【精品解析】2024年广东省华南师范大学附属中学高三综合测试(三)生物试题

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名称 【精品解析】2024年广东省华南师范大学附属中学高三综合测试(三)生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2024-10-31 16:49:51

文档简介

2024年广东省华南师范大学附属中学高三综合测试(三)生物试题
1.(2024高三下·广东模拟)粤菜是中国八大菜系之一,口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配,烹饪中常使用酱油、腐乳、白酒和醋进行调味,下列相关叙述错误的是(  )
A.果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行
B.酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
C.白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件
D.延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶
【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的过程中,缺少糖源时,需要醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,因此果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行,A正确;
B、酱油和腐乳的发酵过程中,需要利用产生蛋白酶的霉菌,将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,B正确;
C、白酒酿造使用的菌种是真核生物酵母菌,虽然酵母菌属于厌氧菌,但酿造过程中需要先在有氧条件下让酵母菌大量繁殖;接着在无氧条件下让酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,C错误;
D、延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶:溶菌酶具有溶解细胞壁的能力,特别是对于细菌的细胞壁具有很强的作用,延长食品的保存期主要是防止微生物污染、杀死微生物或抑制其在食品中的生长繁殖,D正确。
故答案为:C。
【分析】
  酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌
生物学分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物
生活方式 异养兼性厌氧 异养需氧 异养需氧 异养厌氧
适宜温度 20℃左右 30℃~35℃ 15℃~18℃ 室温
主要生殖方式 适宜条件下
出芽生殖 二分裂生殖 孢子生殖 二分裂生殖
主要用途 酿酒、发面 酿醋 制作腐乳 制作酸奶、泡菜
2.(2024高三下·广东模拟)科研工作者通过胚胎工程繁殖杜泊羊,需要将早期胚胎移植到当地普通绵羊进行分娩,这样做的最终目的是为了提升杜泊羊的(  )
A.存活率 B.遗传特性 C.繁殖潜力 D.免疫耐受
【答案】C
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】利用胚胎工程繁殖杜泊羊,将早期胚胎移植到当地普通绵羊进行分娩,这样做的最终目的是为了提升杜泊羊的繁殖潜力。ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者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,使之继续发育为新个体的技术。
3.(2024高三下·广东模拟)研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体,如图所示。该细胞器具有多层膜,膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时,PXo小体膜层数减少,最终被降解。
相关叙述不合理的是(  )
A.PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架
B.PXo小体的功能与粗面内质网非常相似
C.胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加
D.PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、PXo小体的膜属于生物膜,生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,因此PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架,A正确;
B、粗面内质网与分泌蛋白的合成有关,能够合成蛋白质大分子并将其转运到其他部位或输出细胞,PXo小体的功能主要是维持胞内磷酸盐稳态,PXo小体的功能与粗面内质网并不相同,B错误;
C、当饮食中磷酸盐不足时,PXo小体膜层数减少,最终被降解,说明磷酸盐是形成PXo小体膜的原料,因此胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加,C正确;
D、当细胞中磷酸盐不足时,PXo小体被降解,释放出磷酸盐供细胞利用,表明PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态,D正确。
故答案为:B。
【分析】根据题意,PXo小体是一种新的细胞器,具有多层膜;食物中磷酸盐过多时,PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存,食物中的磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo小体被降解、释放出磷酸盐供细胞使用。
4.(2024高三下·广东模拟)酒精是生物学实验中常用的一种试剂。下列有关不同实验中酒精作用的分析,错误的是(  )
A.“检测生物组织中的脂肪”实验中酒精用来洗去浮色
B.“绿叶中色素的提取和分离”中无水乙醇用来提取绿叶中的色素
C.“低温诱导植物染色体数目的变化”中酒精直接用来固定细胞形态
D.“土壤中小动物类群丰富度的研究”中酒精用来杀死并保存小动物
【答案】C
【知识点】低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、“检测生物组织中的脂肪”实验中,50%的酒精用来洗去浮色,便于实验观察脂肪被染色情况,A正确;
B、光合色素溶于有机溶剂,“绿叶中色素的提取和分离”实验中,无水乙醇用来提取绿叶中的色素,B正确;
C、“低温诱导植物染色体数目的变化”中酒精除了用于洗去卡诺氏液,还和盐酸一起作为解离液;用来固定细胞形态的是卡诺氏液而不是酒精,C错误;
D、“土壤中小动物类群丰富度的研究”中,70%酒精用来杀死并保存小动物,防止腐败,D正确。
故答案为:C。
【分析】低温诱导植物染色体数目的变化实验:
5.(2024高三下·广东模拟)研究发现,FCCP能作用于线粒体内膜,使线粒体内膜上释放的能量不变,但不合成ATP;抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂,能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是(  )
A.NAD+是氧化型辅酶I,其还原的场所只有线粒体基质
B.加入FCCP,耗氧量增加,细胞产生的能量均以热能形式释放
C.加入抗霉素A,细胞只能进行无氧呼吸,无法产生NADH
D.加入FCCP后,细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加
【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、NAD+是氧化型辅酶I,其还原的场所除了线粒体基质,还有细胞质基质,A错误;
B、 细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,少数储存在ATP中,FCCP作为解偶联剂使线粒体合成的ATP减少,则加入FCCP后,细胞呼吸产生的能量更多的以热能形式散失,但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP中,B错误;
C、加入抗霉素A能够完全阻止线粒体耗氧,细胞无法进行有氧呼吸的第三阶段,但能够在第一阶段中产生NADH,C错误;
D、加入FCCP后,细胞呼吸释放的能量,更多的以热能的形式散失,则细胞需要消耗更多的葡萄糖产生ATP,供生命活动,所以细胞正常生命活动所需的葡萄糖量增加,D正确。
故答案为:D。
【分析】 有氧呼吸是指细胞或微生物在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把有机物彻底氧化分解(通常以分解葡萄糖为主),产生二氧化碳和水,释放能量,合成大量ATP的过程。
过程:
无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼吸。
过程:
不同生物无氧呼吸的产物:
特点:有机物没有彻底氧化分解,能量没有完全释放。
意义:①为生物体的生命活动提供能量;②为生物体内其他化合物的合成提供原料。
6.(2024高三下·广东模拟)在遗传物质的探究过程中,科学家共同推动了科学的发展。下列叙述错误的是(  )
A.格里菲斯的重要贡献是提出了转化因子的概念
B.艾弗里的肺炎链球菌的转化实验使用了减法原理控制自变量
C.肺炎链球菌和噬菌体作为实验材料具有细胞结构简单的优点
D.DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、格里菲斯通过肺炎链球菌的转化实验确定了S型细菌中存在的转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,A正确;
B、艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等是为了去除相应物质,运用了减法原理控制自变量,B正确;
C、噬菌体属于病毒,没有细胞结构,C错误;
D、DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础,D正确。
故答案为:C。
【分析】

7.(2024高三下·广东模拟)图示某海边潮间带分布着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖,海星以这四种动物为食。在一个16m2的实验样地中人为去除海星,几个月后藤壶在该样地占据优势,再过一段时间,贻贝成为最终占据优势的物种。下列说法正确的是(  )
A.藤壶等全部潮间带动物构成群落
B.潮间带生物群落仅具有垂直结构
C.去除海星后该群落优势种发生了变化
D.去除海星其他四种生物种群数量均上升
【答案】C
【知识点】群落的结构;种间关系
【解析】【解答】A、群落的概念是在一个群落生境内相互之间具有直接或间接关系的所有生物的总和,藤壶等全部潮间带动物不能构成群落,还需要有微生物和植物,A错误;
B、潮间带生物群落有垂直结构和水平结构,B错误;
C、去除海星,几个月后藤壶在该样地占据优势,再过一段时间,贻贝成为最终占据优势的物种,故去除海星后该群落优势种发生了变化,C正确;
D、去除海星其他四种生物种群数量不一定上升,因为其他四种生物之间的种间关系为种间竞争,D错误。
故答案为:C。
【分析】 群落:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
8.(2024高三下·广东模拟)为抚育早产羊羔,科学家研制了一个充满电解质溶液的“人造子宫”。羊羔在其中待至足月后,健康出生。下列叙述中正确的是(  )
A.血氧交换系统中的CO2可参与羊羔的体液调节
B.羊羔生长发育过程中细胞不断增殖,但不发生凋亡
C.人造子宫中的电解质溶液相当于羊羔的内环境
D.羊羔处于安静状态时,其交感神经的活动占据优势
【答案】A
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、 羊羔体液中的CO2既是代谢废物,能充当信号分子参与体液调节,调节呼吸频率,A正确;
B、羊羔生长发育过程中细胞不断增殖,也会发生凋亡,B错误;
C、 电解质溶液提供的液体环境相当于母羊的子宫,相当于羊羔的外环境,子宫不属于内环境,C错误;
D、羊羔处于安静状态时,其副交感神经的活动占据优势,D错误。
故答案为:A。
【分析】 内环境:由血浆、组织液、淋巴构成的细胞生活的直接环境。
注意:体液包括细胞外液和细胞内液,三种细胞外液(血浆、组织液、淋巴)构成内环境。为区别个体生活的外界环境,把由细胞外液构成的液体环境称为内环境。
9.(2024高三下·广东模拟)苹果树间杂草是蚜虫天敌的良好栖息地,适当引入蚜虫天敌可实现“以草养虫”“以虫治虫”;秋冬季节,苹果树间杂草倒伏腐烂后成为有机肥,又实现了“以草肥田”。这一生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益。据此判断,下列说法正确的是(  )
A.用标记重捕法来调查果树蚜虫的种群密度
B.引入蚜虫天敌“以虫治虫”属于化学防治
C.“以草肥田”实现了物质和能量的循环利用
D.该生态农业模式体现了生态工程的整体原理
【答案】D
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物,应用样方法调查果树上蚜虫的种群密度,A错误;
B、 生物防治就是利用一种生物对付另外一种生物的方法,最大优点是不污染环境,引入蚜虫天敌“以虫治虫”属于化学防治,B错误;
C、“以草肥田”实现了物质的循环利用,能量不能循环利用,C错误;
D、该生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益,生态工程的整体原理,D正确。
故答案为:D。
【分析】 生态工程所遵循的基本原理:
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及影响系统的稳定和发展 无废弃物农业
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高,可提高系统的抵抗力稳定性 “三北”防护林建设中的单纯林问题,珊瑚礁生态系统的生物多样性问题
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题
整体性原理 社会、经济、自然复合系统 统一协调各种关系,保障系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统、社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能
原理:分布式优于集中式和环式 改变和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性
原理:整体大于部分
保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
10.(2024高三下·广东模拟)健康稳定的生态系统可为人类提供可持续的服务,且具有较好的自我调节能力,受到外界干扰时能够较快地恢复到平衡状态。下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述,错误的是(  )
A.生态平衡具有结构、功能和收支平衡三个特征
B.合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡
C.物种间信息传递有利于生态系统的平衡与稳定
D.生态系统的组分越少,其恢复力稳定性就越强
【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡三个特征,A正确;
B、合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡,生态平衡指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,B正确;
C、物种间信息传递能调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定,有利于生态系统的平衡与稳定,C正确;
D、生态系统的组分越多,营养结构越复杂,其抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,D错误。
故答案为:D。
【分析】 生态系统中信息的种类:①物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。②化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。③行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
信息传递在生态系统中的作用:①生命活动的正常进行,离不开信息的作用;②生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;③信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
11.(2024高三下·广东模拟)六种赫德虾类奇虾在我国澄江古生物化石群中被发现,这表明大型肉食动物在寒武纪早期已经高度多样化。下列推测不合理的是(  )
A.寒武纪生物界已经形成了较为复杂的食物网
B.六种奇虾的形成过程突变和地理隔离不可或缺
C.澄江生物群多样性的形成是协同进化的结果
D.化石为研究“共同起源学说”提供了直接证据
【答案】B
【知识点】物种的概念与形成;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、赫德虾类奇虾的高度多样化说明了生物的多样性,可推出寒武纪生物界有较复杂的食物网,A正确;
B、物种形成的基本过程是突变和基因重组、自然选择、隔离,只有达到生殖隔离才标志着新物种形成,但地理隔离不是必须条件,B错误;
C、生物与无机环境之间、不同物种之间相互影响,协同进化,导致生物多样性的形成,因此澄江生物群多样性的形成是协同进化的结果,C正确;
D、化石为研究“共同起源学说”提供了最直接、最有力的证据,D正确。
故答案为:B。
【分析】物种的概念与形成: 物种:指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
物种形成过程:
(1)经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的方式。
(2)一般情况下,地理隔离是生殖隔离的先决条件,生殖隔离一旦形成,原来属于一个物种的两个种群,就成了两个物种。
(3)生物进化是一个量变到质变的过程,是一个长期的历史过程 。
(4)一个物种的形成必须要经过生殖隔离,但不一定经过地理隔离,如多倍体的产生。
12.(2024高三下·广东模拟)乙烯(分子式为C2H4)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素,研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础,发现了鳄梨果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析,不合理的是(  )
A.活性纤维素酶的运输需要耗能,其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性
B.乙烯可以促进鳄梨果实细胞核内相关基因的表达,使核糖体活动增强
C.正常生理环境下,乙烯是一种气体,其主要功能是促进果实的发育和成熟
D.乙烯会促进纤维素酶的合成,该酶可水解植物细胞壁,进而促进果实变软
【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、活性纤维素酶的运输和分泌都需要借助小泡来完成,运输的过程需要消耗能量,分泌的过程体现了生物膜具有流动性,A正确;
B、乙烯可以促进鳄梨果实细胞核内相关基因的表达,即可以促进基因转录和翻译的过程,使核糖体活动加强,B正确;
C、正常生理环境下,乙烯是一种气体,植物体产生的乙烯属于植物激素,其主要功能无法促进果实的发育,只能促进果实成熟,C错误;
D、乙烯会促进某活性纤维素酶的合成,该酶可水解植物细胞壁,进而促进果实变软、成熟,D正确。
故答案为:C。
【分析】植物激素的种类和作用:
植物激素 合成部位 存在较多的部位 主要作用
生长素 幼嫩的芽、叶和发育中的种子 集中再生长旺盛的部位 促进生长、促进扦插枝条生根、促进果实发育、防止落花落果
赤霉素 未成熟的种子、幼根和幼芽 普遍存在于植物体内 促进细胞伸长,促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 细胞分裂的部位 促进细胞分裂,诱导分化
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片 将要脱落的器官和组织中 抑制细胞分裂和种子萌发,促进叶、果实衰老和脱落
乙烯 各部位均可产生,成熟果实更多 成熟的果实中较多 促进果实成熟
13.(2024高三下·广东模拟)某精原细胞在分裂过程中会发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”(如图所示)。下列说法正确的是(  )
A.“等臂染色体”只形成于该精原细胞的减数分裂Ⅱ后期
B.“等臂染色体”在减数分裂过程中可以与正常染色体联会
C.可用秋水仙素抑制精原细胞着丝粒的分裂使染色体数目加倍
D.经图示过程产生的精细胞中染色体结构和数目与正常分裂产生的均不同
【答案】B
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】A、异常情况下,着丝粒横裂,分离后的染色体长臂或短臂形成两条形态各异的等臂染色体,着丝粒分裂发生于有丝分裂后期、减数分裂I后期,因此“等臂染色体”形成于该卵原细胞有丝分裂后期或减数分裂II后期,A错误;
B、“等臂染色体”与正常染色体上存在同源区段,在减数分裂过程中可以通过同源区段,与正常染色体进行联会,B正确;
C、秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成, 不会抑制精原细胞着丝粒的分裂,使用秋水仙素后精原细胞着丝粒仍能够正常分裂,使染色体数目加倍,C错误;
D、根据图示过程,着丝粒发生异常横裂后,染色体结构异常,但染色体数目不变,故该细胞经分裂产生的子细胞中,染色体结构和精原细胞正常分裂产生的不同,染色体数目和精原细胞正常分裂产生的可能相同,D错误。
故答案为:B。
【分析】精子的形成:
14.(2024高三下·广东模拟)传统研究认为,某些免疫细胞与病原体接触后获得的免疫才具有免疫记忆,呈现二次免疫“既快又强”的特点,而先天免疫不具有免疫记忆。最新的研究发现,吞噬细胞接受刺激后也能发生功能改变,使得先天免疫也能产生免疫记忆,这一现象被称为“训练免疫”,机制如下图。据图推断合理的是(  )
A.“训练免疫”不依赖T、B细胞,是属于机体“第二道防线”的免疫记忆
B.内源性抗原诱导的“训练免疫”可导致自身免疫病患者的症状得到缓解
C.图中吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异,可传递给子代
D.二次刺激后,吞噬细胞产生了更多的细胞因子与抗原发生特异性结合
【答案】A
【知识点】表观遗传;非特异性免疫
【解析】【解答】A、“训练免疫”是在吞噬细胞受刺激后功能发生改变后使先天性免疫产生免疫记忆,因此不依赖T、B细胞属于非特异性记忆,A正确;
B、抗原诱导“训练免疫"后,使得初次即产生免疫记忆,自身抗原被异常识别,因此可能导致自身免疫病加剧,B错误;
C、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,因此吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异,吞噬细胞只有在接受刺激才会改变功能,发生变异,可遗传变异不一定能传递给后代,有性生殖的生物配子的遗传物质在减数分裂过程中发生变异有可能传给后代,而其他体细胞则不能,如体细胞发生的可遗传变异就不能通过有性生殖传递给后代,C错误;
D、因为具有免疫记忆,二次刺激后吞噬细胞会产生更多的细胞因子,这些因子能刺激B细胞的增殖分化,产生抗体,抗体会与抗原发生特异性结合,细胞因子不与抗原发生特异性结合,D错误。
故答案为:A。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变,且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。
人体免疫系统的三道防线:①第一道:皮肤、黏膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物(泪液、唾液)的杀灭作用。②第二道:吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用。③第三道:免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质共同组成的免疫系统。
15.(2024高三下·广东模拟)Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组淀粉酶催化淀粉水解的实验:
实验一:在最适温度和pH条件下探究一定范围内淀粉酶的浓度对酶促反应速率的影响;
实验二:各组均加入等量微量Cu2+,其他条件与实验一相同,测定酶促反应速率。
下列有关说法错误的是(  )
A.实验一和实验二的自变量和因变量都相同
B.实验一和实验二都应在淀粉足量的情况下进行
C.Cu2+是通过与淀粉竞争相同的结合位点使酶失活
D.若略微升高实验一的反应温度,酶促反应速率会与实验二接近
【答案】C
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、实验二各组都有的等量微量Cu2+属于无关变量,因此实验一和实验二的因变量是酶促反应速率,自变量都是淀粉的含量,A正确;
B、为保证酶促反应正常进行,实验一和实验二中的淀粉量都应保持过量的状态,B正确;
C、Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合,从而使酶失活,Cu2+与淀粉不一定使用相同的结合位点,因此酶空间结构变化而失活的原因也可能是与其它位点结合,C错误;
D、实验一是在最适温度下进行的,升高实验一的反应温度会导致酶的活性降低,酶促反应速率会与实验二接近,D正确。
故答案为:C。
【分析】影响酶促反应的因素
①底物浓度: 在一定浓度范围内,反应速率随浓度的升高而加快,但达到一定浓度,反应速率不再变化.
②酶浓度: 反应速率随酶浓度的升高而加快。
③pH值:过酸、过碱使酶失活
④温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
注意:温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应,底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应。
16.(2024高三下·广东模拟)雌性哺乳动物在胚胎发育早期,细胞中的两条X染色体会随机失活一条形成巴氏小体,其上的基因不表达,以此维持雌雄性X染色体上基因剂量的平衡。巴氏小体可通过有丝分裂遗传给子代细胞并保持失活状态。已知控制某种猫体毛颜色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色体上。不考虑突变和基因重组,下列有关叙述错误的是(  )
A.巴氏小体可经甲紫溶液染色后用显微镜观察
B.只考虑毛色的遗传,该种猫有5种基因型、2种表现型
C.橙色雌猫纯合子与黑色雄猫杂交,子代雌、雄猫的表型不同
D.猫的毛色遗传符合遗传定律,说明生殖细胞可能存在失活染色体的恢复机制
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、巴氏小体是X染色体失活形成的,染色体主要由DNA和蛋白质组成,可经甲紫染液染色后用显微镜观察,A正确;
B、雌性哺乳动物的体内有2条X染色体,有3种基因型,早期胚胎时期会发生X染色体随机失活,有3中表现型(橙色、黑色、黑橙相间);雄性哺乳动物的体内有1条X染色体,不会发生X染色体随机失活,有2种基因型、2种表现型(橙色和黑色);综上所述,该种猫有5种基因型、3种表现型,B错误;
C、橙色雌猫纯合子XAXA与黑色雄猫(基因型为XaY)杂交,子代雌猫基因型为XAXa,表现型为橙色、黑色和黑橙相间;子代雄猫基因型为XAY,表现型为橙色;综上所述,子代雌、雄猫的表型不同,C正确;
D、猫的毛色遗传符合遗传定律,XAXa可以产生比例相等的两种配子,说明生殖细胞可能存在失活染色体的恢复机制,D正确。
故答案为:B。
【分析】基因的自由组合定律的实质是: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,即非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
基因分离定律:在杂合子细胞中,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分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
17.(2024高三下·广东模拟)为探究CO2浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响,科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。请回答下列问题:
(1)为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响,研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol mol-1(实验组)和370μmol mol-1(对照组)的气室中培养。在第1生长季(0~100天)和第2生长季(360~450天),测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化,分别如下图所示。
①叶绿体中光合色素吸收的光能,一部分将水分解为氧和   ,后者可与NADP+、电子结合,形成NADPH。
②根据图1和图2的实验结果,在第1生长季中,主要因为   ,所以实验组净光合速率高于对照组。
③叶绿素含量   (“是”或“不是”)限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素,判断依据是   。
(2)为提高温室番茄产量,科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响,实验结果如图3所示。
注:本实验红蓝复合光是红光与蓝光的比例为7:3
为提高温室番茄产量,某研究者据图3的实验结果,认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案,他的判断依据是   ;但也有研究者认为该实验方案不完善,原因是   。
【答案】(1)H+;实验组的CO2浓度高于对照组;不是;第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第1生长季节,但实验组净光合速率低,对照组的净光合速率差异不明显
(2)据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高;该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)①在光合作用的光反应阶段,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气;
② 在第1生长季中,与对照组相比,实验组的CO2浓度上升,使暗反应强度增加,净光合速率升高。因此实验组净光合速率高于对照组;③第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第1生长季节,但实验组净光合速率低,对照组的净光合速率差异不明显,因此叶绿素含量不是限制第2生长季节银杏叶片净光合速率;
(2)为提高温室番茄产量,某研究者据图3的实验结果,认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案,他的判断依据是据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高;但也有研究者认为该实验方案不完善,原因是该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响。
据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高,可以判断每日补照4h红蓝复合光条件下,净光合速率最高,番茄积累的有机物最多,属于最佳补光方案;但该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响,因此实验方案并不完善。
【分析】光合作用:
(1)①叶绿体中光合色素吸收的光能,一部分将水分解为氧和H+,后者可与NADP+、电子结合,形成NADPH;
②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响,实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短,实验结果显示在第1生长季的前20天,银杏叶片净光合速率增加,叶绿素含量增加,则据此推测,此时导致银杏叶片净光合速率增加的原因是随着生长时间的延长,银杏叶片总叶绿素含量持续升高,进而引起总光合速率上升,同时CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加,所以实验组净光合速率高于对照组。
③结合图示可知,第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一季节,但实验组净光合速率反而下降,对照组的净光合速率差异不明显,因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素;
(2)为提高温室番茄产量,某研究者据图3的实验结果,认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案,他的判断依据是据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高;但也有研究者认为该实验方案不完善,原因是该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响。
18.(2024高三下·广东模拟)胰岛B细胞内K+浓度约为细胞外的28倍,而细胞外Ca2+浓度约为细胞内的15000倍。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞后能引起胰岛B细胞和组织细胞发生一系列生理反应,部分生理反应如图1所示。
(1)有研究发现:某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合,促使某种类型的K+通道打开,K+   ,进而触发Ca2+通道关闭,Ca2+内流受阻,导致胰岛素分泌量   。
(2)据图1可知,葡萄糖进入组织细胞需要   的协助,图1中体现的激素调节的特点有:   。
(3)另有研究发现:Akt是胰岛素作用于靶细胞相关受体后胞内信号传导的关键蛋白。Akt的磷酸化受阻导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感,表现为胰岛素抵抗,这是2型糖尿病的发病机制之一。为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响,研究人员用1μmol/L地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞,建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞,相关检测结果如图2。
①结合实验结果推测,人参皂苷降低血糖可能的原因是   。
②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测   。
【答案】(1)外流;减少/降低
(2)葡萄糖转运蛋白(GLUT-4);通过体液进行运输;作用于靶细胞;作为信使传递信息
(3)人参皂苷能够促进脂肪细胞中GLUT-4基因的表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白(GLUT-4)的数量,增加脂肪细胞对葡萄糖的摄取;Akt磷酸化水平和胰岛素含量
【知识点】激素调节的特点;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)有研究发现:某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合,促使某种类型的K+通道打开,K+外流,进而触发Ca2+通道关闭,能够促进胰岛素的Ca2+内流受阻,导致胰岛素分泌量减少/降低;
(2)葡萄糖进入组织细胞需要葡萄糖转运蛋白(GLUT-4)的协助,图1中体现的激素调节的特点有:通过体液进行运输;作用于靶细胞;作为信使传递信息。
(3)①结合实验结果推测,人参皂苷能降低血糖可能的原因是促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取,依据是图2中左图表示加入人参皂苷后葡萄糖摄取相对值提高,且在一定范围内与浓度呈正相关;右图表示随着人参皂苷浓度增加,GLUT-4mRNA增多,说明GLUT-4表达量增大;
②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测Akt磷酸化水平和胰岛素含量,依据是胰岛素抵抗是指Akt的磷酸化受阻导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感。
【分析】激素调节的特点:
①微量和高效:微量的激素可显著地影响机体的生理活动。
②通过体液运输:内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。
③作用于靶器官、靶细胞。
(1)某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合,促使K+通道打开,K+外流,使Ca2+通道构象改变,触发Ca2+通道关闭,导致Ca2+内流减少,Ca2+能促进胰岛素的分泌,故胰岛素分泌减少。
(2)据图1可知,葡萄糖进入组织细胞需要葡萄糖转运蛋白(GLUT-4)的协助,图1中体现的激素调节的特点有:通过体液进行运输;作用于靶细胞;作为信使传递信息。
(3)图2中左图表示加入人参皂苷后葡萄糖摄取相对值提高,且在一定范围内与浓度呈正相关;右图表示随着人参皂苷浓度增加,GLUT-4mRNA增多,说明GLUT-4表达量增大,故人参皂苷能降低血糖的原因是促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取;胰岛素抵抗是指Akt的磷酸化受阻导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感,若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗起作用,可检测Akt磷酸化水平或胰岛素受体的含量。
19.(2024高三下·广东模拟)大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中,过量氮沉降会加速土地酸化的进程,危害植物的正常生长,对生态系统碳循环等造成不良影响。为了在大气氮沉降背景下对草地生态系统进行科学管理,科研人员进行了相关研究。
(1)碳循环失衡会导致温室效应加剧,全球变暖,南极冰盖融化等,同时还会加速土壤中   对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应,此调节机制为   调节。
(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库,其微小变动会对碳平衡产生巨大的影响。
①据图1分析,该实验的目的是探究低植物多样性条件下,   。
②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植物地下生物量进行测定结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是   (请写出2点)。
(3)为进一步探究保护土壤有机碳库的措施,基于以上研究,提出一个科学问题   。
【答案】(1)微生物/分解者;正反馈
(2)氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响;适度放牧使植物地下生物量增加;草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加
(3)提高植物多样性对土壤有机碳含量有什么影响?不同氮添加量对土壤有机碳含量有什么影响?不同放牧强度对土壤有机碳含量有什么影响?
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)生态系统的碳循环是指碳元素不断在非生物环境和生物群落之间反复循环的过程,碳循环失衡会导致温室效应加剧,全球变暖,南极冰盖融化等,同时还会加速土壤中微生物对有机碳的分解,释放更多温室气体,进一步加剧温室效应,该调节机制为正反馈调节;
(2)①分析图1柱形图可知,该实验目的是探究氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响。
②由图2柱形图可知,在有氮添加的情况下,适度放牧可增加地下生物量,其原因可能是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入,地下生物量增加;草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加;
(3)为进一步探究保护土壤有机碳库的措施,基于以上研究,可以提出科学问题:提高植物多样性对土壤有机碳含量有什么影响?不同氮添加量对土壤有机碳含量有什么影响?不同放牧强度对土壤有机碳含量有什么影响?
【分析】碳循环:
(1)温室效应加剧导致全球变暖会加速土壤中微生物(分解者)对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应,符合正反馈调节。
(2)①据图1分析可知,自变量为氮添加和适度放牧,因变量为土壤有机碳含量,因此该实验目的是探究低植物多样性条件下,氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响;
②分析图2可知适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入,地下生物量增加;草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加;
(3)为进一步探究保护土壤有机碳库的措施,基于以上研究,可以提出的科学问题如:提高植物多样性对土壤有机碳含量有什么影响?不同氮添加量对土壤有机碳含量有什么影响?不同放牧强度对土壤有机碳含量有什么影响?
20.(2024高三下·广东模拟)茄子是自花传粉植物,其果皮颜色由两对独立遗传的等位基因(相关基因用A/a、B/b表示)控制,研究人员用纯种紫皮茄子与白皮茄子进行正反交,F1均为紫皮,F1自交,F2中紫皮:绿皮:白皮=12:3:1。据此回答问题。
(1)根据正反交的结果判断,控制茄子果皮颜色的基因位于   。
(2)基于实验结果,有同学们提出果皮色形成的两种模式,如图1所示。
①能合理解释F2结果的是   (填“模式一”或“模式二”),F2中紫皮个体的基因型应有   种。
②为验证该模式,若将F1与F2中白色个体杂交,子代的表现型及比例为   。
(3)进一步研究发现,光信号诱导花青素形成的信号通路如图2所示。据图可知,基因可通过   进而控制性状。当光照显著增强时,花青素含量却不会升得过高,请在图中虚线框内绘图说明其调节机制及对光照增强变化的响应   。(说明:增强用“+”表示,减弱用“-”表示)。
(4)综合上述研究可知茄子果皮颜色这一性状是   共同作用的结果。
【答案】(1)细胞核(DNA)/染色体上
(2)模式二;6;紫色:绿色:白色=2:1:1
(3)控制酶的合成来控制代谢过程;
(4)基因与环境
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)根据正反交的结果判断,纯种紫皮茄子和白皮茄子进行正反交,F1均为紫花,子代中的白皮性状消失了,判断紫皮是显性性状,且控制茄子皮的基因位于细胞核(DNA)/染色体上。
(2)①F2中紫皮:绿皮:白皮=12:3:1,基于实验结果,有同学们提出果皮色形成的两种模式,如图1所示;
模式一中紫色的基因型为A-B-,绿色为A-bb,白色为aa--,则F2中的分离比应该为紫色:绿色:白色=9:3:4,与题目数据不符;模式二中紫色的基因型为A-B-和A-bb,绿色为aaB-,白色为aabb,则F2中紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1,与题目数据相符。因此能够合理解释F2结果的是模式二;
紫色的基因型为A-B-和A-bb,F2中紫皮的基因型个体的基因型共有AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb6种。
②为验证该模式,若将F1(AaBb)与F2中白色个体(aabb)杂交,子代基因型AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,表现型及比例为紫色:绿色:白色=2:1:1。
(3)进一步研究发现,光信号诱导花青素形成的信号通路如图2所示。据图可知,基因可通过控制酶基因的合成间接控制生物性状,即通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物的性状;
当光照显著增强时,花青素含量却不会升得过高,故推测其中存在反馈抑制途径,SM2会抑制花青素合成酶基因的表达,且随光照的显著增强,该抑制过程会增强,如图所示:
(4)综合上述研究可知茄子果皮颜色这一性状是基因和环境(如光)共同作用的结果。
【分析】基因的自由组合定律的实质是: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,即非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
基因分离定律:在杂合子细胞中,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分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(1)纯种紫皮茄子和白皮茄子正反交,F1均为紫花,据此可以做出的判断是紫皮是显性性状,且控制茄子皮的基因位于细胞核中(的染色体上)。
(2) ①若为模式一,紫色的基因型为A-B-,绿色为A-bb,白色为aa--,则F2中的分离比应该为紫色:绿色:白色=9:3:4;若为模式二,紫色的基因型为A-B-和A-bb,绿色为aaB-,白色为aabb,则F2中紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1,故能合理解释F2结果的是模式二。F2中紫皮个体的基因型共有6种,分别为:AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb。
②若为该模式,则F1(AaBb)与F2中白色个体(aabb)杂交,子代的表现型及比例为紫色:绿色:白色=2:1:1。
(3)由图可知,基因通过控制花青素合成酶基因的合成间接控制生物性状,体现了基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物的性状。光信号可以诱导花青素形成,但当光照显著增强时,花青素含量却不会升得过高,故推测其中存在反馈抑制途径,SM2会抑制花青素合成酶基因的表达,且随光照的显著增强,该抑制过程会增强,如图所示:。
(4)根据上述研究可知,茄子果皮颜色是由基因和环境(如光)相互作用的结果。
21.(2024高三下·广东模拟)肝纤维化与肝细胞癌的发生密切相关。研究发现活化的人肝星状细胞会大量合成和分泌Ⅰ型胶原蛋白沉积在肝小叶的窦间隙,大量产生Ⅰ型胶原蛋白是肝星状细胞活化的标志之一。人Ⅰ型胶原蛋白由4条肽链组成,其中两条由COL1A1基因编码。为了建立能直观反映I型胶原蛋白表达量改变的细胞模型,本研究旨在通过基因工程技术构建人COL1A1和绿色荧光蛋白(EGFP)融合基因表达载体,并将其导入到LX-2细胞(永生化的人肝星状细胞)中,为抗纤维化药物研发建立可视化的报告系统。
(1)研究过程中,应将LX-2细胞置于含   的气体条件下培养。
(2)在构建基因表达载体过程中,所需要的工具酶有   (请写出2点);其中Kozak序列能增强EGFP基因的表达,已知EGFP基因的α链为转录的模板链,则应将图2中EGFP基因的   (“A”或“B”)端与Kozak序列连接。
(3)已知LX-2细胞可被细胞因子TGF-β1活化,激活COL1A1基因表达,成为肝纤维化研究常见的细胞模型。科学家为验证LX-2细胞能通过EGFP表达来反映表达COL1A1能力的改变,进而筛选抗纤维化药物。对实验进行了分组处理,对照组为无诱导处理的LX-2细胞,模型组为   ,实验组为   (实验材料:LX-2细胞、TGF-β1、已知具有潜在抗肝纤维化作用的药物青蒿琥酯)。实验结束后,检测各组LX-2细胞荧光强度和相关基因(COL1A1和EGFP)的表达水平,二者相互印证。若实验组的荧光强度均低于模型组的荧光强度,实验结果说明   。
【答案】(1)95%空气和5%CO2
(2)限制酶和DNA连接酶;B
(3)加TGF-β1处理的LX-2细胞;加入不同浓度青蒿琥酯与TGF-β1共同处理的LX-2细胞;LX-2细胞荧光强度的改变可以反映青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)LX-2细胞为动物细胞,动物细胞培养的过程中, 应将LX-2细胞置于含95%空气和5%CO2的气体条件下培养,其中O2能够供细胞呼吸利用。
(2)基因表达载体所需要的工具酶为限制性内切核酸酶(限制酶)和DNA连接酶,启动子在基因的上游,紧挨转录的起始位点,a链为转录的模板链,该链在启动子及Kozak序列后的方向应为3'→5',因此EGFP基因的B端与Kozak序列连接。
(3)实验目的是验证LX-2细胞能通过EGFP表达来反映表达COL1A1能力的改变,进而筛选抗纤维化药物,则结合实验材料,对照组为无诱导处理的LX-2细胞,模型组为加TGF-β1处理的LX-2细胞,实验组为加入不同浓度青蒿琥酯与TGF-β1共同处理的LX-2细胞。最后检测各组LX-2细胞荧光强度和相关基因(COL1A1和EGFP)的表达水平。若实验组的荧光强度均低于模型组的荧光强度,实验结果说明LX-2细胞荧光强度的改变可以反应青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用。
【分析】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;(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。
(1) LX-2细胞为动物细胞,动物细胞培养的气体条件为95%空气和5%CO2,其中O2是细胞代谢所必需的,O2的作用是供细胞呼吸利用。
(2)基因表达载体所需要的工具酶为限制性内切核酸酶(限制酶)和DNA连接酶,启动子在基因的上游,紧挨转录的起始位点, α链为转录的模板链,该链在启动子及Kozak序列后的方向应为3'→5',因此EGFP基因的B端与Kozak序列连接,基因表达载体应具备目的基因、启动子、复制原点、标记基因、终止子等结构。
(3)科学家为验证LX-2细胞能通过EGFP表达来反映表达COL1A1能力的改变,进而筛选抗纤维化药物。对照组为无诱导处理的LX-2细胞;根据题干信息可知,模型组为经TGF-β1处理的LX-2细胞,实验组为加入不同浓度青蒿琥酯与TGF-β1共同处理的LX-2细胞,一段时间后检测各组LX-2细胞荧光强度和相关基因(COL1A1和EGFP)的表达水平。由于LX-2细胞可被细胞因子TGF-β1活化,激活COL1A1基因表达。若LX-2细胞荧光强度的改变可以反映青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用,则实验组的荧光强度荧光均低于模型组。
1 / 12024年广东省华南师范大学附属中学高三综合测试(三)生物试题
1.(2024高三下·广东模拟)粤菜是中国八大菜系之一,口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配,烹饪中常使用酱油、腐乳、白酒和醋进行调味,下列相关叙述错误的是(  )
A.果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行
B.酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
C.白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件
D.延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶
2.(2024高三下·广东模拟)科研工作者通过胚胎工程繁殖杜泊羊,需要将早期胚胎移植到当地普通绵羊进行分娩,这样做的最终目的是为了提升杜泊羊的(  )
A.存活率 B.遗传特性 C.繁殖潜力 D.免疫耐受
3.(2024高三下·广东模拟)研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体,如图所示。该细胞器具有多层膜,膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时,PXo小体膜层数减少,最终被降解。
相关叙述不合理的是(  )
A.PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架
B.PXo小体的功能与粗面内质网非常相似
C.胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加
D.PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态
4.(2024高三下·广东模拟)酒精是生物学实验中常用的一种试剂。下列有关不同实验中酒精作用的分析,错误的是(  )
A.“检测生物组织中的脂肪”实验中酒精用来洗去浮色
B.“绿叶中色素的提取和分离”中无水乙醇用来提取绿叶中的色素
C.“低温诱导植物染色体数目的变化”中酒精直接用来固定细胞形态
D.“土壤中小动物类群丰富度的研究”中酒精用来杀死并保存小动物
5.(2024高三下·广东模拟)研究发现,FCCP能作用于线粒体内膜,使线粒体内膜上释放的能量不变,但不合成ATP;抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂,能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是(  )
A.NAD+是氧化型辅酶I,其还原的场所只有线粒体基质
B.加入FCCP,耗氧量增加,细胞产生的能量均以热能形式释放
C.加入抗霉素A,细胞只能进行无氧呼吸,无法产生NADH
D.加入FCCP后,细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加
6.(2024高三下·广东模拟)在遗传物质的探究过程中,科学家共同推动了科学的发展。下列叙述错误的是(  )
A.格里菲斯的重要贡献是提出了转化因子的概念
B.艾弗里的肺炎链球菌的转化实验使用了减法原理控制自变量
C.肺炎链球菌和噬菌体作为实验材料具有细胞结构简单的优点
D.DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础
7.(2024高三下·广东模拟)图示某海边潮间带分布着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖,海星以这四种动物为食。在一个16m2的实验样地中人为去除海星,几个月后藤壶在该样地占据优势,再过一段时间,贻贝成为最终占据优势的物种。下列说法正确的是(  )
A.藤壶等全部潮间带动物构成群落
B.潮间带生物群落仅具有垂直结构
C.去除海星后该群落优势种发生了变化
D.去除海星其他四种生物种群数量均上升
8.(2024高三下·广东模拟)为抚育早产羊羔,科学家研制了一个充满电解质溶液的“人造子宫”。羊羔在其中待至足月后,健康出生。下列叙述中正确的是(  )
A.血氧交换系统中的CO2可参与羊羔的体液调节
B.羊羔生长发育过程中细胞不断增殖,但不发生凋亡
C.人造子宫中的电解质溶液相当于羊羔的内环境
D.羊羔处于安静状态时,其交感神经的活动占据优势
9.(2024高三下·广东模拟)苹果树间杂草是蚜虫天敌的良好栖息地,适当引入蚜虫天敌可实现“以草养虫”“以虫治虫”;秋冬季节,苹果树间杂草倒伏腐烂后成为有机肥,又实现了“以草肥田”。这一生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益。据此判断,下列说法正确的是(  )
A.用标记重捕法来调查果树蚜虫的种群密度
B.引入蚜虫天敌“以虫治虫”属于化学防治
C.“以草肥田”实现了物质和能量的循环利用
D.该生态农业模式体现了生态工程的整体原理
10.(2024高三下·广东模拟)健康稳定的生态系统可为人类提供可持续的服务,且具有较好的自我调节能力,受到外界干扰时能够较快地恢复到平衡状态。下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述,错误的是(  )
A.生态平衡具有结构、功能和收支平衡三个特征
B.合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡
C.物种间信息传递有利于生态系统的平衡与稳定
D.生态系统的组分越少,其恢复力稳定性就越强
11.(2024高三下·广东模拟)六种赫德虾类奇虾在我国澄江古生物化石群中被发现,这表明大型肉食动物在寒武纪早期已经高度多样化。下列推测不合理的是(  )
A.寒武纪生物界已经形成了较为复杂的食物网
B.六种奇虾的形成过程突变和地理隔离不可或缺
C.澄江生物群多样性的形成是协同进化的结果
D.化石为研究“共同起源学说”提供了直接证据
12.(2024高三下·广东模拟)乙烯(分子式为C2H4)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素,研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础,发现了鳄梨果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析,不合理的是(  )
A.活性纤维素酶的运输需要耗能,其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性
B.乙烯可以促进鳄梨果实细胞核内相关基因的表达,使核糖体活动增强
C.正常生理环境下,乙烯是一种气体,其主要功能是促进果实的发育和成熟
D.乙烯会促进纤维素酶的合成,该酶可水解植物细胞壁,进而促进果实变软
13.(2024高三下·广东模拟)某精原细胞在分裂过程中会发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”(如图所示)。下列说法正确的是(  )
A.“等臂染色体”只形成于该精原细胞的减数分裂Ⅱ后期
B.“等臂染色体”在减数分裂过程中可以与正常染色体联会
C.可用秋水仙素抑制精原细胞着丝粒的分裂使染色体数目加倍
D.经图示过程产生的精细胞中染色体结构和数目与正常分裂产生的均不同
14.(2024高三下·广东模拟)传统研究认为,某些免疫细胞与病原体接触后获得的免疫才具有免疫记忆,呈现二次免疫“既快又强”的特点,而先天免疫不具有免疫记忆。最新的研究发现,吞噬细胞接受刺激后也能发生功能改变,使得先天免疫也能产生免疫记忆,这一现象被称为“训练免疫”,机制如下图。据图推断合理的是(  )
A.“训练免疫”不依赖T、B细胞,是属于机体“第二道防线”的免疫记忆
B.内源性抗原诱导的“训练免疫”可导致自身免疫病患者的症状得到缓解
C.图中吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异,可传递给子代
D.二次刺激后,吞噬细胞产生了更多的细胞因子与抗原发生特异性结合
15.(2024高三下·广东模拟)Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组淀粉酶催化淀粉水解的实验:
实验一:在最适温度和pH条件下探究一定范围内淀粉酶的浓度对酶促反应速率的影响;
实验二:各组均加入等量微量Cu2+,其他条件与实验一相同,测定酶促反应速率。
下列有关说法错误的是(  )
A.实验一和实验二的自变量和因变量都相同
B.实验一和实验二都应在淀粉足量的情况下进行
C.Cu2+是通过与淀粉竞争相同的结合位点使酶失活
D.若略微升高实验一的反应温度,酶促反应速率会与实验二接近
16.(2024高三下·广东模拟)雌性哺乳动物在胚胎发育早期,细胞中的两条X染色体会随机失活一条形成巴氏小体,其上的基因不表达,以此维持雌雄性X染色体上基因剂量的平衡。巴氏小体可通过有丝分裂遗传给子代细胞并保持失活状态。已知控制某种猫体毛颜色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色体上。不考虑突变和基因重组,下列有关叙述错误的是(  )
A.巴氏小体可经甲紫溶液染色后用显微镜观察
B.只考虑毛色的遗传,该种猫有5种基因型、2种表现型
C.橙色雌猫纯合子与黑色雄猫杂交,子代雌、雄猫的表型不同
D.猫的毛色遗传符合遗传定律,说明生殖细胞可能存在失活染色体的恢复机制
17.(2024高三下·广东模拟)为探究CO2浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响,科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。请回答下列问题:
(1)为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响,研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol mol-1(实验组)和370μmol mol-1(对照组)的气室中培养。在第1生长季(0~100天)和第2生长季(360~450天),测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化,分别如下图所示。
①叶绿体中光合色素吸收的光能,一部分将水分解为氧和   ,后者可与NADP+、电子结合,形成NADPH。
②根据图1和图2的实验结果,在第1生长季中,主要因为   ,所以实验组净光合速率高于对照组。
③叶绿素含量   (“是”或“不是”)限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素,判断依据是   。
(2)为提高温室番茄产量,科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响,实验结果如图3所示。
注:本实验红蓝复合光是红光与蓝光的比例为7:3
为提高温室番茄产量,某研究者据图3的实验结果,认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案,他的判断依据是   ;但也有研究者认为该实验方案不完善,原因是   。
18.(2024高三下·广东模拟)胰岛B细胞内K+浓度约为细胞外的28倍,而细胞外Ca2+浓度约为细胞内的15000倍。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞后能引起胰岛B细胞和组织细胞发生一系列生理反应,部分生理反应如图1所示。
(1)有研究发现:某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合,促使某种类型的K+通道打开,K+   ,进而触发Ca2+通道关闭,Ca2+内流受阻,导致胰岛素分泌量   。
(2)据图1可知,葡萄糖进入组织细胞需要   的协助,图1中体现的激素调节的特点有:   。
(3)另有研究发现:Akt是胰岛素作用于靶细胞相关受体后胞内信号传导的关键蛋白。Akt的磷酸化受阻导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感,表现为胰岛素抵抗,这是2型糖尿病的发病机制之一。为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响,研究人员用1μmol/L地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞,建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞,相关检测结果如图2。
①结合实验结果推测,人参皂苷降低血糖可能的原因是   。
②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测   。
19.(2024高三下·广东模拟)大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中,过量氮沉降会加速土地酸化的进程,危害植物的正常生长,对生态系统碳循环等造成不良影响。为了在大气氮沉降背景下对草地生态系统进行科学管理,科研人员进行了相关研究。
(1)碳循环失衡会导致温室效应加剧,全球变暖,南极冰盖融化等,同时还会加速土壤中   对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应,此调节机制为   调节。
(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库,其微小变动会对碳平衡产生巨大的影响。
①据图1分析,该实验的目的是探究低植物多样性条件下,   。
②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植物地下生物量进行测定结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是   (请写出2点)。
(3)为进一步探究保护土壤有机碳库的措施,基于以上研究,提出一个科学问题   。
20.(2024高三下·广东模拟)茄子是自花传粉植物,其果皮颜色由两对独立遗传的等位基因(相关基因用A/a、B/b表示)控制,研究人员用纯种紫皮茄子与白皮茄子进行正反交,F1均为紫皮,F1自交,F2中紫皮:绿皮:白皮=12:3:1。据此回答问题。
(1)根据正反交的结果判断,控制茄子果皮颜色的基因位于   。
(2)基于实验结果,有同学们提出果皮色形成的两种模式,如图1所示。
①能合理解释F2结果的是   (填“模式一”或“模式二”),F2中紫皮个体的基因型应有   种。
②为验证该模式,若将F1与F2中白色个体杂交,子代的表现型及比例为   。
(3)进一步研究发现,光信号诱导花青素形成的信号通路如图2所示。据图可知,基因可通过   进而控制性状。当光照显著增强时,花青素含量却不会升得过高,请在图中虚线框内绘图说明其调节机制及对光照增强变化的响应   。(说明:增强用“+”表示,减弱用“-”表示)。
(4)综合上述研究可知茄子果皮颜色这一性状是   共同作用的结果。
21.(2024高三下·广东模拟)肝纤维化与肝细胞癌的发生密切相关。研究发现活化的人肝星状细胞会大量合成和分泌Ⅰ型胶原蛋白沉积在肝小叶的窦间隙,大量产生Ⅰ型胶原蛋白是肝星状细胞活化的标志之一。人Ⅰ型胶原蛋白由4条肽链组成,其中两条由COL1A1基因编码。为了建立能直观反映I型胶原蛋白表达量改变的细胞模型,本研究旨在通过基因工程技术构建人COL1A1和绿色荧光蛋白(EGFP)融合基因表达载体,并将其导入到LX-2细胞(永生化的人肝星状细胞)中,为抗纤维化药物研发建立可视化的报告系统。
(1)研究过程中,应将LX-2细胞置于含   的气体条件下培养。
(2)在构建基因表达载体过程中,所需要的工具酶有   (请写出2点);其中Kozak序列能增强EGFP基因的表达,已知EGFP基因的α链为转录的模板链,则应将图2中EGFP基因的   (“A”或“B”)端与Kozak序列连接。
(3)已知LX-2细胞可被细胞因子TGF-β1活化,激活COL1A1基因表达,成为肝纤维化研究常见的细胞模型。科学家为验证LX-2细胞能通过EGFP表达来反映表达COL1A1能力的改变,进而筛选抗纤维化药物。对实验进行了分组处理,对照组为无诱导处理的LX-2细胞,模型组为   ,实验组为   (实验材料:LX-2细胞、TGF-β1、已知具有潜在抗肝纤维化作用的药物青蒿琥酯)。实验结束后,检测各组LX-2细胞荧光强度和相关基因(COL1A1和EGFP)的表达水平,二者相互印证。若实验组的荧光强度均低于模型组的荧光强度,实验结果说明   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的过程中,缺少糖源时,需要醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,因此果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行,A正确;
B、酱油和腐乳的发酵过程中,需要利用产生蛋白酶的霉菌,将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,B正确;
C、白酒酿造使用的菌种是真核生物酵母菌,虽然酵母菌属于厌氧菌,但酿造过程中需要先在有氧条件下让酵母菌大量繁殖;接着在无氧条件下让酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,C错误;
D、延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶:溶菌酶具有溶解细胞壁的能力,特别是对于细菌的细胞壁具有很强的作用,延长食品的保存期主要是防止微生物污染、杀死微生物或抑制其在食品中的生长繁殖,D正确。
故答案为:C。
【分析】
  酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌
生物学分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物
生活方式 异养兼性厌氧 异养需氧 异养需氧 异养厌氧
适宜温度 20℃左右 30℃~35℃ 15℃~18℃ 室温
主要生殖方式 适宜条件下
出芽生殖 二分裂生殖 孢子生殖 二分裂生殖
主要用途 酿酒、发面 酿醋 制作腐乳 制作酸奶、泡菜
2.【答案】C
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】利用胚胎工程繁殖杜泊羊,将早期胚胎移植到当地普通绵羊进行分娩,这样做的最终目的是为了提升杜泊羊的繁殖潜力。ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者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,使之继续发育为新个体的技术。
3.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、PXo小体的膜属于生物膜,生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,因此PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架,A正确;
B、粗面内质网与分泌蛋白的合成有关,能够合成蛋白质大分子并将其转运到其他部位或输出细胞,PXo小体的功能主要是维持胞内磷酸盐稳态,PXo小体的功能与粗面内质网并不相同,B错误;
C、当饮食中磷酸盐不足时,PXo小体膜层数减少,最终被降解,说明磷酸盐是形成PXo小体膜的原料,因此胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加,C正确;
D、当细胞中磷酸盐不足时,PXo小体被降解,释放出磷酸盐供细胞利用,表明PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态,D正确。
故答案为:B。
【分析】根据题意,PXo小体是一种新的细胞器,具有多层膜;食物中磷酸盐过多时,PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存,食物中的磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo小体被降解、释放出磷酸盐供细胞使用。
4.【答案】C
【知识点】低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、“检测生物组织中的脂肪”实验中,50%的酒精用来洗去浮色,便于实验观察脂肪被染色情况,A正确;
B、光合色素溶于有机溶剂,“绿叶中色素的提取和分离”实验中,无水乙醇用来提取绿叶中的色素,B正确;
C、“低温诱导植物染色体数目的变化”中酒精除了用于洗去卡诺氏液,还和盐酸一起作为解离液;用来固定细胞形态的是卡诺氏液而不是酒精,C错误;
D、“土壤中小动物类群丰富度的研究”中,70%酒精用来杀死并保存小动物,防止腐败,D正确。
故答案为:C。
【分析】低温诱导植物染色体数目的变化实验:
5.【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、NAD+是氧化型辅酶I,其还原的场所除了线粒体基质,还有细胞质基质,A错误;
B、 细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,少数储存在ATP中,FCCP作为解偶联剂使线粒体合成的ATP减少,则加入FCCP后,细胞呼吸产生的能量更多的以热能形式散失,但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP中,B错误;
C、加入抗霉素A能够完全阻止线粒体耗氧,细胞无法进行有氧呼吸的第三阶段,但能够在第一阶段中产生NADH,C错误;
D、加入FCCP后,细胞呼吸释放的能量,更多的以热能的形式散失,则细胞需要消耗更多的葡萄糖产生ATP,供生命活动,所以细胞正常生命活动所需的葡萄糖量增加,D正确。
故答案为:D。
【分析】 有氧呼吸是指细胞或微生物在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把有机物彻底氧化分解(通常以分解葡萄糖为主),产生二氧化碳和水,释放能量,合成大量ATP的过程。
过程:
无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼吸。
过程:
不同生物无氧呼吸的产物:
特点:有机物没有彻底氧化分解,能量没有完全释放。
意义:①为生物体的生命活动提供能量;②为生物体内其他化合物的合成提供原料。
6.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、格里菲斯通过肺炎链球菌的转化实验确定了S型细菌中存在的转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,A正确;
B、艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等是为了去除相应物质,运用了减法原理控制自变量,B正确;
C、噬菌体属于病毒,没有细胞结构,C错误;
D、DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础,D正确。
故答案为:C。
【分析】

7.【答案】C
【知识点】群落的结构;种间关系
【解析】【解答】A、群落的概念是在一个群落生境内相互之间具有直接或间接关系的所有生物的总和,藤壶等全部潮间带动物不能构成群落,还需要有微生物和植物,A错误;
B、潮间带生物群落有垂直结构和水平结构,B错误;
C、去除海星,几个月后藤壶在该样地占据优势,再过一段时间,贻贝成为最终占据优势的物种,故去除海星后该群落优势种发生了变化,C正确;
D、去除海星其他四种生物种群数量不一定上升,因为其他四种生物之间的种间关系为种间竞争,D错误。
故答案为:C。
【分析】 群落:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
8.【答案】A
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、 羊羔体液中的CO2既是代谢废物,能充当信号分子参与体液调节,调节呼吸频率,A正确;
B、羊羔生长发育过程中细胞不断增殖,也会发生凋亡,B错误;
C、 电解质溶液提供的液体环境相当于母羊的子宫,相当于羊羔的外环境,子宫不属于内环境,C错误;
D、羊羔处于安静状态时,其副交感神经的活动占据优势,D错误。
故答案为:A。
【分析】 内环境:由血浆、组织液、淋巴构成的细胞生活的直接环境。
注意:体液包括细胞外液和细胞内液,三种细胞外液(血浆、组织液、淋巴)构成内环境。为区别个体生活的外界环境,把由细胞外液构成的液体环境称为内环境。
9.【答案】D
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物,应用样方法调查果树上蚜虫的种群密度,A错误;
B、 生物防治就是利用一种生物对付另外一种生物的方法,最大优点是不污染环境,引入蚜虫天敌“以虫治虫”属于化学防治,B错误;
C、“以草肥田”实现了物质的循环利用,能量不能循环利用,C错误;
D、该生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益,生态工程的整体原理,D正确。
故答案为:D。
【分析】 生态工程所遵循的基本原理:
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及影响系统的稳定和发展 无废弃物农业
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高,可提高系统的抵抗力稳定性 “三北”防护林建设中的单纯林问题,珊瑚礁生态系统的生物多样性问题
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题
整体性原理 社会、经济、自然复合系统 统一协调各种关系,保障系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统、社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能
原理:分布式优于集中式和环式 改变和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性
原理:整体大于部分
保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
10.【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡三个特征,A正确;
B、合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡,生态平衡指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,B正确;
C、物种间信息传递能调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定,有利于生态系统的平衡与稳定,C正确;
D、生态系统的组分越多,营养结构越复杂,其抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,D错误。
故答案为:D。
【分析】 生态系统中信息的种类:①物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。②化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。③行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
信息传递在生态系统中的作用:①生命活动的正常进行,离不开信息的作用;②生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;③信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
11.【答案】B
【知识点】物种的概念与形成;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、赫德虾类奇虾的高度多样化说明了生物的多样性,可推出寒武纪生物界有较复杂的食物网,A正确;
B、物种形成的基本过程是突变和基因重组、自然选择、隔离,只有达到生殖隔离才标志着新物种形成,但地理隔离不是必须条件,B错误;
C、生物与无机环境之间、不同物种之间相互影响,协同进化,导致生物多样性的形成,因此澄江生物群多样性的形成是协同进化的结果,C正确;
D、化石为研究“共同起源学说”提供了最直接、最有力的证据,D正确。
故答案为:B。
【分析】物种的概念与形成: 物种:指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
物种形成过程:
(1)经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的方式。
(2)一般情况下,地理隔离是生殖隔离的先决条件,生殖隔离一旦形成,原来属于一个物种的两个种群,就成了两个物种。
(3)生物进化是一个量变到质变的过程,是一个长期的历史过程 。
(4)一个物种的形成必须要经过生殖隔离,但不一定经过地理隔离,如多倍体的产生。
12.【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、活性纤维素酶的运输和分泌都需要借助小泡来完成,运输的过程需要消耗能量,分泌的过程体现了生物膜具有流动性,A正确;
B、乙烯可以促进鳄梨果实细胞核内相关基因的表达,即可以促进基因转录和翻译的过程,使核糖体活动加强,B正确;
C、正常生理环境下,乙烯是一种气体,植物体产生的乙烯属于植物激素,其主要功能无法促进果实的发育,只能促进果实成熟,C错误;
D、乙烯会促进某活性纤维素酶的合成,该酶可水解植物细胞壁,进而促进果实变软、成熟,D正确。
故答案为:C。
【分析】植物激素的种类和作用:
植物激素 合成部位 存在较多的部位 主要作用
生长素 幼嫩的芽、叶和发育中的种子 集中再生长旺盛的部位 促进生长、促进扦插枝条生根、促进果实发育、防止落花落果
赤霉素 未成熟的种子、幼根和幼芽 普遍存在于植物体内 促进细胞伸长,促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 细胞分裂的部位 促进细胞分裂,诱导分化
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片 将要脱落的器官和组织中 抑制细胞分裂和种子萌发,促进叶、果实衰老和脱落
乙烯 各部位均可产生,成熟果实更多 成熟的果实中较多 促进果实成熟
13.【答案】B
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】A、异常情况下,着丝粒横裂,分离后的染色体长臂或短臂形成两条形态各异的等臂染色体,着丝粒分裂发生于有丝分裂后期、减数分裂I后期,因此“等臂染色体”形成于该卵原细胞有丝分裂后期或减数分裂II后期,A错误;
B、“等臂染色体”与正常染色体上存在同源区段,在减数分裂过程中可以通过同源区段,与正常染色体进行联会,B正确;
C、秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成, 不会抑制精原细胞着丝粒的分裂,使用秋水仙素后精原细胞着丝粒仍能够正常分裂,使染色体数目加倍,C错误;
D、根据图示过程,着丝粒发生异常横裂后,染色体结构异常,但染色体数目不变,故该细胞经分裂产生的子细胞中,染色体结构和精原细胞正常分裂产生的不同,染色体数目和精原细胞正常分裂产生的可能相同,D错误。
故答案为:B。
【分析】精子的形成:
14.【答案】A
【知识点】表观遗传;非特异性免疫
【解析】【解答】A、“训练免疫”是在吞噬细胞受刺激后功能发生改变后使先天性免疫产生免疫记忆,因此不依赖T、B细胞属于非特异性记忆,A正确;
B、抗原诱导“训练免疫"后,使得初次即产生免疫记忆,自身抗原被异常识别,因此可能导致自身免疫病加剧,B错误;
C、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,因此吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异,吞噬细胞只有在接受刺激才会改变功能,发生变异,可遗传变异不一定能传递给后代,有性生殖的生物配子的遗传物质在减数分裂过程中发生变异有可能传给后代,而其他体细胞则不能,如体细胞发生的可遗传变异就不能通过有性生殖传递给后代,C错误;
D、因为具有免疫记忆,二次刺激后吞噬细胞会产生更多的细胞因子,这些因子能刺激B细胞的增殖分化,产生抗体,抗体会与抗原发生特异性结合,细胞因子不与抗原发生特异性结合,D错误。
故答案为:A。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变,且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。
人体免疫系统的三道防线:①第一道:皮肤、黏膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物(泪液、唾液)的杀灭作用。②第二道:吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用。③第三道:免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质共同组成的免疫系统。
15.【答案】C
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、实验二各组都有的等量微量Cu2+属于无关变量,因此实验一和实验二的因变量是酶促反应速率,自变量都是淀粉的含量,A正确;
B、为保证酶促反应正常进行,实验一和实验二中的淀粉量都应保持过量的状态,B正确;
C、Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合,从而使酶失活,Cu2+与淀粉不一定使用相同的结合位点,因此酶空间结构变化而失活的原因也可能是与其它位点结合,C错误;
D、实验一是在最适温度下进行的,升高实验一的反应温度会导致酶的活性降低,酶促反应速率会与实验二接近,D正确。
故答案为:C。
【分析】影响酶促反应的因素
①底物浓度: 在一定浓度范围内,反应速率随浓度的升高而加快,但达到一定浓度,反应速率不再变化.
②酶浓度: 反应速率随酶浓度的升高而加快。
③pH值:过酸、过碱使酶失活
④温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
注意:温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应,底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应。
16.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、巴氏小体是X染色体失活形成的,染色体主要由DNA和蛋白质组成,可经甲紫染液染色后用显微镜观察,A正确;
B、雌性哺乳动物的体内有2条X染色体,有3种基因型,早期胚胎时期会发生X染色体随机失活,有3中表现型(橙色、黑色、黑橙相间);雄性哺乳动物的体内有1条X染色体,不会发生X染色体随机失活,有2种基因型、2种表现型(橙色和黑色);综上所述,该种猫有5种基因型、3种表现型,B错误;
C、橙色雌猫纯合子XAXA与黑色雄猫(基因型为XaY)杂交,子代雌猫基因型为XAXa,表现型为橙色、黑色和黑橙相间;子代雄猫基因型为XAY,表现型为橙色;综上所述,子代雌、雄猫的表型不同,C正确;
D、猫的毛色遗传符合遗传定律,XAXa可以产生比例相等的两种配子,说明生殖细胞可能存在失活染色体的恢复机制,D正确。
故答案为:B。
【分析】基因的自由组合定律的实质是: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,即非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
基因分离定律:在杂合子细胞中,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分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
17.【答案】(1)H+;实验组的CO2浓度高于对照组;不是;第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第1生长季节,但实验组净光合速率低,对照组的净光合速率差异不明显
(2)据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高;该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)①在光合作用的光反应阶段,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气;
② 在第1生长季中,与对照组相比,实验组的CO2浓度上升,使暗反应强度增加,净光合速率升高。因此实验组净光合速率高于对照组;③第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第1生长季节,但实验组净光合速率低,对照组的净光合速率差异不明显,因此叶绿素含量不是限制第2生长季节银杏叶片净光合速率;
(2)为提高温室番茄产量,某研究者据图3的实验结果,认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案,他的判断依据是据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高;但也有研究者认为该实验方案不完善,原因是该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响。
据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高,可以判断每日补照4h红蓝复合光条件下,净光合速率最高,番茄积累的有机物最多,属于最佳补光方案;但该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响,因此实验方案并不完善。
【分析】光合作用:
(1)①叶绿体中光合色素吸收的光能,一部分将水分解为氧和H+,后者可与NADP+、电子结合,形成NADPH;
②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响,实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短,实验结果显示在第1生长季的前20天,银杏叶片净光合速率增加,叶绿素含量增加,则据此推测,此时导致银杏叶片净光合速率增加的原因是随着生长时间的延长,银杏叶片总叶绿素含量持续升高,进而引起总光合速率上升,同时CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加,所以实验组净光合速率高于对照组。
③结合图示可知,第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一季节,但实验组净光合速率反而下降,对照组的净光合速率差异不明显,因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素;
(2)为提高温室番茄产量,某研究者据图3的实验结果,认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案,他的判断依据是据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高;但也有研究者认为该实验方案不完善,原因是该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响。
18.【答案】(1)外流;减少/降低
(2)葡萄糖转运蛋白(GLUT-4);通过体液进行运输;作用于靶细胞;作为信使传递信息
(3)人参皂苷能够促进脂肪细胞中GLUT-4基因的表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白(GLUT-4)的数量,增加脂肪细胞对葡萄糖的摄取;Akt磷酸化水平和胰岛素含量
【知识点】激素调节的特点;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)有研究发现:某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合,促使某种类型的K+通道打开,K+外流,进而触发Ca2+通道关闭,能够促进胰岛素的Ca2+内流受阻,导致胰岛素分泌量减少/降低;
(2)葡萄糖进入组织细胞需要葡萄糖转运蛋白(GLUT-4)的协助,图1中体现的激素调节的特点有:通过体液进行运输;作用于靶细胞;作为信使传递信息。
(3)①结合实验结果推测,人参皂苷能降低血糖可能的原因是促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取,依据是图2中左图表示加入人参皂苷后葡萄糖摄取相对值提高,且在一定范围内与浓度呈正相关;右图表示随着人参皂苷浓度增加,GLUT-4mRNA增多,说明GLUT-4表达量增大;
②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测Akt磷酸化水平和胰岛素含量,依据是胰岛素抵抗是指Akt的磷酸化受阻导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感。
【分析】激素调节的特点:
①微量和高效:微量的激素可显著地影响机体的生理活动。
②通过体液运输:内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。
③作用于靶器官、靶细胞。
(1)某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合,促使K+通道打开,K+外流,使Ca2+通道构象改变,触发Ca2+通道关闭,导致Ca2+内流减少,Ca2+能促进胰岛素的分泌,故胰岛素分泌减少。
(2)据图1可知,葡萄糖进入组织细胞需要葡萄糖转运蛋白(GLUT-4)的协助,图1中体现的激素调节的特点有:通过体液进行运输;作用于靶细胞;作为信使传递信息。
(3)图2中左图表示加入人参皂苷后葡萄糖摄取相对值提高,且在一定范围内与浓度呈正相关;右图表示随着人参皂苷浓度增加,GLUT-4mRNA增多,说明GLUT-4表达量增大,故人参皂苷能降低血糖的原因是促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取;胰岛素抵抗是指Akt的磷酸化受阻导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感,若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗起作用,可检测Akt磷酸化水平或胰岛素受体的含量。
19.【答案】(1)微生物/分解者;正反馈
(2)氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响;适度放牧使植物地下生物量增加;草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加
(3)提高植物多样性对土壤有机碳含量有什么影响?不同氮添加量对土壤有机碳含量有什么影响?不同放牧强度对土壤有机碳含量有什么影响?
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)生态系统的碳循环是指碳元素不断在非生物环境和生物群落之间反复循环的过程,碳循环失衡会导致温室效应加剧,全球变暖,南极冰盖融化等,同时还会加速土壤中微生物对有机碳的分解,释放更多温室气体,进一步加剧温室效应,该调节机制为正反馈调节;
(2)①分析图1柱形图可知,该实验目的是探究氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响。
②由图2柱形图可知,在有氮添加的情况下,适度放牧可增加地下生物量,其原因可能是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入,地下生物量增加;草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加;
(3)为进一步探究保护土壤有机碳库的措施,基于以上研究,可以提出科学问题:提高植物多样性对土壤有机碳含量有什么影响?不同氮添加量对土壤有机碳含量有什么影响?不同放牧强度对土壤有机碳含量有什么影响?
【分析】碳循环:
(1)温室效应加剧导致全球变暖会加速土壤中微生物(分解者)对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应,符合正反馈调节。
(2)①据图1分析可知,自变量为氮添加和适度放牧,因变量为土壤有机碳含量,因此该实验目的是探究低植物多样性条件下,氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响;
②分析图2可知适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入,地下生物量增加;草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加;
(3)为进一步探究保护土壤有机碳库的措施,基于以上研究,可以提出的科学问题如:提高植物多样性对土壤有机碳含量有什么影响?不同氮添加量对土壤有机碳含量有什么影响?不同放牧强度对土壤有机碳含量有什么影响?
20.【答案】(1)细胞核(DNA)/染色体上
(2)模式二;6;紫色:绿色:白色=2:1:1
(3)控制酶的合成来控制代谢过程;
(4)基因与环境
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)根据正反交的结果判断,纯种紫皮茄子和白皮茄子进行正反交,F1均为紫花,子代中的白皮性状消失了,判断紫皮是显性性状,且控制茄子皮的基因位于细胞核(DNA)/染色体上。
(2)①F2中紫皮:绿皮:白皮=12:3:1,基于实验结果,有同学们提出果皮色形成的两种模式,如图1所示;
模式一中紫色的基因型为A-B-,绿色为A-bb,白色为aa--,则F2中的分离比应该为紫色:绿色:白色=9:3:4,与题目数据不符;模式二中紫色的基因型为A-B-和A-bb,绿色为aaB-,白色为aabb,则F2中紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1,与题目数据相符。因此能够合理解释F2结果的是模式二;
紫色的基因型为A-B-和A-bb,F2中紫皮的基因型个体的基因型共有AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb6种。
②为验证该模式,若将F1(AaBb)与F2中白色个体(aabb)杂交,子代基因型AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,表现型及比例为紫色:绿色:白色=2:1:1。
(3)进一步研究发现,光信号诱导花青素形成的信号通路如图2所示。据图可知,基因可通过控制酶基因的合成间接控制生物性状,即通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物的性状;
当光照显著增强时,花青素含量却不会升得过高,故推测其中存在反馈抑制途径,SM2会抑制花青素合成酶基因的表达,且随光照的显著增强,该抑制过程会增强,如图所示:
(4)综合上述研究可知茄子果皮颜色这一性状是基因和环境(如光)共同作用的结果。
【分析】基因的自由组合定律的实质是: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,即非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
基因分离定律:在杂合子细胞中,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分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(1)纯种紫皮茄子和白皮茄子正反交,F1均为紫花,据此可以做出的判断是紫皮是显性性状,且控制茄子皮的基因位于细胞核中(的染色体上)。
(2) ①若为模式一,紫色的基因型为A-B-,绿色为A-bb,白色为aa--,则F2中的分离比应该为紫色:绿色:白色=9:3:4;若为模式二,紫色的基因型为A-B-和A-bb,绿色为aaB-,白色为aabb,则F2中紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1,故能合理解释F2结果的是模式二。F2中紫皮个体的基因型共有6种,分别为:AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb。
②若为该模式,则F1(AaBb)与F2中白色个体(aabb)杂交,子代的表现型及比例为紫色:绿色:白色=2:1:1。
(3)由图可知,基因通过控制花青素合成酶基因的合成间接控制生物性状,体现了基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物的性状。光信号可以诱导花青素形成,但当光照显著增强时,花青素含量却不会升得过高,故推测其中存在反馈抑制途径,SM2会抑制花青素合成酶基因的表达,且随光照的显著增强,该抑制过程会增强,如图所示:。
(4)根据上述研究可知,茄子果皮颜色是由基因和环境(如光)相互作用的结果。
21.【答案】(1)95%空气和5%CO2
(2)限制酶和DNA连接酶;B
(3)加TGF-β1处理的LX-2细胞;加入不同浓度青蒿琥酯与TGF-β1共同处理的LX-2细胞;LX-2细胞荧光强度的改变可以反映青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)LX-2细胞为动物细胞,动物细胞培养的过程中, 应将LX-2细胞置于含95%空气和5%CO2的气体条件下培养,其中O2能够供细胞呼吸利用。
(2)基因表达载体所需要的工具酶为限制性内切核酸酶(限制酶)和DNA连接酶,启动子在基因的上游,紧挨转录的起始位点,a链为转录的模板链,该链在启动子及Kozak序列后的方向应为3'→5',因此EGFP基因的B端与Kozak序列连接。
(3)实验目的是验证LX-2细胞能通过EGFP表达来反映表达COL1A1能力的改变,进而筛选抗纤维化药物,则结合实验材料,对照组为无诱导处理的LX-2细胞,模型组为加TGF-β1处理的LX-2细胞,实验组为加入不同浓度青蒿琥酯与TGF-β1共同处理的LX-2细胞。最后检测各组LX-2细胞荧光强度和相关基因(COL1A1和EGFP)的表达水平。若实验组的荧光强度均低于模型组的荧光强度,实验结果说明LX-2细胞荧光强度的改变可以反应青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用。
【分析】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;(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。
(1) LX-2细胞为动物细胞,动物细胞培养的气体条件为95%空气和5%CO2,其中O2是细胞代谢所必需的,O2的作用是供细胞呼吸利用。
(2)基因表达载体所需要的工具酶为限制性内切核酸酶(限制酶)和DNA连接酶,启动子在基因的上游,紧挨转录的起始位点, α链为转录的模板链,该链在启动子及Kozak序列后的方向应为3'→5',因此EGFP基因的B端与Kozak序列连接,基因表达载体应具备目的基因、启动子、复制原点、标记基因、终止子等结构。
(3)科学家为验证LX-2细胞能通过EGFP表达来反映表达COL1A1能力的改变,进而筛选抗纤维化药物。对照组为无诱导处理的LX-2细胞;根据题干信息可知,模型组为经TGF-β1处理的LX-2细胞,实验组为加入不同浓度青蒿琥酯与TGF-β1共同处理的LX-2细胞,一段时间后检测各组LX-2细胞荧光强度和相关基因(COL1A1和EGFP)的表达水平。由于LX-2细胞可被细胞因子TGF-β1活化,激活COL1A1基因表达。若LX-2细胞荧光强度的改变可以反映青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用,则实验组的荧光强度荧光均低于模型组。
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