
一、選擇題(本小題共19題,每小題2分,共38分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)
1. 病毒是最簡單的生物。下列四種病毒按遺傳物質(zhì)種類區(qū)分,不同于其他三項(xiàng)的是( )
A. 新型冠狀病毒B. 煙草花葉病毒
C. 人類免疫缺陷病毒D. T2噬菌體
【答案】D
【解析】
【分析】病毒只含一種核酸,因此病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。
【詳解】新型冠狀病毒、煙草花葉病毒、人類免疫缺陷病毒遺傳物質(zhì)為RNA,是RNA病毒,T2噬菌體遺傳物質(zhì)是DNA,是DNA病毒,所以T2噬菌體的遺傳物質(zhì)不同于其他三項(xiàng),D符合題意。
故選D。
2. 水稻患惡苗病后植株瘋長,結(jié)實(shí)率降低。導(dǎo)致惡苗病的原因是水稻感染的病菌產(chǎn)生的( )
A. 赤霉素B. 生長素C. 細(xì)胞分裂素D. 乙烯
【答案】A
【解析】
【分析】(1)赤霉素的作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長、引起植株增高,促進(jìn)種子萌發(fā);(2)細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂(分布在根尖);(3)脫落酸抑制細(xì)胞分裂,促進(jìn)衰老脫落(分布在根冠和萎蔫的葉片);(4)乙烯:促進(jìn)果實(shí)成熟;(5)生長素最明顯的作用是促進(jìn)植物生長,但對(duì)莖、芽、根生長的促進(jìn)作用因濃度而異,即生長素具有雙重性。
【詳解】A、赤霉素的作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長、引起植株增高,會(huì)使水稻植株出現(xiàn)瘋長的現(xiàn)象,A正確;
B、低濃度的生長素促進(jìn)植株生長,高濃度的生長素會(huì)抑制植株的生長,不會(huì)使水稻植株出現(xiàn)瘋長的現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;
C、細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂,不會(huì)使水稻植株出現(xiàn)瘋長的現(xiàn)象,C錯(cuò)誤;
D、乙烯的作用是促進(jìn)果實(shí)成熟,不會(huì)使水稻植株出現(xiàn)瘋長的現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。
故選:A。
3. 在添加有抗凝劑的試管中加入6ml新鮮雞血,輕輕搖晃后靜置一段時(shí)間,血液分層后血細(xì)胞位于圖中試管的( )
A. ①B. ②C. ③D. ②和③
【答案】D
【解析】
【分析】血液是人體中至關(guān)重要的液體之一,血液的成分包括血漿、紅細(xì)胞、白細(xì)胞以及血小板等。
【詳解】將新鮮的血液放入抗凝劑后靜置一段時(shí)間血液會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,最上面的血漿,下面的是血細(xì)胞,即①為血漿,②為白細(xì)胞和血小板,③為紅細(xì)胞,血細(xì)胞包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板,D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選D。
4. 2019年,澳大利亞的森林自燃,大火持續(xù)燃燒210天,造成嚴(yán)重的生態(tài)問題。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 植被燃燒過程產(chǎn)生大量CO2,使溫室效應(yīng)減弱
B. 大量瀕危野生動(dòng)物喪生,可能造成物種多樣性下降
C. 排放大量煙塵和一氧化碳等有毒氣體,造成大氣污染
D. 燒毀的物質(zhì)和污染物隨雨水進(jìn)入附近河流,造成水體污染
【答案】A
【解析】
【分析】生物圈內(nèi)所有的植物、動(dòng)物和微生物,它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng),共同構(gòu)成了生物多樣性。
【詳解】A、植被燃燒過程產(chǎn)生大量CO2,會(huì)使溫室效應(yīng)增強(qiáng),A錯(cuò)誤;
B、持續(xù)燃燒210天的大火,會(huì)導(dǎo)致大量瀕危野生動(dòng)物喪生,可能造成物種多樣性下降,B正確;
C、大火燃燒過程中排放的大量煙塵和一氧化碳等有毒氣體,會(huì)造成大氣污染,C正確;
D、燒毀的物質(zhì)和污染物隨雨水進(jìn)入附近河流,會(huì)導(dǎo)致水體污染,D正確。
故選A.
5. 某地區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)人群中某種常染色體隱性遺傳病的發(fā)病率異常高。為控制該遺傳病的發(fā)生,下列生育措施不科學(xué)的是( )
A. 新婚夫婦進(jìn)行遺傳咨詢和基因檢測(cè),以評(píng)估生育患病后代的風(fēng)險(xiǎn)
B. 建議孕婦進(jìn)行產(chǎn)前診斷,以確定胎兒否患有該遺傳病
C. 利用試管嬰兒技術(shù)檢測(cè)胚胎的性別,選擇合適胚胎進(jìn)行移植
D. 禁止近親結(jié)婚是降低該病發(fā)生率的重要措施
【答案】C
【解析】
【分析】血緣關(guān)系越近的人,遺傳基因越相近,婚后生育的子女得遺傳病的機(jī)會(huì)越多。如果一個(gè)家族中曾經(jīng)有過某種遺傳病,或是攜帶有致病基因,其后代攜帶該致病基因的可能性就大。如果有血緣關(guān)系的后代之間再婚配生育,這種病的機(jī)會(huì)就會(huì)增加。表兄妹或表姐弟結(jié)婚,生育的后代出現(xiàn)遺傳病機(jī)率高。因此我國婚姻法規(guī)定:直系血親和三代以內(nèi)的旁系血親之間禁止結(jié)婚。
【詳解】A、遺傳咨詢和基因檢測(cè)是評(píng)估生育患病后代的風(fēng)險(xiǎn)的重要舉措,A正確;
B、建議孕婦進(jìn)行產(chǎn)前診斷,以確定胎兒是否患有該(常染色體隱性遺傳?。┻z傳病,B正確;
C、該病是常染色體隱性遺傳病,男女患病概率一樣,不能利用試管嬰兒技術(shù)檢測(cè)胚胎的性別,選擇合適胚胎進(jìn)行移植,C錯(cuò)誤;
D、因?yàn)榻菇H結(jié)婚可以有效降低隱性遺傳病的發(fā)病幾率,故禁止近親結(jié)婚是降低該病發(fā)生率的重要措施,D正確。
故選C。
6. 過去認(rèn)為固氮藍(lán)細(xì)菌是作為貝氏布拉藻的內(nèi)共生體而存在。近期Jnathan Zehr團(tuán)隊(duì)提出了新的假說,認(rèn)為固氮藍(lán)細(xì)菌應(yīng)被歸類為藻類內(nèi)部的細(xì)胞器,并將該結(jié)構(gòu)命名為“硝化質(zhì)體”。下列有關(guān)該假說的推理錯(cuò)誤的是( )
A. 硝化質(zhì)體屬于有膜細(xì)胞器
B. 硝化質(zhì)體內(nèi)部不含有DNA、RNA和核糖體
C. 硝化質(zhì)體將氮?dú)廪D(zhuǎn)化成氨,為藻類提供部分氮源
D. 從生態(tài)系統(tǒng)的成分看,貝氏布拉藻屬于生產(chǎn)者
【答案】B
【解析】
【分析】固氮藍(lán)細(xì)菌是作為貝氏布拉藻的內(nèi)共生體而存在,類似于線粒體,線粒體是具有雙層膜的細(xì)胞器,內(nèi)含少量的DNA和RNA以及核糖體,是半自主性細(xì)胞器,能表達(dá)產(chǎn)生自身代謝所需的蛋白質(zhì)。
【詳解】A、由于硝質(zhì)體是某種藍(lán)細(xì)菌內(nèi)共生的結(jié)果,類似于線粒體,硝化質(zhì)體屬于有膜細(xì)胞器,A正確;
B、由于硝質(zhì)體是某種藍(lán)細(xì)菌內(nèi)共生的結(jié)果,推測(cè)硝化質(zhì)體內(nèi)部含有DNA、RNA和核糖體,B錯(cuò)誤;
C、硝化質(zhì)體能將氮?dú)廪D(zhuǎn)化成氨,為藻類提供部分氮源,C正確;
D、由于固氮藍(lán)細(xì)菌是作為貝氏布拉藻的內(nèi)共生體而存在,從生態(tài)系統(tǒng)的成分看,貝氏布拉藻屬于生產(chǎn)者,D正確。
故選B。
7. 腐乳是我國勞動(dòng)人民創(chuàng)造出的一種主要由毛霉發(fā)酵制作的大豆食品。下列有關(guān)腐乳發(fā)酵工藝的敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 傳統(tǒng)腐乳發(fā)酵是單一菌種發(fā)酵生產(chǎn)的食品
B. 腌制前對(duì)豆腐塊加熱能減少雜菌污染
C. 影響腐乳風(fēng)味的因素包括菌株類型、原料品質(zhì)、溫度等
D. 接種前一般會(huì)對(duì)毛霉菌株進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)
【答案】A
【解析】
【分析】傳統(tǒng)的腐乳制作過程中,豆腐塊上生長的毛霉來自空氣中的毛霉孢子;而現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在嚴(yán)格的無菌條件下,將優(yōu)良的 毛霉菌種接種在豆腐上,這樣可以避免其他菌種的污染,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
【詳解】 A、腐乳發(fā)酵是由多種微生物共同參與生產(chǎn)的食品,主要菌種是毛霉,A錯(cuò)誤;
B、腌制前對(duì)豆腐塊加熱能殺死豆腐塊表面的雜菌,減少雜菌對(duì)豆腐的污染,B正確;
C、因?yàn)楦榘l(fā)酵是由多種微生物共同參與,菌株的類型不同會(huì)導(dǎo)致豆腐塊發(fā)酵的效果,豆腐中水的含量會(huì)影響腐乳制作,含水量為70%的豆腐最適合制作腐乳,鹽能析出豆腐中的水分,避免后期制作時(shí)過早酥爛,又能抑制微生物的生長,鹽的多少會(huì)影響腐乳的風(fēng)味,酒及香辛料配制的鹵湯直接關(guān)系腐乳的色、香、味, 發(fā)酵溫度及發(fā)酵時(shí)間也與腐乳的風(fēng)味及品質(zhì)有關(guān),C正確;
D、擴(kuò)大培養(yǎng)的目的是增加發(fā)酵時(shí)菌體的數(shù)量,盡快達(dá)到K值,通過縮短調(diào)整期來縮短培養(yǎng)周期,提高設(shè)備的利用率;如果不進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)就直接接種,發(fā)酵罐中的菌體數(shù)量很少,將使調(diào)整期延長,故接種前一般會(huì)對(duì)毛霉菌株進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),D正確。
故選A。
閱讀下列材料,完成下面小題
驅(qū)蚊香草是科學(xué)家將天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合,再利用組織培養(yǎng)技術(shù)培育而成。該植物既具有天竺葵釋放氣味的功能又兼得香茅草的香茅醛芳香基因,達(dá)到驅(qū)蚊且對(duì)人體無害的效果。
8. 下列關(guān)于驅(qū)蚊香草培育過程的敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 依據(jù)的原理有細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性
B. 原生質(zhì)體是在低滲溶液條件下利用酶解法獲得
C. 誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合可采用聚乙二醇或電融合法
D. 植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的濃度和配比影響根和芽的形成
9. 驅(qū)蚊香草通過釋放香茅醛達(dá)到驅(qū)趕蚊蟲的效果,該過程傳遞的信息屬于( )
A. 物理信息B. 化學(xué)信息C. 生物信息D. 行為信息
【答案】8. B 9. B
【解析】
【分析】根據(jù)題干信息分析,驅(qū)蚊草是把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合培育而成的,利用的是植物體細(xì)胞雜交技術(shù),該技術(shù)的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性,該技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙。
【8題詳解】
A、驅(qū)蚊草是把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合培育而成的,利用的是植物體細(xì)胞雜交技術(shù),該技術(shù)的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性,A正確;
B、原生質(zhì)體是在高滲溶液條件下利用酶解法獲得,B錯(cuò)誤;
C、誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合可采用聚乙二醇或電融合法,C正確;
D、植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和植物激素具有相似的化學(xué)性質(zhì),生長素和細(xì)胞分裂素的濃度和配比影響根和芽的形成,D正確。
故選B。
【9題詳解】
生物的生命活動(dòng)中產(chǎn)生的能夠傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)屬于化學(xué)信息,香茅醛屬于化學(xué)信息,B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
10. 為比較3種木質(zhì)素降解酶對(duì)木質(zhì)素的降解效率,利用玉米秸稈殘?jiān)械哪举|(zhì)素進(jìn)行研究,相同處理時(shí)間后的檢測(cè)結(jié)果見下表。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析錯(cuò)誤的是( )
A. 增設(shè)一組不加酶的對(duì)照組更嚴(yán)謹(jǐn)
B. 三種酶降解木質(zhì)素的產(chǎn)物可能不完全相同
C. 降解率數(shù)據(jù)表明酶A相比于另兩種酶具有高效性
D. 木質(zhì)素的致密結(jié)構(gòu)阻礙酶與底物的結(jié)合,導(dǎo)致降解率不高
【答案】C
【解析】
【分析】酶的特性:①高效性:酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107~1013倍;②專一性:每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng);③酶的作用條件較溫和:在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高;溫度和pH偏高或偏低,酶的活性都會(huì)明顯降低。
【詳解】A、增設(shè)一組不加酶的對(duì)照組更嚴(yán)謹(jǐn),以排除底物玉米秸稈殘?jiān)淖陨矸纸庾饔脤?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,A正確;
B、三種酶降解木質(zhì)素的機(jī)理不完全相同,其降解產(chǎn)物也可能不完全相同,B正確;
C、降解率數(shù)據(jù)表明酶A降解木質(zhì)素的效率最高,但不能說酶A具有高效性,高效性是指酶促反應(yīng)效率比無機(jī)催化劑高得多,C錯(cuò)誤;
D、木質(zhì)素結(jié)構(gòu)復(fù)雜,致密結(jié)構(gòu)阻礙酶與底物的結(jié)合,導(dǎo)致降解率不高,D正確。
故選C。
11. 二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結(jié)合,常用作細(xì)胞凍存的滲透性保護(hù)劑。干細(xì)胞凍存復(fù)蘇后檢測(cè)結(jié)果見下表。下列敘述正確的是( )
注:細(xì)胞分裂間期依次分為G1期、S期(DNA復(fù)制期)和G2期
A. 干細(xì)胞復(fù)蘇要在37℃、含5%CO2的培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)
B. G1期細(xì)胞數(shù)百分比上升,導(dǎo)致更多干細(xì)胞直接進(jìn)入分裂期
C. 血清成分影響G1期,提高干細(xì)胞復(fù)蘇后的活細(xì)胞數(shù)百分比
D. DMSO使細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水,減小凍存對(duì)細(xì)胞的傷害
【答案】C
【解析】
【分析】由題意可知,二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結(jié)合,可以使干細(xì)胞中自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水,減小凍存對(duì)細(xì)胞的傷害。
據(jù)表可知,血清中的天然成分影響G1期(該期細(xì)胞數(shù)百分比增大),能增加干細(xì)胞復(fù)蘇后的活細(xì)胞數(shù)百分比。
【詳解】A、干細(xì)胞復(fù)蘇要在37℃、含5%CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基,不能倒置,A錯(cuò)誤;
B、G1期細(xì)胞數(shù)百分比上升,說明細(xì)胞進(jìn)入分裂間期,但不會(huì)導(dǎo)致干細(xì)胞直接進(jìn)入分裂期,還需經(jīng)過S和G2期,B錯(cuò)誤;
C、分析表格可知,血清中的天然成分影響G1期(該期細(xì)胞數(shù)百分比增大),能增加干細(xì)胞復(fù)蘇后的活細(xì)胞數(shù)百分比,C正確;
D、二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結(jié)合,可以使干細(xì)胞中自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水,D錯(cuò)誤。
故選C。
12. 研究發(fā)現(xiàn)近視模型小鼠眼組織中的LINE-1基因的甲基化水平顯著上升,而多巴胺可降低DNMYl基因的表達(dá)從而減少LINE-1基因的甲基化。同型半胱氨酸是主要的甲基供體,同型半胱氨酸過度積累者?;加懈叨冉?。下列分析正確的是( )
A. 促進(jìn)DNMY1基因的表達(dá)能減少近視風(fēng)險(xiǎn)
B. 同型半胱氨酸過度積累能提升多巴胺對(duì)視力的保護(hù)作用
C. DNA甲基化通過改變DNA的核苷酸排列順序影響基因的表達(dá)
D. DNA甲基化的表觀修飾可能會(huì)遺傳給后代
【答案】D
【解析】
【分析】表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化,但基因的表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變,即基因型未發(fā)生變化而表現(xiàn)型卻發(fā)生了改變,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能與RNA聚合酶結(jié)合,故無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA,也就無法進(jìn)行翻譯,最終無法合成相應(yīng)蛋白,從而抑制了基因的表達(dá)。
【詳解】A、多巴胺可降低DNMYl基因的表達(dá)從而減少LINE?1基因的甲基化,所以促進(jìn)DNMY1基因的表達(dá)能增加近視風(fēng)險(xiǎn),A錯(cuò)誤;
B、同型半胱氨酸是主要的甲基供體,多巴胺可降低DNMYl基因的表達(dá)從而減少LINE?1基因的甲基化,所以同型半胱氨酸過度積累可能會(huì)減弱多巴胺對(duì)視力的保護(hù)作用,B錯(cuò)誤;
C、DNA甲基化是指在不改變DNA序列的前提下,基因的表達(dá)發(fā)生了可遺傳的改變,C錯(cuò)誤;
表觀遺傳是指基因型未發(fā)生變化而表現(xiàn)型卻發(fā)生了可遺傳的改變,即基因型和表現(xiàn)型之間出現(xiàn)了不對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象,如DNA甲基化、組蛋白修飾等,故DNA甲基化的表觀修飾可能會(huì)遺傳給后代,D正確。
故選D。
13. 某種T淋巴細(xì)胞能分泌Fas配體作為死亡信號(hào),與靶細(xì)胞表面Fas蛋白結(jié)合,致使靶細(xì)胞凋亡。被病原體感染的細(xì)胞就可以通過上述方式被裂解。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 凋亡受基因的控制,屬于一種生理性保護(hù)機(jī)制
B. T淋巴細(xì)胞在骨髓中產(chǎn)生,遷移至胸腺發(fā)育成熟
C. 被病原體感染的靶細(xì)胞能合成Fas蛋白
D. Fas配體與Fas蛋白特異性結(jié)合后,進(jìn)入靶細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。在成熟的生物體中,細(xì)胞的自然更新,被病原體感染的細(xì)胞的清除也是通過細(xì)胞凋亡完成的。
2、分析題意可知,殺傷性T淋巴細(xì)胞分泌的Fas配體是一種凋亡信號(hào),能與被感染細(xì)胞表面的凋亡受體Fas蛋白結(jié)合,從而啟動(dòng)靶細(xì)胞內(nèi)的凋亡程序。
【詳解】A、細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程,對(duì)生物體有利,屬于一種生理性保護(hù)機(jī)制,A正確;
B、T淋巴細(xì)胞在骨髓中產(chǎn)生,遷移至胸腺發(fā)育成熟,B正確;
C、殺傷性T淋巴細(xì)胞分泌的Fas配體是一種凋亡信號(hào),能與被感染細(xì)胞表面的凋亡受體Fas蛋白結(jié)合,從而啟動(dòng)靶細(xì)胞內(nèi)的凋亡程序,因此被病原體感染的靶細(xì)胞能合成Fas蛋白,C正確;
D、殺傷性T淋巴細(xì)胞分泌的Fas配體是一種凋亡信號(hào),且Fas蛋白位于靶細(xì)胞表面,F(xiàn)as配體與Fas蛋白結(jié)合后不進(jìn)入靶細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用,D錯(cuò)誤。
故選D。
閱讀下列材料,完成下面小題:
酵母菌屬于兼性厭氧型生物,是高中生物學(xué)重要的實(shí)驗(yàn)材料。圖甲是某同學(xué)為“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖乙是該同學(xué)根據(jù)“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的酵母菌種群數(shù)量的增長曲線。
14. 下列關(guān)于酵母菌的細(xì)胞呼吸方式的敘述正確的是( )
A. 酵母菌細(xì)胞呼吸過程中,產(chǎn)生酒精和CO2的場(chǎng)所一定相同
B. 錐形瓶c和e中澄清石灰水均變渾濁
C. 在錐形瓶d中滴加酸性重鉻酸鉀,溶液顏色由橙色變灰綠色,則表明有乙醇產(chǎn)生
D. 釀酒和做面包的過程中都只利用了酵母菌的無氧呼吸
15. 下列關(guān)于酵母菌種群數(shù)量的增長曲線的敘述正確的是( )
A. 酵母菌計(jì)數(shù)前要對(duì)試管中的培養(yǎng)液進(jìn)行離心處理
B. 酵母菌種內(nèi)競爭不斷加劇,導(dǎo)致種群增長速率逐漸減小
C. 決定酵母菌K值大小的因素不包括初始酵母菌的接種量
D. 若增加初始培養(yǎng)液中葡萄糖含量,則酵母菌增長率增大,K值不變
【答案】14. B 15. C
【解析】
【分析】圖甲左側(cè)的裝置為探究酵母菌有氧呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置,右側(cè)的裝置為探究酵母菌無氧呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格控制O2有無和檢測(cè)的CO2只來源于細(xì)胞呼吸是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。圖乙曲線顯示的是酵母菌種群數(shù)量呈“S”形增長,具有K值。一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱K值。
【14題詳解】
A、酵母菌無氧呼吸過程中,產(chǎn)生酒精和CO2的場(chǎng)所一定相同,都是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),酵母菌有氧呼吸過程中,不產(chǎn)生酒精,CO2是在線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生的,A錯(cuò)誤;
B、錐形瓶c和e中的澄清石灰水分別用于檢測(cè)酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸過程中是否有CO2產(chǎn)生,酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸過程中都會(huì)產(chǎn)生CO2,CO2可使澄清石灰水都變混濁,B正確;
C、檢測(cè)錐形瓶d中的酵母菌是否通過無氧呼吸產(chǎn)生了乙醇(酒精),正確的做法是:取2mL錐形瓶d中的酵母菌培養(yǎng)液的濾液注入到干凈的試管中,再滴加0.5mL酸性重鉻酸鉀并輕輕震蕩,使它們混合均勻,觀察試管中溶液顏色的變化,若溶液顏色由橙色變灰綠色,則表明有乙醇產(chǎn)生,C錯(cuò)誤;
D、釀酒利用了酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇的原理,做面包的過程中既利用了酵母菌的有氧呼吸也利用了酵母菌的無氧呼吸,D錯(cuò)誤。
故選B。
【15題詳解】
A、對(duì)培養(yǎng)液中的酵母菌計(jì)數(shù),采用的是抽樣檢測(cè)的方法,計(jì)數(shù)前不需要對(duì)試管中的培養(yǎng)液進(jìn)行離心處理,A錯(cuò)誤;
B、隨著酵母菌種群數(shù)量的增加,酵母菌種內(nèi)競爭不斷加劇,但酵母菌種群增長速率在達(dá)到K/2(6×105個(gè)/mL)之前一直在增大,達(dá)到K/2后開始逐漸減小,B錯(cuò)誤;
C、一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱K值。可見,決定酵母菌K值大小的因素不包括初始酵母菌的接種量,C正確;
D、由圖乙可知:酵母菌種群數(shù)量呈“S”形增長,其增長率呈逐漸下降趨勢(shì),增大若增加初始培養(yǎng)液中葡萄糖含量,因食物條件得到改善,K值可能變大,但其增長率不會(huì)增大,D錯(cuò)誤。
故選C。
16. 將黑藻葉片制成臨時(shí)裝片,浸潤在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中一段時(shí)間,顯微鏡觀察細(xì)胞如圖所示。下列有關(guān)黑藻細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象的敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 本實(shí)驗(yàn)利用了前后對(duì)照的方法
B. 質(zhì)壁分離過程體現(xiàn)了原生質(zhì)層的選擇透過性
C. 液泡在質(zhì)壁分離過程顏色會(huì)加深
D. 滲透過程不消耗ATP
【答案】C
【解析】
【分析】具有中央液泡的成熟的植物細(xì)胞,當(dāng)該細(xì)胞所處的外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),水從細(xì)胞中滲出,導(dǎo)致細(xì)胞失水;由于原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性,進(jìn)而引起細(xì)胞壁與原生質(zhì)層逐漸分離,即發(fā)生質(zhì)壁分離。在黑藻葉片的葉肉細(xì)胞中,液泡無色,而葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈現(xiàn)綠色,有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。
【詳解】A、本實(shí)驗(yàn)借助顯微鏡,制成臨時(shí)裝片后的第一次觀察與細(xì)胞浸潤在蔗糖溶液中的第二次觀察形成了前后對(duì)照,A正確;
B、質(zhì)壁分離過程中,細(xì)胞液中的水分通過原生質(zhì)層進(jìn)入蔗糖溶液中,體現(xiàn)了原生質(zhì)層的選擇透過性,B正確;
C、黑藻葉片細(xì)胞的細(xì)胞液無色,液泡在質(zhì)壁分離過程中體積會(huì)縮小,但不能觀察到顏色會(huì)加深,C錯(cuò)誤;
D、滲透過程中,水分子以被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行跨膜運(yùn)輸,不消耗ATP,D正確。
故選C。
17. GABA是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì),在控制疼痛方面作用不容忽視。丙泊酚是一種靜脈麻醉藥,具有神經(jīng)麻醉的效果。它的部分作用機(jī)制如下圖所示。下列敘述正確的是( )
A. GABA是興奮性神經(jīng)遞質(zhì),發(fā)揮作用后分解
B. Cl-的大量內(nèi)流導(dǎo)致膜內(nèi)電位升高,引起超極化
C. GABA受體具有識(shí)別和運(yùn)輸兩種功能
D. 丙泊酚與GABA結(jié)合,增強(qiáng)GABA的效應(yīng)
【答案】C
【解析】
【分析】興奮在神經(jīng)元之間的傳遞:①突觸:包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜。②突觸小泡釋放的遞質(zhì):乙酰膽堿、單胺類物質(zhì)等。③信號(hào)轉(zhuǎn)換:電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)。④興奮傳遞特點(diǎn):單向性(神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜)。⑤神經(jīng)遞質(zhì)作用效果有兩種:興奮或抑制。
【詳解】A、GABA是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì),發(fā)揮作用后分解或者回收,A錯(cuò)誤;
B、Cl?的大量內(nèi)流導(dǎo)致膜內(nèi)電位更負(fù),引起超極化,B錯(cuò)誤;
C、GABA受體能識(shí)別GABA神經(jīng)遞質(zhì)并與其結(jié)合,同時(shí)GABA受體可作為Cl?通道蛋白運(yùn)輸Cl?,C正確;
D、據(jù)圖分析可知,丙泊酚與GABA受體結(jié)合,增強(qiáng)GABA受體的效應(yīng),D錯(cuò)誤。
故選C。
18. 科學(xué)家將大腸桿菌置于含3H標(biāo)記的脫氧胸苷的培養(yǎng)液中培養(yǎng),使新合成的DNA被3H標(biāo)記。培養(yǎng)適宜時(shí)間后,利用放射自顯影技術(shù)將3H標(biāo)記的大腸桿菌DNA在透析膜上感光成像。大腸桿菌DNA某種復(fù)制方式及放射自顯影結(jié)果見下圖。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 大腸桿菌的DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制和雙向復(fù)制的特點(diǎn)
B. 在一次大腸桿菌分裂過程中可多次從復(fù)制起點(diǎn)開始復(fù)制
C. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明合成的兩個(gè)DNA分子均帶3H標(biāo)記
D. 用3H標(biāo)記脫氧胸苷的原因是脫氧胸苷是合成DNA的原料
【答案】B
【解析】
【分析】1、DNA分子的復(fù)制:
(1)概念:以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。
(2)時(shí)間:細(xì)胞分裂的間期。
(3)過程:解旋-合成子鏈-重新螺旋。
(4)條件:以解開的每一條母鏈為模板,以游離的4種脫氧核苷酸為原料,需要解旋酶和DNA聚合酶,遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,復(fù)制方向?yàn)閺?’到3’。
(5)結(jié)果:1個(gè)DNA分子復(fù)制形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。
(6)特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制,半保留復(fù)制。
2、放射自顯影是利用放射性可使照像乳膠和軟片感光的原理,對(duì)標(biāo)本中放射性分子進(jìn)行定位的技術(shù)。
【詳解】A、由圖可知,大腸桿菌子代DNA從兩個(gè)方向開始復(fù)制,并最終得到兩個(gè)含有新合成子鏈的DNA分子,因此大腸桿菌的DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制和雙向復(fù)制的特點(diǎn),A正確;
B、由圖可知,在一次大腸桿菌分裂過程中,DNA從復(fù)制起點(diǎn)以DNA的兩條母鏈為模板開始復(fù)制,到復(fù)制終點(diǎn)結(jié)束,最終得到兩個(gè)完全相同的DNA分子,因此在一次大腸桿菌分裂過程中DNA只一次從復(fù)制起點(diǎn)開始復(fù)制,B錯(cuò)誤;
C、如圖中放射自顯影結(jié)果所示,上下各有一條含反射性的DNA鏈,最終得到上下兩個(gè)含放射性的DNA分子,因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明合成的兩個(gè)DNA分子均帶3H標(biāo)記,C正確;
D、脫氧胸苷是合成DNA的原料,用3H標(biāo)記脫氧胸苷合成DNA可以得到被標(biāo)記的DNA,D正確。
故選B。
19. 人類某一對(duì)同源染色體全部來自父方或母方的現(xiàn)象稱為“單親二體性”。其產(chǎn)生過程是親本減數(shù)分裂時(shí)出錯(cuò)導(dǎo)致產(chǎn)生三體,而受精卵有絲分裂過程又隨機(jī)丟失其中一條染色體。“單親二體性”多數(shù)會(huì)引起自然流產(chǎn),存活胎兒也可能伴隨嚴(yán)重的健康問題。下列敘述正確的是( )
A. “單親二體性”造成的健康問題包括胎兒患隱性遺傳病
B. “單親二體性”產(chǎn)生過程只經(jīng)歷一次染色體數(shù)目變異
C. “單親二體性”能誕生染色體組成為44+YY的正常后代
D. “單親二體性”的胎兒各繼承來自父方和母方的一個(gè)完整染色體組
【答案】A
【解析】
【分析】由題意可知,“單親二體性”產(chǎn)生過程是親本減數(shù)分裂時(shí)出錯(cuò)導(dǎo)致產(chǎn)生三體,而受精卵有絲分裂過程又隨機(jī)丟失其中一條染色體,共經(jīng)歷了兩次染色體數(shù)目變異。
【詳解】A、若親本的一對(duì)同源染色體均為隱性基因,可能導(dǎo)致“單親二體性”胎兒患隱性遺傳病,A正確;
B、由題意可知,“單親二體性”產(chǎn)生過程是親本減數(shù)分裂時(shí)出錯(cuò)導(dǎo)致產(chǎn)生三體,而受精卵有絲分裂過程又隨機(jī)丟失其中一條染色體,共經(jīng)歷了兩次染色體數(shù)目變異,B錯(cuò)誤;
C、44+YY的后代不正常,C錯(cuò)誤;
D、“單親二體性”的胎兒得到親本其中之一的染色體組少一條,D錯(cuò)誤。
故選A。
二、非選擇題(本大題共5小題,共62分)
20. ?;~塘系統(tǒng)由基面陸地生態(tài)系統(tǒng)和魚塘淡水生態(tài)系統(tǒng)兩部分組成。基面種桑、桑葉養(yǎng)蠶、蠶沙喂魚、塘泥肥桑,通過桑葉、蠶沙、塘泥連成一個(gè)完整的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
回答下列問題:
(1)流經(jīng)?;~塘的總能量包括_________和人工投入有機(jī)物的化學(xué)能,圖中蠶用于生長、發(fā)育和繁殖的能量有_________kJ,其數(shù)值遠(yuǎn)小于蠶同化的能量的原因是_________。
(2)基面除種桑外,還套種和間種豆類、瓜類等作物,_________(填“提高”或“降低”)光能利用率和土地利用率。根據(jù)魚類的_________不同,魚塘從上至下依次分布濾食浮游植物的鰱魚、草食性的草魚、雜食性的鯉魚和鯽魚,體現(xiàn)了群落的_________結(jié)構(gòu)。
(3)蠶沙是優(yōu)良的魚類飼料,適量投入可以給魚類提供食物。蠶沙中的碳元素能以_________形式流向魚,從而提高魚的產(chǎn)量。魚塘中投入少量蠶沙對(duì)生態(tài)系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生明顯的影響,這是因?yàn)樵撋鷳B(tài)系統(tǒng)具有_________。
(4)?;~塘具有調(diào)節(jié)田間小氣候的作用,這體現(xiàn)了生物多樣性的_________價(jià)值。
(5)桑基魚塘合理配置資源,從生態(tài)工程的角度分析,其優(yōu)點(diǎn)包括 。
A. 物質(zhì)的多途徑循環(huán)利用
B. 減少農(nóng)業(yè)化肥、飼料的投入
C. 有機(jī)廢物得到合理利用
D. 調(diào)整能量流動(dòng)方向,提高能量傳遞效率
【答案】(1) ①. 生產(chǎn)者固定的太陽能 ②. 54 ③. 蠶同化的能量中大部分通過呼吸作用以熱能形式散失
(2) ①. 提高 ②. 食性/取食類型 ③. 垂直
(3) ①. 含碳有機(jī)物/有機(jī)物 ②. 穩(wěn)定性/一定的自我調(diào)節(jié)能力
(4)間接/間接使用 (5)ABC
【解析】
【分析】能量流動(dòng)過程中能量關(guān)系:攝入量=同化量+糞便量同化量=用于生長、發(fā)育繁殖的能量+呼吸散失的能量生長;發(fā)育、繁殖的能量=流入下一營養(yǎng)級(jí)能量+流入分解者的能量;每個(gè)營養(yǎng)級(jí)固定的能量有四個(gè)去向:流向下一營養(yǎng)級(jí)(最高營養(yǎng)級(jí)除外)、分解者分解利用、呼吸作用、未被利用,所以能量流動(dòng)的特點(diǎn)是逐級(jí)遞減,能量的傳遞效率在10%~20%之間。
【小問1詳解】
流入一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量,桑基魚塘是人工生態(tài)系統(tǒng),故流經(jīng)?;~塘的總能量包括生產(chǎn)者固定的太陽能和人工投入有機(jī)物的化學(xué)能,從圖中能量流動(dòng)情況可知,被蠶食入的能量為756-337 =419kI,被蠶同化的能量為419-219=200kJ,用于蠶生長發(fā)育和繁殖的能量為200-146=54kI,由于每個(gè)營養(yǎng)級(jí)固定的能量去向有用于呼吸作用和生長發(fā)育和繁殖等,故用于蠶生長發(fā)育和繁殖的能量遠(yuǎn)小于蠶同化的能量。
【小問2詳解】
桑基魚塘中基面除種桑外,還套種和間種豆類、瓜類等作物,提高了光能利用率和土地利用率。根據(jù)魚類的食性不同,魚塘從上至下依次分布濾食浮游植物的鰱魚、草食性的草魚、雜食性的鯉魚和鯽魚,這種養(yǎng)殖模式充分利用了生態(tài)系統(tǒng)的空間和食物資源,緩解了生物間的競爭,體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)。
小問3詳解】
蠶沙中含有豐富的含碳有機(jī)物,是優(yōu)良的魚類飼料,適量投入可以給魚類提供食物,從而提高魚的產(chǎn)量。由于生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,故魚塘中投入少量蠶沙對(duì)生態(tài)系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。
【小問4詳解】
生物多樣性的間接價(jià)值是指具有重要的生態(tài)功能,如森林和草地對(duì)水土的保持作用,濕地在蓄洪防旱、調(diào)節(jié)氣候等方面的作用。因此,?;~塘具有調(diào)節(jié)田間小氣候的作用,屬于生態(tài)功能,體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值。
【小問5詳解】
ABC、人工建立的?;~塘實(shí)現(xiàn)了資源合理配置,其優(yōu)點(diǎn)包括物質(zhì)的循環(huán)利用;減少化肥和飼料等的投入,降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境污染;有機(jī)物廢物變廢為寶,提高了能量的利用率,ABC正確;
D、人工建立的生態(tài)系統(tǒng)可以調(diào)整能量流動(dòng)的方向,使能量流向?qū)θ祟悓?duì)有益的部分,但不能提高能量的傳遞效率,D錯(cuò)誤。
故選ABC。
21. 我國橫斷山區(qū)的暗針葉林是重要的森林資源。林木采伐可能對(duì)云杉、冷杉等樹種產(chǎn)生干擾,現(xiàn)對(duì)冷杉幼樹的林地內(nèi)更新和采伐跡地更新的情況進(jìn)行調(diào)查,并測(cè)定相關(guān)光合特征和氣象指標(biāo)。
林地內(nèi)和采伐跡地冷杉幼樹光合特征和氣象指標(biāo)
注:光補(bǔ)償點(diǎn)是植物的光合速率和呼吸速率達(dá)到相等時(shí)的光照強(qiáng)度值。光飽和點(diǎn)是植物光合速率不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加時(shí)的光照強(qiáng)度值。生理輻射是植物能吸收用于光合作用的輻射。
回答下列問題:
(1)杉樹的葉片呈針狀,通常長而細(xì),有利于減弱_________而減少失水。葉肉細(xì)胞光合作用的場(chǎng)所是_________,其光合膜上的葉綠素具有_________作用。通過_________試劑提取葉綠素,以便于分析樹種更新過程中葉綠素的含量變化。
(2)在林地內(nèi)和采伐跡地設(shè)置若干_________,對(duì)冷杉幼樹的更新情況展開調(diào)查,本研究中的凈光合速率指標(biāo)以單位質(zhì)量葉片_________表示。由表中數(shù)據(jù)可知,森林采伐跡地_________和_________的增大能減少因光補(bǔ)償點(diǎn)增加而帶來的損失,_________的增大更有利于幼樹單株生物量的積累。
(3)云杉和冷杉是暗針葉林的_________,對(duì)森林的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部環(huán)境的形成具有決定作用。兩者本身存在種間競爭關(guān)系,能共存于混交林中是_________的結(jié)果。
(4)結(jié)合(2)和(3)的信息分析,適當(dāng)采伐有利于幼樹生長的原因是_____。(答出兩點(diǎn))
【答案】(1) ①. 蒸騰作用 ②. 葉綠體 ③. 吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能 ④. 無水乙醇/95%乙醇
(2) ①. 樣方 ②. 單位時(shí)間內(nèi)CO2的吸收量 ③. 生理輻射 ④. 光飽和點(diǎn) ⑤. 葉重/總重(葉重與總重的比值)
(3) ①. 優(yōu)勢(shì)種 ②. 生態(tài)位分化
(4)適當(dāng)采伐增加透光度,提高幼樹的光飽和點(diǎn),從而提高光合速率,有利于幼樹生長;適當(dāng)采伐后種內(nèi)、種間競爭都有所減弱,有利于幼樹生長
【解析】
【分析】總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。光合速率受光照強(qiáng)度,CO2濃度等因素的影響。
【小問1詳解】
植物主要通過蒸騰作用失水,杉樹葉片呈針狀,通常長而細(xì),有利于減弱蒸騰作用而減少失水;葉肉細(xì)胞光合作用的場(chǎng)所是葉綠體,其光合膜上的葉綠素具有吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能作用;色素易溶于有機(jī)溶劑,故可通過無水乙醇/95%乙醇試劑提取葉綠素,以便于分析樹種更新過程中葉綠素的含量變化。
【小問2詳解】
在林地內(nèi)和采伐跡地設(shè)置若干樣方,對(duì)冷杉幼樹的更新情況展開調(diào)查;凈光合速率=總光合速率-呼吸速率,本研究中的凈光合速率指標(biāo)以單位質(zhì)量葉片以單位時(shí)間內(nèi)CO2的吸收量表示;表中數(shù)據(jù)可知,森林采伐跡地生理輻射和光飽和點(diǎn)的增大能減少因光補(bǔ)償點(diǎn)增加而帶來的損失,葉重/總重(葉重與總重的比值)的增大更有利于幼樹單株生物量的積累。
【小問3詳解】
云杉和冷杉數(shù)量較多,是暗針葉林的優(yōu)勢(shì)種,對(duì)森林的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部環(huán)境的形成具有決定作用;一個(gè)物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等,稱為這個(gè)物種的生態(tài)位,兩者本身存在種間競爭關(guān)系,能共存于混交林中是生態(tài)位分化的結(jié)果。
小問4詳解】
結(jié)合(2)和(3)的信息分析,適當(dāng)采伐有利于幼樹生長的原因是:適當(dāng)采伐增加透光度,提高幼樹的光飽和點(diǎn),從而提高光合速率,有利于幼樹生長;適當(dāng)采伐后種內(nèi)、種間競爭都有所減弱,有利于幼樹生長。
22. 胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)是為治療糖尿病開發(fā)的藥物,而今成為人們青睞的“減肥神藥”。GLP-1的部分作用機(jī)理如下圖所示。
回答下列問題:
(1)腸道中的食物分解產(chǎn)生的短鏈脂肪酸與腸道L細(xì)胞的受體結(jié)合并使其分泌GLP-1,通過促進(jìn)_________分泌胰島素,抑制胰高血糖素分泌,從而降低血糖。某糖尿病患者體內(nèi)存在GLP-1受體的抗體,從免疫學(xué)的角度分析,該糖尿病屬于_________病。圖中“腸道L細(xì)胞→GLP-1→靶細(xì)胞”的過程,屬于_________。(填“神經(jīng)調(diào)節(jié)”、“體液調(diào)節(jié)”或“神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)”)
(2)當(dāng)血糖濃度升高時(shí),胰島素一方面能促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞氧化分解,另一方面能抑制_________和_________,從而使血糖恢復(fù)到正常水平。
(3)據(jù)圖分析,口服葡萄糖比靜脈注射等量葡萄糖的胰島素分泌量_________,原因是_________。
(4)據(jù)圖分析,GLP-1的減肥作用存在以下兩條途徑:一方面通過_________運(yùn)輸與胃腸道GLP-1受體結(jié)合,抑制胃腸蠕動(dòng)、延緩胃排空;另一方面與神經(jīng)中樞GLP-1受體結(jié)合,借助_________(填“交感”或“副交感”)神經(jīng)抑制腸道蠕動(dòng),還將信號(hào)傳導(dǎo)至_________產(chǎn)生飽腹感。腦通過脊髓調(diào)節(jié)并影響胃腸、胰腺等內(nèi)臟的活動(dòng),這體現(xiàn)了_________。
【答案】(1) ①. 胰島B細(xì)胞/胰島β細(xì)胞 ②. 自身免疫 ③. 體液調(diào)節(jié)
(2) ①. 肝糖原分解 ②. 非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖
(3) ①. 多 ②. 口服葡萄糖能刺激腸道L細(xì)胞分泌GIP-1,促進(jìn)胰島素分泌
(4) ①. 體液/血液 ②. 交感 ③. 大腦皮層 ④. 高級(jí)神經(jīng)中樞可以調(diào)控低級(jí)神經(jīng)中樞的活動(dòng)
【解析】
【分析】激素通過體液運(yùn)輸,具有微量、高效、作用于靶細(xì)胞或靶器官的特點(diǎn)。由題意可知,GLP-1可抑制胰高血糖素分泌,有降低血糖、減肥等作用,而胰高血糖素作用為升血糖,二者為拮抗作用。
【小問1詳解】
據(jù)圖分析可知,腸道中的食物分解產(chǎn)生的短鏈脂肪酸與腸道L細(xì)胞的受體結(jié)合并使其分泌GLP-1,通過促進(jìn)胰島B細(xì)胞分泌胰島素,抑制胰高血糖素分泌,從而降低血糖。糖尿病患者體內(nèi)存在的GLP-1受體的抗體與GLP-1爭奪GLP-1受體,導(dǎo)致GLP-1無法與GLP-1受體結(jié)合,說明免疫系統(tǒng)攻擊自身組織,該糖尿病屬于自身免疫病。圖中“腸道L細(xì)胞→GLP-1→靶細(xì)胞”的過程,即腸道L細(xì)胞分泌GLP-1通過體液運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞發(fā)揮作用,這種方式屬于體液調(diào)節(jié)。
【小問2詳解】
當(dāng)血糖濃度升高時(shí),胰島素一方面能促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞氧化分解,另一方面能抑制肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,從而使血糖恢復(fù)到正常水平。
【小問3詳解】
據(jù)圖分析可知,口服葡萄糖能刺激腸道L細(xì)胞分泌GIP-1,促進(jìn)胰島素分泌,而靜脈注射等量葡萄糖并沒有刺激腸道L細(xì)胞分泌GIP-1,促進(jìn)胰島素分泌,故口服葡萄糖比靜脈注射等量葡萄糖的胰島素分泌量多。
【小問4詳解】
據(jù)圖分析可知,GLP-1的減肥作用存在以下兩條途徑:一方面通過體液運(yùn)輸與胃腸道GLP-1受體結(jié)合,抑制胃腸蠕動(dòng)、延緩胃排空;另一方面與神經(jīng)中樞GLP-1受體結(jié)合,借助交感神經(jīng)抑制腸道蠕動(dòng),還將信號(hào)傳導(dǎo)至大腦皮層產(chǎn)生飽腹感。腦通過脊髓調(diào)節(jié)并影響胃腸、胰腺等內(nèi)臟的活動(dòng),這體現(xiàn)了高級(jí)神經(jīng)中樞可以調(diào)控低級(jí)神經(jīng)中樞的活動(dòng)。
23. 番茄是雌雄同株的兩性植物,具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì),利用雄性不育株是實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)的重要途徑。番茄雄性不育系的應(yīng)用最為廣泛,2號(hào)染色體上的雄性可育基因A對(duì)雄性不育基因a完全顯性。
回答下列問題:
(1)雄性不育基因a與雄性可育基因A的區(qū)別僅在啟動(dòng)子區(qū)域插入一個(gè)由398個(gè)核苷酸組成的片段,導(dǎo)致_________不能正常結(jié)合啟動(dòng)子開始轉(zhuǎn)錄,由此判斷雄性不育株的變異類型是_________。一批基因型為Aa的植株自交兩代,F(xiàn)2中雄性不育株所占比例為_________。在上述自交過程中,種群_________(填“有”或“沒有”)發(fā)生進(jìn)化。
(2)一種海魚的抗凍基因B的表達(dá)產(chǎn)物是一種抗凍蛋白,可以利用基因B培育轉(zhuǎn)基因番茄新品種。現(xiàn)有3株轉(zhuǎn)基因抗凍可育番茄p、q、m(均只插入1個(gè)抗凍基因),分別與非轉(zhuǎn)基因雄性不育番茄雜交,具體雜交步驟是_________(請(qǐng)用文字和箭頭回答)。 F1表型如下表所示,可以判斷轉(zhuǎn)基因番茄植株_________的抗凍基因B插入2號(hào)染色體中。
(3)若將植株p自交,發(fā)現(xiàn)約1/4的自交后代抗凍能力明顯強(qiáng)于植株p。請(qǐng)從基因表達(dá)的角度分析,原因是_________。
(4)目前雄性不育株多數(shù)以自然變異為主,可供研究或應(yīng)用的數(shù)量有限。誘變育種因突變存在_________的特點(diǎn)通常難以獲得雄性不育株。由此某科研團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)敲除雄蕊特異基因,成功獲得了雄性不育番茄,此項(xiàng)研究的意義是_________。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 基因突變 ③. 1/6 ④. 有
(2) ①. 套袋→人工授粉→套袋 ②. q、m
(3)p自交后,有1/4的后代含有兩個(gè)抗凍基因,兩個(gè)抗凍基因均正常表達(dá),抗凍蛋白表達(dá)量高于親本p
(4) ①. 不定向性/多方向性、稀有性 ②. 定向改造植物的育性,為獲得其他植物雄性不育株系提供新途徑
【解析】
【分析】①啟動(dòng)子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的上游,緊挨轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn),是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。②生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變?;蛲蛔兪侵窪NA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變。
【小問1詳解】
啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。雄性不育基因a與雄性可育基因A的區(qū)別僅在啟動(dòng)子區(qū)域插入一個(gè)由398個(gè)核苷酸組成的片段,導(dǎo)致RNA聚合酶不能正常結(jié)合啟動(dòng)子開始轉(zhuǎn)錄,由此判斷雄性不育株的變異類型是基因突變。一批基因型為Aa的植株自交一代,F(xiàn)1的基因型及比例為AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中能進(jìn)行自交的植株的基因型所占比例為1/3AA、2/3Aa。F1自交所得 F2的基因型及比例為AA∶Aa∶aa=(1/3+2/3×1/4)∶(2/3×1/2)∶(2/3×1/4)=3∶2∶1,其中雄性不育株(aa)所占比例為1/6。在上述自交過程中,通過計(jì)算可知親本、F1、F2中a基因頻率分別為1/2、1/2、1/3,說明基因頻率發(fā)生了改變,種群有發(fā)生進(jìn)化。
【小問2詳解】
番茄是雌雄同株的兩性植物,但雄性不育番茄不能產(chǎn)生可育的雄配子,因此讓3株轉(zhuǎn)基因抗凍可育番茄p、q、m(均只插入1個(gè)抗凍基因)分別與非轉(zhuǎn)基因雄性不育番茄雜交,雄性不育番茄只能作為母本,不必去雄,具體雜交步驟是套袋→人工授粉→套袋。
已知2號(hào)染色體上的雄性可育基因A對(duì)雄性不育基因a完全顯性。表中信息顯示:抗凍番茄q、m 分別與非轉(zhuǎn)基因雄性不育番茄雜交,F(xiàn)1兩種表型及比例均為1∶1,說明抗凍番茄q、m均產(chǎn)生兩種比值相等的配子,進(jìn)而可判斷轉(zhuǎn)基因番茄植株q、m的抗凍基因B插入到2號(hào)染色體中。
【小問3詳解】
若將植株p自交,發(fā)現(xiàn)約1/4的自交后代抗凍能力明顯強(qiáng)于植株p,究其原因是:p自交后,有1/4的后代含有兩個(gè)抗凍基因,兩個(gè)抗凍基因均正常表達(dá),抗凍蛋白表達(dá)量高于親本p。
【小問4詳解】
誘變育種的原理是基因突變?;蛲蛔兇嬖诓欢ㄏ蛐缘奶攸c(diǎn),通常難以獲得雄性不育株。利用基因編輯技術(shù)敲除雄蕊特異基因,成功獲得了雄性不育番茄,說明該技術(shù)能定向改造生物的遺傳性狀,此項(xiàng)研究的意義是:定向改造植物的育性,為獲得其他植物雄性不育株系提供新途徑。
24. IL-2(白細(xì)胞介素-2)是一種具有抗腫瘤作用的細(xì)胞因子,B7是誘導(dǎo)特異性免疫的共刺激分子。研究通過在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)IL-2或聯(lián)合表達(dá)IL-2、B7,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤免疫應(yīng)答,為IL-2基因治療進(jìn)入臨床提供依據(jù)。
回答下列問題:
(1)重組逆轉(zhuǎn)錄病毒的構(gòu)建:根據(jù)圖甲進(jìn)行分析,對(duì)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體及IL-2基因片段都使用_________酶處理(A.EcR Ⅰ B.Hind Ⅲ C.Hpa Ⅰ D.BamH Ⅰ),并在_________酶的作用下連接獲得IL-2重組載體。將重組載體導(dǎo)入_________態(tài)大腸桿菌,擴(kuò)增后提取大腸桿菌DNA鑒定目的基因。利用上述限制酶進(jìn)行酶切,由圖乙可知IL-2基因已定向插入載體內(nèi),基因長度約為_________bp。將IL-2重組載體轉(zhuǎn)染至CRIP細(xì)胞,在多孔細(xì)胞板進(jìn)行_________培養(yǎng)并篩選陽性細(xì)胞,收集含有IL-2病毒的上清液。
(2)IL-2基因?qū)肽[瘤細(xì)胞及表達(dá)檢測(cè):取病毒上清液感染小鼠胰腺癌細(xì)胞,提取腫瘤細(xì)胞內(nèi)_________,構(gòu)建RT-PCR(逆轉(zhuǎn)錄·聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))體系,PCR結(jié)果利用_________分析,確定腫瘤細(xì)胞內(nèi)IL-2基因已正常轉(zhuǎn)錄。
(3)B7基因?qū)肽[瘤細(xì)胞及表達(dá)檢測(cè):再將B7基因?qū)肷鲜鲛D(zhuǎn)基因腫瘤細(xì)胞,培養(yǎng)后提取蛋白質(zhì),加入單克隆抗體作探針,利用_________技術(shù)檢測(cè)B7基因的表達(dá)水平。
(4)體內(nèi)致瘤性實(shí)驗(yàn):將同品系小鼠分成三組,背部皮下注射_________腫瘤細(xì)胞的小鼠作為對(duì)照組,皮下注射導(dǎo)入IL-2基因的腫瘤細(xì)胞、導(dǎo)入IL-2和B7雙基因的腫瘤細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)組,觀察小鼠腫瘤的生長情況,根據(jù)圖丙可以得出結(jié)論:
①__________;
②__________。
已知腫瘤的生長會(huì)嚴(yán)重降低小鼠的存活率,請(qǐng)預(yù)測(cè)三組帶瘤小鼠的存活情況,并繪制存活率曲線_____。
(5)分析與討論:IL-2是重要的免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子,能誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞的增殖。轉(zhuǎn)基因腫瘤細(xì)胞通過細(xì)胞因子的分泌調(diào)節(jié)激活了小鼠體內(nèi)的_________免疫,使機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤免疫效應(yīng)。
【答案】(1) ①. AD ②. DNA連接 ③. 感受 ④. 300 ⑤. 克隆
(2) ①. RNA ②. 瓊脂糖凝膠電泳/電泳
(3)抗原-抗體雜交 (4) ①. 未轉(zhuǎn)基因/未導(dǎo)入外源基因 ②. 與對(duì)照組比較,導(dǎo)入IL-2基因的腫瘤細(xì)胞和導(dǎo)入IL-2和B7雙基因腫瘤細(xì)胞的小鼠的腫瘤生長受抑制 ③. 導(dǎo)入IL-2和B7雙基因腫瘤細(xì)胞的小鼠比只導(dǎo)入IL-2基因腫瘤細(xì)胞的小鼠的腫瘤生長受抑制程度更大,成瘤時(shí)間延遲 ④. 或
(5)細(xì)胞
【解析】
【分析】基因工程需要四個(gè)步驟:目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。
【小問1詳解】
逆轉(zhuǎn)錄病毒載體上便于目的基因插入的限制酶有EcR Ⅰ 、Hpa Ⅰ、Xh Ⅰ和BamH Ⅰ,IL-2基因片段及旁側(cè)序列上有四個(gè)限制酶,分別是EcR Ⅰ 、Hind Ⅲ 、Hpa Ⅰ和BamH Ⅰ,其中Hind Ⅲ 、Hpa Ⅰ位于基因內(nèi)部,不能用于構(gòu)建表達(dá)載體,所以選擇逆轉(zhuǎn)錄病毒載體和IL-2基因片段共有的限制酶,即EcR Ⅰ 和BamH Ⅰ。DNA連接酶能夠能夠?qū)蓚€(gè)DNA片段連接起來,所以借助于DNA連接酶逆轉(zhuǎn)錄病毒載體及IL-2基因片段獲得重組載體。
將重組載體導(dǎo)入感受態(tài)大腸桿菌,擴(kuò)增后提取大腸桿菌DNA鑒定目基因。比較圖乙中空載體和重組載體的酶切圖,重組載體比空載體多出300 bp的電泳條帶,所以基因長度約為300 bp。將IL-2重組載體轉(zhuǎn)染至CRIP細(xì)胞,在多孔細(xì)胞板進(jìn)行克隆培養(yǎng)并篩選陽性細(xì)胞,收集含有IL-2病毒的上清液。
【小問2詳解】
IL-2基因?qū)肽[瘤細(xì)胞及表達(dá)檢測(cè):取病毒上清液感染小鼠胰腺癌細(xì)胞,提取腫瘤細(xì)胞內(nèi)RNA,構(gòu)建RT-PCR(逆轉(zhuǎn)錄·聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))體系,PCR結(jié)果利用瓊脂糖凝膠電泳分析,確定腫瘤細(xì)胞內(nèi)IL-2基因已正常轉(zhuǎn)錄。
【小問3詳解】
B7基因?qū)肽[瘤細(xì)胞及表達(dá)檢測(cè):再將B7基因?qū)肷鲜鲛D(zhuǎn)基因腫瘤細(xì)胞,培養(yǎng)后提取蛋白質(zhì),加入單克隆抗體作探針,蛋白質(zhì)之間存在相互作用,所以利用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測(cè)B7基因的表達(dá)水平。
【小問4詳解】
將同品系小鼠分成三組,背部皮下注射未導(dǎo)入外源基因腫瘤細(xì)胞的小鼠作為對(duì)照組,皮下注射導(dǎo)入IL-2基因的腫瘤細(xì)胞、導(dǎo)入IL-2和B7雙基因的腫瘤細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)組,觀察小鼠腫瘤的生長情況。圖丙橫坐標(biāo)是腫瘤細(xì)胞接種后的天數(shù),縱坐標(biāo)是腫瘤的平均直徑。隨著腫瘤接種后天數(shù)的增加,對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組(導(dǎo)IL-2基因的腫瘤細(xì)胞及導(dǎo)入IL-2和B7雙基因的腫瘤細(xì)胞)的腫瘤直徑均增加,在相同時(shí)間內(nèi),兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的腫瘤直徑增加值均低于對(duì)照組,且導(dǎo)入IL-2和B7雙基因的腫瘤細(xì)胞的直徑增加值低于導(dǎo)入IL-2基因的腫瘤細(xì)胞的,由此可以得出結(jié)論:①與對(duì)照組比較,導(dǎo)入IL-2基因的腫瘤細(xì)胞和導(dǎo)入IL-2和B7雙基因腫瘤細(xì)胞的小鼠的腫瘤生長受抑制;②導(dǎo)入IL-2和B7雙基因腫瘤細(xì)胞的小鼠比只導(dǎo)入IL-2基因腫瘤細(xì)胞的小鼠的腫瘤生長受抑制程度更大,成瘤時(shí)間延遲。
已知腫瘤的生長會(huì)嚴(yán)重降低小鼠的存活率,由于相同時(shí)間內(nèi),對(duì)照組的腫瘤直徑最大,導(dǎo)入IL-2和B7雙基因腫瘤細(xì)胞的直徑最小,導(dǎo)入IL-2基因的腫瘤細(xì)胞的腫瘤直徑介于兩者之間,故對(duì)照組的存活率最低,導(dǎo)入IL-2和B7雙基因腫瘤細(xì)胞的存活率最高,導(dǎo)入IL-2基因的腫瘤細(xì)胞的存活率介于兩者之間,據(jù)此畫圖預(yù)測(cè)三組帶瘤小鼠的存活情況,圖如下或
【小問5詳解】
腫瘤的裂解要依賴于活化的細(xì)胞毒性T細(xì)胞,IL-2是重要的免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子,能誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞的增殖。轉(zhuǎn)基因腫瘤細(xì)胞通過細(xì)胞因子的分泌調(diào)節(jié)激活了小鼠體內(nèi)的細(xì)胞免疫,使機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤免疫效應(yīng)。檢測(cè)指標(biāo)
酶A
酶B
酶C
木質(zhì)素降解率(%)
11.7%
8.6%
6.6%
檢測(cè)指標(biāo)
合成培養(yǎng)基+DMSO
合成培養(yǎng)基+DMSO+血清
G1期細(xì)胞數(shù)百分比(%)
65.78
79.85
活細(xì)胞數(shù)百分比(%)
15.29
41.33
調(diào)查
樹種
調(diào)查
地點(diǎn)
凈光合速
率/ mgCO2/g (干重)h
光補(bǔ)償
點(diǎn)/| Ix
光飽和
點(diǎn)/| Ix
生理輻
射/(cal/cm2/min)
葉重/總重
冷杉
林地內(nèi)
3.04
450
30000
0.085
26.6
采伐
跡地
3.24
550
40000
0.257
33.9
雜交組合
F1表型及比例
抗凍番茄p×非轉(zhuǎn)基因雄性不育
抗凍雄性可育∶不抗凍雄性可
育∶抗凍雄性不育∶不抗凍雄性不育=1∶1∶1∶1
抗凍番茄q×非轉(zhuǎn)基因雄性不育
抗凍雄性可育∶不抗凍雄性不育=1∶1
抗凍番茄m×非轉(zhuǎn)基因雄性不育
不抗凍雄性可育∶:抗凍雄性不育=1∶1
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