
全卷滿(mǎn)分100分,考試時(shí)間75分鐘。
注意事項(xiàng):
1.答題前,先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上,并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.請(qǐng)按題號(hào)順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。
3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號(hào)涂黑;非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答;字體工整,筆跡清楚。
4.考試結(jié)束后,請(qǐng)將試卷和答題卡一并上交。
5.本卷主要考查內(nèi)容:高考范圍。
一、單項(xiàng)選擇題:本題共16小題,每小題3分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. S蛋白是新冠病毒識(shí)別宿主細(xì)胞受體的一種關(guān)鍵蛋白,與宿主細(xì)胞表面ACE2蛋白表現(xiàn)出較強(qiáng)的結(jié)合能力,其以三聚體形態(tài)存在,其中的部分氨基酸序列構(gòu)成了“受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(RBD)”。下列關(guān)于新冠病毒侵入細(xì)胞的推測(cè),不可能的是( )
A. 新冠病毒識(shí)別宿主細(xì)胞,未體現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流功能
B. 部分新冠病毒突變株的RBD不變,S蛋白結(jié)構(gòu)可能改變
C. 宿主細(xì)胞內(nèi)形成S蛋白以宿主細(xì)胞的DNA為模板
D. 各國(guó)大多是針對(duì)S蛋白進(jìn)行新冠肺炎疫苗的研究
【答案】C
【解析】
【分析】新冠病毒外有來(lái)源于宿主細(xì)胞膜的包膜結(jié)構(gòu),是一類(lèi)沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,不能獨(dú)立的生活和繁殖,其遺傳物質(zhì)是RNA。新冠病毒侵入宿主細(xì)胞后,可以進(jìn)行RNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。
【詳解】A、新冠病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu),其識(shí)別宿主細(xì)胞,不能體現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流功能,A正確;
B、分析題意可知,S蛋白中的部分氨基酸序列構(gòu)成了“受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(RBD)”,故若部分新冠病毒突變株的RBD不變,S蛋白結(jié)構(gòu)可能改變,B正確;
C、宿主細(xì)胞內(nèi)形成S蛋白以新冠病毒的RNA為模板,C錯(cuò)誤;
D、S蛋白是新冠病毒識(shí)別宿主細(xì)胞受體的一種關(guān)鍵蛋白,其以三聚體形態(tài)存在,其中的部分氨基酸序列構(gòu)成了“受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(RBD)”,故各國(guó)大多是針對(duì)S蛋白進(jìn)行新冠肺炎疫苗的研究,D 正確。
故選C。
2. 核糖體RNA(rRNA)能夠催化肽鍵的形成。下列關(guān)于蛋白質(zhì)和核酸組成的敘述,正確的是( )
A. 不同的氨基酸R基不同,不同的核苷酸僅含氮堿基不同
B. 某種氨基酸與其參與組成蛋白質(zhì)的組成元素可能不完全相同
C. rRNA能夠降低氨基酸脫水縮合所需的活化能并與mRNA進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)
D. DNA分子中嘧啶數(shù)等于嘌呤數(shù),在DNA—RNA雜交區(qū)段中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白質(zhì)的組成元素有C、H、O、N元素構(gòu)成,有些還含有P、S;核酸的組成元素為C、H、O、N、P;細(xì)胞中的核酸根據(jù)所含五碳糖的不同分為DNA(脫氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)兩種,構(gòu)成DNA與RNA的基本單位分別是脫氧核苷酸和核糖核苷酸,每個(gè)脫氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖糖和一分子含氮堿基形成,每個(gè)核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮堿基形成。脫氧核苷酸和核糖核苷酸在組成上的差異有:
①五碳糖不同,脫氧核苷酸中的五碳糖是脫氧核糖,核糖核苷酸中的五碳糖是核糖;
②堿基不完全相同,脫氧核苷酸中的堿基是A、T、G、C,核糖核苷酸中的堿基是A、U、G、C。
【詳解】A、不同的核苷酸可能是含氮堿基不同,還有可能是五碳糖不同,A錯(cuò)誤;
B、某種氨基酸的元素組成一般是C、H、O、N,蛋白質(zhì)的組成元素可能含有Fe、S、Cu,與其參與組成蛋白質(zhì)的組成元素可能不完全相同,B正確;
C、rRNA能夠催化肽鍵的形成,因此能夠降低氨基酸脫水縮合所需的活化能,但是不與mRNA進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì),C錯(cuò)誤;
D、DNA分子中由于嘌呤和嘧啶之間存在堿基互補(bǔ)配對(duì),因此嘧啶數(shù)等于嘌呤數(shù),在DNA—RNA雜交區(qū)段中也存在嘌呤和嘧啶之間的堿基互補(bǔ)配對(duì),因此嘧啶數(shù)也等于嘌呤數(shù),D錯(cuò)誤。
故選B。
3. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的跨膜蛋白TMCO1可以“感知”內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+濃度變化。當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+濃度過(guò)高時(shí),TMCO1會(huì)形成四聚體離子通道轉(zhuǎn)運(yùn)出Ca2+,當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+濃度接近時(shí),四聚體離子通道解體并失去轉(zhuǎn)運(yùn)活性。下列分析錯(cuò)誤的是( )
A. TMCO1蛋白感知到Ca2+濃度變化后會(huì)改變自身的空間結(jié)構(gòu)
B. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+濃度失衡可能會(huì)影響蛋白質(zhì)加工過(guò)程
C. Ca2+以協(xié)助擴(kuò)散的方式由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中
D. 敲除控制合成TMCO1的基因會(huì)導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+濃度下降
【答案】D
【解析】
【分析】1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類(lèi)的合成有關(guān)。
2、協(xié)助擴(kuò)散的運(yùn)輸方向是順濃度梯度高濃度→低濃度,該過(guò)程需要載體,不需要能量。
【詳解】A、由題干信息“當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+過(guò)高時(shí),TMCO1會(huì)形成四聚體離子通道轉(zhuǎn)運(yùn)出Ca2+,當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+接近時(shí),四聚體離子通道解體失去轉(zhuǎn)運(yùn)活性” 可知TMCO1蛋白感知到Ca2+變化后會(huì)改變自身的空間結(jié)構(gòu),A正確;
B、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可在分泌蛋白的形成中發(fā)揮作用,所以?xún)?nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+失衡可能導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能改變,進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的功能,B正確;
C、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中過(guò)高的Ca2+濃度通過(guò)鈣通道釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,該過(guò)程順濃度梯度進(jìn)行,需要通道蛋白,不需要能量,屬于協(xié)助擴(kuò)散,C正確;
D、敲除控制合成TMCO1的基因,當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+濃度過(guò)高時(shí)Ca2+不能運(yùn)出內(nèi)質(zhì)網(wǎng),會(huì)導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+濃 度上升,D錯(cuò)誤。
故選D。
4. 觀察3H標(biāo)記核膜的變形蟲(chóng),發(fā)現(xiàn)分裂期形成許多帶放射性的單層小囊泡。變形蟲(chóng)分裂形成的子細(xì)胞核大小與母細(xì)胞核相近,每個(gè)子細(xì)胞核放射性強(qiáng)度基本相同。下列敘述正確的是( )
A. 核膜是由四層磷脂雙分子層組成的B. 核膜在分裂前期裂解為許多小囊泡
C. 子細(xì)胞核膜形成時(shí)伴隨著絲點(diǎn)分裂D. 細(xì)胞中囊泡都具有運(yùn)輸大分子功能
【答案】B
【解析】
【分析】
細(xì)胞核的結(jié)構(gòu):
1、核膜:
(1)結(jié)構(gòu):核膜是雙層膜,外膜上附有許多核糖體,常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連;其上有核孔,是核質(zhì)之間頻繁進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流的通道;在代謝旺盛的細(xì)胞中,核孔的數(shù)目較多。
(2)化學(xué)成分:主要是脂質(zhì)分子和蛋白質(zhì)分子。
(3)功能:起屏障作用,把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分隔開(kāi);控制細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。
2、核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。在有絲分裂過(guò)程中,核仁有規(guī)律地消失和重建。
3、染色質(zhì):細(xì)胞核中能被堿性染料染成深色的物質(zhì),其主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。
【詳解】A、核膜是雙層膜結(jié)構(gòu),由2層磷脂雙分子層組成的,A錯(cuò)誤;
B、分裂期形成許多帶放射性的單層小囊泡,說(shuō)明小囊泡是核膜裂解形成的,應(yīng)該是分裂前期,B正確;
C、在分裂末期形成子細(xì)胞核膜,而著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在分裂后期,C錯(cuò)誤;
D、題干中單層小囊泡是核膜裂解形成的,最后單層小囊泡相互融合以重建核膜,不具有運(yùn)輸大分子的功能,D錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】
5. 通道蛋白是一類(lèi)跨越細(xì)胞膜的蛋白質(zhì),能使適宜大小的分子及帶電荷的分子通過(guò)擴(kuò)散作用,從細(xì)胞膜一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一側(cè)。下列有關(guān)通道蛋白的說(shuō)法,正確的是( )
A. 通道蛋白的合成需核糖體、線粒體等細(xì)胞器的參與
B. 大小相同的分子通過(guò)通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞時(shí)的速率相同
C. 通道蛋白具有ATP水解酶的功能,能為物質(zhì)運(yùn)輸提供能量
D. Na+借助通道蛋白進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的動(dòng)力是胞內(nèi)滲透壓
【答案】A
【解析】
【分析】細(xì)胞內(nèi)的核糖體分為細(xì)胞質(zhì)中游離型核糖體和依附在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的附著型核糖體。附著型核糖體合成的是分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì),運(yùn)輸?shù)饺苊阁w中的蛋白質(zhì)以及細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)。
【詳解】A、通道蛋白的合成需要核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的參與,同時(shí)需要線粒體提供能量,A正確;
B、通道蛋白對(duì)物質(zhì)的運(yùn)輸速率取決于濃度差,而非分子大小,故大小相同的分子通過(guò)通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞時(shí)的速率不一定相同,B錯(cuò)誤;
C、通道蛋白不具有ATP水解酶功能,且不能為物質(zhì)運(yùn)輸提供能量,C錯(cuò)誤;
D、Na?借助通道蛋白進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散,其動(dòng)力來(lái)自膜內(nèi)外的Na+濃度差,滲透壓是指溶質(zhì)微粒對(duì)水分子的吸引能力,D錯(cuò)誤。
故選A。
6. 將圓形濾紙片放入新鮮馬鈴薯勻漿中浸泡約1min,用鑷子夾起,瀝干后放入注射器內(nèi),向注射器加入2mL3%的H2O2溶液后。立即加入緩沖液調(diào)節(jié)pH,本實(shí)驗(yàn)分4組進(jìn)行。記錄各組在不同時(shí)間收集到的氣體體積,結(jié)果如下:
下列相關(guān)分析正確的是( )
A. 馬鈴薯勻漿中的H2O2酶只有在細(xì)胞外才能發(fā)揮催化作用
B. 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該先加入緩沖液調(diào)節(jié)pH,再加入H2O2溶液
C. 馬鈴薯勻漿中所含有的H2O2酶的最適pH是是7.0
D. 若延遲記錄時(shí)間,收集到的氣體量最多的依然是第3組
【答案】B
【解析】
【分析】本實(shí)驗(yàn)的目的是探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響,因此自變量是pH,因變量是酶促反應(yīng)速率,過(guò)氧化氫酶催化H2O2分解為H2O和O2,可在不同時(shí)間收集到產(chǎn)生的氧氣。
【詳解】A、酶在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外都能發(fā)揮作用,A錯(cuò)誤;
B、據(jù)題意可知,本實(shí)驗(yàn)的目的是探究馬鈴薯勻漿中所含的過(guò)氧化氫酶最適pH,因此應(yīng)該先加入緩沖液調(diào)節(jié)pH,再加入H2O2溶液,確保實(shí)驗(yàn)是在預(yù)設(shè)pH條件下完成,B正確;
C、根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知:pH值=7.0時(shí),單位時(shí)間內(nèi)收集到氣體體積最多,可見(jiàn)pH值=7.0是酶的較適宜溫度,過(guò)氧化氫酶的最適pH介于6.0~8.0之間,C錯(cuò)誤;
D、由于各組所加H2O2溶液的量是相同的,只要H2O2全部被分解,各組收集到的氣體量就是相等的,若延遲記錄時(shí)間,可能多組試管內(nèi)的H2O2都被分解了,D錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】
7. 人體細(xì)胞內(nèi)的原癌基因可以控制細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂進(jìn)程。下圖是導(dǎo)致正常細(xì)胞成為癌細(xì)胞的三種途徑,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 機(jī)體清除癌細(xì)胞的過(guò)程不屬于細(xì)胞凋亡
B. 防癌疫苗可預(yù)防物理、化學(xué)致癌因子引起的細(xì)胞癌變
C. 癌細(xì)胞的出現(xiàn)一定是由基因突變引起的,變異的基因不再表達(dá)
D. 癌細(xì)胞表面會(huì)出現(xiàn)異常的抗原,且在某部位發(fā)現(xiàn)的癌細(xì)胞可能并不來(lái)源于該部位
【答案】D
【解析】
【分析】1、癌細(xì)胞是指受到致癌因子的作用,細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。
2、細(xì)胞癌變的原因包括外因和內(nèi)因,外因是各種致癌因子,內(nèi)因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變。
【詳解】A、機(jī)體通過(guò)細(xì)胞毒性T細(xì)胞清除癌細(xì)胞,該過(guò)程屬于細(xì)胞凋亡,A錯(cuò)誤;
B、防癌疫苗主要預(yù)防生物致癌因子對(duì)人體的影響,如宮頸癌疫苗等,不能預(yù)防物理致癌因子、化學(xué)致癌因子引起的細(xì)胞癌變,B錯(cuò)誤;
C、分析圖示可知,癌細(xì)胞的出現(xiàn)可能是由基因突變引起的,且變異的基因表達(dá)出高活性蛋白,也可能是基因多拷貝或基因移位導(dǎo)致的,C錯(cuò)誤;
D、細(xì)胞癌變后,細(xì)胞內(nèi)特定基因表達(dá)產(chǎn)生異??乖?,如甲胎蛋白、癌胚抗原,且癌細(xì)胞表面糖蛋白減少,容易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移,即某部位發(fā)現(xiàn)的癌細(xì)胞可能并不來(lái)源于該部位,D正確。
故選D。
8. 減數(shù)分裂過(guò)程中,配對(duì)的同源染色體并不是簡(jiǎn)單地平行靠攏,而是在非姐妹染色單體間的某些部位因交換形成清晰可見(jiàn)的交叉,下圖為某細(xì)胞中交換模式圖。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 此種變異屬于基因重組,在減數(shù)分裂Ⅰ前期能觀察到
B. 一般情況下,染色體越長(zhǎng)可形成的交叉數(shù)目可能越多
C. 該細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種配子
D. 染色體互換是一種常見(jiàn)現(xiàn)象,能為生物的進(jìn)化提供原材料
【答案】C
【解析】
【分析】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:
前期:聯(lián)會(huì),同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換;
中期:同源染色體成對(duì)的排列在赤道板上;
后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;
末期:細(xì)胞質(zhì)分裂。
(3)減數(shù)第二次分裂:
前期:核膜核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;
中期:染色體形態(tài)固定數(shù)目清晰;
后期:著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開(kāi)成為染色體,并均勻地移向兩極;
末期:核膜核仁重建紡錘體和染色體消失。
【詳解】A.、同源染色體上非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換會(huì)導(dǎo)致基因重組,染色體交叉互換在光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn),A正確;
B、一般狀況下,染色體越長(zhǎng),說(shuō)明染色體上基因片段越長(zhǎng),可交叉的基因數(shù)目就越多,B正確;
C、題圖中,同源染色體中的非姐妹染色單體交換的片段在A和B,a和b之間,故非姐妹染色單體上A與B的等位基因沒(méi)有發(fā)生交換,故該細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子只有AB和ab兩種,C錯(cuò)誤;
D、交換是基因重組的一種常見(jiàn)類(lèi)型,能為生物的進(jìn)化提供原材料,D正確。
故選C
9. 現(xiàn)有某種動(dòng)物的800對(duì)雌雄個(gè)體(均為灰體)分別交配,每對(duì)僅產(chǎn)下一個(gè)后代,合計(jì)后代中有灰體700只,黑體100只。控制體色的顯.隱性基因在常染色體上,分別用R、r表示。若沒(méi)有變異發(fā)生,則理論上基因型組合為Rr×Rr的親本數(shù)量應(yīng)該是( )
A. 100對(duì)B. 400對(duì)C. 700對(duì)D. 800對(duì)
【答案】B
【解析】
【分析】后代分離比推斷法
【詳解】根據(jù)分離定律Rr×Rr→3R_(灰體)∶1rr(黑體),結(jié)合題目信息,理論上基因型組合為Rr×Rr的親本數(shù)量如果是400對(duì),則會(huì)產(chǎn)生灰體300只,黑體100只。另外400只灰體子代的400對(duì)灰體親本組合則為RR×Rr或RR×RR,B正確。故選B。
10. 科學(xué)家在研究果蠅的突變體時(shí),發(fā)現(xiàn)其常染色體上有一顯性基因A(控制卷翅,a控制正常翅)和顯性基因F(控制星狀眼,f控制正常眼),均屬于純合致死基因?,F(xiàn)讓基因型為AaFf的兩只雌雄果蠅進(jìn)行交配,欲定位A/a,F(xiàn)/f在染色體上的相對(duì)位置(有如圖所示三種情況)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A. 圖甲、乙、丙中基因A/a,F(xiàn)/f均遵循基因的自由組合定律
B. 若雜交后代有3種表現(xiàn)型,比例為1∶2∶1,則基因相對(duì)位置如圖甲所示
C. 若雜交后代有4種表現(xiàn)型,比例為4∶2∶2∶1,則基因相對(duì)位置如圖乙所示
D. 若雜交后代有2種表現(xiàn)型,比例為1∶1,則基因相對(duì)位置如圖丙所示
【答案】C
【解析】
【分析】1、分析圖示可知,圖甲中兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,遵循基因的分離定律,能產(chǎn)生2種配子Af、aF。
2、圖乙中兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上,遵循基因的自由組合定律,能產(chǎn)生Af、af、AF、aF。
3、圖丙中兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,遵循基因的分離定律,能產(chǎn)生2種配子AF、af。
【詳解】A、圖甲、丙中基因A/a、F/f基因在一對(duì)同源染色體上,遵循基因的分離定律,乙中的基因A/a、F/f遵循基因的自由組合定律,A錯(cuò)誤;
B、圖甲中兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,遵循基因的分離定律,能產(chǎn)生2種配子Af、aF,子代基因型及比例為AAff:AaFf:aaFF=1:2:1,由于AA和FF純合致死,故子代只有一種表現(xiàn)型,B錯(cuò)誤;
C、乙能產(chǎn)生Af、af、AF、aF4種配子,比例為1:1:1:1,正常情況下,自交后代表現(xiàn)型比例為9:3:3:1,但由于AA、FF致死,故子代表現(xiàn)型比例為4:2:2:1,C正確;
D、丙能產(chǎn)生2種配子AF、af,子代基因型及比例為AAFF:AaFf:aaff=1:2:1,由于AAFF死亡,故若雜交子代有2種表現(xiàn)型,比例為2:1,則基因相對(duì)位置如圖丙所示,D錯(cuò)誤。
故選C。
11. 某種羊(XY型)的毛色由一對(duì)基因A/a控制,讓多對(duì)純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配,子一代的公羊與母羊隨機(jī)交配得到子二代。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 若子二代中黑毛:白毛=3:1,則不能確定基因A/a是否位于X染色體上
B. 若基因A/a位于X染色體上,則子一代、子二代中公羊都與母羊的毛色不同
C. 若基因A/a位于常染色體上,且Aa在公羊中為黑毛、在母羊中為白毛,則子一代中毛色也與性別相關(guān)聯(lián)
D. 若基因A/a位于X和Y染色體的同源區(qū)段,則在該羊的一個(gè)群體中,關(guān)于毛色的基因型有7種
【答案】B
【解析】
【分析】如果基因位于常染色體上,則羊毛色的基因共有AA、Aa、aa三種;如果基因位于X染色體上,則羊的毛色對(duì)應(yīng)的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY五種;如果基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段時(shí),則羊的毛色對(duì)應(yīng)的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共七種。
【詳解】A、多對(duì)純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配,子二代黑毛:白毛=3:1,說(shuō)明黑毛為顯性性狀,不論a是位于 X染色體上,還是位于常染色體上,其子二代的毛色均表現(xiàn)為黑毛:白毛=3:1,A 正確;
B、若基因 Aa位于 X染色體上,且黑毛對(duì)白毛為顯性,則子一代均為黑毛,子二代中母羊全為黑毛,公羊有一半為黑毛,一半為白毛,B錯(cuò)誤;
C、若A/a位于常染色體上,子二代中 AA:Aa:aa=1:2:1,Aa公羊表現(xiàn)為黑毛,Aa 母羊表現(xiàn)為白毛,則子二代中的公羊和母羊性狀分離比不同,即毛色與性別相關(guān)聯(lián),C正確;
D、若基因A/a位于X 和Y染色體的同源區(qū)段時(shí),基因型有 XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共七種,D正確。
故選B。
12. 眼色基因(紅眼基因R、白眼基因r)位于果蠅的X染色體上,下列敘述正確的是( )
A. 雌雄果蠅細(xì)胞內(nèi)的基因都是隨染色體的復(fù)制而復(fù)制的
B. 同一DNA分子上不可能同時(shí)含有兩個(gè)控制眼色的基因
C. 果蠅正常的卵原細(xì)胞有絲分裂時(shí)紅眼基因最多有4個(gè)
D. 白眼基因的兩側(cè)也都是基因,其所有DNA片段都有遺傳效應(yīng)
【答案】C
【解析】
【分析】一個(gè)染色體上有兩個(gè)或一個(gè)DNA分子,每個(gè)DNA分子上有許多基因,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,有成百上千個(gè)核苷酸。
【詳解】A、果蠅屬于真核生物,其基因主要位于染色體上,細(xì)胞質(zhì)中也有分布,故果蠅細(xì)胞內(nèi)的基因不都是隨染色體的復(fù)制而復(fù)制的,A錯(cuò)誤;
B、一個(gè)DNA上有多個(gè)基因,同一DNA分子上可能同時(shí)含有兩個(gè)控制眼色的基因,如朱紅眼和深紅眼,B錯(cuò)誤;
C、紅眼雌果蠅純合子的基因型為XRXR,卵原細(xì)胞中有2個(gè)紅眼基因,有絲分裂間期完成復(fù)制后,紅眼基因數(shù)量最多,含有4個(gè),C正確;
D、基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,一般而言白眼基因的兩側(cè)為非基因片段,且不是所有DNA片段都具有遺傳效應(yīng),D錯(cuò)誤。
故選C。
13. 如圖為某真核生物體細(xì)胞內(nèi)DNA片段的結(jié)構(gòu)示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. ①氫鍵是解旋酶和RNA聚合酶的作用位點(diǎn)
B. ②腺嘌呤和與其相連的脫氧核糖共同構(gòu)成腺苷
C. 該片段α鏈和β鏈中(A+T)/(G+C)的比值相等
D. 圖中α鏈和β鏈復(fù)制后會(huì)在有絲分裂后期移向細(xì)胞兩極
【答案】B
【解析】
【分析】DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成的雙螺旋結(jié)構(gòu),其外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連結(jié)構(gòu)成基本骨架,內(nèi)側(cè)是堿基通過(guò)氫鍵連接形成的堿基對(duì),堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,即A-T、C-G、T-A、G-C。
【詳解】A、①表示氫鍵,解旋酶和RNA聚合酶都能作用于氫鍵,使DNA分子雙鏈分開(kāi),A正確;
B、腺苷由腺嘌呤和核糖構(gòu)成,不是脫氧核糖,B錯(cuò)誤;
C、DNA的兩條鏈遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(A-T、C-G、T-A、G-C),因此α鏈和β鏈中(A+T)/(G+C)的比值相等,C正確;
D、有絲分裂后期姐妹染色單體分開(kāi),故圖中α鏈和β鏈復(fù)制后會(huì)在有絲分裂后期移向細(xì)胞兩極,D正確。
故選B。
14. 日前,全國(guó)多地出現(xiàn)許多由甲型流感病毒感染引起的發(fā)熱患者,尤其是幼兒,發(fā)熱情況嚴(yán)重。體溫調(diào)節(jié)的部分過(guò)程如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 甲流患者的體溫調(diào)定點(diǎn)上升時(shí),不會(huì)影響細(xì)胞內(nèi)的酶促反應(yīng)
B. 甲流患者在體溫下降期時(shí),汗腺分泌量增加,可及時(shí)補(bǔ)充淡鹽水
C. 甲型流感病毒等致熱因子能影響人體下丘腦的體溫調(diào)節(jié)功能
D. 通過(guò)服用藥物可以降低患者的體溫調(diào)定點(diǎn),從而起到退燒作用
【答案】A
【解析】
【分析】下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素能促進(jìn)垂體分泌促甲狀腺激素,垂體分泌促甲狀腺激素能促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素。當(dāng)血液中甲狀腺激素的含量降低時(shí),對(duì)下丘腦和垂體的抑制作用減弱,使促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素的合成和分泌增加,從而使血液中甲狀腺激素不致過(guò)少。
【詳解】A、溫度會(huì)影響酶的活性,因此甲流患者的體溫調(diào)定點(diǎn)上升時(shí),會(huì)影響細(xì)胞內(nèi)的酶促反應(yīng),A錯(cuò)誤;
B、甲流患者在體溫下降期時(shí),散熱大于產(chǎn)熱,汗腺分泌量增加,丟失了鹽分和水分,可及時(shí)補(bǔ)充淡鹽水,B正確;
C、甲型流感病毒等致熱因子能影響體溫調(diào)定點(diǎn),從而影響人體下丘腦的體溫調(diào)節(jié)功能,C正確;
D、可以通過(guò)服用藥物可以降低患者的體溫調(diào)定點(diǎn),從而起到退燒作用,D正確。
故選A。
15. 我國(guó)水資源短缺且污染嚴(yán)重,需要對(duì)水污染進(jìn)行高效地處理。利用備生物的代謝活動(dòng)將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物,從而去除水中有機(jī)物污染的過(guò)程,稱(chēng)為廢水的生物處理,包括厭氧生物處理法和需氧生物處理法。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 人口劇增和人類(lèi)活動(dòng)加劇了水資源短缺的危機(jī)
B. 微生物的有氧呼吸能將有機(jī)物徹底分解為無(wú)機(jī)物
C. 處理污水中的沉淀污泥一般用需氧生物處理法
D. 海洋受到一定污染后可通過(guò)自我調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到生態(tài)平衡
【答案】C
【解析】
【分析】人口增長(zhǎng)和人類(lèi)活動(dòng)加劇了水資源短缺的危機(jī),微生物的有氧呼吸能將有機(jī)物徹底分解為無(wú)機(jī)物,處理污水中的沉淀污泥一般用厭氧生物處理法,海洋受到一定污染后可通過(guò)自我調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到生態(tài)平衡。
【詳解】A、人口劇增和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水的需求增大,加劇了水資源短缺的危機(jī),A正確;
B、微生物的有氧呼吸能將有機(jī)物徹底分解為無(wú)機(jī)物,將有機(jī)物中的能量完全釋放出來(lái),B正確;
C、處理污水中的沉炭污泥一般用厭氧生物處理法,C錯(cuò)誤;
D、生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,因此受到一定污染后可通過(guò)自我調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)生態(tài)平衡,D正確。
故選C。
16. 肉蓯蓉是一種草本植物,具有較高的藥用價(jià)值,自然條件下產(chǎn)量較低,其次生代謝物苯乙醇苷是主要的活性成分。某實(shí)驗(yàn)小組欲利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)苯乙醇苷,簡(jiǎn)要流程如圖所示。下列敘述正確的是( )
A. 苯乙醇苷是肉蓯蓉生長(zhǎng)和生存所必需的
B. 可選擇肉蓯蓉莖尖作為外植體并對(duì)其消毒
C. 經(jīng)射線處理①即可獲得高產(chǎn)苯乙醇苷的細(xì)胞
D. 也可將懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞置于低滲溶液中漲破以提取苯乙醇苷
【答案】B
【解析】
【分析】植物組織培養(yǎng)過(guò)程是:離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織,然后再分化生成根、芽,最終形成植物體,植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。
【詳解】A、苯乙醇苷是肉蓯蓉的次生代謝物,次生代謝物不是生物生長(zhǎng)和生存所必需的,A錯(cuò)誤;
B、肉蓯蓉莖尖可作為外植體,需要對(duì)其消毒,B正確;
C、①為愈傷組織,經(jīng)射線處理后可能發(fā)生突變,經(jīng)篩選后可獲得高產(chǎn)苯乙醇苷的細(xì)胞,C錯(cuò)誤;
D、植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁,無(wú)法用低滲溶液進(jìn)行漲破以提取苯乙醇,D錯(cuò)誤。
故選B
二、非選擇題:本題共5小題,共52分。
17. 小球藻是一種單細(xì)胞藻類(lèi)植物,下圖是利用小球藻和酵母菌研究光合作用和呼吸作用的實(shí)驗(yàn)裝置。K1、K2為閥門(mén),實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前為關(guān)閉狀態(tài),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(不考慮通氣管內(nèi)的氣體影響)
(1)如果將小球藻培養(yǎng)在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間,用白光照射小球藻色素提取液,吸收光譜中出現(xiàn)的波峰主要是_______________光。
(2)打開(kāi)K1,給予試管較強(qiáng)強(qiáng)度的光照,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)注射器活塞移動(dòng)一段距離后停止,停止移動(dòng)的原因是______________________________________。
(3)打開(kāi)K2,推空注射器后關(guān)閉K1,發(fā)現(xiàn)紅色液滴由a處移至b處,繼續(xù)給予試管光照,觀察紅色液滴的移動(dòng)情況:(忽略溶液對(duì)二氧化碳的吸收)
①若液滴不移動(dòng),寫(xiě)出此時(shí)酵母菌的呼吸方式的反應(yīng)式__________________________。
②若液滴右移,此時(shí)酵母菌的呼吸方式中一定有_______________________________。如果要進(jìn)一步確定此結(jié)論,可取培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)液,加入___________(試劑),觀察到的顏色變化是_________________________________________。
【答案】 ①. 藍(lán)紫 ②. 試管中的(NaHCO3 供給的)CO2有限,CO2不足以讓小球藻繼續(xù)進(jìn)行光合作用 ③. C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 ④. 無(wú)氧呼吸 ⑤. 酸性重鉻酸鉀 ⑥. 橙色變?yōu)榛揖G色
【解析】
【分析】分析題圖:試管中NaHCO3為光合作用提供二氧化碳,同時(shí)保持試管中的二氧化碳濃度相對(duì)穩(wěn)定.給予試管一定強(qiáng)度的光照,小球藻既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用.打開(kāi)K1,小球藻光合作用所需的CO2由溶液中NaHCO3提供,小球藻通過(guò)光合作用,不斷產(chǎn)生O2,使注射器活塞移動(dòng).由于溶液中NaHCO3有限,消耗完后,光合作用不能繼續(xù),活塞移動(dòng)一段距離后停止.酵母菌是兼性厭氧型細(xì)菌,既可以進(jìn)行有氧呼吸,又可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸,進(jìn)行有氧呼吸時(shí),呼吸作用消耗的O2和產(chǎn)生的CO2量相等
【詳解】(1)缺鎂的培養(yǎng)液不能合成葉綠素,吸收光譜主要是類(lèi)胡蘿卜素吸收藍(lán)紫光。
(2)活塞移動(dòng)一段距離后停止,停止移動(dòng)的原因是CO2不足,小球藻停止進(jìn)行光合作用。
(3)①若液滴不移動(dòng),說(shuō)明產(chǎn)生的CO2和消耗的氧氣量一樣多,說(shuō)明只進(jìn)行有氧呼吸。
②若液滴右移,一定有無(wú)氧呼吸,產(chǎn)物是CO2和酒精,酸性重鉻酸鉀可用來(lái)檢驗(yàn)酒精的生成,遇酒精顏色變化是由橙色變成灰綠色。
18. 果蠅的眼色有多種且受多對(duì)基因控制,有色眼性狀與細(xì)胞內(nèi)色素的種類(lèi)及積累量有關(guān)。W基因表達(dá)產(chǎn)物為生物膜上的色素前體物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)載體,V基因、P基因表達(dá)產(chǎn)物為V酶、P酶,相關(guān)色素的合成過(guò)程如下圖所示。回答下列問(wèn)題:
(1)據(jù)圖分析,若發(fā)生單基因隱性突變會(huì)出現(xiàn)白眼果蠅,則發(fā)生突變的基因可能是_____。
(2)已知基因V/v和基因P/p位于兩對(duì)常染色體上,基因W/w位于X染色體上
①就上述多對(duì)等位基因而言,純合白眼雄果蠅的基因型有_____種,純合紅眼雌果蠅的基因型為_(kāi)____。
②若一對(duì)紅眼雌雄果蠅雜交,F(xiàn)1雌雄個(gè)體都表現(xiàn)為紅眼:黃眼:白眼=9:3:4,則親本中紅眼雄果蠅的基因型為_(kāi)____。
(3)果蠅的正常翅和缺刻翅為一對(duì)相對(duì)性狀,現(xiàn)有純合正常翅和純合缺刻翅雌雄果蠅若干,請(qǐng)選擇合適的親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證正常翅與缺刻翅由一對(duì)位于X染色體上的等位基因控制。(簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)_____。
【答案】(1)W基因或V基因
(2) ①. 6 ②. VVPPXWXW ③. VvPpXWY
(3)選正常翅雌性與缺刻翅雄性雜交和正常翅雄性與缺刻翅雌性雜交,分別獲得F1,F(xiàn)1相互交配F2 ,比較兩組F1的表現(xiàn)型和統(tǒng)計(jì)兩組雜交實(shí)驗(yàn)的F2表現(xiàn)型及比例。若兩組雜交實(shí)驗(yàn)的F1表現(xiàn)型不同,且一組F2出現(xiàn)3:1,另一組F2出現(xiàn)1:1的性狀分離比,則可驗(yàn)證正常翅與缺刻翅受到X染色體上的一對(duì)等位基因控制
【解析】
【分析】基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì):進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中,位于同源染色體上的等位基因分離,位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合。
【小問(wèn)1詳解】
據(jù)題圖分析可知,若發(fā)生單基因隱性突變會(huì)出現(xiàn)白眼果蠅,則發(fā)生突變的基因可能是W基因或V基因。
【小問(wèn)2詳解】
①已知基因 V/v和基因P/p位于常染色體上,基因 W/w 位于 X染色體上。則黃眼果蠅的基因型為V_ppXWX-、V_ppXWY,紅眼果蠅的基因型為V_P_XWX-、V_P_XWY,白眼雄果蠅的基因型為_(kāi) _ _ _XwY、vv_ _XWY,所以純合白眼雄果蠅的基因型有VVPPXwY、VVppXwY、vvPPXwY、vvppXwY、vvPPXWY、vvppXWY,共6種基因型,純合紅眼雌果蠅的基因型為VVPPXWXW。
②根據(jù)題干信息和題圖分析可知,若一對(duì)紅眼果蠅雜交,即V_P_XWX-、V_P_XWY,F(xiàn)1雌雄個(gè)體都表現(xiàn)為紅眼∶黃眼∶白眼=9∶3∶4是9:3:3:1的變式,即(3:1)×(3:1)=9:3:3:1,且雌雄個(gè)體之間無(wú)差異,則親本紅眼雌果蠅基因型為VvPpXWXW、紅眼雄果蠅基因型VvPpXWY。
【小問(wèn)3詳解】
要想驗(yàn)證正常翅與缺刻翅由一對(duì)位于X染色體上的等位基因控制,選正常翅雌性與缺刻翅雄性雜交和正常翅雄性與缺刻翅雌性雜交,分別獲得F1,F(xiàn)1相互交配F2 ,比較兩組F1的表現(xiàn)型和統(tǒng)計(jì)兩組雜交實(shí)驗(yàn)的F2表現(xiàn)型及比例。若兩組雜交實(shí)驗(yàn)的F1表現(xiàn)型不同,且一組F2出現(xiàn)3:1,另一組F2出現(xiàn)1:1的性狀分離比,則可驗(yàn)證正常翅與缺刻翅受到X染色體上的一對(duì)等位基因控制。
19. 水體富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)導(dǎo)致藻類(lèi)過(guò)度繁殖,不僅影響水環(huán)境的景觀效果,還會(huì)引起水源污染。某研究小組選取了下列5種典型水生植物(挺水植物:旱傘草、千屈菜、菖蒲;漂浮植物:水葫蘆;沉水植物:黑藻),以池塘污水作為檢測(cè)對(duì)象,探究上述植物對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體中氮和磷的凈化效果,結(jié)果如下圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)由上圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出的結(jié)論是______。
(2)空白對(duì)照組中氮、磷含量降低的原因是______。
(3)挺水植物既有一定的凈化能力,又具有很好的景觀效應(yīng),這體現(xiàn)了生物多樣性的______價(jià)值。若為了追求景觀效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)收益而清除旱傘草、千屈菜和黑藻,單一種植菖蒲,則該池塘生態(tài)系統(tǒng)凈化污水的能力將會(huì)______,主要原因是______。
(4)水體中的水葫蘆大量繁殖可能會(huì)引起水體二次污染,研究人員提議在池塘邊建立以水葫蘆為材料的飼料加工廠,飼料用于喂魚(yú),打撈池中的淤泥作為周邊桑樹(shù)的肥料,請(qǐng)從物質(zhì)和能量角度分析這種污水處理模式的優(yōu)點(diǎn):______。
【答案】(1)5種水生植物都能降低富營(yíng)養(yǎng)化水體中氮、磷的含量,且30d時(shí)總氮去除率為水葫蘆>黑藻>3種挺水植物,總磷去除率為水葫蘆>旱傘草>黑藻>挺水植物(或菖蒲>千屈菜)
(2)水體自身具有凈化作用
(3) ①. 間接、直接 ②. 降低 ③. 生物多樣性降低,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力減弱
(4)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用及能量的多級(jí)利用,提高了能量的利用率
【解析】
【分析】1、能量流動(dòng):生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程;研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng),還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。
2、物質(zhì)循環(huán)是指在生態(tài)系統(tǒng)中,組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素,都不斷進(jìn)行著從無(wú)機(jī)環(huán)境到生物群落,又從生物群落回到無(wú)機(jī)環(huán)境的循環(huán)過(guò)程。
【小問(wèn)1詳解】
由圖可知,5種植物實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比,5種水生植物都能降低富營(yíng)養(yǎng)化水體中氮、磷的含量,各實(shí)驗(yàn)組之間進(jìn)行對(duì)比,30d時(shí)總氮去除率為水葫蘆>黑藻>3種挺水植物,總磷去除率為水葫蘆>旱傘草>黑藻>挺水植物(或菖蒲>千屈菜)。
【小問(wèn)2詳解】
生態(tài)系統(tǒng)具有一定限度的自我調(diào)節(jié)能力,水體具有自身凈化作用,因此空白對(duì)照組中的氮、磷含量也有降低現(xiàn)象。
【小問(wèn)3詳解】
挺水植物具有一定的水體凈化能力,體現(xiàn)其生態(tài)功能,即間接價(jià)值,景觀效應(yīng)體現(xiàn)其直接價(jià)值。若單一種植菖蒲,生物的多樣性降低,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力減弱,該池塘生態(tài)系統(tǒng)凈化污水的能力將會(huì)降低。
【小問(wèn)4詳解】
由圖1和圖2可知,在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行30天時(shí),水葫蘆組降低氮和磷的量最多,所以水葫蘆的治理效果最好。用該植物為原料制作喂魚(yú)用的飼料,使能量流向人類(lèi),增加經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)降低水葫蘆數(shù)量;池塘中的淤泥含有被微生物分解出來(lái)的無(wú)機(jī)物,作為周邊桑樹(shù)的肥料,實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)利用和能量的多級(jí)利用,提高了能量利用。
20. 葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(GLUT4)是肝細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和肌肉細(xì)胞協(xié)助葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的主要蛋白質(zhì),其轉(zhuǎn)位是胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵步驟之一。胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的簡(jiǎn)要示意圖如下圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)胰島素是由_________細(xì)胞分泌的一類(lèi)具有降低血糖作用的蛋白質(zhì)。胰島素作用于胰島素受體后,酪氨酸蛋白激酶使胰島素受體_________。血糖降低會(huì)促進(jìn)胰高血糖素的分泌,胰高血糖素可通過(guò)促進(jìn)肝糖原的分解來(lái)升高血糖,升高的血糖又抑制胰高血糖素的分泌,此調(diào)節(jié)機(jī)制為_(kāi)________調(diào)節(jié)。
(2)胰島素抵抗是指胰島素作用的靶細(xì)胞和靶器官對(duì)胰島素生理作用的敏感性降低,這直接導(dǎo)致血液中_________的含量升高。對(duì)胰島素受體基因(InsR)突變導(dǎo)致的胰島素抵抗患者進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其血液中胰島素的含量高于正常值,出現(xiàn)該檢測(cè)結(jié)果的原因是_________。細(xì)胞內(nèi)肌動(dòng)蛋白或微管蛋白異常會(huì)使GLUT4轉(zhuǎn)位受阻,導(dǎo)致_________,葡萄糖的運(yùn)輸效率降低,血糖的利用量減少,使血糖上升。
(3)研究者研制了一種“智能”胰島素(IA)。IA能與葡萄糖競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合GLUT4,使細(xì)胞膜上GLUT4含量呈動(dòng)態(tài)變化。研究表明葡萄糖濃度越高,IA與GLUT4結(jié)合量越低,IA與膜上的胰島素受體結(jié)合量越高。請(qǐng)分析,與外源普通胰島素相比,IA在血糖調(diào)節(jié)方面的優(yōu)勢(shì)是_________(答兩點(diǎn))。
【答案】(1) ①. 胰島B ②. 磷酸化 ③. (負(fù))反饋
(2) ①. 糖(或葡萄糖) ②. InsR基因異常導(dǎo)致胰島素受體功能異常,對(duì)胰島素的敏感性降低,血糖升高引起胰島素持續(xù)分泌,進(jìn)而導(dǎo)致胰島素含量升高 ③. 細(xì)胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(或GLUT4)的數(shù)量較少
(3)IA能根據(jù)血糖濃度的變化發(fā)揮調(diào)節(jié)作用;IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的風(fēng)險(xiǎn)
【解析】
【分析】在血糖平衡的調(diào)節(jié)過(guò)程中,胰島素具有促進(jìn)細(xì)胞攝取、利用、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化葡萄糖的作用,是人體內(nèi)唯一降低血糖的激素;胰高血糖素主要是促進(jìn)血糖的來(lái)路,即促進(jìn)肝糖原的分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,提高血糖濃度,而具有拮抗作用;腎上腺素在血糖平衡的調(diào)節(jié)過(guò)程中,與胰高血糖素具有協(xié)同作用,而共同作用使血糖升高。
【小問(wèn)1詳解】
胰島素是由胰島B細(xì)胞分泌的,由圖可知,胰島素作用于胰島素受體后,酪氨酸蛋白激酶使胰島素受體磷酸化,血糖降低會(huì)促進(jìn)胰高血糖素的分泌,胰高血糖素可通過(guò)促進(jìn)肝糖原的分解來(lái)升高血糖,升高的血糖又抑制胰高血糖素的分泌,這是反饋調(diào)節(jié)。
【小問(wèn)2詳解】
胰島素作用的靶細(xì)胞和靶器官對(duì)胰島素生理作用的敏感性降低,直接導(dǎo)致血液中葡萄糖的含量升高。因?yàn)橐葝u素的作用減弱了,胰島素抵抗患者進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其血液中胰島素的含量高于正常值,是因?yàn)镮nsR基因異常導(dǎo)致胰島素受體功能異常,對(duì)胰島素的敏感性降低,血糖升高引起胰島素持續(xù)分泌,進(jìn)而導(dǎo)致胰島素含量升高。細(xì)胞內(nèi)肌動(dòng)蛋白或微管蛋白異常會(huì)使GLUT4轉(zhuǎn)位受阻,導(dǎo)致細(xì)胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(或GLUT4)的數(shù)量較少,葡萄糖的運(yùn)輸效率降低,血糖的利用量減少,使血糖上升。
【小問(wèn)3詳解】
與外源普通胰島素相比,IA在血糖調(diào)節(jié)方面的優(yōu)勢(shì)在于IA能根據(jù)血糖濃度的變化發(fā)揮調(diào)節(jié)作用;IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的風(fēng)險(xiǎn)。
21. 我國(guó)絨山羊所產(chǎn)的羊絨因品質(zhì)優(yōu)秀被譽(yù)為“軟黃金”而暢銷(xiāo)全球。胸腺素β4(Tβ4)具有促進(jìn)毛囊發(fā)育、加快毛發(fā)生長(zhǎng)的作用。研究人員利用基因編輯技術(shù)將Tβ4基因轉(zhuǎn)入絨山羊基因組中,獲得新型絨山羊?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)利用PCR技術(shù)可獲取和擴(kuò)增Tβ4基因。PCR反應(yīng)體系中除含有緩沖液、模板DNA、原料、引物外,還應(yīng)含有_________酶;在PCR過(guò)程中引物結(jié)合在模板鏈的_________端。
(2)擴(kuò)增后的Tβ4基因與質(zhì)粒結(jié)合構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是_________(答兩點(diǎn))。綠色熒光蛋白基因常作為_(kāi)________。
(3)利用引物組合2和3_________(填“能”或“不能”)鑒定Tβ4基因插入位點(diǎn),可利用_________方法進(jìn)行鑒定。培養(yǎng)轉(zhuǎn)入Tβ4基因的單克隆細(xì)胞系時(shí)需要的氣體環(huán)境是_________的混合氣體。
(4)圖中的X為_(kāi)________細(xì)胞。獲得的重構(gòu)胚通常需要繼續(xù)培養(yǎng)至_________階段再將其移植到受體中,該過(guò)程能成功進(jìn)行的生理基礎(chǔ)是_________。
【答案】(1) ①. 耐高溫的DNA聚合(或TaqDNA聚合) ②. 3
(2) ①. 在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代;能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 ②. 標(biāo)記基因
(3) ①. 能 ②. PCR和瓊脂糖凝膠電泳 ③. 95%空氣和5%CO2
(4) ①. (去核)MⅡ期次級(jí)卵母 ②. 桑葚胚或囊胚 ③. (受體的)子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
【解析】
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸?kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成;
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等,標(biāo)記基因可便于目的基因的鑒定和篩選;
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(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?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法;
(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定:分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【小問(wèn)1詳解】
PCR技術(shù)延伸過(guò)程中需要熱穩(wěn)定的DNA聚合酶即Taq酶催化。在PCR過(guò)程中,兩種引物都結(jié)合在模板鏈的3'端。
【小問(wèn)2詳解】
為了使Tβ4基因(目的基因)在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代,且能夠表達(dá)和發(fā)揮作用,擴(kuò)增后的Tβ4基因(目的基因)需要與質(zhì)粒結(jié)合構(gòu)建基因表達(dá)載體。綠色熒光蛋白基因常作為標(biāo)記基因,標(biāo)記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。
【小問(wèn)3詳解】
如果Tβ4基因插入了普通絨山羊的DNA,先利用引物組合2和3進(jìn)行PCR擴(kuò)增,則可以擴(kuò)增出DNA片段,該DNA片段為T(mén)β4基因和山羊DNA的融合片段,然后再用瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定,即利用引物組合2和3能鑒定Tβ4基因插入位點(diǎn)。培養(yǎng)轉(zhuǎn)入Tβ4基因的單克隆細(xì)胞系時(shí)需要的氣體環(huán)境是95%空氣和5%CO2的混合氣體,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。
【小問(wèn)4詳解】
接受供體細(xì)胞核的受體細(xì)胞是發(fā)育到MⅡ期的次級(jí)卵母細(xì)胞,圖中X為去核的(MⅡ期)次級(jí)卵母細(xì)胞,獲得的重構(gòu)胚(重組細(xì)胞)需要繼續(xù)培養(yǎng)使之發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段,再將其移植到受體母羊體內(nèi),從而獲得Tβ4基因定點(diǎn)整合的羔羊。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。組別
pH
1
2
3
4
5.0
6.0
7.0
8.0
收集到的氣體的體積/mL
0.5min
6.5
7.6
8.3
8.0
1.0min
9.5
11.3
12.3
11.6
后代表現(xiàn)型
親本基因型組合
親本表現(xiàn)型
全顯
AA×AA (或Aa或aa)
親本中一定有一個(gè)是顯性純合子
全隱
aa×aa
雙親均為隱性純合子
顯:隱=1:1
Aa×aa
親本一方為顯性雜合子,一方為隱性純合子
顯:隱=3:1
Aa×Aa
雙親均為顯性雜合子
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