1. 答題前,考生先將自己的姓名、班級(jí)、考場(chǎng)/座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。
2. 答選擇題時(shí),必須使用2B鉛筆填涂;答非選擇題時(shí),必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫;必須在題號(hào)對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫無(wú)效;保持答卷清潔、完整。
3. 考試結(jié)束后,將答題卡交回(試題卷學(xué)生保存,以備評(píng)講)。
一、選擇題:本大題共15 小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 李斯特氏菌的致死食源性細(xì)菌會(huì)在人體內(nèi)的細(xì)胞之間快速傳遞,使人患腦膜炎。其原因是該菌的一種InIC 蛋白可通過(guò)阻礙人類細(xì)胞中的 Tuba 蛋白的活性,使細(xì)胞膜更易變形而有利于細(xì)菌的轉(zhuǎn)移。下列敘述正確的是( )
A. 該菌進(jìn)行增殖的方式是無(wú)絲分裂
B. Tuba 蛋白基因缺陷的人更容易患腦膜炎
C. 該菌進(jìn)入宿主細(xì)胞時(shí)消耗的 ATP 由宿主細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生
D. Tuba 蛋白和InIC 蛋白的合成均需要人體細(xì)胞提供場(chǎng)所、原料以及能量
【答案】B
【解析】
【分析】細(xì)菌屬于原核細(xì)胞,沒(méi)有以核膜為界限的細(xì)胞核,不含染色質(zhì),增殖的方式是二分裂,含有唯一的細(xì)胞器為核糖體,可以合成自身所需的蛋白質(zhì)。
【詳解】A、李斯特氏菌屬于原核生物,增殖的方式是二分裂,A錯(cuò)誤;
B、Tuba 蛋白基因缺陷的人,細(xì)胞膜更容易變形,有利于細(xì)菌的轉(zhuǎn)移,更容易患腦膜炎,B正確;
C、該菌進(jìn)入宿主細(xì)胞時(shí)消耗的 ATP 由自身細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生,C錯(cuò)誤;
D、InIC 蛋白是由細(xì)菌的核糖體合成的,場(chǎng)所在細(xì)菌體內(nèi),D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 維生素 D3,又名膽鈣化醇,是一種脂溶性維生素,研究發(fā)現(xiàn),腎臟合成和釋放的羥化酶可以促進(jìn)維生素D3的活化,活化維生素 D3可促進(jìn)小腸和腎小管等部位對(duì)鈣的吸收。下列敘述正確的一項(xiàng)是( )
A. 若指導(dǎo)羥化酶合成的基因突變,少年兒童的骨骼發(fā)育一定受到影響
B. 維生素 D3 進(jìn)入細(xì)胞時(shí),不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,但需要與特定的膜蛋白結(jié)合
C. 維生素D3缺乏可導(dǎo)致小腸吸收鈣減少,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞外液滲透壓顯著降低
D. 腎功能障礙時(shí),通過(guò)食物補(bǔ)充維生素 D3不能有效緩解血鈣濃度下降
【答案】D
【解析】
【分析】由題目信息可知,維生素D3既可以從食物中獲取,又可以在陽(yáng)光化由其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái),而腎臟合成和釋放的羥化酶可以促進(jìn)其活化,從而促進(jìn)小腸和腎小管等部位對(duì)鈣的吸收。
【詳解】A、基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、替換或缺失而引起基因結(jié)構(gòu)的改變,但由于密碼子的簡(jiǎn)并性等原因,蛋白質(zhì)不一定發(fā)生改變,腎臟合成和釋放的羥化酶不一定變化,故少年兒童的骨骼發(fā)育不一定受到影響,A錯(cuò)誤;
B、維生素 D3屬于脂質(zhì), 進(jìn)入細(xì)胞時(shí)的方式是自由擴(kuò)散,不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,B錯(cuò)誤;
C、細(xì)胞外液滲透壓主要由鈉離子和氯離子提供,小腸吸收鈣減少并不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外液滲透壓明顯下降,C錯(cuò)誤;
D、腎功能障礙時(shí),維生素D3的活化受阻,只有活化的維生素D3才能促進(jìn)鈣的吸收,因此補(bǔ)充維生素D3不能有效緩解血鈣濃度下降,D正確。
故選D。
3. 乳酸酸中毒是糖尿病的并發(fā)癥之一,醫(yī)生根據(jù)患者的病情為病人補(bǔ)充堿制劑或者胰島素,以降低血液中乳酸的含量及提高血液的pH,以下敘述正確的一項(xiàng)是( )
A. 丙酮酸分解為乳酸和二氧化碳的反應(yīng)發(fā)生在內(nèi)環(huán)境中
B. 給患者補(bǔ)充胰島素的主要目的是加速血糖的氧化分解,為乳酸代謝提供大量的能量
C堿制劑可選用 NaHCO3、 Na2HPO4
D. 通過(guò)胰島素的作用可以促進(jìn)肝糖原的分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖來(lái)調(diào)節(jié)血糖平衡
【答案】C
【解析】
【分析】當(dāng)機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉中產(chǎn)生大量的乳酸、碳酸等物質(zhì),并且進(jìn)入血液。(1)乳酸進(jìn)入血液后,就與血液中的碳酸氫鈉發(fā)生作用,生成乳酸鈉和碳酸。碳酸是一種弱酸,而且又可以分解成二氧化碳和水,所以對(duì)血液的pH值影響不大。血液中增多的二氧化碳會(huì)刺激控制呼吸活動(dòng)的神經(jīng)中樞,促使增強(qiáng)呼吸活動(dòng),增加通氣量,從而將二氧化碳排出體外。(2)當(dāng)碳酸鈉進(jìn)入血液后,就與血液中的碳酸發(fā)生作用,形成碳酸氫鹽,而過(guò)多的碳酸氫鹽可以由腎臟排出。這樣,由于血液中緩沖物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用,可以使血液的酸堿度不會(huì)發(fā)生很大的變化,從而維持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
【詳解】A、丙酮酸分解為乳酸屬于無(wú)氧呼吸,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中;丙酮酸分解為二氧化碳屬于有氧呼吸第二階段,發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,A錯(cuò)誤;
B、糖尿病患者血糖濃度高,補(bǔ)充胰島素促進(jìn)組織細(xì)胞攝取利用葡萄糖,達(dá)到降血糖的目的,B錯(cuò)誤;
C、NaHCO3、 Na2HPO4均屬于堿制劑,可以與乳酸發(fā)生中和反應(yīng),故醫(yī)生根據(jù)患者的病情為病人補(bǔ)充堿制劑可選用NaHCO3、 Na2HPO4,C正確;
D、胰島素能降低血糖濃度,抑制肝糖原的分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,胰高血糖素的作用可以促進(jìn)肝糖原的分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖來(lái)調(diào)節(jié)血糖平衡,D錯(cuò)誤。
故選C。
4. 中國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上首次構(gòu)建出具有一條染色體的活酵母細(xì)胞。他們利用基因編輯工具CRISPR-Cas9 切割端粒附近的基因組序列,進(jìn)而利用修復(fù) DNA 切口的酶讓兩條染色體融合在一起。同時(shí),還移除了兩條染色體中的一個(gè)著絲粒。下列說(shuō)法正確的一項(xiàng)是( )
A. 人造酵母菌只有一條染色體,無(wú)法進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,其遺傳信息的表達(dá)遵循中心法則
B. 僅保留一個(gè)著絲??梢员苊馊旧w在細(xì)胞分裂時(shí)發(fā)生斷裂,保證染色體的穩(wěn)定性
C. 染色體的切割和拼接過(guò)程中發(fā)生的可遺傳變異是基因突變及染色體結(jié)構(gòu)變異
D. CRISPR-Cas9 可以準(zhǔn)確的識(shí)別目標(biāo)序列并進(jìn)行切割和修復(fù)
【答案】B
【解析】
【分析】分析題干信息:他們利用基因編輯工具CRISPR-Cas9切割端粒附近的基因組序列,進(jìn)而利用修復(fù)DNA 切口的酶讓兩條染色體融合在一起,說(shuō)明該過(guò)程發(fā)生了染色體的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。
【詳解】A、人造酵母菌只有一條染色體,也能進(jìn)行正常的有性生殖,但效率比野生型酵母低,其DNA可以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯,遺傳信息的表達(dá)遵循中心法則,A錯(cuò)誤;
B、僅保留一個(gè)著絲??梢员苊馊旧w在細(xì)胞分裂時(shí)發(fā)生斷裂,保證細(xì)胞分裂時(shí)染色體的穩(wěn)定性,B正確;
C、染色體的切割和拼接過(guò)程,發(fā)生了2條染色體的拼接導(dǎo)致數(shù)量上減少了,這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異,C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)題干信息,CRISPR-Cas9只能識(shí)別目標(biāo)序列并進(jìn)行切割,進(jìn)行修復(fù)的是其他的酶,D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 溫度是影響酶促反應(yīng)速率的重要因素。圖中線a表示反應(yīng)物分子具有的能量與溫度的關(guān)系,曲線 b表示溫度與酶空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系。將這兩個(gè)作用疊加在一起,使得酶促反應(yīng)速率與溫度關(guān)系呈曲線c。下列相關(guān)敘述正確的一項(xiàng)是( )
A. t1與t2條件下酶促反應(yīng)速率相同,此時(shí)酶的活性相同,酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也相同
B. 未達(dá)到最適溫度之前,底物分子的能量越多,酶促反應(yīng)速率就越快
C. t1~t2條件下酶活性相對(duì)較高,適合保存酶制劑
D. 酶促反應(yīng)速率大小與酶空間結(jié)構(gòu)有關(guān),與反應(yīng)物分子能量無(wú)關(guān)
【答案】B
【解析】
【分析】溫度能影響酶促反應(yīng)速率,在最適溫度前,隨著溫度的升高,酶活性增強(qiáng),酶促反應(yīng)速率加快;到達(dá)最適溫度時(shí),酶活性最強(qiáng),酶促反應(yīng)速率最快;超過(guò)最適溫度后,隨著溫度的升高,酶活性降低,酶促反應(yīng)速率減慢。另外,低溫不會(huì)導(dǎo)致酶變性失活,但高溫、pH過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使酶變性失活。
【詳解】A、t1與t2在不同的溫度下,根據(jù)曲線b可知,t2溫度下,酶空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性低于t1對(duì)應(yīng)的溫度,A錯(cuò)誤;
B、由曲線c可知,未達(dá)到最適溫度之前,底物分子的能量越多,酶促反應(yīng)速率就越快,B正確;
C、由曲線b可知,溫度越低酶的空間結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,因此保存酶制劑一般選擇低溫條件, C錯(cuò)誤;
D、其他因素相同的情況下,底物分子的能量越多,活化能就越小,酶促反應(yīng)速率就越快,酶的空間結(jié)構(gòu)影響酶的活性,進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率,因此酶促反應(yīng)的速率是底物分子的能量和酶的空間結(jié)構(gòu)共同作用的結(jié)果,D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 研究指出,細(xì)胞內(nèi)鈣離子能刺激脂肪合成,抑制脂肪分解,鈣攝入量低及血鈣濃度低引起甲狀旁腺激素分泌增加,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子積聚,體脂增加,鈣攝入量高則可反饋抑制甲狀旁腺激素分泌,預(yù)防肥胖發(fā)生。下圖為細(xì)胞內(nèi)鈣離子參與的脂肪合成示意圖。有關(guān)敘述不正確的是( )
A. 由圖可知,Ca2+調(diào)節(jié)了機(jī)體的生命活動(dòng),這體現(xiàn)了無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行信息傳遞的功能
B. Ca2+在線粒體基質(zhì)中調(diào)控有氧呼吸的第二階段,進(jìn)而影響脂肪的合成
C. Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔運(yùn)輸至線粒體發(fā)揮作用,穿過(guò)了磷脂分子層
D. 通過(guò)抑制甲狀旁腺激素受體的作用,可以達(dá)到預(yù)防肥胖的目的
【答案】A
【解析】
【分析】由題干信息可知,甲狀旁腺激素引起血鈣含量升高,高血鈣又抑制了甲狀旁腺的分泌,甲狀旁腺激素的分泌是受血鈣濃度變化的影響,其分泌的調(diào)節(jié)存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。
【詳解】A、由圖可知,Ca2+與線粒體內(nèi)膜上的相關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)合進(jìn)入線粒體基質(zhì),調(diào)節(jié)相關(guān)酶的活性,調(diào)控丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)闄幟仕?,運(yùn)出線粒體,參入脂肪合成,體現(xiàn)了無(wú)機(jī)鹽維持機(jī)體正常生命活動(dòng)的功能,無(wú)機(jī)鹽信息傳遞功能,A錯(cuò)誤;
B、結(jié)合圖示,Ca2+在線粒體基質(zhì)中參與丙酮酸轉(zhuǎn)化成檸檬酸等代謝過(guò)程,該過(guò)程是呼吸作用的第二階段,B正確;
C、Ca2+進(jìn)入線粒體基質(zhì)需要穿過(guò)線粒體外膜和線粒體內(nèi)膜,生物膜的基本骨架是磷脂雙分子層,故需要穿過(guò)2層磷脂雙分子層,C正確;
D、由題意可知,鈣攝入量低及血鈣濃度低引起甲狀旁腺激素分泌增加,細(xì)胞內(nèi)鈣離子積聚,體脂增加;鈣攝入量高抑制甲狀旁腺激素受體的作用,可反饋抑制甲狀旁腺激素分泌,預(yù)防肥胖發(fā)生,D正確。
故選A。
7. 科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到,正在進(jìn)行光合作用的葉片突然停止光照后,短時(shí)間內(nèi)會(huì)釋放出大量的CO2這一現(xiàn)象被稱為“CO2的猝發(fā)”,由此也得出光照條件下產(chǎn)生(CO2的途徑不只有細(xì)胞呼吸作用。下圖為光飽和點(diǎn)下某植物葉片遮光前CO2吸收速率和遮光后(CO2釋放速率隨時(shí)間變化的曲線,(圖中(CO2吸收或釋放速率是指單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放CO2的量,單位:(uml·m-2·S-1)下列說(shuō)法正確的是( )
A. 降低光照強(qiáng)度,短時(shí)期內(nèi) C3的含量下降
B. 降低光照強(qiáng)度,則圖形A的面積變小,而 B 的面積保持不變
C. 該植物在光飽和點(diǎn)下細(xì)胞呼吸釋放CO2速率為5uml·m-2·S-1
D. 該植物在光飽和點(diǎn)下固定 CO2的速率為10uml·m-2·S-1
【答案】B
【解析】
【分析】據(jù)圖分析,遮光一段時(shí)間后二氧化碳釋放速率達(dá)到穩(wěn)定,由于遮光后植物沒(méi)有光合作用只有呼吸作用所以B值就應(yīng)代表該植物呼吸作用釋放二氧化碳速率,B+C是代表在遮光短時(shí)間內(nèi)釋放二氧化碳速率最大值,因此C代表遮光后短時(shí)間內(nèi)除呼吸作用釋放二氧化碳外其他途徑釋放二氧化碳速率。
【詳解】A、降低光照強(qiáng)度,光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和NADPH減少,C3的還原減弱,短時(shí)間內(nèi)CO2固定速率不變,C3的含量會(huì)上升,A錯(cuò)誤;
B、降低光照強(qiáng)度,光合作用降低圖形A面積會(huì)變小,B代表的是呼吸作用,其面積保持不變,B正確;
C、據(jù)圖可知,該植物在光飽和點(diǎn)下細(xì)胞呼吸釋放CO2速率為3uml·m-2·S-1,C錯(cuò)誤;
D、計(jì)算該植物在光照條件下葉綠體固定CO2的速率時(shí),應(yīng)該加上釋放CO2速率,所以該植物在光照條件下葉綠體固定CO2的速率為7+3=10μml·m-2·S-1,但若遮光(完全黑暗)后,再立即給予光照,由于“CO2的猝發(fā)”,CO2的釋放速率為5,則該植物在光照條件下葉綠體固定CO2的速率為7+5=12μml·m-2·S-1,D錯(cuò)誤。
故選B。
8. 下列關(guān)于細(xì)胞生命歷程的敘述不正確的是( )
A. 未分化細(xì)胞中也會(huì)進(jìn)行基因的選擇性表達(dá)
B. 成人腦神經(jīng)細(xì)胞衰老前后,增殖速率發(fā)生改變
C. 若染色質(zhì)蛋白異常,在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生自噬性降解
D. 癌變細(xì)胞中存在突變的原癌基因或抑癌基因
【答案】B
【解析】
【分析】1、細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程;細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中,是一種持久性變化,分化導(dǎo)致的穩(wěn)定性差異一般是不可逆轉(zhuǎn)的。
2、衰老細(xì)胞的特征:(1)細(xì)胞內(nèi)水分減少,細(xì)胞萎縮,體積變小,但細(xì)胞核體積增大,染色質(zhì)固縮,染色加深;(2)細(xì)胞膜通透性功能改變,物質(zhì)運(yùn)輸功能降低;(3)細(xì)胞色素隨著細(xì)胞衰老逐漸累積;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度減慢,新陳代謝減慢。
3、癌細(xì)胞的主要特征:(1)失去接觸抑制,能無(wú)限增殖;(2)細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變;(3)細(xì)胞表面發(fā)生變化,細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,導(dǎo)致細(xì)胞間的黏著性降低。
【詳解】A、胚胎干細(xì)胞為未分化細(xì)胞,但是也會(huì)進(jìn)行基因的選擇性表達(dá),A正確;
B、細(xì)胞衰老,會(huì)引起代謝速率變慢。但是如果一個(gè)細(xì)胞不再進(jìn)行細(xì)胞增殖,但是還沒(méi)有細(xì)胞衰老,那它的增殖速率在衰老前后就不會(huì)發(fā)生變化,成人腦細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞,不再進(jìn)行增殖,因此衰老前后,增殖速率未發(fā)生改變,B錯(cuò)誤;
C、染色質(zhì)存在于細(xì)胞核內(nèi),由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成,若染色質(zhì)蛋白異常,在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生自噬性降解,C正確;
D、細(xì)胞癌變的原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變導(dǎo)致的,因此癌變細(xì)胞中存在突變的原癌基因或抑癌基因,D正確。
故選B。
9. 玉米品系甲具有抗蟲、高產(chǎn)等多種優(yōu)良性狀,但甜度不高,其它品系甜度高但產(chǎn)量低,為提高品系甲的甜度,育種工作者選取乙、丙兩純合品系分別與甲進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表 1,已知相關(guān)基因通過(guò)如圖2 所示途徑對(duì)甜度這一性狀進(jìn)行控制。下列相關(guān)敘述正確的一項(xiàng)是( )
表1
A. 不甜植株的基因型有1種
B. 若控制甜與不甜這對(duì)相對(duì)性狀的基因位于同一對(duì)同源染色體上,則乙×丙組的 F2 植株只有一種表型(不考慮變異)
C. 選擇乙×丙組的 F2不甜植株進(jìn)行自交, F3中甜:不甜比例約1:1
D. 若選擇基因工程育種的方法改造甲品系,盲目性較大,需要對(duì)大量材料進(jìn)行處理
【答案】B
【解析】
【分析】基因分離定律的實(shí)質(zhì)是減數(shù)分裂形成配子過(guò)程中,同源染色體上的等位基因分離?;蜃杂山M合定律的實(shí)質(zhì)是減數(shù)分裂形成配子過(guò)程中, 非同源染色體上的非等位基因自由組合。自由組合定律是以分離定律為基礎(chǔ)的。
【詳解】A、根據(jù)乙和丙雜交得到子一代,自交得到的子二代中不甜占3/16=3/4×1/4,說(shuō)明甜與不甜是由兩對(duì)等位基因控制的,遵循自由組合定律,結(jié)合圖2中①可知,a和B均可使不甜物質(zhì)轉(zhuǎn)化為甜物質(zhì),根據(jù)②可知,B可抑制A基因表達(dá),A可使甜物質(zhì)轉(zhuǎn)化為不甜物質(zhì),因此A-B-表現(xiàn)為甜,aa--也表現(xiàn)為甜,則A-bb表現(xiàn)為不甜,故不甜的基因型為AAbb和Aabb,共兩種,A錯(cuò)誤;
B、甲為不甜(A-bb) ,乙為甜,二者雜交后代表現(xiàn)不甜(A-bb),且子二代不甜(A-bb)占3/4,說(shuō)明子一代是Aabb,則親本甲為AAbb,乙為aabb,同理根據(jù)甲(AAbb)和丙雜交后代都是甜,子二代不甜(A-bb)占1/4,說(shuō)明子一代基因型為AABb,丙為AABB,若控制甜與不甜這對(duì)相對(duì)性狀的基因位于同一對(duì)同源染色體上,則乙(aabb)×丙(AABB)組的子一代基因型為AaBb,產(chǎn)生配子為AB∶ab=1∶1,F(xiàn)2植株基因型為AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1,均表現(xiàn)甜,即子二代只有一種表型(不考慮變異),B正確;
C、乙(aabb)×丙(AABB)組的子二代中不甜的植株基因型及比例為1/3AAbb、2/3Aabb,讓其分別自交,后代不甜的所占比例為1/3+2/3×3/4=5/6,則甜的所占比例為1/6,故F3中甜∶不甜比例約1∶5,C錯(cuò)誤;
D、基因工程能定向改造生物的性狀,因此若選擇基因工程育種的方法改造甲品系,目的性強(qiáng),但要求技術(shù)較高,D錯(cuò)誤。
故選B。
10. 缺乏某蛋白的小鼠會(huì)表現(xiàn)為侏儒鼠。小鼠體內(nèi)的H基因能控制該蛋白的合成,h基因則不能。H基因的表達(dá)受a序列(一段DNA序列)的調(diào)控,如圖所示。a序列在精子中是非甲基化,傳給子代后能正常表達(dá);在卵細(xì)胞中是甲基化(甲基化需要甲基化酶的參與),傳給子代后不能正常表達(dá)。下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A. 基因型為Hh的侏儒鼠,H基因只能來(lái)自母本
B. 降低發(fā)育中的侏儒鼠甲基化酶的活性,侏儒癥狀均能一定程度上緩解
C. 兩只侏儒鼠交配,子代小鼠不一定是侏儒鼠
D. 兩只正常鼠交配,子代小鼠不一定是正常鼠
【答案】B
【解析】
【分析】表觀遺傳是指基因序列不發(fā)生改變,而基因的表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,其中DNA的甲基化是常見的表觀遺傳。由圖可知基因H上游的a序列沒(méi)有甲基化,則其可正常表達(dá),一般a序列被甲基化則其無(wú)法表達(dá)。
【詳解】A、題干信息:a序列在精子中是非甲基化,傳給子代能正常表達(dá);在卵細(xì)胞中是甲基化,傳給子代不能正常表達(dá),故基因型為Hh的侏儒鼠,H基因一定來(lái)自母本,A正確;
B、題干信息可知,侏儒鼠的基因型可以是Hh或hh;降低甲基化酶的活性,導(dǎo)致a序列甲基化程度降低,對(duì)H基因表達(dá)的抑制作用降低,從而使得發(fā)育中的小鼠侏儒癥狀(基因型為Hh)能一定程度上緩解,但基因型為hh的癥狀無(wú)法緩解,B錯(cuò)誤;
C、若侏儒雌鼠(hh)與侏儒雄鼠(Hh,其中H基因來(lái)自母方)雜交,雄鼠的精子正常,后代中基因型為Hh的雌鼠生長(zhǎng)發(fā)育均正常,故子代小鼠不一定是侏儒鼠,C正確;
D、若正常雌鼠(Hh)與正常雄鼠(Hh)雜交,后代中基因型為Hh的雌鼠中的H基因若來(lái)自母方,則表現(xiàn)為侏儒鼠,hh的表型也為侏儒鼠,可見兩只正常鼠交配,子代小鼠不一定是正常鼠,D正確。
故選B。
11. 一對(duì)表型正常的夫婦,生育一個(gè)21 三體綜合征男孩兒,對(duì)該患兒及其父母的21號(hào)染色體上的H基因(有H1~H4 四種復(fù)等位基因)進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增,經(jīng)凝膠電泳后,結(jié)果如圖所示。下列關(guān)于該患兒致病的原因(不考慮基因突變),敘述不正確的是( )
A. 考慮同源染色體交叉互換,可能是卵原細(xì)胞減數(shù)第二次分裂21號(hào)染色體分離異常
B. 不考慮同源染色體交叉互換,可能是卵原細(xì)胞減數(shù)第一次分裂21 號(hào)染色體分離異常
C. 若考慮精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí) 21 號(hào)染色體分離異常,則生出的患兒應(yīng)含有兩個(gè)H1 或兩個(gè) H4
D. 次級(jí)卵母細(xì)胞形成的極體可能含有兩條H基因不同的2染色體,也可能無(wú)21號(hào)染色體
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)電泳圖可知患兒從父親繼承了H4基因,從母親繼承了H2、H3基因。母親為雜合子,說(shuō)明在減數(shù)分裂過(guò)程中H2、H3所在21號(hào)染色體未正常分離。
【詳解】AB、據(jù)圖分析,患兒的H2、H3基因來(lái)自母親,如果發(fā)生交叉互換(互換/交換),卵原細(xì)胞減數(shù)第一次分裂21號(hào)染色體分離異常,H2、H3所在的染色體可進(jìn)入同一個(gè)卵細(xì)胞;不考慮同源染色體交叉互換(互換/交換),可能是卵原細(xì)胞減數(shù)第一次分裂21號(hào)染色體分離異常,H2、H3所在的染色體進(jìn)入到同一個(gè)細(xì)胞所致,AB正確;
C、據(jù)圖可知,父親的基因型是H1H4,若考慮精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí) 21 號(hào)染色體分離異常,僅考慮本染色體,則精子中的基因型是H1H4、OO,則生出的患兒應(yīng)含有H1H4或均不含,C錯(cuò)誤;
D、母親的基因型是H2H3,減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離,則次級(jí)卵母細(xì)胞形成的極體可能含有兩條H基因不同的2染色體,也可能無(wú)21號(hào)染色體,D正確。
故選C。
12. 某山地存在兩種鴨跖草,品種A生長(zhǎng)于懸崖底部,品種B生長(zhǎng)于懸崖頂部,兩者具有不同的表現(xiàn)型。在山地的某些坡度緩和的區(qū)域則存在大量A和B的雜交種C(如圖1),圖2為品種A在某時(shí)間段內(nèi)H基因頻率的變化情況。下列相關(guān)敘述正確的一項(xiàng)是( )
A. A 和 B適應(yīng)性特征的出現(xiàn),是地理隔離導(dǎo)致的
B. 圖2中 RT 段 H 的基因頻率保持穩(wěn)定,說(shuō)明該品種已經(jīng)進(jìn)化至遺傳平衡,在此之后不會(huì)發(fā)生進(jìn)化
C. 雜交種C繁殖形成種群,說(shuō)明鴨跖草A、 B兩個(gè)種群之間無(wú)生殖隔離,是同一個(gè)物種
D. 通過(guò)對(duì)A、B、C三品種進(jìn)行 DNA水平上測(cè)序,尋找生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)
【答案】C
【解析】
【分析】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論: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(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié);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、生物適應(yīng)性特征的形成是長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果,A錯(cuò)誤;
B、由圖2可知,RT段A基因頻率保持穩(wěn)定,在T之后,若出現(xiàn)生存環(huán)境的改變,種群乙仍可能會(huì)發(fā)生進(jìn)化,B錯(cuò)誤;
C、雜交種C繁殖形成種群,說(shuō)明C是可育的,鴨跖草A、B之間能進(jìn)行傳粉并產(chǎn)生可育后代,說(shuō)明兩個(gè)種群之間無(wú)生殖隔離,是同一個(gè)物種,C正確;
D、化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù),D錯(cuò)誤。
故選C。
13. 哺乳動(dòng)物某些蛋白質(zhì)如:肌紅蛋白、血紅蛋白等,在氧氣濃度高的地方與氧氣結(jié)合成為氧合蛋白,氧合蛋白在氧氣濃度低的地方會(huì)改變構(gòu)型成為還原蛋白,還原蛋白與氧氣親和力急劇降低,迅速與氧分離從而為機(jī)體組織細(xì)胞提供氧氣。研究不同氧分壓時(shí)三種人體蛋白氧飽和度變化如下圖所示(其中A 為胎兒血紅蛋白,B為肌紅蛋白,C為成人血紅蛋白)。下列敘述不正確的是( )
A. 在肺部毛細(xì)血管處,血紅蛋白由還原型向氧合血紅蛋白轉(zhuǎn)變
B. 在腎臟毛細(xì)血管處,由氧合血紅蛋白向還原血紅蛋白轉(zhuǎn)變,血紅蛋白氧飽和度較正常情況高
C. 由圖可知,肌紅蛋白與氧親和力最強(qiáng),最不易與氧分離,推測(cè)肌紅蛋白的作用是在組織中儲(chǔ)存氧氣,在組織極缺氧氣(如劇烈運(yùn)動(dòng))時(shí)快速釋放出來(lái)
D. 胎兒血紅蛋白對(duì)氧親和力高于成人,便于胎兒盡可能多的從母體獲得氧氣
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)題干信息可知,氧合蛋白與氧的親和力高,還原蛋白與氧的親和力低;“蛋白氧飽和度與氧親和力呈正相關(guān)”,意思就是蛋白飽和度越高,蛋白-氧親和力越高,反之,蛋白氧飽和度越低,氧親和力也越低。題圖可知,在不同氧分壓時(shí),B肌紅蛋白的蛋白氧飽和度均高于A胎兒血紅蛋白和成人血紅蛋白;在相同氧分壓下,胎兒血紅蛋白的蛋白氧飽和度又高于成人血紅蛋白的蛋白氧飽和度;隨著氧分壓的升高,胎兒和成人血紅蛋白的蛋白氧飽和度均增加。
【詳解】A、肺部是氣體交換的場(chǎng)所,氧氣進(jìn)入體內(nèi),CO2排出體外;即在肺部毛細(xì)血管處,氧氣濃度高,根據(jù)題意,蛋白質(zhì)在氧氣濃度高的地方與氧氣結(jié)合成為氧合蛋白,故在肺部毛細(xì)血管處,血紅蛋白由還原型向氧合血紅蛋白轉(zhuǎn)變,A正確;
B、在腎臟毛細(xì)血管處,血漿要為腎臟細(xì)胞提供氧氣,由氧合血紅蛋白向還原血紅蛋白轉(zhuǎn)變,血紅蛋白氧飽和度較正常情況低,B錯(cuò)誤;
C、分析題圖可知,不同氧分壓下,肌紅蛋白與氧親和力最強(qiáng),且相同氧分壓下,肌紅蛋白與氧親和力均高于胎兒血紅蛋白和成人血紅蛋白;可見肌紅蛋白與氧親和力最強(qiáng),最不易與氧分離,由此可以推測(cè)肌紅蛋白的作用是在組織中儲(chǔ)存氧氣,在組織極缺氧氣(如劇烈運(yùn)動(dòng))時(shí)快速釋放出來(lái),C正確;
D、題干信息可知,氧合蛋白與氧氣親和力高,還原蛋白與氧氣親和力低;分析題圖可知,相同氧分壓下,胎兒血紅蛋白的蛋白氧飽和度高于成人血紅蛋白,即胎兒血紅蛋白的蛋白-氧親和力高于成人;由此可以推知,胎兒血紅蛋白對(duì)氧親和力高于成人,便于胎兒盡可能多的從母體獲得氧氣,D正確。
故選B。
14. 小熊貓的瀕危等級(jí)由“易?!备臑榱恕盀l危”。為探究其數(shù)量銳減的原因,科研工作者做了許多研究,如測(cè)定了小熊貓?jiān)诓煌h(huán)境溫度下靜止時(shí)的體溫、皮膚溫度的變化(圖 1),以及代謝率(即產(chǎn)熱速率,圖2)。下列相關(guān)敘述正確的一項(xiàng)是( )
A. 寒冷環(huán)境中,當(dāng)興奮傳遞到體溫調(diào)節(jié)中樞后,通過(guò)中樞的分析、綜合,使支配血管的副交感神經(jīng)興奮,引起外周血管收縮,血流量減少,以減少散熱
B. 由圖分析可知:炎熱環(huán)境中,小熊貓分泌的甲狀腺激素和腎上腺素減少,以減少產(chǎn)熱
C. 在環(huán)境溫度0~30℃范圍內(nèi),小熊貓的體溫處于 37℃~38℃之間,保持相對(duì)穩(wěn)定,皮膚溫度卻隨環(huán)境溫度降低而降低,這是在神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)方式下,平衡產(chǎn)熱與散熱的結(jié)果
D. 甲狀腺激素和腎上腺素的分泌通過(guò)下丘腦-垂體-腺體軸調(diào)節(jié)
【答案】C
【解析】
【分析】寒冷環(huán)境下:①增加產(chǎn)熱的途徑:骨骼肌戰(zhàn)栗、甲狀腺激素和腎上腺素分泌增加;②減少散熱的途徑:立毛肌收縮、皮膚血管收縮等。炎熱環(huán)境下:主要通過(guò)增加散熱來(lái)維持體溫相對(duì)穩(wěn)定,增加散熱的途徑主要有汗液分泌增加、皮膚血管舒張。
【詳解】A、寒冷環(huán)境中,皮膚中的感受器受到環(huán)境低溫刺激產(chǎn)生興奮,體溫調(diào)節(jié)的體溫調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦,通過(guò)中樞的分析、綜合,使支配血管的交感神經(jīng)興奮,引起外周血管收縮,皮膚和四肢血流量減少,以減少散熱,A錯(cuò)誤;
B、據(jù)圖可知,炎熱環(huán)境中,代謝速率高于0-10℃時(shí),而甲狀腺激素能夠提高機(jī)體代謝水平,故熊貓分泌的甲狀腺激素和腎上腺素不會(huì)減少,B錯(cuò)誤;
C、在環(huán)境溫度0~30℃范圍內(nèi), 小熊貓的體溫處于 37℃~38℃之間, 保持相對(duì)穩(wěn)定,皮膚溫度卻隨環(huán)境溫度降低而降低,該過(guò)程中既有下丘腦等參與的神經(jīng)調(diào)節(jié),也有甲狀腺激素等參與的體液調(diào)節(jié),故是在神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)方式下,平衡產(chǎn)熱與散熱的結(jié)果,C正確;
D、甲狀腺激素的分泌存在下丘腦-垂體-甲狀腺的分級(jí)調(diào)節(jié)過(guò)程,但腎上腺素的分泌不屬于分級(jí)調(diào)節(jié),D錯(cuò)誤。
故選C。
15. 尼古丁是一種高度成癮的物質(zhì),自然存在于煙草中。它是煙草煙霧中的活性成分,長(zhǎng)時(shí)間吸入會(huì)導(dǎo)致身體出現(xiàn)血壓升高、心率加快,心臟負(fù)擔(dān)加重等風(fēng)險(xiǎn),其在人體內(nèi)的作用機(jī)理如圖所示,下列說(shuō)法正確的一項(xiàng)是( )
A. 據(jù)圖推測(cè),尼古丁引起 POMC神經(jīng)元興奮的過(guò)程與吸入尼古丁量有關(guān),吸入越多,Na?進(jìn)入細(xì)胞越多,興奮性越高
B. 吸入的尼古丁促使人體產(chǎn)生飽腹感的過(guò)程屬于非條件反射
C. 戒煙后,腎上腺素的釋放減少,脂肪的分解程度下降,體重也隨之上升
D. 尼古丁通過(guò)消化系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境,定向運(yùn)輸至特定的細(xì)胞
【答案】C
【解析】
【分析】題圖分析,尼古丁可與POMC神經(jīng)元上的尼古丁受體結(jié)合,使Na+通道打開,鈉離子內(nèi)流,引起POMC神經(jīng)元產(chǎn)生興奮,該興奮傳至大腦皮層的飽腹感神經(jīng)元,可使機(jī)體的食欲降低。同時(shí)尼古丁可作用于下丘腦的神經(jīng)元,通過(guò)交感神經(jīng)作用于腎上腺,使脂肪細(xì)胞產(chǎn)熱增加。
【詳解】A、題圖分析,尼古丁可與POMC神經(jīng)元上的尼古丁受體結(jié)合,使Na+通道打開,鈉離子內(nèi)流,引起POMC神經(jīng)元膜電位發(fā)生改變,當(dāng)膜電位達(dá)到一定的閾值,POMC神經(jīng)元產(chǎn)生動(dòng)作電位,即產(chǎn)生興奮,可見尼古丁引起 POMC神經(jīng)元興奮的過(guò)程與吸入尼古丁量有關(guān),但并不是吸入越多,Na+進(jìn)入細(xì)胞越多,興奮性越高,因?yàn)樯窠?jīng)元膜外Na+濃度始終高于膜內(nèi),Na+不可能無(wú)限制進(jìn)入細(xì)胞,A錯(cuò)誤;
B、吸入的尼古丁促使人體產(chǎn)生飽腹感的過(guò)程,沒(méi)有完整的反射弧,不屬于反射,B錯(cuò)誤;
C、戒煙后,尼古丁攝入減少,POMC神經(jīng)元的興奮性程度降低,通過(guò)飽腹感神經(jīng)元對(duì)食欲下降的調(diào)節(jié)作用降低,會(huì)使機(jī)體增加有機(jī)物的攝入;同時(shí),缺少了尼古丁的刺激,交感神經(jīng)興奮性減弱,腎上腺素的釋放減少,脂肪細(xì)胞產(chǎn)熱不增加,消耗不增加,故體重會(huì)增加,C正確;
D、煙霧中的尼古丁通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境,經(jīng)過(guò)體液運(yùn)輸?shù)饺恚缓笈c靶細(xì)胞上的特異性受體結(jié)合,在靶細(xì)胞處發(fā)揮作用,D錯(cuò)誤。
故選C。
二、非選擇題:本大題共5小題,共55分。
16. 為研究耐鹽植物的抗鹽機(jī)理,研究人員選擇鹽芥與擬南芥為材料,研究鹽脅迫對(duì)兩種植物光合作用的影響。實(shí)驗(yàn)中將兩種植物置于不同濃度 NaCl 培養(yǎng)液中培養(yǎng)(其余環(huán)境條件相同且適宜),分別測(cè)得氣孔導(dǎo)度(氣孔張開程度)及葉片葉綠素 a/葉綠素 b 比值(該比值在一定程度上可以反應(yīng)類囊體膜的穩(wěn)定性,比值高則穩(wěn)定性強(qiáng),反之也成立),結(jié)果如下表:
(1)葉綠素的作用是____,其含量多少直接影響光合作用的____過(guò)程。若要研究上述植物光合作用暗反應(yīng)階段CO2的固定機(jī)制時(shí),可以采用的研究方法是____。
(2)分析表格可知,對(duì)高鹽環(huán)境耐受性較高的植物是鹽芥,請(qǐng)寫出得出此結(jié)論的理由:____;請(qǐng)分析葉綠素a/葉綠素b比值下降對(duì)擬南芥光合作用光反應(yīng)過(guò)程的影響____,通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn),當(dāng) NaCl濃度大于 100 mml/L 時(shí),擬南芥光合速率會(huì)進(jìn)一步下降,試分析可能的原因是____。
(3)結(jié)合所學(xué)知識(shí),選出植物適應(yīng)高鹽環(huán)境的生理特性有____。
A. 細(xì)胞膜上離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白增加
B. 能從外界環(huán)境中吸收無(wú)機(jī)鹽離子至液泡中
C. 細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成可溶性有機(jī)小分子
D. 細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生一類具有調(diào)節(jié)滲透作用的蛋白
【答案】16. ①. 吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能 ②. 光反應(yīng) ③. 放射性同位素示蹤技術(shù)
17. ①. 隨著 NaCl 濃度的不斷增大,鹽芥氣孔導(dǎo)度下降幅度小于擬南芥,葉綠素a/葉綠素 b 比值下降幅度也小于擬南芥 ②. 葉綠素 a/葉綠素 b 比值下降,說(shuō)明類囊體膜的穩(wěn)定性下降,分布其上的色素含量也隨之減少,造成光能吸收受阻及光能轉(zhuǎn)換能力下降,進(jìn)而影響植物的光反應(yīng) ③. 氣孔導(dǎo)度下降會(huì)影響植物對(duì) CO2的吸收,進(jìn)而影響光合作用的暗反應(yīng)中C3的生成18. ABCD
【解析】
【分析】 光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,其中光反應(yīng)包括水的光解和ATP的生成,暗反應(yīng)包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原等。
【小問(wèn)1詳解】
葉綠素是光合色素的一種,其作用是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能;其含量多少直接影響光合作用的光反應(yīng)過(guò)程;同位素可用于追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化的規(guī)律,若要研究上述植物光合作用暗反應(yīng)階段CO2的固定機(jī)制時(shí),可以采用的研究方法是放射性同位素示蹤技術(shù)。
【小問(wèn)2詳解】
分析表格數(shù)據(jù)可知, 隨著 NaCl 濃度的不斷增大,鹽芥氣孔導(dǎo)度下降幅度小于擬南芥,葉綠素a/葉綠素 b 比值下降幅度也小于擬南芥,故據(jù)此推斷,對(duì)高鹽環(huán)境耐受性較高的植物是鹽芥;色素分布于葉綠體類囊體薄膜上,葉綠素 a/葉綠素 b 比值下降,說(shuō)明類囊體膜的穩(wěn)定性下降,分布其上的色素含量也隨之減少,造成光能吸收受阻及光能轉(zhuǎn)換能力下降,進(jìn)而影響植物的光反應(yīng);二氧化碳是暗反應(yīng)的原料,氣孔導(dǎo)度下降會(huì)影響植物對(duì) CO2 的吸收,進(jìn)而影響光合作用的暗反應(yīng)中C3 的生成,當(dāng) NaCl濃度大于 100 mml/L 時(shí),氣孔導(dǎo)度進(jìn)一步降低,擬南芥光合速率會(huì)進(jìn)一步下降。
【小問(wèn)3詳解】
A、細(xì)胞膜上離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以協(xié)助離子運(yùn)輸,故細(xì)胞膜上離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白增加有利于適應(yīng)高鹽環(huán)境,A正確;
B、能從外界環(huán)境中吸收無(wú)機(jī)鹽離子至液泡中會(huì)導(dǎo)致液泡的滲透壓增大,利于吸水,能夠適應(yīng)高鹽環(huán)境,B正確;
C、細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成可溶性有機(jī)小分子會(huì)導(dǎo)致液泡的滲透壓增大,利于吸水,能夠適應(yīng)高鹽環(huán)境,C正確;
D、細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生一類具有調(diào)節(jié)滲透作用的蛋白可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓,利于適應(yīng)高鹽環(huán)境,D正確。
故選ABCD。
17. 圖甲為基因型為 AaBb 的某哺乳動(dòng)物幾個(gè)細(xì)胞分裂圖像(部分染色體),其中②③④來(lái)自于同一個(gè)初級(jí)細(xì)胞;圖乙是利用流式細(xì)胞儀(可根據(jù)細(xì)胞中 DNA 含量的不同對(duì)細(xì)胞分別計(jì)數(shù))測(cè)出洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞周期中DNA 含量不同的細(xì)胞數(shù),請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:
(1)甲圖中含有兩個(gè)染色體組的細(xì)胞是____;細(xì)胞③的名稱是____,該細(xì)胞繼續(xù)分裂,得到的子細(xì)胞基因型最可能為____。
(2)已知圖乙為加入某種藥物前后的測(cè)量結(jié)果(⑤為用藥前),該藥物的作用可能是____,乙圖的 b組細(xì)胞中染色體與 DNA 的比值為____。若用低溫處理材料后(不使用藥物處理),一段時(shí)間后用流式細(xì)胞儀檢測(cè),有絲分裂中期細(xì)胞中的 DNA 相對(duì)含量可能是____。
【答案】(1) ①. ①②④ ②. 次級(jí)卵母細(xì)胞 ③. aB和ab
(2) ①. 阻斷DNA復(fù)制 ②. 1∶1或1∶2 ③. 80或160
【解析】
【分析】細(xì)胞①具有同源染色體,且都排列在赤道板上,表示有絲分裂中期;細(xì)胞②中同源染色體分離,表示減數(shù)第一次分裂后期;細(xì)胞③中不含同源染色體,且著絲粒未分裂,表示減數(shù)第二次分裂中期;細(xì)胞④中不含同源染色體,且著絲粒分裂,表示減數(shù)第二次分裂后期。
【小問(wèn)1詳解】
由題意可知,該哺乳動(dòng)物為二倍體動(dòng)物,細(xì)胞①處于有絲分裂中期,細(xì)胞②處于減數(shù)第一次分裂后期,細(xì)胞④處于減數(shù)第二次分裂后期,含有兩個(gè)染色體組,細(xì)胞③處于減數(shù)第二次分裂中期,含有一個(gè)染色體組。細(xì)胞②中細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,說(shuō)明該動(dòng)物為雌性,細(xì)胞③處于減數(shù)第二次分裂中期,根據(jù)染色體組成可知,③大的染色體為白色,說(shuō)明其為次級(jí)卵母細(xì)胞。個(gè)體基因型為AaBb,由圖可知,④為極體,基因型為AABb,則③基因型為aaBb,繼續(xù)分裂,子細(xì)胞基因型最可能為aB和ab。
小問(wèn)2詳解】
對(duì)比⑤⑥可知,加入該藥物后,DNA相對(duì)含量為60-90(說(shuō)明進(jìn)行了復(fù)制)的細(xì)胞明顯減少,說(shuō)明該藥物的作用可能是阻斷DNA復(fù)制,b組細(xì)胞中染色體正在進(jìn)行復(fù)制,染色體與 DNA 的比值1:1(未完成復(fù)制)或1:2(完成復(fù)制),有絲分裂中期細(xì)胞,細(xì)胞DNA含量是正常細(xì)胞的2倍,低溫處理材料后,部分細(xì)胞染色體數(shù)加倍,用流式細(xì)胞儀檢測(cè)應(yīng)該為80(染色體未加倍)或160(染色體加倍)。
18. 每年11月14日是世界防治糖尿病日,中國(guó)是世界上糖尿病患者最多的國(guó)家,有近一半的人血糖存在異常,研究糖尿病的發(fā)病機(jī)理、尋找治療方案,勢(shì)在必行。根據(jù)題意回答下列問(wèn)題:
(1)正常人進(jìn)食后血糖濃度上升,通過(guò)神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)來(lái)降低血糖濃度,請(qǐng)將神經(jīng)調(diào)節(jié)途徑補(bǔ)充完整:____→____→____→胰島素分泌增多→血糖濃度降低。進(jìn)食較長(zhǎng)時(shí)間后,人體內(nèi)血糖濃度會(huì)略低于正常水平,主要原因是____。
(2)胰島素的降糖機(jī)理如下圖1所示,當(dāng)胰島素與相應(yīng)受體結(jié)合之后,經(jīng)過(guò)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),引起____的融合,從而促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入組織細(xì)胞。大多2型糖尿病患者體內(nèi)的胰島素水平高于常人,但血糖濃度卻居高不下,原因是:____。
(3)科研人員發(fā)現(xiàn)了一種成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF1),推測(cè)其具有降血糖的功能?,F(xiàn)利用胰島素抵抗模型鼠(其胰島素水平高于正常值,但功效降低)開展了相關(guān)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明____。進(jìn)一步推測(cè)FGF1可改善胰島素抵抗,還需要在24小時(shí)后測(cè)量____數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證該說(shuō)法的正確性。
【答案】(1) ①. 血糖濃度升高 ②. 刺激下丘腦相關(guān)區(qū)域 ③. 刺激胰島 B 細(xì)胞 ④. 細(xì)胞氧化分解葡萄糖
(2) ①. 含 GLUT4 的囊泡和細(xì)胞膜 ②. 這部分病人胰島素受體受損,或敏感度下降,出現(xiàn)胰島素抵抗,即胰島素功效下降,進(jìn)而導(dǎo)致血糖水平居高不下,持續(xù)的高血糖又進(jìn)一步刺激胰島素分泌,形成惡性循環(huán)
(3) ①. 使用 FGF1 可使胰島素抵抗模型鼠的血糖濃度降低,且 FGF1 發(fā)揮降血糖作用時(shí)必須依賴胰島素 ②. 胰島素抵抗模型鼠的胰島素含量
【解析】
【分析】機(jī)體內(nèi)血糖平衡調(diào)節(jié)過(guò)程如下:當(dāng)血糖濃度升高時(shí),血糖會(huì)直接刺激胰島B細(xì)胞引起胰島素的合成并釋放,同時(shí)也會(huì)引起下丘腦的某區(qū)域的興奮發(fā)出神經(jīng)支配胰島B細(xì)胞的活動(dòng),使胰島B細(xì)胞合成并釋放胰島素,胰島素促進(jìn)組織細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取,利用和貯存,從而使血糖下降;當(dāng)血糖下降時(shí),血糖會(huì)直接刺激胰島A細(xì)胞引起胰高血糖素的合成和釋放,同時(shí)也會(huì)引起下丘腦的另一區(qū)域的興奮發(fā)出神經(jīng)支配胰島A細(xì)胞的活動(dòng),使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通過(guò)促進(jìn)肝糖原的分解和非糖物質(zhì)的轉(zhuǎn)化從而使血糖上升,并且下丘腦在這種情況下也會(huì)發(fā)出神經(jīng)支配腎上腺的活動(dòng),使腎上腺素分泌增強(qiáng),腎上腺素也能促進(jìn)血糖上升。
【小問(wèn)1詳解】
正常人進(jìn)食后血糖濃度上升,可通過(guò)神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)來(lái)降低血糖濃度,過(guò)程為:血糖感受器感受血糖刺激并產(chǎn)生興奮,興奮通過(guò)傳入神經(jīng)傳至下丘腦的血糖調(diào)節(jié)中樞,通過(guò)血糖調(diào)節(jié)中樞的綜合分析和判斷,通過(guò)傳出神經(jīng)將興奮傳至胰島B細(xì)胞,引起胰島B細(xì)胞合成并分泌胰島素,胰島素通過(guò)血液運(yùn)輸,作用于靶細(xì)胞,使血糖降低,因此血糖調(diào)節(jié)的神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程為:血糖濃度升高→刺激下丘腦相關(guān)區(qū)域→刺激胰島B細(xì)胞→胰島素分泌增多→血糖濃度降低。進(jìn)食較長(zhǎng)時(shí)間后,人體內(nèi)血糖濃度會(huì)略低于正常水平,主要是由于細(xì)胞氧化分解消耗了葡萄糖。
【小問(wèn)2詳解】
通過(guò)圖示可知,當(dāng)胰島素與相應(yīng)受體結(jié)合之后,經(jīng)過(guò)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),引起含GLUT4的囊泡和細(xì)胞膜的融合,從而使細(xì)胞膜上的GLUT4增加,促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入組織細(xì)胞。大多2型糖尿病患者體內(nèi)的胰島素水平高于常人,但血糖濃度卻居高不下,可能是因?yàn)檫@部分病人胰島素受體受損,或敏感度下降,出現(xiàn)胰島素抵抗,即胰島素功效下降,進(jìn)而導(dǎo)致血糖水平居高不下,持續(xù)的高血糖又進(jìn)一步刺激胰島素分泌,形成惡性循環(huán)。
【小問(wèn)3詳解】
圖2結(jié)果顯示24h后成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF1)的使用能使血糖水平降低,而成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和胰島素抑制劑的聯(lián)合使用,卻未能使血糖水平下降,因此可說(shuō)明使用FGF1可使胰島素抵抗模型鼠的血糖濃度降低,且FGF1發(fā)揮降血糖作用時(shí)必須依賴胰島素。若進(jìn)一步推測(cè)FGF1可改善胰島素抵抗,還需要在24小時(shí)后測(cè)量胰島素抵抗模型鼠的胰島素含量數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證該說(shuō)法的正確性。
19. 蛋白質(zhì)的合成和分泌是維持細(xì)胞功能的重要過(guò)程,為研究酵母細(xì)胞中分泌蛋白的分泌機(jī)制,科研人員以芽殖酵母作為研究材料,用化學(xué)誘變劑處理,篩選出酵母蛋白分泌變異株I,以酵母細(xì)胞的某分泌蛋白 P 酶活性為檢測(cè)指標(biāo)(分泌到胞外的 P 酶活性可反映 P酶的量),進(jìn)行相關(guān)研究。
(1)將等量的野生型芽殖酵母與變異株Ⅰ分別置于相同培養(yǎng)液中,兩組胞外P 酶活性檢測(cè)結(jié)果如圖所示。已知Ⅰ是種高溫敏感型突變株,據(jù)圖可知,曲線____是變異株Ⅰ隨時(shí)間的變化曲線,判斷的依據(jù)是____。37℃培養(yǎng)1h后電鏡觀察發(fā)現(xiàn),變異株Ⅰ 中高爾基體周圍聚集了大量囊泡,推測(cè)導(dǎo)致此現(xiàn)象的原因可能是高溫環(huán)境致使____。由 37℃轉(zhuǎn)回 24℃并加入蛋白合成抑制劑后,曲線 a 與 b 的 P 酶活性呈現(xiàn)不同的走勢(shì),對(duì) b 曲線的合理解釋是____。
(2)經(jīng)檢測(cè)變異株Ⅰ對(duì)高溫敏感是因?yàn)锳基因發(fā)生了堿基對(duì)的替換,如表所示是野生型和變異株Ⅰ中 A 基因突變前后的堿基對(duì)序列。
注:部分密碼子:(色氨酸:UGG;蘇氨酸:ACC,ACU,ACA,ACG;終止密碼子:UGA,UAA,UAG)
推測(cè)A基因在表達(dá)過(guò)程中以____(選擇①或②)為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,闡述做出此推測(cè)的理由____。
(3)有一高溫敏感型的變異株Ⅱ,通過(guò)測(cè)序發(fā)現(xiàn) A 基因序列并未改變,但其甲基化程度一直很高。推測(cè)此變異株的形成與 A 基因甲基化水平改變有關(guān)。欲為此推測(cè)提供證據(jù),合理的方案包括____,并檢測(cè)A基因的甲基化水平及植株表型。
A. 將能表達(dá)的去甲基化酶基因?qū)胱儺愔辎?br>B. 敲除野生型中去甲基化酶基因
C. 將甲基化酶基因?qū)胱儺愔辎?br>D. 將能表達(dá)的甲基化酶基因?qū)胍吧?br>【答案】(1) ①. b ②. 轉(zhuǎn)入 37 攝氏度后,b 曲線胞外 P 酶呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),而 a 曲線的趨勢(shì)與 24℃一致,表明 b 是高溫敏感型突變株 ③. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡與高爾基體膜融合異?;蚋郀柣w釋放的囊泡與細(xì)胞膜融合異常 ④. 突變型在 37℃時(shí)積累在分泌泡中的 P 酶,溫度恢復(fù)之后又分泌到了細(xì)胞
(2) ①. ② ②. 若以①鏈為模板,則突變前后轉(zhuǎn)錄出來(lái)的密碼子為同義密碼,翻譯出來(lái)均為蘇氨酸,對(duì)表達(dá)產(chǎn)物沒(méi)有影響(3)ABD
【解析】
【分析】分析題圖可知,24℃時(shí)sec1和野生型胞外P酶活性均隨時(shí)間增加而增強(qiáng),轉(zhuǎn)入37℃后,sec1胞外P酶從18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1。
【小問(wèn)1詳解】
據(jù)圖可知,轉(zhuǎn)入 37 攝氏度后,b 曲線胞外 P 酶呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),而 a 曲線 的趨勢(shì)與 24℃一致,表明 b 是高溫敏感型突變株;酵母細(xì)胞中合成的分泌蛋白一般通過(guò)胞吐過(guò)程釋放到細(xì)胞外,該過(guò)程需要囊泡與細(xì)胞膜的融合,而圖中變異株Ⅰ 中高爾基體周圍聚集了大量囊泡,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡與高爾基體膜融合異?;蚋郀柣w釋放的囊泡與細(xì)胞 膜融合異常;突變型在 37℃時(shí)積累在分泌泡中的 P 酶,溫度恢復(fù)之后又分泌到了細(xì)胞外。
【小問(wèn)2詳解】
轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程,若以①鏈為模板,則突變前后轉(zhuǎn)錄出來(lái)的密碼子為同義密碼,翻譯出來(lái)均為蘇氨酸,對(duì)表達(dá)產(chǎn)物沒(méi)有影響,故據(jù)此推測(cè),A基因在表達(dá)過(guò)程中以②為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。
【小問(wèn)3詳解】
分析題意可知,本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證此變異株的形成與 A 基因甲基化水平改變有關(guān),可將能表達(dá)的去甲基化酶基因?qū)胱儺愔辎?,看其性狀是否改變;也可敲除野生型中去甲基化酶基因,看其是否耐高溫;或者將能表達(dá)的甲基化酶基因?qū)胍吧停瑢?duì)比兩者的前后變化。而將甲基化酶基因?qū)胱儺愔辎驘o(wú)法通過(guò)前后不同的變化進(jìn)行比較。
故選ABD。
20. 玉米(2n= 20,染色體編號(hào)1-10)果穗上的每一個(gè)籽粒都由受精卵發(fā)育而來(lái),已知籽粒正常和干癟這一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循孟德爾分離定律,甲品系玉米自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無(wú)發(fā)芽能力的籽粒,這種異常籽粒約占1/4。為探究籽粒干癟性狀的遺傳機(jī)制,第一步就是尋找到控制該性狀的基因在玉米的幾號(hào)染色體上。
(1)科研人員構(gòu)建了純合籽粒正常玉米的一整套單體體系,分別編號(hào)1-10的單體品系(例如:1品系為1號(hào)染色體缺失1條,2-10 號(hào)染色體數(shù)目正常)
實(shí)驗(yàn)方案:甲品系分別與1-10號(hào)單體品系雜交,統(tǒng)計(jì)果穗上籽粒玉米的類型預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:若____,則該基因不在該單體品系對(duì)應(yīng)的染色體上;若____,則該基因在該單體品系對(duì)應(yīng)的染色體上。
(2)通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn),確定了該對(duì)基因位于5號(hào)染色體上,其上 A/a基因?yàn)橐伤苹?,為證實(shí)“A基因突變?yōu)閍是導(dǎo)致籽粒干癟的原因”??蒲腥藛T克隆了 A基因片段,將A基因?qū)氲郊灼废抵?,獲得了多株轉(zhuǎn)入單個(gè)A基因的轉(zhuǎn)基因玉米(轉(zhuǎn)入的A基因在染色體上的位置不詳),并利用轉(zhuǎn)基因玉米進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)方案:多株轉(zhuǎn)基因玉米植株自交,單株收獲玉米籽粒,單獨(dú)統(tǒng)計(jì)每株玉米果穗上籽粒類型及比例
預(yù)期結(jié)果:若每株玉米果穗上異常籽粒都大約占到1/4,說(shuō)明A基因突變不是導(dǎo)致籽粒干癟的原因。若____,說(shuō)明A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因。
(3)現(xiàn)已確認(rèn)A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因,序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A 基因中插入了一段DNA,打亂了編碼淀粉分支酶的基因,使A基因功能喪失,該實(shí)例反映了基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系:____。此外,另對(duì)控制籽粒甜與非甜的 M/m基因也已經(jīng)找到,用基因型為 mm且籽粒正常的純合子 P與基因型為MM 的甲品系雜交得F1,F(xiàn)1自交得 F2。用 M、m基因的特異性引物,對(duì)F1植株果穗上干癟籽粒(F2)胚組織的 DNA 進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增,擴(kuò)增結(jié)果有1、2、3三種類型,如圖所示。統(tǒng)計(jì)干癟籽粒(F2)的數(shù)量,發(fā)現(xiàn)類型1最多、類型2較少、類型3極少。請(qǐng)解釋類型3數(shù)量極少的原因:____。
【答案】(1) ①. 籽粒全正常 ②. 異常籽粒約占 1/4
(2)有些植株上的籽粒均正常、有些有 1/4 異常,有些有 1/16 異常
(3) ①. 基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物體的性狀 ②. M 與 a 基因連鎖,只有發(fā)生(交叉)互換才會(huì)產(chǎn)生 am 的配子,而 3 類型植株需要雌雄配子均為 am
【解析】
【分析】基因分離定律的實(shí)質(zhì):進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí),等位基因隨同源染色體分離而分離,分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子獨(dú)立遺傳給后代;位于性染色體上的基因控制的性狀的遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián),叫伴性遺傳,伴性遺傳也遵循分離定律。
【小問(wèn)1詳解】
分析題干信息:“甲品系玉米,其自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無(wú)發(fā)芽能力的籽粒,這種異常籽粒約占1/4”,即甲品系籽粒正常,其自交后代出現(xiàn)性狀分離,且籽粒正?!酶砂T=3∶1,可知籽粒正常和干癟這一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循孟德爾的分離定律,且籽粒正常是顯性性狀,假設(shè)籽粒正常和干癟這一對(duì)相對(duì)性狀由基因A/a控制,即Aa×AA,子代全是A-,均正常;若該基因在該單體品系對(duì)應(yīng)的染色體上,則子代中A-∶aa=3∶1,即異常籽粒約占 1/4。
【小問(wèn)2詳解】
分析題意可知,假定A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟原因,由于轉(zhuǎn)入的A基因在染色體上的位置不詳,設(shè)植株甲的基因型是Aa,新導(dǎo)入的A基因是A',則可能有以下情況:①A’導(dǎo)入到與A的同源染色體相對(duì)位置,該植物基因型是A'A,自交后子代都正常;②A’導(dǎo)入到與A同一條染色體上,子代中有1/4異常;③A’導(dǎo)入到與A導(dǎo)入到非同源染色體上,則基因型是A'OAO,子代中OOOO占1/16。故若A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因,則有些植株上的籽粒均正常、有些有 1/4 異常,有些有 1/16 異常。
【小問(wèn)3詳解】
雜交組合
F1表現(xiàn)型
F2表現(xiàn)型
甲×乙
不甜
1/4甜、3/4不甜
甲×丙

3/4 甜,1/4不甜
乙×丙

13/16 甜、3/16不甜
處理
鹽芥
擬南芥
葉綠素a
/葉綠素b比值
氣孔導(dǎo)度
(mlH2O/m2·s)
葉綠素a
/葉綠素b比值
氣孔導(dǎo)度
(mlH2O/m2·s)
CK
3321
0.47
3.421
0.41
NaCl(50mml/L)
3.159
051
3.075
0.32
NaCl(100mml/L)
3.162
0.53
2.805
0.21
NaCl(200mml/L)
3.164
0.49
2.812
0.15
NaCl(300mml/L)
3.161
0.50
2.807
0.02
酵母菌類型
A基因
A突變基因
堿基對(duì)序列
TGG-①
ACC-②
TGA-①
ACT-②

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