
?大聯(lián)考長郡中學(xué)2024屆高三月考試卷(三)
生 物 學(xué)
本試題卷包括選擇題、非選擇題兩部分,共10頁。時量75分鐘。滿分100分。
第Ⅰ卷 選擇題(共40分)
一、選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1. 下列廣告語或生活認(rèn)知無科學(xué)性錯誤的是( )
A. 服用魚肝油(富含維生素D)有助于您的寶寶骨骼健康,促進(jìn)骨骼發(fā)育
B. 來自深海生物的稀有核酸片劑,滿足您對特殊核酸的需求
C. 膽固醇是動物細(xì)胞膜的重要成分,參與血液中脂質(zhì)的運輸,多多食用有益健康
D. XX牌口服液含有豐富的 N、P、Zn等大量元素
【答案】A
【解析】
【分析】組成細(xì)胞的大量元素有:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素有:Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B等。
【詳解】A、維生素D有助于鈣的吸收、儲存及利用。魚肝油富含維生素D有助于嬰幼兒骨骼健康,促進(jìn)骨骼發(fā)育,A正確;
B、核酸片劑在人體的消化道被分解成核苷酸,不能滿足人對特殊核酸的需求,B錯誤;
C、膽固醇存在于動物細(xì)胞的細(xì)胞膜上,參與血液中脂質(zhì)的運輸,不宜過多攝入,過多攝入會造成血管堵塞,對健康不利,C錯誤;
D、N、P是大量元素,Zn是微量元素,D錯誤。
故選A。
2. 秸稈的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料。生物興趣小組利用自制的纖維素水解液(含5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并探究其細(xì)胞呼吸(如圖)。下列敘述正確的是( ?。?br />
A. 培養(yǎng)開始時向甲瓶中加入溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液以便檢測乙醇生成
B. 乙瓶的溶液由黃色變成藍(lán)色,表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2
C. 僅根據(jù)該實驗結(jié)果不能完全確定酵母細(xì)胞呼吸的方式
D. 實驗中增加甲瓶的酵母菌數(shù)量可以提高乙醇最大產(chǎn)量
【答案】C
【解析】
【分析】酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌,因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式;酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下,酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水;在無氧條件下,酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精,還產(chǎn)生少量的二氧化碳。
【詳解】A、應(yīng)在充分反應(yīng)后(葡萄糖消耗完),從甲瓶中取適量濾液,加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生成,因為葡萄糖也能與酸性的重鉻酸鉀發(fā)生反應(yīng),A錯誤;
B、乙瓶的溶液由藍(lán)變綠再變黃,表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2,B錯誤;
C、用對比實驗法(有氧和無氧條件)可以探究酵母菌的呼吸類型,僅根據(jù)該實驗結(jié)果不能完全確定酵母細(xì)胞呼吸的方式,C正確;
D、由于培養(yǎng)液中葡萄糖的含量一定,因此增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量,D錯誤。
故選C。
3. 脂滴是酵母菌細(xì)胞內(nèi)的一種膜性細(xì)胞器,是儲存甘油三酯、膽固醇酯等物質(zhì)的主要場所,分布于水果表面的海洋紅冬孢酵母能分泌多糖裂解酶,可以分解果肉細(xì)胞細(xì)胞壁中的果膠等成分。研究發(fā)現(xiàn)在饑餓誘導(dǎo)下,酵母菌細(xì)胞內(nèi)會形成多個自噬體囊泡,它們與液泡融合后,囊泡中的內(nèi)含物被降解。下列分析錯誤的是( )
A. 能推測出脂滴膜由單層磷脂分子構(gòu)成
B. 脂滴與酵母菌細(xì)胞的能量供應(yīng)有關(guān)
C. 多糖裂解酶在酵母菌的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成
D. 酵母菌的液泡中可能含有多種水解酶
【答案】C
【解析】
【分析】磷脂分子具有親水的頭部和疏水的尾部,因此磷脂在形成生物膜時是呈雙層排布的,因此生物膜的基本支架是磷脂雙分子層。根據(jù)磷脂分子頭部親水,尾部疏水的特性,可知細(xì)胞內(nèi)包裹甘油三酯、膽固醇酯的脂滴膜最可能由單層磷脂分子構(gòu)成。
【詳解】A、 脂滴是是儲存甘油三酯和膽固醇酯等物質(zhì)的主要場所,由于磷脂分子頭部親水,尾部疏水,故推測脂滴膜由一層磷脂分子構(gòu)成,A正確;
B、脂滴是是儲存甘油三酯和膽固醇酯等物質(zhì)的主要場所,甘油三酯具有儲存能量的作用,故脂滴與酵母菌細(xì)胞的能量供應(yīng)有關(guān),B正確;
C、多糖裂解酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),故多糖裂解酶在酵母菌的核糖體上合成,C錯誤;
D、自噬體囊泡與液泡融合后,囊泡中的內(nèi)含物被降解,推測酵母菌的液泡中可能含有多種水解酶,D正確。
故選C。
4. 存在于海洋中的海洋牛筋菌被認(rèn)為是目前已知最大的細(xì)菌之一。海洋牛筋菌的體長可達(dá)數(shù)厘米,外觀類似于一條扭曲的牛筋。它們通常寄生在魚類的腸道中,并利用魚類排泄物作為營養(yǎng)來源。下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 海洋牛筋菌與支原體都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、擬核等結(jié)構(gòu),體現(xiàn)了細(xì)胞的統(tǒng)一性
B. 海洋核污染可能會誘導(dǎo)海洋牛筋菌發(fā)生突變和基因重組
C. 海洋牛筋菌利用魚的小腸細(xì)胞核糖體合成自身蛋白質(zhì)
D. 海洋牛筋菌和魚體細(xì)胞中均存在著 DNA 和RNA,遵循相同的堿基互補配對原則
【答案】D
【解析】
【分析】細(xì)菌屬于原核生物,沒有以核膜為界限的細(xì)胞核,但有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、擬核、核糖體等結(jié)構(gòu)。
【詳解】A、支原體無細(xì)胞壁,A錯誤;
B、突變包括染色體變異和基因突變,海洋牛筋菌無染色體,不能發(fā)生染色體變異,B錯誤;
C、細(xì)菌均利用自己的核糖體合成蛋白質(zhì),C錯誤;
D、海洋牛筋菌和魚體細(xì)胞中均存在著 DNA 和RNA,遵循相同的堿基互補配對原則,D正確。
故選D。
5. 研究人員將紅色玫瑰花瓣細(xì)胞制成的同等大小的原生質(zhì)體(去除細(xì)胞壁后剩余結(jié)構(gòu)的總稱)均分為五組,分別放入以下四種溶液(物質(zhì)的量濃度相等,且低于細(xì)胞液濃度)和蒸餾水中,觀察溶液和蒸餾水變色所需要的時間(單位:分鐘),結(jié)果如下圖:
據(jù)圖分析,下列說法正確的是( )
A. 玫瑰花瓣原生質(zhì)體對氯離子的吸收速率可能小于醋酸根離子
B. 玫瑰花瓣細(xì)胞的細(xì)胞膜上運輸甘油的載體比運輸乙醇的載體少
C. 從實驗開始至細(xì)胞破裂,在氯化銨溶液中發(fā)生破裂的原生質(zhì)體體積變化最大
D. 實驗結(jié)果說明,玫瑰花瓣細(xì)胞原生質(zhì)體對乙醇的需求最大
【答案】A
【解析】
【分析】原生質(zhì)層由細(xì)胞膜、液泡膜以及二者之間的細(xì)胞質(zhì)組成;原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞去除細(xì)胞壁之后的所有結(jié)構(gòu);根據(jù)題意分析可知:紅色玫瑰花瓣細(xì)胞制備的原生質(zhì)體放入不同等滲溶液中,溶質(zhì)分子會進(jìn)入細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高,而細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高又導(dǎo)致吸水膨脹,最終導(dǎo)致原生質(zhì)體發(fā)生破裂,而出現(xiàn)溶液和蒸餾水變色現(xiàn)象。
【詳解】A、同種細(xì)胞的原生質(zhì)體,吸水量越大,原生質(zhì)體吸水發(fā)生破裂引起溶液變色所需時間越短,表格中原生質(zhì)體在氯化銨溶液中變色的時間長于在醋酸銨溶液中,說明花瓣細(xì)胞對氯離子的吸收速率可能小于醋酸根離子,醋酸根離子吸收速率快,細(xì)胞液的溶質(zhì)增多速率更快,細(xì)胞吸水更快,破裂使得外界溶液變色時間更短,A正確;
B、甘油和乙醇是通過自由擴散進(jìn)入細(xì)胞的,不需要載體蛋白,B錯誤;
C、同種細(xì)胞的初始體積及膜的流動性等性質(zhì)接近,因此在各溶液中發(fā)生破裂的細(xì)胞體積變化基本一致,C錯誤;
D、實驗說明乙醇進(jìn)入細(xì)胞的速率較快,但不代表細(xì)胞對乙醇需求高,只能說明乙醇更容易進(jìn)入細(xì)胞,D錯誤。
故選A。
6. 關(guān)于酶的催化機制,“過渡態(tài)理論”認(rèn)為反應(yīng)過程中,底物需要經(jīng)過一個中間的過渡狀態(tài),然后才轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物。酶與底物的結(jié)合可以促進(jìn)底物形成過渡態(tài),過渡態(tài)和酶緊密結(jié)合,降低反應(yīng)活化能,反應(yīng)速率加快。 以下依據(jù)中不支持該理論的有( )
A. 在酶促反應(yīng)進(jìn)程中,確實有高能量的中間狀態(tài)存在
B. 用底物類似物作為抗原,誘導(dǎo)產(chǎn)生的特異性抗體能夠催化反應(yīng)的進(jìn)行
C. 酶與底物過渡態(tài)的親和力要遠(yuǎn)大于酶與底物或產(chǎn)物的親和力
D. 使用底物過渡態(tài)類似物作抑制劑,抑制率小于底物類似物抑制劑
【答案】D
【解析】
【分析】酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物。酶的作用機理是能降低化學(xué)反應(yīng)活化能。酶的特性:①高效性:酶能顯著降低反應(yīng)活化能,加快反應(yīng)速率;②專一性:每種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng);③酶的作用條件溫和。
【詳解】A、底物需要經(jīng)過一個中間的過渡狀態(tài),然后才轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物,酶與底物的結(jié)合可以促進(jìn)底物形成過渡態(tài),過渡態(tài)和酶緊密結(jié)合后,能降低反應(yīng)活化能,因此在酶促反應(yīng)進(jìn)程中,確實有高能量的中間狀態(tài)存在,之后才會降低反應(yīng)活化能,A正確;
B、用底物類似物作為抗原,誘導(dǎo)產(chǎn)生的特異性抗體能與底物類似物特異結(jié)合,形成過渡態(tài),能夠催化反應(yīng)的進(jìn)行,支持該理論,B正確;
C、酶與底物過渡態(tài)的親和力要遠(yuǎn)大于酶與底物或產(chǎn)物的親和力,支持過渡態(tài)和酶緊密結(jié)合,C正確;
D、過渡態(tài)能和酶緊密結(jié)合,使用底物過渡態(tài)類似物作抑制劑,抑制率應(yīng)該大于底物類似物抑制劑,D錯誤。
故選D。
7. 馬奶酒是利用鮮馬奶發(fā)酵釀制而成的一種飲料。某些微生物能將馬乳中的乳糖分解為半乳糖和葡萄糖,酵母菌則將這些單糖發(fā)酵為酒精。科研人員研究馬奶酒酵母菌和野生型酵母菌的發(fā)酵情況,結(jié)果分別如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 發(fā)酵前期酒精濃度增長較慢,此時期酵母菌增殖速度可能較快
B. 馬奶酒酵母菌優(yōu)先利用半乳糖發(fā)酵,野生型酵母菌優(yōu)先利用葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵
C. 推測野生型酵母菌比馬奶酒酵母菌能更好地適應(yīng)富含乳糖的生活環(huán)境
D. 快速產(chǎn)酒精階段,馬奶酒酵母菌能同時快速利用葡萄糖和半乳糖
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸過程分為三個階段,第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],發(fā)生在細(xì)胞中基質(zhì)中;有氧呼吸的第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和[H],發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,有氧呼吸的第三階段是[H]與氧氣反應(yīng)形成水,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。
2、無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段相同,都是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],發(fā)生在細(xì)胞中基質(zhì)中,第二階段是丙酮酸和[H]反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和酒精或者是乳酸,發(fā)生在細(xì)胞中基質(zhì)中。
【詳解】A、從圖中可以看出,前期酵母菌降糖緩慢,酒精濃度增長較慢,原因可能是此時發(fā)酵容器中有一定量氧氣,酵母菌通過有氧呼吸提供大量能量以迅速增殖,A正確;
B、據(jù)圖可知,左圖中半乳糖先下降,右圖中葡萄糖先下降,說明馬奶酒酵母菌優(yōu)先利用半乳糖發(fā)酵,野生型酵母菌優(yōu)先利用葡萄糖進(jìn)行,B正確;
C、由實驗結(jié)果可知,馬奶酒酵母菌與野生型酵母菌的營養(yǎng)利用方式有所不同,即馬奶酒酵母菌能夠利用半乳糖進(jìn)行快速發(fā)酵,故可推測馬奶酒酵母菌比野生型酵母菌能更好地適應(yīng)富含乳糖的生活環(huán)境,C錯誤;
D、在快速產(chǎn)酒精階段,馬奶酒酵母菌組葡萄糖和半乳糖均快速下降,說明馬奶酒酵母菌能同時快速利用葡萄糖和半乳糖,D正確。
故選C。
8. 某些癌細(xì)胞中多藥耐藥(MDR)基因高度表達(dá)后,會使這些癌細(xì)胞對化療藥物抗性增強。MDR 基因表達(dá)產(chǎn)物是糖蛋白(P-gp),該蛋白位于細(xì)胞膜上,有ATP依賴性跨膜轉(zhuǎn)運活性,可將藥物轉(zhuǎn)運至細(xì)胞外,使細(xì)胞獲得耐藥性。而P-gp低水平表達(dá)的癌細(xì)胞內(nèi),某些化療藥物的濃度較高。下列敘述錯誤的是( )
A. 人的染色體上存在著與癌變有關(guān)的基因——原癌基因和抑癌基因
B. 選用P-gp高親和的藥物治療效果會更好
C. 化療藥物可提高 MDR 基因高度表達(dá)的癌細(xì)胞比例
D. P-gp轉(zhuǎn)運藥物的方式屬于主動運輸
【答案】B
【解析】
【詳解】A、人和動物細(xì)胞的染色體上本來就存在著與癌有關(guān)的基因:原癌基因和抑癌基因,這些基因存在于染色體上,A正確;
B、選用P-gp高親和的藥物會導(dǎo)致藥物更多得轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外,因而會導(dǎo)致治療效果下降,B錯誤;
C、題中顯示,P-gp低水平表達(dá)癌細(xì)胞內(nèi),某些化療藥物的濃度較高,說明MDR 基因高度表達(dá)的癌細(xì)胞存活比例高,即 MDR 基因高度表達(dá)的癌細(xì)胞具有耐藥性,而化療藥物的使用可對耐藥性的癌細(xì)胞進(jìn)行選擇,因而化療藥物可提高 MDR 基因高度表達(dá)的癌細(xì)胞比例,C正確;
D、由于P-gp有ATP依賴性載體蛋白活性,說明將藥物轉(zhuǎn)運至細(xì)胞外需要載體協(xié)助,且消耗能量,所以轉(zhuǎn)運方式為主動運輸,D正確。
故選B。
【分析】糖蛋白的合成需要附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體的協(xié)調(diào)配合。糖蛋白(P-gp)位于細(xì)胞膜上有ATP依賴性跨膜轉(zhuǎn)運活性,說明此蛋白的運輸需要消耗能量。P-gp低水平表達(dá)的癌細(xì)胞內(nèi),某些化療藥物的濃度較高,說明化療藥物需要進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)起作用,而 MDR 基因高度表達(dá)的癌細(xì)胞中化療藥物的濃度較低,因而具有耐藥性。
9. 擬南芥染色體組蛋白第三亞基中的4號賴氨酸甲基化會激活開花抑制因子(FLC)基因的表達(dá),9號和27號賴氨酸甲基化會導(dǎo)致FLC基因沉默。適宜的低溫刺激會使4號賴氨酸甲基化替換為9號和27號賴氨酸甲基化。下列說法錯誤的是( )
A. 適宜的低溫處理會解除FLC的抑制作用而促進(jìn)開花
B. 低溫通過改變組蛋白的氨基酸序列影響FLC基因的表達(dá)
C. 擬南芥甲基化酶突變體的花期對溫度的響應(yīng)不同于野生型
D. 組蛋白的甲基化在不改變遺傳信息的情況下增加了表型的多樣性
【答案】B
【解析】
【分析】分析題意可知,F(xiàn)LC是開花抑制因子,4號賴氨酸甲基化可以激活FLC基因的表達(dá),而9號和27號賴氨酸甲基化會導(dǎo)致FLC基因沉默,從而促進(jìn)開花;而低溫也可促進(jìn)開花。
【詳解】A、結(jié)合分析可知,4號賴氨酸甲基化可以激活FLC基因的表達(dá)從而影響開花,而適宜的低溫刺激會使4號賴氨酸甲基化替換為9號和27號賴氨酸甲基化,從而使FLC基因沉默,對于開花抑制的作用解除,進(jìn)而促進(jìn)開花,A正確;
B、據(jù)題意可知,4號、9號和27號賴氨酸甲基化影響FLC基因表達(dá),該過程并未改變氨基酸序列,B錯誤;
C、甲基化是遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變的前提下發(fā)生的性狀改變,擬南芥甲基化酶突變體的花期對溫度的響應(yīng)不同于野生型,C正確;
D、組蛋白的甲基化屬于表觀遺傳,表觀遺傳在不改變遺傳信息的情況下增加了表型的多樣性,屬于可遺傳變異,D正確。
故選B。
10. 等位基因(A/a)位于某種昆蟲的常染色體上,該種昆蟲的一個數(shù)量非常大的種群在世代傳遞過程中,a基因的頻率與基因型頻率之間的關(guān)系如圖所示。以下敘述不正確的是( )
A. 曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表 AA、aa、Aa的基因型頻率
B. 突變、自然選擇、遷入和遷出等可以改變基因頻率
C. A基因頻率為0.5時,AA、aa的基因型頻率為0.25
D. 該昆蟲種群基因型頻率發(fā)生了改變,說明該種群在進(jìn)化
【答案】D
【解析】
【分析】分析圖中曲線可知,曲線Ⅰ隨a基因頻率的增大而下降,對應(yīng)AA基因型頻率的變化,曲線Ⅱ隨a基因頻率的增大而增大,對應(yīng)aa基因型頻率的變化,曲線Ⅲ對應(yīng)Aa基因型頻率的變化。
【詳解】A、當(dāng)a的基因頻率為0時,A基因的基因頻率為1,AA的基因型頻率為1,因此曲線Ⅰ代表AA的基因型頻率,當(dāng)a基因頻率為1時,aa的基因型頻率為1,因此曲線Ⅱ代表aa的基因型頻率,則Ⅲ代表Aa的基因型頻率,A正確;
B、突變、自然選擇、遷入和遷出等可以改變基因頻率,隨機交配不改變基因頻率,B正確;
C、A基因頻率為0.5時,a基因頻率為0.5,由圖可知Aa的基因型頻率為0.5,且AA和aa的基因型頻率相等,都為0.25,C正確;
D、進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變,該種群a基因的頻率發(fā)生了定向改變,說明了該種群在進(jìn)化,D錯誤。
故選D。
11. 苯丙酮尿癥是由 pH基因編碼的苯丙氨酸羥化酶異常引起的一種遺傳病。已知人群中染色體上pH基因兩側(cè)限制性內(nèi)切酶MspⅠ酶切點的分布存在兩種形式(下圖1)。一對夫妻婚后生育了一個患有苯丙酮尿癥的孩子,②號個體再次懷孕(下圖2)。為確定胎兒是否正常,需要進(jìn)行產(chǎn)前診斷,提取該家庭所有成員的DNA經(jīng)MspⅠ酶切后進(jìn)行電泳分離,并利用熒光標(biāo)記的pH基因片段與酶切片段雜交,得到DNA條帶分布情況如圖3。下列敘述正確的是( )
A. 苯丙酮尿癥的發(fā)生體現(xiàn)了基因?qū)π誀畹闹苯涌刂?br />
B. 推測④號個體一定是 pH 基因雜合體
C. 圖3中 DNA 條帶分布圖應(yīng)出現(xiàn) 4 kb條帶
D. 若再生一個孩子,其DNA經(jīng)處理后同時含 19 kb、23kb的條帶的概率為1/2
【答案】D
【解析】
【分析】1、根據(jù)題意和圖2分析可知:③為患病女孩,而其父母正常,說明苯丙酮尿癥屬于常染色體隱性遺傳病。①、②、③號分別為雜合子、雜合子、隱性純合子。2、根據(jù)題意和圖3電泳DNA條帶分布情況可知,①號個體體內(nèi)含有兩條23Kb的DNA條帶,一條含有正常PH基因,一條含有異常隱性PH基因;③號個體體內(nèi)含有兩條23Kb的DNA條帶,都是異常隱性PH基因;一條來自①號個體,一條來自②號個體;②、④號個體體內(nèi)含有一條23Kb的DNA條帶,一條19Kb的DNA條帶。由此可知,②號個體體內(nèi)含有的23Kb的DNA條帶一定含有異常隱性PH基因,則19Kb的DNA條帶就含有正常PH基因。④號個體體內(nèi)含有的23Kb的DNA條帶應(yīng)該來自①號個體,所以可能含有異常隱性PH基因,也可能含有正常pH基因,19Kb的DNA條帶來自②號個體,就含有正常PH基因,所以④號個體可為顯性純合子或雜合子,概率各為1/2。
【詳解】A、苯丙酮尿癥是由于苯丙氨酸羥化酶異常引起的一種遺傳病的,體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成控制代謝,間接控制,A錯誤;
B、①號個體體內(nèi)含有兩條23Kb的DNA條帶,一條含有正常PH基因,一條含有異常隱性PH基因;③號個體體內(nèi)含有兩條23Kb的DNA條帶,都是異常隱性PH基因;一條來自①號個體,一條來自②號個體;②、④號個體體內(nèi)含有一條23Kb的DNA條帶,一條19Kb的DNA條帶。由此可知,②號個體體內(nèi)含有的23Kb的DNA條帶一定含有異常隱性PH基因,則19Kb的DNA條帶就含有正常PH基因。④號個體體內(nèi)含有的23Kb的DNA條帶應(yīng)該來自①號個體,所以可能含有異常隱性PH基因,也可能含有正常pH基因,19Kb的DNA條帶來自②號個體,就含有正常PH基因,所以④號個體可為顯性純合子或雜合子,B錯誤;
C、含有3個限制酶MspⅠ酶切點的23kbDNA酶切后,4kb條帶因不含pH基因,不能與標(biāo)記基因雜交從而顯示出來,C錯誤;
D、①號個體體內(nèi)含有兩條23Kb的DNA條帶,②號個體體內(nèi)含有的23Kb和19Kb的DNA條帶,若再生一個孩子,其從②號個體獲得19Kb的DNA條帶的概率是1/2,①號個體一定提供23kb的條帶,故其DNA經(jīng)處理后同時含 19 kb、23kb的條帶的概率為1/2,D正確。
故選D。
12. 為體外培養(yǎng)某肝癌晚期小鼠的細(xì)胞,配制含有5 mmol/L葡萄糖的培養(yǎng)液模擬小鼠細(xì)胞的體液環(huán)境,下列相關(guān)的敘述,正確的是( )
A. 靜脈輸入白蛋白配合利尿劑可快速緩解肝癌晚期小鼠腹部組織水腫
B. 血漿滲透壓的大小主要取決于血漿中蛋白質(zhì)的含量
C. 培養(yǎng)液再加入5mmol/L 葡萄糖溶液后滲透壓不變
D. 1mol/L NaCl溶液和1mol/L 葡萄糖溶液的滲透壓大小相等
【答案】A
【解析】
【分析】滲透壓是指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。滲透壓的大小取決于單位體積中溶質(zhì)微粒的數(shù)目,溶質(zhì)微粒越多,即溶液濃度越高,溶液滲透壓越高。
【詳解】A、靜脈輸入白蛋白可提高血漿滲透壓,促進(jìn)組織液重新吸收回血漿,利尿劑有利于人體排出多余的水分,二者配合使用有利于消除組織水腫,A正確;
B、血漿滲透壓的大小主要取決于血漿中無機鹽和蛋白質(zhì)的含量,B錯誤;
C、加入5mmol/L葡萄糖溶液后培養(yǎng)液的滲透壓變大,C錯誤;
D、1mol/LNaCl溶液滲透壓大于1mol/L葡萄糖溶液的滲透壓,D錯誤。
故選A。
二、選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,有的只有一項符合題目要求,有的有多項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)
13. 有絲分裂過程中SMC3蛋白在著絲粒區(qū)大量富集。研究者通過構(gòu)建玉米SMC3基因突變體,觀察野生型和突變體有絲分裂過程,部分結(jié)果如圖(A、B同一時期,C、D同一時期)。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 秋水仙素主要作用于圖中A所處時期的下一個時期
B. 圖中C所示的細(xì)胞中可發(fā)生基因的自由組合定律
C. 推測SMC3蛋白可維持姐妹染色單體間的粘連
D. 圖中A和C相比,同源染色體對數(shù)和核DNA分子數(shù)都相等
【答案】C
【解析】
【分析】題圖分析,A、B處于同一時期,其細(xì)胞中含有染色單體,染色體散亂的排列在細(xì)胞中,故處于有絲分裂前期;C、D處于同一時期,C圖中的染色體都移向細(xì)胞兩極,故CD期細(xì)胞處于有絲分裂后期。
【詳解】A、A 圖的染色體具有染色單體,染色體散亂地分布在細(xì)胞中央,應(yīng)該是有絲分裂前期,此時染色體和紡錘體形成,而秋水仙素能抑制紡錘體的形成,因而作用于有絲分裂的前期,即A時期,A錯誤;
B、基因的自由組合定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,而圖示為有絲分裂過程,因此細(xì)胞中不會發(fā)生基因的自由組合,B錯誤;
C、玉米SMC3 基因突變體的B圖中,姐妹染色單體已經(jīng)分開,再根據(jù)題干信息“有絲分裂過程中SMC3蛋白在著絲粒區(qū)大量富集”,說明當(dāng)SMC3蛋白存在時可維持姐妹染色單體間的粘連,C正確;
D、A圖示有絲分裂前期,細(xì)胞中的染色體數(shù)目與體細(xì)胞中染色體數(shù)目相同;C圖是有絲分裂的后期,此時細(xì)胞還未完全分裂為2個,因此細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,故同源染色體的對數(shù)也加倍,A、C中的同源染色體對數(shù)不同,核DNA分子數(shù)相同,D錯誤。
故選C。
14. 影響細(xì)胞呼吸的因素有內(nèi)因和外因,其中外因有 溫度、水等,一些有毒的化學(xué)物質(zhì)也會影響細(xì)胞呼吸。如一些事故現(xiàn)場泄漏出來的氰化物是一種劇毒物質(zhì),其通過抑制[H]與O?的結(jié)合,使得組織細(xì)胞不能利用氧而陷入內(nèi)窒息。下圖以植物根尖為實驗對象,研究氰化物對細(xì)胞正常生命活動的影響。下列說法錯誤的是( )
A. 由題意可推測氰化物通過減少運輸 K?的載體蛋白的合成來降低K+的吸收速率
B. 結(jié)合圖甲和圖乙,不能判定植物根尖細(xì)胞吸收Cl?的跨膜運輸方式
C. 實驗乙中4h后由于不能再利用氧氣,細(xì)胞不再吸收K+
D. 葉肉細(xì)胞可通過光合作用合成ATP,氧化物對葉肉細(xì)胞生命活動無影響。
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析甲圖:細(xì)胞置于蒸餾水中,氧氣消耗速率不變,當(dāng)加入KCl后,氧氣消耗速率先逐漸升高后又逐漸降低,說明根尖吸收鉀離子是需要能量的主動運輸。
分析乙圖:在加入氰化物之前,鉀離子的吸收速率不變,加入氰化物之后,鉀離子的吸收速率逐漸降低,最后保持相對穩(wěn)定。
【詳解】A、加入氯化鉀后,氧氣的消耗速率增加,氰化物的作用是抑制[H]與O2的結(jié)合,使得組織細(xì)胞不能利用氧,細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量受阻,耗能的主動運輸被抑制,從而使K+吸收速率降低,A錯誤;
B、結(jié)合圖甲和圖乙,不能判定植物根尖細(xì)胞吸收Cl-的跨膜運輸方式,B正確;
C、主動運輸所需能量的供應(yīng)不僅來自主動運輸消耗氧氣的環(huán)節(jié),有氧呼吸第一、第二階段以及無氧呼吸均可提供,細(xì)胞還是能吸收部分K+,C錯誤;
D、葉肉細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的ATP不能用于葉綠體以外的生命活動,氰化物對葉肉細(xì)胞生命活動有影響,D錯誤。
故選ACD。
15. 如圖所示的染色體來自同一個二倍體生物,字母表示基因,下列有關(guān)判斷正確的是( )
A. 染色體1、2、3、4中可能有同源染色體
B. 染色體4、5可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異
C. 染色體1、2、3、4不可能在一個細(xì)胞中同時出現(xiàn)
D. 染色體2、4在減數(shù)第一次分裂前期可能聯(lián)會
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析圖示,可以判斷其中1、2為分開的姐妹染色單體,3、4也是分開的姐妹染色單體,在染色單體分開前應(yīng)為同源染色體,5為非同源染色體。染色體4含有的基因是FGHK,對比染色體1、2、3、5,基因K可能來自5,5含有的基因是JmnO,J基因可能來自4,染色體4和5可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異。
【詳解】A、染色體1、2、3、4形態(tài)相似,含有相同的基因或具有顯隱性關(guān)系的基因,它們中有同源染色體,A正確;
B、染色體4含有的基因是FGHK,對比染色體1、2、3、5,基因K可能來自5,5含有的基因是JmnO,J基因可能來自4,染色體4和5可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異,即在4和5之間發(fā)生了易位,B正確;
C、在有絲分裂的后期,染色體1、2、3、4可同時出現(xiàn)在一個細(xì)胞中,C錯誤;
D、染色體2、4可能為同源染色體,在減數(shù)第一次分裂前期可能會發(fā)生聯(lián)會,D正確。
故選ABD。
16. 科研人員用去除腦部保留脊髓的“脊蛙”為實驗材料,進(jìn)行反射活動相關(guān)實驗,實驗處理及結(jié)果如下表所示。下列有關(guān)敘述正確的是
分組
處理
實驗結(jié)果
甲
用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左后肢趾部皮膚
左、右后肢均出現(xiàn)屈腿反射
乙
剝?nèi)ズ笾翰坎糠制つw,用1%的硫酸溶液刺激去除皮膚的左后肢趾部
左、右后肢均不出現(xiàn)屈腿反射
丙
破壞蛙左側(cè)大腿的部分神經(jīng),用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左后肢趾部皮膚
左后肢無屈腿反射,右后肢有屈腿反射
丁
破壞脊髓,用1%的硫酸溶液刺激保留皮膚的左后肢趾部
不出現(xiàn)屈腿反射
戊
用神經(jīng)麻醉劑可卡因棉球處理脊蛙的某處坐骨神經(jīng)(含傳出神經(jīng)纖維和傳入神經(jīng)纖維),過一會用稀硫酸刺激趾尖,無屈腿反射;再將蘸有稀硫酸的紙片貼在腹部
脊蛙用后肢去撓被刺激的部位,過一段時間后,該動作消失
A. 乙組后肢不出現(xiàn)屈腿反射原因是感受器被破壞
B. 由丙組結(jié)果推測最可能被破壞的是傳入神經(jīng)
C. 由戊組實驗結(jié)果可推知可卡因先麻醉了傳出神經(jīng)纖維,再麻醉傳入神經(jīng)纖維
D. 實驗證明只有保持反射弧各部分結(jié)構(gòu)的完整才可能完成反射活動
【答案】AD
【解析】
【分析】1、神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器五部分構(gòu)成。傳入神經(jīng)又叫感覺神經(jīng),能把外周的神經(jīng)沖動傳到神經(jīng)中樞里。神經(jīng)中樞在接受傳入神經(jīng)傳來的信號后,產(chǎn)生神經(jīng)沖動并傳給傳出神經(jīng)。傳出神經(jīng)又叫運動神經(jīng),把神經(jīng)中樞產(chǎn)生的神經(jīng)沖動傳給效應(yīng)器。
2、脊髓是神經(jīng)系統(tǒng)的中樞部分,位于椎管里面,上端連接延髓,兩旁發(fā)出成對的神經(jīng),分布到四肢、體壁和內(nèi)臟;脊髓里有許多簡單反射的中樞;脊髓的結(jié)構(gòu)包括位于中央部的灰質(zhì)和位于周圍部的白質(zhì);白質(zhì)內(nèi)的神經(jīng)纖維在脊髓的各部分之間、以及脊髓與腦之間,起著聯(lián)系作用。
【詳解】A、乙組剝?nèi)ズ笾翰坎糠制つw,皮膚中有感受器,后肢不出現(xiàn)屈腿反射的原因是感受器被破壞,A正確。
B、丙組實驗分析:刺激蛙左后肢,若左后肢不收縮而右后肢收縮,說明左后肢受到的刺激產(chǎn)生的興奮,能傳遞到右后肢的效應(yīng)器,但不能傳遞到左后肢的效應(yīng)器,因此傷及的是傳出神經(jīng),B錯誤;
C、戊組實驗分析:將含有一定濃度的可卡因棉球放在脊蛙的神經(jīng)處,刺激趾尖無屈腿反射,說明可能是傳入神經(jīng)或傳出神經(jīng)被麻醉;這時將有稀硫酸的紙片放在腹部,出現(xiàn)搔扒反射,說明傳出神經(jīng)正常,再過一段時間,搔扒反射也消失,說明傳出神經(jīng)也被麻醉了,據(jù)此推測可卡因?qū)ψ巧窠?jīng)麻醉的順序為:先麻醉傳入神經(jīng)纖維(感覺神經(jīng)),后麻醉傳出神經(jīng)纖維(運動神經(jīng)),C錯誤;
D、實驗證明只有保持反射弧各部分結(jié)構(gòu)的完整才可能完成反射活動,任何位置破壞,都不能形成反射,D正確。
故選AD。
第Ⅱ卷 非選擇題(共60分)
三、非選擇題(本題共5小題,共60分,考生根據(jù)要求作答)
17. 番茄植株不耐高溫,其生長適宜溫度和光照分別為 15~32℃、500~800μmol。我國北方日光溫室夏季栽培過程中常遭遇 35℃亞高溫并伴有強光輻射,會造成作物減產(chǎn)。
(1)圖1表示光合作用的過程。PSⅡ中的色素吸收光能后,將H?O分解,產(chǎn)生的物質(zhì)有___________。據(jù)圖1分析,建立類囊體薄膜兩側(cè)H?濃度差的過程有__________________。
(2)為研究亞高溫高光強對番茄光合作用的影響,研究者將番茄植株在不同培養(yǎng)環(huán)境下培養(yǎng)5天后測定相關(guān)指標(biāo)如下表。
組別
溫度
光照強度(μmol·m?2·s?1)
凈光合速率(μmol·m?2·s?1)
氣孔導(dǎo)度(mmol·m?2·s?1)
胞間CO?濃度(ppm)
Rubisco(酶)活性(U·mL?1)
對照組(CK)
25℃
500
12.1
114.2
308
189
亞高溫高光強組(HH)
35℃
1000
1.8
31.2
448
61
結(jié)合表中數(shù)據(jù)及圖1,你認(rèn)為凈光合速率下降的主要原因是________________________。
(3)植物通常會有一定的應(yīng)對機制來適應(yīng)逆境。D1蛋白是PSⅡ復(fù)合物的組成部分,對維持PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能起重要作用。已有研究表明在高溫高光強下,過剩的光能可使D1蛋白失活。研究者對D1蛋白與植物應(yīng)對亞高溫高光強逆境的關(guān)系進(jìn)行了如下研究。
①利用番茄植株進(jìn)行了三組實驗,1組的處理同(2)中的 CK,3組用適量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)處理番茄植株并在亞高溫高光強(HH)下培養(yǎng)。定期測定各組植株的凈光合速率(Pn)。實驗結(jié)果如圖2,請寫出2組的處理:_____________________。根據(jù)實驗結(jié)果解釋植物緩解亞高溫高光強抑制光合作用的機制:_____________________。
②Dcg蛋白酶位于類囊體腔側(cè),主要負(fù)責(zé)催化受損D1蛋白的降解。研究者通過抑制Dcg蛋白酶的活性,發(fā)現(xiàn)在亞高溫高光強下番茄光合作用受抑制程度會加劇,結(jié)合上述研究結(jié)果和信息,請給出一種合理的解釋:_____________________________。
(4)綜合以上信息,提出一個改良番茄品種的思路:____________________。
【答案】(1) ①. H+、O2、e- ②. 水的光解產(chǎn)生H+和NADPH的合成消耗H+
(2)Rubisco酶活性的下降導(dǎo)致②和③(暗反應(yīng))的速率下降,NADPH和ATP含量增加,引起光反應(yīng)減慢,導(dǎo)致光合作用速率下降,此時細(xì)胞呼吸速率可能加快
(3) ①. 2組番茄植株在亞高溫高光強(HH)下培養(yǎng) ②. 當(dāng)用SM處理抑制D1蛋白合成后,在亞高溫高光強下,3組比2組凈光合速率下降得更明顯,因此番茄植株通過合成新的D1蛋白以緩解亞高溫高光強對光合作用的抑制(要有對實驗結(jié)果的描述才給分) ③. Dcg蛋白酶的活性被抑制后不能降解失活的D1蛋白,導(dǎo)致新合成的D1蛋白不能替補受損的D1蛋白和修復(fù)PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能
(4)通過基因工程(或誘變育種)培育亞高溫高光強下D1蛋白(或Dcg酶)高表達(dá)的植株
【解析】
【分析】(1)分析表格:實驗的自變量是溫度和光照強度,表中數(shù)據(jù)顯示,與對照組相比,亞高溫高光強組的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、Rubisco活性都下降,胞間CO2濃度卻上升。(2)分析坐標(biāo)圖:實驗的自變量是番茄是否用SM處理、培養(yǎng)條件是否為亞高溫高光強,因變量是凈光合速率,坐標(biāo)曲線顯示的凈光合速率為1組>2組>3組。
【小問1詳解】
分析圖1可知,在光合作用的光反應(yīng)階段,PSⅡ中的光合色素吸收光能后,將水光解為氧氣和H+,同時產(chǎn)生的電子(e-)傳遞給PSⅠ,可用于NADP+和H+結(jié)合形成NADPH。導(dǎo)致類囊體薄膜兩側(cè)H?濃度差的過程有:水的光解產(chǎn)生H+和NADPH的合成消耗H+。
【小問2詳解】
為研究亞高溫高光強對番茄光合作用的影響,實驗的自變量是溫度和光照強度。表中數(shù)據(jù)顯示:與對照組相比,亞高溫高光組凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、Rubisco活性都下降,但胞間CO2濃度卻上升,據(jù)此可知亞高溫高光強條件下凈光合速率的下降主要原因是:Rubisco酶活性的下降導(dǎo)致②和③(暗反應(yīng))的速率下降,NADPH和ATP含量增加,引起光反應(yīng)減慢,導(dǎo)致光合作用速率下降,此時細(xì)胞呼吸速率可能加快。
【小問3詳解】
①利用番茄植株進(jìn)行的三組實驗中,自變量是番茄是否用SM處理、培養(yǎng)條件是否為亞高溫高光強,因變量是凈光合速率。1組的處理同(2)中的 CK,在常溫、適宜光照下培養(yǎng),為對照組;3組用適量的可抑制D1蛋白合成的SM處理番茄植株并在亞高溫高光強(HH)下培養(yǎng),由此可知2組番茄植株不需要用SM處理并在亞高溫高光強(HH)下培養(yǎng)。1組、2組的番茄植株均能正常合成D1蛋白,3組的番茄植株D1蛋白的合成受到抑制。圖2顯示的實驗結(jié)果是:2組番茄植株的凈光合速率低于1組、高于3組,說明亞高溫高光強對凈光合速率有抑制效應(yīng),而亞高溫高光強對番茄植株凈光合速率的抑制是因為抑制了D1蛋白的合成,說明通過合成新的D1蛋白可以緩解亞高溫高光強對光合作用的抑制。
②由題意可知,D1蛋白是PSⅡ復(fù)合物的組成部分,對維持PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能起重要作用。失活的D1蛋白被降解后由新合成的D1蛋白來替換。Dcg蛋白酶的活性被抑制后不能降解失活的D1蛋白,導(dǎo)致新合成的D1蛋白不能替補受損的D1蛋白和修復(fù)PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能,致使在亞高溫高光強下番茄光合作用受抑制程度加劇。
【小問4詳解】
D1蛋白是PSⅡ復(fù)合物的組成部分,對維持PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能起重要作用。番茄植株可以通過合成新的D1蛋白來緩解亞高溫高光強對光合作用的抑制;Dcg蛋白酶可催化受損D1蛋白的降解,使新合成的D1蛋白能及時替補受損的D1蛋白和修復(fù)PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能。因此,我們可以通過基因工程(或誘變育種)培育亞高溫高光強下D1蛋白(或Dcg酶)高表達(dá)的植株來改良番茄品種。
18. 最近我國科學(xué)家通過實驗證實轉(zhuǎn)錄因子KLF5(是一類蛋白質(zhì))能誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞 IGFL2-AS1 和 IGFL1 基因的轉(zhuǎn)錄。同時,在炎癥因子TNFα刺激下,KLF5 和 IGFL2-AS1可以共同誘導(dǎo)IGFL1的表達(dá),促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖,作用機制如下圖所示:(miRNA是真核生物中廣泛存在的一種小分子RNA,可調(diào)節(jié)其他基因的表達(dá))
(1)據(jù)圖可知,轉(zhuǎn)錄因子 KLF5 通過_______________(細(xì)胞結(jié)構(gòu))進(jìn)入細(xì)胞核后能特異性識別基因的調(diào)控區(qū),并與_______________酶結(jié)合啟動基因 IGFL2-AS1和 IGFL1 的轉(zhuǎn)錄過程。敲除 KLF5 基因的小鼠乳腺癌細(xì)胞增殖將明顯受到_______________(填“促進(jìn)”或“抑制”)。
(2)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),miRNA 在細(xì)胞中通常與核酸酶等蛋白結(jié)合成誘導(dǎo)沉默復(fù)合物(RISC-miRNA復(fù)合物),復(fù)合物活化后與靶 RNA 結(jié)合,產(chǎn)生 RNA 干擾(通過小分子 RNA調(diào)控基因表達(dá)的現(xiàn)象)。結(jié)合上圖分析,miRNA干擾的機制是_____________________。據(jù)此推測,IGFL2-AS1 基因轉(zhuǎn)錄的 RNA 競爭性地與 miRNA結(jié)合會_______________(填“促進(jìn)”或“抑制”)該過程,從而增強 IGFL1 的表達(dá),誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞增殖。
(3)請結(jié)合上述信息,為研發(fā)治療乳腺癌新藥提供兩種新思路:__________________。
【答案】(1) ①. 核孔 ②. RNA聚合 ③. 抑制
(2) ①. 通過誘導(dǎo)RISC-miRNA復(fù)合物中的核酸酶活化后使IGFL1轉(zhuǎn)錄的mRNA降解,從而抑制其翻譯過程 ②. 抑制
(3)設(shè)計抑制IGFL2-AS1基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄、翻譯)的藥物;設(shè)計抑制IGFL1基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄、翻譯)的藥物;或研制出抑制轉(zhuǎn)錄因子KLF5活性的藥物;或研制出抑制(降低)炎癥因子TNFa活性的藥物(任答兩點)
【解析】
【分析】基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程,其中轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,該過程主要在細(xì)胞核中進(jìn)行,需要RNA聚合酶參與;翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程,該過程發(fā)生在核糖體上,需要以氨基酸為原料,還需要酶、能量和tRNA。
【小問1詳解】
核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道,轉(zhuǎn)錄因子KLF5能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核;啟動子是位于轉(zhuǎn)錄起始位點上游特殊的DNA序列,能與RNA聚合酶結(jié)合啟動轉(zhuǎn)錄,進(jìn)入細(xì)胞核后的轉(zhuǎn)錄因子KLF5能特異性識別基因的啟動子,并與RNA聚合酶結(jié)合啟動基因IGFL2-AS1和IGFL1的轉(zhuǎn)錄過程;由圖可知,敲除KLF5基因后,乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯受到抑制,故小鼠乳腺癌細(xì)胞增殖將明顯受到抑制。
【小問2詳解】
miRNA在細(xì)胞中通常與核酸酶等蛋白結(jié)合成誘導(dǎo)沉默復(fù)合物,由圖可知,通過誘導(dǎo)RISC-miRNA復(fù)合物中的核酸酶活化后使IGFL1轉(zhuǎn)錄的mRNA降解,從而抑制其翻譯過程;據(jù)此推測IGFL2-AS1基因轉(zhuǎn)錄的RNA競爭性地與miRNA結(jié)合會抑制上述過程,從而誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞增殖。
【小問3詳解】
結(jié)合上述信息,可通過設(shè)計抑制IGFL2-AS1基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄、翻譯)的藥物;設(shè)計抑制IGFL1基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄、翻譯)的藥物;或研制出抑制轉(zhuǎn)錄因子KLF5活性的藥物;或研制出抑制(降低)炎癥因子TNFa活性的藥物來研發(fā)治療乳腺癌新藥。
19. 某動物的毛色同時受三對等位基因控制,當(dāng)個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時(即D_E_F_)表現(xiàn)為褐色。育種專家篩選得到三個隱性突變體,突變體甲(ddEEFF)呈白色,突變體乙(基因型未知)也呈白色,突變體丙(DDEEff)呈灰色,利用上述三種突變體進(jìn)行雜交實驗,子代表型及比例如下表所示。
實驗
雜交組合
F? 表型
F?表型及數(shù)量
1
乙×丙
褐色
褐色(271) 灰色(89) 白色(121)
2
甲×丙
褐色
褐色(241) 灰色(119) 白色(120)
(1)由實驗1可判斷F?中雌雄配子結(jié)合方式有_______________種,若用實驗1的F?進(jìn)行測交實驗,結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析,其子代的表型及比例為______________________________。
(2)下圖為實驗2雜交所得F?的部分染色體示意圖,基因F、f的位置已標(biāo)出,在圖中標(biāo)出F?中基因D/d可能的位置___________。
(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果,可確定D/d基因和E/e基因位于_______________(填“一對”或“兩對”)同源染色體上,判斷的理由是______________________________。
【答案】19. ①. 16 ②. 褐色:灰色:白色=1:1:2
20. 21. ①. 兩對 ②. 實驗2可判斷D/d基因和F/f基因位于一對同源染色體上,實驗1可判斷控制突變體乙的E/e基因和F/f基因分別位于兩對同源染色體上,所以D/d基因和E/e基因分別在兩對同源染色體上
【解析】
【分析】基因自由組合定律的實質(zhì)是同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【小問1詳解】
實驗1F2表型及比例為褐色:灰色:白色=9:3:4,為9:3:3:1的變形,可判斷F1產(chǎn)生了4種比例相同的配子,雌雄配子結(jié)合方式有16種。若用實驗1的F1進(jìn)行測交實驗,即與ddeeff雜交,產(chǎn)生4種比例相同的基因型的子代,結(jié)合實驗1F2表型為9:3:3:1的變形,測交子代表型及比例為褐色:灰色:白色=1:1:2。
【小問2詳解】
實驗2F1的基因型為DdEEFf,F(xiàn)2表型為褐色:灰色:白色=2:1:1,所以D/d基因和F/f基因的遺傳不遵循自由組合定律,即兩對基因位于一對同源染色體上,若D、F在一條染色體上,d與f在一條染色體上,F(xiàn)2應(yīng)該只有兩種表型,與結(jié)果不符,所以D與f在一條染色體上,d與F在一條染色體上,具體位置如圖所示。
【小問3詳解】
實驗2可判斷D/d基因和F/f基因位于一對同源染色體上,若D/d基因和E/e基因位于一對同源染色體上,即3對基因位于一對同源染色體上,則實驗1不可能出現(xiàn)類似9:3:3:1的變形。實驗1可判斷控制突變體乙的E/e基因和F/f基因分別位于兩對同源染色體上,實驗2可判斷D/d基因和F/f基因位于一對同源染色體上,所以D/d基因和E/e基因分別在兩對同源染色體上。
20. 普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物,遺傳學(xué)理論可用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐?;卮鹣铝袉栴}:
(1)生物體進(jìn)行有性生殖形成配子的過程中,在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下,導(dǎo)致基因重新組合的途徑有兩條,分別是_____________________________________。
(2)普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程,如圖所示(其中 A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組,每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎(chǔ)上,人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種。
在普通小麥的形成過程中,雜種一是高度不育的,原因是___________。已知普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細(xì)胞中有___________條染色體。
(3)藍(lán)粒小麥?zhǔn)切←溑c其近緣種長穗偃麥草雜交得到的,其細(xì)胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍(lán)色素基因E)替換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的 h基因純合后,可誘導(dǎo)來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發(fā)生互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍(lán)粒和不育兩性狀不分離的小麥,研究人員設(shè)計了如下圖所示的雜交實驗。
僅考慮育性基因,親本不育小麥的基因型是_______________(填“TT”或“Tt”)。減數(shù)分裂過程中同源染色體正常分離,來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機分配。F?中基因型為hh的藍(lán)粒不育株占比是_______________。F?藍(lán)粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個株系。若株系中出現(xiàn)______________________________,說明F?藍(lán)色不育株體細(xì)胞中T基因和E基因位于同一條染色體上,符合育種要求。
【答案】(1)減Ⅰ前期同源染色體非姐妹染色單體互換導(dǎo)致染色單體上非等位基因重組;減Ⅰ后期非同源染色體自由組合導(dǎo)致非等位基因重組
(2) ①. 無同源染色體,不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,無法形成配子 ②. 42
(3) ①. Tt ②. 1/16 ③. 藍(lán)粒不育:非藍(lán)粒可育=1:1
【解析】
【分析】育種過程中的各項操作和設(shè)計是為育種目的服務(wù)的。本育種過程的目的是獲得藍(lán)粒和不育兩性狀不分離的小麥,最好的方案是使T和E基因能夠位于同一條姐妹染色單體上。據(jù)題目條件,一是T基因和E基因位于不同植物的染色體上,二是h基因純合(hh)的個體可以誘導(dǎo)細(xì)胞中T基因所在的染色體和E基因所在的染色體聯(lián)會配對,并發(fā)生交叉互換,得到T基因和E基因位于同一條染色體上的個體。
【小問1詳解】
生物體進(jìn)行有性生殖形成配子的過程中,在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下,導(dǎo)致基因重新組合的途徑有兩條,分別是減Ⅰ前期同源染色體非姐妹染色單體互換導(dǎo)致染色單體上非等位基因重組和減Ⅰ后期非同源染色體自由組合導(dǎo)致非等位基因重組。
【小問2詳解】
雜種一是由一粒小麥(AA)和斯氏麥草(BB)雜交產(chǎn)生的,基因型為AB,細(xì)胞中無同源染色體,不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,無法形成配子,因此是不育的。雜種二是由擬二粒小麥(AABB)和滔氏麥草(DD)雜交產(chǎn)生的,基因型為ABD,染色體數(shù)目為7×3=21條。普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細(xì)胞中的有21×2=42條染色體。
【小問3詳解】
據(jù)題意,親本雄性不育小麥(HH)的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上,所以其基因型為TtHH,僅考慮育性基因,親本不育小麥的基因型是Tt。F2中的藍(lán)粒不育株的4號染色體一條來自小麥,一條來自長穗偃麥草,其余染色體均來自小麥,為同源染色體,所以其減數(shù)分裂時理論上能形成20個正常的四分體。不同來源的4號染色體在減數(shù)分裂中隨機分配,僅考慮T/t、E基因,若兩條4號染色體移向一極,則同時產(chǎn)生基因型為TE和O(兩基因均沒有)的兩種配子,若兩條4號染色體移向兩極,則產(chǎn)生基因型為T和E的兩種配子,所以F2中的藍(lán)粒不育株共產(chǎn)生4種配子。F2中的藍(lán)粒不育株產(chǎn)生TE配子的概率為1/4,產(chǎn)生h配子的概率為1/4,所以F3基因型為hh的藍(lán)粒不育株占比是1/4×1/4=1/16。在F3中,關(guān)于h的基因型為hh的個體,h基因純合使4號染色體發(fā)生交叉互換,使T和E基因可以位于同一條姐妹染色單體上,其與小麥(HH)雜交,F(xiàn)4中的藍(lán)粒不育株的T和E基因連鎖,位于同一條染色體上,t基因位于另一條染色體上,與小麥(HH)雜交,后代表型及比例為藍(lán)粒不育:非藍(lán)??捎?1:1,即F?藍(lán)色不育株體細(xì)胞中T基因和E基因位于同一條染色體上,符合育種要求。
21. 糖尿病是一種嚴(yán)重危害人體健康的常見病,主要表現(xiàn)為高血糖和尿糖,可導(dǎo)致多種器官功能損害。糖尿病有1型和2型之分,1型由胰島B細(xì)胞受損,胰島素分泌不足所致。2型胰島B細(xì)胞并未受損,能正常分泌胰島素。2型糖尿病的成因和治療是近年的研究熱點。
(1)檢測血糖最好在空腹時進(jìn)行,其目的是________________________。
(2)由于2型糖尿病患者常常較肥胖,有人提出2型糖尿病是一種腸道疾病,是因高糖高脂飲食,導(dǎo)致腸道內(nèi)的一些分泌細(xì)胞及其分泌的激素發(fā)生變化。為研究其成因,某研究組對大鼠進(jìn)行高糖高脂飲食等誘導(dǎo)制造糖尿病模型鼠,并檢測其體內(nèi)的一種腸源性激素(GLP-1)的水平。GLP-1作用機理如下圖所示:GLP-1分泌后,一方面可以_____________________;另一方面可以促進(jìn)肝細(xì)胞分泌 FGF21,抑制_________________來維持血糖含量的相對穩(wěn)定。
(3)另有研究表明,口服葡萄糖比靜脈注射葡萄糖引起更多的胰島素分泌,回腸切除的大鼠表面的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的表達(dá)量明顯下降。據(jù)此,有人提出假說,認(rèn)為小腸后端的內(nèi)分泌細(xì)胞及其分泌的GLP-1對血糖的控制至關(guān)重要。為驗證該假說,研究者選擇生理狀況良好的同種大鼠若干,隨機平均分為5組,檢測血糖變化,其中部分進(jìn)行高糖高脂飲食等誘導(dǎo)制成糖尿病模型大鼠。部分實驗方案如下。
組別
對照組
實驗組
編號
1
2
3
4
5
大鼠種類及處理
正常大鼠
正常大鼠+假手術(shù)
正常大鼠+切回腸手術(shù)
請將上述實驗方案補充完整,2號:____________________;5號:____________________。
若以上五組小鼠的餐后血糖水平大小順序為2>4>5>3=1,則支持該假說。
(4)研究人員研發(fā)新一代降糖藥物索馬魯肽是GLP-1的類似物,根據(jù)上述作用機理推測,索馬魯肽_______________(填“能”或“不能”)治療1型糖尿病,理由是______________________________。
【答案】(1)排除進(jìn)食引起血糖升高的干擾
(2) ①. 促進(jìn)胰島素分泌、抑制胰高血糖素分泌 ②. 非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖
(3) ①. 糖尿病模型大鼠 ②. 正常大鼠+切回腸手術(shù)+GLP-1
(4) ①. 不能 ②. 索馬魯肽是GLP-1的類似物,降糖時主要作用于胰島B細(xì)胞,1型糖尿病胰島B細(xì)胞受損,降低索馬魯肽的療效
【解析】
【分析】分析題干可知:GLP-1可增強胰島素的合成和分泌,同時抑制胰高血糖素的分泌,從而降低血糖濃度。胰島素的作用是機體內(nèi)唯一降低血糖的激素,胰島素能促進(jìn)全身組織細(xì)胞加速攝取、利用和儲存葡萄糖,從而降低血糖濃度;胰高血糖素能促進(jìn)糖原分解,并促進(jìn)一些非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,從而使血糖水平升高。
【小問1詳解】
檢測血糖最好在空腹時進(jìn)行,要排除進(jìn)食引起血糖升高的干擾。
【小問2詳解】
圖中“+”表示促進(jìn),“-”表示抑制,可以看出GLP-1分泌后,可以促進(jìn)胰島素的分泌,抑制胰高血糖素的分泌;FGF21會抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,從而阻止血糖上升,維持血糖穩(wěn)定。兩者的作用都是降低血糖,因此具有協(xié)同作用。
【小問3詳解】
回腸切除的大鼠表面的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的表達(dá)量明顯下降,因此4號的血糖較正常大鼠高而比糖尿病小鼠低,作為對照,應(yīng)該有正常大鼠、2號糖尿病模型大鼠、正常大鼠+假手術(shù);小腸后端的內(nèi)分泌細(xì)胞及其分泌的GLP-1對血糖的控制至關(guān)重要,要驗證這一假說,第5組應(yīng)設(shè)置為正常大鼠+切回腸手術(shù)+GLP-1,且血糖應(yīng)較第4組低。若假說正確,即GLP-1有降低血糖的作用,則血糖濃度為2>4>5>3=1。
【小問4詳解】
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