【精品解析】广东省江门市2024-2025学年高二上学期1月期末生物试题

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名称 【精品解析】广东省江门市2024-2025学年高二上学期1月期末生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2025-09-02 11:47:22

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广东省江门市2024-2025学年高二上学期1月期末生物试题
一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2025高二上·江门期末)通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是(  )
A.渗透压 B.Na+浓度 C.K+浓度 D.O2浓度
【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、渗透压是人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的物理量,人体组织细胞的细胞内液与组织液的渗透压基本相等,A符合题意;
B、Na+主要存在于细胞外液中,所以人体组织细胞的细胞内液中Na+浓度明显低于组织液,B不符合题意;
C、K+主要存在于细胞内液中,因此人体组织细胞的细胞内液中K+浓度明显高于组织液,C不符合题意;
D、O2从组织液自由扩散进入组织细胞内,所以组织液中O2浓度高于组织细胞的细胞内液,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压。人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;正常人的血浆接近中性,pH为7.35-7.45,血浆的pH能够保持稳定与它含有的缓冲物质有关;血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
2.(2025高二上·江门期末)足球比赛中,球员积极奔跑、拼抢、射门,剧烈的运动致使他们呼吸急促、面部变红、大量出汗。球员即便高度专注、紧盯足球,也会不自主的眨眼。下列叙述错误的是(  )
A.眨眼反射受自主神经支配,中枢位于下丘脑
B.面部皮肤血管舒张,血流量增大致使面部变红
C.大量出汗导致失水过多,释放抗利尿激素增多
D.长时间、大范围奔跑需要消耗肝糖原用于供能
【答案】A
【知识点】神经系统的基本结构;体温平衡调节;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、眨眼反射是一种简单的非条件反射,其神经中枢位于脑干,而不是下丘脑。自主神经主要支配内脏、心血管和腺体等的活动,眨眼反射并不受自主神经支配,A符合题意;
B、剧烈运动时,机体产热增加,为了增加散热以维持体温恒定,通过神经调节使面部皮肤血管舒张,这样血流量增大,从而致使面部变红,B不符合题意;
C、大量出汗会导致失水过多,使得细胞外液渗透压升高。此时,下丘脑的渗透压感受器受到刺激,垂体释放抗利尿激素增多,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使尿量减少,C不符合题意;
D、长时间、大范围奔跑会消耗大量能量,导致血糖水平下降。血糖下降会引起胰高血糖素含量上升,在胰高血糖素的调节下,肝糖原分解成葡萄糖进入血液中,为机体供能,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)脑神经与脊神经中有一部分支配内脏、血管与腺体的活动,不受意识支配,属于自主神经系统。自主神经系统包括交感神经与副交感神经,它们通常对同一器官的作用是相反的。
(2)人的体表和体内分布着温度感受器。温度感受器能将内、外环境温度的变化转换成动作电位,即接受刺激产生兴奋。兴奋沿传入神经到达下丘脑体温调节中枢,由体温调节中枢整合信息,再由传出神经支配骨骼肌、皮肤毛细血管、汗腺及内分泌腺等器官做出适当的反应,从而调整机体产热和散热,以维持体温相对稳定。
(3)人体每天都要从饮食中获得水和各种无机盐,同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐。人体内水的来源是饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水;水的排出有四条途径,其中肾排尿是人体排出水的最主要途径。机体能够通过调节排尿量,使水的排出量与摄入量相适应,以保持机体的水平衡。
(4)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
3.(2025高二上·江门期末)如图中的箭头表示人体胃肠激素的不同运输途径,下列叙述正确的是(  )
A.胃肠激素都通过体液运输,不都在内环境中发挥作用
B.内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞
C.图中组织液含有激素、神经递质、血红蛋白等物质
D.不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同运输途径
【答案】A
【知识点】内环境的组成;激素调节的特点
【解析】【解答】A、胃肠激素都通过体液运输。从图中可以看到,有的胃肠激素如可在消化道发挥作用,而消化道不属于内环境,所以不都在内环境中发挥作用,A符合题意;
B、存在内分泌腺细胞分泌的激素作用于自身的情况,即内分泌腺细胞可能是自身激素作用的靶细胞,B不符合题意;
C、组织液含有激素、神经递质等物质。血红蛋白是红细胞内的蛋白质,不属于组织液的成分,C不符合题意;
D、不同胃肠激素的作用特异性主要取决于靶细胞上的特异性受体,而不是不同运输途径,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】激素调节具有特定的特点,在本题中涉及到胃肠激素的运输和作用方式。激素一般通过体液运输,作用于靶细胞或靶器官。内环境是细胞外液,包括血浆、组织液和淋巴等。
4.(2025高二上·江门期末)幼儿接种脊髓灰质炎疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列细胞中,不参与此过程的是(  )
A.B淋巴细胞 B.细胞毒性T细胞
C.树突状细胞 D.辅助性T细胞
【答案】B
【知识点】体液免疫
【解析】【解答】A、B淋巴细胞在体液免疫中发挥关键作用。疫苗作为抗原,会刺激B淋巴细胞,使其增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,浆细胞产生抗体,A不符合题意;
B、细胞毒性T细胞主要参与细胞免疫过程,当病原体进入细胞内部时发挥作用。而接种疫苗后引发的是体液免疫,细胞毒性T细胞不参与,B符合题意;
C、树突状细胞属于抗原呈递细胞,它可以摄取、加工处理疫苗抗原,并将抗原信息呈递给辅助性T细胞,启动免疫反应,C不符合题意;
D、辅助性T细胞在体液免疫中,其表面的特定分子发生变化并与B淋巴细胞结合,同时分泌细胞因子,辅助B淋巴细胞的活化、增殖和分化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】体液免疫是机体对抗病原体的一种重要免疫方式,主要通过B淋巴细胞产生抗体来发挥作用。
5.(2025高二上·江门期末)环孢素A能抑制T细胞的增殖、活化,是一种临床用药。环孢素A可用于(  )
A.预防和治疗艾滋病 B.清除宿主细胞内的病原体
C.延长癌症患者生存期 D.降低机体对移植器官的排斥
【答案】D
【知识点】免疫功能异常;器官移植;免疫学的应用
【解析】【解答】A、艾滋病是由HIV感染引起的免疫缺陷病,人体免疫功能低下。而环孢素A抑制辅助性T细胞的增殖、活化,会进一步降低机体免疫能力,所以不能用于预防和治疗艾滋病,A不符合题意;
B、清除宿主细胞内的病原体需要机体强大的免疫功能,环孢素A降低机体免疫能力,这不利于对宿主细胞内病原体的清除,B不符合题意;
C、癌症主要是细胞癌变导致的,环孢素A主要作用于T细胞的增殖、活化来调节免疫,对癌症细胞的作用不明显,不能延长癌症患者生存期,C不符合题意;
D、器官移植时,机体的免疫系统会将移植的器官当作抗原进行攻击,即免疫排斥,而免疫排斥主要由T细胞引起。环孢素A能抑制辅助性T细胞的增殖、活化,降低机体免疫能力,从而可用于降低机体对移植器官的排斥,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因。
6.(2025高二上·江门期末)某人患上桥本氏甲状腺炎(一种自身免疫病),此炎症已导致该患者甲状腺功能减退(简称“甲减”)。下列叙述错误的是(  )
A.该患者体内存在甲状腺抗体 B.该患者的免疫自稳功能异常
C.该患者的血清TSH含量偏高 D.该患者怕热多汗、精神亢奋
【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、因为桥本氏甲减属于自身免疫病,患者的免疫系统会攻击自身的甲状腺细胞,所以体内存在甲状腺抗体,A不符合题意;
B、自身免疫病是免疫自稳功能异常的表现,桥本氏甲减属于自身免疫病,所以其免疫自稳功能异常,B不符合题意;
C、该患者甲状腺功能减退,甲状腺激素含量下降,对下丘脑和垂体的负反馈抑制作用减弱,下丘脑分泌的TRH增多,垂体分泌的TSH也会增多,所以该患者的血清TSH含量偏高,C不符合题意;
D、甲状腺激素能促进新陈代谢,提高神经系统的兴奋性。桥本氏甲减患者甲状腺激素分泌不足,代谢缓慢,会出现反应迟钝、容易疲劳等症状,而怕热多汗、精神亢奋是甲状腺激素分泌过多(甲亢)的表现,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】甲状腺激素的分泌受下丘脑 - 垂体 - 甲状腺轴的调节。下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH 作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素。当甲状腺激素含量过多时,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动。自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。桥本氏甲状腺炎是一种自身免疫病,会导致甲状腺功能减退(甲减)。
7.(2025高二上·江门期末)研人员将一定量的某种动物的提取液(简称M)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成甲、乙两组,甲组注射少量的M,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;乙组注射生理盐水,小鼠未见异常。对实验小鼠在第二次注射M后的表现,下列解释合理的是(  )
A.M中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B.M中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C.M中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D.M中含有呼吸抑制剂,可快速抑制小鼠呼吸
【答案】C
【知识点】免疫功能异常
【解析】【解答】A、胰岛素具有降低血糖的作用,若M中含胰岛素,第一次注射时小鼠就应出现低血糖相关症状,而题干中第一次注射未见异常,A不符合题意;
B、乙酰胆碱是兴奋性神经递质,正常情况下注射会使小鼠骨骼肌活动增强,而非减弱,且第一次注射无异常也不符合该情况,B不符合题意;
C、机体初次接触过敏原时进行体液免疫维持内环境稳态,无明显异常。再次接触相同过敏原会发生过敏反应,出现如呼吸困难等症状,与题干现象相符,C符合题意;
D、若M中有呼吸抑制剂,第一次注射就会出现呼吸困难等症状,并非仅第二次注射出现,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(2)在神经冲动传递的过程中,由于递质和受体的不同,在突触后膜上产生的效应也不同。根据突触后膜膜电位发生的变化,可将突触后电位分为兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位2种。
8.(2025高二上·江门期末)练习太极拳时,身体在意念的引领下自然、协调地完成动作,如练习“白鹤亮翅”招式伸肘时,伸肌收缩而屈肌则舒张。如图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。下列叙述错误的是(  )
A.伸肘时,兴奋传导到A点,A点膜内外电位表现为内正外负
B.伸肘时,抑制性中间神经元受到抑制,不兴奋,使屈肌舒张
C.完成太极拳“白鹤亮翅”招式需要小脑维持身体平衡
D.完成该招式需要大脑皮层高级中枢控制脊髓低级中枢
【答案】B
【知识点】反射弧各部分组成及功能;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;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、当兴奋传导到A点时,A点会产生动作电位。在静息状态下,神经细胞膜电位为内负外正,而兴奋时,钠离子通道开放,钠离子大量内流,使得膜电位变为内正外负,所以A点膜内外电位表现为内正外负,A不符合题意;
B、在伸肘动作中,肌梭感受器兴奋,不仅会引发伸肌收缩,还会刺激抑制性中间神经元兴奋,抑制性中间神经元兴奋后会释放抑制性神经递质,从而使屈肌运动神经元抑制,导致屈肌舒张,而不是抑制性中间神经元受到抑制不兴奋,B符合题意;
C、小脑在人体中起到维持身体平衡的重要作用,像完成太极拳“白鹤亮翅”这样较为复杂的动作,需要小脑来维持身体平衡,C不符合题意;
D、“白鹤亮翅”招式属于后天学习获得的动作,这类复杂动作的完成需要大脑皮层高级中枢的参与,并且大脑皮层高级中枢会对脊髓低级中枢进行控制,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成的。
9.(2025高二上·江门期末)神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过①②③④等信息分子相互作用,构成一个复杂的调节网络,如图所示。研究发现,神经退行性疾病与肿瘤坏死因子的增加有关。下列叙述错误的是(  )
A.肿瘤坏死因子增多影响神经系统的功能
B.①的信息分子对神经系统的发育无影响
C.①②③④等都需要与受体结合发挥作用
D.神经-体液-免疫调节网络维持机体的稳态
【答案】B
【知识点】稳态的生理意义;神经、体液调节在维持稳态中的作用;稳态的调节机制
【解析】【解答】A、神经退行性疾病与肿瘤坏死因子的增加有关,所以可以推断肿瘤坏死因子增多会影响神经系统的功能,A不符合题意;
B、在神经系统、内分泌系统与免疫系统构成的调节网络中,信息分子往往具有多种功能。通常情况下,这些信息分子对神经系统的发育是有影响的,并非如 B 选项所说无影响,B符合题意;
C、信息分子发挥生物学作用的基本机制就是与受体结合,①②③④等信息分子也不例外,都需要与受体结合才能发挥作用,C不符合题意;
D、神经 - 体液 - 免疫调节网络是目前公认的维持机体稳态的主要机制,三者相互联系、相互作用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着复杂的相互作用,通过多种信息分子构成调节网络。激素和神经递质等信息分子都需要与特定受体结合来发挥作用。激素作用于靶细胞调节其代谢后会被分解,神经递质作用于突触后神经元引发兴奋或抑制后会被分解或重新利用。
10.(2025高二上·江门期末)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝,如图。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是(  )
A.AUX1运输生长素需要消耗细胞代谢释放的能量
B.水稻苗分蘖发生部位的生长素浓度高,抑制分蘖
C.AUX1缺失突变体分蘖发生部位生长素浓度较低
D.AUX1缺失突变体的分蘖数量可能比正常植株少
【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;主动运输
【解析】【解答】A、AUX1 是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一,极性运输属于主动运输。主动运输需要载体蛋白的协助,并且要消耗细胞代谢释放的能量,所以 AUX1 运输生长素需要消耗细胞代谢释放的能量,A不符合题意;
B、水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。顶端优势是由于顶芽产生的生长素向下运输,积累在侧芽部位,导致侧芽部位生长素浓度过高,从而抑制侧芽的生长。所以水稻苗分蘖发生部位的生长素浓度高,会抑制分蘖,B不符合题意;
C、AUX1 缺失突变体中,由于 AUX1 是参与生长素极性运输的载体蛋白,其缺失会导致生长素不能正常进行极性运输。顶端优势消失,使得分蘖发生部位生长素浓度较低,C不符合题意;
D、AUX1 缺失突变体的分蘖部位生长素含量减少,抑制作用解除,因而分蘖数量可能比正常植株多,而不是少,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生长素在植物体内的运输方式有极性运输,是一种主动运输过程。极性运输是指在幼嫩组织中,生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输。主动运输需要载体蛋白协助,并且消耗能量。生长素在植物各器官均有分布,但相对集中地分布于新陈代谢旺盛的部分,存在着浓度差异,如老根(叶)>幼根(叶);分生区>伸长区;顶芽>侧芽。当生长素浓度过高时,会对植物的生长产生抑制作用,例如顶端优势现象。
11.(2025高二上·江门期末)某种植物全缘叶对羽裂叶为完全显性。欲判断某一全缘叶植株是否为杂合子,下列方法不可行的是(  )
A.该全缘叶植株自交 B.与纯合全缘叶植株杂交
C.与羽裂叶植株杂交 D.与杂合全缘叶植株杂交
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;交配类型及应用
【解析】【解答】A、全缘叶是显性性状,让该全缘叶植株自交。若子代出现性状分离,即出现羽裂叶,说明亲代全缘叶植株能产生不同类型的配子,是杂合子;若子代全为全缘叶,则该植株可能为纯合子,A不符合题意;
B、让该全缘叶植株与纯合的全缘叶植株杂交,无论待测植株是纯合子(AA)还是杂合子(Aa),子代的基因型都为 AA 或 Aa,表现型全为全缘叶,无法判断该植株是否为纯合子,B符合题意;
C、让该全缘叶植株与羽裂叶植株(aa)杂交,若子代中有羽裂叶(aa)出现,说明亲代全缘叶植株能产生含 a 的配子,是杂合子;若子代全为全缘叶,则待测个体为纯合子,C不符合题意;
D、让该植株与杂合全缘叶植株(Aa)杂交,若子代出现性状分离比羽裂叶(aa)∶全缘叶(A_)= 1∶3,说明亲代全缘叶植株能产生不同类型的配子,是杂合子;若子代全为全缘叶则该植株为纯合子,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在遗传学中,判断一个显性性状的个体是否为杂合子,有多种方法。杂合子是指基因组成不同的个体,纯合子是指基因组成相同的个体。例如,豌豆的高茎对矮茎为显性,高茎个体可能是纯合子(DD)也可能是杂合子(Dd)。
12.(2025高二上·江门期末)下列发现中,以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是(  )
A.遗传因子控制性状 B.基因在染色体上
C.DNA是遗传物质 D.DNA半保留复制
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】ABC选项内容的验证时,人们尚未了解到DNA分子的结构特点。当沃森和克里克提出了DNA分子双螺旋结构模型之后,进一步提出了DNA半保留复制的假说。
故答案为:D。
【分析】DNA双基因螺旋结构模型构建 :
1、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱,并且获得相关其数据
2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。
3、1952年查哥夫指出:腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量(A=T),鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).
4、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型-脱氧核糖核酸的一个结构模型》
13.(2025高二上·江门期末)人体I型胶原蛋白是骨骼和结缔组织的主要结构蛋白,由两条α1链和一条α2链组成,α1链由17号染色体上的COLIAI编码,α2链由7号染色体上的COLIA2编码。某夫妻因部分I型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COLIAI,妻子存在1个突变的COL1A2,正常与突变基因表达水平一致。下列叙述错误的是(  )
A.人体中的COL1A1和COL1A2为非等位基因
B.该夫妻所患疾病都属于常染色体显性遗传病
C.妻子体内I型胶原蛋白结构异常的概率是1/2
D.这对夫妇生下正常男孩的概率是1/4
【答案】D
【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;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因。已知COL1A1位于17号染色体,COL1A2位于7号染色体,这两条染色体不是同源染色体,所以COL1A1和COL1A2为非等位基因,A不符合题意;
B、由题干“某夫妻因部分Ⅰ型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COL1A1,妻子存在1个突变的COL1A2”可知,夫妻两人都是有一个基因突变就患病,说明只要有显性致病基因就会表现出病症,即该病是显性遗传病。又因为COL1A1和COL1A2都位于常染色体上,所以该夫妻所患疾病都属于常染色体显性遗传病,B不符合题意;
C、人体Ⅰ型胶原蛋白由两条α1链和一条α2链组成,α2链由7号染色体上的COLIA2编码。妻子存在1个突变的COL1A2,即妻子有1个突变的COL1A2基因和1个正常的COL1A2基因,所以妻子体内I型胶原蛋白结构异常的概率是1/2,C不符合题意;
D、丈夫产生正常配子的概率是1/2(因为有一个正常基因和一个突变基因,产生含正常基因配子的概率为1/2),妻子产生正常配子的概率也是1/2,他们生下正常孩子(不患病)的概率是1/2×1/2=1/4,而生下男孩的概率是1/2,所以生下正常男孩的概率是1/4×1/2=1/8,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
14.(2025高二上·江门期末)为加深对赫尔希和蔡斯“T2噬菌体侵染细菌”实验的理解,某生物兴趣小组通过绘图进行讨论学习。据如图分析,下列叙述错误的是(  )
A.该兴趣小组通过构建物理模型开展学习
B.图中的T2噬菌体黑色部分代表被标记
C.搅拌促使噬菌体从大肠杆菌内释放出来
D.离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。结合图示可知,该兴趣小组通过构建物理模型开展学习,A不符合题意;
B、在该实验中,35S标记在噬菌体的蛋白质外壳,32P标记的是DNA。观察可知,图中的T2噬菌体黑色部分代表被标记,B不符合题意;
C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,这样在后续离心时,就能将T2噬菌体的蛋白质外壳与细菌分开,而不是促使噬菌体从大肠杆菌内释放出来,C符合题意;
D、离心的作用是使噬菌体颗粒和大肠杆菌分离,由于噬菌体外壳蛋白的质量较轻,会分布在上清液中,而大肠杆菌质量较重,会沉淀在底部,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的经典实验。该实验的步骤包括分别用35S或32P标记噬菌体,然后让噬菌体与大肠杆菌混合培养,接着噬菌体侵染未被标记的细菌,之后在搅拌器中搅拌,最后离心并检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
15.(2025高二上·江门期末)人类基因组测序工作剩余的8%序列于2022年全部完成,这8%序列富含的高度重复序列多位于端粒区和着丝粒区。下列叙述错误的是(  )
A.通过人类基因组测序可以确定基因的位置和表达量
B.人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C.着丝粒区突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D.完成基因组测序有助于细胞衰老分子机制的研究
【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;人类基因组计划及其意义
【解析】【解答】A、基因的表达量涉及到基因转录和翻译的水平,通过人类基因组测序仅仅能够确定基因在染色体上的位置,无法直接确定基因的表达量,A符合题意;
B、真核生物基因的编码区能够转录,其中包含外显子和内含子,内含子是只转录但不编码蛋白质的序列,所以人类基因组中必然存在可转录但不翻译的基因,B不符合题意;
C、在细胞分裂过程中,着丝粒分裂促使姐妹染色单体分离成为子染色体,若着丝粒区发生突变,很有可能影响姐妹染色单体的正常分离,C不符合题意;
D、由于细胞的衰老与基因相关,人类基因组测序工作的全部完成,为深入研究细胞衰老的分子机制提供了更全面的信息,有助于相关研究的开展,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】人类基因组计划旨在测定人类基因组的全部 DNA 序列,以解读其中包含的遗传信息。基因的表达包括转录和翻译两个过程,转录是以 DNA 一条链为模板合成 RNA 的过程,翻译是以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程。真核生物基因编码区包含外显子和内含子,外显子编码蛋白质,内含子只转录不编码蛋白质。着丝粒在细胞分裂过程中对姐妹染色单体的分离起着关键作用。细胞衰老与基因存在关联。
16.(2025高二上·江门期末)用鸡卵清蛋白成熟的mRNA与鸡卵清蛋白基因的DNA单链杂交,结果如图。对于造成此结果的原因,下列分析最合理的是(  )
A.该DNA单链不是鸡卵清蛋白mRNA的模板链
B.该DNA单链在转录后发生了基因突变
C.鸡卵清蛋白基因的转录过程是跳跃式进行的
D.鸡卵清蛋白mRNA成熟前需要经过剪切修饰
【答案】D
【知识点】基因突变的类型;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中 DNA 单链可与鸡卵清蛋白成熟的 mRNA 杂交,这表明该 DNA 单链是鸡卵清蛋白 mRNA 的模板链,A不符合题意;
B、基因突变是 DNA 分子中发生碱基对的增添、替换或缺失。从图中看到 DNA 单链有部分序列突起成环状,只有部分序列能与鸡卵清蛋白 mRNA 互补配对,这并非是基因突变导致的,B不符合题意;
C、根据真核基因的结构,转录过程是连续进行的,C不符合题意;
D、因为真核生物基因转录形成的初始 RNA 要经过剪切和加工才能成为成熟的 mRNA,所以成熟的 mRNA 比刚转录出来的前体 mRNA 短,这就解释了图中出现的现象,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程,转录的场所主要在细胞核,部分线粒体和叶绿体中也会发生转录。
17.(2025高二上·江门期末)慢性髓细胞性白血病患者的9号和22号染色体互换片段,导致BCR基因和ABL基因发生融合,形成了BCR-ABL融合基因,最终导致造血干细胞癌变。该种细胞癌变的起因属于(  )
A.基因突变 B.表观遗传 C.基因重组 D.染色体变异
【答案】D
【知识点】细胞癌变的原因;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。本题中是9号和22号染色体互换片段,并非基因内部碱基对的变化,A不符合题意;
B、表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。本题是染色体片段互换导致基因融合,不是表观遗传现象,B不符合题意;
C、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,主要包括减数分裂过程中的交叉互换和非同源染色体的自由组合等。本题是染色体片段互换,不属于基因重组范畴,C不符合题意;
D、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。其中染色体结构变异又有缺失、重复、倒位、易位几种类型。本题中9号和22号染色体互换片段,这属于染色体结构变异中的易位,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序,从而导致性状的变异。
18.(2025高二上·江门期末)临床统计发现,13三体综合征(体细胞的13号染色体有3条)患儿母亲的平均孕龄为31.6岁,父亲平均年龄为34.6岁。下列相关叙述错误的是(  )
A.病因可能是母亲或父亲细胞减数分裂形成配子时13号染色体不分离
B.可通过分析羊水中胎儿细胞有丝分裂中期的染色体组成进行产前诊断
C.通过患儿家系遗传图谱推断该病遗传方式和发病概率
D.男性和女性适龄生育可能是预防该遗传病的有效措施
【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、13三体综合征是体细胞中13号染色体有3条,其病因可能是母亲或父亲细胞减数分裂形成配子时,13号染色体不分离,使得配子中多一条13号染色体,受精后形成的受精卵就会有3条13号染色体,A不符合题意;
B、有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,通过分析羊水中胎儿细胞有丝分裂中期的染色体组成,能观察到染色体数目是否异常,从而进行产前诊断13三体综合征,B不符合题意;
C、13三体综合征是染色体数目变异引起的遗传病,不是由基因控制的,不能通过患儿家系遗传图谱推断该病遗传方式和发病概率,C符合题意;
D、临床统计发现患儿母亲和父亲平均年龄较大,可推测男性和女性适龄生育可能是预防该遗传病的有效措施,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】13三体综合征,又称Patau综合征,是一种染色体异常遗传病。正常人体细胞中13号染色体是2条,而13三体综合征患者体细胞中13号染色体为3条。这会导致患者出现多种严重的生理缺陷和发育异常,如严重智力障碍、特殊面容(小头、小眼、唇裂等)、心脏及其他器官畸形等,多数患儿在出生后不久就会夭折。
19.(2025高二上·江门期末)大量证据表明,地球上的所有细胞生命具有共同祖先。下列可推断出此观点的证据是(  )
A.真核生物和原核生物都由ATP直接供能
B.鸟类和蝴蝶都有适应飞翔的器官
C.蝙蝠的翼和鲸的鳍都有相似的骨骼结构
D.人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、真核生物和原核生物都由ATP直接供能,这体现了细胞在能量供应机制上的高度一致性,而细胞是生命活动的基本单位,这种一致性能够支持地球上的所有细胞生命具有共同祖先,A符合题意;
B、鸟类和蝴蝶都有适应飞翔的器官,这属于趋同进化的结果。趋同进化是指不同物种在相似环境压力下进化出相似的结构,但这并不直接表明它们有共同祖先,且鸟类和蝴蝶都属于真核生物,不能代表所有细胞生物,B不符合题意;
C、蝙蝠的翼和鲸的鳍都有相似的骨骼结构,这是同源器官的体现,说明蝙蝠和鲸可能有共同祖先,但它们都属于真核生物,无法说明所有细胞都有共同祖先,C不符合题意;
D、人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂,这表明人和鱼在胚胎发育阶段有相似性,说明它们有共同的祖先,但人和鱼都属于真核生物,不能涵盖所有细胞生物,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生物有共同祖先的证据涵盖化石、比较解剖学、胚胎学、细胞及分子水平等方面,从不同层次表明生物间存在共同起源关系。
20.(2025高二上·江门期末)我国某科研团队采用杂交等多种育种方法选育出70多种花色的彩色油菜花品种,彩色油菜花海吸引了大量游客。下列分析错误的是(  )
A.突变和基因重组为油菜花的选育提供原材料
B.人工选育使油菜花的基因频率发生定向改变
C.70多种花色说明杂交育种能提高物种多样性
D.彩色油菜花海实现了生态与经济效益的统一
【答案】C
【知识点】基因频率的概念与变化;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、突变(包含基因突变和染色体变异)以及基因重组都属于可遗传变异,在生物进化过程中,可遗传变异为生物进化提供了原材料,对于油菜花的选育来说也是如此,A不符合题意;
B、生物进化的实质在于种群基因频率发生定向改变,人工选育类似于自然选择,它会使得适应选育要求的油菜花个体保留下来,不适应的被淘汰,从而使油菜花的基因频率发生定向改变,B不符合题意;
C、虽然江西农业大学研究团队通过杂交等育种方法选育出了超70种花色的彩色油菜花品种,但这些花色不同的油菜花仍然属于同一物种,并没有形成新的物种,所以不能提高物种多样性,C符合题意;
D、彩色油菜花具有旅游观赏价值,这体现了它的直接价值,通过吸引游客能够提高经济效益,同时也营造了美丽的生态景观,实现了生态与经济效益的统一,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
二、非选择题:4题,共60分
21.(2025高二上·江门期末)研究表明纤维蛋白多糖(SDC2)在多种癌症的发展过程中异常表达。为了探究SDC2在结直肠癌发展中的生物学作用,科研人员进行一系列的体外实验。分析实验,回答问题。
(1)正常细胞都具有一定的最高分裂次数,而癌细胞能够   ,形成的肿瘤严重危害人体健康。
(2)科研人员对结直肠癌和正常组织中SDC2基因的表达水平展开探究,实验结果如图。据此推测编码SDC2的基因可能属于   基因(填“原癌”或“抑癌”),理由是   。
(3)为探究SDC2低表达对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响,科研人员拟通过shRNA来敲低SDC2基因的表达水平以完成实验探究。
①shRNA通过碱基互补配对与mRNA结合,降解mRNA,从而抑制基因表达。shRNA作用于图中的   过程(填字母)。
②研究人员设计了两种特定的shRNA:shRNA-1和shRNA-2,分别进行敲低实验,结果如图。据图可知,   明显敲低SDC2基因的表达水平,应选其作为敲低工具(简称为X)。
③应用X敲低SDC2基因的表达,其对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响如图,结果表明   。
(4)若要获得更充分的证据来阐明SDC2在结直肠癌发展中的作用,还需在   水平展开进一步的研究。
(5)基于上述一系列研究,提出预防或治疗结直肠癌的思路   (1点即可)。
【答案】(1)无限增殖
(2)原癌;结直肠癌组织中的SDC2mRNA水平高于正常组织,原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程
(3)c;shRNA-1;SDC2基因低表达抑制结直肠癌细胞增殖并促进其凋亡
(4)体内(如动物模型)水平
(5)降低SDC2蛋白的含量;使SDC2蛋白的基因沉默;抑SDC2蛋白基因的表达;使用能够抵消SDC2蛋白作用的药物
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;中心法则及其发展;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)正常细胞由于端粒等因素的限制,具有一定的最高分裂次数。而癌细胞的端粒酶具有活性等原因,能够无限增殖,不断分裂形成肿瘤,危害人体健康。
(2)从实验结果图看到结直肠癌组织中的SDC2 mRNA水平高于正常组织。原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,当原癌基因异常表达时,可能会导致细胞过度增殖,引发癌症。这里SDC2在结直肠癌组织中表达量高,所以推测编码SDC2的基因可能属于原癌基因。理由就是结直肠癌组织中的SDC2 mRNA水平高于正常组织,原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。
(3)①基因表达包括转录(a过程,以DNA为模板合成mRNA)和翻译(b过程,以mRNA为模板合成蛋白质),shRNA通过碱基互补配对与mRNA结合降解mRNA,影响的是mRNA作为模板进行翻译前的过程,即图中的c过程(mRNA的加工等后续环节)。
②观察相关实验结果图,对比shRNA-1和shRNA-2敲低实验的结果,发现shRNA-1能更明显地敲低SDC2基因的表达水平。
③观察应用X(即shRNA-1)敲低SDC2基因表达后对结直肠癌细胞增殖和凋亡影响的图,看到细胞增殖受到抑制,细胞凋亡增加。
(4)之前进行的是体外实验,为了获得更充分的证据来阐明SDC2在结直肠癌发展中的作用,还需在体内(如动物模型)水平展开进一步的研究,因为体内环境比体外更复杂,更接近人体真实情况。
(5)由于研究表明SDC2在结直肠癌发展中有作用,且其低表达能抑制癌细胞增殖并促进凋亡,那么预防或治疗结直肠癌的思路可以是降低SDC2蛋白的含量;使SDC2蛋白的基因沉默;抑制SDC2蛋白基因的表达;使用能够抵消SDC2蛋白作用的药物等。
【分析】(1)癌症的发生一般并不是单一基因突变的结果,而是至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,逐渐累积,从而引发细胞癌变。癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
(2)基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(3)中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
(1)在适宜条件下,癌细胞能够无限增殖,形成的肿瘤严重危害人体健康。
(2)据图可知,与正常组织相比,结直肠癌细胞的SDC2mRNA水平高于正常组织,而原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,故据此推测编码SDC2的基因可能属于原癌基因。
(3)①mRNA是翻译的模板,shRNA通过碱基互补配对与mRNA结合,降解mRNA,是通过翻译过程实现的,对应图中的c。
②结合图示可知,与对照组相比,shRNA-1和shRNA-2组别的SDC2mRNA水平均降低,但shRNA-1降低更多,故应选其作为敲低工具(简称为X)。
③根据实验结果,敲低SDC2基因后,实验组的增殖速率降低,凋亡率升高,即结直肠癌细胞的增殖受到抑制,同时细胞凋亡增加,表明SDC2基因在结直肠癌细胞的增殖和凋亡中起重要作用。
(4)体外实验虽然能够提供初步的生物学功能信息,但要更全面地阐明SDC2在结直肠癌发展中的作用,还需在体内(如动物模型)水平进行进一步研究。
(5)基于实验结果,SDC2基因的低表达能够抑制结直肠癌细胞的增殖并促进其凋亡,因此可以通过抑制SDC2基因的表达来预防或治疗结直肠癌,如降低SDC2蛋白的含量;使SDC2蛋白的基因沉默;抑SDC2蛋白基因的表达;使用能够抵消SDC2蛋白作用的药物。
22.(2025高二上·江门期末)果蝇的红眼对白眼为完全显性,由X染色体上的一对等位基因控制。灰身与黑身、长翅与截翅各由一对等位基因控制,完全显性,但显隐性关系及与染色体的位置关系未知。
纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互交配,统计得到的F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9:3:3:1.不考虑基因位于性染色体的同源区段及交换。分析上述杂交实验,回答下列问题。
(1)体色和翅形的显性性状分别是   ,控制体色和翅形的基因位于   (填“一对同源染色体”或“非同源染色体”)上。
(2)根据上述杂交实验结果可进一步定位体色基因。先假设控制体色的基因位于X染色体上,然后演绎推理,推理得到的F2体色表型及比例是   ,与统计得到的F2   (填表型及比例)比较,结果   (填“一致”或“不一致”),从而判断体色基因在   上。
(3)根据上述三对相对性状的杂交实验,F2表型中不可能出现______。
A.红眼全为黑身 B.白眼全为截翅
C.长翅全为雌性 D.截翅全为雄性
【答案】(1)灰身、长翅;非同源染色体
(2)灰身:黑身=1:1;灰身∶黑身=3∶1;不一致;常染色体
(3)A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)根据孟德尔的分离定律和自由组合定律相关知识,当具有两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中出现特定的性状分离比时,可以判断显隐性关系和基因的位置关系。在本题中,F2中灰身:黑身=3:1,根据分离定律,这表明灰身对黑身为显性;长翅:截翅=3:1,说明长翅对截翅为显性。又因为F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9:3:3:1,这是典型的两对等位基因自由组合的性状分离比,自由组合定律的前提是控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上。
(2)设控制黑身和灰身的基因用A、a表示。若控制黑身a的基因位于X染色体上,只考虑体色这一对相对性状,纯合亲本基因型为X X (黑身雌果蝇)、X Y(灰身雄果蝇)。它们杂交产生F1的基因型为X X 、X Y,F1相互交配产生F2的基因型为X X 、X X 、X Y、X Y,其表型及比例为灰身:黑身=1:1。然而统计得到的F2中灰身∶黑身=3∶1,两者结果不一致,所以可以判断体色基因在常染色体上。
(3)A、因为已经判断出体色基因在常染色体上,常染色体上的基因控制的性状与性别无关,所以不可能出现红眼全为黑身的情况,A符合题意;
B、若控制截翅的基因b位于X染色体上,考虑翅型和眼色这两对相对性状,纯合亲本基因型可写为X X (红眼长翅雌果蝇)、X Y(白眼截翅雄果蝇),F1基因型为X X 、X Y,F1相互交配产生F2的基因型有X X 、X X 、X Y、X Y,即截翅全为白眼是可能出现的,B不符合题意;
C、长翅为显性性状,不论控制长翅的基因位于常染色体上还是X染色体上,F2长翅中既有雌性也有雄性,若控制长翅的基因B位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为X X 、X Y,F1基因型为X X 、X Y,F2基因型为X X 、X X 、X Y、X Y,即长翅有雌性也有雄性,不可能出现长翅全为雌性,C不符合题意;
D、若控制截翅的基因b位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为X X 、X Y,F1基因型为X X 、X Y,F2基因型为X X 、X X 、X Y、X Y,即截翅全为雄性是可能出现的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)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。
(1)分析数据可知,F2中灰身:黑身=3:1,长翅:截翅=3:1,可知灰身、长翅为显性性状;F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9:3:3:1,两对基因独立遗传,说明控制体色与翅型的基因遵循自由组合定律。
(2)设控制黑身和灰身的基因用A、a表示,若控制黑身a的基因位于X染色体上,只考虑体色,亲本基因型可写为XaXa、XAY,子二代可以出现XAXa、XaXa、XAY、XaY,灰身:黑身=1:1,统计得到的F2灰身∶黑身=3∶1题比较,结果不一致,故判断体色基因在常染色体上。
(3)A、由于体色基因在常染色体上,故不可能出现红眼全为黑身,A符合题意;
B、若控制截翅的基因b位于X染色体上,考虑翅型和眼色,亲本基因型可写为XBWXBW、XbwY,子二代可以出现XBWXBW、XBWXbw、XBWY、XbwY,即截翅全为白眼,B不符合题意;
C、长翅为显性性状,不论该等位基因位于常染色体上还是X染色体上F2长翅中既有雌性也有雄性,若控制长翅的基因B位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为XBXB、XbY,子二代可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即长翅有雌性也有雄性,C符合题意;
D、这两对基因的分布情况可能有两种:1、两对基因分别位于两对常染色体上;2、一对基因位于常染色体上,另一对位于X染色体上(控制体色的基因或翅型的基因)若控制截翅的基因b位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为XBXB、XbY,子二代可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即截翅全为雄性,D不符合题意。
故选AC。
23.(2025高二上·江门期末)为探究记忆的形成机制,研究者以海蜗牛为实验材料进行了一系列实验。分析实验,回答问题。
实验一:A组海蜗牛的尾巴被轻微电击5次,每次间隔20分钟,24小时后再进行一轮电击训练。B组海蜗牛未经过电击训练。研究人员用柔软的探头轻触海蜗牛,测量两组海蜗牛的防御性收缩反应持续的时间(简称“轻触-测量”),实验结果如图1.
实验二:在实验一的基础上,研究人员提取A组海蜗牛腹部神经元的RNA,注射到未被电击过的海蜗牛身上(C组)。24小时后,进行轻触-测量,实验结果如图2.
(1)经过电击训练后,A组海蜗牛对轻触表现出较长时间的防御性收缩反应,属于   反射,其生物学意义是   。
(2)图中D组是对照组,其设置是   。
(3)结合图1和图2,发现:①A组海蜗牛防御性收缩反应持续时间显著长于B组,②   。以上结果表明   。
实验三:将经过电击训练的海蜗牛的RNA注射到未经训练的海蜗牛体内并分成两组,10分钟后,E组注射DNA甲基化抑制剂(DNMT),F组注射DNMT的溶剂(不含DNMT)。24小时后,进行轻触-测量,实验结果如图3.
(4)图3结果表明,RNA可能通过   (填“促进”或“抑制”)DNA的甲基化,从而影响特定基因的表达,揭示了这种记忆的形成机制可能与   遗传有关。
(5)基于上述实验,请你提出一个进一步实验探究的问题:   。
【答案】(1)条件反射;使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力
(2)不进行任何处理或注射生理盐水
(3)C组海蜗牛的防御性收缩反应持续时间显著长于B组;RNA可能传递了记忆信息
(4)抑制;表观遗传
(5)RNA中的哪些具体分子或序列在记忆传递中起关键作用? 或者 DNA甲基化抑制剂对记忆形成的影响机制是什么
【知识点】反射的过程;表观遗传
【解析】【解答】(1)反射分为非条件反射和条件反射。非条件反射是生来就有的先天性反射,由大脑皮层以下的神经中枢参与即可完成;条件反射是出生后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成。对于海蜗牛来说,经过电击训练后才出现对轻触的较长时间防御性收缩反应,这是后天学习形成的。条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。海蜗牛通过这种条件反射能更好地应对可能的伤害,增加生存几率。
(2)在对照实验中,对照组的作用是排除其他无关变量的干扰,确保实验结果是由实验变量引起的。对于本实验,要探究提取A组海蜗牛腹部神经元的RNA注射到未被电击过的海蜗牛身上的作用,那么对照组就应该不进行任何处理(保持自然状态)或者注射生理盐水(排除注射这一操作以及溶剂本身可能带来的影响)。
(3)图1展示了A组(经过电击训练)和B组(未经过电击训练)海蜗牛的防御性收缩反应持续时间对比,图2展示了C组(注射A组海蜗牛腹部神经元RNA)、B组和D组(对照组)海蜗牛的防御性收缩反应持续时间对比。观察图2可知,C组海蜗牛的防御性收缩反应持续时间显著长于B组。结合图1中A组海蜗牛防御性收缩反应持续时间显著长于B组,说明注射A组海蜗牛的RNA后,C组海蜗牛也表现出了类似的防御性反应增强的情况。这一结果表明RNA可能传递了记忆信息,即A组海蜗牛经过电击训练后,其腹部神经元RNA中携带了与这种记忆相关的信息,注射到C组海蜗牛后能使C组产生类似反应。
(4)实验三将经过电击训练的海蜗牛的RNA注射到未经训练的海蜗牛体内并分组,E组注射DNA甲基化抑制剂(DNMT),F组注射DNMT的溶剂(不含DNMT),然后观察海蜗牛的防御性收缩反应。观察图3可知,E组(注射DNA甲基化抑制剂)的防御性收缩反应持续时间比F组(注射溶剂)长。这意味着在没有DNA甲基化抑制剂的情况下(F组),DNA甲基化程度相对较高,而记忆相关的反应较弱;当加入DNA甲基化抑制剂后(E组),抑制了DNA甲基化,记忆相关的反应增强。所以RNA可能通过抑制DNA的甲基化,从而影响特定基因的表达。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。这种记忆的形成机制符合表观遗传的特点,因为RNA通过影响DNA甲基化(不改变DNA序列)来影响基因表达,进而影响记忆形成。
(5)前面的实验已经探究了RNA与记忆传递的关系以及RNA可能通过抑制DNA甲基化影响记忆形成。基于这些实验结果,可以进一步探究RNA中的哪些具体分子或序列在记忆传递中起关键作用,因为虽然知道RNA可能传递记忆信息,但具体是RNA中的哪些成分发挥作用还不清楚;或者探究DNA甲基化抑制剂对记忆形成的影响机制是什么,虽然知道它能影响记忆形成,但具体的作用方式和途径还不明确。
【分析】(1)在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射。神经调节的基本方式是反射。反射包括条件反射与非条件反射。
(2)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。
(3)除了作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验,对照实验一般要设置对照组和实验组。
(1)A组海蜗牛经过电击训练后,对轻触表现出较长时间的防御性收缩反应,这是通过后天学习和训练形成的反射行为,属于条件反射;通过条件反射,海蜗牛能够更好地应对外界的潜在威胁,从而增加其生存的机会。
(2)分析题意,D组作为对照组,其设置是不进行任何处理或注射生理盐水。对照组的目的是为了排除实验中的其他变量,确保实验结果的有效性。
(3)结合图1和图2,发现②C组海蜗牛的防御性收缩反应持续时间显著长于B组,这表明注射A组海蜗牛的RNA后,C组海蜗牛也表现出了类似的防御性反;以上结果表明RNA可能传递了记忆信息。通过注射RNA,C组海蜗牛表现出了与A组相似的防御性反应,说明RNA在记忆形成中可能起到了关键作用。
(4)分析图3,F组(注射DNMT的溶剂)的含量高于E组(注射DNA甲基化抑制剂),说明DNA甲基化通常与基因表达的抑制有关,RNA可能通过抑制甲基化来促进特定基因的表达,揭示了这种记忆的形成机制可能与表观遗传有关RNA可能通过抑制DNA的甲基化。
(5)实验一和实验二主要探讨了电击训练和RNA注射对海蜗牛防御性反应的影响,实验三则进一步研究了RNA与DNA甲基化的关系。这些实验揭示了记忆形成的可能机制,并为未来的研究提供了方向,基于上述实验,可以提出进一步实验探究的问题:RNA中的哪些具体分子或序列在记忆传递中起关键作用? 或者 DNA甲基化抑制剂对记忆形成的影响机制是什么? 这些问题可以进一步揭示记忆形成的分子机制。
24.(2025高二上·江门期末)为研究水稻光敏色素介导的光与脱落酸代谢途径(ABA)之间的作用关系对水稻生长发育的影响,研究人员进行了以下实验。分析实验,回答问题。
光照条件 黑暗 光照
外源ABA浓度(μmol/L) 0 4 8 0 4 8
萌发率(%) 99 30 5 98 50 18
(1)表是以水稻种子为材料所得的实验数据,据该表可知,在一定范围内,外源ABA能抑制水稻种子萌发,而且   ;光照能   。
(2)光敏色素是一类   ,光可作为   被植物体中的光敏色素捕捉,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。请从基因表达角度分析,光影响水稻种子萌发的原因可能是   。
(3)为了研究光敏色素介导的光对ABA生物代谢的影响,研究人员利用野生型水稻(WT)和光敏色素B突变体(phyB,无法合成光敏色素)水稻作为材料,光照条件下的实验结果如图。据图分析,与内源ABA合成代谢相关的基因是   。
(4)外源ABA处理明显抑制黑暗和光照下生长的水稻种子的萌发。但是在光照条件下,ABA对WT种子萌发的抑制效果显著低于phyB突变体,出现这种现象的原因是   。
【答案】(1)随着浓度增加,对种子萌发的抑制作用增强;缓解ABA对种子萌发的抑制作用
(2)蛋白质;信号;光敏色素感受光刺激后期空间结构发生改变进入到细胞核中促进ABA分解相关基因的表达进而引起生物学效应的改变
(3)OsNGED1
(4)光敏色素B突变体由于无法合成光敏色素,因而不能接受光的刺激,因此也不会表现出对ABA抑制作用的缓解。
【知识点】其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1)当外源ABA浓度从0μmol/L增加到4μmol/L再到8μmol/L时,在黑暗和光照条件下,水稻种子萌发率都逐渐降低,这表明在一定范围内,随着外源ABA浓度增加,对种子萌发的抑制作用增强;对比黑暗和光照条件下相同外源ABA浓度时的萌发率,如ABA浓度为4μmol/L时,黑暗中萌发率为30%,光照下为50%,ABA浓度为8μmol/L时,黑暗中萌发率为5%,光照下为18%,可知光照能缓解ABA对种子萌发的抑制作用。
(2)光敏色素是一类蛋白质。光作为一种信号被植物体中的光敏色素捕捉。从基因表达角度分析,光影响水稻种子萌发是因为光敏色素感受光刺激后空间结构发生改变,进而进入到细胞核中促进ABA分解相关基因的表达,使得ABA含量变化,从而引起生物学效应的改变,表现为对种子萌发的影响。
(3)观察所给实验结果图(虽然未给出具体图,但根据解析内容可知),在野生型水稻(WT)和光敏色素B突变体(phyB)中,WT中ABA含量高于phyB突变体,且phyB突变体的OsABAOX1、OsABAOX2、OsABAOX3基因的表达水平都低于野生型,而OsNGED1基因的表达高于野生型,由此推测与内源ABA合成代谢相关的基因是OsNGED1。
(4)因为光敏色素B突变体无法合成光敏色素,而光信号需要光敏色素来接受,所以光敏色素B突变体不能接受光的刺激,也就不会出现像野生型那样在光照下对ABA抑制作用的缓解现象。
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(1)表是以水稻种子为材料所得的实验数据,据该表可知,在一定范围内,外源ABA能抑制水稻种子萌发,且随着浓度增加,对种子萌发的抑制作用增强;在照光条件下种子萌发率升高,即光照能缓解ABA对种子萌发的抑制作用。
(2)光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,其中分生组织的细胞内比较丰富,光可作为一种信号被植物体中的光敏色素捕捉,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。据此推测,光影响水稻种子萌发的原因应该是光敏色素感受光刺激后期空间结构发生改变进入到细胞核中促进ABA分解相关基因的表达进而引起生物学效应的改变,表现为缓解ABA促进萌发的作用。
(3)为了研究光敏色素介导的光对ABA生物代谢的影响,研究人员利用野生型水稻(WT)和光敏色素B突变体(phyB,无法合成光敏色素)水稻作为材料,光照条件下的实验结果如图。图中显示,WT中ABA含量高于光敏色素B突变体,且phyB突变体的OsABAOX1、OsABAOX2、OsABAOX3基因的表达水平都低于野生型,而OsNGED1基因的表达高于野生型,因而推测,与内源ABA合成代谢相关的基因是OsNGED1基因。
(4)外源ABA处理明显抑制黑暗和光照下生长的水稻种子的萌发。但是在光照条件下,ABA对WT种子萌发的抑制效果显著低于phyB突变体,其原因应该是光敏色素B突变体由于无法合成光敏色素,因而不能接受光的刺激,因此也不会表现出对ABA抑制作用的缓解。
1 / 1广东省江门市2024-2025学年高二上学期1月期末生物试题
一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2025高二上·江门期末)通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是(  )
A.渗透压 B.Na+浓度 C.K+浓度 D.O2浓度
2.(2025高二上·江门期末)足球比赛中,球员积极奔跑、拼抢、射门,剧烈的运动致使他们呼吸急促、面部变红、大量出汗。球员即便高度专注、紧盯足球,也会不自主的眨眼。下列叙述错误的是(  )
A.眨眼反射受自主神经支配,中枢位于下丘脑
B.面部皮肤血管舒张,血流量增大致使面部变红
C.大量出汗导致失水过多,释放抗利尿激素增多
D.长时间、大范围奔跑需要消耗肝糖原用于供能
3.(2025高二上·江门期末)如图中的箭头表示人体胃肠激素的不同运输途径,下列叙述正确的是(  )
A.胃肠激素都通过体液运输,不都在内环境中发挥作用
B.内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞
C.图中组织液含有激素、神经递质、血红蛋白等物质
D.不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同运输途径
4.(2025高二上·江门期末)幼儿接种脊髓灰质炎疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列细胞中,不参与此过程的是(  )
A.B淋巴细胞 B.细胞毒性T细胞
C.树突状细胞 D.辅助性T细胞
5.(2025高二上·江门期末)环孢素A能抑制T细胞的增殖、活化,是一种临床用药。环孢素A可用于(  )
A.预防和治疗艾滋病 B.清除宿主细胞内的病原体
C.延长癌症患者生存期 D.降低机体对移植器官的排斥
6.(2025高二上·江门期末)某人患上桥本氏甲状腺炎(一种自身免疫病),此炎症已导致该患者甲状腺功能减退(简称“甲减”)。下列叙述错误的是(  )
A.该患者体内存在甲状腺抗体 B.该患者的免疫自稳功能异常
C.该患者的血清TSH含量偏高 D.该患者怕热多汗、精神亢奋
7.(2025高二上·江门期末)研人员将一定量的某种动物的提取液(简称M)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成甲、乙两组,甲组注射少量的M,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;乙组注射生理盐水,小鼠未见异常。对实验小鼠在第二次注射M后的表现,下列解释合理的是(  )
A.M中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B.M中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C.M中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D.M中含有呼吸抑制剂,可快速抑制小鼠呼吸
8.(2025高二上·江门期末)练习太极拳时,身体在意念的引领下自然、协调地完成动作,如练习“白鹤亮翅”招式伸肘时,伸肌收缩而屈肌则舒张。如图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。下列叙述错误的是(  )
A.伸肘时,兴奋传导到A点,A点膜内外电位表现为内正外负
B.伸肘时,抑制性中间神经元受到抑制,不兴奋,使屈肌舒张
C.完成太极拳“白鹤亮翅”招式需要小脑维持身体平衡
D.完成该招式需要大脑皮层高级中枢控制脊髓低级中枢
9.(2025高二上·江门期末)神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过①②③④等信息分子相互作用,构成一个复杂的调节网络,如图所示。研究发现,神经退行性疾病与肿瘤坏死因子的增加有关。下列叙述错误的是(  )
A.肿瘤坏死因子增多影响神经系统的功能
B.①的信息分子对神经系统的发育无影响
C.①②③④等都需要与受体结合发挥作用
D.神经-体液-免疫调节网络维持机体的稳态
10.(2025高二上·江门期末)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝,如图。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是(  )
A.AUX1运输生长素需要消耗细胞代谢释放的能量
B.水稻苗分蘖发生部位的生长素浓度高,抑制分蘖
C.AUX1缺失突变体分蘖发生部位生长素浓度较低
D.AUX1缺失突变体的分蘖数量可能比正常植株少
11.(2025高二上·江门期末)某种植物全缘叶对羽裂叶为完全显性。欲判断某一全缘叶植株是否为杂合子,下列方法不可行的是(  )
A.该全缘叶植株自交 B.与纯合全缘叶植株杂交
C.与羽裂叶植株杂交 D.与杂合全缘叶植株杂交
12.(2025高二上·江门期末)下列发现中,以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是(  )
A.遗传因子控制性状 B.基因在染色体上
C.DNA是遗传物质 D.DNA半保留复制
13.(2025高二上·江门期末)人体I型胶原蛋白是骨骼和结缔组织的主要结构蛋白,由两条α1链和一条α2链组成,α1链由17号染色体上的COLIAI编码,α2链由7号染色体上的COLIA2编码。某夫妻因部分I型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COLIAI,妻子存在1个突变的COL1A2,正常与突变基因表达水平一致。下列叙述错误的是(  )
A.人体中的COL1A1和COL1A2为非等位基因
B.该夫妻所患疾病都属于常染色体显性遗传病
C.妻子体内I型胶原蛋白结构异常的概率是1/2
D.这对夫妇生下正常男孩的概率是1/4
14.(2025高二上·江门期末)为加深对赫尔希和蔡斯“T2噬菌体侵染细菌”实验的理解,某生物兴趣小组通过绘图进行讨论学习。据如图分析,下列叙述错误的是(  )
A.该兴趣小组通过构建物理模型开展学习
B.图中的T2噬菌体黑色部分代表被标记
C.搅拌促使噬菌体从大肠杆菌内释放出来
D.离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
15.(2025高二上·江门期末)人类基因组测序工作剩余的8%序列于2022年全部完成,这8%序列富含的高度重复序列多位于端粒区和着丝粒区。下列叙述错误的是(  )
A.通过人类基因组测序可以确定基因的位置和表达量
B.人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C.着丝粒区突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D.完成基因组测序有助于细胞衰老分子机制的研究
16.(2025高二上·江门期末)用鸡卵清蛋白成熟的mRNA与鸡卵清蛋白基因的DNA单链杂交,结果如图。对于造成此结果的原因,下列分析最合理的是(  )
A.该DNA单链不是鸡卵清蛋白mRNA的模板链
B.该DNA单链在转录后发生了基因突变
C.鸡卵清蛋白基因的转录过程是跳跃式进行的
D.鸡卵清蛋白mRNA成熟前需要经过剪切修饰
17.(2025高二上·江门期末)慢性髓细胞性白血病患者的9号和22号染色体互换片段,导致BCR基因和ABL基因发生融合,形成了BCR-ABL融合基因,最终导致造血干细胞癌变。该种细胞癌变的起因属于(  )
A.基因突变 B.表观遗传 C.基因重组 D.染色体变异
18.(2025高二上·江门期末)临床统计发现,13三体综合征(体细胞的13号染色体有3条)患儿母亲的平均孕龄为31.6岁,父亲平均年龄为34.6岁。下列相关叙述错误的是(  )
A.病因可能是母亲或父亲细胞减数分裂形成配子时13号染色体不分离
B.可通过分析羊水中胎儿细胞有丝分裂中期的染色体组成进行产前诊断
C.通过患儿家系遗传图谱推断该病遗传方式和发病概率
D.男性和女性适龄生育可能是预防该遗传病的有效措施
19.(2025高二上·江门期末)大量证据表明,地球上的所有细胞生命具有共同祖先。下列可推断出此观点的证据是(  )
A.真核生物和原核生物都由ATP直接供能
B.鸟类和蝴蝶都有适应飞翔的器官
C.蝙蝠的翼和鲸的鳍都有相似的骨骼结构
D.人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂
20.(2025高二上·江门期末)我国某科研团队采用杂交等多种育种方法选育出70多种花色的彩色油菜花品种,彩色油菜花海吸引了大量游客。下列分析错误的是(  )
A.突变和基因重组为油菜花的选育提供原材料
B.人工选育使油菜花的基因频率发生定向改变
C.70多种花色说明杂交育种能提高物种多样性
D.彩色油菜花海实现了生态与经济效益的统一
二、非选择题:4题,共60分
21.(2025高二上·江门期末)研究表明纤维蛋白多糖(SDC2)在多种癌症的发展过程中异常表达。为了探究SDC2在结直肠癌发展中的生物学作用,科研人员进行一系列的体外实验。分析实验,回答问题。
(1)正常细胞都具有一定的最高分裂次数,而癌细胞能够   ,形成的肿瘤严重危害人体健康。
(2)科研人员对结直肠癌和正常组织中SDC2基因的表达水平展开探究,实验结果如图。据此推测编码SDC2的基因可能属于   基因(填“原癌”或“抑癌”),理由是   。
(3)为探究SDC2低表达对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响,科研人员拟通过shRNA来敲低SDC2基因的表达水平以完成实验探究。
①shRNA通过碱基互补配对与mRNA结合,降解mRNA,从而抑制基因表达。shRNA作用于图中的   过程(填字母)。
②研究人员设计了两种特定的shRNA:shRNA-1和shRNA-2,分别进行敲低实验,结果如图。据图可知,   明显敲低SDC2基因的表达水平,应选其作为敲低工具(简称为X)。
③应用X敲低SDC2基因的表达,其对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响如图,结果表明   。
(4)若要获得更充分的证据来阐明SDC2在结直肠癌发展中的作用,还需在   水平展开进一步的研究。
(5)基于上述一系列研究,提出预防或治疗结直肠癌的思路   (1点即可)。
22.(2025高二上·江门期末)果蝇的红眼对白眼为完全显性,由X染色体上的一对等位基因控制。灰身与黑身、长翅与截翅各由一对等位基因控制,完全显性,但显隐性关系及与染色体的位置关系未知。
纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互交配,统计得到的F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9:3:3:1.不考虑基因位于性染色体的同源区段及交换。分析上述杂交实验,回答下列问题。
(1)体色和翅形的显性性状分别是   ,控制体色和翅形的基因位于   (填“一对同源染色体”或“非同源染色体”)上。
(2)根据上述杂交实验结果可进一步定位体色基因。先假设控制体色的基因位于X染色体上,然后演绎推理,推理得到的F2体色表型及比例是   ,与统计得到的F2   (填表型及比例)比较,结果   (填“一致”或“不一致”),从而判断体色基因在   上。
(3)根据上述三对相对性状的杂交实验,F2表型中不可能出现______。
A.红眼全为黑身 B.白眼全为截翅
C.长翅全为雌性 D.截翅全为雄性
23.(2025高二上·江门期末)为探究记忆的形成机制,研究者以海蜗牛为实验材料进行了一系列实验。分析实验,回答问题。
实验一:A组海蜗牛的尾巴被轻微电击5次,每次间隔20分钟,24小时后再进行一轮电击训练。B组海蜗牛未经过电击训练。研究人员用柔软的探头轻触海蜗牛,测量两组海蜗牛的防御性收缩反应持续的时间(简称“轻触-测量”),实验结果如图1.
实验二:在实验一的基础上,研究人员提取A组海蜗牛腹部神经元的RNA,注射到未被电击过的海蜗牛身上(C组)。24小时后,进行轻触-测量,实验结果如图2.
(1)经过电击训练后,A组海蜗牛对轻触表现出较长时间的防御性收缩反应,属于   反射,其生物学意义是   。
(2)图中D组是对照组,其设置是   。
(3)结合图1和图2,发现:①A组海蜗牛防御性收缩反应持续时间显著长于B组,②   。以上结果表明   。
实验三:将经过电击训练的海蜗牛的RNA注射到未经训练的海蜗牛体内并分成两组,10分钟后,E组注射DNA甲基化抑制剂(DNMT),F组注射DNMT的溶剂(不含DNMT)。24小时后,进行轻触-测量,实验结果如图3.
(4)图3结果表明,RNA可能通过   (填“促进”或“抑制”)DNA的甲基化,从而影响特定基因的表达,揭示了这种记忆的形成机制可能与   遗传有关。
(5)基于上述实验,请你提出一个进一步实验探究的问题:   。
24.(2025高二上·江门期末)为研究水稻光敏色素介导的光与脱落酸代谢途径(ABA)之间的作用关系对水稻生长发育的影响,研究人员进行了以下实验。分析实验,回答问题。
光照条件 黑暗 光照
外源ABA浓度(μmol/L) 0 4 8 0 4 8
萌发率(%) 99 30 5 98 50 18
(1)表是以水稻种子为材料所得的实验数据,据该表可知,在一定范围内,外源ABA能抑制水稻种子萌发,而且   ;光照能   。
(2)光敏色素是一类   ,光可作为   被植物体中的光敏色素捕捉,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。请从基因表达角度分析,光影响水稻种子萌发的原因可能是   。
(3)为了研究光敏色素介导的光对ABA生物代谢的影响,研究人员利用野生型水稻(WT)和光敏色素B突变体(phyB,无法合成光敏色素)水稻作为材料,光照条件下的实验结果如图。据图分析,与内源ABA合成代谢相关的基因是   。
(4)外源ABA处理明显抑制黑暗和光照下生长的水稻种子的萌发。但是在光照条件下,ABA对WT种子萌发的抑制效果显著低于phyB突变体,出现这种现象的原因是   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、渗透压是人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的物理量,人体组织细胞的细胞内液与组织液的渗透压基本相等,A符合题意;
B、Na+主要存在于细胞外液中,所以人体组织细胞的细胞内液中Na+浓度明显低于组织液,B不符合题意;
C、K+主要存在于细胞内液中,因此人体组织细胞的细胞内液中K+浓度明显高于组织液,C不符合题意;
D、O2从组织液自由扩散进入组织细胞内,所以组织液中O2浓度高于组织细胞的细胞内液,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压。人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;正常人的血浆接近中性,pH为7.35-7.45,血浆的pH能够保持稳定与它含有的缓冲物质有关;血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
2.【答案】A
【知识点】神经系统的基本结构;体温平衡调节;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、眨眼反射是一种简单的非条件反射,其神经中枢位于脑干,而不是下丘脑。自主神经主要支配内脏、心血管和腺体等的活动,眨眼反射并不受自主神经支配,A符合题意;
B、剧烈运动时,机体产热增加,为了增加散热以维持体温恒定,通过神经调节使面部皮肤血管舒张,这样血流量增大,从而致使面部变红,B不符合题意;
C、大量出汗会导致失水过多,使得细胞外液渗透压升高。此时,下丘脑的渗透压感受器受到刺激,垂体释放抗利尿激素增多,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使尿量减少,C不符合题意;
D、长时间、大范围奔跑会消耗大量能量,导致血糖水平下降。血糖下降会引起胰高血糖素含量上升,在胰高血糖素的调节下,肝糖原分解成葡萄糖进入血液中,为机体供能,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)脑神经与脊神经中有一部分支配内脏、血管与腺体的活动,不受意识支配,属于自主神经系统。自主神经系统包括交感神经与副交感神经,它们通常对同一器官的作用是相反的。
(2)人的体表和体内分布着温度感受器。温度感受器能将内、外环境温度的变化转换成动作电位,即接受刺激产生兴奋。兴奋沿传入神经到达下丘脑体温调节中枢,由体温调节中枢整合信息,再由传出神经支配骨骼肌、皮肤毛细血管、汗腺及内分泌腺等器官做出适当的反应,从而调整机体产热和散热,以维持体温相对稳定。
(3)人体每天都要从饮食中获得水和各种无机盐,同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐。人体内水的来源是饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水;水的排出有四条途径,其中肾排尿是人体排出水的最主要途径。机体能够通过调节排尿量,使水的排出量与摄入量相适应,以保持机体的水平衡。
(4)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
3.【答案】A
【知识点】内环境的组成;激素调节的特点
【解析】【解答】A、胃肠激素都通过体液运输。从图中可以看到,有的胃肠激素如可在消化道发挥作用,而消化道不属于内环境,所以不都在内环境中发挥作用,A符合题意;
B、存在内分泌腺细胞分泌的激素作用于自身的情况,即内分泌腺细胞可能是自身激素作用的靶细胞,B不符合题意;
C、组织液含有激素、神经递质等物质。血红蛋白是红细胞内的蛋白质,不属于组织液的成分,C不符合题意;
D、不同胃肠激素的作用特异性主要取决于靶细胞上的特异性受体,而不是不同运输途径,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】激素调节具有特定的特点,在本题中涉及到胃肠激素的运输和作用方式。激素一般通过体液运输,作用于靶细胞或靶器官。内环境是细胞外液,包括血浆、组织液和淋巴等。
4.【答案】B
【知识点】体液免疫
【解析】【解答】A、B淋巴细胞在体液免疫中发挥关键作用。疫苗作为抗原,会刺激B淋巴细胞,使其增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,浆细胞产生抗体,A不符合题意;
B、细胞毒性T细胞主要参与细胞免疫过程,当病原体进入细胞内部时发挥作用。而接种疫苗后引发的是体液免疫,细胞毒性T细胞不参与,B符合题意;
C、树突状细胞属于抗原呈递细胞,它可以摄取、加工处理疫苗抗原,并将抗原信息呈递给辅助性T细胞,启动免疫反应,C不符合题意;
D、辅助性T细胞在体液免疫中,其表面的特定分子发生变化并与B淋巴细胞结合,同时分泌细胞因子,辅助B淋巴细胞的活化、增殖和分化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】体液免疫是机体对抗病原体的一种重要免疫方式,主要通过B淋巴细胞产生抗体来发挥作用。
5.【答案】D
【知识点】免疫功能异常;器官移植;免疫学的应用
【解析】【解答】A、艾滋病是由HIV感染引起的免疫缺陷病,人体免疫功能低下。而环孢素A抑制辅助性T细胞的增殖、活化,会进一步降低机体免疫能力,所以不能用于预防和治疗艾滋病,A不符合题意;
B、清除宿主细胞内的病原体需要机体强大的免疫功能,环孢素A降低机体免疫能力,这不利于对宿主细胞内病原体的清除,B不符合题意;
C、癌症主要是细胞癌变导致的,环孢素A主要作用于T细胞的增殖、活化来调节免疫,对癌症细胞的作用不明显,不能延长癌症患者生存期,C不符合题意;
D、器官移植时,机体的免疫系统会将移植的器官当作抗原进行攻击,即免疫排斥,而免疫排斥主要由T细胞引起。环孢素A能抑制辅助性T细胞的增殖、活化,降低机体免疫能力,从而可用于降低机体对移植器官的排斥,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因。
6.【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、因为桥本氏甲减属于自身免疫病,患者的免疫系统会攻击自身的甲状腺细胞,所以体内存在甲状腺抗体,A不符合题意;
B、自身免疫病是免疫自稳功能异常的表现,桥本氏甲减属于自身免疫病,所以其免疫自稳功能异常,B不符合题意;
C、该患者甲状腺功能减退,甲状腺激素含量下降,对下丘脑和垂体的负反馈抑制作用减弱,下丘脑分泌的TRH增多,垂体分泌的TSH也会增多,所以该患者的血清TSH含量偏高,C不符合题意;
D、甲状腺激素能促进新陈代谢,提高神经系统的兴奋性。桥本氏甲减患者甲状腺激素分泌不足,代谢缓慢,会出现反应迟钝、容易疲劳等症状,而怕热多汗、精神亢奋是甲状腺激素分泌过多(甲亢)的表现,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】甲状腺激素的分泌受下丘脑 - 垂体 - 甲状腺轴的调节。下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH 作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素。当甲状腺激素含量过多时,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动。自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。桥本氏甲状腺炎是一种自身免疫病,会导致甲状腺功能减退(甲减)。
7.【答案】C
【知识点】免疫功能异常
【解析】【解答】A、胰岛素具有降低血糖的作用,若M中含胰岛素,第一次注射时小鼠就应出现低血糖相关症状,而题干中第一次注射未见异常,A不符合题意;
B、乙酰胆碱是兴奋性神经递质,正常情况下注射会使小鼠骨骼肌活动增强,而非减弱,且第一次注射无异常也不符合该情况,B不符合题意;
C、机体初次接触过敏原时进行体液免疫维持内环境稳态,无明显异常。再次接触相同过敏原会发生过敏反应,出现如呼吸困难等症状,与题干现象相符,C符合题意;
D、若M中有呼吸抑制剂,第一次注射就会出现呼吸困难等症状,并非仅第二次注射出现,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(2)在神经冲动传递的过程中,由于递质和受体的不同,在突触后膜上产生的效应也不同。根据突触后膜膜电位发生的变化,可将突触后电位分为兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位2种。
8.【答案】B
【知识点】反射弧各部分组成及功能;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;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、当兴奋传导到A点时,A点会产生动作电位。在静息状态下,神经细胞膜电位为内负外正,而兴奋时,钠离子通道开放,钠离子大量内流,使得膜电位变为内正外负,所以A点膜内外电位表现为内正外负,A不符合题意;
B、在伸肘动作中,肌梭感受器兴奋,不仅会引发伸肌收缩,还会刺激抑制性中间神经元兴奋,抑制性中间神经元兴奋后会释放抑制性神经递质,从而使屈肌运动神经元抑制,导致屈肌舒张,而不是抑制性中间神经元受到抑制不兴奋,B符合题意;
C、小脑在人体中起到维持身体平衡的重要作用,像完成太极拳“白鹤亮翅”这样较为复杂的动作,需要小脑来维持身体平衡,C不符合题意;
D、“白鹤亮翅”招式属于后天学习获得的动作,这类复杂动作的完成需要大脑皮层高级中枢的参与,并且大脑皮层高级中枢会对脊髓低级中枢进行控制,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成的。
9.【答案】B
【知识点】稳态的生理意义;神经、体液调节在维持稳态中的作用;稳态的调节机制
【解析】【解答】A、神经退行性疾病与肿瘤坏死因子的增加有关,所以可以推断肿瘤坏死因子增多会影响神经系统的功能,A不符合题意;
B、在神经系统、内分泌系统与免疫系统构成的调节网络中,信息分子往往具有多种功能。通常情况下,这些信息分子对神经系统的发育是有影响的,并非如 B 选项所说无影响,B符合题意;
C、信息分子发挥生物学作用的基本机制就是与受体结合,①②③④等信息分子也不例外,都需要与受体结合才能发挥作用,C不符合题意;
D、神经 - 体液 - 免疫调节网络是目前公认的维持机体稳态的主要机制,三者相互联系、相互作用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着复杂的相互作用,通过多种信息分子构成调节网络。激素和神经递质等信息分子都需要与特定受体结合来发挥作用。激素作用于靶细胞调节其代谢后会被分解,神经递质作用于突触后神经元引发兴奋或抑制后会被分解或重新利用。
10.【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;主动运输
【解析】【解答】A、AUX1 是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一,极性运输属于主动运输。主动运输需要载体蛋白的协助,并且要消耗细胞代谢释放的能量,所以 AUX1 运输生长素需要消耗细胞代谢释放的能量,A不符合题意;
B、水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。顶端优势是由于顶芽产生的生长素向下运输,积累在侧芽部位,导致侧芽部位生长素浓度过高,从而抑制侧芽的生长。所以水稻苗分蘖发生部位的生长素浓度高,会抑制分蘖,B不符合题意;
C、AUX1 缺失突变体中,由于 AUX1 是参与生长素极性运输的载体蛋白,其缺失会导致生长素不能正常进行极性运输。顶端优势消失,使得分蘖发生部位生长素浓度较低,C不符合题意;
D、AUX1 缺失突变体的分蘖部位生长素含量减少,抑制作用解除,因而分蘖数量可能比正常植株多,而不是少,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生长素在植物体内的运输方式有极性运输,是一种主动运输过程。极性运输是指在幼嫩组织中,生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输。主动运输需要载体蛋白协助,并且消耗能量。生长素在植物各器官均有分布,但相对集中地分布于新陈代谢旺盛的部分,存在着浓度差异,如老根(叶)>幼根(叶);分生区>伸长区;顶芽>侧芽。当生长素浓度过高时,会对植物的生长产生抑制作用,例如顶端优势现象。
11.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;交配类型及应用
【解析】【解答】A、全缘叶是显性性状,让该全缘叶植株自交。若子代出现性状分离,即出现羽裂叶,说明亲代全缘叶植株能产生不同类型的配子,是杂合子;若子代全为全缘叶,则该植株可能为纯合子,A不符合题意;
B、让该全缘叶植株与纯合的全缘叶植株杂交,无论待测植株是纯合子(AA)还是杂合子(Aa),子代的基因型都为 AA 或 Aa,表现型全为全缘叶,无法判断该植株是否为纯合子,B符合题意;
C、让该全缘叶植株与羽裂叶植株(aa)杂交,若子代中有羽裂叶(aa)出现,说明亲代全缘叶植株能产生含 a 的配子,是杂合子;若子代全为全缘叶,则待测个体为纯合子,C不符合题意;
D、让该植株与杂合全缘叶植株(Aa)杂交,若子代出现性状分离比羽裂叶(aa)∶全缘叶(A_)= 1∶3,说明亲代全缘叶植株能产生不同类型的配子,是杂合子;若子代全为全缘叶则该植株为纯合子,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在遗传学中,判断一个显性性状的个体是否为杂合子,有多种方法。杂合子是指基因组成不同的个体,纯合子是指基因组成相同的个体。例如,豌豆的高茎对矮茎为显性,高茎个体可能是纯合子(DD)也可能是杂合子(Dd)。
12.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】ABC选项内容的验证时,人们尚未了解到DNA分子的结构特点。当沃森和克里克提出了DNA分子双螺旋结构模型之后,进一步提出了DNA半保留复制的假说。
故答案为:D。
【分析】DNA双基因螺旋结构模型构建 :
1、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱,并且获得相关其数据
2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。
3、1952年查哥夫指出:腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量(A=T),鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).
4、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型-脱氧核糖核酸的一个结构模型》
13.【答案】D
【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;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因。已知COL1A1位于17号染色体,COL1A2位于7号染色体,这两条染色体不是同源染色体,所以COL1A1和COL1A2为非等位基因,A不符合题意;
B、由题干“某夫妻因部分Ⅰ型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COL1A1,妻子存在1个突变的COL1A2”可知,夫妻两人都是有一个基因突变就患病,说明只要有显性致病基因就会表现出病症,即该病是显性遗传病。又因为COL1A1和COL1A2都位于常染色体上,所以该夫妻所患疾病都属于常染色体显性遗传病,B不符合题意;
C、人体Ⅰ型胶原蛋白由两条α1链和一条α2链组成,α2链由7号染色体上的COLIA2编码。妻子存在1个突变的COL1A2,即妻子有1个突变的COL1A2基因和1个正常的COL1A2基因,所以妻子体内I型胶原蛋白结构异常的概率是1/2,C不符合题意;
D、丈夫产生正常配子的概率是1/2(因为有一个正常基因和一个突变基因,产生含正常基因配子的概率为1/2),妻子产生正常配子的概率也是1/2,他们生下正常孩子(不患病)的概率是1/2×1/2=1/4,而生下男孩的概率是1/2,所以生下正常男孩的概率是1/4×1/2=1/8,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
14.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。结合图示可知,该兴趣小组通过构建物理模型开展学习,A不符合题意;
B、在该实验中,35S标记在噬菌体的蛋白质外壳,32P标记的是DNA。观察可知,图中的T2噬菌体黑色部分代表被标记,B不符合题意;
C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,这样在后续离心时,就能将T2噬菌体的蛋白质外壳与细菌分开,而不是促使噬菌体从大肠杆菌内释放出来,C符合题意;
D、离心的作用是使噬菌体颗粒和大肠杆菌分离,由于噬菌体外壳蛋白的质量较轻,会分布在上清液中,而大肠杆菌质量较重,会沉淀在底部,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的经典实验。该实验的步骤包括分别用35S或32P标记噬菌体,然后让噬菌体与大肠杆菌混合培养,接着噬菌体侵染未被标记的细菌,之后在搅拌器中搅拌,最后离心并检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
15.【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;人类基因组计划及其意义
【解析】【解答】A、基因的表达量涉及到基因转录和翻译的水平,通过人类基因组测序仅仅能够确定基因在染色体上的位置,无法直接确定基因的表达量,A符合题意;
B、真核生物基因的编码区能够转录,其中包含外显子和内含子,内含子是只转录但不编码蛋白质的序列,所以人类基因组中必然存在可转录但不翻译的基因,B不符合题意;
C、在细胞分裂过程中,着丝粒分裂促使姐妹染色单体分离成为子染色体,若着丝粒区发生突变,很有可能影响姐妹染色单体的正常分离,C不符合题意;
D、由于细胞的衰老与基因相关,人类基因组测序工作的全部完成,为深入研究细胞衰老的分子机制提供了更全面的信息,有助于相关研究的开展,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】人类基因组计划旨在测定人类基因组的全部 DNA 序列,以解读其中包含的遗传信息。基因的表达包括转录和翻译两个过程,转录是以 DNA 一条链为模板合成 RNA 的过程,翻译是以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程。真核生物基因编码区包含外显子和内含子,外显子编码蛋白质,内含子只转录不编码蛋白质。着丝粒在细胞分裂过程中对姐妹染色单体的分离起着关键作用。细胞衰老与基因存在关联。
16.【答案】D
【知识点】基因突变的类型;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中 DNA 单链可与鸡卵清蛋白成熟的 mRNA 杂交,这表明该 DNA 单链是鸡卵清蛋白 mRNA 的模板链,A不符合题意;
B、基因突变是 DNA 分子中发生碱基对的增添、替换或缺失。从图中看到 DNA 单链有部分序列突起成环状,只有部分序列能与鸡卵清蛋白 mRNA 互补配对,这并非是基因突变导致的,B不符合题意;
C、根据真核基因的结构,转录过程是连续进行的,C不符合题意;
D、因为真核生物基因转录形成的初始 RNA 要经过剪切和加工才能成为成熟的 mRNA,所以成熟的 mRNA 比刚转录出来的前体 mRNA 短,这就解释了图中出现的现象,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程,转录的场所主要在细胞核,部分线粒体和叶绿体中也会发生转录。
17.【答案】D
【知识点】细胞癌变的原因;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。本题中是9号和22号染色体互换片段,并非基因内部碱基对的变化,A不符合题意;
B、表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。本题是染色体片段互换导致基因融合,不是表观遗传现象,B不符合题意;
C、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,主要包括减数分裂过程中的交叉互换和非同源染色体的自由组合等。本题是染色体片段互换,不属于基因重组范畴,C不符合题意;
D、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。其中染色体结构变异又有缺失、重复、倒位、易位几种类型。本题中9号和22号染色体互换片段,这属于染色体结构变异中的易位,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序,从而导致性状的变异。
18.【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、13三体综合征是体细胞中13号染色体有3条,其病因可能是母亲或父亲细胞减数分裂形成配子时,13号染色体不分离,使得配子中多一条13号染色体,受精后形成的受精卵就会有3条13号染色体,A不符合题意;
B、有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,通过分析羊水中胎儿细胞有丝分裂中期的染色体组成,能观察到染色体数目是否异常,从而进行产前诊断13三体综合征,B不符合题意;
C、13三体综合征是染色体数目变异引起的遗传病,不是由基因控制的,不能通过患儿家系遗传图谱推断该病遗传方式和发病概率,C符合题意;
D、临床统计发现患儿母亲和父亲平均年龄较大,可推测男性和女性适龄生育可能是预防该遗传病的有效措施,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】13三体综合征,又称Patau综合征,是一种染色体异常遗传病。正常人体细胞中13号染色体是2条,而13三体综合征患者体细胞中13号染色体为3条。这会导致患者出现多种严重的生理缺陷和发育异常,如严重智力障碍、特殊面容(小头、小眼、唇裂等)、心脏及其他器官畸形等,多数患儿在出生后不久就会夭折。
19.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、真核生物和原核生物都由ATP直接供能,这体现了细胞在能量供应机制上的高度一致性,而细胞是生命活动的基本单位,这种一致性能够支持地球上的所有细胞生命具有共同祖先,A符合题意;
B、鸟类和蝴蝶都有适应飞翔的器官,这属于趋同进化的结果。趋同进化是指不同物种在相似环境压力下进化出相似的结构,但这并不直接表明它们有共同祖先,且鸟类和蝴蝶都属于真核生物,不能代表所有细胞生物,B不符合题意;
C、蝙蝠的翼和鲸的鳍都有相似的骨骼结构,这是同源器官的体现,说明蝙蝠和鲸可能有共同祖先,但它们都属于真核生物,无法说明所有细胞都有共同祖先,C不符合题意;
D、人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂,这表明人和鱼在胚胎发育阶段有相似性,说明它们有共同的祖先,但人和鱼都属于真核生物,不能涵盖所有细胞生物,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生物有共同祖先的证据涵盖化石、比较解剖学、胚胎学、细胞及分子水平等方面,从不同层次表明生物间存在共同起源关系。
20.【答案】C
【知识点】基因频率的概念与变化;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、突变(包含基因突变和染色体变异)以及基因重组都属于可遗传变异,在生物进化过程中,可遗传变异为生物进化提供了原材料,对于油菜花的选育来说也是如此,A不符合题意;
B、生物进化的实质在于种群基因频率发生定向改变,人工选育类似于自然选择,它会使得适应选育要求的油菜花个体保留下来,不适应的被淘汰,从而使油菜花的基因频率发生定向改变,B不符合题意;
C、虽然江西农业大学研究团队通过杂交等育种方法选育出了超70种花色的彩色油菜花品种,但这些花色不同的油菜花仍然属于同一物种,并没有形成新的物种,所以不能提高物种多样性,C符合题意;
D、彩色油菜花具有旅游观赏价值,这体现了它的直接价值,通过吸引游客能够提高经济效益,同时也营造了美丽的生态景观,实现了生态与经济效益的统一,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
21.【答案】(1)无限增殖
(2)原癌;结直肠癌组织中的SDC2mRNA水平高于正常组织,原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程
(3)c;shRNA-1;SDC2基因低表达抑制结直肠癌细胞增殖并促进其凋亡
(4)体内(如动物模型)水平
(5)降低SDC2蛋白的含量;使SDC2蛋白的基因沉默;抑SDC2蛋白基因的表达;使用能够抵消SDC2蛋白作用的药物
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;中心法则及其发展;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)正常细胞由于端粒等因素的限制,具有一定的最高分裂次数。而癌细胞的端粒酶具有活性等原因,能够无限增殖,不断分裂形成肿瘤,危害人体健康。
(2)从实验结果图看到结直肠癌组织中的SDC2 mRNA水平高于正常组织。原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,当原癌基因异常表达时,可能会导致细胞过度增殖,引发癌症。这里SDC2在结直肠癌组织中表达量高,所以推测编码SDC2的基因可能属于原癌基因。理由就是结直肠癌组织中的SDC2 mRNA水平高于正常组织,原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。
(3)①基因表达包括转录(a过程,以DNA为模板合成mRNA)和翻译(b过程,以mRNA为模板合成蛋白质),shRNA通过碱基互补配对与mRNA结合降解mRNA,影响的是mRNA作为模板进行翻译前的过程,即图中的c过程(mRNA的加工等后续环节)。
②观察相关实验结果图,对比shRNA-1和shRNA-2敲低实验的结果,发现shRNA-1能更明显地敲低SDC2基因的表达水平。
③观察应用X(即shRNA-1)敲低SDC2基因表达后对结直肠癌细胞增殖和凋亡影响的图,看到细胞增殖受到抑制,细胞凋亡增加。
(4)之前进行的是体外实验,为了获得更充分的证据来阐明SDC2在结直肠癌发展中的作用,还需在体内(如动物模型)水平展开进一步的研究,因为体内环境比体外更复杂,更接近人体真实情况。
(5)由于研究表明SDC2在结直肠癌发展中有作用,且其低表达能抑制癌细胞增殖并促进凋亡,那么预防或治疗结直肠癌的思路可以是降低SDC2蛋白的含量;使SDC2蛋白的基因沉默;抑制SDC2蛋白基因的表达;使用能够抵消SDC2蛋白作用的药物等。
【分析】(1)癌症的发生一般并不是单一基因突变的结果,而是至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,逐渐累积,从而引发细胞癌变。癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
(2)基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(3)中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
(1)在适宜条件下,癌细胞能够无限增殖,形成的肿瘤严重危害人体健康。
(2)据图可知,与正常组织相比,结直肠癌细胞的SDC2mRNA水平高于正常组织,而原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,故据此推测编码SDC2的基因可能属于原癌基因。
(3)①mRNA是翻译的模板,shRNA通过碱基互补配对与mRNA结合,降解mRNA,是通过翻译过程实现的,对应图中的c。
②结合图示可知,与对照组相比,shRNA-1和shRNA-2组别的SDC2mRNA水平均降低,但shRNA-1降低更多,故应选其作为敲低工具(简称为X)。
③根据实验结果,敲低SDC2基因后,实验组的增殖速率降低,凋亡率升高,即结直肠癌细胞的增殖受到抑制,同时细胞凋亡增加,表明SDC2基因在结直肠癌细胞的增殖和凋亡中起重要作用。
(4)体外实验虽然能够提供初步的生物学功能信息,但要更全面地阐明SDC2在结直肠癌发展中的作用,还需在体内(如动物模型)水平进行进一步研究。
(5)基于实验结果,SDC2基因的低表达能够抑制结直肠癌细胞的增殖并促进其凋亡,因此可以通过抑制SDC2基因的表达来预防或治疗结直肠癌,如降低SDC2蛋白的含量;使SDC2蛋白的基因沉默;抑SDC2蛋白基因的表达;使用能够抵消SDC2蛋白作用的药物。
22.【答案】(1)灰身、长翅;非同源染色体
(2)灰身:黑身=1:1;灰身∶黑身=3∶1;不一致;常染色体
(3)A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)根据孟德尔的分离定律和自由组合定律相关知识,当具有两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中出现特定的性状分离比时,可以判断显隐性关系和基因的位置关系。在本题中,F2中灰身:黑身=3:1,根据分离定律,这表明灰身对黑身为显性;长翅:截翅=3:1,说明长翅对截翅为显性。又因为F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9:3:3:1,这是典型的两对等位基因自由组合的性状分离比,自由组合定律的前提是控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上。
(2)设控制黑身和灰身的基因用A、a表示。若控制黑身a的基因位于X染色体上,只考虑体色这一对相对性状,纯合亲本基因型为X X (黑身雌果蝇)、X Y(灰身雄果蝇)。它们杂交产生F1的基因型为X X 、X Y,F1相互交配产生F2的基因型为X X 、X X 、X Y、X Y,其表型及比例为灰身:黑身=1:1。然而统计得到的F2中灰身∶黑身=3∶1,两者结果不一致,所以可以判断体色基因在常染色体上。
(3)A、因为已经判断出体色基因在常染色体上,常染色体上的基因控制的性状与性别无关,所以不可能出现红眼全为黑身的情况,A符合题意;
B、若控制截翅的基因b位于X染色体上,考虑翅型和眼色这两对相对性状,纯合亲本基因型可写为X X (红眼长翅雌果蝇)、X Y(白眼截翅雄果蝇),F1基因型为X X 、X Y,F1相互交配产生F2的基因型有X X 、X X 、X Y、X Y,即截翅全为白眼是可能出现的,B不符合题意;
C、长翅为显性性状,不论控制长翅的基因位于常染色体上还是X染色体上,F2长翅中既有雌性也有雄性,若控制长翅的基因B位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为X X 、X Y,F1基因型为X X 、X Y,F2基因型为X X 、X X 、X Y、X Y,即长翅有雌性也有雄性,不可能出现长翅全为雌性,C不符合题意;
D、若控制截翅的基因b位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为X X 、X Y,F1基因型为X X 、X Y,F2基因型为X X 、X X 、X Y、X Y,即截翅全为雄性是可能出现的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)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。
(1)分析数据可知,F2中灰身:黑身=3:1,长翅:截翅=3:1,可知灰身、长翅为显性性状;F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9:3:3:1,两对基因独立遗传,说明控制体色与翅型的基因遵循自由组合定律。
(2)设控制黑身和灰身的基因用A、a表示,若控制黑身a的基因位于X染色体上,只考虑体色,亲本基因型可写为XaXa、XAY,子二代可以出现XAXa、XaXa、XAY、XaY,灰身:黑身=1:1,统计得到的F2灰身∶黑身=3∶1题比较,结果不一致,故判断体色基因在常染色体上。
(3)A、由于体色基因在常染色体上,故不可能出现红眼全为黑身,A符合题意;
B、若控制截翅的基因b位于X染色体上,考虑翅型和眼色,亲本基因型可写为XBWXBW、XbwY,子二代可以出现XBWXBW、XBWXbw、XBWY、XbwY,即截翅全为白眼,B不符合题意;
C、长翅为显性性状,不论该等位基因位于常染色体上还是X染色体上F2长翅中既有雌性也有雄性,若控制长翅的基因B位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为XBXB、XbY,子二代可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即长翅有雌性也有雄性,C符合题意;
D、这两对基因的分布情况可能有两种:1、两对基因分别位于两对常染色体上;2、一对基因位于常染色体上,另一对位于X染色体上(控制体色的基因或翅型的基因)若控制截翅的基因b位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为XBXB、XbY,子二代可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即截翅全为雄性,D不符合题意。
故选AC。
23.【答案】(1)条件反射;使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力
(2)不进行任何处理或注射生理盐水
(3)C组海蜗牛的防御性收缩反应持续时间显著长于B组;RNA可能传递了记忆信息
(4)抑制;表观遗传
(5)RNA中的哪些具体分子或序列在记忆传递中起关键作用? 或者 DNA甲基化抑制剂对记忆形成的影响机制是什么
【知识点】反射的过程;表观遗传
【解析】【解答】(1)反射分为非条件反射和条件反射。非条件反射是生来就有的先天性反射,由大脑皮层以下的神经中枢参与即可完成;条件反射是出生后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成。对于海蜗牛来说,经过电击训练后才出现对轻触的较长时间防御性收缩反应,这是后天学习形成的。条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。海蜗牛通过这种条件反射能更好地应对可能的伤害,增加生存几率。
(2)在对照实验中,对照组的作用是排除其他无关变量的干扰,确保实验结果是由实验变量引起的。对于本实验,要探究提取A组海蜗牛腹部神经元的RNA注射到未被电击过的海蜗牛身上的作用,那么对照组就应该不进行任何处理(保持自然状态)或者注射生理盐水(排除注射这一操作以及溶剂本身可能带来的影响)。
(3)图1展示了A组(经过电击训练)和B组(未经过电击训练)海蜗牛的防御性收缩反应持续时间对比,图2展示了C组(注射A组海蜗牛腹部神经元RNA)、B组和D组(对照组)海蜗牛的防御性收缩反应持续时间对比。观察图2可知,C组海蜗牛的防御性收缩反应持续时间显著长于B组。结合图1中A组海蜗牛防御性收缩反应持续时间显著长于B组,说明注射A组海蜗牛的RNA后,C组海蜗牛也表现出了类似的防御性反应增强的情况。这一结果表明RNA可能传递了记忆信息,即A组海蜗牛经过电击训练后,其腹部神经元RNA中携带了与这种记忆相关的信息,注射到C组海蜗牛后能使C组产生类似反应。
(4)实验三将经过电击训练的海蜗牛的RNA注射到未经训练的海蜗牛体内并分组,E组注射DNA甲基化抑制剂(DNMT),F组注射DNMT的溶剂(不含DNMT),然后观察海蜗牛的防御性收缩反应。观察图3可知,E组(注射DNA甲基化抑制剂)的防御性收缩反应持续时间比F组(注射溶剂)长。这意味着在没有DNA甲基化抑制剂的情况下(F组),DNA甲基化程度相对较高,而记忆相关的反应较弱;当加入DNA甲基化抑制剂后(E组),抑制了DNA甲基化,记忆相关的反应增强。所以RNA可能通过抑制DNA的甲基化,从而影响特定基因的表达。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。这种记忆的形成机制符合表观遗传的特点,因为RNA通过影响DNA甲基化(不改变DNA序列)来影响基因表达,进而影响记忆形成。
(5)前面的实验已经探究了RNA与记忆传递的关系以及RNA可能通过抑制DNA甲基化影响记忆形成。基于这些实验结果,可以进一步探究RNA中的哪些具体分子或序列在记忆传递中起关键作用,因为虽然知道RNA可能传递记忆信息,但具体是RNA中的哪些成分发挥作用还不清楚;或者探究DNA甲基化抑制剂对记忆形成的影响机制是什么,虽然知道它能影响记忆形成,但具体的作用方式和途径还不明确。
【分析】(1)在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射。神经调节的基本方式是反射。反射包括条件反射与非条件反射。
(2)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。
(3)除了作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验,对照实验一般要设置对照组和实验组。
(1)A组海蜗牛经过电击训练后,对轻触表现出较长时间的防御性收缩反应,这是通过后天学习和训练形成的反射行为,属于条件反射;通过条件反射,海蜗牛能够更好地应对外界的潜在威胁,从而增加其生存的机会。
(2)分析题意,D组作为对照组,其设置是不进行任何处理或注射生理盐水。对照组的目的是为了排除实验中的其他变量,确保实验结果的有效性。
(3)结合图1和图2,发现②C组海蜗牛的防御性收缩反应持续时间显著长于B组,这表明注射A组海蜗牛的RNA后,C组海蜗牛也表现出了类似的防御性反;以上结果表明RNA可能传递了记忆信息。通过注射RNA,C组海蜗牛表现出了与A组相似的防御性反应,说明RNA在记忆形成中可能起到了关键作用。
(4)分析图3,F组(注射DNMT的溶剂)的含量高于E组(注射DNA甲基化抑制剂),说明DNA甲基化通常与基因表达的抑制有关,RNA可能通过抑制甲基化来促进特定基因的表达,揭示了这种记忆的形成机制可能与表观遗传有关RNA可能通过抑制DNA的甲基化。
(5)实验一和实验二主要探讨了电击训练和RNA注射对海蜗牛防御性反应的影响,实验三则进一步研究了RNA与DNA甲基化的关系。这些实验揭示了记忆形成的可能机制,并为未来的研究提供了方向,基于上述实验,可以提出进一步实验探究的问题:RNA中的哪些具体分子或序列在记忆传递中起关键作用? 或者 DNA甲基化抑制剂对记忆形成的影响机制是什么? 这些问题可以进一步揭示记忆形成的分子机制。
24.【答案】(1)随着浓度增加,对种子萌发的抑制作用增强;缓解ABA对种子萌发的抑制作用
(2)蛋白质;信号;光敏色素感受光刺激后期空间结构发生改变进入到细胞核中促进ABA分解相关基因的表达进而引起生物学效应的改变
(3)OsNGED1
(4)光敏色素B突变体由于无法合成光敏色素,因而不能接受光的刺激,因此也不会表现出对ABA抑制作用的缓解。
【知识点】其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1)当外源ABA浓度从0μmol/L增加到4μmol/L再到8μmol/L时,在黑暗和光照条件下,水稻种子萌发率都逐渐降低,这表明在一定范围内,随着外源ABA浓度增加,对种子萌发的抑制作用增强;对比黑暗和光照条件下相同外源ABA浓度时的萌发率,如ABA浓度为4μmol/L时,黑暗中萌发率为30%,光照下为50%,ABA浓度为8μmol/L时,黑暗中萌发率为5%,光照下为18%,可知光照能缓解ABA对种子萌发的抑制作用。
(2)光敏色素是一类蛋白质。光作为一种信号被植物体中的光敏色素捕捉。从基因表达角度分析,光影响水稻种子萌发是因为光敏色素感受光刺激后空间结构发生改变,进而进入到细胞核中促进ABA分解相关基因的表达,使得ABA含量变化,从而引起生物学效应的改变,表现为对种子萌发的影响。
(3)观察所给实验结果图(虽然未给出具体图,但根据解析内容可知),在野生型水稻(WT)和光敏色素B突变体(phyB)中,WT中ABA含量高于phyB突变体,且phyB突变体的OsABAOX1、OsABAOX2、OsABAOX3基因的表达水平都低于野生型,而OsNGED1基因的表达高于野生型,由此推测与内源ABA合成代谢相关的基因是OsNGED1。
(4)因为光敏色素B突变体无法合成光敏色素,而光信号需要光敏色素来接受,所以光敏色素B突变体不能接受光的刺激,也就不会出现像野生型那样在光照下对ABA抑制作用的缓解现象。
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(1)表是以水稻种子为材料所得的实验数据,据该表可知,在一定范围内,外源ABA能抑制水稻种子萌发,且随着浓度增加,对种子萌发的抑制作用增强;在照光条件下种子萌发率升高,即光照能缓解ABA对种子萌发的抑制作用。
(2)光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,其中分生组织的细胞内比较丰富,光可作为一种信号被植物体中的光敏色素捕捉,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。据此推测,光影响水稻种子萌发的原因应该是光敏色素感受光刺激后期空间结构发生改变进入到细胞核中促进ABA分解相关基因的表达进而引起生物学效应的改变,表现为缓解ABA促进萌发的作用。
(3)为了研究光敏色素介导的光对ABA生物代谢的影响,研究人员利用野生型水稻(WT)和光敏色素B突变体(phyB,无法合成光敏色素)水稻作为材料,光照条件下的实验结果如图。图中显示,WT中ABA含量高于光敏色素B突变体,且phyB突变体的OsABAOX1、OsABAOX2、OsABAOX3基因的表达水平都低于野生型,而OsNGED1基因的表达高于野生型,因而推测,与内源ABA合成代谢相关的基因是OsNGED1基因。
(4)外源ABA处理明显抑制黑暗和光照下生长的水稻种子的萌发。但是在光照条件下,ABA对WT种子萌发的抑制效果显著低于phyB突变体,其原因应该是光敏色素B突变体由于无法合成光敏色素,因而不能接受光的刺激,因此也不会表现出对ABA抑制作用的缓解。
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