
? 河西區(qū)2022—2023學年度第二學期高三年級總復習質(zhì)量調(diào)查(二)
生物學試卷
一.本卷共12題,每題4分,共48分。在每題給出的四個選項中,只有一項是最符合題目要求的。
1. 科學家研發(fā)出一套能成功從4萬年前古人類“尼安德特人”的骨骼中提取線粒體的DNA并進行擴增和測序的方法,為人類進化的研究做出貢獻,榮獲2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎??茖W家將古人類“尼安德特人”化石中的線粒體DNA與現(xiàn)代人類線粒體DNA進行比較,獲得人類進化的證據(jù)屬于( )
A. 化石證據(jù) B. 比較解剖學證據(jù)
C. 胚胎學證據(jù) D. 細胞和分子生物學證據(jù)
2. 下列有關(guān)生物學原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用的敘述,錯誤的是( )
A. 在同一塊地里輪流種植不同作物可提高產(chǎn)量,這與不同作物根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收有關(guān)
B. 脂肪比糖類的碳氫比例高,而油料作物種子富含脂肪,因此油料作物種子要進行深層播種
C. 合理密植不僅可以使植物更充分利用光能,而且可以保持空氣流通,適當提高CO?濃度以提高光合效率
D. 適當松土不僅可以促進植物根系的有氧呼吸,而且可促進土壤中好氧微生物對土壤中有機物的氧化分解,但松土過度不利于土壤肥力的保持
3. 轉(zhuǎn)分化是指一種類型的分化細胞在結(jié)構(gòu)和功能上轉(zhuǎn)變成另一種分化細胞的過程。臨床研究發(fā)現(xiàn),當機體的肝臟出現(xiàn)慢性損傷時,肝臟的星狀細胞就會持續(xù)增生,并轉(zhuǎn)化為肌纖維母細胞、成纖維樣細胞以及肌成纖維細胞等。下列說法錯誤的是( )
A. 轉(zhuǎn)分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達
B. 轉(zhuǎn)分化的過程與植物組織細胞脫分化的過程相同
C. 星狀細胞轉(zhuǎn)分化過程中發(fā)生了細胞的分裂與分化
D. 星狀細胞轉(zhuǎn)分化形成的三種細胞遺傳物質(zhì)均相同
4. 原生質(zhì)體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌,其原生質(zhì)體表面積的測定結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A. 甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離,表明細胞中NaCl濃度≥0.3 mol/L
B. 乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離,處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復原
C. 該菌的正常生長和吸水都可導致原生質(zhì)體表面積增加
D. 若將該菌先65℃水浴滅活后,再用 NaCl溶液處理,原生質(zhì)體表面積無變化
5. 利用熒光標記法對某基因型為AaXBY的果蠅(2n=8)性腺細胞的基因進行熒光標記,A、a、B基因分別被標記為紅色、黃色、綠色的熒光點。一個正在分裂的細胞中共有8條染色體,呈現(xiàn)4種不同的大小、形態(tài),在不發(fā)生基因突變和染色體變異的情況下,該細胞中熒光點的數(shù)量和顏色不可能的是( )
A. 2個紅色 B. 2個黃色、2個綠色
C. 紅色、黃色、綠色各2個 D. 1個紅色、1個黃色、2個綠色
6. 鰓耳腎綜合征屬于綜合征性耳聾,由常染色體上的基因控制,人群中該病的發(fā)病率約為1/40000。EYAI基因是該病的致病基因,如圖是某家族遺傳系譜圖?;驕y序發(fā)現(xiàn)患者的EYAI基因所編碼的蛋白質(zhì)中257號谷氨酰胺(密碼子為CAA或CAG)突變成終止密碼子(UAA或UAG),正常成員均未見該突變,以下敘述錯誤的是( )
A. 鰓耳腎綜合征是一種常染色體顯性遺傳病
B. Ⅱ2與Ⅲ1、Ⅲ2基因型均相同
C. 患者的EYAI基因可能發(fā)生C—G→T—A的堿基對替換
D. Ⅲ2與一位患病男子婚配,理論上生下正常孩子的概率為0
7. 科學家發(fā)現(xiàn),植物在干旱脅迫、被砍切和侵害等壓力情況下會發(fā)出超聲波(如切斷植株的莖干時,番茄會在每小時內(nèi)發(fā)出25次超聲波;榨干水分時,番茄會在每小時內(nèi)發(fā)出35次超聲波),可被3~5m距離內(nèi)的飛蛾等聽覺敏銳的動物感受到,飛蛾聽到植物發(fā)出的超聲波,會避免在該植物上產(chǎn)卵。下列分析錯誤的是( )
A. 植物在被切斷等情境下發(fā)出的超聲波屬于物理信息
B. 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞一般是雙向的,也可以是單向的
C. 動物可以感受到植物發(fā)出的超聲波,人類也可以感受到植物發(fā)出的超聲波
D. 題干中可體現(xiàn)信息傳遞的功能之一是調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定
8. 成熟的紫皮百香果果皮中富含花色苷,果汁色澤金黃、香氣馥郁、酸甜可口,富含多酚、類胡蘿卜素等活性成分,有“果汁之王”的美稱。以紫皮百香果全果和果汁為原料發(fā)酵,所得百香果酒的香氣深受消費者的喜愛。以下說法正確的是( )
A 百香果酒制作過程中酵母菌始終進行無氧呼吸
B. 從釀酒殘渣中篩選培養(yǎng)醋酸菌時,在缺少糖的液體培養(yǎng)基中可加入乙醇作為碳源
C. 可利用酸性的重鉻酸鉀遇酒精變黃的特點,檢測發(fā)酵液是否開始進行酒精發(fā)酵
D. 家庭制作百香果酒時,要每隔12小時打開瓶蓋使多余的二氧化碳排出
9. 兩個不同的生態(tài)系統(tǒng)在同時受到同等強度的干擾(a)后,其結(jié)構(gòu)和功能的曲線變化情況如圖所示,據(jù)圖不能得出的結(jié)論是( )
A. 圖中偏離正常運行范圍的程度可以體現(xiàn)恢復力穩(wěn)定性的大小
B. 若甲生態(tài)系統(tǒng)的干擾強度在一定范圍內(nèi)增大,則C點右移
C. 同等強度的干擾下,若乙生態(tài)系統(tǒng)干擾提前,則B點左移
D. 同等強度的干擾下,乙生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性比甲強
閱讀下列材料,完成下面小題。
糖尿病是一組因胰島素絕對或相對分泌不足和(或)胰島素利用障礙引起的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪代謝紊亂性疾病,以高血糖為主要標志。
資料1:furin酶是真核細胞中內(nèi)切蛋白酶家族中重要成員之一,在絕大多數(shù)細胞中均表達,可以對細胞中多種前體蛋白進行切割,而使其具有生物活性。在胰島B細胞中,當胰島素原向胰島素轉(zhuǎn)變的過程中,furin酶可以識別并切除胰島素原分子中特定的氨基酸序列,從而完成胰島素的加工,產(chǎn)生具有生物活性的胰島素。
資料2:胰島素敏感性是描述胰島素抵抗程度的一個指標。胰島素敏感性越低,單位胰島素的效果越差,分解糖類的程度就越低。
資料3:胰島素是細胞間信息交流的信號分子,與靶細胞表面的特異性受體InR(胰島素受體)結(jié)合后,可激發(fā)靶細胞的新陳代謝,其調(diào)節(jié)的不同代謝途徑可以是促進或抑制,從而達到改善神經(jīng)細胞生理功能的目的。某些糖尿病患者胰島功能正常,但體內(nèi)胰島素對InR的激活能力下降,從而引起血糖異常。
10. 某些糖尿病患者體內(nèi)合成的胰島素原結(jié)構(gòu)異常,不能正常完成資料I所述過程?;蛑委熢擃惢颊叩姆椒ㄖ皇牵簩⒁葝u素基因?qū)胍葝uB細胞以外的細胞,同時導入一些調(diào)節(jié)因子刺激該細胞再生,使之成為能分泌具生物活性胰島素的新B細胞。欲使胰島素基因的表達產(chǎn)物在新B細胞中能被加工,產(chǎn)生生物活性,以下操作正確的是( )
A. 導入胰島素基因時,同時導入furin酶基因
B. 導入胰島素基因后,加入furin酶
C. 使胰島素基因的表達產(chǎn)物中含furin酶切位點
D. 改造furin酶基因,使其喪失識別和切除功能
11. 如果將健康的成年人的胰島素敏感性和胰島素釋放量的值均定為1.0,那么健康的青少年、孕婦和肥胖者相應的值如圖所示。下列分析正確的是( )
A. 與健康成年人相比,青少年、孕婦和肥胖者體內(nèi)胰島素促進組織細胞攝取和利用葡萄糖的效率較高
B. 胰島素釋放量與胰島素敏感性之間不具有相關(guān)性
C. 孕婦和肥胖者患糖尿病的概率可能比健康的成年人高
D. 圖中由于青少年胰島素釋放量高,所以青少年空腹時的血糖濃度遠低于健康的成年人
12. 胰島素改善腦神經(jīng)元的生理功能的調(diào)節(jié)機理如圖所示,根據(jù)資料3分析下列說法不正確的是( )
A. 正常人胰島素受體(InR)的激活,可以促進神經(jīng)元軸突末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì),改善突觸后神經(jīng)元的生理功能
B. 正常人的胰島素可以抑制神經(jīng)元死亡,其原因是胰島素激活I(lǐng)nR后,可以抑制神經(jīng)元的凋亡,并抑制炎癥因子釋放而導致的神經(jīng)細胞變性、壞死
C. 該患者會導致InR對GLUT轉(zhuǎn)運葡萄糖的直接促進作用減弱,同時對炎癥因子的抑制作用降低,從而加強了炎癥因子對GLUT的抑制能力
D. 與正常人相比,該患者神經(jīng)元攝取葡萄糖的速率下降,體內(nèi)胰島素的含量偏低
13. 下圖為高等動物細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成、加工及定向轉(zhuǎn)運的主要途徑示意圖,其中a~f表示相應的細胞結(jié)構(gòu),①~⑧表示相應的生理過程,請據(jù)圖回答問題:
(1)細胞器膜、核膜和細胞膜等膜結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成真核細胞的________。細胞中c、d、e、f等具膜結(jié)構(gòu)的膜功能各不相同,從膜的組成成分分析,其主要原因是組成生物膜的________的種類和數(shù)量不同。分泌蛋白的合成、加工和運輸過程需要多種細胞器參與,這體現(xiàn)了________________。
(2)據(jù)圖分析,分泌蛋白合成并分泌的過程依次是________________(填序號)。
(3)細胞內(nèi)的囊泡能夠附著在細胞骨架上定向轉(zhuǎn)移??茖W家篩選出一些突變型酵母菌,這些酵母菌在25℃時分泌功能正常,但在35℃下培養(yǎng)時,本應分泌到胞外的蛋白質(zhì)會異常堆積在細胞內(nèi)某處?;卮鹣铝袉栴}:
①研究表明:細胞內(nèi)利用囊泡運輸物質(zhì)的過程與某種蛋白質(zhì)(S蛋白)有關(guān)??茖W家經(jīng)篩選獲得了含有異常結(jié)構(gòu)的S蛋白的酵母菌,與正常酵母菌相比,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡在細胞內(nèi)大量積累。據(jù)此推測,具有正常結(jié)構(gòu)的S蛋白的功能可能是促進________________。
②科學家將圖中的突變型酵母菌與正常酵母菌進行基因比對,發(fā)現(xiàn)至少有25個基因與囊泡的定向運輸有關(guān)。結(jié)合題干和圖示進行分析,分泌突變體A、B出現(xiàn)差異的原因最可能是溫度升高,分泌突變體A、B中與囊泡運輸有關(guān)的受_____________抑制的程度不同。
14. 葉片吸收的過剩光能,會造成氧自由基等有害物質(zhì)的積累。非光化學淬滅(NPQ)可通過葉綠體中葉黃素的某些化學反應將過剩光能以熱能形式散失,NPQ機制的啟動和關(guān)閉特點如圖所示(虛線表示能量流向)。
(1)分離光合色素的方法是___________。光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為___________中的化學能,其中后者是一種活潑的還原劑。
(2)NPQ過程發(fā)生的具體場所是___________,通過NPO機制散失的能量___________(填“能”或“不能”)被植物利用。
(3)NPQ降低強光對葉綠體造成損傷的原因是:強光條件下,NPQ將葉綠體吸收的過剩光能轉(zhuǎn)化為熱能散失,減少了___________的產(chǎn)生,從而減輕其對葉綠體結(jié)構(gòu)的破壞。
(4)為研究V基因在高光條件下對NPQ機制的作用,科研人員利用病毒誘導基因沉默技術(shù)(VIGS技術(shù))特異性地使V基因沉默。應用該技術(shù)最終獲得V基因沉默番茄,與野生型番茄經(jīng)過相同高光處理,實驗結(jié)果如下圖,說明V基因的表達能夠______________________。
15. 有種被稱為“黑寡婦”的蜘蛛吐出的蛛絲比已知的任何蛛絲的強度都高,用這種蜘蛛絲織成的布比制造防彈背心所用的纖維的強度還高得多。科學家們把“黑寡婦”蜘蛛體內(nèi)產(chǎn)生的蜘蛛絲蛋白的基因,巧妙地移植到山羊受精卵的細胞核內(nèi),培育出轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”乳腺生物反應器,并用相應的技術(shù)獲得了堅韌程度極強的蜘蛛絲蛋白,科學家給這種物質(zhì)取名叫“生物鋼”。其過程如下,請回答下列問題:
(1)通過過程①獲得的蜘蛛絲蛋白基因可以利用___________技術(shù)進行大量的擴增,原理為___________。
(2)過程②科學家通過___________方法將蜘蛛絲蛋白基因?qū)肷窖虻氖芫阎?,并需要篩選性染色體組成為___________的受精卵進行培養(yǎng),過程④須經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)、___________等胚胎工程的技術(shù)手段,進而培育出轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”乳腺生物反應器。
(3)基因工程操作的核心步驟是___________,其目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并表達,并且可以遺傳給下一代。為此,需要在蜘蛛絲蛋白基因的上游加上___________,它是___________識別和結(jié)合的部位。
(4)轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”乳腺生物反應器生產(chǎn)“生物鋼”堅韌程度極強,可替代高強度包裝塑料和商業(yè)用漁網(wǎng),請從環(huán)境保護的角度考慮其優(yōu)點是___________。
16. 依據(jù)真核細胞中DNA主要位于細胞核內(nèi),而蛋白質(zhì)合成在核糖體上這一事實,科學家推測真核細胞存在某種“信使”分子,能將遺傳信息從細胞核攜帶到細胞質(zhì)中。為確定遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)的中間載體(信使),科學家們做了如下研究。
(1)對于“信使”有兩種不同假說。假說一:核糖體RNA可能就是信息的載體;假說二:另有一種RNA(稱為mRNA)作為遺傳信息傳遞的信使。若假說一成立,則細胞內(nèi)應該有許多___________(填“相同”或“不同”)的核糖體。若假說二成立,則細胞內(nèi)的mRNA應該與細胞內(nèi)原有的___________結(jié)合,并指導蛋白質(zhì)合成。
(2)研究發(fā)現(xiàn)噬菌體侵染細菌后,細菌的蛋白質(zhì)合成立即停止,轉(zhuǎn)而合成噬菌體的蛋白質(zhì),在此過程中,細菌細胞內(nèi)合成了新的噬菌體的RNA。為確定新合成的噬菌體RNA是否為“信使”,科學家們進一步實驗。
①15NH?Cl和14C—葡萄糖作為培養(yǎng)基中的氮源和碳源來培養(yǎng)細菌,經(jīng)過若干代培養(yǎng)后,獲得具有“重”核糖體的“重”細菌。
②將這些“重”細菌轉(zhuǎn)移到含14NH?Cl和12C一葡萄糖的培養(yǎng)基上培養(yǎng),用噬菌體侵染這些細菌,該培養(yǎng)基中加入32P標記的___________為作為原料,以標記所有新合成的噬菌體RNA。
③將上述被侵染后裂解的細菌進行密度梯度離心,結(jié)果如下圖所示。由圖可知,大腸桿菌被侵染后___________(填“合成”或“未合成”)新的核糖體,這一結(jié)果否定假說一。32p標記僅出現(xiàn)在離心管的底部,說明新合成的噬菌體RNA與___________(填“新”或“重”)核糖體相結(jié)合,為假說二提供了證據(jù)。
17. 番茄果實發(fā)育受多種植物激素影響,市場上銷售植物激素或其類似物,如生長素類、乙烯利(乙烯類)等物質(zhì),如果處理得當,對人體危害并不大。請回答下列問題:
(1)植物激素類似物屬于植物生長調(diào)節(jié)劑,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有很多優(yōu)點。在用生長素類似物處理插條生根時,如果生長素類似物濃度較低,適合采用______法處理插條。
(2)研究者發(fā)現(xiàn)未授粉及授粉8天后番茄的子房發(fā)育情況差異顯著(圖1所示),結(jié)合生長素的生理作用推斷,授粉后______產(chǎn)生生長素促進了子房的發(fā)育。
(3)檢測授粉與未授粉番茄雌蕊產(chǎn)生乙烯的速率結(jié)果如圖2所示。結(jié)合圖I和圖2推測乙烯對子房發(fā)育具有___________作用。在子房發(fā)育為果實的過程中,生長素和乙烯表現(xiàn)為___________關(guān)系。
(4)為證實乙烯對子房發(fā)育的作用,以野生型番茄為材料進行了下表所示實驗,請完善表格中的實驗處理。
授粉情況
授粉
未授粉
授粉
未授粉
實驗處理
施加清水
施加Ⅰ
施加Ⅱ
施加Ⅲ
子房是否發(fā)育為果實
是
否
否
是
表中Ⅰ~Ⅲ處所需的試劑應分別選用___________(填選項前字母)。實驗結(jié)果支持上述推測。
A. 清水 B. 生長素 C. 生長素運輸抑制劑 D. 乙烯利 E. 乙烯受體抑制劑
(5)研究還發(fā)現(xiàn)野生型番茄授粉后子房內(nèi)赤霉素(GA)含量升高。為研究GA和乙烯對果實發(fā)育的影響,以野生型番茄和乙烯受體功能喪失的突變體S為材料進行實驗,相關(guān)處理及結(jié)果如圖3所示。圖中結(jié)果表明GA的作用是___________。在未授粉情況下,S突變體比野生型體內(nèi)GA合成相關(guān)基因表達量高,由此推測未授粉的S突變體子房可發(fā)育為果實的原因是突變體S乙烯受體功能喪失,導致乙烯對GA合成的抑制作用___________,GA合成量升高,促進果實發(fā)育。
河西區(qū)2022—2023學年度第二學期高三年級總復習質(zhì)量調(diào)查(二)
生物學試卷
一.本卷共12題,每題4分,共48分。在每題給出的四個選項中,只有一項是最符合題目要求的。
1. 科學家研發(fā)出一套能成功從4萬年前古人類“尼安德特人”的骨骼中提取線粒體的DNA并進行擴增和測序的方法,為人類進化的研究做出貢獻,榮獲2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎??茖W家將古人類“尼安德特人”化石中的線粒體DNA與現(xiàn)代人類線粒體DNA進行比較,獲得人類進化的證據(jù)屬于( )
A. 化石證據(jù) B. 比較解剖學證據(jù)
C. 胚胎學證據(jù) D. 細胞和分子生物學證據(jù)
【答案】D
【解析】
【分析】化石為研究生物進化提供了直接的證據(jù),比較解剖學、胚胎學、細胞和分子水平的研究也提供了有力的支持。這些證據(jù)互為補充、相互印證,都給生物進化論提供了有力的支持。
【詳解】在研究生物進化的過程中,化石是最重要的、比較全面的證據(jù),是直接的證據(jù),分子水平的證據(jù)是指不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子,既有共同點,又存在差異性。所以科學家將古人類“尼安德特人”化石中的線粒體DNA與現(xiàn)代人類線粒體DNA進行比較這個過程運用了細胞和分子生物學的方法,并沒有運用化石、比較解剖學和胚胎學,ABC錯誤,D正確。
故選D。
2. 下列有關(guān)生物學原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用的敘述,錯誤的是( )
A. 在同一塊地里輪流種植不同作物可提高產(chǎn)量,這與不同作物根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收有關(guān)
B. 脂肪比糖類的碳氫比例高,而油料作物種子富含脂肪,因此油料作物種子要進行深層播種
C. 合理密植不僅可以使植物更充分利用光能,而且可以保持空氣流通,適當提高CO?濃度以提高光合效率
D. 適當松土不僅可以促進植物根系的有氧呼吸,而且可促進土壤中好氧微生物對土壤中有機物的氧化分解,但松土過度不利于土壤肥力的保持
【答案】B
【解析】
【分析】1、影響光合作用強度的限制因素有:溫度、光照強度、二氧化碳濃度、水、土壤中礦質(zhì)元素含量。
2、種植農(nóng)作物時,疏松土壤能促進根細胞有氧呼吸,有利于根細胞對礦質(zhì)離子的主動吸收。
【詳解】A、各種作物從土壤中吸收各種養(yǎng)分的數(shù)量和比例各不相同,在同一塊地里輪流種植不同種類的作物可保證土壤養(yǎng)分的均衡利用,避免其片面消耗,并會提高作物的相對產(chǎn)量,A正確;
B、脂肪比糖類的碳氫比例高,氧比例少,油料作物種子富含脂肪,故油料作物種子播種前最好對土壤進行淺播,以滿足其對于氧氣的需求,B錯誤;
C、合理密植是指在單位面積上,栽種作物或樹木時密度要適當,行株距要合理,合理密植不僅可以使植物更充分利用光能,而且可以保持空氣流通,適當提高CO?濃度以提高光合效率,C正確;
D、適當松土不僅可以促進植物根系的有氧呼吸,而且可促進土壤中好氧微生物對土壤中有機物的氧化分解,但過度松土會極大促進土壤微生物分解有機物的速度,導致有機質(zhì)消耗過快,而且過度松土會導致水土流失嚴重,不利于肥力的保持,D正確。
故選B。
3. 轉(zhuǎn)分化是指一種類型的分化細胞在結(jié)構(gòu)和功能上轉(zhuǎn)變成另一種分化細胞的過程。臨床研究發(fā)現(xiàn),當機體的肝臟出現(xiàn)慢性損傷時,肝臟的星狀細胞就會持續(xù)增生,并轉(zhuǎn)化為肌纖維母細胞、成纖維樣細胞以及肌成纖維細胞等。下列說法錯誤的是( )
A. 轉(zhuǎn)分化實質(zhì)是基因的選擇性表達
B. 轉(zhuǎn)分化的過程與植物組織細胞脫分化的過程相同
C. 星狀細胞轉(zhuǎn)分化過程中發(fā)生了細胞的分裂與分化
D. 星狀細胞轉(zhuǎn)分化形成的三種細胞遺傳物質(zhì)均相同
【答案】B
【解析】
【分析】細胞分化是指細胞在生長過程中細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化的過程,細胞分化形成了不同的組織,如動物的肌肉組織、上皮組織、神經(jīng)組織和結(jié)締組織,植物的保護組織、營養(yǎng)組織、分生組織和輸導組織。
【詳解】A、轉(zhuǎn)分化是指一種類型的分化細胞在結(jié)構(gòu)和功能上轉(zhuǎn)變成另一種分化細胞的過程,所以轉(zhuǎn)分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達,A正確;
B、轉(zhuǎn)分化形成是分化的細胞,植物組織細胞脫分化形成的是愈傷組織,所以轉(zhuǎn)分化的過程與植物組織細胞脫分化的過程不相同,B錯誤;
C、當機體的肝臟出現(xiàn)慢性損傷時,肝臟的星狀細胞就會持續(xù)增生,并轉(zhuǎn)化為肌纖維母細胞、成纖維樣細胞以及肌成纖維細胞等,說明星狀細胞轉(zhuǎn)分化過程中發(fā)生了細胞的分裂與分化,C正確;
D、細胞的轉(zhuǎn)分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達,所以星狀細胞轉(zhuǎn)分化形成的三種細胞遺傳物質(zhì)均相同,只是表達的基因有差別,D正確。
故選B。
4. 原生質(zhì)體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌,其原生質(zhì)體表面積的測定結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是( ?。?br />
A. 甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離,表明細胞中NaCl濃度≥0.3 mol/L
B. 乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離,處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復原
C. 該菌的正常生長和吸水都可導致原生質(zhì)體表面積增加
D. 若將該菌先65℃水浴滅活后,再用 NaCl溶液處理,原生質(zhì)體表面積無變化
【答案】A
【解析】
【分析】假單孢菌屬于真菌,真菌具有細胞壁和液泡,當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時,原生質(zhì)體中的水分就透過細胞膜進入到外界溶液中,由于原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大,當細胞不斷失水時,原生質(zhì)層逐漸縮小,原生質(zhì)層就會與細胞壁逐漸分離開來,即發(fā)生了質(zhì)壁分離。當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時,外界溶液中的水分就透過細胞膜進入到原生質(zhì)體中,原生質(zhì)體逐漸變大,導致原生質(zhì)體表面積增加。
【詳解】A、分析甲組結(jié)果可知,隨著培養(yǎng)時間延長,與0時(原生質(zhì)體表面積大約為0.5μm2)相比,原生質(zhì)體表面積增加逐漸增大,甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離,說明細胞吸水,表明細胞中濃度>0.3 mol/L ,但不一定是細胞內(nèi)NaCl濃度≥0.3 mol/L,A錯誤;
B、分析乙、丙組結(jié)果可知,與0時(原生質(zhì)體表面積大約分別為0.6μm2、0.75μm2)相比乙丙組原生質(zhì)體略有下降,說明乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離,處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復原,B正確;
C、該菌的正常生長,細胞由小變大可導致原生質(zhì)體表面積增加,該菌吸水也會導致原生質(zhì)體表面積增加,C正確;
D、若將該菌先65℃水浴滅活,細胞死亡,原生質(zhì)層失去選擇透過性,再用 NaCl溶液處理,原生質(zhì)體表面積無變化,D正確。
故選A。
5. 利用熒光標記法對某基因型為AaXBY果蠅(2n=8)性腺細胞的基因進行熒光標記,A、a、B基因分別被標記為紅色、黃色、綠色的熒光點。一個正在分裂的細胞中共有8條染色體,呈現(xiàn)4種不同的大小、形態(tài),在不發(fā)生基因突變和染色體變異的情況下,該細胞中熒光點的數(shù)量和顏色不可能的是( )
A. 2個紅色 B. 2個黃色、2個綠色
C. 紅色、黃色、綠色各2個 D. 1個紅色、1個黃色、2個綠色
【答案】C
【解析】
【分析】1、減數(shù)分裂過程:(1)減數(shù)第一次分裂間期:染色體的復制.(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會,同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換;②中期:同源染色體成對的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細胞質(zhì)分裂.(3)減數(shù)第二次分裂過程:①前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
2、根據(jù)題干該細胞共有8條染色體,呈現(xiàn)4種不同的大小、形態(tài),可知該細胞處于減數(shù)第二次分裂的后期。
【詳解】AB、根據(jù)分析該細胞處于減數(shù)第二次分裂的后期,因為在減數(shù)第一次分裂的后期同源染色體分開,非同源染色體自由組合,不考慮交叉互換時,則該細胞的基因型為AAYY或aaYY或AAXBXB或aaXBXB,則出現(xiàn)的熒光現(xiàn)象為2個紅色或2個黃色或2個紅色綠色或2個黃色綠色, AB不符合題意;
CD、若該細胞發(fā)生交叉互換,則該細胞的基因型可以為AaXBXB或AaYY,熒光顏色為1個紅色、1個黃色、2個綠色或1個紅色一個綠色,C符合題意,D不符合題意,
故選C
。
6. 鰓耳腎綜合征屬于綜合征性耳聾,由常染色體上的基因控制,人群中該病的發(fā)病率約為1/40000。EYAI基因是該病的致病基因,如圖是某家族遺傳系譜圖?;驕y序發(fā)現(xiàn)患者的EYAI基因所編碼的蛋白質(zhì)中257號谷氨酰胺(密碼子為CAA或CAG)突變成終止密碼子(UAA或UAG),正常成員均未見該突變,以下敘述錯誤的是( )
A. 鰓耳腎綜合征是一種常染色體顯性遺傳病
B. Ⅱ2與Ⅲ1、Ⅲ2基因型均相同
C. 患者的EYAI基因可能發(fā)生C—G→T—A的堿基對替換
D. Ⅲ2與一位患病男子婚配,理論上生下正常孩子的概率為0
【答案】D
【解析】
【分析】有關(guān)基因突變,考生需要注意以下幾方面:
1、基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。
2、基因突變的類型:自發(fā)突變和人工誘變。
3、基因突變的特點:基因突變具有普遍性、低頻性(個體的基因突變率低,但種群中個體數(shù),其突變率較高)、隨機性、不定向性、多害少利性。
4、基因突變是點突變,在光學顯微鏡下觀察不到,在染色體變異在顯微鏡下可以觀察到。
【詳解】A、由題可知,鰓耳腎綜合征的致病基因位于常染色體上,且基因測序發(fā)現(xiàn)正常成員均未見該突變,可判斷其為常染色體顯性基因致病,A正確;
B、由題圖可知,Ⅱ2、Ⅲ1,和Ⅲ2均為雜合子,基因型相同,B正確:
C、由題“谷氨酰胺(密碼子為CAA或CAG)突變成終止密碼子(UAA或UAG)”可知,該基因可能發(fā)生C—G→T—A的堿基對的替換,C正確;
D、假該病是常染色體顯性遺傳病,Ⅲ2基因型是Dd)與人群中一患病男子(基因型大概率為Dd)結(jié)婚,可能生下正常孩子,D錯誤。
故選D。
7. 科學家發(fā)現(xiàn),植物在干旱脅迫、被砍切和侵害等壓力情況下會發(fā)出超聲波(如切斷植株的莖干時,番茄會在每小時內(nèi)發(fā)出25次超聲波;榨干水分時,番茄會在每小時內(nèi)發(fā)出35次超聲波),可被3~5m距離內(nèi)的飛蛾等聽覺敏銳的動物感受到,飛蛾聽到植物發(fā)出的超聲波,會避免在該植物上產(chǎn)卵。下列分析錯誤的是( )
A. 植物在被切斷等情境下發(fā)出的超聲波屬于物理信息
B. 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞一般是雙向的,也可以是單向的
C. 動物可以感受到植物發(fā)出的超聲波,人類也可以感受到植物發(fā)出的超聲波
D. 題干中可體現(xiàn)信息傳遞的功能之一是調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定
【答案】C
【解析】
【分析】生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群之間,以及它們內(nèi)部都有信息的產(chǎn)生與交換,能夠形成信息傳遞,即信息流 。生態(tài)系統(tǒng)中信息包括物理信息、化學信息、行為信息。
在生念系統(tǒng)中的信傳遞過程中,不僅有信息產(chǎn)生的部位——信息源;也有信息傳播的媒介—信道,空氣、水以及其他介質(zhì)均可以傳播信息;還需要信息接收的生物或其部位——信息受體,動物的眼、鼻、耳、皮膚,植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質(zhì)(如光敏色素)等可以接收多樣化的信息。
【詳解】A、植物發(fā)出的超聲波能被飛蛾聽到,超聲波屬于物理信息,A正確;
B、信息傳遞有雙向的,如狼與兔之間的信息傳遞,也有單向的,如日照的長短對鳥類繁殖的影響,生物種群間的數(shù)量變化,通過負反饋調(diào)節(jié)能夠抑制或者減弱最初發(fā)生的變化所產(chǎn)生的影響,與生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞有關(guān),B正確;
C、植物發(fā)出的超聲波,動物可以感受到,而人類不能感受到,但可被一定的儀器檢測到,C錯誤;
D、飛蛾聽到超聲波并作出反應是植物與飛蛾之間的信息傳遞,體現(xiàn)了信息傳遞可以調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定,D正確。
故選C。
8. 成熟的紫皮百香果果皮中富含花色苷,果汁色澤金黃、香氣馥郁、酸甜可口,富含多酚、類胡蘿卜素等活性成分,有“果汁之王”的美稱。以紫皮百香果全果和果汁為原料發(fā)酵,所得百香果酒的香氣深受消費者的喜愛。以下說法正確的是( )
A. 百香果酒制作過程中酵母菌始終進行無氧呼吸
B. 從釀酒殘渣中篩選培養(yǎng)醋酸菌時,在缺少糖的液體培養(yǎng)基中可加入乙醇作為碳源
C. 可利用酸性的重鉻酸鉀遇酒精變黃的特點,檢測發(fā)酵液是否開始進行酒精發(fā)酵
D. 家庭制作百香果酒時,要每隔12小時打開瓶蓋使多余的二氧化碳排出
【答案】B
【解析】
【分析】1、參與果酒制作的微生物是酵母菌,其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。
2、參與果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型,果醋制作的原理:當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將糖分解成醋酸。當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿帷?br />
【詳解】A、在制作酒時,開始先通入一段時間的空氣,目的是讓酵母菌先進行有氧呼吸,快速增加酵母菌的數(shù)量,此時不產(chǎn)生酒精,因為在有氧呼吸的情況下酵母菌將有機物分解為二氧化碳和水;只有氧氣耗完后,進行無氧呼吸,才將有機物分解為酒精和水,A錯誤;
B、從釀酒殘渣中篩選培養(yǎng)醋酸菌時,醋酸菌可以將乙醇直接轉(zhuǎn)化為乙醛,再將乙醛變?yōu)橐宜?,故可以加入乙醇作為碳源,B正確;
C、在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應呈現(xiàn)灰綠色,檢測發(fā)酵液是否開始進行酒精發(fā)酵,C錯誤;
D、家庭制作百香果酒時,要每隔12小時擰松瓶蓋使多余的二氧化碳排出,不是打開,D錯誤。
故選B。
9. 兩個不同的生態(tài)系統(tǒng)在同時受到同等強度的干擾(a)后,其結(jié)構(gòu)和功能的曲線變化情況如圖所示,據(jù)圖不能得出的結(jié)論是( )
A. 圖中偏離正常運行范圍的程度可以體現(xiàn)恢復力穩(wěn)定性的大小
B. 若甲生態(tài)系統(tǒng)的干擾強度在一定范圍內(nèi)增大,則C點右移
C. 同等強度的干擾下,若乙生態(tài)系統(tǒng)干擾提前,則B點左移
D. 同等強度的干擾下,乙生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性比甲強
【答案】A
【解析】
【分析】生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
1、概念:生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力;
2、生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定,是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的?;A(chǔ)是負反饋。物種數(shù)目越多,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜,自我調(diào)節(jié)能力越大;
3、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有相對性。當受到大規(guī)模干擾或外界壓力超過該生態(tài)系統(tǒng)自身更新和自我調(diào)節(jié)能力時,便可能導致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞、甚至引發(fā)系統(tǒng)崩潰;
4、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)成分越單純,結(jié)構(gòu)越簡單抵抗力穩(wěn)定性越低,反之亦然。草原生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性較強,草地破壞后能恢復,而森林恢復很困難。抵抗力穩(wěn)定性強的生態(tài)系統(tǒng),它的恢復力穩(wěn)定就弱。
【詳解】A、圖中偏離正常運行范圍的程度可以體現(xiàn)抵抗力穩(wěn)定性的大小,A錯誤;
B、若甲的干擾強度增大,則恢復所需要的時間延長,C點右移,B正確;
C、同等強度的干擾下,若乙生態(tài)系統(tǒng)干擾提前,恢復到正常狀態(tài)的時間不變,B點左移,C正確;
D、從圖中可看出甲乙兩個生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后,甲生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能保持原狀所需要的時間長,波動范圍大,說明甲的抵抗力穩(wěn)定性低,乙的抵抗力穩(wěn)定性高,D正確。
故選A。
閱讀下列材料,完成下面小題。
糖尿病是一組因胰島素絕對或相對分泌不足和(或)胰島素利用障礙引起的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪代謝紊亂性疾病,以高血糖為主要標志。
資料1:furin酶是真核細胞中內(nèi)切蛋白酶家族中重要成員之一,在絕大多數(shù)細胞中均表達,可以對細胞中多種前體蛋白進行切割,而使其具有生物活性。在胰島B細胞中,當胰島素原向胰島素轉(zhuǎn)變的過程中,furin酶可以識別并切除胰島素原分子中特定的氨基酸序列,從而完成胰島素的加工,產(chǎn)生具有生物活性的胰島素。
資料2:胰島素敏感性是描述胰島素抵抗程度的一個指標。胰島素敏感性越低,單位胰島素的效果越差,分解糖類的程度就越低。
資料3:胰島素是細胞間信息交流的信號分子,與靶細胞表面的特異性受體InR(胰島素受體)結(jié)合后,可激發(fā)靶細胞的新陳代謝,其調(diào)節(jié)的不同代謝途徑可以是促進或抑制,從而達到改善神經(jīng)細胞生理功能的目的。某些糖尿病患者胰島功能正常,但體內(nèi)胰島素對InR的激活能力下降,從而引起血糖異常。
10. 某些糖尿病患者體內(nèi)合成的胰島素原結(jié)構(gòu)異常,不能正常完成資料I所述過程?;蛑委熢擃惢颊叩姆椒ㄖ皇牵簩⒁葝u素基因?qū)胍葝uB細胞以外的細胞,同時導入一些調(diào)節(jié)因子刺激該細胞再生,使之成為能分泌具生物活性胰島素的新B細胞。欲使胰島素基因的表達產(chǎn)物在新B細胞中能被加工,產(chǎn)生生物活性,以下操作正確的是( )
A. 導入胰島素基因時,同時導入furin酶基因
B. 導入胰島素基因后,加入furin酶
C. 使胰島素基因的表達產(chǎn)物中含furin酶切位點
D. 改造furin酶基因,使其喪失識別和切除功能
11. 如果將健康的成年人的胰島素敏感性和胰島素釋放量的值均定為1.0,那么健康的青少年、孕婦和肥胖者相應的值如圖所示。下列分析正確的是( )
A. 與健康的成年人相比,青少年、孕婦和肥胖者體內(nèi)胰島素促進組織細胞攝取和利用葡萄糖的效率較高
B. 胰島素釋放量與胰島素敏感性之間不具有相關(guān)性
C. 孕婦和肥胖者患糖尿病的概率可能比健康的成年人高
D. 圖中由于青少年胰島素釋放量高,所以青少年空腹時的血糖濃度遠低于健康的成年人
12. 胰島素改善腦神經(jīng)元的生理功能的調(diào)節(jié)機理如圖所示,根據(jù)資料3分析下列說法不正確的是( )
A. 正常人的胰島素受體(InR)的激活,可以促進神經(jīng)元軸突末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì),改善突觸后神經(jīng)元的生理功能
B. 正常人的胰島素可以抑制神經(jīng)元死亡,其原因是胰島素激活I(lǐng)nR后,可以抑制神經(jīng)元的凋亡,并抑制炎癥因子釋放而導致的神經(jīng)細胞變性、壞死
C. 該患者會導致InR對GLUT轉(zhuǎn)運葡萄糖的直接促進作用減弱,同時對炎癥因子的抑制作用降低,從而加強了炎癥因子對GLUT的抑制能力
D. 與正常人相比,該患者神經(jīng)元攝取葡萄糖的速率下降,體內(nèi)胰島素的含量偏低
【答案】10. C 11. C 12. D
【解析】
【分析】血糖平衡調(diào)節(jié):①當血糖濃度升高時,血糖會直接刺激胰島B細胞引起胰島素的合成并釋放,同時也會引起下丘腦的某區(qū)域的興奮發(fā)出神經(jīng)支配胰島B細胞的活動,使胰島B細胞合成并釋放胰島素,胰島素促進組織細胞對葡萄糖的攝取、利用和貯存,從而使血糖下降。②當血糖下降時,血糖會直接刺激胰島A細胞引起胰高血糖素的合成和釋放,同時也會引起下丘腦的另一區(qū)域的興奮發(fā)出神經(jīng)支配胰島A細胞的活動,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通過促進肝糖原的分解和非糖物質(zhì)的轉(zhuǎn)化從而使血糖上升,并且下丘腦在這種情況下也會發(fā)出神經(jīng)支配腎上腺的活動,使腎上腺素分泌增強,腎上腺素也能促進血糖上升。
【10題詳解】
翻譯產(chǎn)生的胰島素原需經(jīng)過furin加工切除特定氨基酸序列后,才能變?yōu)榫哂猩锘钚缘囊葝u素。某些糖尿病患者是因為胰島素原結(jié)構(gòu)異常,缺乏酶切點不能被修飾,而不是缺乏furin酶。所以,治療該類患者重要的是使胰島素基因的表達產(chǎn)物中含furin酶切位點,C正確。
故選C。
【11題詳解】
A、由圖中信息可知,與成年人相比,青少年、孕婦和肥胖者的胰島素敏感性均較低,結(jié)合題意可知,與成年人相比,青少年、孕婦和肥胖者體內(nèi)胰島素促進攝取和利用葡萄糖的效率更低,A錯誤;
B、據(jù)圖可知,胰島素釋放量與胰島素敏感性之間具有相關(guān)性,胰島素敏感性越低,胰島素釋放量越高,B錯誤;
C、與成年人和青少年相比,雖然孕婦和肥胖者的胰島素釋放量增加,但胰島素敏感性較低,通過胰島素降血糖的功能較差,易導致高血糖,引起糖尿病,C正確;
D、青少年胰島素釋放量高于成年人,但是胰島素敏感性低于成年人,因此不能判斷青少年空腹時的血糖濃度低于成年人,D錯誤。
故選C。
【12題詳解】
A、胰島素受體(InR)的激活,可以促進神經(jīng)元軸突末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì),作用于突觸后膜上的受體,改善突觸后神經(jīng)元的形態(tài)與功能,該過程體現(xiàn)細胞膜信息交流的功能,A正確;
B、由圖可知,胰島素可以抑制神經(jīng)元死亡,其原因是胰島素激活I(lǐng)nR后,可以抑制神經(jīng)元凋亡,并抑制炎癥因子釋放導致的神經(jīng)細胞變性、壞死,B正確;
C、某些糖尿病人胰島功能正常,但體內(nèi)胰島素對InR的激活能力下降,導致InR對GLUT轉(zhuǎn)運葡萄糖的直接促進作用減弱,同時對炎癥因子的抑制作用降低,從而加強了炎癥因子對GLUT的抑制能力,C正確;
D、神經(jīng)元攝取葡萄糖的速率下降,與正常人相比,此類病人體內(nèi)胰島素含量偏高,D錯誤。
故選D。
13. 下圖為高等動物細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成、加工及定向轉(zhuǎn)運的主要途徑示意圖,其中a~f表示相應的細胞結(jié)構(gòu),①~⑧表示相應的生理過程,請據(jù)圖回答問題:
(1)細胞器膜、核膜和細胞膜等膜結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成真核細胞的________。細胞中c、d、e、f等具膜結(jié)構(gòu)的膜功能各不相同,從膜的組成成分分析,其主要原因是組成生物膜的________的種類和數(shù)量不同。分泌蛋白的合成、加工和運輸過程需要多種細胞器參與,這體現(xiàn)了________________。
(2)據(jù)圖分析,分泌蛋白合成并分泌的過程依次是________________(填序號)。
(3)細胞內(nèi)的囊泡能夠附著在細胞骨架上定向轉(zhuǎn)移??茖W家篩選出一些突變型酵母菌,這些酵母菌在25℃時分泌功能正常,但在35℃下培養(yǎng)時,本應分泌到胞外的蛋白質(zhì)會異常堆積在細胞內(nèi)某處。回答下列問題:
①研究表明:細胞內(nèi)利用囊泡運輸物質(zhì)的過程與某種蛋白質(zhì)(S蛋白)有關(guān)??茖W家經(jīng)篩選獲得了含有異常結(jié)構(gòu)的S蛋白的酵母菌,與正常酵母菌相比,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡在細胞內(nèi)大量積累。據(jù)此推測,具有正常結(jié)構(gòu)的S蛋白的功能可能是促進________________。
②科學家將圖中的突變型酵母菌與正常酵母菌進行基因比對,發(fā)現(xiàn)至少有25個基因與囊泡的定向運輸有關(guān)。結(jié)合題干和圖示進行分析,分泌突變體A、B出現(xiàn)差異的原因最可能是溫度升高,分泌突變體A、B中與囊泡運輸有關(guān)的受_____________抑制的程度不同。
【答案】(1) ①. 生物膜系統(tǒng) ②. 蛋白質(zhì) ③. 細胞器之間的協(xié)調(diào)和配合 (2)⑤⑥⑧
(3) ①. 囊泡和高爾基體融合 ②. 基因表達
【解析】
【分析】據(jù)圖分析:圖中a-f依次表示細胞結(jié)構(gòu):核糖體、細胞核、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜。①過程是翻譯,a是核糖體,一條mRNA上連接多個核糖體,提高翻譯效率,翻譯出的蛋白質(zhì)通過②過程運到細胞核,通過過程④運輸?shù)骄€粒體,過程③運輸?shù)郊毎|(zhì)基質(zhì)參與各項生命活動;過程⑤表示翻譯出的多肽進入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行初步加工,然后通過過程⑥運輸?shù)礁郀柣w中,過程⑦最終形成膜蛋白,過程⑧形成分泌蛋白。
【小問1詳解】
細胞膜、核膜以及細胞器,在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體,它們形成的結(jié)構(gòu)體系,叫做細胞的生物膜系統(tǒng)。細胞中c(線粒體)、d(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))、e(高爾基體)、f(細胞膜)等具膜結(jié)構(gòu)的膜功能各不相同,主要原因是組成生物膜的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。分泌蛋白合成并分泌的過程依次是核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜,這體現(xiàn)了細胞器之間的協(xié)調(diào)和配合。
【小問2詳解】
分泌蛋白合成與分泌過程:核糖體合成蛋白質(zhì)→⑤內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行粗加工→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡→⑥高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)→高爾基體“出芽”形成囊泡→⑧細胞膜,分泌蛋白合成并分泌的過程依次是⑤⑥⑧。
【小問3詳解】
①與正常酵母細胞相比,發(fā)現(xiàn)含有異常結(jié)構(gòu)的S蛋白的酵母菌內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡在細胞內(nèi)大量積累。據(jù)此推測,S蛋白的功能是S蛋白與囊泡和高爾基體的融合有關(guān)。
②突變型酵母菌至少有25個基因與囊泡的定向運輸有關(guān),這些酵母菌在25℃時分泌功能正常,因此分泌突變體A、B的差異,可能是溫度升高,與囊泡運輸有關(guān)的基因的表達有關(guān)。
14. 葉片吸收的過剩光能,會造成氧自由基等有害物質(zhì)的積累。非光化學淬滅(NPQ)可通過葉綠體中葉黃素的某些化學反應將過剩光能以熱能形式散失,NPQ機制的啟動和關(guān)閉特點如圖所示(虛線表示能量流向)。
(1)分離光合色素的方法是___________。光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為___________中的化學能,其中后者是一種活潑的還原劑。
(2)NPQ過程發(fā)生的具體場所是___________,通過NPO機制散失的能量___________(填“能”或“不能”)被植物利用。
(3)NPQ降低強光對葉綠體造成損傷的原因是:強光條件下,NPQ將葉綠體吸收的過剩光能轉(zhuǎn)化為熱能散失,減少了___________的產(chǎn)生,從而減輕其對葉綠體結(jié)構(gòu)的破壞。
(4)為研究V基因在高光條件下對NPQ機制的作用,科研人員利用病毒誘導基因沉默技術(shù)(VIGS技術(shù))特異性地使V基因沉默。應用該技術(shù)最終獲得V基因沉默番茄,與野生型番茄經(jīng)過相同高光處理,實驗結(jié)果如下圖,說明V基因的表達能夠______________________。
【答案】(1) ① 紙層析法 ②. ATP和NADPH
(2) ①. (葉綠體)類囊體薄膜 ②. 不能
(3)自由基 (4)促進NPQ機制的激活
【解析】
【分析】1、植物接受過多光照會對葉綠體造成損害,需要“非光化學淬滅”(NPQ)的機制來保護自身,所以該機制在光照過強的狀態(tài)下啟動。在NPQ的作用下多余的光能會以熱能的形式散失,NPQ直接作用于光合作用中的光反應階段。
2、由于NPQ機制關(guān)閉過程緩慢,導致色素吸收的光能減少,光反應減弱,導致類囊體內(nèi)[H]濃度下降,導致ATP的合成量也下降,由于部分光能仍以熱能形式散失,從而使光合作用強度減弱。
【小問1詳解】
各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同,從而分離色素。溶解度大,擴散速度快;溶解度小,擴散速度慢,因此,常用紙層析法分離色素。光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP、NADPH,在光合作用的暗反應階段,C3接受ATP和NADPH釋放的能量,并且被NADPH還原。
【小問2詳解】
由題中信息“非光化學淬滅(NPQ)可通過葉綠體中葉黃素的某些化學反應將過剩光能以熱能形式散失”,可以得出NPQ直接作用于光合作用中的光反應階段,NPQ過程發(fā)生的具體場所是(葉綠體)類囊體薄膜。NPQ將葉綠體吸收的過剩光能轉(zhuǎn)化為熱能散失,不能被植物利用。
【小問3詳解】
葉片吸收的過剩光能,會造成自由基等有害物質(zhì)的積累,強光條件下,NPQ將葉綠體吸收的過剩光能轉(zhuǎn)化為熱能散失,減少了自由基的產(chǎn)生。
【小問4詳解】
結(jié)合圖片可知,與野生型相比,V基因沉默后,高光處理組,NPQ的激活程度較低,說明V基因的表達能夠促進NPQ機制的激活。
15. 有種被稱為“黑寡婦”的蜘蛛吐出的蛛絲比已知的任何蛛絲的強度都高,用這種蜘蛛絲織成的布比制造防彈背心所用的纖維的強度還高得多??茖W家們把“黑寡婦”蜘蛛體內(nèi)產(chǎn)生的蜘蛛絲蛋白的基因,巧妙地移植到山羊受精卵的細胞核內(nèi),培育出轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”乳腺生物反應器,并用相應的技術(shù)獲得了堅韌程度極強的蜘蛛絲蛋白,科學家給這種物質(zhì)取名叫“生物鋼”。其過程如下,請回答下列問題:
(1)通過過程①獲得的蜘蛛絲蛋白基因可以利用___________技術(shù)進行大量的擴增,原理為___________。
(2)過程②科學家通過___________方法將蜘蛛絲蛋白基因?qū)肷窖虻氖芫阎校⑿枰Y選性染色體組成為___________的受精卵進行培養(yǎng),過程④須經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)、___________等胚胎工程的技術(shù)手段,進而培育出轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”乳腺生物反應器。
(3)基因工程操作的核心步驟是___________,其目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并表達,并且可以遺傳給下一代。為此,需要在蜘蛛絲蛋白基因的上游加上___________,它是___________識別和結(jié)合的部位。
(4)轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”乳腺生物反應器生產(chǎn)的“生物鋼”堅韌程度極強,可替代高強度包裝塑料和商業(yè)用漁網(wǎng),請從環(huán)境保護的角度考慮其優(yōu)點是___________。
【答案】(1) ①. PCR ②. DNA半保留復制
(2) ①. 顯微注射法 ②. XX ③. 胚胎移植
(3) ①. 基因表達載體的構(gòu)建 ②. 啟動子 ③. RNA聚合酶
(4)可以被生物降解,不會造成環(huán)境污染(合理即可)
【解析】
【分析】PCR技術(shù):
(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈式反應,是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術(shù)。
(2)原理:DNA復制。
(3)前提條件:要有一段已知目基因的核苷酸序列以便合成一對引物。
(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)過程:①高溫變性:DNA解旋過程;②低溫復性:引物結(jié)合到互補鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈。PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開。
【小問1詳解】
PCR是一項體外合成DNA的技術(shù),過程①獲得的蜘蛛絲蛋白基因可以利用PCR技術(shù)進行大量的擴增,PCR的原理是DNA半保留復制。
【小問2詳解】
過程②將目的基因?qū)雱游锛毎话悴捎蔑@微注射法??茖W家的目的是培育出轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”乳腺生物反應器,所以需要篩選性染色體組成為XX的受精卵進行培養(yǎng),過程④還必須經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等胚胎工程的技術(shù)手段,進而培育出轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”乳腺生物反應器。
【小問3詳解】
基因工程操作的的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建,其目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并表達并且可以遺傳給下一代,需要在蜘蛛絲蛋白基因的上游加上啟動子,啟動子是基因轉(zhuǎn)錄的起點,啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。
【小問4詳解】
轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”乳腺生物反應器生產(chǎn)的“生物鋼”的本質(zhì)屬于蛋白質(zhì),可以被生物降解,不會造成環(huán)境污染。
16. 依據(jù)真核細胞中DNA主要位于細胞核內(nèi),而蛋白質(zhì)合成在核糖體上這一事實,科學家推測真核細胞存在某種“信使”分子,能將遺傳信息從細胞核攜帶到細胞質(zhì)中。為確定遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)的中間載體(信使),科學家們做了如下研究。
(1)對于“信使”有兩種不同假說。假說一:核糖體RNA可能就是信息的載體;假說二:另有一種RNA(稱為mRNA)作為遺傳信息傳遞的信使。若假說一成立,則細胞內(nèi)應該有許多___________(填“相同”或“不同”)的核糖體。若假說二成立,則細胞內(nèi)的mRNA應該與細胞內(nèi)原有的___________結(jié)合,并指導蛋白質(zhì)合成。
(2)研究發(fā)現(xiàn)噬菌體侵染細菌后,細菌的蛋白質(zhì)合成立即停止,轉(zhuǎn)而合成噬菌體的蛋白質(zhì),在此過程中,細菌細胞內(nèi)合成了新的噬菌體的RNA。為確定新合成的噬菌體RNA是否為“信使”,科學家們進一步實驗。
①15NH?Cl和14C—葡萄糖作為培養(yǎng)基中的氮源和碳源來培養(yǎng)細菌,經(jīng)過若干代培養(yǎng)后,獲得具有“重”核糖體的“重”細菌。
②將這些“重”細菌轉(zhuǎn)移到含14NH?Cl和12C一葡萄糖的培養(yǎng)基上培養(yǎng),用噬菌體侵染這些細菌,該培養(yǎng)基中加入32P標記的___________為作為原料,以標記所有新合成的噬菌體RNA。
③將上述被侵染后裂解的細菌進行密度梯度離心,結(jié)果如下圖所示。由圖可知,大腸桿菌被侵染后___________(填“合成”或“未合成”)新的核糖體,這一結(jié)果否定假說一。32p標記僅出現(xiàn)在離心管的底部,說明新合成的噬菌體RNA與___________(填“新”或“重”)核糖體相結(jié)合,為假說二提供了證據(jù)。
【答案】(1) ①. 不同 ②. 核糖體
(2) ①. 核糖核苷酸 ②. 未合成 ③. “重”
【解析】
【分析】基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個重要的過程,其中轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生細胞核中,而翻譯發(fā)生在細胞質(zhì)的核糖體上,這就涉及遺傳信息如何從細胞核傳遞到細胞質(zhì)的問題,本題就該問題展開討論和進行實驗驗證。
【小問1詳解】
對于“信使”有兩種不同假說。假說一:核糖體RNA可能就是信息的載體;由于不同基因的遺傳信息不同,若假說一成立,攜帶DNA上不同遺傳信息的核糖體都不同,則細胞內(nèi)應該有許多不同的核糖體。假說二:另有一種RNA(稱為mRNA)作為遺傳信息傳遞的信使。若假說二成立,則轉(zhuǎn)錄形成的mRNA應該與細胞內(nèi)原有的核糖體結(jié)合,并指導蛋白質(zhì)合成。
【小問2詳解】
①細菌能利用培養(yǎng)基中的氮源和碳源合成自身的蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子,因15NH4Cl作為培養(yǎng)基中的氮源,14C-葡萄糖作為培養(yǎng)基中的碳源,故新合成的核糖體和子代細菌比原來重,經(jīng)過若干代培養(yǎng)后,可獲得具有“重”核糖體的“重”細菌。
②RNA的單位核糖核苷酸中特有的堿基是尿嘧啶,故應用32P標記的尿嘧啶核糖核苷酸作為原料。
③將上述被侵染后裂解的細菌進行密度梯度離心,若全部為重核糖體,說明沒有合成新的核糖體,假說一不成立;若32P標記的新噬菌體RNA僅出現(xiàn)在離心管的底部,說明新合成的噬菌體RNA與“重”核糖體相結(jié)合,為假說二提供了證據(jù)。
17. 番茄果實發(fā)育受多種植物激素影響,市場上銷售的植物激素或其類似物,如生長素類、乙烯利(乙烯類)等物質(zhì),如果處理得當,對人體危害并不大。請回答下列問題:
(1)植物激素類似物屬于植物生長調(diào)節(jié)劑,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有很多優(yōu)點。在用生長素類似物處理插條生根時,如果生長素類似物濃度較低,適合采用______法處理插條。
(2)研究者發(fā)現(xiàn)未授粉及授粉8天后番茄的子房發(fā)育情況差異顯著(圖1所示),結(jié)合生長素的生理作用推斷,授粉后______產(chǎn)生生長素促進了子房的發(fā)育。
(3)檢測授粉與未授粉番茄雌蕊產(chǎn)生乙烯的速率結(jié)果如圖2所示。結(jié)合圖I和圖2推測乙烯對子房發(fā)育具有___________作用。在子房發(fā)育為果實的過程中,生長素和乙烯表現(xiàn)為___________關(guān)系。
(4)為證實乙烯對子房發(fā)育的作用,以野生型番茄為材料進行了下表所示實驗,請完善表格中的實驗處理。
授粉情況
授粉
未授粉
授粉
未授粉
實驗處理
施加清水
施加Ⅰ
施加Ⅱ
施加Ⅲ
子房是否發(fā)育為果實
是
否
否
是
表中Ⅰ~Ⅲ處所需的試劑應分別選用___________(填選項前字母)。實驗結(jié)果支持上述推測。
A. 清水 B. 生長素 C. 生長素運輸抑制劑 D. 乙烯利 E. 乙烯受體抑制劑
(5)研究還發(fā)現(xiàn)野生型番茄授粉后子房內(nèi)赤霉素(GA)含量升高。為研究GA和乙烯對果實發(fā)育的影響,以野生型番茄和乙烯受體功能喪失的突變體S為材料進行實驗,相關(guān)處理及結(jié)果如圖3所示。圖中結(jié)果表明GA的作用是___________。在未授粉情況下,S突變體比野生型體內(nèi)GA合成相關(guān)基因表達量高,由此推測未授粉的S突變體子房可發(fā)育為果實的原因是突變體S乙烯受體功能喪失,導致乙烯對GA合成的抑制作用___________,GA合成量升高,促進果實發(fā)育。
【答案】(1)浸泡 (2)發(fā)育中的種子
(3) ①. 抑制 ②. 拮抗(或相抗衡) (4)ADE
(5) ①. 促進果實發(fā)育 ②. 減弱
【解析】
【分析】根據(jù)題干信息和圖表分析:由圖1可知,未授粉時,子房生長非常緩慢,授粉8天后番茄的子房發(fā)育正常;由圖2曲線可知,授粉后乙烯生成速率急劇下降,而未授粉乙烯生成速率變化不大;由表格和實驗目的分析可知,實驗的自變量為是否授粉和是否乙烯發(fā)揮作用,因變量是子房是否發(fā)育為果實。
【小問1詳解】
生長素類似物處理插條方法很多,如果類似物的濃度較低,可以采用浸泡法;若類似物濃度較高,則可以采用沾蘸法。
【小問2詳解】
由于授粉后會形成種子,而發(fā)育中的種子會產(chǎn)生生長素,可促進子房的發(fā)育,所以圖1中未授粉及授粉8天后番茄的子房發(fā)育情況差異顯著。
【小問3詳解】
分析圖2可知,未受粉的雌蕊乙烯生成速率基本不變,而授粉的雌蕊乙烯生成速率迅速降低,結(jié)合圖1中子房大小,可推測乙烯對子房發(fā)育具有抑制作用,而生長素能夠促進子房發(fā)育,因此在子房發(fā)育為果實的過程中,生長素和乙烯表現(xiàn)為拮抗關(guān)系。
【小問4詳解】
為證實乙烯對子房發(fā)育的抑制作用,則實驗自變量應為乙烯是否能夠發(fā)揮作用及是否授粉,根據(jù)實驗的基本原則和表中不同處理組子房發(fā)育情況可知,表中Ⅰ~Ⅲ處所需的試劑應分別選用A清水、 D乙烯利(抑制子房發(fā)育)、E乙烯受體抑制劑(使未受粉組的乙烯不能抑制子房發(fā)育) 。
【小問5詳解】
由圖3柱形圖可知,野生型番茄授粉時,外施PAC抑制子房的生長,而外施PAC后加入GA促進子房的生長;乙烯受體功能喪失的突變體S在未授粉時,外施PAC抑制子房的生長,而外施PAC后加入GA促進子房的生長,說明GA可促進果實發(fā)育。未授粉的S突變體子房可發(fā)育為果實的原因是突變體S體內(nèi)缺少乙烯受體,不能接受乙烯信號,導致乙烯對GA的抑制作用減弱,使體內(nèi)GA合成量升高,促進果實發(fā)育。
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