3)由图2可知:与正常组相比,失歌症组前测对音乐感知准确率较低;经训练后测,失歌症组对音乐感知准确率上升且上升幅度高于正常组。与后测相比较,失歌症组后测音乐感知准确率明显提高,说明训练可以提高音乐感知准确率,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
【分析】1、出生后无须训练就具有的反射,叫作非条件反射;出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫作条件反射。
2、大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全自主。
24.【答案】(1)熟黄;持绿
(2)碱基对的替换;碱基对的增添;终止密码子;短;①
(3)a1a1A2A2;A1A1a2a2;
【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;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)若此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因),则将m1与野生型杂交得到F1表型为熟黄。为验证该突变为隐性突变,可将将A1基因转入持绿个体中表达,若持绿个体的表型变为熟黄,则可验证该推测。
(2)据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了碱基对的替换,C-G碱基对替换为T-A碱基对,a2基因发生了碱基对的增添,都使合成的mRNA都提前出现了终止密码子,翻译出的多肽链长度变短,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,由于突变基因编码的A酶活性丧失,因此其A酶的活性应该低于野生型,故图2中①号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,m1发生了A1突变为a1,m2发生了A2突变为a2,因此m1的基因型为a1a1A2A2,m2的基因型为A1A1a2a2。若将m1与m2杂交得到F1(基因型为A1a1A2a2),F1自交得到F2,由于只要有一对隐性基因纯合,就表现为持绿,因此F2中自交后代发生性状分离个体(A1a1A2A2、A1a1A2a2、A1A1A2a2 )的比例为1/2×1/4+1/2×1/2+1/4×1/4=1/2,因此F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为1-1/2=1/2。
【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
2、根据题意可知,突变体m1和突变体m2都是由一对等位基因发生隐性突变所致,即当a1a1--和--a2a2都表现为持绿。
25.【答案】(1)水解苏云金杆菌细胞膜上的蛋白质,使菌体释放DNA;初步分离DNA和蛋白质
(2)PCR技术;人工合成法
(3)RNA聚合酶识别和结合位点;促进目的基因更多的转录
(4)HygBR
(5)F3;R2
(6)D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;蛋白质工程;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是水解苏云金杆菌细胞膜上的蛋白质,使菌体释放DNA。由于DNA不溶于酒精,而部分蛋白质可以溶于酒精,因此提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是初步分离DNA和蛋白质。
(2)根据题图可知,该操作过程中先使用PCR技术扩增Bt基因,然后对Bt基因进行酶切,酶切后的1363-1848基因序列与人工合成的1-1362基因序列拼接,从而构建出目的基因,因此本操作中获取目的基因的方法是PCR技术和人工合成法。
(3)穿梭质粒中p35s为启动子,启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合位点,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是促进目的基因更多的转录,从而提高目的基因的表达水平。
(4)由于目的基因位于位于T-DNA序列中,因此转化的棉花细胞中含有的是重组质粒中的T-DNA序列,而KanR和HygBR两个标记基因中只有HygBR位于T-DNA中,因此需要用HygBR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)由图可知,目的基因是由人工合成的1-1362基因序列和Bt基因酶切后产生的1363-1848基因序列拼接而成,因此为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是F3和R2。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,蛋白质工程是一门通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求的技术,因此用1-1362合成基因序列和1363-1848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白属于蛋白质工程。D符合题意,ABC不符合题意。
【分析】1、DNA 不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。
2、启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
3、农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
4、基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
1 / 1【高考真题】黑龙江省、吉林省、辽宁省2024年高考生物(选择性)试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2024·黑吉辽)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是( )
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化
【答案】B
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合;其它细胞器及分离方法
2.(2024·黑吉辽)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A.肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制,从而保证子代细胞和亲代细胞的遗传物质相同,A正确;
B、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,C正确;
D、卵圆细胞能形成新的肝细胞,不能证明其具有全能性,细胞全能性是指是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
2、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
3、细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
4、细胞全能性是指是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
3.(2024·黑吉辽)下列关于森林群落演替的叙述,正确的是( )
A.土壤的理化性质不会影响森林群落演替
B.植物种群数量的改变不会影响森林群落演替
C.森林由乔木林变为灌木林属于群落演替
D.砍伐树木对森林群落演替的影响总是负面的
【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、土壤的理化性质会影响森林群落演替,A错误;
B、植物种群数量的改变可能会造成群落中优势种的改变,因此会影响森林群落演替,B错误;
C、森林由乔木林变为灌木林的过程为一个群落被另一个群落所代替的过程,属于群落演替,C正确;
D、砍伐树木对森林群落演替的影响不一定总是负面的,有些情况下,适度的砍伐有利于森林群落的演替,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替。
2、影响群落演替的因素,有群落外界环境的变化,生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化,以及人类的活动,等等。这些因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰,因此,群落就不断地演替。
4.(2024·黑吉辽)关于人类活动对生态环境的影响,下列叙述错误的是( )
A.清洁能源的使用能够降低碳足迹
B.在近海中网箱养鱼不会影响海洋生态系统
C.全球性的生态环境问题往往与人类活动有关
D.水泥生产不是导致温室效应加剧的唯一原因
【答案】B
【知识点】人口增长对生态环境的影响;全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积,使用清洁能源可以减少二氧化碳的产生,因此清洁能源的使用能够降低碳足迹,A正确;
B、在近海中网箱养鱼会对近海海洋生物造成影响,从而影响海洋生态系统,B错误;
C、全球性的生态环境问题往往与人类活动有关,如人类的掠夺式开发,C正确;
D、温室效应与大气中的二氧化碳浓度升高有关,除水泥生产外,化石燃料的大量使用、滥砍滥伐等人类行为,也会造成大气中的二氧化碳浓度升高,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积。
2、煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高,使温室效应加剧,全球变暖。
5.(2024·黑吉辽)弗兰克氏菌能够与沙棘等非豆科木本植物形成根瘤,进行高效的共生固氮,促进植物根系生长,增强其对旱、寒等逆境的适应性。下列叙述错误的是( )
A.沙棘可作为西北干旱地区的修复树种
B.在矿区废弃地选择种植沙棘,未遵循生态工程的协调原理
C.二者共生改良土壤条件,可为其他树种的生长创造良好环境
D.研究弗兰克氏菌的遗传多样性有利于沙棘在生态修复中的应用
【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态恢复工程
【解析】【解答】A、沙棘具有较强的抗旱、抗寒能力,可作为西北干旱地区的修复树种,A正确;
B、沙棘能够与矿区废弃地的环境相适应,在矿区废弃地选择种植沙棘,遵循了生态工程的协调原理,B错误;
C、弗兰克氏菌能够与沙棘形成根瘤,进行高效的共生固氮,增加土壤中的氮含量,并为其他树种的生长创造良好环境,C正确;
D、弗兰克氏菌能够与沙棘形成根瘤,进行高效的共生固氮,促进植物根系生长,增强其对旱、寒等逆境的适应性,研究弗兰克氏菌的遗传多样性,可以筛选出能够高效固氮的弗兰克氏菌,有利于沙棘在生态修复中的应用,D正确。
故答案为:B。
【分析】遵循生态工程的协调原理,在进行生态工程建设时,应该考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应及环境容纳量等问题。
6.(2024·黑吉辽)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时,先诱导外植体形成愈伤组织,再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸,加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是( )
A.迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B.诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C.悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D.茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、迷迭香顶端幼嫩的茎段具有旺盛的分裂能力,适合用作外植体,A正确;
B、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素,B错误;
C、悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团,有利于愈伤组织和营养物质充分接触,C正确;
D、加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高迷迭香酸的产量,说明茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,先诱导其脱分化形成愈伤组织,再诱导愈伤组织再分化形成胚状体等,进而发育成完整植株的技术。
2、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素它们的浓度、用量的比例等都会影响植物细胞的发育方向。
7.(2024·黑吉辽)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是( )
A.琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小
B.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
C.在同一电场作用下,DNA片段越长,向负极迁移速率越快
D.琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来
【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,因此琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小,A正确;
B、凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是在电泳中形成肉眼可见的指示带,从而预测DNA分子电泳的速度和位置,但不能指示DNA分子的具体位置,B错误;
C、由于DNA分子带负电荷,因此其迁移的方向为向正极迁移,且迁移速率和其大小呈负相关,因此在同一电场作用下,DNA片段越长,向正极迁移速率越慢,C错误;
D、琼脂糖凝胶中的DNA分子需要经过染色后,才可在紫光灯下被检测出来,D错误。
故答案为:A。
【分析】琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的原理:DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
8.(2024·黑吉辽)鲟类是最古老的鱼类之一,被誉为鱼类的“活化石”。我国学者新测定了中华鲟、长江鲟等的线粒体基因组,结合已有信息将鲟科分为尖吻鲟类、大西洋鲟类和太平洋鲟类三个类群。下列叙述错误的是( )
A.鲟类的形态结构和化石记录可为生物进化提供证据
B.地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用
C.鲟类稳定的形态结构能更好地适应不断变化的环境
D.研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、鲟类的化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,鲟类的形态结构可以在比较解剖学上为生物进化提供证据,A正确;
B、地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用,使不同水域的鲟类不能进行基因交流,B正确;
C、适应具有相对性,一定的形态结构适应于一定的环境,鲟类稳定的形态结构不能更好地适应不断变化的环境,C错误;
D、不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序,因此研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值,D正确。
故答案为:C。
【分析】化石是研究生物进化的直接证据,比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究,也都可以给生物进化论提供有力的支持。
9.(2024·黑吉辽)如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( )
A.酶E的作用是催化DNA复制
B.甲基是DNA半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;表观遗传
【解析】【解答】A、由图可知,酶E的作用是催化DNA发生甲基化,A错误;
B、甲基不是DNA半保留复制的原料,DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸,B错误;
C、同卵双胞胎的基因型完全相同,但50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;
D、DNA甲基化不改变碱基序列,但由于DNA甲基化后会影响基因的转录,因此可能会改变生物个体表型,D错误。
故答案为:C。
【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。
10.(2024·黑吉辽)为研究禁食对机体代谢的影响,研究者用大鼠开展持续7天禁食(正常饮水)的实验研究,结果发现血清中尿素、尿酸(嘌呤核苷酸代谢产物)的水平显著升高。下列叙述错误的是( )
A.血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标
B.禁食初期交感神经兴奋,支配胰岛A细胞使血糖回升
C.禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解
D.禁食后血清中高水平的尿素来源于脂肪的分解代谢
【答案】D
【知识点】内环境的组成;脂质的种类及其功能;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、正常个体内环境中的各种化学成分的含量处于一定的范围之内,因此血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标,A正确;
B、禁食初期,血糖浓度下降,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升,B正确;
C、禁食后,处于营养缺乏条件下的细胞可以通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量,因此血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解,C正确;
D、脂肪的元素组成为C、H、O,而尿素中含有N元素,因此禁食后血清中高水平的尿素不是来源于脂肪的分解代谢,而是来源于蛋白质的分解代谢,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、内环境稳态是指内环境的组成成分和理化性质的相对稳定。
2、血糖的平衡也受到神经系统的调节,例如,当血糖含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。
11.(2024·黑吉辽)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是( )
组别 抗利尿激素浓度/(ng L﹣1) 醛固酮浓度/(ng L﹣1)
正常对照组 19.83 98.40
急性发病组 24.93 122.82
A.内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
B.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控
D.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
【答案】B
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件, 内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力 ,A正确;
B、抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而减少尿液的产生,因此抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压下降,B错误;
C、醛固酮属于肾上腺皮质激素,其分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控,C正确;
D、醛固酮能促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,由实验结果可知,急性发病组醛固酮浓度升高,因此为避免血钠浓度过高,急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收;醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收。
2、分析实验结果可知,急性发病组抗利尿激素浓度和醛固酮浓度都升高,其对水和钠离子的重吸收都增强。
12.(2024·黑吉辽)如图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A.摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B.直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C.抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D.抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
【答案】D
【知识点】细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,需要膜蛋白识别抗原,A错误;
B、①为囊泡、②为内质网、③为溶酶体,直接加工处理抗原的细胞器为③,B错误;
C、抗原加工处理过程中,各细胞结构之间通过囊泡运输相联系,体现了生物膜系统结构上的间接联系,C错误;
D、由图可知,抗原肽段与MHCⅡ类分子在溶酶体内结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面,D正确。
故答案为:D。
【分析】题图分析:①表示囊泡,②表示内质网,③表示溶酶体,④表示高尔基体。抗原被细胞胞吞后进入溶酶体内,与MHCⅡ类分子在溶酶体内结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面。
13.(2024·黑吉辽)为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因,研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析,下列推测错误的是( )
A.砷处理6h,根中细胞分裂素的含量会减少
B.砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关
C.增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D.抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
【答案】A
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、由图1可知,砷处理6h后,IPT5的相对表达量增多,LOG2的相对表达量降低,即细胞分裂素的合成增多,细胞分裂素的水解减少,因此根中细胞分裂素的含量会增多,A错误;
B、由图2可知,与空白对照相比,砷处理24h后生长素的含量明显升高,生长素具有高浓度促进生长,低浓度抑制生长的作用特点,因此,砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关,B正确;
C、根据图1随着砷处理时间的延长,LOG2基因的表达量下降,LOG2蛋白含量减少,因此增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用,C正确;
D、根是植物吸收水和无机盐的主要器官,抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、分析图1:随着砷处理时间的延长,IPT5的相对表达量整体上成增多趋势,LOG2的相对表达量降低,因此根中细胞分裂素的含量会增多。
2、分析图2:与空白对照相比,砷处理24h后生长素的含量明显升高。
3、分析图3:与空白对照相比,砷处理组根的生长明显受到抑制。
14.(2024·黑吉辽)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、成纤维细胞在培养过程中需要消耗氧气,因此,传代培养时,培养皿不能密封,A错误;
B、①的细胞密度较低,且正处于快速增殖期,无需进行传代培养,②的细胞已经接近于平台期,增殖受到抑制,因此选取②的细胞进行传代培养比①更合理,B错误;
C、由于成纤维细胞贴壁生长,因此需要先用胰蛋白酶处理,使细胞分散成单个细胞,然后再用离心法收集细胞进行传代培养,C错误;
D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大,发生了接触抑制有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】体外培养的动物细胞可以分为两大类:一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖;另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,大多数细胞属于这种类型,这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁。悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。贴壁细胞的生长增殖除受上述因素的影响外,还会发生接触抑制现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖。这时就需要对细胞进行分瓶培养,让细胞继续增殖。
15.(2024·黑吉辽)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A.相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占
【答案】C
【知识点】染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、四倍体马铃薯为多倍体植物,与二倍体马铃薯相比,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大,A正确;
B、选用块茎繁殖属于无性繁殖,可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状,B正确;
C、Gggg个体在减数分裂前的间期DNA复制后,基因组成为GGgggggg,在减数第一次分裂后期同源染色体分离,因此Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有2个或0个G基因,C错误;
D、若同源染色体两两联会,GGgg个体产生的配子及比例为GG:Gg:gg=1:4:1,其自交后代中不含G基因的个体占1/6×1/6=1/36,而只有存在G基因才能产生直链淀粉,因此子代中产直链淀粉的个体占1-1/36=35/36,D正确。
故答案为:C。
【分析】与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16.(2024·黑吉辽)如图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图分析,下列叙述正确的是( )
注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A.E是太阳照射到生态系统的能量
B.E2属于未被利用的能量
C.E3占净初级生产量的36%
D.E3的产生过程是物质循环的必要环节
【答案】C,D
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、由图可知,E是生产者固定的太阳能总量,即初级生产量,A错误;
B、初级生产量包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量,由图可知,E1是净初级生产量,E2是植物自身呼吸消耗的能量,B错误;
C、E3占净初级生产量的18×1010÷50×1010=36%,C正确;
D、E3表示植物流向分解者的能量,分解者的分解作用能够将有机物转化为无机物,该产生过程是物质循环的必要环节,D正确。
故答案为:CD。
【分析】题图分析:图纸E是生产者固定的太阳能总量,即初级生产量;E1是净初级生产量;E2是植物自身呼吸消耗的能量;E3表示植物流向分解者的能量。
17.(2024·黑吉辽)病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程示意图如图。下列叙述正确的是( )
A.肝巨噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫
B.细胞2既可以促进细胞4的活化,又可以促进细胞1的活化
C.细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒
D.病毒被清除后,活化的细胞4的功能将受到抑制
【答案】A,B,D
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、肝巨噬细胞能够吞噬病毒,也能将抗原呈递给细胞2(辅助性T细胞),因此其既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫,A正确;
B、细胞2为辅助性T细胞,其分泌的细胞因子既能促进细胞4(细胞毒性T细胞)的活化,也能促进细胞1(B细胞)的活化,B正确;
C、细胞3为浆细胞,细胞3分泌的物质Y(抗体)可直接清除内环境中的病毒,但细胞4(细胞毒性T细胞)不能直接清除内环境中的病毒,而是与靶细胞结合,使靶细胞中的病毒暴露出来,C错误;
D、病毒被清除后,活化的细胞4(细胞毒性T细胞)的功能将受到抑制,以避免对正常细胞造成误伤,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】图示过程中,肝巨噬细胞将抗原呈递给细胞2(辅助性T细胞),辅助性T细胞活化后分泌细胞因子,促进细胞1(B细胞)和细胞4(细胞毒性T细胞)的活化,细胞1(B细胞)活化后分裂、分化产生浆细胞,浆细胞分泌的物质Y(抗体)能与病毒结合,而活化的细胞毒性T细胞能够使被病毒侵染的肝细胞裂解死亡,将病毒暴露出来,据此答题。
18.(2024·黑吉辽)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B.模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻
C.治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放
D.治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加
【答案】B,C,D
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、水的吸收以自由扩散为辅、水通道蛋白的协助扩散为主,A错误;
B、由图可知,与对照组相比,模型组空肠AQP3的相对表达量明显减少,而回肠AQP3的相对表达量基本不变,由此可知,模型组腹泻的原因是空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,B正确;
C、由图可知,与模型组相比较,治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,空肠、回肠对肠腔内的水吸收增多,从而使腹泻得以缓解,致病菌排放减少,C正确;
D、治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加,从而缓解腹泻,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】腹泻时,机体会大量流失水分,由图可知:与对照组相比,模型组空肠AQP3的相对表达量明显减少,而回肠AQP3的相对表达量基本不变,说明模型组腹泻的原因是空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少;与模型组相比较,治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,说明治疗组治疗后空肠、回肠对肠腔内的水吸收增多。
19.(2024·黑吉辽)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是( )
A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从感病植株上采集样品
B.将采集的样品充分消毒后,用蒸馏水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测
C.将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落
D.判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小
【答案】C,D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、本实验的目的是筛选可以防治香蕉枯萎病的内生菌,因此应该在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从未感病植株上采集样品,A错误;
B、将采集的样品充分消毒后,应用无菌水冲洗,然后收集冲洗液进行无菌检测,B错误;
C、将无菌检测合格的样品研磨,制成研磨液,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落,C正确;
D、判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小,由于内生菌会抑制病菌的繁殖,因此病原菌斑越小说明内生菌的抗性效果越好,D正确。
故答案为:CD。
【分析】本实验的目的是筛选可以防治香蕉枯萎病的内生菌,因此采样时应从未感病植株上采集,样品采集后先对样品消毒,并进行无菌检测,目的是避免香蕉组织表面的杂菌对实验结果的干扰。
20.(2024·黑吉辽)位于同源染色体上的短串联重复序列(STR)具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析如图家系中常染色体上的STR(D18S51)和X染色体上的STR(DXS10134,Y染色体上没有)的传递,不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A.Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为
B.Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为
C.Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为
D.Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0
【答案】A,B,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、D18S51位于常染色体上,Ⅱ-1和Ⅱ-2得到Ⅰ-1同一个D18S51的概率为1/2,得到Ⅰ-2同一个D18S51的概率为1/2,则Ⅲ-1和Ⅱ-1得到Ⅰ-1同一个D18S51的概率为1/4,Ⅲ-1和Ⅱ-1得到Ⅰ-2同一个D18S51的概率为1/4,因此Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4+1/4=1/2,A正确;
B、DXS10134位于X染色体上,Ⅱ-2与Ⅱ-1得到Ⅰ-2的DXS10134的概率为1,得到Ⅰ-1同一个DXS10134的概率为1/2,则Ⅲ-1得到Ⅰ-2的DXS10134的概率为1/2,得到Ⅰ-1的DXS10134的概率为1/4,因此Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为1/2+1/4=3/4,B正确;
C、Ⅱ-3和Ⅱ-4得到Ⅰ-3同一个D18S51的概率为1/2,得到Ⅰ-4同一个D18S51的概率为1/2,则Ⅲ-1和Ⅱ-4得到Ⅰ-3同一个D18S51的概率为1/4,Ⅲ-1和Ⅱ-4得到Ⅰ-4同一个D18S51的概率为1/4,因此Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4+1/4=1/2,C错误;
D、由于Ⅲ-1的DXS10134仅来自于Ⅱ-2,Ⅱ-2和Ⅱ-4无血缘关系,因此Ⅲ﹣1与Ⅱ﹣4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】D18S51位于常染色体上,分析其遗传时可类比常染色体遗传;DXS10134位于X染色体上,Y染色体上没有,分析其遗传时可类比伴X染色体遗传。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2024·黑吉辽)在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3;当CO2/O2比值低时,C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放,且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
(1)反应①是 过程。
(2)与光呼吸不同,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 和 。
(3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT),得到转基因株系1和2,测定净光合速率,结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自 和 (填生理过程)。7﹣10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异,原因是 。据图3中的数据 (填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率,理由是 。
(4)结合上述结果分析,选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势,判断的依据是 。
【答案】(1)CO2的固定
(2)细胞质基质;线粒体基质
(3)光呼吸;呼吸作用;7—10时,光照强度增加,株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因,导致光呼吸速率降低,与O2反应的C5减少,更多的C5参与CO2的固定,故吸收的CO2增多,与WT相比,株系1和2的净光合速率较高;不能;总光合速率=净光合速率+呼吸速率,呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率,图3无法观察到该植株的呼吸速率
(4)与株系2与WT相比,在较低CO2浓度下,转基因株系1的净光合速率最大
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)反应①中1分子C5与1分子CO2结合生成2分子C3,该过程为CO2的固定。
(2)与光呼吸不同,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体基质。
(3)植物的呼吸作用和光呼吸都会产生CO2,因此图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自光呼吸和呼吸作用。 株系1和2转入了改变光呼吸的相关基因,因此7-10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异,原因是7-10时,光照强度增加,株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因,导致光呼吸速率降低,与O2反应的C5减少,更多的C5参与CO2的固定,故吸收的CO2增多,与WT相比,株系1和2的净光合速率较高。总光合速率=净光合速率+呼吸速率,呼吸速率为光照强度为0时CO2的释放速率,图3无法观察到该植株的呼吸速率,因此据图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。
(4)根据图2可知,与株系2与WT相比,在较低CO2浓度下,转基因株系1的净光合速率最大,因此 选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,该阶段葡萄糖分解成丙酮酸,并产生少量[H]和ATP;有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,该阶段丙酮酸和水反应生成CO2和[H],并产生少量ATP;有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,该阶段O2和[H]反应生成水,产生大量ATP。
2、在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3;当CO2/O2比值低时,C5也能与O2反应形成C2等化合物。因此增大环境中的CO2浓度可以在一定程度上抑制光呼吸。
22.(2024·黑吉辽)为协调渔业资源的开发和保护,实现可持续发展,研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域,探究捕捞产生的生态效应,部分食物链如图1。回答下列问题。
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和 上升。乙区域禁捕后,捕食者的恢复 (填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争,海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能 (填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过 调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡,其具有的特征是结构平衡、功能平衡和 。
(3)为了合理开发渔业资源,构建生态学模型,探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析,对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为 只;当年最大捕捞量不能超过 只,否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续,原因是 。
【答案】(1)死亡率;缓解;间接
(2)负反馈;收支平衡
(3)10;30;5只时,种群出生率=死亡率,故种群数量必须大于5只,才能保证岩龙虾种群的延续,故最大捕捞量不能超过35﹣5=30只
【知识点】种群的特征;种群数量的变化曲线;种间关系;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和死亡率上升,种群数量下降。乙区域禁捕后,捕食者的恢复会降低海胆的种群密度,从而缓解海胆的种内竞争,海藻生物量增加。由于捕食者(龙虾)能够通过影响海胆的数量间接影响海藻的生物量,因此捕捞能间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础,根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过负反馈调节机制恢复到乙区域的状态。 生态平衡的特征是结构平衡、功能平衡和收支平衡。
(3)仅基于模型(图2)分析,对处于B状态(约35只)的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为10只,捕捞后龙虾种群(此时龙虾种群数量约为25只)的增长速率最大,最有利于种群数量的恢复;当龙虾种群数量为5只时,种群的出生率等于死亡率,因此种群数量必须大于5只,才能保证岩龙虾种群的延续,故最大捕捞量不能超过35-5=30只。
【分析】1、捕食者的存在有利于增加物种多样性,原因在于捕食者往往会捕食个体数量较多的种群,这样就可以为其他物种的生存腾出更多的空间。
2、处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一,结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。第二,功能平衡:生产-消费-分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。第三,收支平衡:即生产力稳定,例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
3、从理论上说,“S”形增长的种群在种群数量达到K值时,出生率与死亡率相等,这时即使不捕捞,种群数量也不会增加。研究表明,中等强度的捕捞(捕捞量在K/2 左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
23.(2024·黑吉辽)“一条大河波浪宽,风吹稻花香两岸……”,熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生 ,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由 支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的 (填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由 和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。体液中CO2浓度变化会刺激中枢化学感受器和外周化学感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),检测肺通气量的变化,结果如图1。据图分析,得出的结论是 。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测—训练—后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组 (答出2点);仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是 ,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
【答案】(1)神经冲动(兴奋);传出神经;条件
(2)大脑皮层;肺通气量主要受中枢化学感受器控制
(3)①失歌症组前测对音乐感知准确率较低;②经训练后测,失歌症组对音乐感知准确率上升且上升幅度高于正常组;训练可以提高音乐感知准确率
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经系统的分级调节
【解析】【解答】(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,由于该过程需要大脑皮层的参与,是学习的结果,因此属于条件反射。
(2)大脑皮层对低级中枢具有调节作用,换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。分析实验结果可知,与神经完整相比较,切断动物外周化学感受器的传入神经后,动物肺的通气量只是略有下降,说明肺通气量主要受中枢化学感受器控制。
(3)由图2可知:与正常组相比,失歌症组前测对音乐感知准确率较低;经训练后测,失歌症组对音乐感知准确率上升且上升幅度高于正常组。与后测相比较,失歌症组后测音乐感知准确率明显提高,说明训练可以提高音乐感知准确率,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
【分析】1、出生后无须训练就具有的反射,叫作非条件反射;出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫作条件反射。
2、大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全自主。
24.(2024·黑吉辽)作物在成熟期叶片枯黄,若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄),其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题。
(1)将m1与野生型杂交得到F1表型为 (填“熟黄”或“持绿”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测A1基因控制小麦熟黄,将A1基因转入 个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与m1表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了 ,a2基因发生了 ,使合成的mRNA都提前出现了 ,翻译出的多肽链长度变 ,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果,其中 号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,m1的基因型为 ,m2的基因型为 。若将m1与m2杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为 。
【答案】(1)熟黄;持绿
(2)碱基对的替换;碱基对的增添;终止密码子;短;①
(3)a1a1A2A2;A1A1a2a2;
【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;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)若此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因),则将m1与野生型杂交得到F1表型为熟黄。为验证该突变为隐性突变,可将将A1基因转入持绿个体中表达,若持绿个体的表型变为熟黄,则可验证该推测。
(2)据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了碱基对的替换,C-G碱基对替换为T-A碱基对,a2基因发生了碱基对的增添,都使合成的mRNA都提前出现了终止密码子,翻译出的多肽链长度变短,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,由于突变基因编码的A酶活性丧失,因此其A酶的活性应该低于野生型,故图2中①号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,m1发生了A1突变为a1,m2发生了A2突变为a2,因此m1的基因型为a1a1A2A2,m2的基因型为A1A1a2a2。若将m1与m2杂交得到F1(基因型为A1a1A2a2),F1自交得到F2,由于只要有一对隐性基因纯合,就表现为持绿,因此F2中自交后代发生性状分离个体(A1a1A2A2、A1a1A2a2、A1A1A2a2 )的比例为1/2×1/4+1/2×1/2+1/4×1/4=1/2,因此F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为1-1/2=1/2。
【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
2、根据题意可知,突变体m1和突变体m2都是由一对等位基因发生隐性突变所致,即当a1a1--和--a2a2都表现为持绿。
25.(2024·黑吉辽)将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T﹣DNA转移)和不含有Vir基因、含有T﹣DNA的穿梭质粒,共同转入农杆菌,可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作。回答下列问题。
注:F1﹣F3,R1﹣R3表示引物;T﹣DNA﹣LB表示左边界;T﹣DNA﹣RB表示右边界;Ori表示复制原点;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是 。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是 。
(2)本操作中获取目的基因的方法是 和 。
(3)穿梭质粒中p35s为启动子,其作用是 ,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是 。
(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,用 基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是 和 。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是 ____。
A.通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞
B.将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达
C.将1﹣1362基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列
D.用1﹣1362合成基因序列和1363﹣1848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白
【答案】(1)水解苏云金杆菌细胞膜上的蛋白质,使菌体释放DNA;初步分离DNA和蛋白质
(2)PCR技术;人工合成法
(3)RNA聚合酶识别和结合位点;促进目的基因更多的转录
(4)HygBR
(5)F3;R2
(6)D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;蛋白质工程;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是水解苏云金杆菌细胞膜上的蛋白质,使菌体释放DNA。由于DNA不溶于酒精,而部分蛋白质可以溶于酒精,因此提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是初步分离DNA和蛋白质。
(2)根据题图可知,该操作过程中先使用PCR技术扩增Bt基因,然后对Bt基因进行酶切,酶切后的1363-1848基因序列与人工合成的1-1362基因序列拼接,从而构建出目的基因,因此本操作中获取目的基因的方法是PCR技术和人工合成法。
(3)穿梭质粒中p35s为启动子,启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合位点,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是促进目的基因更多的转录,从而提高目的基因的表达水平。
(4)由于目的基因位于位于T-DNA序列中,因此转化的棉花细胞中含有的是重组质粒中的T-DNA序列,而KanR和HygBR两个标记基因中只有HygBR位于T-DNA中,因此需要用HygBR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)由图可知,目的基因是由人工合成的1-1362基因序列和Bt基因酶切后产生的1363-1848基因序列拼接而成,因此为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是F3和R2。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,蛋白质工程是一门通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求的技术,因此用1-1362合成基因序列和1363-1848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白属于蛋白质工程。D符合题意,ABC不符合题意。
【分析】1、DNA 不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。
2、启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
3、农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
4、基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
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