浙江省A9协作体2024-2025学年高三上学期暑假返校联考生物试题
1.(2024高三上·浙江开学考)2022年4月,此前因违法使用基因编辑技术改造婴儿而判处三年有期徒刑的贺建奎刑满释放,再次引起人们对生物技术的伦理和监管的讨论。我国政府在生物技术的安全与伦理问题上的立场不包括( )
A.反对生殖性克隆,支持治疗性克隆
B.允许发展、生产、储存生物武器,但反对生物武器及其技术和设备的扩散
C.干细胞的研究须在相关规定下进行,并尊重国际公认的生命伦理准则
D.维护消费者对转基因产品的知情权,对农业转基因生物实行标识制度
【答案】B
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,支持进行有效监控和严格审查的情况下进行治疗性克隆,A正确;
B、我国政府对生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,B错误
C、我国政府在生物技术的安全与伦理问题上的立场是反对生殖性克隆,支持治疗性克隆;干细胞的研究须在相关规定下进行,并尊重国际公认的生命伦理准则,C正确;
D、我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度,以尊重人们的知情权,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,其致病能力强、攻击范围广,可直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内,造成大规模伤亡,也能大量损害植物。
2、彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望。
1984年11月,我国加入了《禁止生物武器公约》。
1998年6月,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
2010年,在第65届联合国大会上,我国政府重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标,全面、严格履行公约义务,支持不断加强公约的约束力,并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
2.(2024高三上·浙江开学考)胃酸由胃壁细胞分泌,已知胃液中H+浓度大约为150mmol/L,远高于胃壁细胞中H+浓度,由此推测胃壁细胞分泌H+的方式是( )
A.扩散 B.易化扩散 C.主动运输 D.胞吐
【答案】C
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】因为胃液中H+浓度大约为150mmol/L,远高于胃壁细胞中H+浓度,说明胃壁细胞分泌H+是从低浓度到高浓度,即逆浓度梯度,故推测胃壁细胞分泌H+的方式是主动运输。
故答案为:C。
【分析】物质逆浓度梯度,进行跨膜运输,需要载体蛋白协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。载体蛋白具有一定的专一性,只容许与自身结合部位相适应分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变。
3.(2024高三上·浙江开学考)某种代谢型示踪剂可用于PET-CT影像学检查,由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,可评价已确诊或高度怀疑恶性肿瘤患者的异常代谢情况。由此推测,这种示踪剂可能是一种改造过的( )
A.葡萄糖 B.磷脂 C.氨基酸 D.核苷酸
【答案】A
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】分析题意可知,该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,应是糖类,且又知该物质进入细胞后不易被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量,则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。磷脂、氨基酸、核苷酸不是细胞能量代谢的主要能源物质,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
4.(2024高三上·浙江开学考)近年来,位于浙江省龙游县南部山区的六春湖通过加强公益林建设,推进生态价值多元化转化,让群众搭上“生态致富快车”,真切感受“绿水青山就是金山银山”。下列叙述错误的是( )
A.引入外来物种,可能会导致六春湖生物多样性下降
B.竹林资源丰富,其碳汇作用有助于早日实现“碳中和”
C.种植万亩杜鹃“花海”,增强了该生态系统的抵抗力稳定性
D.应在保护环境的前提下,开发林下经济、旅游观光、森林康养等生态产品
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、引入外来物种可能对本地生态系统造成威胁,最终降低生物多样性,A正确;
B、竹林是重要的碳汇,可以吸收大量的二氧化碳,助力实现碳中和目标,B正确;
C、单一物种的大面积种植(如万亩杜鹃“花海”)实际上可能降低生态系统的抵抗力和稳定性,因为生态系统的稳定性通常依赖于其生物多样性,高生物多样性使得生态系统能够更好地应对环境变化和病虫害的威胁,相反,大面积单一物种的种植可能导致病虫害的暴发,并且一旦环境条件变化,整个生态系统可能面临更大的风险,C错误;
D、在环境保护的前提下,开发这些生态产品符合“绿水青山就是金山银山”的理念,能够实现生态效益和经济效益的双赢,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态系统稳定性的类型
1、抵抗力稳定性
①实质:保持自身结构、功能相对稳定;
②核心:抵抗干扰、保持原状;
③影响因素:一般生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强。
2、恢复力稳定性
①实质:恢复自身结构、功能相对稳定;
②核心:遭到破坏、恢复原状;
③影响因素:一般生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强。
5.(2024高三上·浙江开学考)2024年1月24日国际“生物解救”项目研究人员在德国柏林宣布,他们成功地将实验室培育的南方白犀牛胚胎移植到代孕母亲的体内,获得了世界上首例体外受精犀牛生物。该实验的成功让人们相信世界上仅剩两头的北方白犀牛也一样能够通过体外受精诞生新的生命。南方白犀牛的体外受精实验过程不涉及的操作是( )
A.细胞核移植 B.超数排卵
C.精子获能处理 D.胚胎培养
【答案】A
【知识点】动物细胞核移植技术;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】因为是体外受精(精子和卵子结合),所以说精子要获能处理,还要通过超数排卵获取卵细胞,题干说的胚胎移植之前,要把胚胎培养到囊胚或桑营胚时期,但是细胞核移植是一种克隆技术,通常用于将一个细胞的细胞核移植到另一个去核的卵细胞中,以形成一个新的胚胎。在体外受精过程中,一般不涉及这种操作,A错误,BCD正确。
故答案为:A。
【分析】胚胎移植是指将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雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术,在胚胎移植之前需要对供、受体的母畜进行同期发情处理和对供体母畜进行超数排卵处理。
6.(2024高三上·浙江开学考)研究发现,超过10%的昆虫物种被共生微生物(主要是细菌)感染,这些微生物通常被限制在宿主的特殊细胞中,这些特殊细胞称为细菌细胞。共生微生物可通过提供必需的营养物质来促进昆虫的健康。下列叙述错误的是( )
A.昆虫为共生微生物提供了相对稳定的生存环境
B.共生微生物与昆虫属于寄生关系
C.细菌细胞内可能涉及两种或更多的微生物
D.昆虫与微生物之间的关系是长期协同进化的结果
【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;种间关系
【解析】【解答】A、由题意可知,昆虫体内的特殊细胞(如细菌细胞)为共生微生物提供了稳定的栖息环境,保证了它们的生存,A正确;
B、互利共生关系意味着两者互惠互利,而寄生关系则意味着一方受益,另一方受害。这里提到的共生微生物通过提供必需的营养物质来促进昆虫的健康,昆虫体内的特殊细胞为共生微生物提供了稳定的栖息环境,因此两者之间属于互惠的共生关系,而不是寄生关系,B错误;
C、根据题干信息,共生微生物主要是细菌,根据所学知识可知,细菌细胞内可能含两种或更多的微生物,C正确;
D、昆虫与其体内共生微生物之间的关系通常是长期协同进化的结果,两者在进化过程中互相适应、共同发展,D正确。
故答案为:B。
【分析】种间关系的类型
1、种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
2、捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。
3、互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
4、寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养,并通常对宿主产生危害的现象。
5、原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
(2024高三上·浙江开学考)阅读下列材料,完成下面小题。
高等生物细胞器的稳态是细胞进行正常生命活动的基础。细胞质核糖体由大小两个亚基组成,每个亚基由蛋白质和RNA在核仁组装而成。线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体,该类核糖体与细菌的核糖体相似,而与细胞质核糖体差别较大。线粒体和叶绿体的蛋白质有的由核基因编码,有的由自身基因编码。线粒体和叶绿体均可经分裂增殖。植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体。内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,并以小膜泡形式被分配到子细胞中,细胞分裂完成后重新组装。
7.氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥作用,大量使用会对人体产生毒副作用,原因是氯霉素可能抑制人体某细胞器功能,该细胞器最可能是( )
A.线粒体 B.叶绿体
C.细胞质核糖体 D.中心体
8.在玉米种子萌发成幼苗的过程中,细胞不断分裂。下列叙述正确的是( )
A.在分裂前期能观察到两个中心体
B.细胞分裂中期可以观察到完整的内质网和高尔基体
C.叶绿体的发育只受叶绿体中遗传物质控制
D.幼苗中的叶绿体可由前质体在光下转化而来
9.下列关于双链DNA分子结构的叙述,错误的是( )
A.DNA由两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链组成
B.每条脱氧核苷酸链的3’端都有一个游离的磷酸基团
C.磷酸与脱氧核糖交替连接形成了DNA基本骨架
D.环状DNA分子中每个脱氧核糖都同时连接2个磷酸基团
【答案】7.A
8.D
9.B
【知识点】其它细胞器及分离方法;DNA分子的结构;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【分析】DNA双螺旋结构:DNA由两条单链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;DNA中的脱氧核糖和磷酸交替链接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律,即A与T配对,G与C配对。植物细胞和动物细胞都有细胞核、细胞质、细胞膜等结构,以及线粒体、核糖体等细胞器,但与动物细胞相比,植物细胞中特有的细胞器包括叶绿体、液泡等,此外,植物细胞还有细胞壁,而动物细胞没有。
7.题干线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体,该类核糖体与细菌的核糖体相似,氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥作用,所以氯霉素抑制人体的细胞器最可能是线粒体。人体细胞中不含叶绿体,题干线粒体和叶绿体中核糖体与细胞质核糖体差别较大,中心体中不含核糖体,所以,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
8.A、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,玉米是高等植物,玉米细胞中无中心体。A错误;
B、题干内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,细胞分裂完成后重新组装,所以细胞分裂中期不可以观察到完整的内质网和高尔基体。B错误;
C、题干叶绿体的蛋白质有的由核基因编码,所以,叶绿体的发育还受到细胞核基因的影响。C错误;
D、题干植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体,所以幼苗中的叶绿体可由前质体在光下转化而来。D正确。
故答案为:D。
9.A、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连成链状,DNA由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,A正确;
B、DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成,每一条单链具有两个末端,分别是5'端(游离的磷酸基团)和3'端(羟基)。B错误;
C、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。C正确;
D、DNA每条单链3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团,其他脱氧核糖均连接2个磷酸基团,DNA每条单链3'端(羟基)和5'端(游离的磷酸基团)脱水缩合连接成环,所以环状DNA分子中每个脱氧核糖都同时连接两个磷酸基团。D正确。
故答案为:B。
10.(2024高三上·浙江开学考)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法正确的是( )
A.发酵结束后,将发酵液离心,取菌体并破碎处理,从中提取青霉素
B.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
C.接种是发酵工程的中心环节,所用菌种大多是单一菌种
D.青霉素工业化生产过程中,需要严格控制葡萄糖浓度
【答案】D
【知识点】发酵工程的基本环节;发酵工程的应用
【解析】【解答】A、由题干“青霉菌会通过分泌青霉素杀死细菌,”可知青霉素不是在细胞内,不需要破碎菌体提取青霉素,A错误;
B、青霉素可以杀死细菌,但是不能包括所有细菌,而且发酵罐还可能有真菌污染,B错误;
C、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,发酵工程中所用的菌种大多单一菌种,传统发酵涉及多种菌种,C错误;
D、葡萄糖浓度过高,则高渗透压环境会对生产青霉素的微生物细胞产生不利影响。高渗透压可能导致细胞失水,最终影响细胞的代谢活动和生长状况,最终不利于青霉素的合成,所以青霉素工业化生产过程中,需要严格控制葡萄糖浓度,D正确。
故答案为:D。
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。其中发酵过程是发酵工程的中心环节。
11.(2024高三上·浙江开学考)不同发育阶段的人红细胞所含的血红蛋白不同。在某阶段,γ珠蛋白基因表达关闭而β珠蛋白基因表达开启,此过程中DNA甲基转移酶(DNMT)发挥了关键作用,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.DNMT能降低γ珠蛋白基因甲基化反应的活化能
B.若出生后仍未合成β珠蛋白,可能是DNMT基因发生了突变
C.该现象发生在转录之后,属于转录后水平调控
D.γ珠蛋白基因关闭表达属于表观遗传现象
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的转录;表观遗传
【解析】【解答】A、因为题干说,DNMT发挥作用的时候,γ 珠蛋白基因表达关闭而 β 珠蛋白基因表达开启,可以推测,γ 珠蛋白基因在DNMT的催化下被甲基化,转录被抑制,DNMT是酶,降低反应所需要的活化能,A正确;
B、若出生后仍未合成β珠蛋白,可能是控制DNMT基因发生了突变,使得无法正常对γ珠蛋白基因进行甲基化修饰,从而影响了β珠蛋白基因的正常表达,B正确;
C、题干中提到的γ珠蛋白基因表达关闭和β珠蛋白基因表达开启是在转录之前发生的,属于转录水平调控,而非转录后水平调控,C错误;
D、甲基化使基因关闭表达,甲基化属于表观遗传,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
2、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
12.(2024高三上·浙江开学考)在蓝莓组织培养过程中,由于外植体切口处细胞被破坏,表面颜色由绿色逐渐变为褐色,该现象称为褐变。褐变过程能产生丰富的酚类化合物,这些物质具有抗氧化、抑制病原微生物生长等作用,有利于植物抵御逆境的侵害。但褐变的发生会使植物表面颜色发生变化,降低了植物的光合作用效率。下列叙述正确的是( )
A.褐变过程产生的酚类化合物属于次生代谢物,是植物生命活动所必需的
B.褐变是植物受到干旱、病虫害或遭受机械损伤等外界压力的一种适应性反应
C.外植体褐变持续时间过长,不会对蓝莓组织培养产生影响
D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体,并适当降低继代培养的频率以减少褐变
【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、植物代谢会产生一般认为不是植物基本生命活动所必需的次生代谢物,褐变过程产生的酚类化合物属于次生代谢物,不是植物生命活动所必需的。A错误;
B、题干褐变产生的酚类具有抗氧化、抑制病原微生物生长等作用,利于植物抵御逆境,例如干旱、病虫害或机械损伤等外界压力,所以褐变是一种适应性反应。B正确;
C、题干褐变的发生降低了植物光合作用效率,所以影响植物的正常生长。C错误;
D、植物组织中外植体一般选择植物分裂比较旺盛、容易表达细胞的全能性的幼嫩的组织,不选成熟组织。D错误。
故答案为:B。
【分析】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,并给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。利用的生物学原理是植物细胞的全能性。
13.(2024高三上·浙江开学考)小麦种子在萌发过程中,需要水解胚乳中储存的淀粉产生单糖,运输到胚芽等部位满足其发育的需要,因此,α-淀粉酶的合成是种子能萌发的关键。转录因子M是α-淀粉酶基因开启转录所必需的,而DELLA蛋白抑制了M基因的表达,导致种子萌发受抑制。赤霉素能够促进小麦种子萌发,作用机制如图。下列叙述正确的是( )
A.过程①是转录过程,需要解旋酶和RNA聚合酶的催化
B.过程②表示核糖体与mRNA上的启动子结合后,合成转录因子M
C.赤霉素与其受体G结合后,引起G空间结构改变,形成赤霉素-受体复合体
D.赤霉素-受体复合体通过核孔进入细胞核,激活DELLA蛋白,促进M基因的表达
【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程①是转录过程,转录不需要解旋酶,由RNA聚合酶解开双链,解旋酶是在DNA复制过程中所需要的酶,A错误;
B、mRNA上只有起始密码子,启动子在DNA上,是驱动基因转录的起始部位,B错误;
C、植物激素和受体结合以后,会引起受体空间结构的改变,即赤霉素与其受体G结合后,引起G空间结构改变,形成赤霉素-受体复合体,C正确;
D、根据题干的信息:转录因子 M是 α-淀粉酶基因开启转录所必需的,而DELLA蛋白抑制了M基因的表达,可知激活DELLA蛋白,应该是抑制M基因表达而不是促进,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 细胞核能够控制细胞的代谢和遗传,是与细胞核的结构分不开的,其结构和对应的功能是:
1、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开,小分子物质可通过核膜进出细胞核,核膜具有选择透过性;
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
3、染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;
4、核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核孔对进出细胞核的物质具有选择性,一般大分子物质如RNA和蛋白质等通过核孔进出细胞核,但DNA不能通过核孔自由进出细胞核。
14.(2024高三上·浙江开学考)如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列叙述正确的是( )
A.双抗可同时与2种抗原结合,因此不具有特异性
B.筛选双抗时只需要使用制备单抗时所用的其中1种抗原
C.同时注射2种抗原可刺激B细胞增殖分化为产双抗的浆细胞
D.将分泌两种抗体的杂交瘤细胞进行融合,可能得到分泌双抗的融合细胞
【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、双抗有特异性,表现在只能和这两种抗原结合,不能结合别的抗原,A错误;
B、双抗制备的时候,需要两种抗原,而不是一种,B错误;
C、应该是同时注射两种抗原可刺激B细胞增殖分化为两种浆细胞,再进行细胞融合,而不是分化为能分泌两种抗体的浆细胞,C错误;
D、同时注射两种抗原可刺激B细胞增殖分化为两种浆细胞,再进行细胞融合,可能可以得到分泌双抗的细胞,之所以是可能,是由于有可能在细胞融合的时候发生染色体的丢失情况,D正确。
故答案为:D。
【分析】单克隆抗体的制备
1、原理:细胞膜的流动性和细胞增殖。
2、步骤
①用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
②用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
③对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
④将抗体检测成阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。
15.(2024高三上·浙江开学考)下列有关人体内环境及其稳态的叙述,正确的是( )
A.肌肉注射与静脉注射时,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径不同
B.淋巴细胞只存在于淋巴液中
C.血浆渗透压降低可使红细胞失水皱缩
D.内环境维持稳态与组织细胞内的代谢活动无关
【答案】A
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、肌肉注射药物运输的途径为组织液→血浆→组织液→靶细胞;静脉注射药物运输的途径为血浆→组织液→靶细胞,因此肌肉注射与静脉注射时,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径不同,A正确;
B、淋巴细胞不仅仅可以存在于淋巴液和淋巴结中,还可以存在于血浆中,B错误;
C、血浆中存在红细胞,血浆渗透压下降,对于红细胞来说,外界渗透压下降,细胞吸水,C错误;
D、内环境的稳态是指生物体内环境(如血液、组织液和淋巴液等)中各项理化指标(如温度、pH值、血糖浓度、离子浓度等)保持相对稳定的状态,内环境稳态和组织细胞的代谢活动密切相关,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、体内都含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液包括组织液、淋巴液和血浆,由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。内环境是机体细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2、血浆是血细胞直接生活的环境;组织液是存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液,它主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆;淋巴液存在于淋巴管中,它是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。
16.(2024高三上·浙江开学考)母亲节明星花卉——康乃馨属于两性花植物。将红花和白花两种康乃馨进行杂交,F1全为红花。F1自交产生F2,F2共1085株,其中红花812株,粉花205株,白花68株。将F2粉花康乃馨进行随机交配,理论上子代开白花的概率是( )
A.1/4 B.1/6 C.1/9 D.1/16
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】题意显示,红花和白花两种康乃馨进行杂交,F1全为红花。F1自交产生F2中红花∶粉花∶白花的比例接近12∶3∶1,该比例为9∶3∶3∶1的变式,说明该植物花色受两对等位基因控制,且遵循基因自由组合定律,若相关基因用A/a、B/b表示,则F1的基因型为AaBb,则F2中粉花植株的基因型为1AAbb和2Aabb或2aaBb和1aaBB,因此粉花康乃馨进行随机交配(该群体中两种配子的比例为Ab∶ab=2∶1或aB∶ab=2∶1)理论上开白花个体(aabb)的概率为1/3×1/3=1/9,C正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
17.(2024高三上·浙江开学考)气候变暖使某地的欧洲白头翁提早开花,而为其传粉的蜜蜂并未提前孵化,且成年蜜蜂也未开始采蜜,造成该植物主要传粉途径受阻。蜜蜂找到较近蜜源后会通过跳圆圈舞向同伴传递蜜源情况。下列叙述正确的是( )
A.该地欧洲白头翁的提早开花促使其种群数量增加
B.调查欧洲白头翁的种群数量可采用标志(记)重捕法
C.蜜蜂跳圆圈舞体现了生态系统中行为信息的传递
D.蜜蜂采食花蜜过程中没有发生生态系统的能量流动
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、因为为其传粉的蜜蜂并未提前孵化,且成年蜜蜂也未开始采蜜,造成该植物主要传粉途径受阻,白头翁的繁殖应该会受影响,种群数量应该是下降的,A错误;
B、白头翁根据题干推测,可以开花,应该是植物,应该用样方法,B错误;
C、蜜蜂跳圆圈舞是一种行为,体现了行为信息的传递(这是人教版信息传递里面的例子),C正确;
D、蜜蜂采食花蜜过程中能量从花蜜进入蜜蜂,所以发生了生态系统的能量流动,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递等功能,信息包括物理信息、化学信息和行为信息。
2、在一个生态系统当中,信息传递起到非常重要的作用:对于个体而言,生命活动的正常进行离不开信息的作用;对于种群而言,种群的繁衍离不开信息的传递;对于群落和生态系统而言,信息传递能够调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
18.(2024高三上·浙江开学考)某种酶X由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件,某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + - + -
蛋白质组分 + - + - +
低浓度Mg2+ + + + - -
高浓度Mg2+ - - - + +
产物 + - - - +
根据实验结果可以得出的结论是( )
A.本实验的自变量是Mg2+浓度
B.酶X的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由表格不同组加入的物质可知,该实验的自变量是酶的组分、Mg2+的浓度,因变量是有没有产物生成,底物为无关变量,A错误;
B、酶的催化活性应该是用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示,这里没有单位时间内、单位体积,也没有反应物的减少量或产物的增加量,无法体现活性的升高,B错误;
C、第②组和第④组对照,无关变量是底物和蛋白质组分,自变量是Mg2+浓度,无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下,两组均没有产物生成,说明RNA组分无催化活性,C错误;
D、第③组和第⑤组对照,自变量是Mg2+浓度,第⑤组在高浓度Mg2+条件下有产物生成,第③组在低浓度Mg2+条件下,没有产物生成,说明在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性,D正确。
故答案为:D。
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
关系。
19.(2024高三上·浙江开学考)科研人员分离出光敏通道蛋白C,并将其整合到神经纤维上(如图1所示,甲、乙为电流表)。当整合成功的蛋白C吸收特定波长光子后,离子通道打开,可导致神经细胞兴奋。图2表示神经纤维受到一次有效刺激后的动作电位情况(阈电位是指能触发动作电位的膜电位临界值)。下列说法错误的是( )
A.电流表甲无法测定该神经纤维的静息电位
B.如果细胞外液中K+浓度升高,图2中静息电位的绝对值将增大
C.蛋白C吸收特定波长光子后,可能引起Na+内流
D.若用特定波长光子刺激,膜内电位能从a升到b以上,说明蛋白C整合成功
【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、电流表甲两极都在细胞之外,没有电位差,无法测定静息电位,测定静息电位应该是一内一外,A正确;
B、静息电位是因为K+的外流,如果说K+浓度在细胞外液中浓度升高,则外流的量就会减少,K+外流减少,静息电位的绝对值会更小,更容易产生动作电位(比如说-70→-50),B错误;
C、是由于蛋白C吸收特定波长光子后,可导致神经细胞兴奋,可能引起Na+内流,C正确;
D、蛋白C可吸收特定波长的光子,导致神经细胞Na+内流而产生兴奋。用特定波长光子刺激神经纤维,使膜电位从a升到b,说明神经纤维上整合了蛋白C,产生了兴奋,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、神经元动作电位的形成与钠离子内流有关,形成内正外负;神经元静息电位的形成与钾离子外流有关,形成内负外正。
2、神经兴奋在离体的神经纤维上双向传递,而在机体的反射弧中是单向传递,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位,进而使其兴奋,抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位,进而使其抑制。
20.(2024高三上·浙江开学考)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa),需进行遗传筛查。不考虑基因突变,下列推断正确的是( )
A.若第一极体的染色体数目为23,则卵细胞染色体数目一定是23
B.若第二极体的染色体数目为24,则第一极体染色体数目一定是22
C.若减数分裂正常,且第一极体X染色体只有1个A基因,则所生男孩一定患病
D.若减数分裂正常,且第二极体X染色体有1个A基因,则所生男孩不一定正常
【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;卵细胞的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、第一极体分裂形成第二极体,而卵细胞是由次级卵母细胞分裂而来,若第一极体的染色体数目为23,则次级卵母细胞染色体数目一定是23,但如果次级卵母细胞在减数第二次分裂出现姐妹染色单体不分离、移向细胞同一极,则卵细胞染色体数目可能为22或24,A错误;
B、第一极体的染色体数目可能是24(形成第一极体的时候发生染色体数目变异),不一定是22,B错误;
C、第一极体含有一个A,不考虑基因突变,可知发生了交叉互换(互换/交换),第一极体和次级卵母细胞都是XAXa,可知可能产生XA的卵细胞,男孩(XY)不一定会患病,C错误;
D、若减数分裂正常,由于之前的交叉互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因,故第二极体X染色体有1个A基因,卵细胞中除了是XA也可能是Xa基因,所以所生男孩可能患病,可能不会患病,D正确。
故答案为:D。
【分析】以精子形成为例:减数分裂前的间期,精原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞,初级精母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体)
(1)前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
(2)中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
(3)后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
(4)末期:细胞质均等分裂,形成2个次级精母细胞。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体)
(1)前期:染色体排列散乱。
(2)中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
(3)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
(4)末期:细胞质均等分裂,每个细胞形成2个精细胞,最终形成四个精细胞。
每个精细胞发生变形形成精子,注意,此变形过程不属于减数分裂过程。
21.(2024高三上·浙江开学考)太湖是长三角地区重要的饮用水水源地。图甲表示太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系。太湖几乎每年都发生蓝藻水华,科研团队对太湖蓝藻水华的发生规律进行了研究,得到了图乙所示的结果。
(1)由图甲可知,在太湖生态系统的营养结构中,食鱼性鱼类属于 。浮游动物属于该生态系统成分中的 ,其能量流向除图示箭头方向外,还可能的去向有 。
(2)图乙中蓝藻不同季节的位置变化导致其所处的 发生改变。从种群数量特征角度分析,蓝藻夏季种群密度增加的直接原因是 。水华的频繁发生导致草型湖泊转化为藻型湖泊,这种转化属于群落的 演替。
(3)发生蓝藻水华的主要原因是生活污水的大量排放导致水体 。可通过投入生态浮床抑制蓝藻大量繁殖,原因是 (写出两点)。此外,浮床上的植物可供鸟类栖息,下部植物根系形成鱼类栖息环境,体现了群落的 结构。合理设计生态浮床不仅能净化水质,还可美化环境,体现了生物多样性的 价值。
【答案】(1)第三、四营养级;消费者、分解者;呼吸作用中以热能散失
(2)生态位;出生率大于死亡率;次生
(3)富营养化;遮蔽阳光抑制蓝藻光合作用、与蓝藻竞争吸收N和P;垂直;直接和间接
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
22.(2024高三上·浙江开学考)菜豆是我国广泛种植的重要蔬菜作物,近年来受涝渍和盐胁迫较重,导致其产量和品质下降。24-表油菜素内酯(EBR)是一种人工合成的油菜素内酯类似物,不仅能够促进植物生长,增加作物产量,还在植物抵抗环境胁迫中发挥着重要的作用。为探究EBR对盐碱和涝渍胁迫下菜豆植株相关生理指标的影响,进行了相关实验,共设7个处理,分别为:正常浇水(CK)、涝渍(T1)、盐胁迫(T2)、盐胁迫+涝渍(T3)、EBR+正常浇水(T4)、EBR+涝渍(T5)、EBR+盐胁迫(T6)、EBR+盐胁迫+涝渍(T7),实验结果如下:
(1)胞间CO2在植物细胞的 (填具体场所)中被消耗,通过 循环转化为糖类,其中部分糖类以 形式通过筛管运输到菜豆植株各处。
(2)结合下表内各指标的相关系数分析,不同胁迫下菜豆净光合速率下降 (填“是”或“不是”)由气孔因素导致的,理由是 。
不同处理下各指标间的相关系数
指标 净光合速率 气孔导度 胞间CO2浓度 蒸腾速率
净光合速率 1 -0.537 0.791 -0.505
气孔导度
1 -0.529 0.996
胞间CO2浓度
1 -0.544
蒸腾速率
1
注:相关系数越接近1,相关越密切(负值即为负相关)
(3)由图1可知,喷施EBR可以缓解 胁迫引起的净光合速率减低,而对 胁迫不能起缓解效应。综合分析图表,推测EBR能缓解该胁迫的原因是: (填“增大”或“减小”)气孔导度,从而减弱了 作用,胞间CO2浓度增加,促进碳反应,光合速率增强。
【答案】(1)叶绿体基质;卡尔文;蔗糖
(2)不是;净光合速率与气孔导度呈负相关
(3)涝渍;盐胁迫、盐胁迫+涝渍胁迫;减小;蒸腾
【知识点】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)植物细胞中,进行光合作用时,胞间CO2在叶绿体的基质中被消耗,通过卡尔文循环转化为糖类。其中部分糖类以蔗糖的形式通过筛管运输到菜豆植株各处。
(2)不同胁迫下菜豆净光合速率下降不是由气孔因素导致的。因为表中净光合速率与气孔导度的相关系数为负值,说明净光合速率与气孔导度呈负相关。
(3)由图1可知,对比T1组和T5组,喷施EBR可以缓解涝渍胁迫引起的净光合速率减低,对比T1组和T5、T6组,对盐胁迫、盐胁迫+涝渍胁迫不能起缓解效应。综合分析图表,推测EBR能缓解该胁迫的原因是减小气孔导度,从而减弱了蒸腾作用,胞间CO2浓度增加,促进碳反应,光合速率增强。
【分析】1、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
2、影响植物光合速率的因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
3、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
(1)植物细胞中,进行光合作用时,胞间CO2在叶绿体的基质中被消耗,通过卡尔文循环转化为糖类。其中部分糖类以蔗糖的形式通过筛管运输到菜豆植株各处。
(2)不同胁迫下菜豆净光合速率下降不是由气孔因素导致的。理由是表中净光合速率与气孔导度的相关系数为负值,说明净光合速率与气孔导度呈负相关。
(3)由图1可知,对比T1组和T5组,喷施EBR可以缓解涝渍胁迫引起的净光合速率减低,对比T1组和T5、T6组,对盐胁迫、盐胁迫+涝渍胁迫不能起缓解效应。综合分析图表,推测EBR能缓解该胁迫的原因是减小气孔导度,从而减弱了蒸腾作用,胞间CO2浓度增加,促进碳反应,光合速率增强。
23.(2024高三上·浙江开学考)油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对培育高产优质新品种意义重大。
(1)我国科研人员用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变型(黄化叶)。突变体与野生型杂交,得到F1全为绿叶,F1自交后代绿叶植株:黄化叶植株比例约为3:1。由此推测,黄化叶为 (填“显性”或“隐性”)性状。
(2)科研人员通过遗传分析和测序,发现新生叶黄化突变型的H基因发生过一个碱基对替换,该变异类型属于 。进一步检测发现突变体的H蛋白肽链明显变短,可能原因是 。据此推测突变体的表型与其有关。
①拟采用农杆菌转化法将野生型H基因转入突变型植株,若突变体表型确由该突变造成,则转基因植株的新生叶应为 色。已知突变体新生叶黄化的原因是叶绿素含量大幅减少,推测H蛋白最有可能为叶绿素 (填“合成”或“降解”)酶,体现了基因 (填“直接”或“间接”)控制生物性状。
②已知突变基因上新增了一个限制酶B的酶切位点(如图甲),为便于在后续研究中检测该突变,科研人员利用 技术扩增亲本野生型和突变型基因片段,将扩增产物用 处理,通过凝胶电泳即可进行突变检测,请在图乙中将酶切结果对应位置的条带涂黑 。
③在油菜大规模种植过程中,需尽量避免不同品系之间授粉,否则影响种子纯度,导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。为避免F2及后代在大规模种植过程中出现杂交而导致减产,提出一条简单易行的田间操作: 。
【答案】(1)隐性
(2)基因突变;突变基因转录的mRNA提前出现终止密码子,导致翻译提前终止;绿;合成;间接;PCR;限制酶B;;在开花前把田间出现的绿叶植株除去
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的特点及意义;PCR技术的基本操作和应用
24.(2024高三上·浙江开学考)PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究七鳃鳗PHB2蛋白抑制人非小细胞肺癌细胞增殖的原因,研究人员利用转基因大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题:
(1)为获取PHB2基因,提取七鳃鳗细胞的总RNA,经 过程得到cDNA,将其作为PCR反应的模板,再添加设计好的特异性引物、 、 等组分,即可进行扩增。
(2)图甲为所用质粒载体。为使PHB2基因(该基因序列不含图甲中限制酶的识别序列)与质粒载体正确连接,在扩增的pHB2基因上、下游分别引入限制酶 的识别序列。经这两种酶酶切后的pHB2基因和质粒可通过 酶进行连接,以获得重组质粒。
限制酶BamH I、EcoR I、Hind Ⅲ识别序列分别为G↓GATCC、G↓AATTC、A↓AGCTT(箭头所指为酶切位点)
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,目的是 。
(4)在筛选含重组质粒的大肠杆菌时,可先后用两种抗生素进行影印培养实验(即先将转化后的大肠杆菌接种到培养基A上,待长出菌落后使用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在培养基B上),则培养基A上应添加的抗生素为 。培养基B中存活菌落的细胞内 (填“含”或“不含”)PHB2基因。
(5)将纯化得到的pHB2蛋白以一定浓度添加到人非小细胞肺癌细胞培养液中,培养48小时后,检测处于细胞周期不同时期的细胞数量,统计结果如图丙。分析该蛋白抑制人非小细胞肺癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的 (填“G1”或“S”或“G2/M”)期。
【答案】(1)逆转录;TaqDNA聚合酶;dNTP/脱氧核苷酸
(2)Hind Ⅲ、BamH I;DNA连接酶
(3)使大肠杆菌处于感受态,提高转化效率
(4)氨苄青霉素;不含
(5)G2/M
【知识点】中心法则及其发展;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)根据中心法则,RNA逆转录过程可得到DNA,所以以RNA为模板,在逆转录酶的作用下根据碱基互补配对原则合成cDNA,将其作物PCR反应的模板,RCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板、分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶);同时控制温度使DNA复制在体外反复进行。
(2)图甲为所用质粒载体,其结构有启动子、终止子、标记基因和一些限制酶识别序列。构建重组质粒,目的基因应插入启动子与终止子之间,将目的基因和质粒用同一种限制酶切割可以产生相同的末端,便于DNA连接酶进行连接,为避免目的基因与载体质粒的自身环化与任意连接,可选用不同的限制酶切割目的基因的上游与下游。PHB2基因序列不含图甲中限制酶的识别序列,为使PHB2基因与质粒载体正确连接,应在PHB2基因引入质粒载体含有的限制酶识别序列,图甲中在启动子与终止子之间存在HindⅢ、EcoRⅠ和BamHⅠ三种酶的识别序列,选用EcoRⅠ酶切会破坏四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因,使重组质粒无标记基因,所以不能用,因此可以选用HindⅢ和BamHⅠ双酶切法,在基因上游引入限制酶HindⅢ,以保证基因上由于启动子相连,下游引入限制酶BamHⅠ,以保证基因下游与终止子相连;限制酶切割后的DNA片段可经DNA连接酶进行连接,以获得重组质粒。
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于容易从外界吸收外源DNA分子的的生理状态,即感受态,最终提高转化效率。
(4)质粒含有四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因,由(3)可知,用限制酶BamHⅠ切割质粒时将四环素抗性基因破坏,但氨苄青霉素抗性基因未被破坏,可作为标记基因,所以,重组质粒中无四环素抗性基因,有氨苄青霉素抗性基因。所以培养基A上应添加氨苄青霉素,在培养基上存活的是导入空白质粒或导入含目的基因的表达载体的大肠杆菌,再经影印法将培养基A上的菌种接种到B培养基,B培养基上添加含有四环素抗性基因,能在B培养基上存活的菌落为导入空白质粒的大肠杆菌,不能存活的则为导入含目的基因的基因表达载体的大肠杆菌,即培养基B中存活菌落的细胞内不含PHB2基因。
(5)如图丙,相较于对照组,添加PHB2蛋白后G1和S期的细胞数目减少,而处于G2/M时期的细胞数目增多,因而可确定该蛋白是将细胞阻滞在细胞周期的 G2/M期。
【分析】(1)基因工程的步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(2)目的基因的获取方法:从基因文库中获取,包括基因组文库和cDNA文库;人工合成,包括利用mRNA合成cDNA和通过DNA合成仪用化学方法人工合成;利用PCR技术获取和扩增。(3)表达载体的结构:启动子作为RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA;目的基因使受体细胞能够合成人们所需要的物质;终止子提供转录终止信号,使转录在此处停止;标记基因鉴别受体细胞是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(1)根据中心法则可知,获取RNA后,可以RNA为模板,在逆转录酶的作用下根据碱基互补配对原则合成cDNA,该过程称为逆转录;PCR过程需要以DNA母链为模板、4种脱氧核苷酸为原料、耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)、引物、含Mg2+的缓冲溶液,因此将逆转录获得的cDNA作为模板,再添加特异性引物、耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸等组分,即可进行扩增。
(2)基因表达载体必须具备启动子、终止子、标记基因、复制原点以及目的基因,为使目的基因在受体细胞中正常表达,目的基因应插入启动子与终止子之间,为避免目的基因与载体质粒的自身环化与任意连接,可选用不同的限制酶切割目的基因的上游与下游,因此由图甲可知,在启动子与终止子之间存在HindⅢ、EcoRⅠ和BamHⅠ三种酶的识别序列,选用双酶切法后会破坏四环素抗性基因,因此必须保证氨苄青霉素抗性基因的完整性以作为标记基因,则不能选择EcoRⅠ,因此需要在基因上游引入限制酶HinDⅢ,以保证基因上由于启动子相连,下游引入限制酶BamHⅠ,以保证基因下游与终止子相连;进限制酶切割后的DNA片段可经DNA连接酶通过催化形成磷酸二酯键进行连接,以获得重组质粒。
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于容易从外界吸收外源DNA分子的的生理状态,即感受态,用以提高转化效率。
(4)因构建基因表达载体时的成功率不是百分之百,因此构建基因表达载体之后可能存在含目的基因的表达载体和不含目的基因有的空载体,其中含目的基因的表达载体含氨苄青霉素抗性基因,不含四环素抗性基因,不含基因表达载体的空质粒同时含氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,又因将目的基因导入受体细胞的成功率不是百分之百,因此获得的大肠杆菌有导入不成功的大肠杆菌(不具有任何抗生素抗性)、成功导入空质粒的大肠肝菌(同时具有氨苄青霉素和四环素抗性)和成功导入基因表达载体的大肠杆菌(仅具有氨苄青霉素抗性),因此在培养基A上应添加氨苄青霉素,以排除导入不成功的大肠杆菌,在培养基上存活的时导入空白质粒或导入含目的基因的表达载体的大肠杆菌,再经影印法将培养基A上的菌种接种到B培养基,B培养基上含有四环素抗性基因,能再B培养基上存活的菌落为导入空白质粒的大肠杆菌,不能存活的则为导入含目的基因的基因表达载体的大肠杆菌,即培养基B中存活菌落的细胞内不含PHB2基因。
(5)图中显示,相较于对照组,添加PHB2蛋白后G1和S期的细胞数目减少,而处于G2/M时期的细胞数目增多,因而可确定该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因是将细胞阻滞在细胞周期的 G2/M。
25.(2024高三上·浙江开学考)2024年6月15日,河南8位女工违规乘坐厢式冷藏货车下班回村,抵达目的地时均已是昏迷状态,经抢救无效均不幸遇难。
(1)据调查,车厢内当时放着冷藏的牛肉和保温用的干冰,“失温症”(人体核心温度低于35℃)可能是造成这一不幸事件的原因之一。在寒冷环境中,人体的皮肤冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋一方面通过神经传入 形成冷觉,另一方面传递到 的体温调节中枢,导致交感神经活动增强,使血管 (填“收缩”或“舒张”),减少热量散失。同时 激素分泌增加,提高代谢速率,增加产热。但人在寒冷环境下停留过久,仍会引发失温现象,原因是 。
(2)进一步调查发现,冷藏货车为了保持其制冷效果,车厢被设计成密封状态,空气无法流通。在密闭空间中,人体会出现呼吸困难的现象,体液中的CO2浓度 (填“升高”或“降低”),血浆pH (填“升高”或“降低”)。同时,CO2作为信息分子参与 调节,当吸入气体中CO2浓度升高时,刺激化学感受器兴奋。
(3)长时间处于低O2高CO2环境下,人体会出现记忆功能减退甚至认知障碍,研究发现海马细胞凋亡可能是脑功能损害的重要原因之一。p38 MARK属于应激激活的蛋白激酶,参与了多种因素所致的神经细胞凋亡;而caspase-3是最重要的凋亡蛋白酶之一,是多种凋亡途径的共同下游部分。
为进一步探究p38 MARK与caspase-3在海马细胞凋亡过程中的作用机制,科研人员建立长期低O2高CO2小鼠模型,观察海马细胞凋亡以及p38 MAPK、caspase-3活性情况。
①对海马凋亡细胞进行荧光标记,荧光显微镜观察。结果如图甲,推测图 (填“A”或“B”)为实验组的镜检结果。
②蛋白裂解液提取海马细胞总蛋白,利用蛋白浓度测定试剂盒测定蛋白浓度,经电泳后加入 的单克隆抗体和β内参蛋白,化学发光检测试剂反应5min后进行感光、显影(如图乙),利用定量软件读取p38 MAPK及β内参蛋白条带的光密度值。p38 MAPK条带光密度和β内参蛋白条带光密度比值可代表p38 MAPK的相对蛋白含量,由此推测β内参蛋白的作用是 。实验结果表明实验组p38 MAPK的相对蛋白含量较对照组明显增加。
③测定海马组织中caspase-3活性,结果显示实验组caspase-3活性较对照组有明显增加,进一步在 水平证明了模型小鼠的海马组织存在神经细胞的凋亡。基于本研究的结果,可推测长时间处于低O2高CO2环境下引发海马细胞凋亡的机制可能是 。
【答案】(1)大脑皮层;下丘脑;收缩;甲状腺激素;人体产生热量不足以补偿散失热量(散热>产热)
(2)升高;降低;体液
(3)B;p38 MAPK;作为参照/保证最初的上样量(蛋白浓度)相同;分子;低O2高CO2环境下,p38 MAPK表达增加,进而促进caspase-3等凋亡蛋白酶活化,引发海马细胞的凋亡
【知识点】细胞的凋亡;体温平衡调节;其他体液成分参与的稳态调节
【解析】【解答】(1)感觉的形成在大脑皮层,所以在寒冷环境中,人体的皮肤冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋一方面通过神经传入在大脑皮层形成冷觉。 另一方面传递到体温的调节中枢下丘脑,导致交感神经活动增强,使血管收缩,减少热量散失。同时甲状腺激素或肾上腺素激素分泌增加,提高代谢速率,增加产热。 但人在寒冷环境下停留过久,仍会引发失温现象,原因是人体产生热量不足以补偿散失热量(散热>产热)。
(2)在密闭空间中,人体体内的氧气供应不足,CO2排出障碍,体液中的CO2浓度升高,血浆pH降低。同时,CO2作为信息分子参与体液调节,刺激化学感受器兴奋,所以密闭空间中,人体会出现呼吸困难的现象。
(3)①题干长时间处于低O2高CO2环境下, 海马细胞凋亡增多,p38 MARK属于应激激活的蛋白激酶, 参与神经细胞凋亡,caspase-3是凋亡蛋白酶之一,是多种凋亡途径的共同下游部分,所以p38 MARK和caspase-3也都会增多。如图甲,两组小鼠海马凋亡细胞比较,B组凋亡细胞多于A组,图乙实验组p38 MARK含量高于对照组,则B组为实验组。
②图乙是两组小鼠海马p38 MAPK的表达量,对照组和实验组都有p38 MAPK和β内参蛋白,所以蛋白裂解液提取海马细胞总蛋白,利用蛋白浓度测定试剂盒测定蛋白浓度,经电泳后加入p38 MAPK 的单克隆抗体和β内参蛋白。题干p38 MAPK条带光密度和β内参蛋白条带光密度比值可代表p38 MAPK的相对蛋白含量,图乙中,对照组和实验组的β内参蛋白含量相同,由此推测β内参蛋白的作用是作为参照/保证最初的上样量(蛋白浓度)相同。
③caspase-3属于分子,所以测定海马组织中caspase-3活性,结果显示实验组caspase-3活性较对照组有明显增加,则是在分子水平证明了模型小鼠的海马组织存在神经细胞的凋亡。基于本研究的结果,可推测长时间处于低O2高CO2环境下引发海马细胞凋亡的机制可能是低O2高CO2环境下,p38 MAPK表达增加,进而促进caspase-3等凋亡蛋白酶活化,引发海马细胞的凋亡。
【分析】(1)由基因决定的细胞自动结束生命的过程,叫细胞凋亡,细胞凋亡对生物体的生长发育有利;细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。(2)体温调节中枢位于下丘脑,感觉中枢位于大脑皮层,当外界环境温度变化时,下丘脑通过调节相关激素的分泌,促进细胞代谢、使血管扩张或收缩、骨骼肌战栗、增加血输出量等方式来使体温维持相对稳定,使有机体适应外界环境温度变化。
(1)感觉的形成在大脑皮层,所以在大脑皮层形成冷觉。体温的调节中枢是下丘脑,所以寒冷刺激传递到下丘脑的体温调节中枢,导致交感神经活动增强,使血管收缩,减少热量散失。同时甲状腺激素或肾上腺素激素分泌增加,提高代谢速率,增加产热。由于人体产生热量不足以补偿散失热量(散热>产热),则人在寒冷环境下停留过久,仍会引发失温现象。
(2)在密闭空间中,人体会出现呼吸困难的现象,体内的氧气供应不足,CO2排出障碍,体液中的CO2浓度升高,血浆pH降低。同时,CO2作为信息分子参与体液调节,当吸入气体中CO2浓度升高时,刺激化学感受器兴奋。
(3)①如图乙所示,实验组的p38 MARK和β内参蛋白的含量高于对照组,则图甲中的图B表示实验组的镜检结果。
②为探究p38 MAPK与caspase-3在海马细胞凋亡过程中的作用机制,建立长期低O2高CO2小鼠模型,观察海马细胞凋亡以及p38 MAPK、caspase-3活性情况。图乙的结果为p38 MAPK的表达情况,所以蛋白裂解液提取海马细胞总蛋白,利用蛋白浓度测定试剂盒测定蛋白浓度,经电泳后加入p38 MAPK的单克隆抗体和β内参蛋白,化学发光检测试剂反应5min后进行感光、显影(如图乙)。利用定量软件读取p38 MAPK及β内参蛋白条带的光密度值。p38 MAPK条带光密度和β内参蛋白条带光密度比值可代表p38 MAPK的相对蛋白含量,据图乙可知,对照组和实验组的β内参蛋白含量相同,由此推测β内参蛋白的作用是作为参照/保证最初的上样量(蛋白浓度)相同。实验结果表明实验组p38 MAPK的相对蛋白含量较对照组明显增加。
③测定海马组织中caspase-3活性,结果显示实验组caspase-3活性较对照组有明显增加,caspase-3属于生物大分子,则该实验进一步在分子水平证明了模型小鼠的海马组织存在神经细胞的凋亡。基于本研究的结果,可推测长时间处于低O2高CO2环境下引发海马细胞凋亡的机制可能是低O2高CO2环境下,p38 MAPK表达增加,进而促进caspase-3等凋亡蛋白酶活化,引发海马细胞的凋亡。
1 / 1浙江省A9协作体2024-2025学年高三上学期暑假返校联考生物试题
1.(2024高三上·浙江开学考)2022年4月,此前因违法使用基因编辑技术改造婴儿而判处三年有期徒刑的贺建奎刑满释放,再次引起人们对生物技术的伦理和监管的讨论。我国政府在生物技术的安全与伦理问题上的立场不包括( )
A.反对生殖性克隆,支持治疗性克隆
B.允许发展、生产、储存生物武器,但反对生物武器及其技术和设备的扩散
C.干细胞的研究须在相关规定下进行,并尊重国际公认的生命伦理准则
D.维护消费者对转基因产品的知情权,对农业转基因生物实行标识制度
2.(2024高三上·浙江开学考)胃酸由胃壁细胞分泌,已知胃液中H+浓度大约为150mmol/L,远高于胃壁细胞中H+浓度,由此推测胃壁细胞分泌H+的方式是( )
A.扩散 B.易化扩散 C.主动运输 D.胞吐
3.(2024高三上·浙江开学考)某种代谢型示踪剂可用于PET-CT影像学检查,由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,可评价已确诊或高度怀疑恶性肿瘤患者的异常代谢情况。由此推测,这种示踪剂可能是一种改造过的( )
A.葡萄糖 B.磷脂 C.氨基酸 D.核苷酸
4.(2024高三上·浙江开学考)近年来,位于浙江省龙游县南部山区的六春湖通过加强公益林建设,推进生态价值多元化转化,让群众搭上“生态致富快车”,真切感受“绿水青山就是金山银山”。下列叙述错误的是( )
A.引入外来物种,可能会导致六春湖生物多样性下降
B.竹林资源丰富,其碳汇作用有助于早日实现“碳中和”
C.种植万亩杜鹃“花海”,增强了该生态系统的抵抗力稳定性
D.应在保护环境的前提下,开发林下经济、旅游观光、森林康养等生态产品
5.(2024高三上·浙江开学考)2024年1月24日国际“生物解救”项目研究人员在德国柏林宣布,他们成功地将实验室培育的南方白犀牛胚胎移植到代孕母亲的体内,获得了世界上首例体外受精犀牛生物。该实验的成功让人们相信世界上仅剩两头的北方白犀牛也一样能够通过体外受精诞生新的生命。南方白犀牛的体外受精实验过程不涉及的操作是( )
A.细胞核移植 B.超数排卵
C.精子获能处理 D.胚胎培养
6.(2024高三上·浙江开学考)研究发现,超过10%的昆虫物种被共生微生物(主要是细菌)感染,这些微生物通常被限制在宿主的特殊细胞中,这些特殊细胞称为细菌细胞。共生微生物可通过提供必需的营养物质来促进昆虫的健康。下列叙述错误的是( )
A.昆虫为共生微生物提供了相对稳定的生存环境
B.共生微生物与昆虫属于寄生关系
C.细菌细胞内可能涉及两种或更多的微生物
D.昆虫与微生物之间的关系是长期协同进化的结果
(2024高三上·浙江开学考)阅读下列材料,完成下面小题。
高等生物细胞器的稳态是细胞进行正常生命活动的基础。细胞质核糖体由大小两个亚基组成,每个亚基由蛋白质和RNA在核仁组装而成。线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体,该类核糖体与细菌的核糖体相似,而与细胞质核糖体差别较大。线粒体和叶绿体的蛋白质有的由核基因编码,有的由自身基因编码。线粒体和叶绿体均可经分裂增殖。植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体。内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,并以小膜泡形式被分配到子细胞中,细胞分裂完成后重新组装。
7.氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥作用,大量使用会对人体产生毒副作用,原因是氯霉素可能抑制人体某细胞器功能,该细胞器最可能是( )
A.线粒体 B.叶绿体
C.细胞质核糖体 D.中心体
8.在玉米种子萌发成幼苗的过程中,细胞不断分裂。下列叙述正确的是( )
A.在分裂前期能观察到两个中心体
B.细胞分裂中期可以观察到完整的内质网和高尔基体
C.叶绿体的发育只受叶绿体中遗传物质控制
D.幼苗中的叶绿体可由前质体在光下转化而来
9.下列关于双链DNA分子结构的叙述,错误的是( )
A.DNA由两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链组成
B.每条脱氧核苷酸链的3’端都有一个游离的磷酸基团
C.磷酸与脱氧核糖交替连接形成了DNA基本骨架
D.环状DNA分子中每个脱氧核糖都同时连接2个磷酸基团
10.(2024高三上·浙江开学考)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法正确的是( )
A.发酵结束后,将发酵液离心,取菌体并破碎处理,从中提取青霉素
B.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
C.接种是发酵工程的中心环节,所用菌种大多是单一菌种
D.青霉素工业化生产过程中,需要严格控制葡萄糖浓度
11.(2024高三上·浙江开学考)不同发育阶段的人红细胞所含的血红蛋白不同。在某阶段,γ珠蛋白基因表达关闭而β珠蛋白基因表达开启,此过程中DNA甲基转移酶(DNMT)发挥了关键作用,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.DNMT能降低γ珠蛋白基因甲基化反应的活化能
B.若出生后仍未合成β珠蛋白,可能是DNMT基因发生了突变
C.该现象发生在转录之后,属于转录后水平调控
D.γ珠蛋白基因关闭表达属于表观遗传现象
12.(2024高三上·浙江开学考)在蓝莓组织培养过程中,由于外植体切口处细胞被破坏,表面颜色由绿色逐渐变为褐色,该现象称为褐变。褐变过程能产生丰富的酚类化合物,这些物质具有抗氧化、抑制病原微生物生长等作用,有利于植物抵御逆境的侵害。但褐变的发生会使植物表面颜色发生变化,降低了植物的光合作用效率。下列叙述正确的是( )
A.褐变过程产生的酚类化合物属于次生代谢物,是植物生命活动所必需的
B.褐变是植物受到干旱、病虫害或遭受机械损伤等外界压力的一种适应性反应
C.外植体褐变持续时间过长,不会对蓝莓组织培养产生影响
D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体,并适当降低继代培养的频率以减少褐变
13.(2024高三上·浙江开学考)小麦种子在萌发过程中,需要水解胚乳中储存的淀粉产生单糖,运输到胚芽等部位满足其发育的需要,因此,α-淀粉酶的合成是种子能萌发的关键。转录因子M是α-淀粉酶基因开启转录所必需的,而DELLA蛋白抑制了M基因的表达,导致种子萌发受抑制。赤霉素能够促进小麦种子萌发,作用机制如图。下列叙述正确的是( )
A.过程①是转录过程,需要解旋酶和RNA聚合酶的催化
B.过程②表示核糖体与mRNA上的启动子结合后,合成转录因子M
C.赤霉素与其受体G结合后,引起G空间结构改变,形成赤霉素-受体复合体
D.赤霉素-受体复合体通过核孔进入细胞核,激活DELLA蛋白,促进M基因的表达
14.(2024高三上·浙江开学考)如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列叙述正确的是( )
A.双抗可同时与2种抗原结合,因此不具有特异性
B.筛选双抗时只需要使用制备单抗时所用的其中1种抗原
C.同时注射2种抗原可刺激B细胞增殖分化为产双抗的浆细胞
D.将分泌两种抗体的杂交瘤细胞进行融合,可能得到分泌双抗的融合细胞
15.(2024高三上·浙江开学考)下列有关人体内环境及其稳态的叙述,正确的是( )
A.肌肉注射与静脉注射时,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径不同
B.淋巴细胞只存在于淋巴液中
C.血浆渗透压降低可使红细胞失水皱缩
D.内环境维持稳态与组织细胞内的代谢活动无关
16.(2024高三上·浙江开学考)母亲节明星花卉——康乃馨属于两性花植物。将红花和白花两种康乃馨进行杂交,F1全为红花。F1自交产生F2,F2共1085株,其中红花812株,粉花205株,白花68株。将F2粉花康乃馨进行随机交配,理论上子代开白花的概率是( )
A.1/4 B.1/6 C.1/9 D.1/16
17.(2024高三上·浙江开学考)气候变暖使某地的欧洲白头翁提早开花,而为其传粉的蜜蜂并未提前孵化,且成年蜜蜂也未开始采蜜,造成该植物主要传粉途径受阻。蜜蜂找到较近蜜源后会通过跳圆圈舞向同伴传递蜜源情况。下列叙述正确的是( )
A.该地欧洲白头翁的提早开花促使其种群数量增加
B.调查欧洲白头翁的种群数量可采用标志(记)重捕法
C.蜜蜂跳圆圈舞体现了生态系统中行为信息的传递
D.蜜蜂采食花蜜过程中没有发生生态系统的能量流动
18.(2024高三上·浙江开学考)某种酶X由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件,某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + - + -
蛋白质组分 + - + - +
低浓度Mg2+ + + + - -
高浓度Mg2+ - - - + +
产物 + - - - +
根据实验结果可以得出的结论是( )
A.本实验的自变量是Mg2+浓度
B.酶X的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
19.(2024高三上·浙江开学考)科研人员分离出光敏通道蛋白C,并将其整合到神经纤维上(如图1所示,甲、乙为电流表)。当整合成功的蛋白C吸收特定波长光子后,离子通道打开,可导致神经细胞兴奋。图2表示神经纤维受到一次有效刺激后的动作电位情况(阈电位是指能触发动作电位的膜电位临界值)。下列说法错误的是( )
A.电流表甲无法测定该神经纤维的静息电位
B.如果细胞外液中K+浓度升高,图2中静息电位的绝对值将增大
C.蛋白C吸收特定波长光子后,可能引起Na+内流
D.若用特定波长光子刺激,膜内电位能从a升到b以上,说明蛋白C整合成功
20.(2024高三上·浙江开学考)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa),需进行遗传筛查。不考虑基因突变,下列推断正确的是( )
A.若第一极体的染色体数目为23,则卵细胞染色体数目一定是23
B.若第二极体的染色体数目为24,则第一极体染色体数目一定是22
C.若减数分裂正常,且第一极体X染色体只有1个A基因,则所生男孩一定患病
D.若减数分裂正常,且第二极体X染色体有1个A基因,则所生男孩不一定正常
21.(2024高三上·浙江开学考)太湖是长三角地区重要的饮用水水源地。图甲表示太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系。太湖几乎每年都发生蓝藻水华,科研团队对太湖蓝藻水华的发生规律进行了研究,得到了图乙所示的结果。
(1)由图甲可知,在太湖生态系统的营养结构中,食鱼性鱼类属于 。浮游动物属于该生态系统成分中的 ,其能量流向除图示箭头方向外,还可能的去向有 。
(2)图乙中蓝藻不同季节的位置变化导致其所处的 发生改变。从种群数量特征角度分析,蓝藻夏季种群密度增加的直接原因是 。水华的频繁发生导致草型湖泊转化为藻型湖泊,这种转化属于群落的 演替。
(3)发生蓝藻水华的主要原因是生活污水的大量排放导致水体 。可通过投入生态浮床抑制蓝藻大量繁殖,原因是 (写出两点)。此外,浮床上的植物可供鸟类栖息,下部植物根系形成鱼类栖息环境,体现了群落的 结构。合理设计生态浮床不仅能净化水质,还可美化环境,体现了生物多样性的 价值。
22.(2024高三上·浙江开学考)菜豆是我国广泛种植的重要蔬菜作物,近年来受涝渍和盐胁迫较重,导致其产量和品质下降。24-表油菜素内酯(EBR)是一种人工合成的油菜素内酯类似物,不仅能够促进植物生长,增加作物产量,还在植物抵抗环境胁迫中发挥着重要的作用。为探究EBR对盐碱和涝渍胁迫下菜豆植株相关生理指标的影响,进行了相关实验,共设7个处理,分别为:正常浇水(CK)、涝渍(T1)、盐胁迫(T2)、盐胁迫+涝渍(T3)、EBR+正常浇水(T4)、EBR+涝渍(T5)、EBR+盐胁迫(T6)、EBR+盐胁迫+涝渍(T7),实验结果如下:
(1)胞间CO2在植物细胞的 (填具体场所)中被消耗,通过 循环转化为糖类,其中部分糖类以 形式通过筛管运输到菜豆植株各处。
(2)结合下表内各指标的相关系数分析,不同胁迫下菜豆净光合速率下降 (填“是”或“不是”)由气孔因素导致的,理由是 。
不同处理下各指标间的相关系数
指标 净光合速率 气孔导度 胞间CO2浓度 蒸腾速率
净光合速率 1 -0.537 0.791 -0.505
气孔导度
1 -0.529 0.996
胞间CO2浓度
1 -0.544
蒸腾速率
1
注:相关系数越接近1,相关越密切(负值即为负相关)
(3)由图1可知,喷施EBR可以缓解 胁迫引起的净光合速率减低,而对 胁迫不能起缓解效应。综合分析图表,推测EBR能缓解该胁迫的原因是: (填“增大”或“减小”)气孔导度,从而减弱了 作用,胞间CO2浓度增加,促进碳反应,光合速率增强。
23.(2024高三上·浙江开学考)油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对培育高产优质新品种意义重大。
(1)我国科研人员用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变型(黄化叶)。突变体与野生型杂交,得到F1全为绿叶,F1自交后代绿叶植株:黄化叶植株比例约为3:1。由此推测,黄化叶为 (填“显性”或“隐性”)性状。
(2)科研人员通过遗传分析和测序,发现新生叶黄化突变型的H基因发生过一个碱基对替换,该变异类型属于 。进一步检测发现突变体的H蛋白肽链明显变短,可能原因是 。据此推测突变体的表型与其有关。
①拟采用农杆菌转化法将野生型H基因转入突变型植株,若突变体表型确由该突变造成,则转基因植株的新生叶应为 色。已知突变体新生叶黄化的原因是叶绿素含量大幅减少,推测H蛋白最有可能为叶绿素 (填“合成”或“降解”)酶,体现了基因 (填“直接”或“间接”)控制生物性状。
②已知突变基因上新增了一个限制酶B的酶切位点(如图甲),为便于在后续研究中检测该突变,科研人员利用 技术扩增亲本野生型和突变型基因片段,将扩增产物用 处理,通过凝胶电泳即可进行突变检测,请在图乙中将酶切结果对应位置的条带涂黑 。
③在油菜大规模种植过程中,需尽量避免不同品系之间授粉,否则影响种子纯度,导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。为避免F2及后代在大规模种植过程中出现杂交而导致减产,提出一条简单易行的田间操作: 。
24.(2024高三上·浙江开学考)PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究七鳃鳗PHB2蛋白抑制人非小细胞肺癌细胞增殖的原因,研究人员利用转基因大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题:
(1)为获取PHB2基因,提取七鳃鳗细胞的总RNA,经 过程得到cDNA,将其作为PCR反应的模板,再添加设计好的特异性引物、 、 等组分,即可进行扩增。
(2)图甲为所用质粒载体。为使PHB2基因(该基因序列不含图甲中限制酶的识别序列)与质粒载体正确连接,在扩增的pHB2基因上、下游分别引入限制酶 的识别序列。经这两种酶酶切后的pHB2基因和质粒可通过 酶进行连接,以获得重组质粒。
限制酶BamH I、EcoR I、Hind Ⅲ识别序列分别为G↓GATCC、G↓AATTC、A↓AGCTT(箭头所指为酶切位点)
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,目的是 。
(4)在筛选含重组质粒的大肠杆菌时,可先后用两种抗生素进行影印培养实验(即先将转化后的大肠杆菌接种到培养基A上,待长出菌落后使用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上,带出少许菌种,平移并压在培养基B上),则培养基A上应添加的抗生素为 。培养基B中存活菌落的细胞内 (填“含”或“不含”)PHB2基因。
(5)将纯化得到的pHB2蛋白以一定浓度添加到人非小细胞肺癌细胞培养液中,培养48小时后,检测处于细胞周期不同时期的细胞数量,统计结果如图丙。分析该蛋白抑制人非小细胞肺癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的 (填“G1”或“S”或“G2/M”)期。
25.(2024高三上·浙江开学考)2024年6月15日,河南8位女工违规乘坐厢式冷藏货车下班回村,抵达目的地时均已是昏迷状态,经抢救无效均不幸遇难。
(1)据调查,车厢内当时放着冷藏的牛肉和保温用的干冰,“失温症”(人体核心温度低于35℃)可能是造成这一不幸事件的原因之一。在寒冷环境中,人体的皮肤冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋一方面通过神经传入 形成冷觉,另一方面传递到 的体温调节中枢,导致交感神经活动增强,使血管 (填“收缩”或“舒张”),减少热量散失。同时 激素分泌增加,提高代谢速率,增加产热。但人在寒冷环境下停留过久,仍会引发失温现象,原因是 。
(2)进一步调查发现,冷藏货车为了保持其制冷效果,车厢被设计成密封状态,空气无法流通。在密闭空间中,人体会出现呼吸困难的现象,体液中的CO2浓度 (填“升高”或“降低”),血浆pH (填“升高”或“降低”)。同时,CO2作为信息分子参与 调节,当吸入气体中CO2浓度升高时,刺激化学感受器兴奋。
(3)长时间处于低O2高CO2环境下,人体会出现记忆功能减退甚至认知障碍,研究发现海马细胞凋亡可能是脑功能损害的重要原因之一。p38 MARK属于应激激活的蛋白激酶,参与了多种因素所致的神经细胞凋亡;而caspase-3是最重要的凋亡蛋白酶之一,是多种凋亡途径的共同下游部分。
为进一步探究p38 MARK与caspase-3在海马细胞凋亡过程中的作用机制,科研人员建立长期低O2高CO2小鼠模型,观察海马细胞凋亡以及p38 MAPK、caspase-3活性情况。
①对海马凋亡细胞进行荧光标记,荧光显微镜观察。结果如图甲,推测图 (填“A”或“B”)为实验组的镜检结果。
②蛋白裂解液提取海马细胞总蛋白,利用蛋白浓度测定试剂盒测定蛋白浓度,经电泳后加入 的单克隆抗体和β内参蛋白,化学发光检测试剂反应5min后进行感光、显影(如图乙),利用定量软件读取p38 MAPK及β内参蛋白条带的光密度值。p38 MAPK条带光密度和β内参蛋白条带光密度比值可代表p38 MAPK的相对蛋白含量,由此推测β内参蛋白的作用是 。实验结果表明实验组p38 MAPK的相对蛋白含量较对照组明显增加。
③测定海马组织中caspase-3活性,结果显示实验组caspase-3活性较对照组有明显增加,进一步在 水平证明了模型小鼠的海马组织存在神经细胞的凋亡。基于本研究的结果,可推测长时间处于低O2高CO2环境下引发海马细胞凋亡的机制可能是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,支持进行有效监控和严格审查的情况下进行治疗性克隆,A正确;
B、我国政府对生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,B错误
C、我国政府在生物技术的安全与伦理问题上的立场是反对生殖性克隆,支持治疗性克隆;干细胞的研究须在相关规定下进行,并尊重国际公认的生命伦理准则,C正确;
D、我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度,以尊重人们的知情权,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,其致病能力强、攻击范围广,可直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内,造成大规模伤亡,也能大量损害植物。
2、彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望。
1984年11月,我国加入了《禁止生物武器公约》。
1998年6月,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
2010年,在第65届联合国大会上,我国政府重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标,全面、严格履行公约义务,支持不断加强公约的约束力,并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
2.【答案】C
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】因为胃液中H+浓度大约为150mmol/L,远高于胃壁细胞中H+浓度,说明胃壁细胞分泌H+是从低浓度到高浓度,即逆浓度梯度,故推测胃壁细胞分泌H+的方式是主动运输。
故答案为:C。
【分析】物质逆浓度梯度,进行跨膜运输,需要载体蛋白协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。载体蛋白具有一定的专一性,只容许与自身结合部位相适应分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变。
3.【答案】A
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】分析题意可知,该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,应是糖类,且又知该物质进入细胞后不易被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量,则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。磷脂、氨基酸、核苷酸不是细胞能量代谢的主要能源物质,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
4.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、引入外来物种可能对本地生态系统造成威胁,最终降低生物多样性,A正确;
B、竹林是重要的碳汇,可以吸收大量的二氧化碳,助力实现碳中和目标,B正确;
C、单一物种的大面积种植(如万亩杜鹃“花海”)实际上可能降低生态系统的抵抗力和稳定性,因为生态系统的稳定性通常依赖于其生物多样性,高生物多样性使得生态系统能够更好地应对环境变化和病虫害的威胁,相反,大面积单一物种的种植可能导致病虫害的暴发,并且一旦环境条件变化,整个生态系统可能面临更大的风险,C错误;
D、在环境保护的前提下,开发这些生态产品符合“绿水青山就是金山银山”的理念,能够实现生态效益和经济效益的双赢,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态系统稳定性的类型
1、抵抗力稳定性
①实质:保持自身结构、功能相对稳定;
②核心:抵抗干扰、保持原状;
③影响因素:一般生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强。
2、恢复力稳定性
①实质:恢复自身结构、功能相对稳定;
②核心:遭到破坏、恢复原状;
③影响因素:一般生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强。
5.【答案】A
【知识点】动物细胞核移植技术;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】因为是体外受精(精子和卵子结合),所以说精子要获能处理,还要通过超数排卵获取卵细胞,题干说的胚胎移植之前,要把胚胎培养到囊胚或桑营胚时期,但是细胞核移植是一种克隆技术,通常用于将一个细胞的细胞核移植到另一个去核的卵细胞中,以形成一个新的胚胎。在体外受精过程中,一般不涉及这种操作,A错误,BCD正确。
故答案为:A。
【分析】胚胎移植是指将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雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术,在胚胎移植之前需要对供、受体的母畜进行同期发情处理和对供体母畜进行超数排卵处理。
6.【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;种间关系
【解析】【解答】A、由题意可知,昆虫体内的特殊细胞(如细菌细胞)为共生微生物提供了稳定的栖息环境,保证了它们的生存,A正确;
B、互利共生关系意味着两者互惠互利,而寄生关系则意味着一方受益,另一方受害。这里提到的共生微生物通过提供必需的营养物质来促进昆虫的健康,昆虫体内的特殊细胞为共生微生物提供了稳定的栖息环境,因此两者之间属于互惠的共生关系,而不是寄生关系,B错误;
C、根据题干信息,共生微生物主要是细菌,根据所学知识可知,细菌细胞内可能含两种或更多的微生物,C正确;
D、昆虫与其体内共生微生物之间的关系通常是长期协同进化的结果,两者在进化过程中互相适应、共同发展,D正确。
故答案为:B。
【分析】种间关系的类型
1、种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
2、捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。
3、互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
4、寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养,并通常对宿主产生危害的现象。
5、原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
【答案】7.A
8.D
9.B
【知识点】其它细胞器及分离方法;DNA分子的结构;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【分析】DNA双螺旋结构:DNA由两条单链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;DNA中的脱氧核糖和磷酸交替链接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律,即A与T配对,G与C配对。植物细胞和动物细胞都有细胞核、细胞质、细胞膜等结构,以及线粒体、核糖体等细胞器,但与动物细胞相比,植物细胞中特有的细胞器包括叶绿体、液泡等,此外,植物细胞还有细胞壁,而动物细胞没有。
7.题干线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体,该类核糖体与细菌的核糖体相似,氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥作用,所以氯霉素抑制人体的细胞器最可能是线粒体。人体细胞中不含叶绿体,题干线粒体和叶绿体中核糖体与细胞质核糖体差别较大,中心体中不含核糖体,所以,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
8.A、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,玉米是高等植物,玉米细胞中无中心体。A错误;
B、题干内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,细胞分裂完成后重新组装,所以细胞分裂中期不可以观察到完整的内质网和高尔基体。B错误;
C、题干叶绿体的蛋白质有的由核基因编码,所以,叶绿体的发育还受到细胞核基因的影响。C错误;
D、题干植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体,所以幼苗中的叶绿体可由前质体在光下转化而来。D正确。
故答案为:D。
9.A、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连成链状,DNA由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,A正确;
B、DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成,每一条单链具有两个末端,分别是5'端(游离的磷酸基团)和3'端(羟基)。B错误;
C、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。C正确;
D、DNA每条单链3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团,其他脱氧核糖均连接2个磷酸基团,DNA每条单链3'端(羟基)和5'端(游离的磷酸基团)脱水缩合连接成环,所以环状DNA分子中每个脱氧核糖都同时连接两个磷酸基团。D正确。
故答案为:B。
10.【答案】D
【知识点】发酵工程的基本环节;发酵工程的应用
【解析】【解答】A、由题干“青霉菌会通过分泌青霉素杀死细菌,”可知青霉素不是在细胞内,不需要破碎菌体提取青霉素,A错误;
B、青霉素可以杀死细菌,但是不能包括所有细菌,而且发酵罐还可能有真菌污染,B错误;
C、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,发酵工程中所用的菌种大多单一菌种,传统发酵涉及多种菌种,C错误;
D、葡萄糖浓度过高,则高渗透压环境会对生产青霉素的微生物细胞产生不利影响。高渗透压可能导致细胞失水,最终影响细胞的代谢活动和生长状况,最终不利于青霉素的合成,所以青霉素工业化生产过程中,需要严格控制葡萄糖浓度,D正确。
故答案为:D。
【分析】发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。其中发酵过程是发酵工程的中心环节。
11.【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的转录;表观遗传
【解析】【解答】A、因为题干说,DNMT发挥作用的时候,γ 珠蛋白基因表达关闭而 β 珠蛋白基因表达开启,可以推测,γ 珠蛋白基因在DNMT的催化下被甲基化,转录被抑制,DNMT是酶,降低反应所需要的活化能,A正确;
B、若出生后仍未合成β珠蛋白,可能是控制DNMT基因发生了突变,使得无法正常对γ珠蛋白基因进行甲基化修饰,从而影响了β珠蛋白基因的正常表达,B正确;
C、题干中提到的γ珠蛋白基因表达关闭和β珠蛋白基因表达开启是在转录之前发生的,属于转录水平调控,而非转录后水平调控,C错误;
D、甲基化使基因关闭表达,甲基化属于表观遗传,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
2、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
12.【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、植物代谢会产生一般认为不是植物基本生命活动所必需的次生代谢物,褐变过程产生的酚类化合物属于次生代谢物,不是植物生命活动所必需的。A错误;
B、题干褐变产生的酚类具有抗氧化、抑制病原微生物生长等作用,利于植物抵御逆境,例如干旱、病虫害或机械损伤等外界压力,所以褐变是一种适应性反应。B正确;
C、题干褐变的发生降低了植物光合作用效率,所以影响植物的正常生长。C错误;
D、植物组织中外植体一般选择植物分裂比较旺盛、容易表达细胞的全能性的幼嫩的组织,不选成熟组织。D错误。
故答案为:B。
【分析】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,并给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。利用的生物学原理是植物细胞的全能性。
13.【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程①是转录过程,转录不需要解旋酶,由RNA聚合酶解开双链,解旋酶是在DNA复制过程中所需要的酶,A错误;
B、mRNA上只有起始密码子,启动子在DNA上,是驱动基因转录的起始部位,B错误;
C、植物激素和受体结合以后,会引起受体空间结构的改变,即赤霉素与其受体G结合后,引起G空间结构改变,形成赤霉素-受体复合体,C正确;
D、根据题干的信息:转录因子 M是 α-淀粉酶基因开启转录所必需的,而DELLA蛋白抑制了M基因的表达,可知激活DELLA蛋白,应该是抑制M基因表达而不是促进,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 细胞核能够控制细胞的代谢和遗传,是与细胞核的结构分不开的,其结构和对应的功能是:
1、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开,小分子物质可通过核膜进出细胞核,核膜具有选择透过性;
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
3、染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;
4、核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核孔对进出细胞核的物质具有选择性,一般大分子物质如RNA和蛋白质等通过核孔进出细胞核,但DNA不能通过核孔自由进出细胞核。
14.【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、双抗有特异性,表现在只能和这两种抗原结合,不能结合别的抗原,A错误;
B、双抗制备的时候,需要两种抗原,而不是一种,B错误;
C、应该是同时注射两种抗原可刺激B细胞增殖分化为两种浆细胞,再进行细胞融合,而不是分化为能分泌两种抗体的浆细胞,C错误;
D、同时注射两种抗原可刺激B细胞增殖分化为两种浆细胞,再进行细胞融合,可能可以得到分泌双抗的细胞,之所以是可能,是由于有可能在细胞融合的时候发生染色体的丢失情况,D正确。
故答案为:D。
【分析】单克隆抗体的制备
1、原理:细胞膜的流动性和细胞增殖。
2、步骤
①用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
②用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
③对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
④将抗体检测成阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。
15.【答案】A
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、肌肉注射药物运输的途径为组织液→血浆→组织液→靶细胞;静脉注射药物运输的途径为血浆→组织液→靶细胞,因此肌肉注射与静脉注射时,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径不同,A正确;
B、淋巴细胞不仅仅可以存在于淋巴液和淋巴结中,还可以存在于血浆中,B错误;
C、血浆中存在红细胞,血浆渗透压下降,对于红细胞来说,外界渗透压下降,细胞吸水,C错误;
D、内环境的稳态是指生物体内环境(如血液、组织液和淋巴液等)中各项理化指标(如温度、pH值、血糖浓度、离子浓度等)保持相对稳定的状态,内环境稳态和组织细胞的代谢活动密切相关,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、体内都含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液包括组织液、淋巴液和血浆,由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。内环境是机体细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2、血浆是血细胞直接生活的环境;组织液是存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液,它主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆;淋巴液存在于淋巴管中,它是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。
16.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】题意显示,红花和白花两种康乃馨进行杂交,F1全为红花。F1自交产生F2中红花∶粉花∶白花的比例接近12∶3∶1,该比例为9∶3∶3∶1的变式,说明该植物花色受两对等位基因控制,且遵循基因自由组合定律,若相关基因用A/a、B/b表示,则F1的基因型为AaBb,则F2中粉花植株的基因型为1AAbb和2Aabb或2aaBb和1aaBB,因此粉花康乃馨进行随机交配(该群体中两种配子的比例为Ab∶ab=2∶1或aB∶ab=2∶1)理论上开白花个体(aabb)的概率为1/3×1/3=1/9,C正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
17.【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、因为为其传粉的蜜蜂并未提前孵化,且成年蜜蜂也未开始采蜜,造成该植物主要传粉途径受阻,白头翁的繁殖应该会受影响,种群数量应该是下降的,A错误;
B、白头翁根据题干推测,可以开花,应该是植物,应该用样方法,B错误;
C、蜜蜂跳圆圈舞是一种行为,体现了行为信息的传递(这是人教版信息传递里面的例子),C正确;
D、蜜蜂采食花蜜过程中能量从花蜜进入蜜蜂,所以发生了生态系统的能量流动,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递等功能,信息包括物理信息、化学信息和行为信息。
2、在一个生态系统当中,信息传递起到非常重要的作用:对于个体而言,生命活动的正常进行离不开信息的作用;对于种群而言,种群的繁衍离不开信息的传递;对于群落和生态系统而言,信息传递能够调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
18.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由表格不同组加入的物质可知,该实验的自变量是酶的组分、Mg2+的浓度,因变量是有没有产物生成,底物为无关变量,A错误;
B、酶的催化活性应该是用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示,这里没有单位时间内、单位体积,也没有反应物的减少量或产物的增加量,无法体现活性的升高,B错误;
C、第②组和第④组对照,无关变量是底物和蛋白质组分,自变量是Mg2+浓度,无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下,两组均没有产物生成,说明RNA组分无催化活性,C错误;
D、第③组和第⑤组对照,自变量是Mg2+浓度,第⑤组在高浓度Mg2+条件下有产物生成,第③组在低浓度Mg2+条件下,没有产物生成,说明在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性,D正确。
故答案为:D。
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
关系。
19.【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、电流表甲两极都在细胞之外,没有电位差,无法测定静息电位,测定静息电位应该是一内一外,A正确;
B、静息电位是因为K+的外流,如果说K+浓度在细胞外液中浓度升高,则外流的量就会减少,K+外流减少,静息电位的绝对值会更小,更容易产生动作电位(比如说-70→-50),B错误;
C、是由于蛋白C吸收特定波长光子后,可导致神经细胞兴奋,可能引起Na+内流,C正确;
D、蛋白C可吸收特定波长的光子,导致神经细胞Na+内流而产生兴奋。用特定波长光子刺激神经纤维,使膜电位从a升到b,说明神经纤维上整合了蛋白C,产生了兴奋,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、神经元动作电位的形成与钠离子内流有关,形成内正外负;神经元静息电位的形成与钾离子外流有关,形成内负外正。
2、神经兴奋在离体的神经纤维上双向传递,而在机体的反射弧中是单向传递,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位,进而使其兴奋,抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位,进而使其抑制。
20.【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;卵细胞的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、第一极体分裂形成第二极体,而卵细胞是由次级卵母细胞分裂而来,若第一极体的染色体数目为23,则次级卵母细胞染色体数目一定是23,但如果次级卵母细胞在减数第二次分裂出现姐妹染色单体不分离、移向细胞同一极,则卵细胞染色体数目可能为22或24,A错误;
B、第一极体的染色体数目可能是24(形成第一极体的时候发生染色体数目变异),不一定是22,B错误;
C、第一极体含有一个A,不考虑基因突变,可知发生了交叉互换(互换/交换),第一极体和次级卵母细胞都是XAXa,可知可能产生XA的卵细胞,男孩(XY)不一定会患病,C错误;
D、若减数分裂正常,由于之前的交叉互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因,故第二极体X染色体有1个A基因,卵细胞中除了是XA也可能是Xa基因,所以所生男孩可能患病,可能不会患病,D正确。
故答案为:D。
【分析】以精子形成为例:减数分裂前的间期,精原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞,初级精母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体)
(1)前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
(2)中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
(3)后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
(4)末期:细胞质均等分裂,形成2个次级精母细胞。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体)
(1)前期:染色体排列散乱。
(2)中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
(3)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
(4)末期:细胞质均等分裂,每个细胞形成2个精细胞,最终形成四个精细胞。
每个精细胞发生变形形成精子,注意,此变形过程不属于减数分裂过程。
21.【答案】(1)第三、四营养级;消费者、分解者;呼吸作用中以热能散失
(2)生态位;出生率大于死亡率;次生
(3)富营养化;遮蔽阳光抑制蓝藻光合作用、与蓝藻竞争吸收N和P;垂直;直接和间接
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
22.【答案】(1)叶绿体基质;卡尔文;蔗糖
(2)不是;净光合速率与气孔导度呈负相关
(3)涝渍;盐胁迫、盐胁迫+涝渍胁迫;减小;蒸腾
【知识点】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)植物细胞中,进行光合作用时,胞间CO2在叶绿体的基质中被消耗,通过卡尔文循环转化为糖类。其中部分糖类以蔗糖的形式通过筛管运输到菜豆植株各处。
(2)不同胁迫下菜豆净光合速率下降不是由气孔因素导致的。因为表中净光合速率与气孔导度的相关系数为负值,说明净光合速率与气孔导度呈负相关。
(3)由图1可知,对比T1组和T5组,喷施EBR可以缓解涝渍胁迫引起的净光合速率减低,对比T1组和T5、T6组,对盐胁迫、盐胁迫+涝渍胁迫不能起缓解效应。综合分析图表,推测EBR能缓解该胁迫的原因是减小气孔导度,从而减弱了蒸腾作用,胞间CO2浓度增加,促进碳反应,光合速率增强。
【分析】1、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
2、影响植物光合速率的因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
3、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
(1)植物细胞中,进行光合作用时,胞间CO2在叶绿体的基质中被消耗,通过卡尔文循环转化为糖类。其中部分糖类以蔗糖的形式通过筛管运输到菜豆植株各处。
(2)不同胁迫下菜豆净光合速率下降不是由气孔因素导致的。理由是表中净光合速率与气孔导度的相关系数为负值,说明净光合速率与气孔导度呈负相关。
(3)由图1可知,对比T1组和T5组,喷施EBR可以缓解涝渍胁迫引起的净光合速率减低,对比T1组和T5、T6组,对盐胁迫、盐胁迫+涝渍胁迫不能起缓解效应。综合分析图表,推测EBR能缓解该胁迫的原因是减小气孔导度,从而减弱了蒸腾作用,胞间CO2浓度增加,促进碳反应,光合速率增强。
23.【答案】(1)隐性
(2)基因突变;突变基因转录的mRNA提前出现终止密码子,导致翻译提前终止;绿;合成;间接;PCR;限制酶B;;在开花前把田间出现的绿叶植株除去
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的特点及意义;PCR技术的基本操作和应用
24.【答案】(1)逆转录;TaqDNA聚合酶;dNTP/脱氧核苷酸
(2)Hind Ⅲ、BamH I;DNA连接酶
(3)使大肠杆菌处于感受态,提高转化效率
(4)氨苄青霉素;不含
(5)G2/M
【知识点】中心法则及其发展;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)根据中心法则,RNA逆转录过程可得到DNA,所以以RNA为模板,在逆转录酶的作用下根据碱基互补配对原则合成cDNA,将其作物PCR反应的模板,RCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板、分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶);同时控制温度使DNA复制在体外反复进行。
(2)图甲为所用质粒载体,其结构有启动子、终止子、标记基因和一些限制酶识别序列。构建重组质粒,目的基因应插入启动子与终止子之间,将目的基因和质粒用同一种限制酶切割可以产生相同的末端,便于DNA连接酶进行连接,为避免目的基因与载体质粒的自身环化与任意连接,可选用不同的限制酶切割目的基因的上游与下游。PHB2基因序列不含图甲中限制酶的识别序列,为使PHB2基因与质粒载体正确连接,应在PHB2基因引入质粒载体含有的限制酶识别序列,图甲中在启动子与终止子之间存在HindⅢ、EcoRⅠ和BamHⅠ三种酶的识别序列,选用EcoRⅠ酶切会破坏四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因,使重组质粒无标记基因,所以不能用,因此可以选用HindⅢ和BamHⅠ双酶切法,在基因上游引入限制酶HindⅢ,以保证基因上由于启动子相连,下游引入限制酶BamHⅠ,以保证基因下游与终止子相连;限制酶切割后的DNA片段可经DNA连接酶进行连接,以获得重组质粒。
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于容易从外界吸收外源DNA分子的的生理状态,即感受态,最终提高转化效率。
(4)质粒含有四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因,由(3)可知,用限制酶BamHⅠ切割质粒时将四环素抗性基因破坏,但氨苄青霉素抗性基因未被破坏,可作为标记基因,所以,重组质粒中无四环素抗性基因,有氨苄青霉素抗性基因。所以培养基A上应添加氨苄青霉素,在培养基上存活的是导入空白质粒或导入含目的基因的表达载体的大肠杆菌,再经影印法将培养基A上的菌种接种到B培养基,B培养基上添加含有四环素抗性基因,能在B培养基上存活的菌落为导入空白质粒的大肠杆菌,不能存活的则为导入含目的基因的基因表达载体的大肠杆菌,即培养基B中存活菌落的细胞内不含PHB2基因。
(5)如图丙,相较于对照组,添加PHB2蛋白后G1和S期的细胞数目减少,而处于G2/M时期的细胞数目增多,因而可确定该蛋白是将细胞阻滞在细胞周期的 G2/M期。
【分析】(1)基因工程的步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(2)目的基因的获取方法:从基因文库中获取,包括基因组文库和cDNA文库;人工合成,包括利用mRNA合成cDNA和通过DNA合成仪用化学方法人工合成;利用PCR技术获取和扩增。(3)表达载体的结构:启动子作为RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA;目的基因使受体细胞能够合成人们所需要的物质;终止子提供转录终止信号,使转录在此处停止;标记基因鉴别受体细胞是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(1)根据中心法则可知,获取RNA后,可以RNA为模板,在逆转录酶的作用下根据碱基互补配对原则合成cDNA,该过程称为逆转录;PCR过程需要以DNA母链为模板、4种脱氧核苷酸为原料、耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)、引物、含Mg2+的缓冲溶液,因此将逆转录获得的cDNA作为模板,再添加特异性引物、耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸等组分,即可进行扩增。
(2)基因表达载体必须具备启动子、终止子、标记基因、复制原点以及目的基因,为使目的基因在受体细胞中正常表达,目的基因应插入启动子与终止子之间,为避免目的基因与载体质粒的自身环化与任意连接,可选用不同的限制酶切割目的基因的上游与下游,因此由图甲可知,在启动子与终止子之间存在HindⅢ、EcoRⅠ和BamHⅠ三种酶的识别序列,选用双酶切法后会破坏四环素抗性基因,因此必须保证氨苄青霉素抗性基因的完整性以作为标记基因,则不能选择EcoRⅠ,因此需要在基因上游引入限制酶HinDⅢ,以保证基因上由于启动子相连,下游引入限制酶BamHⅠ,以保证基因下游与终止子相连;进限制酶切割后的DNA片段可经DNA连接酶通过催化形成磷酸二酯键进行连接,以获得重组质粒。
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于容易从外界吸收外源DNA分子的的生理状态,即感受态,用以提高转化效率。
(4)因构建基因表达载体时的成功率不是百分之百,因此构建基因表达载体之后可能存在含目的基因的表达载体和不含目的基因有的空载体,其中含目的基因的表达载体含氨苄青霉素抗性基因,不含四环素抗性基因,不含基因表达载体的空质粒同时含氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,又因将目的基因导入受体细胞的成功率不是百分之百,因此获得的大肠杆菌有导入不成功的大肠杆菌(不具有任何抗生素抗性)、成功导入空质粒的大肠肝菌(同时具有氨苄青霉素和四环素抗性)和成功导入基因表达载体的大肠杆菌(仅具有氨苄青霉素抗性),因此在培养基A上应添加氨苄青霉素,以排除导入不成功的大肠杆菌,在培养基上存活的时导入空白质粒或导入含目的基因的表达载体的大肠杆菌,再经影印法将培养基A上的菌种接种到B培养基,B培养基上含有四环素抗性基因,能再B培养基上存活的菌落为导入空白质粒的大肠杆菌,不能存活的则为导入含目的基因的基因表达载体的大肠杆菌,即培养基B中存活菌落的细胞内不含PHB2基因。
(5)图中显示,相较于对照组,添加PHB2蛋白后G1和S期的细胞数目减少,而处于G2/M时期的细胞数目增多,因而可确定该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因是将细胞阻滞在细胞周期的 G2/M。
25.【答案】(1)大脑皮层;下丘脑;收缩;甲状腺激素;人体产生热量不足以补偿散失热量(散热>产热)
(2)升高;降低;体液
(3)B;p38 MAPK;作为参照/保证最初的上样量(蛋白浓度)相同;分子;低O2高CO2环境下,p38 MAPK表达增加,进而促进caspase-3等凋亡蛋白酶活化,引发海马细胞的凋亡
【知识点】细胞的凋亡;体温平衡调节;其他体液成分参与的稳态调节
【解析】【解答】(1)感觉的形成在大脑皮层,所以在寒冷环境中,人体的皮肤冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋一方面通过神经传入在大脑皮层形成冷觉。 另一方面传递到体温的调节中枢下丘脑,导致交感神经活动增强,使血管收缩,减少热量散失。同时甲状腺激素或肾上腺素激素分泌增加,提高代谢速率,增加产热。 但人在寒冷环境下停留过久,仍会引发失温现象,原因是人体产生热量不足以补偿散失热量(散热>产热)。
(2)在密闭空间中,人体体内的氧气供应不足,CO2排出障碍,体液中的CO2浓度升高,血浆pH降低。同时,CO2作为信息分子参与体液调节,刺激化学感受器兴奋,所以密闭空间中,人体会出现呼吸困难的现象。
(3)①题干长时间处于低O2高CO2环境下, 海马细胞凋亡增多,p38 MARK属于应激激活的蛋白激酶, 参与神经细胞凋亡,caspase-3是凋亡蛋白酶之一,是多种凋亡途径的共同下游部分,所以p38 MARK和caspase-3也都会增多。如图甲,两组小鼠海马凋亡细胞比较,B组凋亡细胞多于A组,图乙实验组p38 MARK含量高于对照组,则B组为实验组。
②图乙是两组小鼠海马p38 MAPK的表达量,对照组和实验组都有p38 MAPK和β内参蛋白,所以蛋白裂解液提取海马细胞总蛋白,利用蛋白浓度测定试剂盒测定蛋白浓度,经电泳后加入p38 MAPK 的单克隆抗体和β内参蛋白。题干p38 MAPK条带光密度和β内参蛋白条带光密度比值可代表p38 MAPK的相对蛋白含量,图乙中,对照组和实验组的β内参蛋白含量相同,由此推测β内参蛋白的作用是作为参照/保证最初的上样量(蛋白浓度)相同。
③caspase-3属于分子,所以测定海马组织中caspase-3活性,结果显示实验组caspase-3活性较对照组有明显增加,则是在分子水平证明了模型小鼠的海马组织存在神经细胞的凋亡。基于本研究的结果,可推测长时间处于低O2高CO2环境下引发海马细胞凋亡的机制可能是低O2高CO2环境下,p38 MAPK表达增加,进而促进caspase-3等凋亡蛋白酶活化,引发海马细胞的凋亡。
【分析】(1)由基因决定的细胞自动结束生命的过程,叫细胞凋亡,细胞凋亡对生物体的生长发育有利;细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。(2)体温调节中枢位于下丘脑,感觉中枢位于大脑皮层,当外界环境温度变化时,下丘脑通过调节相关激素的分泌,促进细胞代谢、使血管扩张或收缩、骨骼肌战栗、增加血输出量等方式来使体温维持相对稳定,使有机体适应外界环境温度变化。
(1)感觉的形成在大脑皮层,所以在大脑皮层形成冷觉。体温的调节中枢是下丘脑,所以寒冷刺激传递到下丘脑的体温调节中枢,导致交感神经活动增强,使血管收缩,减少热量散失。同时甲状腺激素或肾上腺素激素分泌增加,提高代谢速率,增加产热。由于人体产生热量不足以补偿散失热量(散热>产热),则人在寒冷环境下停留过久,仍会引发失温现象。
(2)在密闭空间中,人体会出现呼吸困难的现象,体内的氧气供应不足,CO2排出障碍,体液中的CO2浓度升高,血浆pH降低。同时,CO2作为信息分子参与体液调节,当吸入气体中CO2浓度升高时,刺激化学感受器兴奋。
(3)①如图乙所示,实验组的p38 MARK和β内参蛋白的含量高于对照组,则图甲中的图B表示实验组的镜检结果。
②为探究p38 MAPK与caspase-3在海马细胞凋亡过程中的作用机制,建立长期低O2高CO2小鼠模型,观察海马细胞凋亡以及p38 MAPK、caspase-3活性情况。图乙的结果为p38 MAPK的表达情况,所以蛋白裂解液提取海马细胞总蛋白,利用蛋白浓度测定试剂盒测定蛋白浓度,经电泳后加入p38 MAPK的单克隆抗体和β内参蛋白,化学发光检测试剂反应5min后进行感光、显影(如图乙)。利用定量软件读取p38 MAPK及β内参蛋白条带的光密度值。p38 MAPK条带光密度和β内参蛋白条带光密度比值可代表p38 MAPK的相对蛋白含量,据图乙可知,对照组和实验组的β内参蛋白含量相同,由此推测β内参蛋白的作用是作为参照/保证最初的上样量(蛋白浓度)相同。实验结果表明实验组p38 MAPK的相对蛋白含量较对照组明显增加。
③测定海马组织中caspase-3活性,结果显示实验组caspase-3活性较对照组有明显增加,caspase-3属于生物大分子,则该实验进一步在分子水平证明了模型小鼠的海马组织存在神经细胞的凋亡。基于本研究的结果,可推测长时间处于低O2高CO2环境下引发海马细胞凋亡的机制可能是低O2高CO2环境下,p38 MAPK表达增加,进而促进caspase-3等凋亡蛋白酶活化,引发海马细胞的凋亡。
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