
1. 環(huán)孢菌素A是一種從真菌培養(yǎng)液中分離出的由11個(gè)氨基酸組成的天然環(huán)肽,是臨床上常用的免疫抑制藥物。相關(guān)敘述正確的是( )
A. 環(huán)孢菌素A與ATP共有的元素組成為C、H、O、N
B. 環(huán)孢菌素A在核糖體上合成,結(jié)構(gòu)中含10個(gè)肽鍵
C. 高溫失效的環(huán)孢菌素A仍可用雙縮脲試劑鑒定顯藍(lán)色
D. 環(huán)孢菌素A可用于艾滋病等免疫缺陷疾病的治療
【答案】A
【解析】
【分析】氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位,氨基酸通過(guò)脫水縮合形成肽鏈,進(jìn)而形成蛋白質(zhì)。肽鍵的數(shù)目 = 氨基酸的數(shù)目 - 肽鏈的數(shù)目。雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生紫色絡(luò)合物。免疫抑制藥物是用于抑制免疫系統(tǒng)過(guò)度反應(yīng)的藥物。
【詳解】A 、 ATP 的元素組成是 C、H、O、N、P,環(huán)孢菌素 A 是由氨基酸組成的環(huán)肽,其元素組成是 C、H、O、N 等,二者共有的元素組成為 C、H、O、N,A 正確;
B 、 環(huán)孢菌素 A 是由 11 個(gè)氨基酸組成的環(huán)肽,環(huán)肽中肽鍵的數(shù)目等于氨基酸的數(shù)目,即含 11 個(gè)肽鍵,B 錯(cuò)誤;
C 、 高溫使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變,但肽鍵未斷裂,仍可用雙縮脲試劑鑒定,反應(yīng)顯紫色,不是藍(lán)色,C 錯(cuò)誤;
D 、 環(huán)孢菌素 A 是免疫抑制藥物,而艾滋病是免疫缺陷疾病,需要增強(qiáng)免疫,不能用免疫抑制藥物治療,D 錯(cuò)誤。
故選A。
2. 下列關(guān)于肺炎雙球菌、藍(lán)球藻和酵母菌三種生物的敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 三者中只有酵母菌具有由細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜等組成的生物膜系統(tǒng)
B. 藍(lán)球藻含有葉綠素和藻藍(lán)素,是能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物
C. 三種生物分裂增殖時(shí)細(xì)胞內(nèi)都發(fā)生染色體規(guī)律性的變化
D. 三種生物細(xì)胞內(nèi)都存在ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制
【答案】C
【解析】
【分析】原核細(xì)胞與真核細(xì)胞共有的特征是均有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu),均有核糖體這一合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器,均以DNA作為遺傳物質(zhì),原核細(xì)胞與真核細(xì)胞最明顯的差異是有無(wú)核膜包被的成形的細(xì)胞核。
【詳解】A、肺炎雙球菌和藍(lán)球藻屬于原核生物,不具有生物膜系統(tǒng);酵母菌屬于真核生物,具有生物膜系統(tǒng),A正確;
B、藍(lán)球藻含有葉綠素和藻藍(lán)素,是能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物,B正確;
C、肺炎雙球菌和藍(lán)球藻屬于原核生物,其細(xì)胞中不含染色體,因此不會(huì)在細(xì)胞增殖過(guò)程中發(fā)生染色體規(guī)律性變化,C錯(cuò)誤;
D、細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制,普遍存在于生物界中,是生物界的共性。因此三種生物細(xì)胞內(nèi)都存在ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制,D正確。
故選C。
3. 如圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置,漏斗內(nèi)的溶液(S1)和漏斗外的溶液(S2)為兩種不同濃度的溶液,水分子可以透過(guò)半透膜,而溶質(zhì)分子則不能。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí),液面差為m。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 初始時(shí)S1溶液的濃度大于S2溶液,平衡時(shí)S1溶液的濃度等于S2溶液
B. 植物根尖分生區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜,主要通過(guò)滲透作用吸水
C. 將根尖成熟區(qū)細(xì)胞置于S2溶液中,滲透失水平衡時(shí)細(xì)胞液濃度等于S2溶液
D. 將細(xì)胞內(nèi)液濃度與S2相同紅細(xì)胞置于S1溶液中,其會(huì)吸水漲破
【答案】C
【解析】
【分析】據(jù)圖分析,滲透裝作用是指水分通過(guò)半透膜,從溶質(zhì)濃度低的溶液向溶質(zhì)濃度高的溶液的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象;漏斗內(nèi)液面上升,則漏斗內(nèi)溶液(S1)濃度大于漏斗外溶液(S2)。
【詳解】A、滲透平衡時(shí),液面高的一側(cè)形成的一定的壓力,會(huì)阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散,故兩者滲透壓關(guān)系仍是S1>S2,A錯(cuò)誤;
B、根尖分生區(qū)細(xì)胞主要通過(guò)吸脹作用吸水,B錯(cuò)誤;
C、根尖成熟區(qū)細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,將根尖成熟區(qū)細(xì)胞置于S2溶液中,滲透失水平衡時(shí),水分子進(jìn)出細(xì)胞的速率平衡,細(xì)胞液濃度等于S2溶液濃度,C正確;
D、分析圖知漏斗內(nèi)液面上升,則漏斗內(nèi)溶液(S1)濃度大于漏斗外溶液(S2),紅細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)液濃度=S2,將該紅細(xì)胞置于S1溶液中,紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生滲透失水,D錯(cuò)誤。
故選C。
4. 膜蛋白是位于細(xì)胞膜或細(xì)胞器膜上的一類蛋白質(zhì),它們?cè)谏锬は到y(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 細(xì)胞膜上的部分糖類和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂
B. 電子顯微鏡觀察到細(xì)胞膜的中間一層明帶由蛋白質(zhì)分子組成
C. 神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜的受體蛋白結(jié)合并改變突觸后膜對(duì)離子的通透性
D. 線粒體內(nèi)膜上的蛋白質(zhì)可參與細(xì)胞中ATP的形成
【答案】B
【解析】
【分析】細(xì)胞膜的成分主要包括脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量的糖類,磷脂構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本骨架;蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。蛋白質(zhì)的功能:有些蛋白是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì);催化作用的酶;運(yùn)輸作用,如血紅蛋白運(yùn)輸氧氣;調(diào)節(jié)作用,如胰島素,生長(zhǎng)激素;免疫作用,如免疫球蛋白(抗體)。
【詳解】A、細(xì)胞膜外表面的部分糖類和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂,A正確;
B、電子顯微鏡觀察到的中間一層明帶由雙層脂類分子組成,B錯(cuò)誤;
C、神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙中,并且經(jīng)過(guò)擴(kuò)散到達(dá)突觸后膜,立即與突觸后膜上的蛋白質(zhì)受體結(jié)合,并且改變突觸后膜對(duì)離子的通透性,引起突觸后膜發(fā)生興奮性或抑制性的變化,C正確;
D、線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行有氧呼吸的第三階段,該階段需要酶的催化,發(fā)生[H]與氧結(jié)合生成水,釋放能量并生成ATP的過(guò)程,D正確。
故選B。
5. NO3-和NH4+是植物利用的主要無(wú)機(jī)氮源,NH4+的吸收由根細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動(dòng),NO3-的吸收由H濃度梯度驅(qū)動(dòng),相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制如圖。銨肥施用過(guò)多時(shí),細(xì)胞內(nèi)NH4+的濃度增加和細(xì)胞外酸化等因素引起植物生長(zhǎng)受到嚴(yán)重抑制的現(xiàn)象稱為銨毒。銨毒發(fā)生后,適當(dāng)增加硝酸鹽會(huì)緩解銨毒。下列說(shuō)法正確的是( )
A. NH4+通過(guò)AMTs進(jìn)入細(xì)胞消耗的能量直接來(lái)自ATP
B. NO3-通過(guò)SLAH3轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外的方式屬于被動(dòng)運(yùn)輸
C. 銨毒發(fā)生后,增加細(xì)胞外的NO3-會(huì)使細(xì)胞外酸化增強(qiáng)而緩解銨毒
D. 載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運(yùn)NO3-和H的速度與二者在膜外的濃度呈正相關(guān)
【答案】B
【解析】
【分析】1、像水分子這樣,物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。
2、主動(dòng)運(yùn)輸:物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。
【詳解】A、由題干信息可知,NH4+的吸收是根細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動(dòng)的,所以NH4+通過(guò)AMTs進(jìn)入細(xì)胞消耗的能量不是來(lái)自ATP,A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)題圖信息可知,NO3-進(jìn)入根細(xì)胞膜是H+的濃度梯度驅(qū)動(dòng),進(jìn)行的逆濃度梯度運(yùn)輸,說(shuō)明膜內(nèi)NO3-濃度高于膜外,所以NO3-通過(guò)SLAH3轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外是順濃度梯度運(yùn)輸,屬于被動(dòng)運(yùn)輸,B正確;
C、銨毒發(fā)生后,細(xì)胞外酸化,H+在細(xì)胞外更多,增加細(xì)胞外的NO3-,NO3-的吸收由H+濃度梯度驅(qū)動(dòng),因此可以通過(guò)吸收更多的NO3-從而導(dǎo)致H+向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),減少細(xì)胞外的H+,從而減輕銨毒,C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)題圖信息可知,載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運(yùn)NO3-屬于主動(dòng)運(yùn)輸,運(yùn)輸H+屬于協(xié)助擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾逝c被運(yùn)輸物質(zhì)濃度在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān),超過(guò)一定范圍后不成比例,受到轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量(主動(dòng)運(yùn)輸還受到ATP)的限制,D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種極難降解塑料。科學(xué)家從某種細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了能夠降解PET的酶(WTPET酶),后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其突變體ThermPET酶和DuraPET酶??蒲腥藛T分析了各種PET酶的結(jié)構(gòu)與功能,設(shè)計(jì)并制造了全新的FASTPET酶。如圖是在50℃條件下對(duì)這四種酶分解PET效果的測(cè)試結(jié)果。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 該測(cè)試結(jié)果不能證明酶具有高效性和專一性
B. 在該實(shí)驗(yàn)條件下,WTPET酶的空間結(jié)構(gòu)可能被破壞
C. 在該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,F(xiàn)ASTPET酶的活性逐漸降低
D. FASTPET酶的生產(chǎn)利用了蛋白質(zhì)工程的技術(shù)手段
【答案】C
【解析】
【分析】由圖分析可知,四種酶分解PET效果FAST>Therm>Dura>WT。
【詳解】A、該測(cè)試結(jié)果只是比較50℃條件下這四種酶分解PET的效果,不能證明酶具有高效性和專一性,A正確;
B、在50℃的實(shí)驗(yàn)條件下,WTPET酶幾乎沒(méi)有活性,可能是空間結(jié)構(gòu)被破壞,B正確;
C、從折線的斜率看,F(xiàn)ASTPET酶促反應(yīng)速率先增大后減小,酶促反應(yīng)速率變化既與酶活性有關(guān),也與底物濃度有關(guān),C錯(cuò)誤;
D、FASTPET酶是科研人員分析各種PET酶的結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來(lái)的,利用了蛋白質(zhì)工程的技術(shù)手段,D正確。
故選C。
7. 研究表明,決定細(xì)胞“命運(yùn)”的內(nèi)因是基因選擇性表達(dá),外因是細(xì)胞信號(hào)的特異性組合。下圖為部分信號(hào)決定細(xì)胞“命運(yùn)”的示意圖,圖中字母分別代表不同的胞外信號(hào)。下列敘述正確的是( )
A. 圖①中胞外信號(hào) DE 引起細(xì)胞分裂,不發(fā)生基因選擇性表達(dá)過(guò)程
B. 圖②中胞外信號(hào) FG 誘導(dǎo)細(xì)胞分化,高度分化的細(xì)胞一般不分裂
C. 圖③中無(wú)胞外信號(hào)作用時(shí)細(xì)胞凋亡,說(shuō)明細(xì)胞凋亡不受基因調(diào)控
D. 剛出生不久的嬰兒體內(nèi)一般只發(fā)生①和②過(guò)程,不會(huì)發(fā)生③過(guò)程
【答案】B
【解析】
【分析】當(dāng)細(xì)胞內(nèi)同時(shí)存在A、B、C、D、E信號(hào)時(shí),細(xì)胞完成分裂的過(guò)程。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)同時(shí)存在A、B、C、F、G時(shí),細(xì)胞完成分化的過(guò)程。當(dāng)細(xì)胞沒(méi)有信號(hào)時(shí),啟動(dòng)凋亡過(guò)程。
【詳解】A、細(xì)胞分裂的過(guò)程中,也存在基因的選擇性表達(dá),A錯(cuò)誤;
B、圖②中胞外信號(hào) FG 誘導(dǎo)細(xì)胞分化,高度分化的細(xì)胞一般不分裂,B正確;
C、圖③中細(xì)胞凋亡是基因控制的程序性死亡的過(guò)程,C錯(cuò)誤;
D、在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中,始終存在③細(xì)胞凋亡,D錯(cuò)誤。
故選B。
8. 酶分子具有相應(yīng)底物的活性中心,用于結(jié)合并催化底物反應(yīng)。在最適溫度、適宜PH值等條件下,用NaCl和CuSO4溶液,研究Cu2+、Cl-對(duì)唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示,已知Na+和SO42-幾乎不影響該反應(yīng)。下列分析正確的是( )
A. 實(shí)驗(yàn)中的自變量有兩個(gè),因變量只有一個(gè)
B. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中唾液淀粉酶催化淀粉水解是因?yàn)樘岣吡朔磻?yīng)的活化能
C. 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,Cu2+、Cl-可能改變了酶的空間結(jié)構(gòu)
D. 降低溫度a、c兩點(diǎn)會(huì)向左下方移動(dòng),b點(diǎn)不變
【答案】C
【解析】
【分析】1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱為變量。其中人為改變的變量叫自變量,隨著自變量的變化而變化的變量稱做因變量。除自變量外、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些可變因素,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響,這些變量稱為無(wú)關(guān)變量。
2、影響酶活性的因素主要是溫度和pH,在最適溫度(pH)前,隨著溫度(pH) 的升高,酶活性增強(qiáng);到達(dá)最適溫度(pH) 時(shí),酶活性最強(qiáng),超過(guò)最適溫度(pH)后,隨著溫度(pH)的升高,酶活性降低。
【詳解】A、實(shí)驗(yàn)中的自變量有三個(gè),分別是氯離子、銅離子和淀粉溶液的濃度,因變量只有淀粉水解的速率,A錯(cuò)誤;
B、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中唾液淀粉酶催化淀粉水解是因?yàn)榻档土朔磻?yīng)的活化能,B錯(cuò)誤;
C、由圖可知,Cu2+、Cl-可能改變了酶的空間結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響了酶的活性,反應(yīng)速率發(fā)生改變,C正確;
D、圖中唾液淀粉酶是在最適溫度下催化的,降低溫度a、b、c均會(huì)向左下方移動(dòng),D錯(cuò)誤。
故選C。
9. 研究影響豌豆幼苗細(xì)胞線粒體耗氧速率的因素,按圖示順序依次向測(cè)定儀中加入線粒體及相應(yīng)物質(zhì),測(cè)定氧氣濃度的變化,結(jié)果如圖(注:圖中呼吸底物是指在呼吸過(guò)程中被氧化的物質(zhì))。下列分析正確的是( )
A. 過(guò)程④耗氧速率降低和過(guò)程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量變化引起
B. 加入的呼吸底物是葡萄糖
C. 過(guò)程①?zèng)]有進(jìn)行有氧呼吸第三階段
D. 過(guò)程②耗氧速率變化和過(guò)程④耗氧速率變化的主要原因都是由呼吸底物不足引起
【答案】A
【解析】
【分析】1、有氧呼吸過(guò)程分為三個(gè)階段,第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和還原氫,第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)形成二氧化碳和還原氫,第三階段是還原氫與氧氣結(jié)合形成。
2、真核細(xì)胞中有氧呼吸的第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,第二、第三階段發(fā)生在線粒體中。
3、有氧呼吸的三個(gè)階段都釋放能量,釋放的能量大部分以熱能的形式散失,一部分轉(zhuǎn)移到ATP中。
【詳解】A、④過(guò)程氧氣濃度降低的速率較慢,但加入ADP后,⑤過(guò)程氧氣濃度的下降速度加快,說(shuō)明兩者耗氧速率變化的主要原因是ADP含量引起的,A正確;
B、線粒體中進(jìn)行氧化分解的物質(zhì)是丙酮酸,因此圖中加入的呼吸底物是丙酮酸,B錯(cuò)誤;
C、由題圖曲線可知,加入線粒體后,①過(guò)程氧氣濃度略有下降,說(shuō)明在線粒體中進(jìn)行了有氧呼吸的第三階段,消耗量氧氣,C錯(cuò)誤;
D、過(guò)程②氧氣濃度降低的速率較慢,但加入呼吸底物后,過(guò)程③氧氣濃度的下降速度加快,說(shuō)明過(guò)程②耗氧速率變化的原因是呼吸底物不足;④過(guò)程氧氣濃度降低的速率較慢,但加入ADP后,⑤過(guò)程氧氣濃度的下降速度加快,說(shuō)明④耗氧速率變化的主要原因是ADP含量不足,D錯(cuò)誤。
故選A。
10. 關(guān)于科學(xué)方法,下列敘述正確的是( )
A. 艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了加法原理
B. 摩爾根證明基因位于染色體上運(yùn)用了假說(shuō)一演繹法
C. 施萊登和施旺建立“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”時(shí)運(yùn)用了完全歸納法
D. 魯賓和卡門(mén)研究光合作用中氧氣來(lái)源,使用了放射性同位素標(biāo)記法
【答案】B
【解析】
【分析】1、同位素標(biāo)記法:同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。用示蹤元素標(biāo)記的化合物,其化學(xué)性質(zhì)不變。科學(xué)家通過(guò)追蹤示蹤元素標(biāo)記的化合物,可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。這種科學(xué)研究方法叫做同位素標(biāo)記法。同位素標(biāo)記法也叫同位素示蹤法。
2、細(xì)胞學(xué)說(shuō)是由德國(guó)植物學(xué)家施萊登和動(dòng)物學(xué)家施旺提出,細(xì)胞學(xué)說(shuō)的內(nèi)容有:(1)細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體,一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來(lái),并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所組成;(2)細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位,既有它自己的生命,又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用;(3)新細(xì)胞是由老細(xì)胞分裂產(chǎn)生的。
【詳解】A、艾弗里通過(guò)在S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物中,分別加入蛋白酶、RNA酶、DNA酶等進(jìn)行處理,證明DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì),這種自變量的控制方法利用了“減法原理”,A錯(cuò)誤;
B、摩爾根運(yùn)用“假說(shuō)—演繹法”證明“基因位于染色體上”,B正確;
C、施萊登與施旺運(yùn)用了不完全歸納的方法得出了“所有的動(dòng)植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的”這一結(jié)論,該結(jié)論是建立在部分動(dòng)植物細(xì)胞研究基礎(chǔ)之上,并未將所有生物的細(xì)胞都進(jìn)行研究,C錯(cuò)誤;
D、魯賓和卡門(mén)研究光合作用中氧氣來(lái)源,使用了同位素標(biāo)記法,但18O的氧氣沒(méi)有放射性,D錯(cuò)誤。
故選B。
11. 實(shí)際應(yīng)用中, PCR技術(shù)并非以脫氧核苷酸為原料,而是以4種dNTP(脫氧核苷三磷酸,N可以為A、T、C、G中的一種)作為原料參與子鏈的延伸,其結(jié)構(gòu)如下圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 若N為A,則圖中的物質(zhì)為ATP,能為細(xì)胞生命活動(dòng)直接提供能量
B. dNTP作為原料的優(yōu)點(diǎn)在于有兩個(gè)特殊的化學(xué)鍵,水解α鍵可釋放出大量能量
C. dNTP的γ位和β位磷酸基團(tuán)能夠快速水解為PCR反應(yīng)體系提供能量
D. 用γ位32P標(biāo)記的dNTP作為原料,可將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上
【答案】C
【解析】
【分析】核苷三磷酸(NTP)是一種含有三個(gè)磷酸基團(tuán)的核苷酸,由一個(gè)堿基、三個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)核糖組成,脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后可以作為RNA分子的合成原料;脫氧核苷三磷酸(dNTP)是一種含有三個(gè)磷酸基團(tuán)的核苷酸,由一個(gè)堿基、三個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)脫氧核糖組成,脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后可以作為DNA分子的合成原料。
【詳解】A、組成ATP中的五碳糖是核糖,而圖中的五碳糖是脫氧核糖,故圖中的物質(zhì)不為ATP,A錯(cuò)誤;
B、dNTP有兩個(gè)特殊的化學(xué)鍵,但只有遠(yuǎn)離A的特殊的化學(xué)鍵水解才可釋放出大量能量,B錯(cuò)誤;
C、dNTP的γ位和β位磷酸基團(tuán)能夠快速水解與合成,持續(xù)為PCR反應(yīng)體系提供能量,C正確;
D、參與合成DNA為α位的P,故用γ位32P標(biāo)記的dNTP作為原料,不可將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上,D錯(cuò)誤。
故選C。
12. 遺傳性牙齦纖維瘤?。℉GF)是一種罕見(jiàn)的口腔遺傳病。2022年,我國(guó)科學(xué)家對(duì)某一典型的HGF家系(如圖)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)該病是由ZNF862基因顯性突變導(dǎo)致。相關(guān)敘述正確的是( )
A. ZNF862基因位于X染色體上
B. Ⅱ2和Ⅱ3基因型相同的概率為1/3
C. Ⅲ7為純合子概率是0
D. Ⅲ4和Ⅲ5再生育一個(gè)患病男孩的概率是1/2
【答案】C
【解析】
【分析】常染色體上的顯性基因控制的性狀在雌雄中表現(xiàn)一致,X染色體上的基因控制的性狀,若雄性患病,則女兒和母親一定患病。
【詳解】A、題干已知該基因?yàn)轱@性基因,若位于X染色體上,則男患者的母親和女兒一定患病,題目中的Ⅱ4、Ⅲ5 、 Ⅳ2、都正常,說(shuō)明基因位于常染色體上,A錯(cuò)誤;
B、Ⅱ2和Ⅱ3基因型相同,都是Aa,B錯(cuò)誤;
C、Ⅲ7 患病,基因型為Aa,為純合子的概率是0,C正確;
D、根據(jù)圖推知,Ⅲ4的基因型是Aa,Ⅲ5的基因型是aa,再生育一個(gè)患病男孩的概率是1/2×1/2=1/4,D錯(cuò)誤。
故選C。
13. 細(xì)胞的生命歷程往往包括細(xì)胞分裂、分化、衰老和死亡。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A. 由于蛙的成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核,所以只能通過(guò)無(wú)絲分裂進(jìn)行增殖
B. 人的血紅蛋白和免疫球蛋白結(jié)構(gòu)差異很大,是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果
C. 自由基可攻擊細(xì)胞內(nèi)磷脂、DNA 和蛋白質(zhì)等生物分子,導(dǎo)致細(xì)胞衰老
D. 細(xì)胞自噬只有在細(xì)胞受到損傷、微生物入侵或細(xì)胞衰老時(shí)才會(huì)發(fā)生
【答案】C
【解析】
【分析】細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量的過(guò)程,叫作細(xì)胞增殖。單細(xì)胞生物通過(guò)細(xì)胞增殖而繁衍。 多細(xì)胞生物從受精卵開(kāi)始,要經(jīng)過(guò)細(xì)胞增殖和分化逐漸發(fā)育為成體。生物體內(nèi)也不斷地有細(xì)胞衰老、死亡,需要通過(guò)細(xì)胞增殖加以補(bǔ)充。因此,細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動(dòng),是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。
【詳解】A、蛙的成熟紅細(xì)胞有細(xì)胞核,只不過(guò)在分裂過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化,所以通過(guò)無(wú)絲分裂進(jìn)行增殖,A錯(cuò)誤;
B、人的血紅蛋白和免疫球蛋白結(jié)構(gòu)差異很大,直接原因是構(gòu)成它們的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同,根本原因是兩者的基因(核苷酸的排列順序不同)不同,B錯(cuò)誤;
C、自由基學(xué)說(shuō)認(rèn)為,自由基會(huì)攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子,如磷脂、DNA、蛋白質(zhì)等,引起細(xì)胞衰老,C正確;
D、細(xì)胞處于營(yíng)養(yǎng)缺乏條件下,或細(xì)胞受到損傷、微生物入侵或細(xì)胞衰老時(shí),都可發(fā)生細(xì)胞自噬,D錯(cuò)誤。
故選C。
14. 將果蠅一個(gè)普通的精原細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中,讓其進(jìn)行減數(shù)分裂并產(chǎn)生四個(gè)精子。取一個(gè)精子與正常的無(wú)放射性的卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵,轉(zhuǎn)入無(wú)放射性的發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。分析此過(guò)程,以下說(shuō)法正確的是( )
A. 減數(shù)分裂Ⅰ前期形成的四分體中都含有四個(gè)被3H標(biāo)記的DNA分子
B. 這四個(gè)精子都含3H,每個(gè)精子中被標(biāo)記的染色體數(shù)為四條
C. 受精卵第一次有絲分裂后期含3H標(biāo)記的染色體數(shù)為四條
D. 受精卵第一次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞含3H標(biāo)記的染色體數(shù)都為四條
【答案】ABC
【解析】
【分析】將果蠅一個(gè)普通的精原細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中,讓其進(jìn)行減數(shù)分裂并產(chǎn)生四個(gè)精子。DNA在S期進(jìn)行半保留復(fù)制,因此得到的初級(jí)精母細(xì)胞中的染色體都被標(biāo)記,一條染色單體含一個(gè)DNA分子,均被標(biāo)記。初級(jí)精母細(xì)胞一分為二,得到的次級(jí)精母細(xì)胞染色體數(shù)目減半,均被標(biāo)記,最后得到的精細(xì)胞中的染色體也都被標(biāo)記。
【詳解】A、四分體是一對(duì)同源染色體配對(duì)形成的結(jié)構(gòu),減數(shù)分裂Ⅰ前期形成的四分體中都含有四個(gè)被3H標(biāo)記的DNA分子,A正確;
B、果蠅體細(xì)胞含8條染色體,精子中的染色體數(shù)目減半,這四個(gè)精子都含3H,每個(gè)精子中被標(biāo)記的染色體數(shù)為四條,B正確;
C、受精卵含8條染色體,4條被標(biāo)記,4條未標(biāo)記,轉(zhuǎn)入無(wú)放射性的發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),染色體復(fù)制后有4條染色單體被標(biāo)記,第一次有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍,含3H標(biāo)記的染色體數(shù)為4條,C正確;
D、有絲分裂后期染色單體分開(kāi),分別移向兩極(此過(guò)程形成的子染色體隨機(jī)地移向細(xì)胞兩極),受精卵第一次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞含3H標(biāo)記的染色體數(shù)為0~4條,D錯(cuò)誤。
故選ABC。
15. 研究人員欲將某動(dòng)物體內(nèi)基因X導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒中保存,質(zhì)粒含有抗性基因與酶切位點(diǎn),目的基因兩端酶切位點(diǎn)如下圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 使用HindⅢ和XbaI進(jìn)行酶切能避免基因X與質(zhì)粒反向連接
B. 目的基因X與質(zhì)粒連接可使用E.cliDNA連接酶
C. Ca2+處理大腸桿菌能降低細(xì)胞膜通透性,有利于重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞
D. 含有基因X的大腸桿菌能在氨芐青霉素選擇培養(yǎng)基中生長(zhǎng)
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技術(shù)基本步驟:目的基因的獲取、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。
【詳解】A、分析題圖可知,使用HindⅢ和XbaI進(jìn)行酶切會(huì)產(chǎn)生不同的粘性末端,故能避免基因X與質(zhì)粒反向連接,A正確;
B、目的基因X與質(zhì)粒用HindⅢ和XbaI酶切會(huì)產(chǎn)生粘性末端,E.cliDNA連接酶可連接粘性末端,故目的基因X與質(zhì)粒連接可使用E.cliDNA連接酶,B正確;
C、用Ca2+處理大腸桿菌,能提高細(xì)胞膜的通透性,使細(xì)胞處于感受態(tài)即能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),有利于重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞,C錯(cuò)誤;
D、分析題圖可知,重組質(zhì)粒上含有氨芐青霉素抗性基因,故含有基因X的大腸桿菌能在氨芐青霉素選擇培養(yǎng)基中生長(zhǎng),D正確。
故選C。
16. 某興趣小組進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):取甲(雌蕊正常,雄蕊異常,表現(xiàn)為雄性不育)、乙(雌蕊、雄蕊均可育)兩株水稻進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A對(duì)a為完全顯性,另外B基因會(huì)抑制不育基因的表達(dá),使之表現(xiàn)為可育。下列分析錯(cuò)誤的是( )
A. A基因?yàn)椴挥?,F(xiàn)?產(chǎn)生4種比例相等的配子
B. F?.出現(xiàn)可育株:雄性不育株=13:3是基因重組的結(jié)果
C. 甲的基因型為AAbb,F(xiàn)?可育株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占3/13
D. F?與基因型為aabb個(gè)體雜交后代可育株:雄性不育株=3:1
【答案】C
【解析】
【分析】自由組合定律實(shí)質(zhì):同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。一對(duì)同源染色體上有很多個(gè)基因,一對(duì)同源染色體的相同位點(diǎn)的基因可能是等位基因或者相同基因。
【詳解】A、F1個(gè)體自交得到的F2中可育株:雄性不育株=13:3,是“9:3:3:1”的變式,則F1的基因型為AaBb,說(shuō)明A為不育基因,B基因會(huì)抑制不育基因的表達(dá),F(xiàn)1產(chǎn)生4種比例相等的配子,A正確;
B、F2出現(xiàn)可育株:雄性不育株=13:3與非同源染色體上的非等位基因自由組合有關(guān),屬于基因重組,B正確;
C、可育株的基因型為A_B_、aaB_、aabb,雄性不育株的基因型是A_bb,由F1的基因型推知甲的基因型為AAbb,乙的基因型為aaBB,可育株個(gè)體的基因型為1/13AABB,2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aBB,2/13aaBb,1/13aabb,故F2可育株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體所占的比例為1-2/13-4/13=7/13,C錯(cuò)誤;
D、F1與基因型為aabb個(gè)體雜交,后代可育株(AaBb、aaBb、aabb):雄性不育株(Aabb)=3:1,D正確。
故選C。
二、非選擇題:本題共5個(gè)小題,共52分。
17. 2018年7月中國(guó)科學(xué)院植物研究所在海南三亞發(fā)現(xiàn)一個(gè)具有分泌功能的植物新種(高等植物),該植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)的局部如下圖1所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
(1)由于細(xì)胞質(zhì)中______(結(jié)構(gòu))的存在和支持,使細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞器并非漂浮于細(xì)胞質(zhì)中。
(2)結(jié)構(gòu)A能實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流,則結(jié)構(gòu)A為_(kāi)___________,其控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核________(有/無(wú))選擇性。
(3)經(jīng)檢驗(yàn)該植物細(xì)胞的分泌物中含有一種蛋白質(zhì),請(qǐng)寫(xiě)出該蛋白質(zhì)在細(xì)胞中從合成至分泌出細(xì)胞的“軌跡”:______。(用“→”和文字表示)??茖W(xué)家們常用___法來(lái)研究該過(guò)程,說(shuō)明細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。
(4)該植物相鄰細(xì)胞之間可通過(guò)F進(jìn)行信息交流,則F代表______________。
(5)吞噬細(xì)胞的系統(tǒng)邊界是___________,可控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。圖2是生物膜和人工膜(雙層磷脂)對(duì)多種物質(zhì)的通透性比較。(據(jù)圖推測(cè))H2O通過(guò)________方式通過(guò)生物膜。
【答案】(1)細(xì)胞骨架
(2) ①. 核孔 ②. 有
(3) ①. 核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜 ②. (放射性)同位素標(biāo)記
(4)胞間連絲 (5) ①. 細(xì)胞膜 ②. 被動(dòng)運(yùn)輸(自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散)
【解析】
【分析】分析圖1可知,表示該植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的局部圖,其中結(jié)構(gòu)A為核孔,B為核糖體,C為內(nèi)質(zhì)網(wǎng),D為內(nèi)質(zhì)網(wǎng),E為線粒體,F(xiàn)為胞間連絲,G為高爾基體,M和N為囊泡。
分析圖2可知,生物膜和人工膜對(duì)于甘油、二氧化碳、氧氣的運(yùn)輸速率相同,生物膜運(yùn)輸水的速率大于人工膜,人工膜對(duì)K+、Na+、Cl-三種離子的通透性相同,且均處于較低值,而生物膜對(duì)三種離子的通透性不同,說(shuō)明生物膜對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸具有選擇透過(guò)性。
【小問(wèn)1詳解】
細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞器并非漂浮于細(xì)胞質(zhì)中,是因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)中有支持細(xì)胞器的細(xì)胞骨架。
【小問(wèn)2詳解】
結(jié)構(gòu)A為核孔,其能實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子物質(zhì)進(jìn)出的通道,對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性。
【小問(wèn)3詳解】
分泌蛋白合成與分泌過(guò)程:核糖體合成蛋白質(zhì)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行粗加工→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡→高爾基體進(jìn)行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)→高爾基體“出芽”形成囊泡→細(xì)胞膜。因此,該蛋白質(zhì)在細(xì)胞中從合成至分泌出細(xì)胞的“軌跡”:核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→囊泡→高爾基體→囊泡→細(xì)胞膜,科學(xué)家們常用同位素標(biāo)記法研究分泌蛋白的合成并分泌過(guò)程。
【小問(wèn)4詳解】
該植物相鄰細(xì)胞之間可通過(guò)F胞間連絲進(jìn)行信息交流。
【小問(wèn)5詳解】
吞噬細(xì)胞的系統(tǒng)邊界是細(xì)胞膜,可控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。H2O在生物膜上的通透性大于在人工膜上的通透性,說(shuō)明生物膜上還存在著協(xié)助H2O通過(guò)的物質(zhì),所以H2O通過(guò)被動(dòng)運(yùn)輸(自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散)式通過(guò)生物膜。
18. 某野生綠色植物具有極高的種植價(jià)值,科研人員為了研究其葉片在不同光照強(qiáng)度下對(duì)密閉水浴箱內(nèi)的CO2濃度變化速率的影響,特設(shè)置圖一裝置,其中A~E時(shí)間段光源逐漸向左移動(dòng)。假設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的呼吸強(qiáng)度不變,其他條件適宜,所測(cè)得結(jié)果如圖二曲線所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)室中常用______(試劑)提取該綠色植物葉片中的色素;用紙層析法分離色素時(shí),葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是______。
(2)葉片的呼吸速率為_(kāi)_____,影響葉片光合速率大小的主要內(nèi)部因素是______,水浴箱的作用是______。
(3)AB時(shí)間段,小室內(nèi)CO2,濃度______(填“增大”或“減小”)。解釋AB時(shí)間曲線出現(xiàn)這種變化趨勢(shì)的原因:______。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到E時(shí),光源不再移動(dòng),F(xiàn)時(shí)限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是______。
(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)以確定綠色植物的最適光照強(qiáng)度,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路:______。
【答案】(1) ①. 無(wú)水乙醇 ②. 葉綠素a
(2) ①. M ②. 色素(葉綠體)含量、酶的數(shù)量等 ③. 維持溫度的相對(duì)恒定
(3) ①. 增大 ②. 由于光照逐漸增強(qiáng),光合作用逐漸增強(qiáng),光合作用消耗的CO2逐漸增多,而呼吸速率不變,導(dǎo)致葉片釋放CO2的速率逐漸減慢 ③. 光照強(qiáng)度
(4)設(shè)置系列不同光照強(qiáng)度培養(yǎng)綠色植物,一段時(shí)間后,測(cè)定其凈光合速率,則得到的光飽和點(diǎn)(或剛達(dá)到最大凈光合速率的光照強(qiáng)度)為最適光照強(qiáng)度
【解析】
【分析】圖中A之前二氧化碳的變化速率表示實(shí)際的呼吸速率,A開(kāi)始光照后,二氧化碳的變化速率可表示凈光合速率。
【小問(wèn)1詳解】
光合色素易溶于有機(jī)溶劑,故提取綠色植物葉片中的色素,常用無(wú)水乙醇。用紙層析法分離色素時(shí),葉綠素a在層析液中溶解度較葉綠素b大。
【小問(wèn)2詳解】
根據(jù)黑暗條件下,二氧化碳的變化速率可知,葉片的呼吸速率為M;影響葉片光合速率大小的主要內(nèi)部因素是色素(葉綠體)含量、酶的數(shù)量等。水浴箱可以維持溫度的相對(duì)恒定。
【小問(wèn)3詳解】
AB時(shí)間段內(nèi)光合速率小于呼吸速率,由于光照逐漸增強(qiáng),光合作用逐漸增強(qiáng),光合作用消耗的CO2逐漸增多,而呼吸速率不變,導(dǎo)致葉片釋放的CO2速率逐漸減慢,但AB時(shí)間段小室內(nèi)CO2濃度在增大。分析圖二,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到e時(shí),持續(xù)充入二氧化碳,密閉水浴箱內(nèi)的CO2濃度變化速率為0,說(shuō)明e點(diǎn)光合速率等于呼吸速率,隨著二氧化碳濃度不斷增大,e-f時(shí)光合速率不斷增大,f時(shí)不再變化,說(shuō)明已達(dá)到二氧化碳的飽和點(diǎn),此時(shí)限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。
【小問(wèn)4詳解】
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)以確定綠色植物的最適光照強(qiáng)度,自變量應(yīng)為不同的光照強(qiáng)度,設(shè)置系列不同光照強(qiáng)度培養(yǎng)綠色植物,一段時(shí)間后,測(cè)定其凈光合速率,則得到的光飽和點(diǎn)(或剛達(dá)到最大凈光合速率的光照強(qiáng)度)為最適光照強(qiáng)度。
19. 圖1表示用不同顏色的熒光標(biāo)記某雄性動(dòng)物(2n=8)中兩條染色體的著絲粒(分別用“●”和“○”表示),在熒光顯微鏡下觀察到它們的移動(dòng)路徑如箭頭所示;圖2表示細(xì)胞分裂過(guò)程中每條染色體DNA含量變化圖;圖3表示減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)變化圖;圖4為減數(shù)分裂過(guò)程(甲~?。┲械娜旧w數(shù)、染色單體數(shù)和核DNA分子數(shù)的數(shù)量關(guān)系圖。圖5表示某哺乳動(dòng)物的基因型為AaBb,某個(gè)卵原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂的過(guò)程,不考慮染色體互換,①②③代表相關(guān)過(guò)程,I~IV表示細(xì)胞?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)圖1中①→②過(guò)程發(fā)生在__________時(shí)期,同源染色體出現(xiàn)__________行為:細(xì)胞中③→④過(guò)程每條染色體含DNA含量相當(dāng)于圖2中__________段的變化。
(2)圖2中A1B1段上升的原因是細(xì)胞內(nèi)發(fā)生__________,若圖2和圖3表示同一個(gè)細(xì)胞分裂過(guò)程,則圖2中發(fā)生C1D1段變化的原因與圖3中__________段的變化原因相同。
(3)非同源染色體的自由組合發(fā)生在圖4的__________時(shí)期(填甲、乙、丙、?。?;等位基因的分離發(fā)生在圖5中的__________(填序號(hào))過(guò)程中。
(4)圖5中細(xì)胞Ⅱ的名稱為_(kāi)_________。細(xì)胞中可形成__________個(gè)四分體。若細(xì)胞Ⅲ的基因型是aaBB,則細(xì)胞IV的基因型是___________。
(5)若細(xì)胞IV的基因型為ABb的原因可能是___________。
【答案】(1) ①. 減數(shù)第一次分裂前期 ②. 聯(lián)會(huì) ③. B1C1
(2) ①. DNA的復(fù)制 ②. D2E2
(3) ①. 甲 ②. ①
(4) ①. 次級(jí)卵母細(xì)胞 ②. 0 ③. Ab
(5)減數(shù)第一次分裂后期,含有B、b的同源染色體沒(méi)有分開(kāi),移向了細(xì)胞的同一極
【解析】
【分析】1、有絲分裂不同時(shí)期的特點(diǎn):(1)間期:進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;(2)前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;(3)中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;(4)后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi)成為染色體,并均勻地移向兩極;(5)末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
2、減數(shù)分裂過(guò)程:(1)減數(shù)第一次分裂間期:染色體的復(fù)制。(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會(huì),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(duì)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(xì)胞質(zhì)分裂。(3)減數(shù)第二次分裂過(guò)程:①前期:染色體散亂排布;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi)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。
小問(wèn)1詳解】
圖1中①→②過(guò)程表現(xiàn)為同源染色體兩兩配對(duì),即出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會(huì),發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期。細(xì)胞中③→④為同源染色體分離,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,此時(shí)每條染色體上含有2個(gè)DNA分子,對(duì)應(yīng)圖2中B1C1段的變化。
【小問(wèn)2詳解】
圖2中A1B1段發(fā)生DNA的復(fù)制,每條染色體上的DNA數(shù)目加倍。若圖2和圖3表示同一個(gè)細(xì)胞分裂過(guò)程,則圖2減數(shù)分裂中C1D1表示減數(shù)第二次分裂后期著絲粒斷裂,與圖3中D2E2段變化相同,該過(guò)程發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期。
【小問(wèn)3詳解】
非同源染色體的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,對(duì)應(yīng)圖4中的甲時(shí)期,該時(shí)期的細(xì)胞中每條染色體含有兩個(gè)染色單體。基因的分離定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,對(duì)應(yīng)圖5中的①過(guò)程。
【小問(wèn)4詳解】
圖5表現(xiàn)為不均等分裂,因而表示的是卵細(xì)胞的產(chǎn)生過(guò)程,圖中細(xì)胞Ⅱ的名稱為次級(jí)卵母細(xì)胞。Ⅱ細(xì)胞不含有同源染色體,不含有四分體。根據(jù)等位基因彼此分離,非等位基因自由組合的特征可推測(cè),若細(xì)胞Ⅲ的基因型是aaBB,則細(xì)胞Ⅱ的基因型是AAbb,相應(yīng)的細(xì)胞Ⅳ的基因型是Ab。
【小問(wèn)5詳解】
若細(xì)胞Ⅳ的基因型為ABb,存在等位基因,則最可能的原因是減數(shù)第一次分裂后期,含有B、b這對(duì)等位基因的同源染色體沒(méi)有分離進(jìn)入到次級(jí)卵母細(xì)胞中。
20. 野生型果蠅為灰體、紅眼,某實(shí)驗(yàn)室保存著黑檀體、白眼等單基因隱性突變體果蠅。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)某同學(xué)將純合灰體白眼雄果蠅和純合黑檀體紅眼雌果蠅進(jìn)行雜交,F(xiàn)1相互交配得F2。若F2中表型及比例為_(kāi)_____,則可驗(yàn)證體色的遺傳符合分離定律;若表型及比例為_(kāi)_____,則可驗(yàn)證眼色受X染色體上的等位基因控制。
(2)現(xiàn)用兩個(gè)純系果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。
控制果蠅紅眼和白眼的基因位于常染色體,用A、a表示?;駾、d與紫眼相關(guān),位于X染色體上。同時(shí)具有A和D基因表現(xiàn)為紫眼。
①根據(jù)表中結(jié)果可推測(cè)等位基因A、a位于常染色體上,依據(jù)是F2的性狀分離比為3∶3∶2是______的變式。
②F2中白眼果蠅的基因型有______種。
③F2中雌雄紫眼果蠅自由交配,后代表型及比例為_(kāi)____________________ (表型包含性別)。
④白眼果蠅基因型較多,某學(xué)習(xí)小組為確定某只白眼雄果蠅的基因型,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)思路:將該雄果蠅與多只純系______眼雌果蠅雜交,觀察并統(tǒng)計(jì)子代果蠅表型及比例。
預(yù)期結(jié)果:
Ⅰ.若子代表型及比例為_(kāi)_____,則該雄果蠅基因型為_(kāi)________________。
Ⅱ.若子代果蠅眼色均為紅眼,則該雄果蠅基因型為_(kāi)______________。
【答案】(1) ①. 灰體∶黑檀體=3∶1 ②. 紅眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅=2∶1∶1
(2) ①. 9∶3∶3∶1 ②. 4 ③. 紫眼雌∶白眼雌∶紫眼雄∶紅眼雄∶白眼雄=8∶1∶4∶4∶1 ④. 紅 ⑤. 紫眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅=1∶1 ⑥. aaXDY ⑦. aaXdY
【解析】
【分析】1、果蠅繁殖速度快、易于飼養(yǎng)、具有多對(duì)易區(qū)分的相對(duì)性狀、子代數(shù)量多便于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,果蠅染色體數(shù)目少,便于觀察和進(jìn)行基因定位,多個(gè)優(yōu)點(diǎn)使果蠅適合作為遺傳學(xué)研究材料。
2、位于非同源染色體上的非等位基因發(fā)生自由組合,會(huì)導(dǎo)致性狀之間的自由組合,而位于一對(duì)同源染色體上的非等位基因不能自由組合,其控制的性狀間也不能自由組合。
【小問(wèn)1詳解】
若想驗(yàn)證體色的遺傳符合分離定律,選具有相對(duì)性狀的親本雜交,F(xiàn)1雌雄個(gè)體相互交配,F(xiàn)2中灰體:黑檀體=3:1,則說(shuō)明遵循分離定律。若眼色受X染色體上的等位基因控制,用B/b表示,則親本白眼雄果蠅基因型為XbY,紅眼雌果蠅基因型為XBXB,F(xiàn)1的基因型為XBXb,XBY,F(xiàn)1相互交配得F2,F(xiàn)2中的基因型為XBXB:XBXb:XBY:XbY=1:1:1:1,即F2中的表型及比例為紅眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅=2∶1∶1。
【小問(wèn)2詳解】
①已知控制果蠅紅眼和白眼的基因用A、a表示?;駾、d與紫眼相關(guān),位于X染色體上。同時(shí)具有A和D基因表現(xiàn)為紫眼。F2的性狀分離比為3∶3∶2(6:6:4)是9∶3∶3∶1的變式,因此兩對(duì)等位基因遵循基因的自由組合定律,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳,已知D/d位于X染色體上,則A/a位于常染色體上。
②親本紅眼和白眼雜交,F(xiàn)1沒(méi)有出現(xiàn)白眼,說(shuō)明紅眼是顯性,由A基因控制,故親本基因型為AAXdXd、aaXDY,子一代基因型為AaXDXd、AaXdY,F(xiàn)2中白眼果蠅的基因型有aaXDXd、aaXdXd、aaXDY、aaXdY共4種。
③依題意,同時(shí)具有A和D基因表現(xiàn)為紫眼,親本基因型為AAXdXd、aaXDY,可推出F1基因型為AaXDXd、AaXdY,F(xiàn)2中雌紫眼果蠅基因型為1/3AAXDXd,2/3AaXDXd,雄紫眼果蠅基因型為1/3AAXDY,2/3AaXDY,自由交配,兩對(duì)等位基因分別計(jì)算,可得子代A_:aa=8:1;XDXD:XDXd:XDY:XdY=1:1:1:1;所以子代紫眼雌:白眼雌:紫眼雄:紅眼雄:白眼雄=16:2:8:8:2=8:1:4:4:1。
④要想確定某只白眼雄果蠅基因型(aaXDY或aaXdY),可將該雄果蠅與多只純系紅眼雌果蠅(基因型AAXdXd)雜交,觀察并統(tǒng)計(jì)子代果蠅性狀及比例:
Ⅰ、若白眼果蠅基因型為aaXDY,與紅眼雌果蠅AAXdXd雜交,子代AaXDXd:AaXdY=1:1,對(duì)應(yīng)紫眼雌果蠅:紅眼雄果蠅=1:1。
Ⅱ、若白眼果蠅基因型為aaXdY,與紅眼雌果蠅AAXdXd雜交,子代AaXdXd、AaXdY,全都是紅眼。
21. 研究人員利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將海島棉中抗草銨膦除草劑基因 Bar導(dǎo)入陸地棉中,經(jīng)培養(yǎng)篩選獲得抗草銨膦除草劑的棉花。回答下列問(wèn)題:
(1)利用PCR擴(kuò)增目的基因的前提是_____。擴(kuò)增Bar基因,需要設(shè)計(jì)_____種引物,擴(kuò)增3次需要_____對(duì)引物。
(2)圖1質(zhì)粒中TetR基因的作用是_____,與單酶切相比,雙酶切構(gòu)建基因表達(dá)載體的優(yōu)點(diǎn)是_____(答出兩點(diǎn))。
(3)Bar 基因缺少限制酶的識(shí)別序列,為確保目的基因正確連接到質(zhì)粒上,需要在引物的_____端添加限制酶EcRⅠ和BamHⅠ的識(shí)別序列
(4)培育轉(zhuǎn)基因棉花的過(guò)程中,除了利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,還可利用_____法。檢測(cè) Bar基因是否在陸地棉細(xì)胞中翻譯常利用_____技術(shù)。
(5)提取 T? 代轉(zhuǎn)基因棉花的基因組 DNA,利用瓊脂糖凝膠電泳對(duì)提取到的 DNA樣品進(jìn)行檢測(cè)。在凝膠中DNA分子的遷移速率除與DNA分子的大小有關(guān)外,還與_____(答出兩點(diǎn))有關(guān)。為篩選出符合育種目標(biāo)的植株,
(6)將抗草銨膦除草劑的某轉(zhuǎn)基因植株自交一代,發(fā)現(xiàn)其后代大約有 1/4的個(gè)體不具有草銨膦除草劑的抗性,其原因是_____。
【答案】(1) ①. 已知目的基因兩端的核苷酸序列 ②. 2 ③. 7
(2) ①. 便于重組DNA分子的篩選 ②. 防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化,防止目的基因反向接入質(zhì)粒
(3)5' (4) ①. 花粉管通道 ②. 抗原—抗體雜交
(5)凝膠的濃度和DNA分子的構(gòu)象
(6)抗草銨膦除草劑(Bar)基因只插入到受體細(xì)胞的一條染色體DNA上,親代產(chǎn)生的未導(dǎo)入Bar基因的配子受精
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步驟主要包括四步:
①目的基因的獲??;②基因表達(dá)載體的構(gòu)建;③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;④目的基因的檢測(cè)與表達(dá)。其中,基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心。
引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸。用于PCR的引物長(zhǎng)度通常為20~30個(gè)核苷酸;轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)。
【小問(wèn)1詳解】
利用PCR擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因兩端的核苷酸序列,據(jù)此可以設(shè)計(jì)引物。擴(kuò)增Bar基因,需要設(shè)計(jì)2種引物,分別與模板DNA的兩條鏈的3’端進(jìn)行配對(duì),擴(kuò)增3次形成23=8個(gè)DNA分子,每個(gè)DNA分子有2條鏈,其中只有原來(lái)的模板鏈不帶有引物,因此該過(guò)程中需要23×2-2=14個(gè)引物,即7對(duì)引物。
【小問(wèn)2詳解】
圖1質(zhì)粒中TetR基因的作用是作為標(biāo)記基因,便于重組DNA分子的篩選,與單酶切相比,雙酶切構(gòu)建基因表達(dá)載體的優(yōu)點(diǎn)是防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化,防止目的基因反向接入質(zhì)粒,進(jìn)而可能影響基因表達(dá)產(chǎn)物的形成。
【小問(wèn)3詳解】
Bar 基因缺少限制酶的識(shí)別序列,為確保目的基因正確連接到質(zhì)粒上,需要在引物的5’端添加限制酶EcRⅠ和BamHⅠ的識(shí)別序列,Bar 基因的堿基序列和限制酶的識(shí)別序列如圖1所示,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則以及引物配對(duì)的位置可以分析出擴(kuò)增 Bar基因時(shí)所用的引物堿基序列為5'-GAATTCAT-3'、5'-GGATCCCT-3'。
【小問(wèn)4詳解】
培育轉(zhuǎn)基因棉花的過(guò)程中,除了利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,還可利用花粉管通道法,我國(guó)抗蟲(chóng)棉的培育就是用該技術(shù)進(jìn)行了轉(zhuǎn)基因過(guò)程。檢測(cè) Bar基因是否在陸地棉細(xì)胞中翻譯常利用抗原—抗體雜交技術(shù),該技術(shù)的原理是抗原、抗體特異性結(jié)合。
【小問(wèn)5詳解】
提取 T1 代轉(zhuǎn)基因棉花的基因組 DNA,利用瓊脂糖凝膠電泳對(duì)提取到的 DNA樣品進(jìn)行檢測(cè),在凝膠中DNA分子的遷移速率除與DNA分子的大小有關(guān)外,還與凝膠的濃度和DNA分子的構(gòu)象有關(guān)。
【小問(wèn)6詳解】
將抗草銨膦除草劑的某轉(zhuǎn)基因植株自交一代,發(fā)現(xiàn)其后代大約有 1/4的個(gè)體不具有草銨膦除草劑的抗性,這是因?yàn)樵摽剐灾仓晗喈?dāng)于雜合子,其自交會(huì)發(fā)生性狀分離,即抗草銨膦除草劑(Bar)基因只插入到受體細(xì)胞的一條染色體DNA上(為雜合子),親代產(chǎn)生的未導(dǎo)入Bar基因的配子受精進(jìn)而產(chǎn)生了不具有抗性的植株。P
F?
F?自交得F?
甲與乙雜交
全部可育
可育株:雄性不育株=13:3
親本
F1
F2
紅眼雌
白眼雄
紫眼雌
紅眼雄
紅眼∶紫眼∶白眼=3∶3∶2(各眼色雌雄個(gè)體數(shù)基本相等)
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