注意事項(xiàng):本試卷滿分為100分,時(shí)量為75分鐘
Ⅰ卷(共40分)
一、單選題(12個(gè)小題,每小題2分,共24分)
1. 翟中和院士主編的《細(xì)胞生物學(xué)》中說過:“我確信哪怕一個(gè)最簡單的細(xì)胞,也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧”。下列有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的敘述正確的是( )
A. 細(xì)胞骨架能錨定并支撐許多細(xì)胞器,與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸和能量轉(zhuǎn)化等生命活動(dòng)密切相關(guān)
B. 研究分泌蛋白的合成時(shí),亮氨酸除了能用3H標(biāo)記外,也可以用1?N標(biāo)記亮氨酸的氨基,通過檢測放射性標(biāo)記的物質(zhì)的位置來確認(rèn)分泌蛋白的合成和運(yùn)輸場所
C. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有兩種類型,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上能合成蛋白質(zhì),光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上能合成脂質(zhì)、多糖等物質(zhì)
D. 溶酶體是細(xì)胞的消化車間,內(nèi)部含有多種水解酶,屬于胞內(nèi)蛋白,不需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工
2. 2-氨基嘌呤(2-AP)是一種常見的堿基類似物,一般情況下可與胸腺嘧啶配對(duì),也可與胞嘧啶配對(duì)。將野生型大腸桿菌培養(yǎng)在含有2-AP的培養(yǎng)基中,得到了精氨酸合成缺陷型、鏈霉素抗性、乳糖不能利用等多種突變體。下列敘述正確的是()
A. 2-AP誘發(fā)大腸桿菌性狀的改變屬于表觀遺傳
B. 突變體經(jīng)2-AP處理后不能得到野生型大腸桿菌
C. 2-AP可使DNA分子發(fā)生堿基對(duì)C—G與T—A之間的替換
D. 培養(yǎng)基中多種突變體的出現(xiàn)體現(xiàn)了基因突變具有多方向性
3. 某種家禽(2n=48)的性別決定為ZW型,幼體雌雄不易區(qū)分,其眼型有正常眼和豁眼,由Z染色體上的B/b基因控制。讓正常眼雄性和豁眼雌性雜交,F(xiàn)?均為正常眼。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 該種家禽性染色體上相關(guān)基因的遺傳都與性別相關(guān)聯(lián)
B. 該種家禽體內(nèi)處于減數(shù)分裂Ⅰ前期的細(xì)胞中含有24個(gè)四分體
C. F?雌雄個(gè)體的細(xì)胞處于有絲分裂中期時(shí)都含有兩個(gè)B基因
D. 雌性家禽減數(shù)分裂Ⅰ后期的細(xì)胞中含有2條同型的性染色體
4. 下列關(guān)于遺傳學(xué)史上重要探究活動(dòng)的敘述,正確的是( )
A. 沃森和克里克利用DNA衍射圖推算得出堿基的配對(duì)方式
B. 艾弗里用“加法原理”控制變量證明了DNA是遺傳物質(zhì)
C. 摩爾根用假說-演繹法證明基因在染色體上呈線性排列
D. 梅塞爾森等人用同位素標(biāo)記技術(shù)證明DNA的半保留復(fù)制
5. 2022年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了瑞典科學(xué)家斯萬特·帕博,以表彰他對(duì)已滅絕人種的基因組和人類進(jìn)化的發(fā)現(xiàn)。他從古骨遺骸中分離DNA并測序,在2010年發(fā)表了第一個(gè)已經(jīng)滅絕的尼安德特古人基因組序列。下列敘述正確的是()
A. 可加入二苯胺試劑分離DNA并進(jìn)行測序
B. 以上結(jié)果為人類進(jìn)化的研究提供了分子水平的證據(jù)
C. 人類基因組測序,需要測定23條染色體上DNA的核苷酸序列
D. 現(xiàn)代人中沒有已滅絕的尼安德特人的基因
6. 深海中生存著一種通體透明的超深淵獅子魚,它與棲息于海岸巖礁的獅子魚相比,色素、視覺相關(guān)基因大量丟失,與細(xì)胞膜穩(wěn)定有關(guān)的基因也發(fā)生了變化,增強(qiáng)了該魚的抗壓能力。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 超深淵獅子魚視覺退化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生了定向改變
B. 超深淵獅子魚種群與棲息于海岸巖礁的獅子魚種群的基因庫不同
C. .超深淵獅子魚個(gè)體間在爭奪食物和棲息空間中相互選擇,協(xié)同進(jìn)化
D. 深海環(huán)境定向選擇提高了與超深淵獅子魚細(xì)胞膜穩(wěn)定有關(guān)基因的頻率
7. 1896年法國兒科醫(yī)生安東尼·馬凡發(fā)現(xiàn)有一類特殊的患者,他們普遍具有高個(gè)子、長肢體的特征,但同時(shí)其體內(nèi)還會(huì)存在心血管、骨骼和眼部病變,后來醫(yī)學(xué)界將這種癥狀稱為馬方綜合征。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)該病癥的致病原因是位于人的第15號(hào)染色體上的FBN1基因發(fā)生顯性突變所致。當(dāng)FBN1基因發(fā)生顯性突變時(shí),會(huì)導(dǎo)致人體內(nèi)合成彈性纖維蛋白的數(shù)量減少,從而造成骨骼受到的牽制拉力減少而迅速生長,因此具有高個(gè)子、長肢體的特征等。下列說法正確的是( )
A. 該病例可以說明基因通過控制酶的合成控制代謝,進(jìn)而控制生物體的性狀
B. 可以通過禁止近親結(jié)婚來降低子代患該病的概率
C. 雜合子男性個(gè)體和正常女性婚配,子代中男女患病概率相等
D. 可在患者家系中進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,來統(tǒng)計(jì)該病在人群中的發(fā)病率
8. 紫莖澤蘭是一種外來入侵物種,植株中含有有毒化學(xué)成分,阻止了動(dòng)物對(duì)它的捕食;根部分泌物質(zhì)抑制入侵地植物的生長發(fā)育。我國曾引入澤蘭實(shí)蠅(專食性天敵)對(duì)其進(jìn)行防治,澤蘭實(shí)蠅將卵產(chǎn)生在植株的莖尖,孵化出的幼蟲在幼嫩部分取食營養(yǎng),并在植株頂端形成蟲癭,阻礙紫莖澤蘭的生長繁殖。下列敘述正確的是()
A. 在紫莖澤蘭相對(duì)集中的區(qū)域選取樣方以估算其在入侵地的種群密度
B. 由入侵地植物占優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽锨o澤蘭占優(yōu)勢(shì)的過程沒有發(fā)生群落演替
C. 引入澤蘭實(shí)蠅是利用了捕食關(guān)系進(jìn)行生物防治,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染
D生物入侵往往會(huì)導(dǎo)致生物多樣性降低進(jìn)而使生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性降低
9. 稻蟹共生系統(tǒng)水稻栽培模式是一種新型稻田種養(yǎng)模式,能推動(dòng)水稻種植變革和加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,如圖是該種養(yǎng)模式中碳循環(huán)部分模式圖,其中河蟹的攝入量和同化量分別為570 t/(km2·a)、460 t/(km2·a),該設(shè)計(jì)充分考慮了生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。下列敘述正確的是()
A. 流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是雜草、水稻和藻類等固定的太陽能的總量
B. 碳在過程②③④中的傳遞形式是含碳有機(jī)物,河蟹糞便量為110t/(km2·a)
C. 若表示完整的碳循環(huán)模式圖,還缺少生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的呼吸作用
D. 該種養(yǎng)模式只遵循了生態(tài)工程建設(shè)的自生原理,提高了該系統(tǒng)的能量利用效率
10. 醬油起源于我國,迄今已有3000多年的歷史。由于風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)價(jià)值豐富,醬油已成為我國飲食中不可或缺的調(diào)味品。制作時(shí)用大豆、小麥或麩皮為原料,利用多種微生物發(fā)酵而成。醬油發(fā)酵的大致過程如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 接種冷凍保存的酵母菌前要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)
B. 發(fā)酵產(chǎn)生的多種代謝產(chǎn)物構(gòu)成醬油獨(dú)特的風(fēng)味
C. 在加入酵母菌或乳酸菌前,需要對(duì)第一階段的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行滅菌處理
D. 酵母菌、乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物以及食鹽均能起到抑制雜菌、終止發(fā)酵的作用
11. 科研人員將寒帶地區(qū)海魚體內(nèi)的抗凍基因?qū)肭ъ鸭?xì)胞,成功培育出抗凍千禧果。如圖為培育過程中使用的Ti質(zhì)粒示意圖,其中Vir區(qū)的基因活化能促進(jìn)T-DNA的加工和轉(zhuǎn)移。下列敘述正確的是()
A. 使用PCR技術(shù)擴(kuò)增抗凍基因,不必知道抗凍基因的全部堿基序列
B. 構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)應(yīng)選擇限制酶Ⅱ和限制酶Ⅲ
C. Vir區(qū)的基因活化可促進(jìn)重組質(zhì)粒整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上
D. 篩選成功導(dǎo)入抗凍基因的千禧果細(xì)胞,最好在培養(yǎng)基中添加四環(huán)素或者卡那霉素
12. 中國科學(xué)院團(tuán)隊(duì)在豬體內(nèi)培育人源中期腎臟,人源細(xì)胞高達(dá)70%,驗(yàn)證動(dòng)物體內(nèi)再造人體器官可行性。該過程通過構(gòu)建的高分化潛能、強(qiáng)增殖及抗凋亡能力的多能干細(xì)胞移植到腎臟缺陷豬模型中,最終成功在嵌合體豬體內(nèi)再生了人源中腎(如圖所示)。下列說法正確的是( )
A. 過程①中,需提高M(jìn)YCN和BCL2的表達(dá)量
B. 過程②需要將抗凋亡的人源iPS細(xì)胞植入囊胚并放在充滿CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)
C. 移植后胚胎的發(fā)育受母體激素影響,但不會(huì)影響母體激素分泌
D. 最終獲得的嵌合體豬各體細(xì)胞的基因型一般相同
二、不定項(xiàng)選擇題(4個(gè)小題,每小題4分,共16分,少選記2分,錯(cuò)選記0分)
13. 減壓反射是運(yùn)動(dòng)時(shí)人體血壓快速恢復(fù)的重要調(diào)節(jié)方式。血壓升高時(shí),頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓壓力感受器興奮,經(jīng)減壓神經(jīng)傳至延髓心血管中樞,使迷走神經(jīng)興奮性增強(qiáng),導(dǎo)致心率減慢,心輸出量減少,外周阻力降低,從而動(dòng)脈血壓下降。為驗(yàn)證減壓反射弧的減壓神經(jīng)是傳入神經(jīng),迷走神經(jīng)是傳出神經(jīng),某小組將實(shí)驗(yàn)兔麻醉并固定,分離其頸部一側(cè)的頸總動(dòng)脈、減壓神經(jīng)和迷走神經(jīng)后進(jìn)行了如下操作:
Ⅰ. 頸總動(dòng)脈經(jīng)動(dòng)脈插管與血壓測定儀連接,測定血壓,血壓正常。用適宜強(qiáng)度電刺激減壓神經(jīng),測定血壓,血壓下降。再用適宜強(qiáng)度電刺激迷走神經(jīng),測定血壓,血壓下降。
Ⅱ. 分別對(duì)減壓神經(jīng)和迷走神經(jīng)進(jìn)行雙結(jié)扎固定,并從結(jié)扎中間剪斷神經(jīng)(如圖所示)。分別用適宜強(qiáng)度電刺激中樞端和外周端,隨后測定血壓并記錄。
下列對(duì)實(shí)驗(yàn)分析,錯(cuò)誤的是( )
A. 在實(shí)驗(yàn)過程中需隨時(shí)用生理鹽水濕潤神經(jīng)以保證其活性
B. 實(shí)驗(yàn)步驟Ⅰ可檢查處理后的實(shí)驗(yàn)材料是否仍能用于該實(shí)驗(yàn)
C. 切斷減壓神經(jīng),若刺激中樞端,血壓不變
D. 切斷迷走神經(jīng),若刺激外周端,血壓下降
14. 系統(tǒng)性紅斑狼瘡多發(fā)于育齡女性,患者免疫細(xì)胞異常活化,產(chǎn)生大量抗體,與自身抗原結(jié)合,導(dǎo)致多種器官受損。臨床上常用糖皮質(zhì)激素(GC)抑制患者免疫應(yīng)答進(jìn)行治療,其作用途徑之一是GC進(jìn)入細(xì)胞與糖皮質(zhì)激素受體(GR)結(jié)合形成GC-GR復(fù)合物,后者活化后與DNA上的糖皮質(zhì)激素反應(yīng)元件(GRE)結(jié)合,啟動(dòng)IL-10基因的表達(dá)并抑制m-3基因的表達(dá),從而影響輔助性T細(xì)胞功能。下列不正確的是( )
A. IL—2、IL—10對(duì)免疫應(yīng)答分別具有抑制和促進(jìn)作用
B. GC主要通過抑制細(xì)胞免疫來治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡
C. 臨床上過量使用GC時(shí),會(huì)產(chǎn)生免疫力低下等副作用
D. GC可能與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)受體結(jié)合后進(jìn)入細(xì)胞核調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)
15. 杜仲種子由于有膠質(zhì)果翅包裹而不易出芽。為解除杜仲種子的休眠,提高其發(fā)芽能力,研究小組用不同濃度的赤霉素對(duì)兩種培養(yǎng)條件下的杜仲種子進(jìn)行處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 本實(shí)驗(yàn)的自變量為赤霉素的濃度和不同的培養(yǎng)條件
B. 本實(shí)驗(yàn)中,土壤培養(yǎng)條件下,赤霉素可能抑制杜仲種子萌發(fā)
C. 培養(yǎng)皿培養(yǎng)條件下,促進(jìn)杜仲種子萌發(fā)的最適赤霉素濃度為 300mg?L?1
D. 杜仲種子的萌發(fā)受赤霉素等多種激素的影響,但不受環(huán)境因素的影響
16. 稻米胚乳直鏈淀粉含量高會(huì)導(dǎo)致食用品質(zhì)差。研究發(fā)現(xiàn),水稻蠟質(zhì)基因(Wx)編碼直鏈淀粉合成酶。若Wx基因中第226位堿基是正常的G,該位點(diǎn)所在的內(nèi)含子能被正常剪接,胚乳中直鏈淀粉含量最高,基因型記做GG;若該位點(diǎn)突變成T,則不能被正常剪接,胚乳中直鏈淀粉的合成水平會(huì)降低,基因型記做TT。為檢測Wx基因該位點(diǎn)堿基是G或T,研究人員以待測水稻葉片總DNA為材料,以Wx基因片段設(shè)計(jì)引物,對(duì)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)AccI酶切后電泳。如圖所示,已知引物1為5'-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3',AccI酶的識(shí)別位點(diǎn)為5'-GTATAC-3',兩引物之間無另外的AccI酶的識(shí)別位點(diǎn)。下列敘述正確的是()
高直鏈淀粉含量(GG)和中等直鏈淀粉含量(TT)水稻品種中蠟質(zhì)基因部分DNA順序
A. 該實(shí)驗(yàn)中需設(shè)計(jì)的引物2為5'-TTCAACTCTCGTTAAATCAT-3'
B. 若電泳結(jié)果只能觀察到530bpDNA條帶,則表明該水稻品種為TT型
C. GT雜合型水稻品種酶切電泳結(jié)果為3條條帶
D. 組成上述兩種淀粉合成酶的氨基酸的序列不同
Ⅱ卷(5個(gè)小題,共60分)
17. 春見柑橘俗稱“耙耙柑”,是橘橙和椪柑雜交育成的最新品種,肉質(zhì)脆嫩,酸甜適口,深受人們的喜愛。幾年前,耙耙柑的種植作為扶貧項(xiàng)目引進(jìn)南充,為貧困鄉(xiāng)村找到了一條穩(wěn)步脫貧致富的路子。圖表示發(fā)生在柑橘葉肉細(xì)胞中某一過程,表示科研人員進(jìn)行了鎂脅迫(鎂缺乏或過量)對(duì)春見柑橘植株生長影響的研究結(jié)果。
(1)圖所示反應(yīng)過程進(jìn)行的場所是__________,此反應(yīng)過程中需要的CO2來源有__________。
(2)組成葉綠素的元素有__________。
(3)光補(bǔ)償點(diǎn)是指植物的光合作用和呼吸作用相等時(shí)的光照強(qiáng)度。據(jù)圖分析,鎂脅迫會(huì)導(dǎo)致柑橘光的補(bǔ)償點(diǎn)__________(填“變大”、“變小”或“不變”),原因是__________。
(4)科研人員取鎂過量這一組的葉肉細(xì)胞進(jìn)行亞顯微觀察,發(fā)現(xiàn)部分葉綠體解體,部分葉綠體未解體,但內(nèi)部的淀粉粒明顯增多,從此現(xiàn)象分析,鎂過量導(dǎo)致干物質(zhì)質(zhì)量降低的原因可能有__________。(寫出兩點(diǎn))
18. 平衡致死遺傳現(xiàn)象首先在果蠅中被發(fā)現(xiàn),是指一對(duì)同源染色體上分別帶有兩個(gè)非等位的致死基因(不存在染色體互換),任意一個(gè)致死基因純合即致死,成活的個(gè)體均為雜合子。平衡致死品系內(nèi)的個(gè)體自由交配可以將雜合狀態(tài)永久保存,省去了后期選育的繁雜。回答下列問題:
(1)現(xiàn)有一批純合野生型直翅果蠅,經(jīng)誘變處理后得到裂翅突變體品系。已知裂翅和直翅由一對(duì)等位基因A/a控制?,F(xiàn)將裂翅突變體與純合野生型直翅果蠅雜交,后代既有裂翅又有直翅,則該裂翅突變體的基因型為__________。
(2)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),該裂翅基因純合致死。將A/a控制的存活與致死看作一對(duì)相對(duì)性狀,則隱性性狀為__________(填“存活”或“致死”)。
(3)將裂翅突變體進(jìn)行自由交配,發(fā)現(xiàn)后代只有裂翅,推測裂翅品系中存在平衡致死現(xiàn)象,若另一種致死基因?yàn)锽,則兩對(duì)等位基因的位置關(guān)系應(yīng)為下圖中的__________(選填)。
(4)現(xiàn)已知紅眼對(duì)紫眼為顯性,基因位于2號(hào)染色體,灰體對(duì)黑檀體為顯性,基因位于3號(hào)染色體?,F(xiàn)需確定裂翅基因是否位于2號(hào)染色體上,雜交方案如下:
第一步:將裂翅突變體與下表純合品系中的_______(填品系名稱)進(jìn)行雜交得F1;
第二步:選擇F1中表型為______的果蠅與下表純合品系中的紫眼(品系名稱)進(jìn)行雜交得F2,統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例。
預(yù)期結(jié)果:若F2_____________,則裂翅基因不在2號(hào)染色體上。
19. 染色體工程也叫染色體操作,是按照人們的需求對(duì)生物的染色體進(jìn)行操作,添加、削弱或替代染色體,從而達(dá)到定向育種或創(chuàng)造人工新物種的目的。分析以下操作案例,回答下列問題:
(1)我國科學(xué)家成功將釀酒酵母的16條染色體融合成為1條染色體,并將這條染色體移植到去核的釀酒酵母細(xì)胞中,得到僅含1條線型染色體的釀酒酵母菌株SY14,SY14能夠存活且表現(xiàn)出相應(yīng)的生命特性,這項(xiàng)研究開啟了人類“設(shè)計(jì)、再造和重塑生命”的新紀(jì)元。獲得SY14運(yùn)用的可遺傳變異原理是____________,SY14的染色體DNA上有_____________(填“16”或“多于16”)個(gè)RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)。
(2)二倍體大麥(♀)×二倍體球莖大麥(♂)雜交實(shí)驗(yàn)中,得到的受精卵進(jìn)行有絲分裂時(shí),球莖大麥的染色體逐漸消失,最后形成只具有大麥染色體的植株甲。植株甲的體細(xì)胞中最多含___________個(gè)染色體組,與二倍體大麥植株相比,植株甲的特點(diǎn)是______________。
(3)如圖表示我國科學(xué)家利用普通小麥(6n=42)和長穗偃麥草(2n=14)成功培育二體附加系的一種途徑,其中W表示普通小麥的染色體,E表示長穗偃麥草的染色體,7E隨機(jī)進(jìn)入細(xì)胞一極。圖中F1是______________倍體;植株丁自交所得子代植株的染色體組成及比例是_____________。
20. 5-羥色胺(5-HT)是一種在體內(nèi)分布廣泛,能夠使人們產(chǎn)生愉悅情緒的神經(jīng)遞質(zhì)。釋放到突觸間隙的5-HT通常有三條去路:與相關(guān)受體特異性結(jié)合(5-HT1A受體是5-HT受體中的一種,5-HT和5-HT1A受體結(jié)合后,能抑制結(jié)合部位釋放神經(jīng)遞質(zhì));被單胺氧化酶(MAO)氧化成5-羥色醛;被突觸前膜的載體回收重新利用。具體過程如圖1所示。突觸間隙的5-HT數(shù)量過少是引發(fā)抑郁癥的重要因素,回答下列問題:
(1)突觸小體釋放5-HT的方式為______________,5-HT作為一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),能使突觸后膜產(chǎn)生膜電位變化,體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有______________的功能,
(2)5-HT1A受體位于______________(填“突觸前膜”或“突觸后膜”),該受體存在的意義是______________。
(3)楊梅素主要存在于楊梅、山茶等植物中,其醇提取物中富含大量楊梅素苷等物質(zhì),楊梅素對(duì)抑郁癥具有一定的治療作用。研究人員給正常實(shí)驗(yàn)大鼠灌服某種藥物,獲得了若干只抑郁癥大鼠,并將其隨機(jī)均分成兩組,一組設(shè)為模型組,另一組灌服楊梅素設(shè)為楊梅素治療組。分別檢測對(duì)照組、模型組和楊梅素治療組小鼠體內(nèi)MAO的活性,結(jié)果圖2所示。
分析結(jié)果,試闡述楊梅素治療抑郁癥的機(jī)制:______________。
(4)根據(jù)題干信息,試提出不同于楊梅素治療抑郁癥的藥物研究新思路:______________(提出2條)。
21. 糖尿病是一種嚴(yán)重危害健康的常見病,主要表現(xiàn)為高血糖和尿糖,可分為Ⅰ、Ⅱ兩種類型。2023 年某糖尿病研究協(xié)會(huì)公布了一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)的中期結(jié)果,表明 PB-119 聯(lián)合二甲雙胍可顯著改善Ⅱ型糖尿病患者的血糖水平和胰島 B 細(xì)胞功能。PB-119是GLP-1受體激動(dòng)劑,GLP-1 是一種主要由腸道細(xì)胞分泌的腸促胰島素。二甲雙胍是一種常用的口服降血糖藥物,作用類似于胰島素?;卮鹣铝袉栴}:
(1)人體血糖濃度在體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)的共同作用下維持相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)飯后血糖濃度升高時(shí),胰島 B細(xì)胞可直接接受____和____(填信息分子)的刺激,其中后者會(huì)引起胰島B細(xì)胞膜對(duì)____的通透性改變,進(jìn)而產(chǎn)生興奮,分泌胰島素。
(2)推測 PB 119、二甲雙胍降低血糖的途徑分別是____、____。
(3)通過注射胰島素能有效控制Ⅰ型糖尿病患者的血糖濃度,推測其患病原因是____,而Ⅱ型糖尿病往往還要輔助其他藥物治療。Mg2+/(mg·L-1)
株高
葉綠素(a+b)含量/(mg·g-1)
干物質(zhì)質(zhì)量(g)
0
27.83
0.31
13
2.4
33.83
0.40
16.5
12
36.42
0.53
17.2
24(對(duì)照組)
44.50
0.59
19.8
240
36.00
0.44
17.0
品系名稱
基因位置
品系特征
黑檀體
3號(hào)染色體
紅眼、黑檀體、直翅
紫眼
2號(hào)染色體
紫眼、灰體、直翅
野生型
紅眼、灰體、直翅
衡陽市八中2024屆高三第五次月考
生物試題
注意事項(xiàng):本試卷滿分為100分,時(shí)量為75分鐘
Ⅰ卷(共40分)
一、單選題(12個(gè)小題,每小題2分,共24分)
1. 翟中和院士主編的《細(xì)胞生物學(xué)》中說過:“我確信哪怕一個(gè)最簡單的細(xì)胞,也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧”。下列有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的敘述正確的是( )
A. 細(xì)胞骨架能錨定并支撐許多細(xì)胞器,與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸和能量轉(zhuǎn)化等生命活動(dòng)密切相關(guān)
B. 研究分泌蛋白的合成時(shí),亮氨酸除了能用3H標(biāo)記外,也可以用1?N標(biāo)記亮氨酸的氨基,通過檢測放射性標(biāo)記的物質(zhì)的位置來確認(rèn)分泌蛋白的合成和運(yùn)輸場所
C. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有兩種類型,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上能合成蛋白質(zhì),光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上能合成脂質(zhì)、多糖等物質(zhì)
D. 溶酶體是細(xì)胞的消化車間,內(nèi)部含有多種水解酶,屬于胞內(nèi)蛋白,不需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工
【答案】A
【解析】
【分析】細(xì)胞骨架維持著細(xì)胞的形態(tài),錨定并支撐著許多細(xì)胞器,與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸過程中,生物膜系統(tǒng)各部分之間協(xié)調(diào)配合。
【詳解】A、細(xì)胞骨架維持著細(xì)胞的形態(tài),錨定并支撐著許多細(xì)胞器,與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān),A正確;
B、15N是穩(wěn)定同位素,不具有放射性,無法通過檢測放射性標(biāo)記的物質(zhì)的位置來確認(rèn)分泌蛋白的合成和運(yùn)輸場所,B錯(cuò)誤;
C、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體能合成蛋白質(zhì),光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上能合成脂質(zhì),C錯(cuò)誤;
D、溶酶體內(nèi)部含有多種水解酶,屬于胞內(nèi)蛋白,需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工,D錯(cuò)誤。
故選A。
2. 2-氨基嘌呤(2-AP)是一種常見的堿基類似物,一般情況下可與胸腺嘧啶配對(duì),也可與胞嘧啶配對(duì)。將野生型大腸桿菌培養(yǎng)在含有2-AP的培養(yǎng)基中,得到了精氨酸合成缺陷型、鏈霉素抗性、乳糖不能利用等多種突變體。下列敘述正確的是()
A. 2-AP誘發(fā)大腸桿菌性狀的改變屬于表觀遺傳
B. 突變體經(jīng)2-AP處理后不能得到野生型大腸桿菌
C. 2-AP可使DNA分子發(fā)生堿基對(duì)C—G與T—A之間的替換
D. 培養(yǎng)基中多種突變體的出現(xiàn)體現(xiàn)了基因突變具有多方向性
【答案】C
【解析】
【分析】基因突變是指DNA分子中堿基對(duì)的替換、增添和缺失,而引起的基因堿基序列的改變。
【詳解】A、2-AP誘發(fā)大腸桿菌使基因的堿基序列發(fā)生改變,不屬于表觀遺傳,A錯(cuò)誤;
BC、2-AP既可使DNA分子發(fā)生堿基對(duì)由C—G到T-A的替換,也可使DNA分子發(fā)生堿基對(duì)由T—A到C—G的替換,因此大腸桿菌突變體經(jīng)2-AP處理后,可能會(huì)得到野生型大腸桿菌,B錯(cuò)誤,C正確;
D、精氨酸合成缺陷型、鏈霉素抗性、乳糖不能利用等多種突變體的出現(xiàn)屬于同一DNA分子不同部位發(fā)生的突變,體現(xiàn)了基因突變具有隨機(jī)性,D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 某種家禽(2n=48)的性別決定為ZW型,幼體雌雄不易區(qū)分,其眼型有正常眼和豁眼,由Z染色體上的B/b基因控制。讓正常眼雄性和豁眼雌性雜交,F(xiàn)?均為正常眼。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 該種家禽性染色體上相關(guān)基因的遺傳都與性別相關(guān)聯(lián)
B. 該種家禽體內(nèi)處于減數(shù)分裂Ⅰ前期的細(xì)胞中含有24個(gè)四分體
C. F?雌雄個(gè)體的細(xì)胞處于有絲分裂中期時(shí)都含有兩個(gè)B基因
D. 雌性家禽減數(shù)分裂Ⅰ后期的細(xì)胞中含有2條同型的性染色體
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題干信息分析,某種家禽的眼是受Z染色體上的B、b基因控制,正常眼雄性和豁眼雌性雜交,F(xiàn)1均為正常眼,說明正常眼為顯性,且二者均為純合子,親本基因型為ZBZB、ZbW。
【詳解】A、該家禽含有48 條染色體,所以減數(shù)分裂Ⅰ前期含有24個(gè)四分體,且性染色體上的基因不能都決定性別但都和性別相關(guān)聯(lián),AB正確;
C、正常眼雄性和豁眼雌性雜交,F(xiàn)1均為正常眼,說明正常眼為顯性,且二者均為純合子,親本基因型為ZBZB、ZbW,F(xiàn)1雌雄個(gè)體的基因型分別為 ZBW、ZBZb,細(xì)胞處于有絲分裂中期時(shí),都含有兩個(gè)B基因,C正確;
D、ZW型生物雌性個(gè)體性染色體組成為ZW,雄性個(gè)體為ZZ,所以雌性應(yīng)含有 46 條常染色體和2條異型的性染色體,D錯(cuò)誤。
故選D。
4. 下列關(guān)于遺傳學(xué)史上重要探究活動(dòng)的敘述,正確的是( )
A. 沃森和克里克利用DNA衍射圖推算得出堿基的配對(duì)方式
B. 艾弗里用“加法原理”控制變量證明了DNA是遺傳物質(zhì)
C. 摩爾根用假說-演繹法證明基因在染色體上呈線性排列
D. 梅塞爾森等人用同位素標(biāo)記技術(shù)證明DNA的半保留復(fù)制
【答案】D
【解析】
【分析】1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)包括格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),其中格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”,能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌;艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)。
2、沃森和克里克用建構(gòu)物理模型的方法研究DNA的結(jié)構(gòu)。
3、薩頓運(yùn)用類比推理的方法提出基因在染色體上,摩爾根運(yùn)用假說—演繹法證明基因在染色體上。
【詳解】A、沃森和克里克用建構(gòu)物理模型的方法揭示了DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu),磷酸和脫氧核糖交替排列構(gòu)成DNA的基本骨架,A錯(cuò)誤;
B、艾弗里利用“減法原理”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì),B錯(cuò)誤;
C、摩爾根運(yùn)用假說—演繹法證明基因在染色體上,C錯(cuò)誤;
D、梅塞爾森和斯塔爾運(yùn)用同位素標(biāo)記法,證明了DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制,應(yīng)用的15N不具有放射性,D正確。
故選D。
5. 2022年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了瑞典科學(xué)家斯萬特·帕博,以表彰他對(duì)已滅絕人種的基因組和人類進(jìn)化的發(fā)現(xiàn)。他從古骨遺骸中分離DNA并測序,在2010年發(fā)表了第一個(gè)已經(jīng)滅絕的尼安德特古人基因組序列。下列敘述正確的是()
A. 可加入二苯胺試劑分離DNA并進(jìn)行測序
B. 以上結(jié)果為人類進(jìn)化的研究提供了分子水平的證據(jù)
C. 人類基因組測序,需要測定23條染色體上DNA的核苷酸序列
D. 現(xiàn)代人中沒有已滅絕的尼安德特人的基因
【答案】B
【解析】
【分析】生物具有共同祖先的證據(jù):(1)化石證據(jù):在研究生物進(jìn)化的過程中,化石是最重要的、比較全面的證據(jù)。(2)比較解剖學(xué)證據(jù):具有同源器官的生物是由共同祖先演化而來。(3)胚胎學(xué)許據(jù):①人和魚的胚胎在發(fā)育早期都出現(xiàn)鰓梨和尾;②人和其它眷椎動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段。(4)細(xì)胞水平的證據(jù):①細(xì)胞有許多共同特征,如有能進(jìn)行代謝、生長和增殖的細(xì)胞;②細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。(5)分子水平的證據(jù):不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子,既有共同點(diǎn)又存在差異性。
【詳解】A、二苯胺試劑可用于鑒定DNA,但不能對(duì)其進(jìn)行測序,A錯(cuò)誤;
B、雙鏈DNA分子間的堿基遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,利用DNA分子測序可以用來比較不同生物之間的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,雜交帶越多說明關(guān)系越近,B正確;
C、人類基因組測序,需要測定22條常染色體+X+Y,共24條染色體上DNA的核苷酸序列 ,C錯(cuò)誤;
D、尼安德特基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,現(xiàn)代人基因中仍可能存在已滅絕的尼安德特人的基因,D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 深海中生存著一種通體透明的超深淵獅子魚,它與棲息于海岸巖礁的獅子魚相比,色素、視覺相關(guān)基因大量丟失,與細(xì)胞膜穩(wěn)定有關(guān)的基因也發(fā)生了變化,增強(qiáng)了該魚的抗壓能力。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 超深淵獅子魚視覺退化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生了定向改變
B. 超深淵獅子魚種群與棲息于海岸巖礁的獅子魚種群的基因庫不同
C. .超深淵獅子魚個(gè)體間在爭奪食物和棲息空間中相互選擇,協(xié)同進(jìn)化
D. 深海環(huán)境的定向選擇提高了與超深淵獅子魚細(xì)胞膜穩(wěn)定有關(guān)基因的頻率
【答案】C
【解析】
【分析】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為:種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。突變和基因重組,自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種形成。在這個(gè)過程中,突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。
【詳解】A、超深淵獅子魚視覺退化屬于自然選擇下的進(jìn)化,而進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生了定向改變,A正確;
B、因自然選擇,超深淵獅子魚基因組中與色素、視覺相關(guān)的基因發(fā)生了大量丟失,使得超深淵獅子魚種群與溫帶靠海岸獅子魚種群的基因庫不同,兩者可能存在生殖隔離,B正確;
C、協(xié)同進(jìn)化是指不同物種之間,生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展的現(xiàn)象,而超深淵獅子魚是一個(gè)物種,C錯(cuò)誤;
D、與細(xì)胞膜穩(wěn)定有關(guān)的基因增強(qiáng)了該魚的抗壓能力,使個(gè)體有更強(qiáng)的生存能力,在自然選擇下該基因頻率提高,即深海環(huán)境的定向選擇提高了與超深淵獅子魚細(xì)胞膜穩(wěn)定有關(guān)基因的頻率,D正確。
故選C。
7. 1896年法國兒科醫(yī)生安東尼·馬凡發(fā)現(xiàn)有一類特殊的患者,他們普遍具有高個(gè)子、長肢體的特征,但同時(shí)其體內(nèi)還會(huì)存在心血管、骨骼和眼部病變,后來醫(yī)學(xué)界將這種癥狀稱為馬方綜合征??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)該病癥的致病原因是位于人的第15號(hào)染色體上的FBN1基因發(fā)生顯性突變所致。當(dāng)FBN1基因發(fā)生顯性突變時(shí),會(huì)導(dǎo)致人體內(nèi)合成彈性纖維蛋白的數(shù)量減少,從而造成骨骼受到的牽制拉力減少而迅速生長,因此具有高個(gè)子、長肢體的特征等。下列說法正確的是( )
A. 該病例可以說明基因通過控制酶的合成控制代謝,進(jìn)而控制生物體的性狀
B. 可以通過禁止近親結(jié)婚來降低子代患該病的概率
C. 雜合子男性個(gè)體和正常女性婚配,子代中男女患病概率相等
D. 可在患者家系中進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,來統(tǒng)計(jì)該病在人群中的發(fā)病率
【答案】C
【解析】
【分析】調(diào)查人類遺傳病時(shí),最好選取群體中發(fā)病率相對(duì)較高的單基因遺傳病,如色盲、白化病等;若調(diào)查的是遺傳病的發(fā)病率,則應(yīng)在群體中抽樣調(diào)查,選取的樣本要足夠的多,且要隨機(jī)取樣;若調(diào)查的是遺傳病的遺傳方式,則應(yīng)以患者家庭為單位進(jìn)行調(diào)查,然后畫出系譜圖,再判斷遺傳方式。
【詳解】A、FBNI基因控制的是彈性纖維蛋白的合成,說明基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀,A錯(cuò)誤;
B、禁止近親結(jié)婚主要可以降低子代患隱性遺傳病的概率,由題意可知該病是單基因顯性遺傳病,因此不能通過禁止近親結(jié)婚來降低該病的患病概率,B錯(cuò)誤;
C、FBNl基因位于人15號(hào)常染色體上,則該病為常染色體遺傳病,雜合子男性和正常女性婚配,子代中男女患病概率相等,C正確;
D、要統(tǒng)計(jì)該病在人群中的發(fā)病率,應(yīng)在人群中進(jìn)行調(diào)查,而不應(yīng)該在患者家系中調(diào)查,D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 紫莖澤蘭是一種外來入侵物種,植株中含有的有毒化學(xué)成分,阻止了動(dòng)物對(duì)它的捕食;根部分泌物質(zhì)抑制入侵地植物的生長發(fā)育。我國曾引入澤蘭實(shí)蠅(專食性天敵)對(duì)其進(jìn)行防治,澤蘭實(shí)蠅將卵產(chǎn)生在植株的莖尖,孵化出的幼蟲在幼嫩部分取食營養(yǎng),并在植株頂端形成蟲癭,阻礙紫莖澤蘭的生長繁殖。下列敘述正確的是()
A. 在紫莖澤蘭相對(duì)集中的區(qū)域選取樣方以估算其在入侵地的種群密度
B. 由入侵地植物占優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽锨o澤蘭占優(yōu)勢(shì)的過程沒有發(fā)生群落演替
C. 引入澤蘭實(shí)蠅是利用了捕食關(guān)系進(jìn)行生物防治,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染
D. 生物入侵往往會(huì)導(dǎo)致生物多樣性降低進(jìn)而使生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性降低
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替是指隨著時(shí)間的推移,一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程。其主要類型有初生演替和次生演替。
【詳解】A、估算種群密度選取的樣方應(yīng)該隨機(jī),而不應(yīng)該是相對(duì)集中區(qū)域,A錯(cuò)誤;
B、群落演替是指隨著時(shí)間的推移一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程,由入侵地植物占優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽锨o澤蘭占優(yōu)勢(shì)的過程,發(fā)生了群落演替,B錯(cuò)誤;
C.、生物入侵造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞和生物污染,大部分外來物種成功入侵后大爆發(fā),生長難以控制,造成嚴(yán)重的生物污染,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞,澤蘭實(shí)蠅也為外來物種,引入后可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,C錯(cuò)誤;
D、引進(jìn)物種不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致生物入侵,導(dǎo)致當(dāng)?shù)匚锓N大量死亡,使生物多樣性降低,進(jìn)而降低生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性,D正確。
故選D。
9. 稻蟹共生系統(tǒng)水稻栽培模式是一種新型稻田種養(yǎng)模式,能推動(dòng)水稻種植變革和加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,如圖是該種養(yǎng)模式中碳循環(huán)部分模式圖,其中河蟹的攝入量和同化量分別為570 t/(km2·a)、460 t/(km2·a),該設(shè)計(jì)充分考慮了生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。下列敘述正確的是()
A. 流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是雜草、水稻和藻類等固定的太陽能的總量
B. 碳在過程②③④中的傳遞形式是含碳有機(jī)物,河蟹糞便量為110t/(km2·a)
C. 若表示完整的碳循環(huán)模式圖,還缺少生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的呼吸作用
D. 該種養(yǎng)模式只遵循了生態(tài)工程建設(shè)的自生原理,提高了該系統(tǒng)的能量利用效率
【答案】B
【解析】
【分析】碳循環(huán):碳在無機(jī)環(huán)境中主要以CO2和碳酸鹽形式存在;碳在生物群落的各類生物體中以含碳有機(jī)物的形式存在,并通過生物鏈在生物群落中傳遞;碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行。
【詳解】A、流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是雜草、水稻和藻類等固定的太陽能和餌料中的化學(xué)能,A錯(cuò)誤;
B、碳在生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間傳遞形式是含碳有機(jī)物,河蟹的糞便量=攝入量—同化量=570-460=110t/(km2·a),B正確;
C、過程①為生產(chǎn)者的光合作用,過程⑤為微生物的分解作用,因此該模式圖若表示完整的碳循環(huán)模式圖,還缺少生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用,C錯(cuò)誤;
D、稻蟹共生系統(tǒng)水稻的設(shè)計(jì)充分考慮了生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益,還遵循了生態(tài)工程建設(shè)的整體原理,D錯(cuò)誤。
故選B。
10. 醬油起源于我國,迄今已有3000多年的歷史。由于風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)價(jià)值豐富,醬油已成為我國飲食中不可或缺的調(diào)味品。制作時(shí)用大豆、小麥或麩皮為原料,利用多種微生物發(fā)酵而成。醬油發(fā)酵的大致過程如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 接種冷凍保存的酵母菌前要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)
B. 發(fā)酵產(chǎn)生的多種代謝產(chǎn)物構(gòu)成醬油獨(dú)特的風(fēng)味
C. 在加入酵母菌或乳酸菌前,需要對(duì)第一階段的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行滅菌處理
D. 酵母菌、乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物以及食鹽均能起到抑制雜菌、終止發(fā)酵的作用
【答案】B
【解析】
【分析】發(fā)酵工程一般包括菌種的選育,擴(kuò)大培養(yǎng),培養(yǎng)基的配制、滅菌,接種,發(fā)酵,產(chǎn)品的分離、提純等方面。
【詳解】A、工業(yè)發(fā)酵罐的體積一般為幾十到幾百立方米,接入的菌種總體積需要幾立方米到幾十立方米。所以,在發(fā)酵之前還需要對(duì)菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),A正確;
B、發(fā)酵醬油獨(dú)特的風(fēng)味是來自外界加入的輔料,而不是代謝產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;
C、發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種,一旦有雜菌污染,可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降,因此,培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌,C正確;
D、鹽水能具有抑制雜菌的生長作用,乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物乳酸使環(huán)境呈酸性,也能抑制雜菌的生長,D正確。
故選B。
11. 科研人員將寒帶地區(qū)海魚體內(nèi)的抗凍基因?qū)肭ъ鸭?xì)胞,成功培育出抗凍千禧果。如圖為培育過程中使用的Ti質(zhì)粒示意圖,其中Vir區(qū)的基因活化能促進(jìn)T-DNA的加工和轉(zhuǎn)移。下列敘述正確的是()
A. 使用PCR技術(shù)擴(kuò)增抗凍基因,不必知道抗凍基因的全部堿基序列
B. 構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)應(yīng)選擇限制酶Ⅱ和限制酶Ⅲ
C. Vir區(qū)的基因活化可促進(jìn)重組質(zhì)粒整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上
D. 篩選成功導(dǎo)入抗凍基因的千禧果細(xì)胞,最好在培養(yǎng)基中添加四環(huán)素或者卡那霉素
【答案】A
【解析】
【分析】1、PCR是一種在體外快速擴(kuò)增DNA的技術(shù),其原理是DNA雙鏈復(fù)制,包括變性、復(fù)性、延伸三個(gè)步驟。
2、基因工程的基本操作程序是: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、目的基因的檢測與鑒定,其中基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟。
【詳解】A、使用PCR技術(shù)擴(kuò)增抗凍基因,只需要知道抗凍基因兩端堿基序列設(shè)計(jì)引物即可,A正確;
B、使用限制酶Ⅱ會(huì)破壞Vir區(qū)的基因,Vir區(qū)的基因活化能促進(jìn)T?DNA的加工和轉(zhuǎn)移,是T?DNA轉(zhuǎn)移整合到受體細(xì)胞DNA上必不可少的,不能選限制酶Ⅱ,B錯(cuò)誤;
C、農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞后,Ti質(zhì)粒上的T?DNA能轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞并整合到該細(xì)胞的染色體DNA上,所以Vir區(qū)基因活化可促進(jìn)T?DNA轉(zhuǎn)移并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上,C錯(cuò)誤;
D、轉(zhuǎn)化成功的植物細(xì)胞染色體DNA上整合了T?DNA片段,只獲得了四環(huán)素抗性基因,所以培養(yǎng)基中最好加入四環(huán)素進(jìn)行篩選,D錯(cuò)誤。
故選A。
12. 中國科學(xué)院團(tuán)隊(duì)在豬體內(nèi)培育人源中期腎臟,人源細(xì)胞高達(dá)70%,驗(yàn)證動(dòng)物體內(nèi)再造人體器官可行性。該過程通過構(gòu)建的高分化潛能、強(qiáng)增殖及抗凋亡能力的多能干細(xì)胞移植到腎臟缺陷豬模型中,最終成功在嵌合體豬體內(nèi)再生了人源中腎(如圖所示)。下列說法正確的是( )
A. 過程①中,需提高M(jìn)YCN和BCL2的表達(dá)量
B. 過程②需要將抗凋亡的人源iPS細(xì)胞植入囊胚并放在充滿CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)
C. 移植后胚胎的發(fā)育受母體激素影響,但不會(huì)影響母體激素分泌
D. 最終獲得的嵌合體豬各體細(xì)胞的基因型一般相同
【答案】A
【解析】
【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件:
(1)無菌無毒環(huán)境:對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理;在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素;定期更換培養(yǎng)液,防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)自身造成危害。
(2)營養(yǎng):成分:所需營養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同,例如需要有糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然成分。
(3)溫度和pH值:哺乳動(dòng)物多以36.5±0.5℃為宜,多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH為7.2~7.4;
(4)氣體環(huán)境:通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶,將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。O2是細(xì)胞代謝所必需的;CO2主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。
【詳解】A、分析題意可知:過程通過構(gòu)建的高分化潛能、強(qiáng)增殖及抗凋亡能力的多能干細(xì)胞移植到腎臟缺陷豬模型中,所以過程①中,需提高M(jìn)YCN和BCL2的表達(dá)量,A正確;
B、由分析可知,抗凋亡的人源iPS細(xì)胞植入囊胚并放在含有95%空氣和5%CO2混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),B錯(cuò)誤;
C、移植后胚胎的發(fā)育受母體激素影響,同時(shí)也會(huì)影響母體激素分泌,C錯(cuò)誤;
D、嵌合體豬是將高分化潛能、強(qiáng)增殖及抗凋亡能力的人多能干細(xì)胞移植到腎臟缺陷豬模型中,最終獲得的嵌合體豬各體細(xì)胞的基因型不相同,D錯(cuò)誤。
故選A。
二、不定項(xiàng)選擇題(4個(gè)小題,每小題4分,共16分,少選記2分,錯(cuò)選記0分)
13. 減壓反射是運(yùn)動(dòng)時(shí)人體血壓快速恢復(fù)的重要調(diào)節(jié)方式。血壓升高時(shí),頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓壓力感受器興奮,經(jīng)減壓神經(jīng)傳至延髓心血管中樞,使迷走神經(jīng)興奮性增強(qiáng),導(dǎo)致心率減慢,心輸出量減少,外周阻力降低,從而動(dòng)脈血壓下降。為驗(yàn)證減壓反射弧的減壓神經(jīng)是傳入神經(jīng),迷走神經(jīng)是傳出神經(jīng),某小組將實(shí)驗(yàn)兔麻醉并固定,分離其頸部一側(cè)的頸總動(dòng)脈、減壓神經(jīng)和迷走神經(jīng)后進(jìn)行了如下操作:
Ⅰ. 頸總動(dòng)脈經(jīng)動(dòng)脈插管與血壓測定儀連接,測定血壓,血壓正常。用適宜強(qiáng)度電刺激減壓神經(jīng),測定血壓,血壓下降。再用適宜強(qiáng)度電刺激迷走神經(jīng),測定血壓,血壓下降。
Ⅱ. 分別對(duì)減壓神經(jīng)和迷走神經(jīng)進(jìn)行雙結(jié)扎固定,并從結(jié)扎中間剪斷神經(jīng)(如圖所示)。分別用適宜強(qiáng)度電刺激中樞端和外周端,隨后測定血壓并記錄。
下列對(duì)實(shí)驗(yàn)分析,錯(cuò)誤的是( )
A. 在實(shí)驗(yàn)過程中需隨時(shí)用生理鹽水濕潤神經(jīng)以保證其活性
B. 實(shí)驗(yàn)步驟Ⅰ可檢查處理后的實(shí)驗(yàn)材料是否仍能用于該實(shí)驗(yàn)
C. 切斷減壓神經(jīng),若刺激中樞端,血壓不變
D. 切斷迷走神經(jīng),若刺激外周端,血壓下降
【答案】C
【解析】
【分析】1、傳入神經(jīng)(感覺神經(jīng))將接受到的信息傳遞到中樞神經(jīng)系統(tǒng),中樞神經(jīng)系統(tǒng)經(jīng)過分析和處理,發(fā)出指令信息,再由傳出神經(jīng)(運(yùn)動(dòng)神經(jīng))將指令信息傳輸?shù)较鄳?yīng)器官, 從而使機(jī)體對(duì)刺激作出反應(yīng)。
2、反射的基礎(chǔ)是反射弧,反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器。
【詳解】A、正常情況下,神經(jīng)細(xì)胞需要生活在由組織液構(gòu)成的液體環(huán)境中,在實(shí)驗(yàn)過程中,需隨時(shí)用生理鹽水濕潤神經(jīng),為其提供適宜的液體環(huán)境,以保證其活性,A正確;
B、實(shí)驗(yàn)步驟Ⅰ對(duì)實(shí)驗(yàn)兔進(jìn)行處理后,用適宜強(qiáng)度電刺激減壓神經(jīng)和迷走神經(jīng),測定血壓,血壓均下降,可判斷該實(shí)驗(yàn)材料功能仍正常,能用于該實(shí)驗(yàn),B正確;
C、減壓神經(jīng)是傳入神經(jīng),若切斷減壓神經(jīng)后刺激中樞端,興奮可以由刺激部位傳遞到延髓心血管中樞,并通過傳出神經(jīng)作用于效應(yīng)器,使血壓下降,C錯(cuò)誤;
D、迷走神經(jīng)是傳出神經(jīng),若切斷迷走神經(jīng)后刺激外周端,興奮會(huì)傳遞到效應(yīng)器,使心率減慢,心輸出量減少,外周阻力降低,從而使動(dòng)脈血壓下降,D正確。
故選C。
14. 系統(tǒng)性紅斑狼瘡多發(fā)于育齡女性,患者免疫細(xì)胞異常活化,產(chǎn)生大量抗體,與自身抗原結(jié)合,導(dǎo)致多種器官受損。臨床上常用糖皮質(zhì)激素(GC)抑制患者免疫應(yīng)答進(jìn)行治療,其作用途徑之一是GC進(jìn)入細(xì)胞與糖皮質(zhì)激素受體(GR)結(jié)合形成GC-GR復(fù)合物,后者活化后與DNA上的糖皮質(zhì)激素反應(yīng)元件(GRE)結(jié)合,啟動(dòng)IL-10基因的表達(dá)并抑制m-3基因的表達(dá),從而影響輔助性T細(xì)胞功能。下列不正確的是( )
A. IL—2、IL—10對(duì)免疫應(yīng)答分別具有抑制和促進(jìn)作用
B. GC主要通過抑制細(xì)胞免疫來治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡
C. 臨床上過量使用GC時(shí),會(huì)產(chǎn)生免疫力低下等副作用
D. GC可能與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)受體結(jié)合后進(jìn)入細(xì)胞核調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)
【答案】AB
【解析】
【分析】系統(tǒng)性紅斑狼瘡是自身產(chǎn)生的抗體與抗原結(jié)合而引起的多種組織器官受損,屬于自身免疫病,據(jù)題意可知,糖皮質(zhì)激素(GC)抑制患者免疫應(yīng)答進(jìn)行治療。
【詳解】A、據(jù)題意可知,糖皮質(zhì)激素(GC)能抑制患者免疫應(yīng)答,GC進(jìn)入細(xì)胞與糖皮質(zhì)激素受體(GR)結(jié)合后,能啟動(dòng)IL-10基因的表達(dá)并抑制IL-2基因的表達(dá),因此IL-2、IL-10對(duì)免疫應(yīng)答分別具有促進(jìn)和抑制作用,A錯(cuò)誤;
B、系統(tǒng)性紅斑狼瘡多發(fā)于育齡女性,患者免疫細(xì)胞異?;罨?,產(chǎn)生大量抗體,與自身抗原結(jié)合,最終導(dǎo)致多種組織器官受損,據(jù)題意可知,糖皮質(zhì)激素(GC)通過影響輔助性T細(xì)胞功能,抑制患者免疫應(yīng)答進(jìn)行治療,輔助性T細(xì)胞既參與細(xì)胞免疫,又參與體液免疫,但GC主要通過抑制體液免疫來治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡,B錯(cuò)誤;
C、據(jù)題意可知,糖皮質(zhì)激素(GC)通過抑制患者免疫應(yīng)答進(jìn)行治療,故臨床上過量使用GC時(shí),會(huì)產(chǎn)生免疫力低下等副作用,C正確 ;
D、據(jù)題意可知,GC進(jìn)入細(xì)胞與糖皮質(zhì)激素受體(GR)結(jié)合形成GC-GR復(fù)合物,后者活化后與DNA上糖皮質(zhì)激素反應(yīng)元件(GRE)結(jié)合,啟動(dòng)IL-10基因的表達(dá)并抑制IL-2基因的表達(dá),因此GC可能與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)受體結(jié)合后進(jìn)入細(xì)胞核調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá),D正確。
故選AB。
15. 杜仲種子由于有膠質(zhì)果翅包裹而不易出芽。為解除杜仲種子的休眠,提高其發(fā)芽能力,研究小組用不同濃度的赤霉素對(duì)兩種培養(yǎng)條件下的杜仲種子進(jìn)行處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 本實(shí)驗(yàn)的自變量為赤霉素的濃度和不同的培養(yǎng)條件
B. 本實(shí)驗(yàn)中,土壤培養(yǎng)條件下,赤霉素可能抑制杜仲種子萌發(fā)
C. 培養(yǎng)皿培養(yǎng)條件下,促進(jìn)杜仲種子萌發(fā)的最適赤霉素濃度為 300mg?L?1
D. 杜仲種子的萌發(fā)受赤霉素等多種激素的影響,但不受環(huán)境因素的影響
【答案】BCD
【解析】
【分析】在土壤中的培養(yǎng)條件下,和對(duì)照組(赤霉素濃度為0)相比,不同濃度的赤霉素對(duì)于杜梨種子的影響只體現(xiàn)了促進(jìn),沒有體現(xiàn)抑制,故不能體現(xiàn)兩重性;而在培養(yǎng)皿培養(yǎng)的條件下,在一定范圍內(nèi),隨著赤霉素濃度的增加,對(duì)種子的發(fā)芽率的促進(jìn)作用增強(qiáng),但濃度達(dá)到500mg/L,反而抑制種子的發(fā)芽。
【詳解】A、實(shí)驗(yàn)中人為控制的變量為赤霉素的濃度和不同的培養(yǎng)條件,因此本實(shí)驗(yàn)的自變量為赤霉素的濃度和不同的培養(yǎng)條件,A正確;
B、在土壤中的培養(yǎng)條件下,和對(duì)照組(赤霉素濃度為0)相比,不同濃度的赤霉素對(duì)于杜梨種子的影響只體現(xiàn)了促進(jìn),沒有體現(xiàn)抑制,B錯(cuò)誤;
C、由圖可知,在培養(yǎng)皿培養(yǎng)的條件下,赤霉素處理的最適濃度在300-400mg/L范圍內(nèi),C錯(cuò)誤;
D、杜仲種子的萌發(fā)受赤霉素等多種激素的影響,同時(shí)也受環(huán)境因素的影響,D錯(cuò)誤。
故選BCD。
16. 稻米胚乳直鏈淀粉含量高會(huì)導(dǎo)致食用品質(zhì)差。研究發(fā)現(xiàn),水稻蠟質(zhì)基因(Wx)編碼直鏈淀粉合成酶。若Wx基因中第226位堿基是正常的G,該位點(diǎn)所在的內(nèi)含子能被正常剪接,胚乳中直鏈淀粉含量最高,基因型記做GG;若該位點(diǎn)突變成T,則不能被正常剪接,胚乳中直鏈淀粉的合成水平會(huì)降低,基因型記做TT。為檢測Wx基因該位點(diǎn)堿基是G或T,研究人員以待測水稻葉片總DNA為材料,以Wx基因片段設(shè)計(jì)引物,對(duì)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)AccI酶切后電泳。如圖所示,已知引物1為5'-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3',AccI酶的識(shí)別位點(diǎn)為5'-GTATAC-3',兩引物之間無另外的AccI酶的識(shí)別位點(diǎn)。下列敘述正確的是()
高直鏈淀粉含量(GG)和中等直鏈淀粉含量(TT)水稻品種中蠟質(zhì)基因部分DNA順序
A. 該實(shí)驗(yàn)中需設(shè)計(jì)的引物2為5'-TTCAACTCTCGTTAAATCAT-3'
B. 若電泳結(jié)果只能觀察到530bp的DNA條帶,則表明該水稻品種為TT型
C. GT雜合型水稻品種酶切電泳結(jié)果為3條條帶
D. 組成上述兩種淀粉合成酶的氨基酸的序列不同
【答案】CD
【解析】
【分析】用PCR擴(kuò)增DNA片段的過程中,脫氧核苷酸只能加在引物3'端,子鏈延長方向是5'→3',故引物的堿基序列應(yīng)與每條模板鏈5'端的一段核苷酸鏈的堿基序列相同,即應(yīng)以模板鏈5'端的一段脫氫核苷酸單鏈片段作引物。
【詳解】A、分析題圖可知,引物的延伸方向?yàn)?'→3',故圖示所給引物1設(shè)計(jì)區(qū)堿基序列所在的DNA鏈為非模板鏈,故引物1的堿基序列與非模板鏈的堿基序列相同,而引物2要以引物2設(shè)計(jì)區(qū)堿基序列所在的DNA鏈為模板,故引物2的堿基序列應(yīng)與所給序列堿基互補(bǔ)配對(duì),該實(shí)驗(yàn)中需設(shè)計(jì)的引物2為5'-ATGATTTAACGAGAGTTGAA-3',A錯(cuò)誤;
B、題干信息引物1設(shè)計(jì)區(qū)堿基序列71位到90位,引物2設(shè)計(jì)區(qū)堿基序列511位到530位,故若酶切產(chǎn)物只能觀察到460bp而不是530bp的DNA條帶,則表明第226位堿基是T,該位點(diǎn)所在的內(nèi)含子不能被正常剪接,該水稻品種為TT型,B錯(cuò)誤;
C、若Wx基因中第226位堿基是正常的G,該位點(diǎn)所在的內(nèi)含子能被正常剪接,胚乳中直鏈淀粉含最高,基因型記做GG;若該位點(diǎn)突變成T,則不能被正常剪接,胚乳中直鏈淀粉的合成水平會(huì)降低,基因型記做TT,故GT雜合型水稻品種的G能被酶切成兩段,而T不能被酶切,故酶切電泳結(jié)果為3條條帶,C正確;
D、根據(jù)題意可知,若Wx基因中第226位堿基是正常的G,該位點(diǎn)所在的內(nèi)含子能被正常剪接;若Wx基因中第226位堿基是T,該位點(diǎn)所在的內(nèi)含子不能被正常剪接;可見兩種基因編碼的兩種淀粉合成酶的氨基酸的序列不同,D正確。
故選CD。
Ⅱ卷(5個(gè)小題,共60分)
17. 春見柑橘俗稱“耙耙柑”,是橘橙和椪柑雜交育成的最新品種,肉質(zhì)脆嫩,酸甜適口,深受人們的喜愛。幾年前,耙耙柑的種植作為扶貧項(xiàng)目引進(jìn)南充,為貧困鄉(xiāng)村找到了一條穩(wěn)步脫貧致富的路子。圖表示發(fā)生在柑橘葉肉細(xì)胞中某一過程,表示科研人員進(jìn)行了鎂脅迫(鎂缺乏或過量)對(duì)春見柑橘植株生長影響的研究結(jié)果。
(1)圖所示反應(yīng)過程進(jìn)行的場所是__________,此反應(yīng)過程中需要的CO2來源有__________。
(2)組成葉綠素的元素有__________。
(3)光補(bǔ)償點(diǎn)是指植物的光合作用和呼吸作用相等時(shí)的光照強(qiáng)度。據(jù)圖分析,鎂脅迫會(huì)導(dǎo)致柑橘光的補(bǔ)償點(diǎn)__________(填“變大”、“變小”或“不變”),原因是__________。
(4)科研人員取鎂過量這一組的葉肉細(xì)胞進(jìn)行亞顯微觀察,發(fā)現(xiàn)部分葉綠體解體,部分葉綠體未解體,但內(nèi)部的淀粉粒明顯增多,從此現(xiàn)象分析,鎂過量導(dǎo)致干物質(zhì)質(zhì)量降低的原因可能有__________。(寫出兩點(diǎn))
【答案】(1) ①. 葉綠體基質(zhì) ②. 葉肉細(xì)胞呼吸作用和外界環(huán)境
(2)C、H、O、N、Mg
(3) ①. 變大 ②. 鎂脅迫導(dǎo)致光合作用速率降低
(4)葉綠體解體,光合作用降低;葉綠體中淀粉粒數(shù)量會(huì)增多,進(jìn)而抑制光合作用
【解析】
【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。光反應(yīng)發(fā)生場所在葉綠體的類囊體薄膜上,色素吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能,并將一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧氣,另一部分光能用于合成ATP,暗反應(yīng)發(fā)生場所是葉綠體基質(zhì)中,首先發(fā)生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP被還原。
【小問1詳解】
據(jù)圖可知,圖示過程表示碳反應(yīng)過程,進(jìn)行的場所是葉綠體基質(zhì);該反應(yīng)過程中需要的 CO2來源有葉肉細(xì)胞呼吸作用和外界環(huán)境。
【小問2詳解】
葉綠素的元素組成C、H、O、N、Mg。
【小問3詳解】
題干信息可知,光補(bǔ)償點(diǎn)是指植物的光合作用和呼吸作用相等時(shí)的光照強(qiáng)度,結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知,鎂脅迫處理下葉綠素含量降低,光合作用降低,而呼吸速率不變,故鎂脅迫會(huì)導(dǎo)致柑橘光的補(bǔ)償點(diǎn)會(huì)變大。
【小問4詳解】
葉綠體中的葉綠素可參與光合作用的光反應(yīng)過程,分析題意可知,部分葉綠體解體,導(dǎo)致葉綠素含量降低,光反應(yīng)減弱,且葉綠體中淀粉粒數(shù)量會(huì)增多,進(jìn)而抑制光合作用。
18. 平衡致死遺傳現(xiàn)象首先在果蠅中被發(fā)現(xiàn),是指一對(duì)同源染色體上分別帶有兩個(gè)非等位的致死基因(不存在染色體互換),任意一個(gè)致死基因純合即致死,成活的個(gè)體均為雜合子。平衡致死品系內(nèi)的個(gè)體自由交配可以將雜合狀態(tài)永久保存,省去了后期選育的繁雜。回答下列問題:
(1)現(xiàn)有一批純合野生型直翅果蠅,經(jīng)誘變處理后得到裂翅突變體品系。已知裂翅和直翅由一對(duì)等位基因A/a控制?,F(xiàn)將裂翅突變體與純合野生型直翅果蠅雜交,后代既有裂翅又有直翅,則該裂翅突變體的基因型為__________。
(2)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),該裂翅基因純合致死。將A/a控制的存活與致死看作一對(duì)相對(duì)性狀,則隱性性狀為__________(填“存活”或“致死”)。
(3)將裂翅突變體進(jìn)行自由交配,發(fā)現(xiàn)后代只有裂翅,推測裂翅品系中存在平衡致死現(xiàn)象,若另一種致死基因?yàn)锽,則兩對(duì)等位基因的位置關(guān)系應(yīng)為下圖中的__________(選填)。
(4)現(xiàn)已知紅眼對(duì)紫眼為顯性,基因位于2號(hào)染色體,灰體對(duì)黑檀體為顯性,基因位于3號(hào)染色體?,F(xiàn)需確定裂翅基因是否位于2號(hào)染色體上,雜交方案如下:
第一步:將裂翅突變體與下表純合品系中的_______(填品系名稱)進(jìn)行雜交得F1;
第二步:選擇F1中表型為______的果蠅與下表純合品系中的紫眼(品系名稱)進(jìn)行雜交得F2,統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例。
預(yù)期結(jié)果:若F2_____________,則裂翅基因不在2號(hào)染色體上。
【答案】18. Aa 19. 存活
20. ① 21. ①. 紫眼 ②. 紅眼裂翅 ③. 紅眼裂翅∶紅眼直翅∶紫眼裂翅∶紫眼直翅=1∶1∶1∶1
【解析】
【分析】欲確定裂翅相關(guān)基因是否在2號(hào)染色體上,可利用親本的顯性個(gè)體與2號(hào)染色體隱性突變體(紫眼dd)雜交觀察后代的表現(xiàn)型及比例判斷基因的位置。若后代有四種表現(xiàn)型則符合自由組合定律,裂翅基因不在2號(hào)染色體上,若后代只有兩種表現(xiàn)型,則不符合自由組合,裂翅基因位于2號(hào)染色體上。
【小問1詳解】
由題意知,將純合的直翅個(gè)體經(jīng)過突變得到的裂翅個(gè)體,且直翅和裂翅雜交后代既有直翅又有裂翅,如果裂翅是隱性,那么其和純合的顯性個(gè)體雜交后代肯定都是顯性,不符合題目要求,所以裂翅是顯性,其基因型為Aa。
【小問2詳解】
由(1)知裂翅是顯性,且純合致死,所以是AA致死,所以隱性性狀aa是存活。
【小問3詳解】
經(jīng)研究者繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)裂翅由顯性基因A控制,AA純合致死,并且裂翅基因所在同源染色體上還存在一個(gè)顯性純合致死基因(B),與裂翅基因完全連鎖(即在減數(shù)分裂時(shí)同源染色體上的基因不發(fā)生交叉互換)。則親本裂翅果蠅的基因型為AaBb,由于BB純合致死導(dǎo)致沒有正常翅(aa)個(gè)體的出現(xiàn),所以兩對(duì)基因的位置關(guān)系是Ab連鎖、aB連鎖,即圖①。
小問4詳解】
現(xiàn)已知紅眼對(duì)紫眼為顯性,基因位于2號(hào)染色體,則用D表示紅眼,d表示紫眼,欲確定裂翅相關(guān)基因是否在2號(hào)染色體上,用2號(hào)染色體隱性突變體基因型為aadd(直翅紫眼)與親本AaDD(裂翅紅眼)進(jìn)行雜交,F(xiàn)1為AaDd aaDd分別表現(xiàn)為裂翅紅眼和直翅紅眼兩種表現(xiàn)型,再將F1中裂翅紅眼(AaDd)與表中純合的直翅紫眼(aadd)雜交,若裂翅基因不在2號(hào)染色體上,則翅型基因和眼型基因符合自由組合,F(xiàn)1與紫眼果蠅雜交后,F(xiàn)2為裂翅紅眼(AaDd):直翅紫眼(aaDd):裂翅紫眼(Aadd):直翅紅眼(aaDd)=1:1:1:1。
19. 染色體工程也叫染色體操作,是按照人們的需求對(duì)生物的染色體進(jìn)行操作,添加、削弱或替代染色體,從而達(dá)到定向育種或創(chuàng)造人工新物種的目的。分析以下操作案例,回答下列問題:
(1)我國科學(xué)家成功將釀酒酵母的16條染色體融合成為1條染色體,并將這條染色體移植到去核的釀酒酵母細(xì)胞中,得到僅含1條線型染色體的釀酒酵母菌株SY14,SY14能夠存活且表現(xiàn)出相應(yīng)的生命特性,這項(xiàng)研究開啟了人類“設(shè)計(jì)、再造和重塑生命”的新紀(jì)元。獲得SY14運(yùn)用的可遺傳變異原理是____________,SY14的染色體DNA上有_____________(填“16”或“多于16”)個(gè)RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)。
(2)二倍體大麥(♀)×二倍體球莖大麥(♂)雜交實(shí)驗(yàn)中,得到的受精卵進(jìn)行有絲分裂時(shí),球莖大麥的染色體逐漸消失,最后形成只具有大麥染色體的植株甲。植株甲的體細(xì)胞中最多含___________個(gè)染色體組,與二倍體大麥植株相比,植株甲的特點(diǎn)是______________。
(3)如圖表示我國科學(xué)家利用普通小麥(6n=42)和長穗偃麥草(2n=14)成功培育二體附加系的一種途徑,其中W表示普通小麥的染色體,E表示長穗偃麥草的染色體,7E隨機(jī)進(jìn)入細(xì)胞一極。圖中F1是______________倍體;植株丁自交所得子代植株的染色體組成及比例是_____________。
【答案】(1) ①. 染色體變異 ②. 多于16
(2) ①. 2(或兩) ②. 植株矮小、高度不育
(3) ①. 四(或異源四) ②. (42W+2E):(42W+1E):42W=1:2:1
【解析】
【分析】1、染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異。染色體結(jié)構(gòu)變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型。染色體數(shù)目變異可以分為兩類:一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少, 另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。
2、當(dāng)細(xì)胞中含有奇數(shù)個(gè)染色體組時(shí),由于減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂,無法產(chǎn)生可育配子,因而無法產(chǎn)生后代,例如利用二倍體的花粉培育的單倍體高度不育,植株矮小。
【詳解】(1)16條染色體融合成為1條染色體,該過程發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)上的拼接,屬于染色體變異;RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合到相應(yīng)結(jié)合位點(diǎn)后啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄,RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)位于基因首端,因?yàn)镾Y14的染色體是由16條染色體融合而成,因此融合后的染色體DNA上含有的基因數(shù)多于16,可知RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)也多于16個(gè)。
(2)二倍體大麥和二倍體球莖大麥分別經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生配子,配子中只有一個(gè)染色體組,在受精卵發(fā)育形成幼胚的有絲分裂過程中,球莖大麥的染色體逐漸消失,最后形成只具有大麥染色體的植株甲,因此植株甲的體細(xì)胞只有一個(gè)染色體組,植株矮小,在減數(shù)分裂時(shí),由于細(xì)胞內(nèi)不含有同源染色體,無法聯(lián)會(huì),甲植株無法產(chǎn)生正常配子,因而高度不育;在有絲分裂后期,著絲粒分裂,染色體數(shù)加倍,細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組。
(3)F1是普通小麥(6n=42)與長穗偃麥草(2n=14)雜交得到的,含有3+1=4個(gè)染色體組,因此F1是(異源)四倍體;丁體細(xì)胞染色體組成為42W+1E,自交后代中普通小麥的染色體仍為42W;因?yàn)槎◇w細(xì)胞只含有一條長穗偃麥草染色體,自交后代中長穗偃麥草染色體的情況是2條:1條:0條=1:2:1,因此植株丁自交所得子代植株的染色體組成及比例是(42W+2E):(42W+1E):42W=1:2:1。
20. 5-羥色胺(5-HT)是一種在體內(nèi)分布廣泛,能夠使人們產(chǎn)生愉悅情緒的神經(jīng)遞質(zhì)。釋放到突觸間隙的5-HT通常有三條去路:與相關(guān)受體特異性結(jié)合(5-HT1A受體是5-HT受體中的一種,5-HT和5-HT1A受體結(jié)合后,能抑制結(jié)合部位釋放神經(jīng)遞質(zhì));被單胺氧化酶(MAO)氧化成5-羥色醛;被突觸前膜的載體回收重新利用。具體過程如圖1所示。突觸間隙的5-HT數(shù)量過少是引發(fā)抑郁癥的重要因素,回答下列問題:
(1)突觸小體釋放5-HT的方式為______________,5-HT作為一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),能使突觸后膜產(chǎn)生膜電位變化,體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有______________的功能,
(2)5-HT1A受體位于______________(填“突觸前膜”或“突觸后膜”),該受體存在的意義是______________。
(3)楊梅素主要存在于楊梅、山茶等植物中,其醇提取物中富含大量楊梅素苷等物質(zhì),楊梅素對(duì)抑郁癥具有一定的治療作用。研究人員給正常實(shí)驗(yàn)大鼠灌服某種藥物,獲得了若干只抑郁癥大鼠,并將其隨機(jī)均分成兩組,一組設(shè)為模型組,另一組灌服楊梅素設(shè)為楊梅素治療組。分別檢測對(duì)照組、模型組和楊梅素治療組小鼠體內(nèi)MAO的活性,結(jié)果圖2所示。
分析結(jié)果,試闡述楊梅素治療抑郁癥的機(jī)制:______________。
(4)根據(jù)題干信息,試提出不同于楊梅素治療抑郁癥的藥物研究新思路:______________(提出2條)。
【答案】(1) ①. 胞吞
②. 信息交流
(2) ①. 突觸前膜 ②. 防止突觸前膜持續(xù)釋放5-HT,導(dǎo)致突觸后膜持續(xù)興奮
(3)楊梅素能降低單胺氧化酶(MAO)活性,5-羥色胺(5-HT)氧化成5-羥色醛變少,突觸間隙5-羥色胺(5-HT)相對(duì)較多
(4)抑制或者破壞5-HT1A受體,導(dǎo)致突觸前膜可以釋放5-HT;或者抑制突觸前膜的載體活性,使其不能回收5-HT
【解析】
【分析】神經(jīng)遞質(zhì)存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜,因此興奮只能從一個(gè)神經(jīng)元的軸突傳遞給另一個(gè)神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹突,所以興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。
【小問1詳解】
5-羥色胺(5-HT)是一種神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)的釋放方式是胞吐,因此突觸小體釋放5-HT的方式為胞吐。5-HT作為一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),是一種信號(hào)分子,與突觸后膜上相應(yīng)的受體結(jié)合,能使突觸后膜產(chǎn)生膜電位變化,體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有信息交流的功能。
【小問2詳解】
5-HT和5-HT1A受體結(jié)合后,能抑制結(jié)合部位釋放神經(jīng)遞質(zhì),突觸前膜能釋放神經(jīng)遞質(zhì),推測5-HT1A受體位于突觸前膜。該受體存在的意義是防止突觸前膜持續(xù)釋放5-HT,導(dǎo)致突觸后膜持續(xù)興奮。
【小問3詳解】
單胺氧化酶(MAO)能將5-羥色胺(5-HT)氧化成5-羥色醛,據(jù)題圖可知,與模型組相比,楊梅素治療組小鼠體內(nèi)MAO的活性降低,推測楊梅素能降低單胺氧化酶(MAO)活性,5-羥色胺(5-HT)氧化成5-羥色醛變少,突觸間隙5-羥色胺(5-HT)相對(duì)較多,5-羥色胺(5-HT)是一種能夠使人們產(chǎn)生愉悅情緒的神經(jīng)遞質(zhì),從而治療抑郁癥。
【小問4詳解】
突觸間隙的5-HT數(shù)量過少是引發(fā)抑郁癥的重要因素,突觸間隙的5-HT通常有三條去路:與相關(guān)受體特異性結(jié)合(5-HT1A受體是5-HT受體中的一種,5-HT和5-HT1A受體結(jié)合后,能抑制結(jié)合部位釋放神經(jīng)遞質(zhì));被單胺氧化酶(MAO)氧化成5-羥色醛;被突觸前膜的載體回收重新利用,楊梅素能降低5-羥色胺(5-HT)氧化成5-羥色醛的量,提出不同于楊梅素治療抑郁癥的藥物研究新思路可能是抑制或者破壞5-HT1A受體,導(dǎo)致突觸前膜可以釋放5-HT,從而治療抑郁癥;或者抑制突觸前膜的載體活性,使其不能回收5-HT,從而治療抑郁癥。
21. 糖尿病是一種嚴(yán)重危害健康的常見病,主要表現(xiàn)為高血糖和尿糖,可分為Ⅰ、Ⅱ兩種類型。2023 年某糖尿病研究協(xié)會(huì)公布了一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)的中期結(jié)果,表明 PB-119 聯(lián)合二甲雙胍可顯著改善Ⅱ型糖尿病患者的血糖水平和胰島 B 細(xì)胞功能。PB-119是GLP-1受體激動(dòng)劑,GLP-1 是一種主要由腸道細(xì)胞分泌的腸促胰島素。二甲雙胍是一種常用的口服降血糖藥物,作用類似于胰島素。回答下列問題:
(1)人體血糖濃度在體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)的共同作用下維持相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)飯后血糖濃度升高時(shí),胰島 B細(xì)胞可直接接受____和____(填信息分子)的刺激,其中后者會(huì)引起胰島B細(xì)胞膜對(duì)____的通透性改變,進(jìn)而產(chǎn)生興奮,分泌胰島素。
(2)推測 PB 119、二甲雙胍降低血糖的途徑分別是____、____。
(3)通過注射胰島素能有效控制Ⅰ型糖尿病患者的血糖濃度,推測其患病原因是____,而Ⅱ型糖尿病往往還要輔助其他藥物治療。
(4)另有研究發(fā)現(xiàn),口服葡萄糖對(duì)胰島素分泌的促進(jìn)作用明顯高于靜脈注射,請(qǐng)根據(jù)題干并結(jié)合沃泰默及斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)(促胰液素的發(fā)現(xiàn))分析,可能的原因有____(答出一點(diǎn)即可)。
【答案】21. ①. 葡萄糖 ②. 神經(jīng)遞質(zhì) ③. 鈉離子(Na+)
22. ①. PB-119是GLP-1受體激動(dòng)劑,其可促進(jìn)GLP-1與其受體結(jié)合,從而促進(jìn)胰島素的分泌,降低血糖 ②. 二甲雙胍能促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞氧化分解、合成糖原及轉(zhuǎn)化為非糖物質(zhì)
23. 胰島素分泌不足(或胰島素含量下降)
24. 小腸中存在感受葡萄糖的感受器,通過神經(jīng)調(diào)節(jié)促進(jìn)胰島B細(xì)胞分泌胰島素;小腸能夠產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì),經(jīng)血液運(yùn)輸作用于胰島B細(xì)胞,促進(jìn)其分泌胰島素;口服葡萄糖會(huì)促進(jìn)腸道細(xì)胞分泌腸促胰島素,通過體液運(yùn)輸作用于胰島B細(xì)胞,從而促進(jìn)胰島素的分泌
【解析】
【分析】血糖的激素調(diào)節(jié)過程為:當(dāng)血糖水平升高時(shí),胰島B細(xì)胞分泌的胰島素增加,同時(shí)胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素減少;反應(yīng)的結(jié)果將使體內(nèi)血糖水平下降到正常水平,當(dāng)血糖水平降低時(shí),胰島B細(xì)胞分泌的胰島素減少,同時(shí)胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素增加,從而使體內(nèi)血糖水平上升到正常水平。
【小問1詳解】
當(dāng)血糖濃度升高時(shí),胰島B細(xì)胞分泌胰島素既有神經(jīng)調(diào)節(jié)過程也有體液調(diào)節(jié)過程,故胰島B細(xì)胞可直接接受葡萄糖和神經(jīng)遞質(zhì)的信號(hào)刺激。其中神經(jīng)遞質(zhì)作用于胰島B細(xì)胞膜上的受體后,會(huì)引起胰島B細(xì)胞膜對(duì)鈉離子(Na+)的通透性改變,從而引起鈉離子(Na+)內(nèi)流,使胰島B細(xì)胞興奮,分泌胰島素。
【小問2詳解】
根據(jù)題意可知,PB-119能促進(jìn)GLP-1與其受體結(jié)合,從而促進(jìn)胰島素的分泌,降低血糖。二甲雙胍的作用類似于胰島素,胰島素能促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞氧化分解、合成糖原及轉(zhuǎn)化為非糖物質(zhì)。
【小問3詳解】
通過注射胰島素能有效控制血糖濃度,說明患者體內(nèi)胰島素不足,故Ⅰ型糖尿病患者的病因?yàn)橐葝u素分泌不足(或胰島素含量下降)。
Mg2+/(mg·L-1)
株高
葉綠素(a+b)含量/(mg·g-1)
干物質(zhì)質(zhì)量(g)
0
27.83
0.31
13
2.4
33.83
0.40
16.5
12
36.42
0.53
17.2
24(對(duì)照組)
44.50
0.59
19.8
240
36.00
0.44
17.0
品系名稱
基因位置
品系特征
黑檀體
3號(hào)染色體
紅眼、黑檀體、直翅
紫眼
2號(hào)染色體
紫眼、灰體、直翅
野生型
紅眼、灰體、直翅

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