
一、選擇題(每題 1.5 分,共 45 分)
1. 端粒是染色體末端的一段DNA片段。端粒酶由RNA 和蛋白質(zhì)組成, 該酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成并延伸端粒DNA.在正常情況下,端粒酶只在不斷分裂的細胞中具有活性。下列有關(guān)端粒酶的敘述, 正確的是( )
A. 僅由C、H、O、N四種元素組成
B. 催化過程以4種脫氧核苷酸為底物
C. 組成成分都在核糖體上合成
D. 在所有細胞中均具有較高活性
【答案】B
【解析】
【分析】分析題文:端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成,該酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈,即逆轉(zhuǎn)錄過程,因此該酶為逆轉(zhuǎn)錄酶。
【詳解】A、端粒酶由RNA 和蛋白質(zhì)組成,其中RNA的組成元素是C、H、O、N、P,A錯誤;
B、 該酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成并延伸端粒DNA,產(chǎn)物是DNA,故催化過程以4種脫氧核苷酸為底物,B正確;
C、核糖體是蛋白質(zhì)的合成車間,但端粒酶還包括RNA,不在核糖體合成,C錯誤;
D、根據(jù)題干敘述“端粒酶只在不斷分裂的細胞中具有活性”可知,由于基因的選擇性表達,端粒酶在干細胞等少數(shù)細胞中有活性,大部分細胞是高度分化的細胞,沒有分裂能力,因此端粒酶在其中不具有活性。該選項考察“基因的選擇性表達”,而非不同物種具有不同基因,D錯誤。
故選B。
2. 支原體是一類可用人工培養(yǎng)基培養(yǎng)的微小生物,會引發(fā)支原體肺炎等疾病。如圖為支原體的結(jié)構(gòu)模式圖。下列關(guān)于支原體的敘述錯誤的是( )
A. 遺傳物質(zhì)是DNA和RNA
B. 能完成蛋白質(zhì)合成等生命活動
C. 與細菌的區(qū)別之一是沒有細胞壁
D. 與動物細胞的主要區(qū)別是沒有核膜
【答案】A
【解析】
【分析】支原體屬于原核細胞,無以核膜為界限的細胞核,遺傳物質(zhì)為裸露的環(huán)狀DNA分子,無細胞壁。
【詳解】A、支原體具有細胞結(jié)構(gòu),所以遺傳物質(zhì)是DNA,A錯誤;
B、細胞是生命活動的基本單位,支原體是原核生物,具有核糖體,所以能完成蛋白質(zhì)合成等生命活動,B正確;
C、支原體與細菌的區(qū)別之一是沒有細胞壁,C正確;
D、動物細胞是真核生物,支原體是原核生物,支原體與動物細胞的主要區(qū)別是沒有核膜,D正確。
故選A。
3. 線粒體正常的形態(tài)和數(shù)量與其融合、裂變相關(guān),該過程受DRP-1和FZO-1等基因的調(diào)控。衰老過程中,肌肉細胞線粒體形態(tài)數(shù)量發(fā)生變化、線粒體碎片化增加。下圖是研究運動對衰老線蟲肌肉細胞線粒體影響的結(jié)果。說法正確的是( )
注:顏色越深代表細胞中線粒體碎片化程度越高,drp-1、fz-1代表相關(guān)基因突變體
A. 線粒體是細胞合成ATP的唯一場所
B. 運動可減緩衰老引起的線粒體碎片化
C. 敲除DRP-1基因會加重線粒體碎片化
D. 線粒體融合與裂變不是運動益處所必需
【答案】B
【解析】
【分析】線粒體是有氧呼吸的主要場所。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)生在細胞質(zhì)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。無氧呼吸只在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行,有氧呼吸釋放的能量遠遠多于無氧呼吸。
【詳解】A、除了線粒體可以產(chǎn)生ATP外,線蟲肌肉細胞中細胞質(zhì)基質(zhì)也可以產(chǎn)生ATP,A錯誤;
B、根據(jù)圖示信息,顏色越深代表細胞中線粒體碎片化程度越高,無論是10日齡,還是5日齡,運動組與對照組相比較,線粒體的碎片化細胞比例均降低,說明運動可減緩衰老引起的線粒體碎片化,B正確;
C、依據(jù)圖示信息,DRP-1基因突變體,與野生型相比較,線粒體碎片化細胞比例上升,說明DRP-1基因突變會加重線粒體碎片化,但并不能得出敲除DRP-1基因會加重線粒體碎片化的結(jié)論,C錯誤;
D、由野生型實驗可以看出,無論是10日齡,還是5日齡,運動組與對照組相比較,線粒體的碎片化細胞比例均降低,說明運動可減緩衰老引起的線粒體碎片化,但是線粒體融合與裂變是否為運動益處所必需,無法判斷,D錯誤。
故選B。
4. 細胞在遷移過程中會產(chǎn)生并釋放一種單層膜的細胞器——遷移體,其內(nèi)部含有細胞因子、mRNA等物質(zhì)。當(dāng)遷移體被周圍細胞吞噬后,其中的mRNA翻譯形成蛋白質(zhì),進而改變該細胞的行為。關(guān)于遷移體的推斷正確的是( )
A. 包含四層磷脂分子
B. 其膜不屬于生物膜系統(tǒng)
C. 可能參與細胞間信息交流
D. 其被吞噬依賴于細胞膜的選擇透過性
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物膜系統(tǒng)包括細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)。這些生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似,在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系,進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。
2、細胞膜的組成成分主要是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。細胞膜的功能有:將細胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)進出細胞、進行細胞間的信息交流。細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性,功能特點是具有選擇透過性。
【詳解】A、細胞在遷移過程中會產(chǎn)生并釋放一種單層膜的細胞器——遷移體,其膜結(jié)構(gòu)包括兩層磷脂分子,A錯誤;
B、遷移體外側(cè)有膜包被,是一種單層膜結(jié)構(gòu)的細胞器,而生物膜系統(tǒng)包括細胞膜、細胞器膜和核膜等,可見,遷移體的膜結(jié)構(gòu)屬于細胞的生物膜系統(tǒng),B錯誤;
C、遷移體內(nèi)部含有細胞因子、mRNA等物質(zhì)。當(dāng)遷移體被周圍細胞吞噬后,其中的mRNA翻譯形成蛋白質(zhì),進而改變該細胞的行為,這說明遷移體可能參與細胞間的信息交流,C正確;
D、當(dāng)遷移體可被周圍細胞吞噬,該過程屬于胞吞過程,胞吞過程不依賴于細胞膜的選擇透過性實現(xiàn),D錯誤。
故選C。
5. 研究人員在適宜光強和黑暗條件下分別測定發(fā)菜放氧和耗氧速率隨溫度的變化,繪制曲線如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A. 發(fā)菜生長的最適溫度是25℃左右
B. 30℃時凈光合速率是150μml/(mg·h)
C. 35℃時光合作用速率等于呼吸作用速率
D. 在放氧和耗氧的過程中都有ATP的產(chǎn)生
【答案】C
【解析】
【分析】題圖分析:在適宜光強下發(fā)菜放氧速率表示在不同溫度下的凈光合速率,黑暗條件下耗氧速率表示在不同溫度下的呼吸速率。
【詳解】A、發(fā)菜的生長狀況取決于凈光合速率,根據(jù)圖示信息,發(fā)菜在25℃左右放氧速率最大,即發(fā)菜生長的最適溫度是25℃左右,A正確;
B、30℃時發(fā)菜的放氧速率是150μml/(mg·h),放氧速率表示凈光合速率,所以30℃時凈光合速率是150μml/(mg·h),B正確;
C、35℃時兩曲線相交,由于放氧速率表示凈光合速率,耗氧速率表示呼吸速率,所以該溫度下凈光合作用速率等于呼吸作用速率,C錯誤;
D、放氧速率表示凈光合速率,耗氧速率表示呼吸速率,細胞呼吸和光合作用過程均有ATP的產(chǎn)生,D正確。
故選C。
6. 環(huán)境適宜的條件下,研究人員測定某植物在不同溫度下的凈光合速率、氣孔開放程度及胞間CO2濃度,結(jié)果如下圖。下列敘述不正確的是( )
A. 胞間CO2進入葉肉細胞葉綠體基質(zhì)被光合作用暗反應(yīng)利用
B. 5℃時,胞間CO2濃度較高的原因可能是光合作用相關(guān)酶的活性較低
C. 葉溫在30℃~40℃時,凈光合速率下降主要是葉片氣孔關(guān)閉所致
D. 30℃下單位時間內(nèi)有機物的積累量最大
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用,通常是指綠色植物(包括藻類)吸收光能,把二氧化碳和水合成有機物,同時釋放氧氣的過程。光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。呼吸作用一般指機體將來自環(huán)境的或細胞自己儲存的有機營養(yǎng)物的分子(如糖類、脂類、蛋白質(zhì)等),通過一步步反應(yīng)降解成較小的、簡單的終產(chǎn)物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的過程。光合與呼吸的差值可用凈光合速率來表示,具體指標可以是氧氣釋放量、二氧化碳吸收量、有機物積累量等。
【詳解】A、胞間CO2進入葉肉細胞葉綠體基質(zhì)被光合作用暗反應(yīng)利用,被C5固定為C3,A正確;
B、5℃時,可能由于光合作用相關(guān)酶的活性較低,導(dǎo)致光合速率下降,胞間CO2濃度較高,B正確;
C、葉溫在30℃~40℃時,氣孔開放程度上升,胞間CO2上升,即CO2充足,不是凈光合速率下降的主要原因,可能是由于高溫導(dǎo)致酶部分失活,C錯誤;
D、30℃下凈光合速率最大,單位時間內(nèi)有機物的積累量最大,D正確。
故選C。
7. 研究者發(fā)現(xiàn)一種玉米突變體(S),用S的花粉給野生型二倍體玉米授粉,可結(jié)出一定比例的單倍體籽粒。檢測所結(jié)甲、乙兩個籽粒的幼胚中具有相應(yīng)DNA含量的細胞數(shù)目,結(jié)果如下圖。下列分析不正確的是( )
A. 甲是二倍體幼胚,乙是單倍體幼胚
B. 甲、乙兩籽粒中都有部分細胞正在進行DNA復(fù)制
C. 乙中DNA相對含量為200的細胞可能處于有絲分裂前期
D. 比較兩圖可確定單倍體幼胚的染色體來源于S
【答案】D
【解析】
【分析】有絲分裂不同時期的特點:(1)間期:進行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。
【詳解】A、甲中的DNA主要為200和400,為二倍體幼胚,乙中的DNA含量主要為100和200,是單倍體幼胚,A正確;
B、甲、乙兩籽粒中都有部分細胞處于加倍的過程中,因此都有部分細胞正在進行DNA復(fù)制,B正確;
C、有絲分裂前期DNA含量加倍,乙為單倍體幼胚,乙中DNA相對含量為200的細胞可能處于有絲分裂前期,C正確;
D、比較兩圖無法確定單倍體幼胚的染色體來源于S還是野生型二倍體,D錯誤。
故選D。
8. F基因突變可引發(fā)人類某種單基因遺傳病。以下圖1為該遺傳病的家系圖譜,圖2為用限制酶M處理家系成員的F基因后,進行電泳的部分結(jié)果。
下列敘述不正確的是( )
A. 突變的F基因序列中存在一個限制酶M的酶切位點
B. 該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因
C. Ⅲ-1的F基因經(jīng)M酶切后電泳檢測結(jié)果與I-2一致
D. 若Ⅱ-1與Ⅱ-2再生育,生出患病孩子的概率為1/4
【答案】C
【解析】
【分析】分析題圖可知:圖1中,Ⅰ-1與Ⅰ-2正常,Ⅱ-3患病,說明該病為隱性遺傳病。圖2中,限制酶M處理家系成員的F基因后,Ⅱ-3有6.5kb和5.0kb片段,說明F基因突變產(chǎn)生隱性致病基因(f)經(jīng)限制酶切割后產(chǎn)生了6.5kb和5.0kb片段,而6.5kb+5.0kb=11.5kb,致病基因可能由正常基因發(fā)生堿基對的替換形成 ,替換前的正常基因(F基因)序列不能被限制酶M識別,圖中11.5kb片段即為F基因。
【詳解】A、圖1中,Ⅰ-1與Ⅰ-2正常,Ⅱ-3患病,說明該病為隱性遺傳病。圖2中,限制酶M處理家系成員的F基因后,Ⅱ-3有6.5kb和5.0kb片段,說明F基因突變產(chǎn)生隱性致病基因(f)經(jīng)限制酶切割后產(chǎn)生了6.5kb和5.0kb片段,f基因被切割成兩個片段說明突變的F基因序列中存在一個限制酶M的酶切位點,A正確。
B、圖1中,Ⅰ-1與Ⅰ-2正常,Ⅱ-3患病,說明該病為隱性遺傳病。圖2中,限制酶M處理家系成員的F基因后,Ⅱ-3有6.5kb和5.0kb片段,說明F基因突變產(chǎn)生隱性致病基因(f)經(jīng)限制酶切割后產(chǎn)生了6.5kb和5.0kb片段,而6.5kb+5.0kb=11.5kb,致病基因可能由正?;虬l(fā)生堿基對的替換形成 ,替換前的正?;颍‵基因)序列不能被限制酶M識別,圖中11.5kb片段即為F基因。即Ⅰ-1只含F(xiàn)基因,Ⅰ-2與Ⅱ-2既含F(xiàn)基因又含f基因,Ⅱ-3只含f基因,若該病為常染色體隱性遺傳病,則Ⅱ-3基因型為ff,Ⅰ-1與Ⅰ-2基因型為Ff,與電泳結(jié)果不符,因此,該病不可能為常染色體隱性遺傳病,該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因,B正確;
C、該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因,Ⅱ-1基因型為XFY,Ⅱ-2基因型為XFXf,Ⅲ-1的基因型為XFXF或XFXf,Ⅲ-1的F基因經(jīng)M酶切后電泳檢測結(jié)果與I-1或I-2一致,C錯誤;
D、該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因,Ⅱ-1基因型為XFY,Ⅱ-2基因型為XFXf,生出患病孩子XFY的概率為1/4,D正確。
故選C。
9. 斑點牛分為褐色和紅色,相關(guān)基因位于常染色體上。育種人員將純種紅色斑點母牛與純種褐色斑點公牛雜交,實驗結(jié)果如下表。相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 斑點牛體色的表現(xiàn)型與性別有關(guān)
B. 該性狀受2對獨立遺傳基因控制
C. F1公牛、母牛的相關(guān)基因型相同
D. 反交實驗結(jié)果應(yīng)與上述結(jié)果相同
【答案】B
【解析】
【分析】基因分離定律的實質(zhì):在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會隨著同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。
【詳解】A、分析題意,將純種紅色斑點母牛與純種褐色斑點公牛雜交,子代中性狀與性別有關(guān)聯(lián),說明斑點牛體色的表現(xiàn)型與性別有關(guān),A正確;
B、斑點牛相關(guān)基因位于常染色體上,且據(jù)F2可知,同一性別內(nèi)均出現(xiàn)3∶1的分離比,說明該性狀受1對基因控制,B錯誤;
C、將純種紅色斑點母牛與純種褐色斑點公牛雜交,F(xiàn)1是褐色公牛:紅色母牛=1∶1,且F2中公牛與母牛均有3:1的分離比,說明F1公牛、母牛的相關(guān)基因型相同,均為雜合子,C正確;
D、該基因位于常染色體上,反交實驗結(jié)果應(yīng)與上述結(jié)果相同,D正確。
故選B。
10. 研究人員用基因型為 AABB 與 aabb 的植株雜交產(chǎn)生 F1。對 F1的花粉粒進行熒光標記,用紅色熒光標 記 A 基因,綠色熒光標記 B 基因。對 F1中有熒光的花粉粒統(tǒng)計其顏色及數(shù)目,結(jié)果如下表。下列分析不正確的是( )
注:紅色熒光與綠色熒光疊加顯示為黃色熒光。
A. 親本的 A 與 B 基因在同一條染色體上
B. A/a 基因的遺傳遵循分離定律
C. F1的花粉粒中有一部分無熒光
D. 基因重組型花粉粒的占比約為 1/9
【答案】D
【解析】
【分析】題表分析:表格中數(shù)據(jù)為F1中有熒光的花粉粒統(tǒng)計其顏色及數(shù)目,由表中數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)1的花粉粒出現(xiàn)三種情況,且三種花粉粒的類型及比例為:同時含A、B基因的花粉粒:只含A基因的花粉粒:只含B基因的花粉粒=16:1:1。由此可知,A、B基因位于一條染色體上,且F1基因型為AaBb的個體在減數(shù)分裂產(chǎn)生精子時發(fā)生了同源染色體上非姐妹染色單體片段的交換,產(chǎn)生了基因型為Ab、aB的精子。
【詳解】ACD、據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)1的花粉粒出現(xiàn)三種情況,且三種花粉粒的類型及比例為:同時含A、B基因的花粉粒:只含A基因的花粉粒:只含B基因的花粉粒=16:1:1,由此可知,A、B基因位于一條染色體上。則在F1個體的細胞中,A、B基因位于一條染色體上,a、b基因位于另一條同源染色體上,F(xiàn)1個體在減數(shù)分裂產(chǎn)生精子時部分細胞發(fā)生了同源染色體上非姐妹染色單體片段的交換,產(chǎn)生了基因型為Ab、aB的精子。因此,F(xiàn)1個體產(chǎn)生的花粉應(yīng)該有4種:同時含A、B基因的花粉粒、只含A基因的花粉粒、只含B基因的花粉粒、同時含a、b的花粉粒。由于同時含a、b的花粉沒有被熒光標記,所以在進行實驗結(jié)果統(tǒng)計時無法統(tǒng)計。假設(shè)在F1個體進行減數(shù)分裂時,有X的精原細胞發(fā)生了非姐妹染色單體片段的交換,有(1-X)的精原細胞未發(fā)生非姐妹染色單體片段的交換,則最終形成的精子基因型及比例為:AB:Ab:aB:ab=[X/4+(1-X)/2]:X/4:X/4:[X/4+(1-X)/2]。由此可知,同時含A、B基因的花粉粒和同時含a、b的花粉粒數(shù)目相等,結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知,同時含A、B基因的花粉粒:只含A基因的花粉粒:只含B基因的花粉粒:同時含a、b的花粉粒=16:1:1:16。其中,基因重組型花粉粒為只含A基因的花粉粒和只含B基因的花粉粒,占比為(1+1)÷(16+1+1+16)=1/17。綜合以上分析,親本的A與B基因在同一條染色體上, F1的花粉粒中有一部分無熒光,基因重組型花粉粒的占比約為1/17,AC正確,D錯誤;
B、A/a基因為一對等位基因,位于一對同源染色體相同位點上,它們的遺傳遵循分離定律,B正確。
故選D。
11. 雌性家蠶的性染色體組成為ZW,研究人員使用X射線獲得了甲、乙兩只雌性突變體,均發(fā)生了Z染色體的片段缺失。利用Z染色體上不同區(qū)域?qū)?yīng)引物進行PCR,部分結(jié)果如下圖。下列說法錯誤的是( )
A. 在該實驗中X射線用于提高突變率
B. 甲與野生型雜交后代中雌性均為野生型
C. 乙比甲缺失了更多的Z染色體片段
D. 可利用該方法對相關(guān)基因進行定位
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因位于性染色體上,所以遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象叫做伴性遺傳。
2、染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異(重復(fù)、 缺失、易位、倒位)和染色體數(shù)目變異。
【詳解】A、X射線屬于物理因素,可誘發(fā)變異,在該實驗中X射線用于提高突變率,A正確;
B、甲是Z染色體上發(fā)生了片段缺失,野生型家蠶的兩條Z染色體都是正常的,因此甲與野生型雜交后代中雌性含有一條正常的Z染色體和一條缺失片段的Z染色體,表現(xiàn)為野生型,B正確;
C、根據(jù)圖示,區(qū)域Ⅰ和Ⅲ中突變乙含有和野生型相同的片段,而突變甲不含相應(yīng)的片段,區(qū)域Ⅱ中突變甲和乙都不含相應(yīng)片段,因此甲比乙缺失了更多的Z染色體片段,C錯誤;
D、缺失的Z染色體片段會導(dǎo)致相應(yīng)基因缺失,從而使雌蠶發(fā)生表型上相應(yīng)變化,因此可利用該方法對相關(guān)基因進行定位,D正確。
故選C。
12. 尿酸是人體嘌呤代謝的終產(chǎn)物,高尿酸血癥是由嘌呤代謝紊亂導(dǎo)致的疾病,嚴重時可發(fā)展為痛風(fēng)。下列說法正確的是( )
A. 人體代謝產(chǎn)生的嘌呤主要來源于食物中富含的氨基酸
B. 血液中尿酸的積累會導(dǎo)致內(nèi)環(huán)境pH值發(fā)生嚴重失衡
C. 痛風(fēng)癥狀的出現(xiàn)體現(xiàn)了人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有限的
D. 多補充水分可以促進抗利尿激素的分泌,有助于尿酸的排出
【答案】C
【解析】
【分析】1、體液包括細胞外液和細胞內(nèi)液,細胞內(nèi)液指細胞內(nèi)的液體,細胞外液包括血漿、組織液和淋巴液。由細胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境。
2、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體生命活動的必要條件,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)一旦失調(diào)機體生命活動受影響,細胞代謝紊亂,從而表現(xiàn)出相應(yīng)的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)癥。
【詳解】A、人體代謝產(chǎn)生的嘌呤主要來源于食物中富含的DNA和RNA,A錯誤;
B、由題干可知,由于緩沖物質(zhì)的存在,血液中尿酸的積累不會導(dǎo)致內(nèi)環(huán)境pH值發(fā)生嚴重失衡,B錯誤;
C、血液中尿酸含量過高易引發(fā)痛風(fēng),屬于穩(wěn)態(tài)失調(diào)現(xiàn)象,體現(xiàn)了人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有限的,C正確;
D、多補充水分可以抑制抗利尿激素的分泌,有助于尿酸的排出,D錯誤。
故選C。
13. 研究發(fā)現(xiàn)果蠅復(fù)眼的一種感光細胞同時釋放組胺和乙酰膽堿兩種神經(jīng)遞質(zhì),其中組胺與精細的運動視覺信號傳遞有關(guān),乙酰膽堿則通過作用于傘形神經(jīng)元來調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律,其形成的突觸結(jié)構(gòu)及作用機理如下圖。據(jù)此分析不正確的是( )
A. 傘形神經(jīng)元、視神經(jīng)元膜上的受體與不同的神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合,可引發(fā)不同的生理效應(yīng)
B. 兩種神經(jīng)遞質(zhì)均以胞吐形式通過突觸前膜釋放
C. 兩種神經(jīng)遞質(zhì)均只與突觸后膜上的受體結(jié)合
D. 感光細胞通過負反饋調(diào)節(jié)維持突觸間隙適宜的組胺濃度
【答案】C
【解析】
【分析】興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式是電信號,在神經(jīng)元之間是化學(xué)信號,興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單方向的,興奮在突觸之間單向傳遞的原因是神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜。
【詳解】A、根據(jù)題意可知,組胺與精細的運動視覺信號傳遞有關(guān),乙酰膽堿則通過作用于傘形神經(jīng)元來調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律,則傘形神經(jīng)元、視神經(jīng)元膜上的受體與不同的神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合,可引發(fā)不同的生理效應(yīng),A正確;
B、據(jù)圖分析可知,神經(jīng)遞質(zhì)以胞吐形式通過突觸前膜釋放到突觸間隙,B正確;
C、據(jù)圖分析可知,組胺可以與突觸后膜和突觸前膜上的受體結(jié)合,乙酰膽堿可以與突觸后膜上的受體結(jié)合,C錯誤;
D、據(jù)圖分析可知,感光細胞釋放組胺,作用于后膜上的視神經(jīng)元上的受體,又通過作用于前膜上的受體來抑制感光細胞釋放組胺,說明感光細胞通過負反饋調(diào)節(jié)維持突觸間隙適宜的組胺濃度,D正確。
故選C。
14. GLP-1 是腸道L 細胞分泌的一種化學(xué)物質(zhì)。GLP-1 可受甲狀腺激素調(diào)控并參與血糖調(diào)節(jié),相關(guān)機制如下圖。
下列相關(guān)敘述, 正確是( )
A. 圖中甲狀腺激素通過神經(jīng)和體液共同調(diào)節(jié) GLP-1 的分泌
B. 激活肝臟的甲狀腺激素受體可能有助于治療糖尿病
C. 甲狀腺激素促進GLP-1分泌引發(fā)血糖升高
D. 胰島素分泌引起的血糖變化刺激下丘腦, 引發(fā)副交感神經(jīng)興奮
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析題圖可知:甲狀腺激素能促進肝臟合成膽汁酸,抑制FXR蛋白的合成和GLP-1的合成,GLP-1可增強胰島素的合成和分泌,從而降低血糖濃度;
2、胰島素的作用是機體內(nèi)唯一降低血糖的激素,胰島素可促進組織細胞加速、攝取、利用存儲葡萄糖,從而降低血糖濃度;胰高血糖素能促進肝糖原的分解,并促進一些非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,從而使血糖水平升高。
【詳解】A、由圖可知,甲狀腺激素能促進肝臟合成膽汁酸,抑制FXR蛋白的合成和GLP-1的合成,GLP-1可增強胰島素的合成和分泌,這是體液調(diào)節(jié)的結(jié)果,A錯誤;
B、激活肝臟的甲狀腺激素受體能與甲狀腺激素結(jié)合,能促進胰島素 的分泌,從而降低血糖,可能有助于治療糖尿病,B正確;
C、由圖可知,甲狀腺激素能促進肝臟合成膽汁酸,抑制FXR蛋白的合成和GLP-1的合成,促進胰島B細胞分泌胰島素,使血糖的濃度降低,C錯誤;
D、高血糖刺激下丘腦,通過副交感神經(jīng)釋放乙酰膽堿作用于胰島B細胞和肝細胞,使血糖濃度降低,D錯誤。
故選B。
15. 免疫應(yīng)答的特異性與記憶性包括三個事件:①淋巴細胞對“非已”的分子標志進行特異識別;②淋巴細胞分裂產(chǎn)生數(shù)量巨大的淋巴細胞群;③淋巴細胞分化成效應(yīng)細胞群和記憶細胞群。下列敘述錯誤的是( )
A. 事件①中,B細胞激活需要與輔助性T細胞表面特定分子結(jié)合和抗原直接刺激
B. 事件②中,輔助性T細胞分泌的細胞因子促進B細胞和細胞毒性T細胞的增殖
C. 事件③中,效應(yīng)細胞群和記憶細胞群均可殺滅和清除入侵機體的病原體
D. 巨噬細胞、樹突狀細胞不僅參與事件①,在非特異性免疫中也發(fā)揮作用
【答案】C
【解析】
【分析】1、體液免疫過程為:大多數(shù)病原體經(jīng)過吞噬細胞等的攝取和處理,暴露出這種病原體所特有的抗原,將抗原傳遞給輔助性T細胞,刺激輔助性T細胞產(chǎn)生細胞因子,少數(shù)抗原直接刺激B細胞,B細胞受到刺激后,在細胞因子的作用下,開始一系列的增殖分化, 大部分分化為漿細胞產(chǎn)生抗體,小部分形成記憶細胞。抗體可以與病原體結(jié)合,從而抑制病原體的繁殖和對人體細胞的黏附。
2、細胞免疫過程:抗原經(jīng)吞噬細胞攝取、處理和呈遞給細胞毒性T細胞,接受抗原刺激后細胞毒性T細胞增殖、分化產(chǎn)生記憶細胞和新的細胞毒性T細胞,新的細胞毒性T細胞與相應(yīng)的靶細胞密切接觸,進而導(dǎo)致靶細胞裂解死亡,抗原暴露出來,此時體液中抗體與抗原發(fā)生特異性結(jié)合形成細胞集團或沉淀,最后被吞噬細胞吞噬消化。
【詳解】A、事件①中,B細胞激活需要與輔助性T細胞表面特定分子結(jié)合和抗原直接刺激,這是B細胞活化的兩個條件,A正確;
B、事件②中,輔助性T細胞分泌的細胞因子具有促進B細胞(體液免疫中)和細胞毒性T細胞(細胞免疫中)的增殖,B正確;
C、事件③中,效應(yīng)細胞群和記憶細胞群并不都可以殺滅和清除入侵機體的病原體,如漿細胞,C錯誤;
D、巨噬細胞、樹突狀細胞屬于抗原呈遞細胞,既參與①淋巴細胞對“非已”分子標志進行特異識別,也參與非特異性免疫,D正確。
故選C。
16. 研究者對小鼠注射過敏原卵清蛋白(蛋清的蛋白質(zhì)成分)免疫小鼠,兩周后讓小鼠自由選擇正常水和含有蛋清的水,檢測小鼠飲水偏好,結(jié)果如圖。
注:過敏原可激發(fā)體液免疫產(chǎn)生IgE抗體
以下敘述正確的是( )
A. 注射卵清蛋白后小鼠免疫自穩(wěn)異常出現(xiàn)過敏反應(yīng)
B. 野生型免疫鼠在飲用蛋清水后開始產(chǎn)生IgE抗體
C. 未免疫時破除IgE基因加強小鼠對蛋清水的偏好
D. 卵清蛋白誘發(fā)機體產(chǎn)生的IgE參與小鼠對過敏原的回避
【答案】D
【解析】
【分析】過敏反應(yīng)是過敏原再次侵入有過敏體質(zhì)的機體時,初次接觸過敏原使機體產(chǎn)生的抗體吸附在細胞表面這時與過敏原結(jié)合,進而使靶細胞釋放組織胺等化學(xué)物質(zhì),引發(fā)過敏反應(yīng)。
【詳解】A、機體初次接觸過敏原時,會經(jīng)過體液免疫產(chǎn)生抗體,機體再次接觸相同的過敏原時,才會發(fā)生過敏反應(yīng),注射卵清蛋白后小鼠不會出現(xiàn)過敏反應(yīng),A錯誤;
B、野生型免疫鼠在注射過敏原卵清蛋白后開始產(chǎn)生IgE抗體,B錯誤;
C、由圖可知,敲除IgE基因,未免疫鼠和免疫鼠對蛋清水的偏好無差異,C錯誤;
D、由圖可知,注射卵清蛋白后產(chǎn)生IgE抗體的免疫野生鼠對蛋清水偏好低,則卵清蛋白誘發(fā)機體產(chǎn)生的IgE參與小鼠對過敏原的回避,D正確。
故選D。
17. 正常細胞表面有PD-L1.腫瘤細胞可以通過過量表達PD-L1來逃避免疫系統(tǒng)的“追殺”。膽固醇分子可以直接與細胞膜上PD-L1跨膜區(qū)域(CRAC1和CRAC2)結(jié)合,形成如圖所示的類似“三明治”樣結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是( )
A. 膽固醇通過胞吞作用進入細胞膜形成“三明治”樣結(jié)構(gòu)
B. 若CRAC1和CRAC2發(fā)生突變時,PD-L1降解加劇
C. 使用降低膽固醇的藥物有助于穩(wěn)定細胞表面的PD-L1
D. 細胞膜上的膽固醇有助于腫瘤細胞逃避免疫防御
【答案】B
【解析】
【分析】免疫系統(tǒng)的基本功能:
①免疫防御:機體排除外來抗原性異物的一種免疫防護作用。這是免疫系統(tǒng)最基本的功能。該功能正常時,機體能抵抗病原體的入侵;異常時,免疫反應(yīng)過強、過弱或缺失,可能會導(dǎo)致組織損傷或易被病原體感染等問題。
②免疫自穩(wěn):指機體清除衰老或損傷的細胞,進行自身調(diào)節(jié),維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的功能。正常情況下,免疫系統(tǒng)對自身的抗原物質(zhì)不產(chǎn)生免疫反應(yīng);若該功能異常,則容易發(fā)生自身免疫病。
③免疫監(jiān)視:指機體識別和清除突變的細胞,防止腫瘤的發(fā)生。機體內(nèi)的細胞因物理、化學(xué)或病毒等致癌因素的作用而發(fā)生癌變,這是體內(nèi)最危險的“敵人”。機體免疫功能正常時,可識別這些突變的腫瘤細胞,然后調(diào)動一切免疫因素將其消除;若此功能低下或失調(diào),機體會有腫瘤發(fā)生或持續(xù)的病毒感染。
【詳解】A、膽固醇為小分子脂溶性物質(zhì),通過自由擴散的方式進入細胞膜形成“三明治”樣結(jié)構(gòu),A錯誤;
B、膽固醇分子可以直接與細胞膜上PD-L1跨膜區(qū)域(CRAC1和CRAC2)結(jié)合,由圖可知,若CRAC1和CRAC2發(fā)生突變時,PD-L1降解加劇,B正確;
C、膽固醇分子可以直接與細胞膜上PD-L1跨膜區(qū)域結(jié)合,使用降低膽固醇的藥物,不利于穩(wěn)定細胞表面的PD-L1,C錯誤;
D、免疫監(jiān)視是指機體識別和清除突變的細胞,防止腫瘤的發(fā)生,細胞膜上的膽固醇有助于腫瘤細胞逃避免疫監(jiān)視,D錯誤。
故選B。
18. CAR-T細胞免疫療法是將從患者體內(nèi)提取的T細胞通過基因工程改造,使其表達腫瘤嵌合抗原受體(CAR),大量擴增后輸回患者體內(nèi)以清除癌細胞。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A. CAR-T療法的T細胞來源于細胞毒性T細胞
B. 該療法利用了細胞免疫和基因重組的基本原理
C. CAR-T細胞清除癌細胞的過程屬于細胞壞死
D. CAR-T細胞上的CAR能夠精準識別癌細胞
【答案】C
【解析】
【分析】細胞免疫的過程:被病毒感染的靶細胞膜表面的某些分子發(fā)生變化,細胞毒性T細胞識別變化的信號,開始分裂并分化,形成新的細胞毒性T細胞和記憶T細胞。同時輔助性T細胞分泌細胞因子加速細胞毒性T細胞的分裂、分化。新形成的細胞毒性T細胞在體液中循環(huán),識別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細胞,靶細胞裂解、死亡后,病原體暴露出來,抗體可以與之結(jié)合,或被其他細胞吞噬掉。
【詳解】A、細胞毒性T細胞能夠識別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細胞,CAR-T療法的T細胞來源于細胞毒性T細胞,A正確;
B、CAR-T細胞免疫療法是將從患者體內(nèi)提取的T細胞(細胞毒性T細胞)通過基因工程改造,利用了細胞免疫和基因重組的基本原理,B正確;
C、CAR-T細胞清除癌細胞的過程屬于細胞凋亡,C錯誤;
D、CAR-T細胞表面有腫瘤嵌合抗原受體(CAR),故可以通過CAR能夠精準識別癌細胞,D正確。
故選C。
19. 為探討乙烯與赤霉素對根生長的影響是否完全獨立,用乙烯和赤霉素處理水稻幼苗,結(jié)果如圖1。已知D蛋白可以抑制赤霉素途徑,從而抑制植物生長,分析D蛋白突變體對乙烯的反應(yīng),結(jié)果如圖2。下列推測錯誤的是( )
A. 赤霉素處理緩解了乙烯對根的抑制
B. 野生型比D蛋白突變體更能抵抗乙烯的作用
C. 乙烯可通過促進D蛋白的合成抑制赤霉素途徑
D. 乙烯和赤霉素對根生長的作用不是完全獨立的
【答案】B
【解析】
【分析】赤霉素的合成部位有幼芽、幼根和未成熟的種子,其主要作用包括:促進細胞伸長,從而引起植株增高;促進細胞分裂與分 化;促進種子萌發(fā),開花和果實發(fā)育。
【詳解】A、據(jù)圖可知,赤霉素+乙烯組的主根長度大于乙烯單獨處理組,小于赤霉素單獨處理組,說明赤霉素能緩解乙烯對水稻主根生長的抑制作用,A正確;
B、在添加乙烯的情況下,野生型比D蛋白突變體主根長度短,說明D蛋白突變體比野生型更能抵抗乙烯的作用,B錯誤;
C、已知D蛋白可以抑制赤霉素途徑,從圖2推測,乙烯可通過促進D蛋白的合成抑制赤霉素途徑,C正確;
D、赤霉素能緩解乙烯對水稻主根生長的抑制作用,說明乙烯和赤霉素對根生長的作用不是完全獨立的,D正確。
故選B。
20. 以下屬于種群水平研究的是( )
A. 年齡結(jié)構(gòu)B. 生物富集
C. 協(xié)同進化D. 垂直結(jié)構(gòu)
【答案】A
【解析】
【分析】種群的數(shù)量特征(核心問題):①種群密度:種群最基本的數(shù)量特征;②出生率和死亡率、遷入率和遷出率:決定種群數(shù)量變化的主要因素;③年齡結(jié)構(gòu)(年齡組成)和性別比例:預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)(一般根據(jù)年齡結(jié)構(gòu))。
【詳解】A、年齡結(jié)構(gòu)是指一個種群中各年齡時期的個體數(shù)目比例,分為增長型、穩(wěn)定性和衰退型,年齡結(jié)構(gòu)屬于種群水平的研究問題,A正確;
B、生物富集是生態(tài)系統(tǒng)方面研究問題,B錯誤;
C、不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化,是群落和生態(tài)系統(tǒng)的研究層面,C錯誤;
D、垂直結(jié)構(gòu)是群落內(nèi)研究水平,D錯誤。
故選A。
21. 煙粉虱是農(nóng)業(yè)主要害蟲之一,對化學(xué)農(nóng)藥抗性較強。煙粉虱的發(fā)育依次經(jīng)歷卵、1齡若蟲、2~3齡若蟲、4齡若蟲和成蟲,煙盲蝽主要捕食煙粉虱的若蟲和成蟲。研究人員將兩種不同蟲態(tài)的煙粉虱置于同一培養(yǎng)皿中,測試煙盲蝽的獵物選擇偏好,部分實驗結(jié)果如下表。
以下分析不正確的是( )
A. 可通過標記重捕法統(tǒng)計存活獵物數(shù)量,再計算出被捕食量
B. 煙盲蝽對煙粉虱的捕食存在明顯偏好,更偏好2~3齡若蟲
C. 煙盲蝽與捕食煙粉虱卵的天敵聯(lián)合使用可增強防治的效果
D. 利用天敵進行防治既能減輕煙粉虱危害又能避免化學(xué)污染
【答案】A
【解析】
【分析】1、種群是某一區(qū)域內(nèi)同種生物的總和,具有種群密度、出生率和死亡率、遷出率和遷入率、年齡組成和性別比例四個基本特征,其中種群密度是最基本的數(shù)量特征,出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定種群密度,年齡組成是預(yù)測種群密度,性別比例也可影響種群密度。
2、種間關(guān)系(不同種生物之間的關(guān)系):(1)互利共生:如豆科植物與根瘤菌;人體中的有些細菌;地衣是真菌和藻類的共生體。(2)捕食:如:兔以植物為食;狼以兔為食。(3)競爭:如:大小草履蟲;水稻與稗草等。(4)寄生:寄生者不勞而獲。
3、防治害蟲的方法包括化學(xué)防治、生物防治和機械防治。其中生物防治對人類生存環(huán)境無污染。
【詳解】A、標記重捕法是用于調(diào)查種群數(shù)量的,不可以通過標記重捕法統(tǒng)計存活獵物數(shù)量,計算出被捕食量,A錯誤;
B、由圖表可知,煙盲蝽對煙粉虱的捕食存在明顯偏好,更偏好2~3齡若蟲,從被捕食量可以看得出,B正確;
C、利用生物防治,煙盲蝽與捕食煙粉虱卵的天敵聯(lián)合使用可增強防治的效果,C正確;
D、利用天敵進行防治既能減輕煙粉虱危害又能避免化學(xué)污染,D正確。
故選A。
22. 為研究增溫和放牧對高寒草地植物群落特征及生產(chǎn)力的影響,研究人員在藏北高原建立增溫實驗平臺,統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖。相關(guān)說法錯誤的是( )
A. 放牧條件下增溫會減弱凈初級生產(chǎn)力提升
B. 增溫能顯著增加雜草、禾草和莎草類高度
C. 放牧條件下,增溫對雜草高度無顯著影響
D. 放牧不會影響群落的演替方向和演替速度
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物群落的演替是群落內(nèi)部因素(包括種內(nèi)關(guān)系、種間關(guān)系等)與外界環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果,人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。
2、根據(jù)題意,為研究增溫和放牧對高寒草地植物群落特征及生產(chǎn)力的影響,研究人員在藏北高原建立增溫實驗平臺,統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖。由圖可知,在放牧條件下,雜草、禾草和莎草類高度顯著降低,但是增強了物種豐富度和凈初級生產(chǎn)力的提升,而在放牧條件下增溫使得物種豐富度和凈初級生產(chǎn)力提升減弱,圖中放牧條件下,增溫對雜草高度的處理效應(yīng)相同,故無顯著影響,但是對禾草和莎草類高度有所減弱;圖中增溫條件處理下,能顯著增加雜草、禾草和莎草類高度,但是對物種豐富度的提升幾乎沒有影響,增溫使得凈初級生產(chǎn)力提升增強,但比放牧條件下提升的少。
【詳解】A、識圖分析可知,放牧條件下增溫相比單純的放牧和單純的增溫條件下會減弱凈初級生產(chǎn)力提升,A正確;
B、識圖分析可知,增溫條件下使得雜草、禾草和莎草類高度處理效應(yīng)呈現(xiàn)正值,因此增溫能顯著增加雜草、禾草和莎草類高度,B正確;
C、放牧條件下增溫相對于單純放牧條件而言,圖中對雜草高度的處理效應(yīng)相同,因此放牧條件下,增溫對雜草高度無顯著影響,C正確;
D、識圖分析可知,在放牧條件下,雜草、禾草和莎草類高度顯著降低,但是物種豐富度和凈初級生產(chǎn)力有所增大,所以影響了群落的結(jié)構(gòu)和功能,因此放牧?xí)绊懭郝涞难萏娣较蚝脱萏嫠俣龋珼錯誤。
故選D。
23. 下列關(guān)于生態(tài)學(xué)研究的敘述,錯誤的是( )
A. 通過建立數(shù)學(xué)模型預(yù)測田鼠數(shù)量的變化
B. 用標記重捕法調(diào)查土壤動物的豐富度
C. 用同位素標記法研究生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)
D. 通過樣方法調(diào)查生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量
【答案】B
【解析】
【分析】1、調(diào)查種群密度常用樣方法和標記重捕法,其中樣方法適用于調(diào)查植物和活動能力弱、活動范圍小的動物,而標記重捕法適用于調(diào)查活動能力強、活動范圍大的動物。
2、土壤動物個體較小,但是活動能力較強,常用取樣器取樣法進行豐富的的調(diào)查。
【詳解】A、通過建立數(shù)學(xué)模型(數(shù)學(xué)公式或曲線)可預(yù)測田鼠數(shù)量的變化,A正確;
B、土壤動物個體較小,不能用標記重捕法調(diào)查土壤動物的豐富度,常用取樣器取樣法進行調(diào)查,B錯誤;
C、物質(zhì)循環(huán)的實質(zhì)是元素在生物群落與無機環(huán)境間的循環(huán)往復(fù),可用同位素標記法研究生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán),C正確;
D、通過樣方法可以調(diào)查生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量,關(guān)鍵是做到隨機取樣,D正確。
故選B。
24. 下圖是某市2009-2011年人均生態(tài)足跡的調(diào)查結(jié)果。下列分析正確的是( )
A. 生態(tài)足跡越大,代表著人類對生態(tài)資源利用越少
B. 生態(tài)足跡總量大于生態(tài)承載力總量時出現(xiàn)生態(tài)赤字
C. 該市生態(tài)足跡和生態(tài)承載力均呈上升趨勢符合可持續(xù)發(fā)展理念
D. 倡導(dǎo)市民乘坐公共交通等方式綠色出行,則生態(tài)足跡會增大
【答案】B
【解析】
【分析】生態(tài)足跡也稱“生態(tài)占用”是指特定數(shù)量人群按照某一種生活方式所消費的,自然生態(tài)系統(tǒng)提供的,各種商品和服務(wù)功能,以及在這一過程中所產(chǎn)生的廢棄物需要環(huán)境(生態(tài)系統(tǒng))吸納,并以生物生產(chǎn)性土地(或水域)面積來表示的一種可操作的定量方法。
【詳解】A、生態(tài)足跡的值越大,說明人類生存所需的資源越多,所以對生態(tài)和環(huán)境的影響就越大,A錯誤;
B、生態(tài)足跡總量大于生態(tài)承載力總量時,會使生態(tài)系統(tǒng)入不敷出,造成生態(tài)赤字,B正確;
C、生態(tài)足跡越大,對生態(tài)和環(huán)境的影響越大,故該市生態(tài)足跡和生態(tài)承載力均呈上升趨勢不符合可持續(xù)發(fā)展理念,C錯誤;
D、綠色出行、低碳生活等均可降低人均生態(tài)足跡,D錯誤。
故選B。
25. 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品(GMO)標識是為了表明該產(chǎn)品是由轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)、加工而成的特殊標識。我國《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》中規(guī)定對GMO采取強制定性標識。下列說法錯誤的是( )
A. 檢測產(chǎn)品中有無目的基因即可確認是否為GMO
B. GMO定性標識是為消費者提供知情權(quán)和選擇權(quán)
C. 市場上帶有標識的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品都應(yīng)經(jīng)過安全檢測
D. 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品研究工作中要注意防止造成基因污染
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程(重組DNA技術(shù))的基本步驟:(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。(4)目的基因的檢測與鑒定
【詳解】A、檢測產(chǎn)品中有無目的基因不可以確認是否為GMO,還需檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA ,是否翻譯出蛋白質(zhì),此外,還需要進行個體生物學(xué)水平的鑒定,A錯誤;
B、GMO定性標識是為了表明該產(chǎn)品是由轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)、加工而成的特殊標識,為消費者提供知情權(quán)和選擇權(quán),B正確;
C、市場上帶有標識的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品都應(yīng)經(jīng)過安全檢測,符合相應(yīng)標準后才能上市,C正確;
D、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品研究工作中要注意防止造成基因污染,防止基因污染的方法有很多,如科學(xué)家將來自玉米的α-淀粉酶基因與目的基因一起導(dǎo)入植物中,防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播,D正確。
故選A。
26. 荒漠植物的Z基因與其抗旱性強有關(guān)??茖W(xué)家利用Z基因和農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒(如圖,T-DNA為可轉(zhuǎn)移的DNA)構(gòu)建表達載體,培育抗旱轉(zhuǎn)基因小麥。下列說法錯誤的是( )
A. T-DNA能整合到小麥細胞染色體上
B. 可用限制酶ClaI和SacI處理 Z 基因
C. 可用卡那霉素篩選含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌
D. 可在個體水平檢測小麥是否獲得抗旱性狀
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。
(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因—DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原一抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【詳解】A、農(nóng)桿菌侵染植物細胞后,能將Ti質(zhì)粒上的T- DNA(可轉(zhuǎn)移的DNA)轉(zhuǎn)移到被侵染的細胞,并且將其整合到該細胞的染色體DNA上,A正確;
B、限制酶ClaI在Ti質(zhì)粒的T-DNA上沒有酶切位點,且會破壞標記基因卡那霉素抗性基因,限制酶SacI在Ti質(zhì)粒的T-DNA上沒有酶切位點,且會破壞復(fù)制起點,不能用限制酶ClaI和SacI處理 Z 基因,B錯誤;
C、農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上存在卡那霉素抗性基因,可用卡那霉素篩選含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌,C正確;
D、荒漠植物的Z基因與其抗旱性強有關(guān),可在個體水平檢測小麥是否獲得抗旱性狀,D正確。
故選B。
27. 甲乙兩個生物小組的“酵母菌純培養(yǎng)”結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 兩組平板都分成4個區(qū)進行劃線
B. 甲組操作過程需4次灼燒接種環(huán)
C. 乙組適合對酵母菌活菌進行計數(shù)
D. 單菌落大小反映菌種種類差異
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常見的接種的方法:
(1)平板劃線法:將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板,接種劃線,在恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部分,微生物往往連在一起生長,隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個菌落。
(2)稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)皿表面,經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個菌落。
【詳解】A、由圖可知,兩組平板都分成3個區(qū)進行劃線,A錯誤;
B、接種前需對接種環(huán)灼燒滅菌一次,每次劃線后都灼燒一次,甲組共灼燒4次接種環(huán),B正確;
C、活菌計數(shù)用稀釋涂布平板法,圖中為平板劃線法,不可計數(shù),C錯誤;
D、單菌落的性狀、顏色等特征反映菌種種類差異,D錯誤。
故選B。
28. 兩位同學(xué)食用冰激凌后出現(xiàn)腹瀉癥狀,為此他們檢驗冰激凌中大腸桿菌數(shù)量是否超標。他們的實驗流程和結(jié)果如下圖。下列敘述不合理的是( )
A. ①應(yīng)采用涂布平板法
B. 實驗方案應(yīng)增設(shè)僅接種無菌水的組別
C. ①應(yīng)接種至少3個平板
D. 僅以深紫色菌落數(shù)估測會導(dǎo)致結(jié)果偏高
【答案】D
【解析】
【分析】1、微生物常見的接種的方法:平板劃線法和稀釋涂布平板法,稀釋涂布平板法可用于微生物的計數(shù)。2、稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌落數(shù)目的原理:①當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的一個活菌;②通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)來推測樣品中大約含有的活菌數(shù)。
【詳解】A、圖中①是稀釋涂布平板法,A正確;
B、為排除無菌水的干擾,應(yīng)增設(shè)僅接種無菌水的組別作為空白對照,B正確;
C、每個稀釋梯度應(yīng)設(shè)置3個平行實驗,減小誤差,C正確;
D、稀釋涂布平板法,可能兩個單菌落長到一起,所以僅以深紫色菌落數(shù)估測會導(dǎo)致結(jié)果偏低,D錯誤。
故選D。
29. 與常規(guī)栽培技術(shù)相比,利用植物細胞培養(yǎng)進行藥用次生代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)具有顯著的優(yōu)越性,根據(jù)不同的需求可以采用不同的技術(shù)流程(如圖)。相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 同一植物的外植體通過不同的培養(yǎng)體系可得到不同的產(chǎn)物
B. 外植體形成愈傷組織的過程中,經(jīng)歷了脫分化和再分化兩個階段
C. 將目標產(chǎn)物合成途徑中的關(guān)鍵酶基因?qū)霊腋〖毎型岣弋a(chǎn)量
D. 由于不受土壤、氣候條件限制,利用該技術(shù)有利于緩解資源短缺問題
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制的條件下,將離體的植物器官、組織、細胞,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽,最終形成完整的植株。
2、植物組織培養(yǎng)的條件:①細胞離體和適宜的外界條件(如適宜溫度、適時的光照、pH和無菌環(huán)境等);②一定的營養(yǎng)(無機、有機成分)和植物激素(生長素和細胞分裂素)。
【詳解】A、據(jù)圖可知,同一植物的外植體通過不同的培養(yǎng)體系可得到不同的產(chǎn)物,如經(jīng)懸浮細胞培養(yǎng)可得到轉(zhuǎn)基因細胞系,經(jīng)外植體誘導(dǎo)能夠獲得完整植株等,A正確;
B、外植體形成愈傷組織的過程中,只經(jīng)歷了脫分化過程,B錯誤;
C、基因工程是指將一種生物體(供體)的基因與載體在體外進行拼接重組,然后轉(zhuǎn)入另一種生物體(受體)內(nèi),使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳,表達出新產(chǎn)物或新性狀,將目標產(chǎn)物合成途徑中的關(guān)鍵酶基因?qū)霊腋〖毎型岣弋a(chǎn)量,C正確;
D、由于不受土壤、氣候條件限制,該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工廠化生產(chǎn),故利用該技術(shù)有利于緩解資源短缺問題,D正確。
故選B。
30. V蛋白對登革熱病毒的增殖有抑制作用。V蛋白含有285個氨基酸,其cDNA長1241bp。將V蛋白在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達,經(jīng)純化后免疫小鼠,最終獲得5株分泌V單抗的雜交瘤細胞,提取單抗與V蛋白雜交,電泳結(jié)果如下圖,相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. V蛋白的cDNA中含有不編碼V蛋白的序列
B. 獲得的5株雜交瘤細胞都能無限增殖
C. 用V蛋白免疫小鼠的目的是獲得相應(yīng)抗體
D. 可培養(yǎng)5A8雜交瘤細胞大量生產(chǎn)單克隆抗體
【答案】C
【解析】
【分析】1、單克隆抗體制備的過程:首先用特定的抗原對小鼠進行免疫,并從該小鼠的脾中得到能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞,誘導(dǎo)與骨髓瘤細胞融合,第一次篩選獲得雜交瘤細胞,第二次篩選獲能夠產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞,再注射到小鼠腹腔中或者體外培養(yǎng),獲得單克隆抗體。
2、構(gòu)建cDNA文庫的方法:提取某生物的mRNA,逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA單鏈,然后通過復(fù)制形成cDNA雙鏈,與載體體外重組,導(dǎo)入受體菌中儲存。
【詳解】A、V蛋白含有285個氨基酸,考慮終止密碼子,cDNA中的堿基數(shù)應(yīng)該為286×6=1716個,而V蛋白的cDNA有1241bp(堿基對),說明V蛋白的cDNA中含有不編碼V蛋白的序列,A正確;
B、5株雜交瘤細胞都能分泌單抗,這些雜交瘤細胞都能無限增殖,B正確;
C、用V蛋白免疫小鼠的目的是能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞,C錯誤;
D、如圖5A8雜交瘤細胞產(chǎn)生的單抗與其他組相比,反應(yīng)更強,說明其產(chǎn)生的抗體量更多,D正確。
故選C。
二、填空題(共 ss 分)
31. 茄子是我國重要的蔬菜作物之一。研究茄子果皮色和花色遺傳的相關(guān)性,可為茄子新品種選育提供理論依據(jù)。
(1)茄子果皮色由W、w和Y、y基因(兩對基因獨立遺傳)控制。W和Y基因分別控制花青素(紫色)和葉綠素(綠色)的合成,花青素存在時,能夠遮蓋葉綠素(如圖)。
將紫皮(WWYY)與白皮(wwyy)雜交,F(xiàn)1的基因型為______,F(xiàn)1自交獲得F2,F(xiàn)2的表型及比例為______。將F1與白皮雜交,后代中綠皮所占比例為______。其基因型是______。
(2)茄子花色由一對等位基因D、d控制,研究者將紫花紫皮與白花綠皮茄子進行雜交,結(jié)果如下表。
①親本的基因型分別為______。
②據(jù)此實驗結(jié)果,請在圖中標示F1中三對基因在染色體上的位置關(guān)系______(豎線代表染色體,橫線代表基因的位置)。
③為進一步確定三對基因的位置關(guān)系,將F1與純合的白花綠皮雜交,子代中紫花紫皮∶白花綠皮∶紫花綠皮∶白花紫皮=28∶34∶12∶4.由此可判斷F1在減數(shù)分裂時______基因所在的同源染色體發(fā)生互換,產(chǎn)生基因組成為______的重組型配子?;Q率為重組型配子數(shù)占全部配子數(shù)的比值,請計算基因間互換率為______(用分數(shù)表示)。
【答案】(1) ①. WwYy ②. 紫皮∶綠皮∶白皮=12∶3∶1 ③. 1/4 ④. wwYy
(2) ①. DDWWYY、ddwwYY ②. ③. D、W和d、w ④. Dw和dW ⑤. 18%
【解析】
【分析】基因自由組合定律的實質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,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】
將紫皮(WWYY)與白皮(wwyy)雜交,F(xiàn)1的基因型為WwYy,表現(xiàn)型為紫色,F(xiàn)1自交獲得F2,根據(jù)自由組合定律可知,F(xiàn)2的表型及比例為9W_Y_(紫皮)∶3W_yy(紫皮)∶3wwY_(綠皮)∶1wwyy(白皮),紫皮∶綠皮∶白皮=12∶3∶1,將F1與白皮(wwyy)雜交,后代的基因型和表型比例為WwYy(紫皮)∶Wwyy(紫皮)∶wwYy(綠皮)∶wwyy(白皮)=1∶1∶1∶1,綠皮所占比例為1/4。
【小問2詳解】
①紫花與白花雜交后代均為紫花,說明紫花對白花為顯性,紫皮與綠皮雜交后代均為紫皮,F(xiàn)2中紫皮∶綠皮≈3∶1,說明親本關(guān)于果皮的基因型為WWYY和wwYY,綜合分析可知,親本的基因型為DDWWYY和ddwwYY。
②F2的表現(xiàn)型比例不符合9∶3∶3∶1的比例,因此D/d與相關(guān)基因存在連鎖關(guān)系,即F1中三對基因在染色體上的位置關(guān)系可用下圖表示:
③為進一步確定三對基因的位置關(guān)系,將F1DdWwYY與純合的白花綠皮ddwwYY雜交,子代中紫花紫皮∶白花綠皮∶紫花綠皮∶白花紫皮=28∶34∶12∶4,由此可判斷F1在減數(shù)分裂時D、W和d、w基因所在的同源染色體發(fā)生互換,進而產(chǎn)生基因組成為Dw和dW的重組型配子。由于子代的表現(xiàn)型可代表產(chǎn)生的配子類型,因此互換率為(12+4)÷(28+34+12+4)=18%。
32. 高羊茅作為溫帶優(yōu)質(zhì)牧草被從歐洲引種到世界各地,在某些地區(qū)造成生物入侵。為探究其入侵的原因,研究者在已被高羊茅成功入侵的草原進行系列實驗。
(1)引種的高羊茅擴散到自然區(qū)域,造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性與___多樣性喪失,天然草原群落因此發(fā)生改變的過程稱為___。
(2)研究者在被入侵草原樣地取三個封閉區(qū),每區(qū)均分成4個地塊(C:對照;N+:施氮肥:NP+:同時施氮肥和磷肥;P+:施磷肥),進行連續(xù)四年實驗后隨機選取每個地塊1m2樣方,進行相關(guān)分析。
①測定高羊茅健康成熟葉片的N、P含量及比值(N/P),結(jié)果如圖1。
據(jù)此推測,被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮,理由是___。
②測定高羊茅葉片上當(dāng)?shù)厥巢堇ハx——虎蛾幼蟲的密度和葉片損傷程度。
圖2結(jié)果顯示:施磷肥地塊___,對葉片的啃食程度大。
(3)研究發(fā)現(xiàn),高羊茅體內(nèi)均含內(nèi)共生真菌——麥角菌,麥角菌能產(chǎn)生有毒物質(zhì)麥角堿。檢測不同地塊高羊茅中的麥角堿含量與虎蛾幼蟲的相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)果如圖3。
進一步觀察發(fā)現(xiàn),含麥角堿濃度高的葉片上,虎蛾幼蟲羽化為蛾(成蟲)的時間顯著延長。請綜合上述所有信息,對高氮低磷環(huán)境中高羊茅成功入侵的原因作出合理推測___。若要證實此推測,還需要提供的實驗數(shù)據(jù)是___之間的相關(guān)性。
【答案】(1) ①. 基因/遺傳 ②. 群落演替/次生演替
(2) ①. ①與對照組相比,只要施加磷肥,葉片含磷量顯著提高,N/P明顯下降,而施加氮肥對葉片含氮量及N/P基本無影響,說明土壤中缺磷而不缺氮 ②. 高羊茅葉片上虎蛾幼蟲密度大
(3) ①. ②. 土壤中的N、P含量(葉片中的N/P)和高羊茅中麥角堿含量
【解析】
【分析】根據(jù)圖1分析可知:自變量為施肥的種類,因變量為葉片的N、P含量及比值(N/P)。
根據(jù)圖2分析可知:自變量為施肥的種類,因變量為虎蛾幼蟲的密度和葉片損傷程度。
根據(jù)圖2分析可知:自變量為麥角堿含量,因變量為虎蛾幼蟲的密度和體重。
【小問1詳解】
生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。高羊茅入侵擴散到自然區(qū)域,導(dǎo)致天然草原群落發(fā)生改變屬于群落的演替。
【小問2詳解】
分析圖1可知:與對照組相比,施加氮肥時,葉片中含氮量、N/P值無明顯變化;只要施加磷肥時(NP+:同時施氮肥和磷肥;P+:施磷肥),葉片中磷含量明顯增加,且N/P明顯下降,因此推測土壤中缺磷。
分析圖2可知:與對照組相比,施加施加氮肥時,高羊茅葉片上虎蛾幼蟲的密度和葉片損傷程度無明顯變化;只要施加磷肥時(NP+:同時施氮肥和磷肥;P+:施磷肥),高羊茅葉片上虎蛾幼蟲的密度增大,葉片損傷程度增加。
【小問3詳解】
分析圖3可知:隨著麥角堿含量增多,高羊茅葉片上虎蛾幼蟲的密度減少且體重下降。在高氮低磷環(huán)境中,高羊茅葉片上的共生真菌麥角菌產(chǎn)生的麥角堿多,麥角堿對虎蛾幼蟲具有毒害作用導(dǎo)致其生長緩慢,種群密度下降。同時,含麥角堿濃度高的葉片上,虎蛾幼蟲羽化為蛾(成蟲)的時間顯著延長,產(chǎn)生的子代少,種群密度進一步降低。上述兩種原因均會導(dǎo)致對葉片的啃食減少,因此,高羊茅種群數(shù)量增加,成功入侵當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)。以上敘事可歸納為:,若要驗證次推測的正確性,還需要測量土壤中的N、P含量(葉片中的N/P)和高羊茅中麥角堿含量的關(guān)系。
33. 學(xué)習(xí)、記憶是動物適應(yīng)環(huán)境、使個體得到發(fā)展的重要功能。通過電刺激實驗,發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)(H區(qū))密切相關(guān)。
(1)在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強刺激, 傳入纖維末梢釋放的_________________作用于突觸后膜的相關(guān)受體,突觸后膜出現(xiàn)一個膜電位變化。
(2)如果在H區(qū)的傳入纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強刺激(HFS),在刺激后幾小時之內(nèi),只要再施加單次強刺激突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高2~3倍,研究者認為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細胞產(chǎn)生了“記憶”,下圖為這一現(xiàn)象可能的機制。
如圖所示,突觸后膜上的N受體被激活后,Ca2+會以_________________方式進入胞內(nèi),Ca2+與_______________共同作用,使C酶的_______________發(fā)生改變,C酶被激活。
(3)為驗證圖中所示機制,研究者開展了大量工作,如:
①對小鼠H區(qū)傳入纖維施加HFS,休息30分鐘后,檢測到H區(qū)神經(jīng)細胞的A受體總量無明顯變化,而細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加,該結(jié)果為圖中的_______________(填圖中序號)過程提供了實驗證據(jù)。
②圖中A受體胞內(nèi)肽段(T)被C酶磷酸化后,A受體活性增強,為證實A受體的磷酸化位點位于T上,需將一種短肽導(dǎo)入H區(qū)神經(jīng)細胞內(nèi),以干預(yù)C酶對T的磷酸化,其中,實驗組和對照組所用短肽分別應(yīng)與T的氨基酸_______________
A.?dāng)?shù)目不同序列不同 B.數(shù)目相同序列相反 C.數(shù)目相同序列相同
③為驗證T的磷酸化能增強神經(jīng)細胞對刺激的“記憶”這一假設(shè),將T的磷酸化位點發(fā)生突變的一組小鼠,用HFS處理H區(qū)傳入纖維,30分鐘后檢測H區(qū)神經(jīng)細胞突觸后膜A受體能否磷酸化,請評價該實驗方案并加以完善_______________。
(4)圖中內(nèi)容從_______________水平揭示學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機制,為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。
【答案】 ①. 神經(jīng)遞質(zhì) ②. 易化擴散/協(xié)助擴散 ③. 鈣調(diào)蛋白 ④. 空間結(jié)構(gòu) ⑤. Ⅱ ⑥. C、B ⑦. 該實驗方案存在兩處缺陷:第一,應(yīng)補充一組對未突變小鼠同樣處理的對照實驗。第二,應(yīng)補充施加HFS后檢測和比較以上兩組小鼠突觸后膜的電位變化的實驗 ⑧. 細胞和分子
【解析】
【分析】
【詳解】(1)在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強刺激,傳入纖維末梢釋放的神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜的相關(guān)受體,突觸后膜出現(xiàn)一個膜電位變化。
(2)從圖中可以看出,Ca2+通過N受體進入細胞的過程是從高濃度向低濃度運輸,需要載體,不消耗ATP,屬于協(xié)助擴散或易化擴散。Ca2+進入細胞后與鈣調(diào)蛋白結(jié)合,激活C酶;蛋白質(zhì)的功能取決于其空間結(jié)構(gòu),酶的活性改變的直接原因是其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。
(3)①由圖示信息,根據(jù)“細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加”可推出有比較多的A受體胞內(nèi)肽段轉(zhuǎn)變成了A受體,該過程就是過程Ⅱ。②實驗的自變量為短肽,要驗證磷酸化位點位于T上,導(dǎo)入實驗組的短肽含有磷酸化位點,導(dǎo)入對照組的短肽不含有磷酸化位點,則實驗組所用短肽應(yīng)與T的氨基酸數(shù)目相同序列相同,對照組所用短肽應(yīng)與T的氨基酸數(shù)目相同序列相反。③為了驗證T的磷酸化能增強神經(jīng)細胞對刺激的“記憶”這一假設(shè),將T的磷酸化位點發(fā)生突變的一組小鼠,用HFS處理H區(qū)傳入纖維,30分鐘后檢測H區(qū)神經(jīng)細胞突觸后膜A受體能否磷酸化,還應(yīng)補充一組對未突變小鼠同樣處理的對照實驗;檢測的實驗結(jié)果應(yīng)可操作,膜A受體是否磷酸化不易檢測,應(yīng)補充施加HFS后檢測和比較以上兩組小鼠突觸后膜的電位變化的實驗。
(4)圖中所研究的機制涉及受體(糖蛋白)、酶及物質(zhì)的運輸,所以是在分子和細胞水平上揭示學(xué)習(xí)和記憶的一種可能機制。
34. 種子成熟過程受脫落酸(ABA)等植物激素調(diào)控。為研究種子成熟的調(diào)控機制,研究者以擬南芥為材料進行了實驗。
(1)ABA是對植物生長發(fā)育起_________作用的微量有機物,在種子成熟過程中起重要作用。
(2)研究發(fā)現(xiàn),種子成熟階段S蛋白和J蛋白均有表達。研究者檢測了不同擬南芥種子的成熟程度,結(jié)果如圖1.根據(jù)圖分析,S蛋白和J蛋白對種子成熟的調(diào)控作用分別是_________。
(3)S蛋白可與J蛋白結(jié)合。為探究兩蛋白在植物體中的作用關(guān)系,研究者在純化的J蛋白溶液中分別加入野生型及S蛋白缺失突變體的種子細胞裂解液,使用藥劑M進行相關(guān)處理,檢測結(jié)果如圖2.結(jié)果說明:S蛋白可使J蛋白______。
(4)檢測發(fā)現(xiàn),S蛋白缺失突變體比野生型體內(nèi)的ABA含量低。編碼S蛋白基因的啟動子區(qū)有轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子T的結(jié)合序列,T可被ABA激活。J蛋白也為一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。為研究T、J蛋白對S蛋白基因表達的調(diào)控,研究者構(gòu)建了圖3所示質(zhì)粒并轉(zhuǎn)化煙草葉肉原生質(zhì)體,實驗結(jié)果如圖4.
圖4結(jié)果說明:____。
(5)種子成熟對于種子提高萌發(fā)活力等具有重要作用。綜合上述研究,分析ABA對種子成熟的調(diào)控機制______。
【答案】(1)調(diào)節(jié) (2)促進、抑制 (3)降解
(4)T蛋白與S蛋白基因的啟動子結(jié)合,促進S基因的表達,而J基因抑制T蛋白與S蛋白基因啟動子的結(jié)合
(5)ABA激活T蛋白,T蛋白促進S蛋白合成,S蛋白可使抑制種子成熟的J蛋白降解,從而促進種子成熟
【解析】
【分析】1、植物的生長發(fā)育過程,在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結(jié)果。光照、溫度等環(huán)境因子的變化,會引起植物體內(nèi)產(chǎn)生包括植物激素合成在內(nèi)的多種變化,進而對基因組的表達進行調(diào)節(jié)。2、脫落酸的作用:抑制細胞分裂,抑制植物的生長,也能抑制種子的萌發(fā);促進葉和果實的衰老和脫落。
【小問1詳解】
ABA是植物激素,在植物生長發(fā)育過程中起調(diào)節(jié)作用。
【小問2詳解】
S蛋白缺失,種子成熟程度低,因此S蛋白促進種子成熟,而J蛋白過表達植株種子成熟度低,因此J蛋白抑制種子成熟。
【小問3詳解】
藥劑M抑制蛋白質(zhì)的降解,結(jié)合圖示可知,S蛋白缺失的裂解液與J蛋白融合,J蛋白的含量多于與野生型的融合,說明J蛋白會被S蛋白降解。
【小問4詳解】
質(zhì)粒1+2組作為對照,與1+2組相比,1+3組中T基因表達T蛋白,使得LUC/REN熒光強度比值明顯增大,且REN、LUC不受T蛋白的影響,說明T蛋白能與S蛋白基因啟動子結(jié)合,從而使得LUC增多,而1+4組與1+3+4組均與1+2組相同,說明第四組表達的J蛋白會抑制T蛋白與S蛋白基因啟動子的結(jié)合,抑制LUC的合成。
【小問5詳解】
ABA激活T蛋白,T蛋白可與S蛋白的啟動部位結(jié)合,啟動S基因的表達,S蛋白增多,S蛋白可使J蛋白降解,而J蛋白抑制種子成熟,因此S蛋白可促進種子成熟,即ABA促進種子成熟。
35. 學(xué)習(xí)以下材料,回答下面問題。
調(diào)控植物細胞活性氧產(chǎn)生機制的新發(fā)現(xiàn),能量代謝本質(zhì)上是一系列氧化還原反應(yīng)。在植物細胞中,線粒體和葉綠體是能量代謝的重要場所。葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對葉綠體行使正常功能非常重要。在細胞的氧化還原反應(yīng)過程中會有活性氧產(chǎn)生,活性氧可以調(diào)控細胞代謝,并與細胞凋亡有關(guān)。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個擬南芥突變體m(M基因突變?yōu)閙基因),在受到長時間連續(xù)光照時,植株會出現(xiàn)因細胞凋亡而引起的葉片黃斑等表型。M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶。與野生型相比,突變體m中M酶活性下降,脂肪酸含量顯著降低。為探究M基因突變導(dǎo)致細胞凋亡的原因,研究人員以誘變劑處理突變體m,篩選不表現(xiàn)細胞凋亡,但仍保留m基因的突變株。通過對所獲一系列突變體的詳細解析,發(fā)現(xiàn)葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內(nèi)膜復(fù)合物I(催化有氧呼吸第三階段的酶)等均參與細胞凋亡過程。由此揭示出一條活性氧產(chǎn)生的新途徑(如圖):A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì),從葉綠體經(jīng)細胞質(zhì)基質(zhì)進入到線粒體中,在mMDH酶的作用下產(chǎn)生NADH([H])和B酸,NADH被氧化會產(chǎn)生活性氧?;钚匝醭^一定水平后引發(fā)細胞凋亡。
在上述研究中,科學(xué)家從擬南芥突變體m入手,揭示出在葉綠體和線粒體之間存在著一條A酸-B酸循環(huán)途徑。對A酸-B酸循環(huán)的進一步研究,將為探索植物在不同環(huán)境脅迫下生長的調(diào)控機制提供新的思路。
(1)葉綠體通過___________作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖。從文中可知,葉綠體也可以合成脂肪的組分___________。
(2)結(jié)合文中圖示分析,M基因突變?yōu)閙后,植株在長時間光照條件下出現(xiàn)細胞凋亡的原因是:_____,A酸轉(zhuǎn)運到線粒體,最終導(dǎo)致產(chǎn)生過量活性氧并誘發(fā)細胞凋亡。
(3)請將下列各項的序號排序,以呈現(xiàn)本文中科學(xué)家解析“M基因突變導(dǎo)致細胞凋亡機制”的研究思路:___________。
①確定相應(yīng)蛋白的細胞定位和功能②用誘變劑處理突變體m③鑒定相關(guān)基因④篩選保留m基因但不表現(xiàn)凋亡的突變株
(4)本文拓展了高中教材中關(guān)于細胞器間協(xié)調(diào)配合的內(nèi)容,請從細胞器間協(xié)作以維持穩(wěn)態(tài)與平衡的角度加以概括說明___________。
【答案】(1) ①. 光合 ②. 脂肪酸
(2)M酶活性下降使脂肪酸合成受阻,NADH 消耗減少,同時長時間光照促進產(chǎn)生NADH,NADH 含量升高,導(dǎo)致A 酸合成過多
(3)②④①③ (4)線粒體與葉綠體之間通過A 酸-B 酸循環(huán)協(xié)同合作,將葉綠體中的[H]運輸?shù)骄€粒體氧化,以維持葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)
【解析】
【分析】本實驗為探究M基因突變導(dǎo)致細胞凋亡的原因,由此揭示A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì),從葉綠體經(jīng)細胞質(zhì)基質(zhì)進入到線粒體中,在mMDH酶的作用下產(chǎn)生NADH([H])和B酸,NADH被氧化會產(chǎn)生活性氧。
【小問1詳解】
葉綠體通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖。由于M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶??赏茰y葉綠體也可以合成脂肪的組分脂肪酸。
【小問2詳解】
據(jù)圖可知,M基因突變?yōu)閙后,植株在長時間光照條件下出現(xiàn)細胞凋亡的原因是:M酶活性下降使脂肪酸合成受阻,NADH 消耗減少,同時長時間光照促進產(chǎn)生NADH,NADH 含量升高,導(dǎo)致A 酸合成過多。
【小問3詳解】
為探究M基因突變導(dǎo)致細胞凋亡的原因,研究人員以誘變劑處理突變體m,篩選不表現(xiàn)細胞凋亡(不出現(xiàn)葉片黃斑),但仍保留m基因的突變株(葉綠體中脂肪酸含量減低),通過對所獲一系列突變體的詳細解析,進而①確定相應(yīng)蛋白的細胞定位和功能,發(fā)現(xiàn)葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內(nèi)膜復(fù)合物I(催化有氧呼吸第三階段的酶)等均參與細胞凋亡過程,最后③鑒定相關(guān)基因,正確順序為②④①③。
【小問4詳解】
結(jié)合題意和圖文,葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對葉綠體行使正常功能非常重要,葉綠體和線體協(xié)調(diào)配合,維持細胞的穩(wěn)態(tài)與平衡:線粒體與葉綠體之間通過A 酸-B 酸循環(huán)協(xié)同合作,將葉綠體中的[H]運輸?shù)骄€粒體氧化,以維持葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)。子代
表現(xiàn)型
比例
F1
褐色公牛:紅色母牛
1:1
F2
褐色公牛:紅色公牛:褐色母牛:紅色母牛
3:1:1:3
熒光顏色
黃色
綠色
紅色
花粉粒數(shù)目
8000
499
501
組別
煙粉虱蟲態(tài)
被捕食量(只)
獵物1(30只)
獵物2(30只)
獵物1
獵物2
1
2~3齡若蟲
1齡若蟲
15.0±3.0
9.5±1.9
2
4齡若蟲
18.3±3.0
6.8±1.2
3
成蟲
24.3±1.7
1.8±0.5
親本
F1表型
F2表型與數(shù)據(jù)(株)
紫花紫皮×白花綠皮
紫花紫皮
紫花紫皮(50)
紫花綠皮(10)
白花紫皮(8)
白花綠皮(10)
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