广东省汕头市潮阳黄图盛名校2023-2024学年高二下学期生物第二次阶段考试试题
一、选择题:本题共19小题,共50分。第1-13小题,每小题2分;第14-19小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024高二下·潮阳期中) 下列科学史实验中,属于应用“加法原理”的是( )
A.绿色荧光标记的小鼠细胞和红色荧光标记的人细胞融合后,荧光均匀分布
B.用18O分别标记H218O和C18O2,供小球藻进行光合作用,比较释放氧气的类型
C.在混有R型细菌和S型细菌提取物的培养基中加入DNA酶,只长R型细菌
D.将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘弯曲生长
【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程;光合作用的发现史;肺炎链球菌转化实验;植物生长素的发现和作用
2.(2024高二下·潮阳期中)清朝诗人用“小黄城外芍药花,十里五里生朝霞。花前花后皆人家,家家种花如桑麻。”诗句描述亳州芍药花。芍药不仅会开出不同颜色的花,其细胞中还有多种有联系的细胞器,下列说法正确的是( )
A.芍药会开出不同颜色的花,与液泡中的叶绿素有关
B.芍药细胞中的高尔基体在胞内物质运输中起交通枢纽作用
C.芍药中所有的细胞器都可参与生物膜系统的构成
D.芍药细胞从外界吸收Na+时,一定需要线粒体提供能量
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统;三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、叶绿素存在叶绿体中,液泡中的色素是花青素,花青素与花的颜色有关,A错误;
B、细胞内许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用,B正确;
C、芍药细胞中的核糖体没有细胞膜,不能参与构成生物膜系统,C错误;
D、芍药细胞从外界吸收Na+时,可以通过协助扩散方式转运,协助扩散不需要消耗能量,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
3.(2024高二下·潮阳期中)下列关于基因表达和性状关系的叙述,错误的是( )
A.一个性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状
B.正常的细胞分化可以是表观遗传在细胞层次上的体现
C.生物体的性状不完全由基因决定,环境对性状也有着重要影响
D.囊性纤维化的病因说明基因可以通过控制酶的合成控制代谢从而控制生物体的性状
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、 基因与性状并不是简单的一一对应的关系,一个性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状,A正确;
B、细胞分化可使细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异,可见正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传,B正确;
C、生物体的性状由基因和环境共同控制,C正确;
D、囊性纤维病因说明基因通过蛋白质的结构直接控制生物的性状 ,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
2、基因与性状不是简单的一一对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
4.(2024高二下·潮阳期中)我国科学家利用如下图所示的液态厌氧发酵工艺,实现了高效产出乙醇和乙醇梭菌蛋白。下列叙述错误的是( )
A.乙醇梭菌可利用CO、CO2等物质,并生成乙醇
B.乙醇梭菌是自养厌氧型细菌,其厌氧发酵的过程需要进行搅拌
C.通过该工艺高效生产清洁能源乙醇,会降低生态足迹
D.此蛋白的加工需要乙醇梭菌的内质网、高尔基体、线粒体参与
【答案】D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、由图可知,乙醇梭菌可利用CO、CO2等物质,并生成乙醇,实现了将无机物转变成有机物的过程,A正确;
B、乙醇梭菌是自养厌氧型细菌,其厌氧发酵的过程需要进行搅拌,通过搅拌可使细菌和营养物质充分混合,提高培养基的使用效率,B正确;
C、通过该工艺高效生产清洁能源乙醇,可减少化石燃料的燃烧,进而降低生态足迹,C正确;
D、乙醇杆菌是原核生物,其细胞中不含内质网、高尔基体、线粒体等细胞器,因此乙醇梭菌蛋白合成过程中不需要内质网,高尔基体、线粒体等参与,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
5.(2024高二下·潮阳期中)蛋白质等大分子在持续高血糖状态下自发地与葡萄糖等反应,生成稳定的晚期糖基化终末产物(AGEs),该过程不需要酶的催化。研究表明,AGEs会加速人体的衰老并导致许多慢性退化型疾病的发生。下图表示AGEs对某细胞的主要影响机制。相关叙述错误的是( )
A.物质A是丙酮酸,图示细胞为胰岛B细胞
B.蛋白质与葡萄糖反应生成AGEs时,伴随着肽键的形成
C.AGEs进入细胞的方式体现了细胞膜的流动性
D.AGEs进入细胞后,会促进线粒体的凋亡、抑制胰岛素的分泌
【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、据题图可知,物质A是由葡萄糖分解产生的三碳化合物,且其进入线粒体中并被利用,因此可能是丙酮酸,图示细胞能分泌胰岛素,是胰岛B细胞,A正确;
B、氨基酸间、氨基酸与多肽间发生脱水缩合时有肽键形成,蛋白质与葡萄糖发生反应时没有肽键形成,B错误;
C、AGEs是大分子,以胞吞的方式进入细胞,体现了细胞膜的流动性的特点,C正确;
D、据题图可知,AGEs进入细胞后,会促进线粒体的凋亡、抑制ATP的合成,胰岛素分泌的过程因能量供应不足也会受到抑制,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
6.(2024高二下·潮阳期中)“基因组印记”是指基因表达与否取决于它们所在染色体的来源(父系或母系)或等位基因的差异性表达。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞,最终创造出孤雌小鼠(如图所示)。下列相关叙述正确的是( )
A.进行胚胎移植前,无需对代孕母鼠进行同期发情处理
B.“基因组印记”的遗传现象符合孟德尔遗传定律
C.移植后的囊胚进一步扩大,会导致透明带和滋养层破裂
D.“孤雌小鼠”基因型与提供卵母细胞的雌鼠不一定相同
【答案】D
【知识点】胚胎移植;表观遗传
【解析】【解答】A、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为个体的技术;胚胎移植的实质是早期胚胎在同种生理环境条件下空间位置的转移,为了保证胚胎移植的成功率需对代孕母鼠进行同期发情处理后,再进行胚胎移植,A错误;
B、“基因组印记”的遗传现象属于表观遗传,不符合孟德尔遗传定律,B错误;
C、移植后的囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,C错误;
D、“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵母细胞和一个第二极体结合后发育形成的,同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组,或发生基因突变,将导致“孤雌小鼠”的基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
2、 表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
7.(2024高二下·潮阳期中)科研人员对长白山上某种二倍体植物种群的花色(受一对等位基因控制)进行了调查(结果如表所示),并利用一株红花植株和一株白花植株进行杂交,子一代均为粉花,子一代粉花自交,子二代出现红花:粉花:白花=1:2:1。下列叙述正确的是( )
红花植株 粉花植株 白花植株
初次调查 64% 32% 4%
二次调查 76% 8% 16%
A.该植物控制花色的所有基因可以构成一个基因库
B.该植物的花色遗传不遵循孟德尔遗传定律
C.正常情况下红花与白花植株杂交,子代均为粉花
D.调查期间,该植物种群发生了进化
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库,故该植物控制花色的所有基因不可以构成一个基因库,A错误;
B、分析题意,一株红花植株和一株白花植株进行杂交,子一代均为粉花,子一代粉花自交,子二代出现红花:粉花:白花=1:2:1,由此可知控制花色的这一对基因遵循分离定律,B错误;
C、设控制花色的基因为A/a,则红花的基因型为AA,粉花的基因型为Aa,白花的基因型为aa,则正常情况下红花与白花植株杂交,子代均为粉花,C正确;
D、分析表格数据可知,初次调查时,A的基因频率为64%+1/2×32%=80%。a的基因频率=1-80%=20%;二次调查时,A的基因频率为76%+1/2×8%=80%。a的基因频率=1-80%=20%,即调查期间,种群的基因频率没有发生改变,则该植物种群没有发生进化,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
3、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。
8.(2024高二下·潮阳期中)免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件:①对“非己”的分子标签进行特异识别;②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群;③淋巴细胞分化成特化的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是( )
A.针对胞外毒素,事件①中一个未活化的B细胞可能被任何一种胞外毒素致敏
B.针对异体移植细胞,事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体的信息
C.事件②中,辅助性T细胞在胸腺中大量增殖,分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子
D.事件③中,效应细胞群和记忆细胞群能直接杀灭和清除入侵病原体
【答案】B
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、胞外毒素是抗原,B细胞与抗原的识别具有特异性,一个未活化的B细胞只能被一种胞外毒素致敏,A错误;
B、异体移植细胞是抗原,其进入体内后,巨噬细胞吞噬该抗原,可形成抗原MHC复合体,再将抗原MHC复合体呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,故事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体的信息,B正确;
C、事件②中,辅助性T细胞在骨髓中大量增殖,在胸腺中成熟,而不是在胸腺中大量增殖,辅助性T细胞能分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子,这些蛋白因子可以加速B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化,C错误;
D、记忆细胞群可以在二次免疫的时候增殖分化成效应细胞群,但不具有杀灭和清除入侵病原体的功能,D错误。
故答案为:B。
【分析】 1、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)。
2、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。
9.(2024高二下·潮阳期中)装满“米袋子”、充实“菜篮子”,把14亿多中国人的饭碗牢牢端在自己手中。生物育种对推动农业可持续发展具有重要的意义。下列有关变异与育种的叙述,正确的是( )
A.杂交育种是通过基因的结构、位置或数量的改变培育新品种
B.单倍体育种时,常用秋水仙素处理单倍体萌发的种子或幼苗
C.基因工程育种可按照人们的意愿定向改造生物,培育新品种
D.太空育种主要是通过宇宙辐射诱导染色体变异,选育新品种
【答案】C
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、杂交育种是通过基因重组,分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起,A错误;
B、单倍体育种时没有种子,因此用适宜浓度的秋水仙素处理幼苗,B错误;
C、基因工程育种通过DNA重组技术,可按照人们的意愿定向改造生物,培育新品种,C正确;
D、太空育种主要是通过宇宙辐射诱导基因突变,选育新品种,D错误。
故答案为:C。
【分析】四种常见的育种方法:
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)
举例 高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成
10.(2024高二下·潮阳期中)支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性呼吸道感染,症状多表现为咳嗽、发热、胸痛。支原体是目前自然界所发现最小、最简单的原核生物,科学家对其进行了基因组测序,发现其基因组较少,它对β-内酰胺类(青霉素类和头孢类)抗菌药不敏感。下列有关说法错误的是( )
A.支原体的核酸彻底水解得到的产物有8种
B.支原体基因组中不含控制细胞壁合成的基因
C.青霉素类和头孢类药物治疗细菌性肺炎的原理是抑制细菌细胞壁的形成
D.培养基上的一个支原体菌落属于生命系统中的群落层次
【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、支原体的核酸有DNA和RNA两种,其彻底水解得到的产物有8种,A正确;
BC、青霉素类和头孢类药物治疗细菌性肺炎的原理是抑制细菌细胞壁的形成,进而导致细菌死亡,而支原体对β-内酰胺类(青霉素类和头孢类)抗菌药不敏感,说明支原体无细胞壁,其基因组中不含控制细胞壁合成的基因,BC正确;
D、培养基上的一个支原体菌落由1个支原体繁殖而来,属于生命系统中的种群层次,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
2、生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
(1)细胞:细胞是生物体结构和功能的基本单位。
(2)组织:由形态相似、结构和功能相同的一群细胞和细胞间质联合在一起构成。
(3)器官:不同的组织按照一定的次序结合在一起。
(4)系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器言按照一定的次序组合在一起。
(5)个体:由不同的器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。
(6)种群:在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群。
(7)群落:在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落。
(8)生态系统:生物群落与他的无机环境相互形成的统一整体。
(9)生物圈:由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成。
11.(2024高二下·潮阳期中)我国科学家经过多年的反复试验,在世界上率先成功完成了非人灵长类动物克隆猴。研究人员将对卵母细胞进行去核操作的时间控制在10s之内,在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里,并创新思路将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,具体培育流程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.与克隆小猴的细胞相比,图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低
B.“去核卵母细胞”是指去除了DNA——蛋白质复合物的处于MII期的卵母细胞
C.注入Kdm4d的mRNA并进行TSA处理,可能改变了重构胚中某些基因的碱基序列
D.为得到遗传背景相同的克隆猴,可将早期胚胎随机切割成2份或4份后再进行胚胎移植
【答案】A
【知识点】胚胎分割;表观遗传
【解析】【解答】A、图中Kdm4d的mRNA注入重构胚,并进行TSA处理,而Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,可以催化组蛋白脱去甲基化,TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化,所以与克隆小猴的细胞相比,图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低,A正确;
B、“去核卵母细胞”是指去除了纺锤体-染色体复合物的处于MII期的卵母细胞,B错误;
C、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,其能降低组蛋白的甲基化水平,TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化,提高组蛋白的乙酰化水平,最终调节相关基因的表达,没有改变重构胚中某些基因的碱基序列,C错误;
D、胚胎移植需注意将内细胞团均等分割,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割,要注意将内细胞团均等分割。如需对胚胎进行性别鉴定,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。
12.(2024高二下·潮阳期中) 某种植区在花椒树下种植草本中药材,散养土鸡,形成“花椒一中药材一土鸡”的立体农业模式,花椒产量不受影响,还能生产出品质优良的鸡和蛋。下列分析错误的是( )
A.花椒与中药材搭配种植可提高种植区的光能利用率
B.该种植区比普通的花椒种植区更不容易发生虫害
C.该农业模式充分利用了花椒与中药材的竞争关系
D.该模式能够体现生态工程的整体原理和自生原理
【答案】C
【知识点】群落的结构;种间关系;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、花椒与中药材高低搭配种植能充分利用种植区的空间结构,提高种植区的光能利用率,A正确;
B、与普通花椒种植区相比,该种植区物种数量更多,食物网更复杂,生态系统的稳定性更高,因此更不容易发生虫害,B正确;
C、该农业模式充分利用了花椒与中药材生态位的差异,实现了对种植区土地、阳光等资源的充分利用,C错误;
D、该模式选择了有效生物组分并进行了合理布置,创造了有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件,遵循了自生原理,同时该模式实现了生态效益和经济效益的同步,也遵循了整体原理,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、植物的分层与对光的利用有关:不同植物适于在不同的光照强度下生长。这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
2、遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。要维持系统的自生,需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。
3、遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。其次,人类处在一个社会-经济-自然复合而成的巨大系统中,进行生态工程建设时,不仅要考虑到自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。
13.(2024高二下·潮阳期中)芽孢杆菌耐高温,是常见的蛋白酶生产菌。培养基中的蛋白质可被蛋白酶降解后在菌落周围形成透明圈。如图是筛选蛋白酶高产菌株的过程,下列叙述错误的是( )
A.70~80℃水浴10分钟的目的是杀死非芽孢杆菌
B.在酒精灯火焰旁将样品用无菌水稀释并涂布接种
C.以奶粉为唯一氮源的培养基能起到选择作用
D.通过透明圈大小可筛选出蛋白酶高产菌株
【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、70~80℃水浴10分钟的目的是杀死非芽孢菌,A正确;
B、为防止杂菌污染,在酒精灯火焰旁将样品用无菌水稀释并涂布接种,B正确;
C、,以奶粉为唯一氮源的培养基能起到选择作用,C正确;
D、通过透明圈与菌落直径的比值大小,可对产蛋白酶芽孢杆菌降解蛋白质的能力进行比较,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析题图所示过程从土壤中筛选能降解蛋白质的细菌,实验流程:土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以奶粉为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。
14.(2024高二下·潮阳期中)血液中的葡萄糖浓度升高时,葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白进入胰岛B细胞,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,其机制如下图所示。下列分析正确的是( )
A.葡萄糖进入胰岛B细胞需消耗细胞呼吸所释放的能量
B.葡萄糖通过细胞呼吸在细胞质基质中被分解为CO2和[H]
C.胰岛B细胞膜上K+通道的开闭与ATP浓度相关联
D.膜电位变化会导致Ca2+通道关闭,促进胰岛素分泌
【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由图分析可知,葡萄糖进入胰岛B细胞的方式为协助扩散,不需要消耗细胞呼吸所释放的能量,A错误;
B、葡萄糖通过细胞呼吸在细胞质基质中被分解为丙酮酸,B错误;
C、细胞呼吸可以产生ATP,使得细胞内ATP含量升高;ATP作为信号分子,与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合,导致ATP敏感的K+通道关闭,K+外流受阻故细胞膜上K+通道的开闭与ATP浓度相关联,C正确;
D、钾离子通道关闭,细胞膜电位发生变化,使得Ca2+通道开放、促进胰岛素分泌,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
2、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。
15.(2024高二下·潮阳期中) 蚊成虫可作为媒介传播多种疾病。某地区早期采用喷洒灭蚊剂M来控蚊,后又采用细菌控蚊,取得了理想效果。下图表示控蚊期间某种蚊成虫数量的变化曲线,下列相关叙述正确的是( )
A.灭蚊剂M直接作用于蚊虫的基因型并影响其基因频率
B.与A点相比,C点时对灭蚊剂M有抗性的该种蚊成虫数量明显增多
C.与灭蚊剂M相比,细菌不能定向改变该种蚊种群的基因频率
D.DE段曲线表明细菌对该种蚊的进化和发展不再影响
【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
16.(2024高二下·潮阳期中)研究表明甲状腺激素有促进细胞代谢,增加机体产热等作用,甲状腺激素的分泌是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行调节的。当给一组健康的小鼠某一外界刺激后体内会发生如图6所示的过程,其中甲、乙、丙表示相关腺体,a、b、c为相应腺体产生的激素,下列有关叙述正确的是( )
A.图中腺体甲、乙、丙分别为下丘脑、垂体、甲状腺
B.摘除健康小鼠的垂体,即使注射激素b其代谢仍受影响
C.图中三种激素及递质都作为信息分子并组成细胞的结构
D.腺体乙分泌的激素c通过体液定向运输定给腺体甲和丙
【答案】B
【知识点】激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、据图中箭头分析,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素以及甲状腺分泌的甲状腺激素均可作用于垂体,因此腺体丙是垂体、腺体甲是下丘脑、腺体乙是甲状腺,A错误;
B、a为促甲状腺激素释放激素、b为促甲状腺激素、c为甲状腺激素,垂体不仅分泌促甲状腺激素还可以分泌其他激素如生长激素,因此摘除垂体并注射促甲状腺激素,小鼠代谢仍受影响,B正确;
C、激素和神经递质不参与细胞构成,只是信息分子,C错误;
D、激素的特点是通过体液运输并作用于靶细胞和靶器官,但不是定向运输,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
2、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。
3、神经递质是一种化学信号,神经递质通过突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜,使突触后膜兴奋或抑制。可作为神经递质的物质包括乙酰胆碱等。
17.(2024高二下·潮阳期中)通过动物细胞工程技术,可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官,然后再移植回患者体内。图1和图2 表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法,其中诱导多能干细胞(iPS 细胞)类似于人类的胚胎干细胞。下列叙述正确的是( )
A.两种方法都需要运用动物细胞培养技术,需要将细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中
B.利用两种方法所获得的组织器官的遗传物质均与患者的完全相同,因此移植后不会发生免疫排斥反应
C.可利用农杆菌转化法或显微注射法将Oct3/4 基因、Sox基因、c-Myc 基因和Klf基因导入成纤维细胞
D.图2中卵母细胞去核实际去除的是纺锤体—染色体复合物,核移植时供体细胞不用去核,可整个注入去核的卵母细胞中
【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、上述两种方法都需要进行动物细胞培养,培养过程中需要将细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中,A错误;
B、两种方法所获得的组织器官的遗传物质均与患者的都不完全相同,移植后可能发生免疫排斥反应,B错误;
C、将目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法,不适合采用农杆菌转化法,C错误;
D、细胞核移植去除的细胞核实际上是纺锤体一染色体复合物,另外供体细胞可不用去核,直接将整个细胞注入去核的卵母细胞中,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
2、分析图1:通过基因工程将相关基因导入成纤维细胞经诱导形成iPS细胞,然后诱导形成特定的组织器官进行移植。分析图2:通过细胞核移植形成重构胚诱导形成形成特定的组织器官进行移植。
18.(2024高二下·潮阳期中)某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中,并放置在摇床上培养,摇床转速分别为210r/min、230r/min和250r/min,培养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A.如果用血细胞计数板调查酵母菌的种群密度,可以使用台盼蓝染色,只统计蓝色酵母菌的数量
B.如果使用稀释涂布平板法统计酵母菌的种群密度,所得结果往往比实际值偏低
C.曲线甲、乙、丙分别对应转速为210r/min、230r/min、250r/min的培养条件
D.如果长时间持续培养下去,甲、乙、丙都将呈“S”型增长,并最终维持在相同的K值
【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、活细胞的细胞膜具有选择透过性,如果用血细胞计数板调查酵母菌的种群密度,可以使用台盼蓝染色,不统计蓝色酵母菌(死菌)的数量,A错误;
B、如果使用稀释涂布平板法统计酵母菌的种群密度,所得结果往往比实际值偏低,因为两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是1个菌落,B正确;
C、转速越大,提供氧气越多,酵母菌数量越多,故曲线甲、乙、丙分别对应转速为250r/min、230r/min、210r/min的培养条件,C错误;
D、如果长时间持续培养下去,由于空间和食物有限,pH 和代谢废物的积累,甲、乙、丙最终将会下降,不能维持在K值,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
2、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。
3、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
19.(2024高二下·潮阳期中)华蟾素注射液是我国经典抗肿瘤药物,研究人员为探寻华蟾素注射液抗肝癌HepG-2细胞的作用机理,用华蟾素注射液和肝癌HepG-2细胞进行了一系列实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.为防止细胞培养过程发生污染,培养液中要加入抗生素
B.每隔一段时间需更换1次培养液,目的是防止代谢物积累对细胞自身造成危害
C.据图甲可知,华蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2细胞增殖,且只与浓度呈正相关
D.图乙的结果进一步表明,华蟾素的作用机理可能是抑制肝癌HepG-2细胞的DNA分子复制
【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、动物细胞培养时,为防止培养过程发生污染要加入抗生素,A正确;
B、动物细胞培养过程中防止代谢产物积累对细胞自身造成危害,需定期更换培养液,B正确;
C、据图甲可知,华蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2细胞增殖,与浓度和作用时间都呈正相关,C错误;
D、图乙的结果进一步表明,随着华蟾素浓度的增加,处于间期的细胞增多,则华蟾素的作用机理可能是抑制肝癌HepG-2细胞进入分裂期,可能是抑制肝癌HepG-2细胞的DNA分子复制 ,D正确。
故答案为:C。
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
二、非选择题(除特别说明外,每空2分,共50分)
20.(2024高二下·潮阳期中)光合作用机理是作物高产的重要理论基础,光饱和点是指光合速率不再随光照强度增加时的光照强度,光补偿点是指光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2量相等时的光照强度。研究发现水稻野生型(WT)的产量和突变体(ygl)在不同栽培条件下产量有差异。
(1)测得两种水稻分别在弱光照和强光照条件下净光合速率的变化如下图1、图2所示:
①据图分析,ygl有较高的光补偿点,这与其呼吸速率较 (填“高”或“低”)有关。
②据图分析,为了提高产量,在常年阳光充足、光照强度大的地区,更适合种植 水稻,依据是 。
(2)通常情况下,叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但上述研究表明,在强光照条件下,突变体(ygl) 水稻光合速率反而明显高于野生型(WT)。为进一步探究其原因,研究者在相同光照强度的强光条件下,测定了两种水稻的相关生理指标见下表:
水稻材料 叶绿素(mg/g) 类胡萝卜 素( mg/g) RuBP羧化酶含量 (单位:略) Vmax(单位:略)
WT 4.08 0.63 4.6 129.5
ygl 1.73 0.47 7.5 164.5
注: RuBP羧化酶是指催化CO2固定的酶; Vmax表示RuBP羧化酶催化的最大速率
①类胡萝卜素主要吸收可见光中的 光; RuBP羧化酶存在于叶肉细胞中的 (具体场所)。
②据表分析,在强光照条件下,突变体水稻光合速率反而明显高于野生型的原因是 。
【答案】(1)①高;②突变体(或写ygl);高光照条件下,突变体(ygl )水稻比水稻野生型(WT)的光饱和点高,净光合速率大,产量明显多
(2)①蓝紫;叶绿体基质;②突变体(ygl)水稻叶片中的RuBP羧化酶含量比野生型(WT)水稻的高,催化速率大,促进暗反应加快,因此光合速率要高
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)①分析光的补偿点看图1,从图中显示ygl的呼吸速率为0.9μmol·m2.s-1,而水稻WT的呼吸速率为0.6μmol. m2·s-1,光照达光补偿点时对应的净光合速率为0,根据公式净光合速率=实际光合速率-呼吸速率=0可推知,呼吸速率越大,则实际光合速率就越大,所需的光照强度就越高。 ygl有较高的光补偿点,这与其呼吸速率较高有关。
②当光照强度充足时,光饱和点越高的水稻,净光合速率最大值越大,光合产物越多,就越有利于产量的提高,从图2看出,ygl的光饱和点明显高于WT。
(2)①类胡萝卜素是光合色素的一种,主要吸收蓝紫光;RuBP羧化酶是暗反应阶段的酶,叶肉细胞光合作用的暗反应阶段场所在叶绿体基质中。
②由题意和表格分析可推知,强光照条件下,RuBP羧化酶含量与RuBP羧化酶催化最大速率呈正相关,根据光合作用的过程可知,此时光合速率强弱主要取决于暗反应阶段,即RuBP羧化酶含量越高,RuBP羧化酶催化的最大速率越大,暗反应就相对越快,进而光合速率就越高。表中数据突变体(ygl) 水稻叶片中的RuBP羧化酶含量比野生型(WT)水稻的高,促进暗反应加快,因此,光合速率就大。
【分析】1、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,发生在叶绿体基质中,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。
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。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,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,对绿光吸收最少。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
21.(2024高二下·潮阳期中)科研人员在哺乳动物体内发现了细胞内含有大量线粒体的棕色脂肪组织,其线粒体内膜含有U蛋白,使得H+可以通过U蛋白回流至线粒体基质,降低线粒体内膜两侧H+浓度差,从而减少ATP的合成。图①为持续寒冷刺激引起棕色脂肪组织细胞产热的示意图,图②为持续寒冷刺激引起机体消耗能量相对值变化情况。
根据上述信息,回答以下问题:
(1)由图①可知,去甲肾上腺素既是一种 ,又是一种 。持续寒冷刺激使棕色组织产热增加的过程中,效应器是传出神经末梢和它支配的 。持续寒冷使去甲肾上腺素分泌增加,该过程的调节方式是 。
(2)棕色脂肪组织细胞被寒冷刺激激活时,线粒体有氧呼吸消耗等量脂肪时,释放的总能量 (填“增加/减少/不变”),但其中热能 。
(3)由图②可知,持续寒冷刺激时,机体维持体温相对稳定所需能量的主要来源发生的变化是: (填具体细胞)。
(4)根据题干信息可知,U蛋白介导的H+跨膜运输方式是 。
【答案】(1)神经递质;激素;棕色(脂肪)组织细胞和肾上腺;神经调节
(2)不变;(所占比例明显)增大
(3)由骨骼肌细胞变为棕色(脂肪)组织细胞
(4)协助扩散
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;反射弧各部分组成及功能;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)由图①可知,去甲肾上腺素可以由神经细胞产生也能由肾上腺产生,所以去甲肾上腺素既是一种神经递质,又是一种激素。持续寒冷刺激使棕色组织产热增加的过程中,效应器是传出神经末梢和它支配的棕色(脂肪)组织细胞和肾上腺。持续寒冷使去甲肾上腺素分泌增加,该过程的调节方式是神经调节。
(2)棕色脂肪组织细胞被寒冷刺激激活时,线粒体有氧呼吸消耗等量脂肪时,由于脂肪消耗量相等,故释放的总能量不变,但是在寒冷条件下,释放的能量中热能所占比例增大,以维持体温稳定。
(3)由图②可知,持续寒冷刺激时,骨骼肌产生的能量逐渐减少,棕色脂肪细胞分解脂肪产生的能量逐渐增加,机体维持体温相对稳定所需能量的主要来源发生的变化是:由骨骼肌细胞变为棕色(脂肪)组织细胞。
(4)根据“线粒体内膜含有U蛋白,使得H+可以通过U蛋白回流至线粒体基质,降低线粒体内膜两侧H+浓度差”可知,H+是借助U蛋白顺浓度梯度运输,属于协助扩散。
【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)。
2、体温调节的过程为:寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→产热增加(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),散热减少(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对稳定。炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对稳定。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
22.(2024高二下·潮阳期中)miRNA 是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的 miRNA组装成沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA),进而调控基因的表达。请据图回答:
(1)图甲中②过程的原料是 ,与DNA复制相比,过程③特有的碱基配对方式是 。
(2)图乙对应于图甲中的过程 (填序号),图乙中甲硫氨酸对应的密码子是 。
(3)miRNA是 (填名称) 过程的产物。作用原理推测:miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体使靶RNA降解;或者不影响靶RNA的稳定性,但干扰 识别密码子,进而阻止翻译过程。
(4)已知某基因片段碱基排列顺序如图所示。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。
脯氨酸的密码子是 CCU、CCC、CCA、CCG:谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG:甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG。)则翻译上述多肽的mRNA 是由该基因的 (填“甲”或“乙”)链转录形成的。
【答案】(1)核糖核苷酸;A-U
(2)④;AUG
(3)转录;tRNA/转运RNA
(4)乙
【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】(1)图甲中②过程表示转录,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与,转录过程的原料是(4种)核糖核苷酸。DNA复制的互补配对原则是A-T、C-G,过程③表示转录,碱基互补配对原则是A-U、T-A、C-G,因此与DNA复制相比,过程③特有的碱基配对方式是A-U。
(2)图乙表示翻译过程,对应于图甲中的过程④;密码子是指mRNA上的三个相邻碱基,图乙中甲硫氨酸的反密码子UAC,翻译过程中是密码子和反密码子碱基互补配对,对应的mRNA密码子是AUG。
(3) miRNA是RNA的一种,RNA是由DNA的一条链为模板转录过程的产物。由“miRNA不参与蛋白质的编码,但作为基因调控因子发挥作用,却影响了从发育到生理机能再到应激反应的大部分生物学过程”可推知,其作用原理可能是:miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体使靶RNA降解;或者不影响靶RNA的稳定性,但干扰tRNA识别密码子,进而阻止翻译过程,如图乙所示。
(4)翻译时碱基互补配对原则为A-U、C-G ,结合DNA中碱基顺序和所提供的密码子,“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列对应的基因模板链中碱基序列应为GG_CA_CA _TT _,符合乙链中的碱基顺序,即转录的模板链应该为乙。
【分析】1、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。
(6)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
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。
23.(2024高二下·潮阳期中)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值,现可用基因工程技术获取重组HSA(rHSA)。下图甲为获取的含有目的基因(HSA基因)的DNA片段,Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ为三种限制酶,图中箭头所指为三种限制酶的切点;图乙是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图;图丙是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图。请据所学知识回答下列问题:
(1)三种限制酶中能产生相同黏性末端互补序列的是 。
(2)图丙土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒中,抗生素抗性基因可作为标记基因,其作用是 。
(3)为获取大量的目的基因,可利用PCR技术扩增HSA基因,PCR技术的原理是 。在PCR反应体系中,除了加入HSA基因和引物外,还需要添加的 。
(4)仅用EcoRⅠ或BamHⅠ中的一种处理目的基因所在片段与Ti质粒,构建表达载体并导入受体细胞,经PCR检测与鉴定,发现部分受体细胞中具有完整重组Ti质粒,却无法产生对应的mRNA.试分析原因可能是 。因此,实际操作中常采用两种酶同时处理材料。
【答案】(1)Sau3AⅠ、BamHⅠ
(2)用于重组DNA分子的筛选
(3)DNA分子的半保留复制;4种脱氧核替酸(或“dNTP”)、Taq 酶(或“Taq DNA聚合酶”、“耐高温的DNA聚合酶”)、缓冲液等
(4)目的基因所在DNA片段反向连接到载体上,导致转录错误,无法产生对应的mRNA
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)根据图乙分析可知,Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ三种限制酶,产生相同黏性末端的是BamHⅠ和Sau3AⅠ,其黏性末端为(-GATC-)。
(2)抗生素抗性基因可作为标记基因,可用于重组DNA分子的筛选,筛选含有目的基因的受体细胞。
(3)PCR技术的原理是DNA分子的半保留复制,在PCR反应体系中,除了加入HSA基因和引物外,还需要添加原料4种脱氧核苷酸(或“dNTP”)、Taq 酶(或“Taq DNA聚合酶”、“耐高温的DNA聚合酶”)、缓冲液等。
(4)由于目的以及因两侧都含有EcoRⅠ或BamHⅠ限制酶识别位点,因此仅用EcoRⅠ或BamHⅠ中的一种处理目的基因所在片段与Ti质粒,会导致目的基因所在DNA片段反向连接到载体上,导致转录错误,无法产生对应的mRNA。
【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、PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
1 / 1广东省汕头市潮阳黄图盛名校2023-2024学年高二下学期生物第二次阶段考试试题
一、选择题:本题共19小题,共50分。第1-13小题,每小题2分;第14-19小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024高二下·潮阳期中) 下列科学史实验中,属于应用“加法原理”的是( )
A.绿色荧光标记的小鼠细胞和红色荧光标记的人细胞融合后,荧光均匀分布
B.用18O分别标记H218O和C18O2,供小球藻进行光合作用,比较释放氧气的类型
C.在混有R型细菌和S型细菌提取物的培养基中加入DNA酶,只长R型细菌
D.将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘弯曲生长
2.(2024高二下·潮阳期中)清朝诗人用“小黄城外芍药花,十里五里生朝霞。花前花后皆人家,家家种花如桑麻。”诗句描述亳州芍药花。芍药不仅会开出不同颜色的花,其细胞中还有多种有联系的细胞器,下列说法正确的是( )
A.芍药会开出不同颜色的花,与液泡中的叶绿素有关
B.芍药细胞中的高尔基体在胞内物质运输中起交通枢纽作用
C.芍药中所有的细胞器都可参与生物膜系统的构成
D.芍药细胞从外界吸收Na+时,一定需要线粒体提供能量
3.(2024高二下·潮阳期中)下列关于基因表达和性状关系的叙述,错误的是( )
A.一个性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状
B.正常的细胞分化可以是表观遗传在细胞层次上的体现
C.生物体的性状不完全由基因决定,环境对性状也有着重要影响
D.囊性纤维化的病因说明基因可以通过控制酶的合成控制代谢从而控制生物体的性状
4.(2024高二下·潮阳期中)我国科学家利用如下图所示的液态厌氧发酵工艺,实现了高效产出乙醇和乙醇梭菌蛋白。下列叙述错误的是( )
A.乙醇梭菌可利用CO、CO2等物质,并生成乙醇
B.乙醇梭菌是自养厌氧型细菌,其厌氧发酵的过程需要进行搅拌
C.通过该工艺高效生产清洁能源乙醇,会降低生态足迹
D.此蛋白的加工需要乙醇梭菌的内质网、高尔基体、线粒体参与
5.(2024高二下·潮阳期中)蛋白质等大分子在持续高血糖状态下自发地与葡萄糖等反应,生成稳定的晚期糖基化终末产物(AGEs),该过程不需要酶的催化。研究表明,AGEs会加速人体的衰老并导致许多慢性退化型疾病的发生。下图表示AGEs对某细胞的主要影响机制。相关叙述错误的是( )
A.物质A是丙酮酸,图示细胞为胰岛B细胞
B.蛋白质与葡萄糖反应生成AGEs时,伴随着肽键的形成
C.AGEs进入细胞的方式体现了细胞膜的流动性
D.AGEs进入细胞后,会促进线粒体的凋亡、抑制胰岛素的分泌
6.(2024高二下·潮阳期中)“基因组印记”是指基因表达与否取决于它们所在染色体的来源(父系或母系)或等位基因的差异性表达。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞,最终创造出孤雌小鼠(如图所示)。下列相关叙述正确的是( )
A.进行胚胎移植前,无需对代孕母鼠进行同期发情处理
B.“基因组印记”的遗传现象符合孟德尔遗传定律
C.移植后的囊胚进一步扩大,会导致透明带和滋养层破裂
D.“孤雌小鼠”基因型与提供卵母细胞的雌鼠不一定相同
7.(2024高二下·潮阳期中)科研人员对长白山上某种二倍体植物种群的花色(受一对等位基因控制)进行了调查(结果如表所示),并利用一株红花植株和一株白花植株进行杂交,子一代均为粉花,子一代粉花自交,子二代出现红花:粉花:白花=1:2:1。下列叙述正确的是( )
红花植株 粉花植株 白花植株
初次调查 64% 32% 4%
二次调查 76% 8% 16%
A.该植物控制花色的所有基因可以构成一个基因库
B.该植物的花色遗传不遵循孟德尔遗传定律
C.正常情况下红花与白花植株杂交,子代均为粉花
D.调查期间,该植物种群发生了进化
8.(2024高二下·潮阳期中)免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件:①对“非己”的分子标签进行特异识别;②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群;③淋巴细胞分化成特化的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是( )
A.针对胞外毒素,事件①中一个未活化的B细胞可能被任何一种胞外毒素致敏
B.针对异体移植细胞,事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体的信息
C.事件②中,辅助性T细胞在胸腺中大量增殖,分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子
D.事件③中,效应细胞群和记忆细胞群能直接杀灭和清除入侵病原体
9.(2024高二下·潮阳期中)装满“米袋子”、充实“菜篮子”,把14亿多中国人的饭碗牢牢端在自己手中。生物育种对推动农业可持续发展具有重要的意义。下列有关变异与育种的叙述,正确的是( )
A.杂交育种是通过基因的结构、位置或数量的改变培育新品种
B.单倍体育种时,常用秋水仙素处理单倍体萌发的种子或幼苗
C.基因工程育种可按照人们的意愿定向改造生物,培育新品种
D.太空育种主要是通过宇宙辐射诱导染色体变异,选育新品种
10.(2024高二下·潮阳期中)支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性呼吸道感染,症状多表现为咳嗽、发热、胸痛。支原体是目前自然界所发现最小、最简单的原核生物,科学家对其进行了基因组测序,发现其基因组较少,它对β-内酰胺类(青霉素类和头孢类)抗菌药不敏感。下列有关说法错误的是( )
A.支原体的核酸彻底水解得到的产物有8种
B.支原体基因组中不含控制细胞壁合成的基因
C.青霉素类和头孢类药物治疗细菌性肺炎的原理是抑制细菌细胞壁的形成
D.培养基上的一个支原体菌落属于生命系统中的群落层次
11.(2024高二下·潮阳期中)我国科学家经过多年的反复试验,在世界上率先成功完成了非人灵长类动物克隆猴。研究人员将对卵母细胞进行去核操作的时间控制在10s之内,在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里,并创新思路将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,具体培育流程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.与克隆小猴的细胞相比,图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低
B.“去核卵母细胞”是指去除了DNA——蛋白质复合物的处于MII期的卵母细胞
C.注入Kdm4d的mRNA并进行TSA处理,可能改变了重构胚中某些基因的碱基序列
D.为得到遗传背景相同的克隆猴,可将早期胚胎随机切割成2份或4份后再进行胚胎移植
12.(2024高二下·潮阳期中) 某种植区在花椒树下种植草本中药材,散养土鸡,形成“花椒一中药材一土鸡”的立体农业模式,花椒产量不受影响,还能生产出品质优良的鸡和蛋。下列分析错误的是( )
A.花椒与中药材搭配种植可提高种植区的光能利用率
B.该种植区比普通的花椒种植区更不容易发生虫害
C.该农业模式充分利用了花椒与中药材的竞争关系
D.该模式能够体现生态工程的整体原理和自生原理
13.(2024高二下·潮阳期中)芽孢杆菌耐高温,是常见的蛋白酶生产菌。培养基中的蛋白质可被蛋白酶降解后在菌落周围形成透明圈。如图是筛选蛋白酶高产菌株的过程,下列叙述错误的是( )
A.70~80℃水浴10分钟的目的是杀死非芽孢杆菌
B.在酒精灯火焰旁将样品用无菌水稀释并涂布接种
C.以奶粉为唯一氮源的培养基能起到选择作用
D.通过透明圈大小可筛选出蛋白酶高产菌株
14.(2024高二下·潮阳期中)血液中的葡萄糖浓度升高时,葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白进入胰岛B细胞,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,其机制如下图所示。下列分析正确的是( )
A.葡萄糖进入胰岛B细胞需消耗细胞呼吸所释放的能量
B.葡萄糖通过细胞呼吸在细胞质基质中被分解为CO2和[H]
C.胰岛B细胞膜上K+通道的开闭与ATP浓度相关联
D.膜电位变化会导致Ca2+通道关闭,促进胰岛素分泌
15.(2024高二下·潮阳期中) 蚊成虫可作为媒介传播多种疾病。某地区早期采用喷洒灭蚊剂M来控蚊,后又采用细菌控蚊,取得了理想效果。下图表示控蚊期间某种蚊成虫数量的变化曲线,下列相关叙述正确的是( )
A.灭蚊剂M直接作用于蚊虫的基因型并影响其基因频率
B.与A点相比,C点时对灭蚊剂M有抗性的该种蚊成虫数量明显增多
C.与灭蚊剂M相比,细菌不能定向改变该种蚊种群的基因频率
D.DE段曲线表明细菌对该种蚊的进化和发展不再影响
16.(2024高二下·潮阳期中)研究表明甲状腺激素有促进细胞代谢,增加机体产热等作用,甲状腺激素的分泌是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行调节的。当给一组健康的小鼠某一外界刺激后体内会发生如图6所示的过程,其中甲、乙、丙表示相关腺体,a、b、c为相应腺体产生的激素,下列有关叙述正确的是( )
A.图中腺体甲、乙、丙分别为下丘脑、垂体、甲状腺
B.摘除健康小鼠的垂体,即使注射激素b其代谢仍受影响
C.图中三种激素及递质都作为信息分子并组成细胞的结构
D.腺体乙分泌的激素c通过体液定向运输定给腺体甲和丙
17.(2024高二下·潮阳期中)通过动物细胞工程技术,可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官,然后再移植回患者体内。图1和图2 表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法,其中诱导多能干细胞(iPS 细胞)类似于人类的胚胎干细胞。下列叙述正确的是( )
A.两种方法都需要运用动物细胞培养技术,需要将细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中
B.利用两种方法所获得的组织器官的遗传物质均与患者的完全相同,因此移植后不会发生免疫排斥反应
C.可利用农杆菌转化法或显微注射法将Oct3/4 基因、Sox基因、c-Myc 基因和Klf基因导入成纤维细胞
D.图2中卵母细胞去核实际去除的是纺锤体—染色体复合物,核移植时供体细胞不用去核,可整个注入去核的卵母细胞中
18.(2024高二下·潮阳期中)某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中,并放置在摇床上培养,摇床转速分别为210r/min、230r/min和250r/min,培养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A.如果用血细胞计数板调查酵母菌的种群密度,可以使用台盼蓝染色,只统计蓝色酵母菌的数量
B.如果使用稀释涂布平板法统计酵母菌的种群密度,所得结果往往比实际值偏低
C.曲线甲、乙、丙分别对应转速为210r/min、230r/min、250r/min的培养条件
D.如果长时间持续培养下去,甲、乙、丙都将呈“S”型增长,并最终维持在相同的K值
19.(2024高二下·潮阳期中)华蟾素注射液是我国经典抗肿瘤药物,研究人员为探寻华蟾素注射液抗肝癌HepG-2细胞的作用机理,用华蟾素注射液和肝癌HepG-2细胞进行了一系列实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.为防止细胞培养过程发生污染,培养液中要加入抗生素
B.每隔一段时间需更换1次培养液,目的是防止代谢物积累对细胞自身造成危害
C.据图甲可知,华蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2细胞增殖,且只与浓度呈正相关
D.图乙的结果进一步表明,华蟾素的作用机理可能是抑制肝癌HepG-2细胞的DNA分子复制
二、非选择题(除特别说明外,每空2分,共50分)
20.(2024高二下·潮阳期中)光合作用机理是作物高产的重要理论基础,光饱和点是指光合速率不再随光照强度增加时的光照强度,光补偿点是指光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2量相等时的光照强度。研究发现水稻野生型(WT)的产量和突变体(ygl)在不同栽培条件下产量有差异。
(1)测得两种水稻分别在弱光照和强光照条件下净光合速率的变化如下图1、图2所示:
①据图分析,ygl有较高的光补偿点,这与其呼吸速率较 (填“高”或“低”)有关。
②据图分析,为了提高产量,在常年阳光充足、光照强度大的地区,更适合种植 水稻,依据是 。
(2)通常情况下,叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但上述研究表明,在强光照条件下,突变体(ygl) 水稻光合速率反而明显高于野生型(WT)。为进一步探究其原因,研究者在相同光照强度的强光条件下,测定了两种水稻的相关生理指标见下表:
水稻材料 叶绿素(mg/g) 类胡萝卜 素( mg/g) RuBP羧化酶含量 (单位:略) Vmax(单位:略)
WT 4.08 0.63 4.6 129.5
ygl 1.73 0.47 7.5 164.5
注: RuBP羧化酶是指催化CO2固定的酶; Vmax表示RuBP羧化酶催化的最大速率
①类胡萝卜素主要吸收可见光中的 光; RuBP羧化酶存在于叶肉细胞中的 (具体场所)。
②据表分析,在强光照条件下,突变体水稻光合速率反而明显高于野生型的原因是 。
21.(2024高二下·潮阳期中)科研人员在哺乳动物体内发现了细胞内含有大量线粒体的棕色脂肪组织,其线粒体内膜含有U蛋白,使得H+可以通过U蛋白回流至线粒体基质,降低线粒体内膜两侧H+浓度差,从而减少ATP的合成。图①为持续寒冷刺激引起棕色脂肪组织细胞产热的示意图,图②为持续寒冷刺激引起机体消耗能量相对值变化情况。
根据上述信息,回答以下问题:
(1)由图①可知,去甲肾上腺素既是一种 ,又是一种 。持续寒冷刺激使棕色组织产热增加的过程中,效应器是传出神经末梢和它支配的 。持续寒冷使去甲肾上腺素分泌增加,该过程的调节方式是 。
(2)棕色脂肪组织细胞被寒冷刺激激活时,线粒体有氧呼吸消耗等量脂肪时,释放的总能量 (填“增加/减少/不变”),但其中热能 。
(3)由图②可知,持续寒冷刺激时,机体维持体温相对稳定所需能量的主要来源发生的变化是: (填具体细胞)。
(4)根据题干信息可知,U蛋白介导的H+跨膜运输方式是 。
22.(2024高二下·潮阳期中)miRNA 是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的 miRNA组装成沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA),进而调控基因的表达。请据图回答:
(1)图甲中②过程的原料是 ,与DNA复制相比,过程③特有的碱基配对方式是 。
(2)图乙对应于图甲中的过程 (填序号),图乙中甲硫氨酸对应的密码子是 。
(3)miRNA是 (填名称) 过程的产物。作用原理推测:miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体使靶RNA降解;或者不影响靶RNA的稳定性,但干扰 识别密码子,进而阻止翻译过程。
(4)已知某基因片段碱基排列顺序如图所示。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。
脯氨酸的密码子是 CCU、CCC、CCA、CCG:谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG:甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG。)则翻译上述多肽的mRNA 是由该基因的 (填“甲”或“乙”)链转录形成的。
23.(2024高二下·潮阳期中)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值,现可用基因工程技术获取重组HSA(rHSA)。下图甲为获取的含有目的基因(HSA基因)的DNA片段,Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ为三种限制酶,图中箭头所指为三种限制酶的切点;图乙是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图;图丙是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图。请据所学知识回答下列问题:
(1)三种限制酶中能产生相同黏性末端互补序列的是 。
(2)图丙土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒中,抗生素抗性基因可作为标记基因,其作用是 。
(3)为获取大量的目的基因,可利用PCR技术扩增HSA基因,PCR技术的原理是 。在PCR反应体系中,除了加入HSA基因和引物外,还需要添加的 。
(4)仅用EcoRⅠ或BamHⅠ中的一种处理目的基因所在片段与Ti质粒,构建表达载体并导入受体细胞,经PCR检测与鉴定,发现部分受体细胞中具有完整重组Ti质粒,却无法产生对应的mRNA.试分析原因可能是 。因此,实际操作中常采用两种酶同时处理材料。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程;光合作用的发现史;肺炎链球菌转化实验;植物生长素的发现和作用
2.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统;三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、叶绿素存在叶绿体中,液泡中的色素是花青素,花青素与花的颜色有关,A错误;
B、细胞内许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用,B正确;
C、芍药细胞中的核糖体没有细胞膜,不能参与构成生物膜系统,C错误;
D、芍药细胞从外界吸收Na+时,可以通过协助扩散方式转运,协助扩散不需要消耗能量,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
3.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、 基因与性状并不是简单的一一对应的关系,一个性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状,A正确;
B、细胞分化可使细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异,可见正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传,B正确;
C、生物体的性状由基因和环境共同控制,C正确;
D、囊性纤维病因说明基因通过蛋白质的结构直接控制生物的性状 ,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
2、基因与性状不是简单的一一对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
4.【答案】D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、由图可知,乙醇梭菌可利用CO、CO2等物质,并生成乙醇,实现了将无机物转变成有机物的过程,A正确;
B、乙醇梭菌是自养厌氧型细菌,其厌氧发酵的过程需要进行搅拌,通过搅拌可使细菌和营养物质充分混合,提高培养基的使用效率,B正确;
C、通过该工艺高效生产清洁能源乙醇,可减少化石燃料的燃烧,进而降低生态足迹,C正确;
D、乙醇杆菌是原核生物,其细胞中不含内质网、高尔基体、线粒体等细胞器,因此乙醇梭菌蛋白合成过程中不需要内质网,高尔基体、线粒体等参与,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
5.【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、据题图可知,物质A是由葡萄糖分解产生的三碳化合物,且其进入线粒体中并被利用,因此可能是丙酮酸,图示细胞能分泌胰岛素,是胰岛B细胞,A正确;
B、氨基酸间、氨基酸与多肽间发生脱水缩合时有肽键形成,蛋白质与葡萄糖发生反应时没有肽键形成,B错误;
C、AGEs是大分子,以胞吞的方式进入细胞,体现了细胞膜的流动性的特点,C正确;
D、据题图可知,AGEs进入细胞后,会促进线粒体的凋亡、抑制ATP的合成,胰岛素分泌的过程因能量供应不足也会受到抑制,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
6.【答案】D
【知识点】胚胎移植;表观遗传
【解析】【解答】A、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为个体的技术;胚胎移植的实质是早期胚胎在同种生理环境条件下空间位置的转移,为了保证胚胎移植的成功率需对代孕母鼠进行同期发情处理后,再进行胚胎移植,A错误;
B、“基因组印记”的遗传现象属于表观遗传,不符合孟德尔遗传定律,B错误;
C、移植后的囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,C错误;
D、“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵母细胞和一个第二极体结合后发育形成的,同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组,或发生基因突变,将导致“孤雌小鼠”的基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
2、 表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
7.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库,故该植物控制花色的所有基因不可以构成一个基因库,A错误;
B、分析题意,一株红花植株和一株白花植株进行杂交,子一代均为粉花,子一代粉花自交,子二代出现红花:粉花:白花=1:2:1,由此可知控制花色的这一对基因遵循分离定律,B错误;
C、设控制花色的基因为A/a,则红花的基因型为AA,粉花的基因型为Aa,白花的基因型为aa,则正常情况下红花与白花植株杂交,子代均为粉花,C正确;
D、分析表格数据可知,初次调查时,A的基因频率为64%+1/2×32%=80%。a的基因频率=1-80%=20%;二次调查时,A的基因频率为76%+1/2×8%=80%。a的基因频率=1-80%=20%,即调查期间,种群的基因频率没有发生改变,则该植物种群没有发生进化,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
3、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。
8.【答案】B
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、胞外毒素是抗原,B细胞与抗原的识别具有特异性,一个未活化的B细胞只能被一种胞外毒素致敏,A错误;
B、异体移植细胞是抗原,其进入体内后,巨噬细胞吞噬该抗原,可形成抗原MHC复合体,再将抗原MHC复合体呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,故事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体的信息,B正确;
C、事件②中,辅助性T细胞在骨髓中大量增殖,在胸腺中成熟,而不是在胸腺中大量增殖,辅助性T细胞能分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子,这些蛋白因子可以加速B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化,C错误;
D、记忆细胞群可以在二次免疫的时候增殖分化成效应细胞群,但不具有杀灭和清除入侵病原体的功能,D错误。
故答案为:B。
【分析】 1、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)。
2、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。
9.【答案】C
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、杂交育种是通过基因重组,分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起,A错误;
B、单倍体育种时没有种子,因此用适宜浓度的秋水仙素处理幼苗,B错误;
C、基因工程育种通过DNA重组技术,可按照人们的意愿定向改造生物,培育新品种,C正确;
D、太空育种主要是通过宇宙辐射诱导基因突变,选育新品种,D错误。
故答案为:C。
【分析】四种常见的育种方法:
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)
举例 高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成
10.【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、支原体的核酸有DNA和RNA两种,其彻底水解得到的产物有8种,A正确;
BC、青霉素类和头孢类药物治疗细菌性肺炎的原理是抑制细菌细胞壁的形成,进而导致细菌死亡,而支原体对β-内酰胺类(青霉素类和头孢类)抗菌药不敏感,说明支原体无细胞壁,其基因组中不含控制细胞壁合成的基因,BC正确;
D、培养基上的一个支原体菌落由1个支原体繁殖而来,属于生命系统中的种群层次,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
2、生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
(1)细胞:细胞是生物体结构和功能的基本单位。
(2)组织:由形态相似、结构和功能相同的一群细胞和细胞间质联合在一起构成。
(3)器官:不同的组织按照一定的次序结合在一起。
(4)系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器言按照一定的次序组合在一起。
(5)个体:由不同的器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。
(6)种群:在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群。
(7)群落:在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落。
(8)生态系统:生物群落与他的无机环境相互形成的统一整体。
(9)生物圈:由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成。
11.【答案】A
【知识点】胚胎分割;表观遗传
【解析】【解答】A、图中Kdm4d的mRNA注入重构胚,并进行TSA处理,而Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,可以催化组蛋白脱去甲基化,TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化,所以与克隆小猴的细胞相比,图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低,A正确;
B、“去核卵母细胞”是指去除了纺锤体-染色体复合物的处于MII期的卵母细胞,B错误;
C、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,其能降低组蛋白的甲基化水平,TSA为组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,可以干扰组蛋白脱去乙酰化,提高组蛋白的乙酰化水平,最终调节相关基因的表达,没有改变重构胚中某些基因的碱基序列,C错误;
D、胚胎移植需注意将内细胞团均等分割,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割,要注意将内细胞团均等分割。如需对胚胎进行性别鉴定,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。
12.【答案】C
【知识点】群落的结构;种间关系;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、花椒与中药材高低搭配种植能充分利用种植区的空间结构,提高种植区的光能利用率,A正确;
B、与普通花椒种植区相比,该种植区物种数量更多,食物网更复杂,生态系统的稳定性更高,因此更不容易发生虫害,B正确;
C、该农业模式充分利用了花椒与中药材生态位的差异,实现了对种植区土地、阳光等资源的充分利用,C错误;
D、该模式选择了有效生物组分并进行了合理布置,创造了有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件,遵循了自生原理,同时该模式实现了生态效益和经济效益的同步,也遵循了整体原理,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、植物的分层与对光的利用有关:不同植物适于在不同的光照强度下生长。这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
2、遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。要维持系统的自生,需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。
3、遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。其次,人类处在一个社会-经济-自然复合而成的巨大系统中,进行生态工程建设时,不仅要考虑到自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。
13.【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、70~80℃水浴10分钟的目的是杀死非芽孢菌,A正确;
B、为防止杂菌污染,在酒精灯火焰旁将样品用无菌水稀释并涂布接种,B正确;
C、,以奶粉为唯一氮源的培养基能起到选择作用,C正确;
D、通过透明圈与菌落直径的比值大小,可对产蛋白酶芽孢杆菌降解蛋白质的能力进行比较,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析题图所示过程从土壤中筛选能降解蛋白质的细菌,实验流程:土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以奶粉为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。
14.【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由图分析可知,葡萄糖进入胰岛B细胞的方式为协助扩散,不需要消耗细胞呼吸所释放的能量,A错误;
B、葡萄糖通过细胞呼吸在细胞质基质中被分解为丙酮酸,B错误;
C、细胞呼吸可以产生ATP,使得细胞内ATP含量升高;ATP作为信号分子,与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合,导致ATP敏感的K+通道关闭,K+外流受阻故细胞膜上K+通道的开闭与ATP浓度相关联,C正确;
D、钾离子通道关闭,细胞膜电位发生变化,使得Ca2+通道开放、促进胰岛素分泌,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
2、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。
15.【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
16.【答案】B
【知识点】激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、据图中箭头分析,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素以及甲状腺分泌的甲状腺激素均可作用于垂体,因此腺体丙是垂体、腺体甲是下丘脑、腺体乙是甲状腺,A错误;
B、a为促甲状腺激素释放激素、b为促甲状腺激素、c为甲状腺激素,垂体不仅分泌促甲状腺激素还可以分泌其他激素如生长激素,因此摘除垂体并注射促甲状腺激素,小鼠代谢仍受影响,B正确;
C、激素和神经递质不参与细胞构成,只是信息分子,C错误;
D、激素的特点是通过体液运输并作用于靶细胞和靶器官,但不是定向运输,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
2、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。
3、神经递质是一种化学信号,神经递质通过突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜,使突触后膜兴奋或抑制。可作为神经递质的物质包括乙酰胆碱等。
17.【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、上述两种方法都需要进行动物细胞培养,培养过程中需要将细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中,A错误;
B、两种方法所获得的组织器官的遗传物质均与患者的都不完全相同,移植后可能发生免疫排斥反应,B错误;
C、将目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法,不适合采用农杆菌转化法,C错误;
D、细胞核移植去除的细胞核实际上是纺锤体一染色体复合物,另外供体细胞可不用去核,直接将整个细胞注入去核的卵母细胞中,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
2、分析图1:通过基因工程将相关基因导入成纤维细胞经诱导形成iPS细胞,然后诱导形成特定的组织器官进行移植。分析图2:通过细胞核移植形成重构胚诱导形成形成特定的组织器官进行移植。
18.【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、活细胞的细胞膜具有选择透过性,如果用血细胞计数板调查酵母菌的种群密度,可以使用台盼蓝染色,不统计蓝色酵母菌(死菌)的数量,A错误;
B、如果使用稀释涂布平板法统计酵母菌的种群密度,所得结果往往比实际值偏低,因为两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是1个菌落,B正确;
C、转速越大,提供氧气越多,酵母菌数量越多,故曲线甲、乙、丙分别对应转速为250r/min、230r/min、210r/min的培养条件,C错误;
D、如果长时间持续培养下去,由于空间和食物有限,pH 和代谢废物的积累,甲、乙、丙最终将会下降,不能维持在K值,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
2、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。
3、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
19.【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、动物细胞培养时,为防止培养过程发生污染要加入抗生素,A正确;
B、动物细胞培养过程中防止代谢产物积累对细胞自身造成危害,需定期更换培养液,B正确;
C、据图甲可知,华蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2细胞增殖,与浓度和作用时间都呈正相关,C错误;
D、图乙的结果进一步表明,随着华蟾素浓度的增加,处于间期的细胞增多,则华蟾素的作用机理可能是抑制肝癌HepG-2细胞进入分裂期,可能是抑制肝癌HepG-2细胞的DNA分子复制 ,D正确。
故答案为:C。
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
20.【答案】(1)①高;②突变体(或写ygl);高光照条件下,突变体(ygl )水稻比水稻野生型(WT)的光饱和点高,净光合速率大,产量明显多
(2)①蓝紫;叶绿体基质;②突变体(ygl)水稻叶片中的RuBP羧化酶含量比野生型(WT)水稻的高,催化速率大,促进暗反应加快,因此光合速率要高
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)①分析光的补偿点看图1,从图中显示ygl的呼吸速率为0.9μmol·m2.s-1,而水稻WT的呼吸速率为0.6μmol. m2·s-1,光照达光补偿点时对应的净光合速率为0,根据公式净光合速率=实际光合速率-呼吸速率=0可推知,呼吸速率越大,则实际光合速率就越大,所需的光照强度就越高。 ygl有较高的光补偿点,这与其呼吸速率较高有关。
②当光照强度充足时,光饱和点越高的水稻,净光合速率最大值越大,光合产物越多,就越有利于产量的提高,从图2看出,ygl的光饱和点明显高于WT。
(2)①类胡萝卜素是光合色素的一种,主要吸收蓝紫光;RuBP羧化酶是暗反应阶段的酶,叶肉细胞光合作用的暗反应阶段场所在叶绿体基质中。
②由题意和表格分析可推知,强光照条件下,RuBP羧化酶含量与RuBP羧化酶催化最大速率呈正相关,根据光合作用的过程可知,此时光合速率强弱主要取决于暗反应阶段,即RuBP羧化酶含量越高,RuBP羧化酶催化的最大速率越大,暗反应就相对越快,进而光合速率就越高。表中数据突变体(ygl) 水稻叶片中的RuBP羧化酶含量比野生型(WT)水稻的高,促进暗反应加快,因此,光合速率就大。
【分析】1、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,发生在叶绿体基质中,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。
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。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,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,对绿光吸收最少。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
21.【答案】(1)神经递质;激素;棕色(脂肪)组织细胞和肾上腺;神经调节
(2)不变;(所占比例明显)增大
(3)由骨骼肌细胞变为棕色(脂肪)组织细胞
(4)协助扩散
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;反射弧各部分组成及功能;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)由图①可知,去甲肾上腺素可以由神经细胞产生也能由肾上腺产生,所以去甲肾上腺素既是一种神经递质,又是一种激素。持续寒冷刺激使棕色组织产热增加的过程中,效应器是传出神经末梢和它支配的棕色(脂肪)组织细胞和肾上腺。持续寒冷使去甲肾上腺素分泌增加,该过程的调节方式是神经调节。
(2)棕色脂肪组织细胞被寒冷刺激激活时,线粒体有氧呼吸消耗等量脂肪时,由于脂肪消耗量相等,故释放的总能量不变,但是在寒冷条件下,释放的能量中热能所占比例增大,以维持体温稳定。
(3)由图②可知,持续寒冷刺激时,骨骼肌产生的能量逐渐减少,棕色脂肪细胞分解脂肪产生的能量逐渐增加,机体维持体温相对稳定所需能量的主要来源发生的变化是:由骨骼肌细胞变为棕色(脂肪)组织细胞。
(4)根据“线粒体内膜含有U蛋白,使得H+可以通过U蛋白回流至线粒体基质,降低线粒体内膜两侧H+浓度差”可知,H+是借助U蛋白顺浓度梯度运输,属于协助扩散。
【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)。
2、体温调节的过程为:寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→产热增加(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),散热减少(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对稳定。炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对稳定。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
22.【答案】(1)核糖核苷酸;A-U
(2)④;AUG
(3)转录;tRNA/转运RNA
(4)乙
【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】(1)图甲中②过程表示转录,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与,转录过程的原料是(4种)核糖核苷酸。DNA复制的互补配对原则是A-T、C-G,过程③表示转录,碱基互补配对原则是A-U、T-A、C-G,因此与DNA复制相比,过程③特有的碱基配对方式是A-U。
(2)图乙表示翻译过程,对应于图甲中的过程④;密码子是指mRNA上的三个相邻碱基,图乙中甲硫氨酸的反密码子UAC,翻译过程中是密码子和反密码子碱基互补配对,对应的mRNA密码子是AUG。
(3) miRNA是RNA的一种,RNA是由DNA的一条链为模板转录过程的产物。由“miRNA不参与蛋白质的编码,但作为基因调控因子发挥作用,却影响了从发育到生理机能再到应激反应的大部分生物学过程”可推知,其作用原理可能是:miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体使靶RNA降解;或者不影响靶RNA的稳定性,但干扰tRNA识别密码子,进而阻止翻译过程,如图乙所示。
(4)翻译时碱基互补配对原则为A-U、C-G ,结合DNA中碱基顺序和所提供的密码子,“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列对应的基因模板链中碱基序列应为GG_CA_CA _TT _,符合乙链中的碱基顺序,即转录的模板链应该为乙。
【分析】1、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。
(6)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
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。
23.【答案】(1)Sau3AⅠ、BamHⅠ
(2)用于重组DNA分子的筛选
(3)DNA分子的半保留复制;4种脱氧核替酸(或“dNTP”)、Taq 酶(或“Taq DNA聚合酶”、“耐高温的DNA聚合酶”)、缓冲液等
(4)目的基因所在DNA片段反向连接到载体上,导致转录错误,无法产生对应的mRNA
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)根据图乙分析可知,Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ三种限制酶,产生相同黏性末端的是BamHⅠ和Sau3AⅠ,其黏性末端为(-GATC-)。
(2)抗生素抗性基因可作为标记基因,可用于重组DNA分子的筛选,筛选含有目的基因的受体细胞。
(3)PCR技术的原理是DNA分子的半保留复制,在PCR反应体系中,除了加入HSA基因和引物外,还需要添加原料4种脱氧核苷酸(或“dNTP”)、Taq 酶(或“Taq DNA聚合酶”、“耐高温的DNA聚合酶”)、缓冲液等。
(4)由于目的以及因两侧都含有EcoRⅠ或BamHⅠ限制酶识别位点,因此仅用EcoRⅠ或BamHⅠ中的一种处理目的基因所在片段与Ti质粒,会导致目的基因所在DNA片段反向连接到载体上,导致转录错误,无法产生对应的mRNA。
【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、PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
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