
時(shí)量:75分鐘 分值:100分
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題(本題共12題,每小題2分,共24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. 探索生命的物質(zhì)基礎(chǔ),需要研究組成細(xì)胞的各種元素及其組成分子。下列敘述正確的是( )
A. 中年人易發(fā)福,原因一定是他們攝入了過多的脂肪
B. 組成磷脂、核酸和ATP的元素種類是相同的
C. 組成生命活動(dòng)主要承擔(dān)者的元素中無金屬元素
D. 細(xì)胞內(nèi)各種元素的重要性與其含量呈正相關(guān)
【答案】B
【解析】
【分析】化合物的元素組成:(1)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;(2)核酸的組成元素為C、H、O、N、P; (3)脂質(zhì)的組成元素有C、H、O,有些還含有N、P; (4)糖類的組成元素為C、H、O。
【詳解】A、中年人發(fā)胖的原因有很多種,不一定是攝入過多的脂肪所致,A錯(cuò)誤;
B、組成磷脂、核酸和ATP的元素都是C、H、O、N、P,B正確;
C、生命活動(dòng)主要承擔(dān)者是蛋白質(zhì),有些蛋白質(zhì)含有金屬元素,如血紅蛋白含鐵元素,C錯(cuò)誤;
D、細(xì)胞內(nèi)元素根據(jù)含量可分為大量元素和微量元素,但大量元素和微量元素都是細(xì)胞生命活動(dòng)所必需的,重要性與其含量無關(guān),D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 細(xì)胞質(zhì)中mRNA與游離的核糖體結(jié)合形成翻譯復(fù)合體。翻譯時(shí),若開始合成的小段肽鏈?zhǔn)切盘?hào)肽(SP),會(huì)被信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)識(shí)別并結(jié)合,翻譯暫停,SRP牽引翻譯復(fù)合體到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并與其表面的SRP受體結(jié)合,翻譯恢復(fù),合成的肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔;若開始合成的肽鏈不是信號(hào)肽,則翻譯持續(xù)進(jìn)行直到完成。這兩種方式合成的蛋白質(zhì)會(huì)被送往不同的位置。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 蛋白質(zhì)的合成是從mRNA與游離核糖體結(jié)合開始,最初合成的肽鏈決定蛋白質(zhì)的最終去路
B. SRP牽引翻譯復(fù)合體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合,生物膜之間進(jìn)行信息交流后,SP才進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔
C. 無SP的肽鏈合成后,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成相應(yīng)的盤曲、折疊后,可能進(jìn)入細(xì)胞核執(zhí)行功能
D. 若胰島素基因中編碼SP的序列出錯(cuò),可能導(dǎo)致胰島素分泌受影響,造成糖尿病
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)題意,分泌蛋白先在游離的核糖體合成,形成一段多肽鏈后,信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)識(shí)別信號(hào),再與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上信號(hào)識(shí)別受體DP結(jié)合,將核糖體-新生肽引導(dǎo)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng),SRP脫離,信號(hào)引導(dǎo)肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),形成折疊的蛋白質(zhì),隨后,核糖體脫落。
【詳解】A、由題干信息可知,蛋白質(zhì)的合成即翻譯過程,是從mRNA與游離核糖體結(jié)合形成翻譯復(fù)合體開始的,最初合成的肽鏈不同,后續(xù)合成方式不同,而不同方式合成的蛋白質(zhì)會(huì)被送往不同的位置,因此最初合成的肽鏈決定蛋白質(zhì)的最終去路,A正確;
B、含有信號(hào)肽(SP)的翻譯復(fù)合體會(huì)被信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)識(shí)別結(jié)合,SRP牽引核糖體到達(dá)內(nèi)質(zhì)網(wǎng),被SRP受體識(shí)別,翻譯恢復(fù),肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,此過程有信息交流,但不是生物膜之間的信息交流,B錯(cuò)誤;
C、若合成的肽鏈沒有SP,則不被SRP識(shí)別,翻譯不會(huì)暫停,合成的肽鏈在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中加工修飾后,留在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或進(jìn)入細(xì)胞核、線粒體和葉綠體等位置,C正確;
D、胰島素是分泌蛋白,需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工、修飾,如果胰島素基因中編碼信號(hào)肽的序列出錯(cuò),可能導(dǎo)致胰島素合成時(shí),不能被SRP識(shí)別,無法進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),從而導(dǎo)致胰島素分泌受影響,造成糖尿病,D正確。
故選B。
3. 人體消化道中消化淀粉的酶有多種,胰淀粉酶是其中一種。為了探究不同物質(zhì)對胰淀粉酶活性的影響,研究人員進(jìn)行了如下表所示的實(shí)驗(yàn)(表中“+”表示有,“-”表示無)。據(jù)表推測,下列敘述正確的是( )
組別
淀粉
淀粉酶
茶花粉
提取液
5%蘆筍丁
5%維生素C
淀粉酶活
性相對值
甲
+
+
-
-
-
100%
乙
+
+
+
-
-
81%
A. 茶花粉提取液具有促進(jìn)胰淀粉酶活性的作用
B. 蘆筍丁可能強(qiáng)化了茶花粉提取液對胰淀粉酶活性的作用效果
C. 維生素C可能強(qiáng)化了茶花粉提取液對胰淀粉酶活性的作用效果
D. 胰淀粉酶為淀粉水解提供活化能的多少表示胰淀粉酶活性的大小
【答案】B
【解析】
【分析】本實(shí)驗(yàn)的目的是為了探究不同物質(zhì)對胰淀粉酶活性的影響,實(shí)驗(yàn)的自變量是不同的物質(zhì),因變量是淀粉酶活性的相對值,淀粉、淀粉酶的量以及溫度等屬于吳廣變量。
【詳解】A、甲和乙兩組的自變量是是否含有茶花粉提取液,比較兩組結(jié)果可知,花粉提取液具有抑制胰淀粉酶活性的作用,A錯(cuò)誤;
B、乙和丙兩組比較可知,蘆筍丁可能強(qiáng)化了茶花粉提取液對胰淀粉酶活性的作用效果,即抑制效果更強(qiáng),B正確;
C、乙和丁比較可知,維生素C可能弱化了茶花粉提取液對胰淀粉酶活性的作用效果,C錯(cuò)誤;
D、酶的作用是降低化學(xué)反應(yīng)活化能,胰淀粉酶不能提供活化能,D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 探究酵母菌呼吸作用類型的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)甲)、運(yùn)用模型解釋細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)乙)、赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)丙)、魯賓和卡門的探究光合作用中氧氣來源的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)?。┒际菍Ρ葘?shí)驗(yàn)。列關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)的操作及結(jié)果分析的敘述,正確的是( )
A. 實(shí)驗(yàn)甲中,將空氣通入NaOH溶液的目的是控制無關(guān)變量
B. 實(shí)驗(yàn)乙中,各組間瓊脂塊的物質(zhì)擴(kuò)散效率相同,物質(zhì)擴(kuò)散速率不同
C. 實(shí)驗(yàn)丙中,保溫和攪拌操作均對兩組實(shí)驗(yàn)離心后放射性的分布有影響
D. 實(shí)驗(yàn)丁中,通過檢測小球藻釋放的氧氣是否有放射性確定氧氣中18O的來源
【答案】A
【解析】
【分析】用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向,就是同位素標(biāo)記法。同位素標(biāo)記可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物,可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。生物學(xué)研
丙
+
+
+
+
-
72%
丁
+
+
+
-
+
84%
究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性,是穩(wěn)定同位素,如15N、18O等。
【詳解】A、實(shí)驗(yàn)甲中,空氣中的CO2會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,屬于無關(guān)變量,NaOH溶液可以除去空氣中的CO2,A正確;
B、實(shí)驗(yàn)乙中,瓊脂塊的大小模擬的是細(xì)胞的大小,各組間瓊脂塊的物質(zhì)擴(kuò)散效率不同,物質(zhì)擴(kuò)散速率相同,B錯(cuò)誤;
C、實(shí)驗(yàn)丙中,保溫不影響35S標(biāo)記組離心后的放射性分布。攪拌目的是讓吸附在細(xì)菌表面的噬菌體外殼與細(xì)菌分離,不影響32P標(biāo)記組離心后的放射性分布,C錯(cuò)誤;
D、18O是穩(wěn)定同位素,不具有放射性,D錯(cuò)誤。
故選A。
5. 編碼絲氨酸的密碼子有6種,即UCU、UCC、UCA、UCG、AGU和AGC,編碼蘇氨酸的密碼子有4種,即ACU、ACC、ACA和ACG。一種氨基酸對應(yīng)多個(gè)密碼子的現(xiàn)象,稱為密碼子的簡并。研究發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)中的絲氨酸被蘇氨酸替換后,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能幾乎不變。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 蘇氨酸和絲氨酸的R基結(jié)構(gòu)比較相似,致使兩者的理化性質(zhì)相似
B. 編碼絲氨酸的某密碼子中第3個(gè)堿基U替換成C,則編碼的氨基酸不變
C. 蛋白質(zhì)中的絲氨酸被蘇氨酸替換的根本原因是基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變
D. 發(fā)生基因突變后生物的性狀并沒有改變,原因一定是密碼子的簡并
【答案】D
【解析】
【分析】1、密碼子是mRNA上編碼一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基,共有64種,其中有3種是終止密碼子。
2、密碼子的特點(diǎn):(1)一種密碼子只能編碼一種氨基酸,但一種氨基酸可以由一種或幾種密碼子編碼;(2)密碼子具有通用性,即自然界中所有的生物共用一套遺傳密碼子。
【詳解】A、各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基不同,蘇氨酸和絲氨酸的R基結(jié)構(gòu)比較相似,致使兩者的理化性質(zhì)相似,A正確;
B、編碼絲氨酸的密碼子中第3位堿基是U的有UCU和AGU,第3個(gè)堿基U換成C,密碼子變?yōu)閁CC和AGC,而UCC和AGC編碼的依然是絲氨酸,B正確;
C、蛋白質(zhì)中的絲氨酸被蘇氨酸替換的根本原因是基因突變,即基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,C正確;
D、發(fā)生基因突變后生物的性狀并沒有改變,原因可能有多種,如密碼子的簡并性特點(diǎn)或基因型AA突變成Aa等,D錯(cuò)誤。
故選D。
6. 新型化合物XP-524能阻斷兩種表觀遺傳調(diào)節(jié)因子BET蛋白和組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(EP300)功能,促進(jìn)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄,激活機(jī)體對胰腺導(dǎo)管癌的免疫反應(yīng),從而幫助治療癌癥。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. BET蛋白和EP300發(fā)揮作用時(shí)基因的堿基序列沒有發(fā)生改變
B. BET蛋白和EP300會(huì)導(dǎo)致基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳的變化
C. XP-524可能會(huì)激活體內(nèi)的某些T淋巴細(xì)胞,使其發(fā)揮作用
D. XP-524可能會(huì)促進(jìn)某些細(xì)胞中原癌基因和抑癌基因的表達(dá)
【答案】D
【解析】
【分析】表觀遺傳是指生物體的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。
【詳解】A、BET蛋白和EP300是兩種表觀遺傳調(diào)節(jié)子,表觀遺傳不改變基因的堿基序列,故BET蛋白和EP300發(fā)揮作用時(shí)基因的堿基序列不會(huì)發(fā)生改變,A正確;
B、表觀遺傳會(huì)影響基因的表達(dá)且這類改變通過有絲分裂或減數(shù)分裂能在細(xì)胞或個(gè)體世代間遺傳,故BET蛋白和EP300會(huì)導(dǎo)致基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳的變化,B正確;
C、XP-524可能會(huì)激活體內(nèi)的某些T淋巴細(xì)胞,T淋巴細(xì)胞增殖分化成細(xì)胞毒性T細(xì)胞,細(xì)胞毒性T細(xì)胞與胰腺導(dǎo)管腺癌細(xì)胞接觸,導(dǎo)致癌細(xì)胞裂解死亡,C正確;
D、原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長和增殖所必需的,這類基因一旦突變或過量表達(dá)而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng),就可能引起細(xì)胞癌變。抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖或促進(jìn)細(xì)胞凋亡,這類基因一旦突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性,也可能引起細(xì)胞癌變。由題意可知,XP-524能阻斷兩種表觀遺傳調(diào)節(jié)因子BET蛋白和組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(EP300)的功能,促進(jìn)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄,激活機(jī)體對胰腺導(dǎo)管癌的免疫反應(yīng),從而幫助治療癌癥。因此推測XP-524可能通過促進(jìn)抑癌基因表達(dá)幫助治療胰腺導(dǎo)管腺癌,D錯(cuò)誤。
故選D。
7. 某地有兩個(gè)習(xí)性相似的猴面花姐妹種——粉龍頭(花瓣呈粉紅色)和紅龍頭(花瓣呈紅色),起源于一個(gè)粉色花的祖先種,兩者分布區(qū)重疊,前者由黃蜂投粉,后者由蜂鳥投粉。下列分析正確的是( )
A. 粉龍頭和紅龍頭猴面花是因長期地理隔離而產(chǎn)生生殖隔離形成的
B. 粉龍頭猴面花種群的突變對紅龍頭猴面花種群的基因頻率無直接影響
C. 兩者分布區(qū)重疊導(dǎo)致自然選擇對兩種群基因頻率改變所起的作用相同
D. 因起源于同祖先種,所以粉龍頭和紅龍頭猴面花種群的基因庫相同
【答案】B
【解析】
【分析】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容:種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),其中突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。
【詳解】A、由題干信息知,兩種花分布區(qū)重疊,所以不是長期地理隔離而產(chǎn)生生殖隔離形成的兩個(gè)物種,A錯(cuò)誤;
B、因兩種植物種群的傳粉動(dòng)物不同,理論上一個(gè)種群發(fā)生的突變對另一個(gè)種群的基因頻率沒有影響,B正確;
C、盡管粉龍頭和紅龍頭猴面花分布區(qū)重疊,但由題干信息知,兩者最終形成不同種的主要原因是傳粉動(dòng)物不同,即自然選擇對兩種群基因頻率改變所起的作用不相同,C錯(cuò)誤;
D、粉龍頭和紅龍頭猴面花屬于不同的物種,盡管起源于一個(gè)祖先種,但因進(jìn)化最終導(dǎo)致它們的基因庫存在差異,D錯(cuò)誤。
故選B。
8. 體溫調(diào)定點(diǎn)是人的下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞預(yù)設(shè)的一個(gè)溫度值,正常生理狀態(tài)下為37℃左右。當(dāng)體溫偏離調(diào)定點(diǎn)時(shí),機(jī)體能通過調(diào)節(jié)使體溫達(dá)到調(diào)定點(diǎn)水平。如圖表示某人受支原體感染引起發(fā)熱時(shí)體溫變化與調(diào)定點(diǎn)變化的過程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 體溫調(diào)定點(diǎn)上升期,甲狀腺激素和腎上腺素的分泌均增加
B. 高溫持續(xù)期間,該患者細(xì)胞代謝旺盛,機(jī)體產(chǎn)熱量等于散熱量
C. 高溫持續(xù)期間不宜給患者加蓋棉被“捂汗”,應(yīng)適當(dāng)撤減衣物
D. 體溫調(diào)定點(diǎn)下降期,在自主神經(jīng)系統(tǒng)支配下皮膚毛細(xì)血管收縮
【答案】D
【解析】
【分析】人體體溫調(diào)節(jié):(1)體溫調(diào)節(jié)中樞:下丘腦;(2)機(jī)理:產(chǎn)熱和散熱保持動(dòng)態(tài)平衡;(3)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。(4)炎熱環(huán)境下:主要通過增加散熱來維持體溫相對穩(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、在體溫上升期,甲狀腺激素和腎上腺素的分泌均增加,使機(jī)體產(chǎn)熱增加,A正確;
B、高溫持續(xù)期間,此時(shí)人體產(chǎn)熱量等于散熱量,產(chǎn)熱和散熱保持動(dòng)態(tài)平衡,B正確;
C、在高熱持續(xù)期,此時(shí)產(chǎn)熱量等于散熱量,加蓋棉被能夠減少熱量散失,不利于散熱降低體溫,因此不宜給患者加蓋棉被“捂汗”,應(yīng)適當(dāng)撤減衣物,C正確;
D、體溫調(diào)定點(diǎn)下降期,散熱量增加,在自主神經(jīng)系統(tǒng)支配下皮膚毛細(xì)血管舒張,以減少散熱,D錯(cuò)誤。
故選D。
9. 下圖是多年生草本為優(yōu)勢種的某高草草原①演替成鼠尾草灌木和蒿類群落③的過程。根據(jù)圖示演替過程分析,下列敘述正確的是( )
A. 圖中各群落均存在垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)
B. ③取代②說明種間的化學(xué)信息只能起抑制的作用
C. ③經(jīng)過較長時(shí)間的發(fā)展一定能夠恢復(fù)到高草草原
D. 人為干擾可以改變?nèi)郝溲萏娴姆较?,而生物因素則不能
【答案】A
【解析】
【分析】群落演替是指隨著時(shí)間的推移,一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程。其主要類型有初生演替和次生演替。
【詳解】A、垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)是群落水平研究的問題,所以圖中各群落均存在垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu),A正確;
B、化學(xué)信息不一定只起抑制作用,如性外激素和信息素等化學(xué)信息可以促進(jìn)種群繁衍,B錯(cuò)誤;
C、若環(huán)境條件改變,群落演替的方向與開始不同,則不一定能恢復(fù)到高草草原,C錯(cuò)誤;
D、由圖可知,人為干擾(燒荒、放牧)和生物因素(鼠尾草灌木和蒿類釋放萜烯類化學(xué)物質(zhì))均可以改變?nèi)郝溲萏娴姆较颍珼錯(cuò)誤。
故選A。
10. 科學(xué)家在黃河流域鹽堿地地區(qū)開創(chuàng)了“上糧下藕、藕魚套養(yǎng)、鴨鵝混養(yǎng)”的立體種養(yǎng)模式。在鹽堿地開挖魚塘,挖出的泥土在魚塘邊堆成臺(tái)田種植作物,魚塘中養(yǎng)殖咸水魚并種藕,臺(tái)田經(jīng)雨水澆灌后鹽堿含量降低,田間雜草可以喂魚和鴨、鵝,動(dòng)物的排泄物能為蓮藕和作物提供肥料。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 該生態(tài)系統(tǒng)需要來自系統(tǒng)外的物質(zhì)和能量投入才能保證生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的相對平衡
B. “上糧下藕”體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu),養(yǎng)殖咸水魚體現(xiàn)了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與整體原理
C. 該模式不但提高了該地區(qū)的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力,還增加了土壤碳儲(chǔ)量
D. 該模式具有能改善生態(tài)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn),體現(xiàn)了生物多樣性的直接價(jià)值
【答案】D
【解析】
【分析】生態(tài)農(nóng)業(yè):是按照生態(tài)學(xué)原理和經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和現(xiàn)代管理手段,以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗(yàn)建立起來的,能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。
【詳解】A、該生態(tài)系統(tǒng)不斷有物質(zhì)輸出,需要不斷得到來自系統(tǒng)外的物質(zhì)和能量的投入,以便維持;生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的相對平衡,A正確;
B、“上糧下藕”是指魚塘種藕,在魚塘旁邊的臺(tái)田種植作物,這體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu),在鹽堿地養(yǎng)殖咸水魚考慮了生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與適應(yīng),以及生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題,體現(xiàn)了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)、整體原理,B正確;
C、該模式增加了鹽堿地地區(qū)生物種類,不但提高了該地區(qū)的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力,還增加了土壤碳儲(chǔ)量,C正確;
D、改善生態(tài)環(huán)境體現(xiàn)的是生物多樣性的間接價(jià)值,D錯(cuò)誤。
故選D。
11. 小鼠胚胎干細(xì)胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細(xì)胞,制備流程如圖所示。下列敘述正確的是( )
A. 為獲得更多的囊胚,可采用激素注射促進(jìn)雄鼠產(chǎn)生更多的精子
B. 細(xì)胞a和細(xì)胞b內(nèi)含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C. 用胰蛋白酶將細(xì)胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細(xì)胞
D. 胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)出的各種細(xì)胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)
【答案】D
【解析】
【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程:取動(dòng)物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中(原代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞用酶分散為單個(gè)細(xì)胞,制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液(傳代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)。
【詳解】A、為了獲得更多的囊胚,可以采用激素促進(jìn)成熟雌性個(gè)體超數(shù)排卵,然后將卵細(xì)胞從母體內(nèi)取出,在試管內(nèi)與人工采集的精子進(jìn)行體外受精,培育成胚胎,A錯(cuò)誤;
B、細(xì)胞a和細(xì)胞b是由同一個(gè)受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的,故核基因相同,B錯(cuò)誤;
C、運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞,首先必須用胰蛋白酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán),分解細(xì)胞間的膠原蛋白等,使之分散成單個(gè)細(xì)胞,C錯(cuò)誤;
D、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)需要在5% CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),以維持培養(yǎng)液的pH,D正確。
故選D。
12. 科學(xué)家卡塔林·卡里科和德魯·韋斯曼榮膺2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),他們在信使核糖核酸(mRNA)研究具有突破性發(fā)現(xiàn),為mRNA疫苗的開發(fā)和應(yīng)用提供了新思路。mRNA疫苗是將含有編碼抗原蛋白的mRNA導(dǎo)入人體,直接進(jìn)行翻譯,形成相應(yīng)的抗原蛋白。若直接將mRNA疫苗導(dǎo)入宿主細(xì)胞,mRNA疫苗容易被分解,故需通過某種方法將mRNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。目前人們應(yīng)用的疫苗還有滅活疫苗、重組蛋白疫苗、病毒載體疫苗等。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. mRNA疫苗能直接刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)
B. 可以利用脂質(zhì)載體包裹mRNA疫苗導(dǎo)入宿主細(xì)胞
C. 病毒載體疫苗在受體內(nèi)會(huì)隨病毒的增殖而連續(xù)起作用
D. 增加接種滅活疫苗或重組蛋白疫苗次數(shù)可提高免疫效果
【答案】A
【解析】
【分析】疫苗通常是指滅活的或減毒的病原體制成的生物制品,接種疫苗的目的是刺激機(jī)體產(chǎn)生更多的抗體和記憶細(xì)胞。
【詳解】A、mRNA疫苗需要先在體內(nèi)表達(dá),合成病毒的抗原蛋白,才能刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng),A錯(cuò)誤;
B、將mRNA疫苗直接導(dǎo)入宿主細(xì)胞,mRNA疫苗容易被分解,常采用脂質(zhì)載體包裹mRNA疫苗導(dǎo)入宿主細(xì)胞,B正確;
C、病毒載體疫苗因病毒具有一定的繁殖能力,在受體內(nèi)會(huì)增殖而連續(xù)起作用,C正確;
D、疫苗會(huì)引起特異性免疫反應(yīng),增加接種次數(shù)能夠激發(fā)二次免疫,產(chǎn)生更多記憶細(xì)胞和抗體,提高免疫效果,D正確。
故選A。
二、不定項(xiàng)選擇題(本題共4題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的只有一項(xiàng)符合題目要求,有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。)
13. 在線粒體的呼吸鏈中,當(dāng)電子從氧化底物傳導(dǎo)分子氧生成H2O的過程中,伴有H+經(jīng)蛋白復(fù)合體Ⅳ從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)跨膜泵至內(nèi)外膜之間的膜間腔,以維持一個(gè)強(qiáng)大的濃度梯度,經(jīng)線粒體的ATP合酶復(fù)合體合成ATP,同時(shí)發(fā)生質(zhì)子漏(H+不通過ATP合酶復(fù)合體而直接通過線粒體內(nèi)膜回到基質(zhì)),質(zhì)子漏發(fā)生過程中能量全部以熱能的形式釋放。下列說法正確的是( )
A. 線粒體中葡萄糖氧化分解合成ATP的數(shù)量取決于內(nèi)膜兩側(cè)的H+濃度差
B. 質(zhì)子經(jīng)蛋白復(fù)合體IV進(jìn)入膜間腔與通過內(nèi)膜脂雙層回漏所需載體不同
C. 人在打寒顫的過程中線粒體內(nèi)質(zhì)子漏的速率可能會(huì)減少,細(xì)胞耗氧量減少
D. 線粒體內(nèi)膜上反應(yīng)釋放的能量由于質(zhì)子漏的發(fā)生使生成的ATP相對減少
【答案】BD
【解析】
【分析】有氧呼吸全過程分為三個(gè)階段:第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,其過程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,產(chǎn)生少量的[H],并釋放少量的能量;第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,其過程是丙酮酸與水一起被徹底分解生成CO2和[H],釋放少量的能量;第三階段是在線粒體內(nèi)膜上完成的,其過程是前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合生成H2O,并釋放大量的能量。
【詳解】A、葡萄糖氧化分解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),形成的丙酮酸才能進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化分解,A錯(cuò)誤;
B、據(jù)題意可知,質(zhì)子經(jīng)蛋白復(fù)合體Ⅳ進(jìn)入膜間腔,需要ATP合酶復(fù)合體,質(zhì)子漏不需ATP合酶復(fù)合體,據(jù)此可知,質(zhì)子經(jīng)蛋白復(fù)合體Ⅳ進(jìn)入膜間腔與通過內(nèi)膜脂雙層回漏所需載體不同,B正確;
C、質(zhì)子漏發(fā)生過程中能量全部以熱能的形式釋放,人在打寒顫的過程中,細(xì)胞呼吸加強(qiáng),產(chǎn)生更多的熱能,線粒體內(nèi)質(zhì)子漏的速率可能會(huì)增加,細(xì)胞耗氧量增加,C錯(cuò)誤;
D、質(zhì)子漏發(fā)生過程中能量全部以熱能的形式釋放,不形成ATP,因此線粒體內(nèi)膜上反應(yīng)釋放的能量由于質(zhì)子漏的發(fā)生使生成的ATP相對減少,D正確。
故選BD。
14. 吲哚丁酸(IBA)是一種結(jié)構(gòu)類似于吲哚乙酸(IAA)的有機(jī)物,其生理功能與IAA也類似,它們都可以促進(jìn)植物生長、促進(jìn)插條生根和單性結(jié)實(shí)等。有人以幼嫩的葡萄莖為材料,探究了IBA對促進(jìn)葡萄插條生根影響的情況,得到如下表所示結(jié)果。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. IBA和IAA都屬于生長素,植物細(xì)胞能自身合成
B. IBA能引發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),進(jìn)而引起特定基因的表達(dá)
C. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,IBA對葡萄插條的生根作用為低濃度促進(jìn),高濃度抑制
D. 促進(jìn)葡萄插條生根的最適IBA溶液濃度為0.34μg/L
【答案】D
【解析】
【分析】分析題意,本實(shí)驗(yàn)是以幼嫩的葡萄莖為材料,探究了IBA對促進(jìn)葡萄插條生根影響的情況,實(shí)驗(yàn)的自變量是IBA溶液濃度,因變量是不定根的平均長度,據(jù)此分析作答。
【詳解】A、植物激素指的是在植物體內(nèi)合成,從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?,并且對植物體的生命活動(dòng)產(chǎn)生顯著調(diào)節(jié)作用的微量有機(jī)物,IBA和IAA都屬于生長素,植物細(xì)胞能自身合成,A正確;
B、IBA屬于植物激素,它能引發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),進(jìn)而引起特定基因的表達(dá),B正確;
C、與對照組(IBA溶液濃度為0μg/L)比較,當(dāng)IBA溶液濃度較低時(shí)(如IBA溶液濃度為0.1~0.4μg/L),表現(xiàn)為促進(jìn)生根,當(dāng)濃度較高時(shí)(如IBA溶液濃度為0.5μg/L),表現(xiàn)為抑制生根,故IBA對葡萄插條的生根作用為低濃度促進(jìn),高濃度抑制,C正確;
D、由表格可知,IBA溶液濃度在0.3μg/L之間,時(shí),不定根的平均長度最高,因此,促進(jìn)葡萄插條生根的最適IBA溶液濃度在0.2~0.4μg/L之間,D錯(cuò)誤。
故選D。
15. DNA堿基序列改變會(huì)使同源染色體上的等位基因所在的DNA片段出現(xiàn)用同種限制酶切割但得到不同長度切割片段的情況。如苯丙氨酸羥化酶(PH)基因和其等位基因兩側(cè)的堿基序列存在兩個(gè)或三個(gè)Msp的切點(diǎn),切割后分別得到長度為23kb(千堿基對)和19kb的DNA片段(圖a)。PH基因突變將導(dǎo)致苯丙酮尿癥,但是否突變與其兩側(cè)Msp的切點(diǎn)數(shù)無關(guān)。某家庭父母均正常,但生了一個(gè)患苯丙酮尿癥的女兒①
IBA溶液濃度/(μg/L)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
不定根的平均長度
3.0
3.4
3.8
4.4
3.6
2.5
(圖b),對該家庭不同個(gè)體提取的DNA用Msp切割并經(jīng)PCR和瓊脂糖凝膠電泳后得到圖c的結(jié)果,以下敘述正確的是( )
A. 苯丙酮尿癥是常染色體隱性遺傳病
B. 19kb片段代表正常的PH基因,23kb片段代表突變的PH基因
C. 苯丙酮尿癥現(xiàn)象說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀
D. 假設(shè)PH基因所在染色體上還存在A基因,則兩種基因遵循自由組合定律
【答案】AC
【解析】
【分析】基因?qū)π誀畹目刂朴袃煞N方式:基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來直接控制性狀;基因通過控制酶的合成近而控制代謝過程,以此來控制性狀。
【詳解】A、家庭父母均正常,但生了一個(gè)患苯丙酮尿癥的女兒,因此該病為常染色體 隱性遺傳病,A正確;
B、題意顯示,PH基因突變將導(dǎo)致苯丙酮尿癥,但是否突變與其兩側(cè)Msp的切點(diǎn)數(shù)無關(guān),因此不能根據(jù)切割片段的長度判斷是否為突變的PH基因,若19kb片段代表正常的PH基因,則②號(hào)應(yīng)該患病,與事實(shí)不符,B錯(cuò)誤;
C、苯丙酮尿癥現(xiàn)象是由于缺乏相關(guān)酶導(dǎo)致的,因而可說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而間接控制生物體的性狀,C正確;
D、假設(shè)PH基因所在染色體上還存在A基因,則兩種基因?yàn)檫B鎖關(guān)系,即屬于同源染色體上的非等位基因,二者不遵循自由組合定律,D錯(cuò)誤。
故選AC。
16. 有機(jī)物M是工業(yè)廢水中常見的一種難以降解的有害物質(zhì),該物質(zhì)含有C、H、O、N四種元素。研究人員為了從工業(yè)污水處理池的淤泥中分離出能高效降解有機(jī)物M的細(xì)菌菌株,進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)流程如圖所示,其中甲培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基,乙培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,③過程所用菌液的稀釋倍數(shù)為10,平板的接種菌液的體積為0.1mL,獲得乙培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目為45。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 使用甲培養(yǎng)基的主要目的是增大目的菌的數(shù)量
B. 甲和乙培養(yǎng)基中含有的碳源和氮源是不同的
C. 圖中多次重復(fù)篩選過程所用到的培養(yǎng)基中均不含凝固劑
D. 甲1培養(yǎng)基中目的菌約為4.5×103個(gè)/mL
【答案】AD
【解析】
【分析】分析題圖:①為淤泥取樣進(jìn)行稀釋,②為接種到液體培養(yǎng)基上,③稀釋涂布平板法接種到以M為唯一碳源和氮源的選擇培養(yǎng)基上,④為挑取單菌落接種,⑤在以M為唯一碳源和氮源的選擇培養(yǎng)基上進(jìn)一步篩選出高效降解有機(jī)物M的細(xì)菌菌株。
【詳解】A、甲培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基,而液體培養(yǎng)基的作用主要是增大目的菌的數(shù)量,A正確;
B、甲和乙培養(yǎng)基中含有的唯一碳源和氮源都是有機(jī)物M,B錯(cuò)誤;
C、圖中多次重復(fù)選過程需用到甲培養(yǎng)某和乙培養(yǎng)基,乙培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,含有凝固劑,C錯(cuò)誤;
D、乙培養(yǎng)基上長出的菌落數(shù)為45個(gè),稀釋倍數(shù)為10倍,平板上涂布0.1mL稀釋后的菌液,則甲1培養(yǎng)基中目的菌約為45×10÷0.1=4.5×103個(gè)/mL,D正確。
故選AD。
三、非選擇題(本題包括5道題,共60分)
17. 早期地球大氣中的O2濃度很低,到了大約3.5億年前,大氣中O2濃度顯著增加,CO2濃度明顯下降?,F(xiàn)在大氣中的CO2濃度約390μml·ml-1,是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisc)是一種催化CO2固定的酶,在低濃度CO2條件下,催化效率低。有些植物在進(jìn)化過程中形成了CO2濃縮機(jī)制,極大地提高了Rubisc所在局部空間位置的CO2濃度,促進(jìn)了CO2的固定?;卮鹣铝袉栴}:
(1)真核細(xì)胞葉綠體中,在Rubisc的催化下,CO2被固定形成___________,進(jìn)而被還原生成糖類,此過程發(fā)生在___________中。
(2)海水中的無機(jī)碳主要以CO2和HCO3-兩種形式存在,水體中CO2濃度低、擴(kuò)散速度慢,有些藻類具有圖1所示的無機(jī)碳濃縮過程,圖中HCO3-濃度最高的場所是__________(填“細(xì)胞外”或“細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)”或“葉綠體”),可為圖示過程提供ATP的生理過程有___________。
(3)某些植物還有另一種CO2濃縮機(jī)制,部分過程見圖2。在葉肉細(xì)胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可將HCO3-轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,該有機(jī)物經(jīng)過一系列的變化,最終進(jìn)入相鄰的維管束鞘細(xì)胞釋放CO2,提高了Rubisc附近的CO2濃度。
①由這種CO2濃縮機(jī)制可以推測,PEPC與無機(jī)碳的親和力__________(填“高于”或“低于”或“等于”)Rubisc。
②圖2所示的物質(zhì)中,可由光合作用光反應(yīng)提供的是__________。圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程屬于__________(填“吸能反應(yīng)”或“放能反應(yīng)”)。
③若要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某植物在上述CO2濃縮機(jī)制中碳的轉(zhuǎn)變過程及相應(yīng)場所,可以使用__________技術(shù)。
(4)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)或蛋白質(zhì)工程技術(shù),可能進(jìn)一步提高植物光合作用的效率,以下研究思路合理的有__________。
A. 改造植物的HCO3-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因,增強(qiáng)HCO3-的運(yùn)輸能力
B. 改造植物的PEPC基因,抑制OAA的合成
C. 改造植物的Rubisc基因,增強(qiáng)CO2固定能力
D. 將CO2濃縮機(jī)制相關(guān)基因轉(zhuǎn)入不具備此機(jī)制的植物
【答案】(1) ①. 三碳化合物 ②. 葉綠體基質(zhì)
(2) ①. 葉綠體 ②. 呼吸作用和光合作用
(3) ①. 高于 ②. NADPH和ATP ③. 吸能 ④. 同位素示蹤 (4)ACD
【解析】
【分析】光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng):(1)光反應(yīng):場所在葉綠體類囊體薄膜,完成水的光解產(chǎn)生[H]和氧氣,以及ATP的合成;
(2)暗反應(yīng):場所在葉綠體基質(zhì)中,包括二氧化碳的固定和C3的還原兩個(gè)階段。光反應(yīng)為暗反應(yīng)C3的還原階段提供[H]和ATP。
【小問1詳解】
光合作用的暗反應(yīng)中,CO2被固定形成三碳化合物,進(jìn)而被還原生成糖類,此過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。
【小問2詳解】
圖示可知,HCO3-運(yùn)輸需要消耗ATP,說明HCO3-離子是通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?,主?dòng)運(yùn)輸一般是逆濃度運(yùn)輸,由此推斷圖中HCO3-濃度最高的場所是葉綠體。該過程中細(xì)胞質(zhì)中需要的ATP由呼吸作用提供,葉綠體中的ATP由光合作用提供。
【小問3詳解】
①PEPC參與催化HCO3-+PEP過程,說明PEPC與無機(jī)碳的親和力高于Rubisc。
②圖2所示的物質(zhì)中,可由光合作用光反應(yīng)提供的是ATP和NADPH,圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程需要消耗ATP,說明圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程屬于吸能反應(yīng)。
③若要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某植物在上述CO2濃縮機(jī)制中碳的轉(zhuǎn)變過程及相應(yīng)場所,可以使用同位素示蹤技術(shù)。
【小問4詳解】
A、改造植物的HCO3-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因,增強(qiáng)HCO3-的運(yùn)輸能力,可以提高植物光合作用的效率,A符合題意;
B、改造植物的PEPC基因,抑制OAA的合成,不利于最終二氧化碳的生成,不能提高植物光合作用的效率,B不符合題意;
C、改造植物的Rubisc基因,增強(qiáng)CO2固定能力,可以提高植物光合作用的效率,C符合題意;
D、將CO2濃縮機(jī)制相關(guān)基因轉(zhuǎn)入不具備此機(jī)制的植物,可能進(jìn)一步提高植物光合作用的效率,D符合題意。
故選ACD。
【點(diǎn)睛】本題的知識(shí)點(diǎn)是光合作用的過程,旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn),把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系戎知識(shí)網(wǎng)絡(luò),并學(xué)會(huì)根據(jù)題干和題圖獲取信息,利用相關(guān)信息結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行推理、解答問題。
18. 糖尿病性外周神經(jīng)病變(DPN)是臨床上糖尿病較為常見的一種嚴(yán)重慢性并發(fā)癥,主要表現(xiàn)為肢體乏力、運(yùn)動(dòng)異常、對物理刺激反應(yīng)遲鈍,常累及坐骨神經(jīng)、尺神經(jīng)、股神經(jīng)等,嚴(yán)重影響患者下肢功能。回答下列問題:
(1)外周神經(jīng)系統(tǒng)分布在全身各處,包括分別與腦和脊髓相連的______
(2)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度(MNCV)的測定是外周神經(jīng)病變診斷過程中一種有效指標(biāo)??蒲腥藛T分別對DPN模型鼠(模型組)和健康鼠(空白對照組)的MNCV進(jìn)行在體(非離體)測定(圖1),測定原理為刺激電極(S1)置于左側(cè)坐骨切跡處的坐骨神經(jīng)傳出部位,記錄電極(S2)置于同側(cè)踝關(guān)節(jié)坐骨神經(jīng)經(jīng)過部位,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度(MNCV)=刺激電極與記錄電極間的距離/傳導(dǎo)時(shí)間??赏茢嗄P徒M的MNCV______(填“高于”或“低于”)空白對照組的MNCV。據(jù)圖所示,若刺激電極位置不變,將記錄電極放至R處,測得的MNCV______(填“增大”、“減小”或“不變”),原因是______。
(3)臨床上,常用甲鈷胺治療DPN??蒲腥藛T研發(fā)的新型藥物G也能用于治療DPN,且效果優(yōu)于甲鈷胺。下表是科研人員的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),請補(bǔ)充完整。
(4)神經(jīng)生長因子(NGF)是由細(xì)胞分泌的一種生長因子,具有神經(jīng)營養(yǎng)和促進(jìn)軸突生長的生理作用,研究表明DPN的發(fā)生、發(fā)展和NGF有一定的相關(guān)性。NGF的靶細(xì)胞膜上存在兩種受體,一種是受體TrkA,另一種是受體p75NTR??蒲腥藛T就新型藥物G對細(xì)胞膜上TrkA和p75NTR的含量(蛋白質(zhì)含量
組別
實(shí)驗(yàn)處理
檢測指標(biāo)
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1
空白對照組+生理鹽水
實(shí)驗(yàn)療程為4周,4周后檢測各組MNCV
MNCV大?。?>4>3>2
2
__________
3
__________
4
__________
/β-Actin蛋白)的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖2。從圖2中可推測出,藥物G作用機(jī)理是通過______(填“提高”或“降低”)TrkA含量,______(填“提高”或“降低”)p75NTR含量,來對抗神經(jīng)細(xì)胞凋亡,進(jìn)而促進(jìn)外周神經(jīng)再生。
(5)對于該新型藥物的研發(fā)到上市,在本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上后續(xù)還要對藥物G進(jìn)行進(jìn)一步研究:______(寫出一點(diǎn)即可)
【答案】(1)腦神經(jīng)和脊神經(jīng)
(2) ①. 低于 ②. 減小 ③. 電位從S1傳遞到R,需要經(jīng)過突觸,突觸處的興奮傳遞需要通過化學(xué)信號(hào)的轉(zhuǎn)換,(并且還需經(jīng)過肌纖維的傳遞)(電位從S1傳遞到R過程,需要經(jīng)過突觸,在突觸處發(fā)生突觸延擱,消耗更多的時(shí)間)
(3) ①. 組別2.DPN模型組+生理鹽水 ②. 組別3.DPN模型組+甲鈷胺 ③. 組別4.DPN模型組+藥物G
(4) ①. 提高 ②. 降低
(5)不同濃度的藥物G的藥效(給藥劑量),用藥療程,毒副作用等進(jìn)行研究(寫出一點(diǎn)給分)
【解析】
【分析】1、分析題意可知:糖尿病性外周神經(jīng)病變(DPN)是臨床上糖尿病較為常見的一種嚴(yán)重慢性并發(fā)癥,主要表現(xiàn)為肢體乏力、運(yùn)動(dòng)異常、對物理刺激反應(yīng)遲鈍,臨床上,常用甲鈷胺治療DPN。科研人員研發(fā)的新型藥物G也能用于治療DPN,且效果優(yōu)于甲鈷胺。要驗(yàn)證上述結(jié)論,本實(shí)驗(yàn)的自變量為小鼠的類型(健康鼠、DPN模型鼠)和小鼠的處理方式,因變量是MNCV大小,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,MNCV大?。?>4>3>2,則第4組的處理為DPN模型組+藥物G,第三組的處理為DPN模型組+甲鈷胺,第二組的處理為DPN模型組+生理鹽水。2、從圖2中可以看出,與模型組相比,藥物G提高了TrkA含量,降低了p75NTR含量,故可以推測:藥物G作用機(jī)理是通過提高TrkA含量,降低p75NTR含量,來對抗神經(jīng)細(xì)胞凋亡,進(jìn)而促進(jìn)外周神經(jīng)再生。
【小問1詳解】
外周神經(jīng)系統(tǒng)分布在全身各處,包括分別與腦和脊髓相連的腦神經(jīng)和脊神經(jīng)。
【小問2詳解】
DPN對物理刺激反應(yīng)遲鈍,分別對DPN模型鼠(模型組)和健康鼠(空白對照組)的MNCV進(jìn)行在體(非離體)測定,測定原理為刺激電極(S1)置于左側(cè)坐骨切跡處的坐骨神經(jīng)傳出部位,記錄電極(S2)置于同側(cè)踝關(guān)節(jié)坐骨神經(jīng)經(jīng)過部位,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度(MNCV)=刺激電極與記錄電極間的距離/傳導(dǎo)時(shí)間??赏茢嗄P徒M的MNCV低于空白對照組的MNCV。若刺激電極位置不變,將記錄電極放至R處,測得的MNCV減小,原因是電位從S1傳遞到R,需要經(jīng)過突觸,突觸處的興奮傳遞需要通過化學(xué)信號(hào)的轉(zhuǎn)換,(并且還需經(jīng)過肌纖維的傳遞)(電位從S1傳遞到R過程,需要經(jīng)過突觸,在突觸處發(fā)生突觸延擱,消耗更多的時(shí)間)
【小問3詳解】
臨床上,常用甲鈷胺治療DPN??蒲腥藛T研發(fā)的新型藥物G也能用于治療DPN,且效果優(yōu)于甲鈷胺。要驗(yàn)證上述結(jié)論,本實(shí)驗(yàn)的自變量為小鼠的類型(健康鼠、DPN模型鼠)和小鼠的處理方式,因變量是MNCV大小,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,MNCV大?。?>4>3>2,則第4組的處理為DPN模型組+藥物G,第三組的處理為DPN模型組+甲鈷胺,第二組的處理為DPN模型組+生理鹽水。
【小問4詳解】
從圖2中可以看出,與模型組相比,藥物G提高了TrkA含量,降低了p75NTR含量,故可以推測:藥物G作用機(jī)理是通過提高TrkA含量,降低p75NTR含量,來對抗神經(jīng)細(xì)胞凋亡,進(jìn)而促進(jìn)外周神經(jīng)再生。
【小問5詳解】
對于該新型藥物的研發(fā)到上市,在本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上后續(xù)還要對藥物G進(jìn)行進(jìn)一步研究:如不同濃度的藥物G的藥效(給藥劑量),用藥療程,毒副作用等進(jìn)行研究。
19. 菠菜雌性個(gè)體的性染色體組成為XX,雄性為XY。菠菜的葉有戟形和卵形,由等位基因A、a控制:菠菜的種子形態(tài)可分為有刺種與無刺種,由等位基因B、b控制。現(xiàn)有菠菜雜交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果如下表,分析回答下列問題:
(1)上述性狀中顯性性狀是__________,這兩種性狀的遺傳__________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由組合定律,判斷的理由是__________。
親本表型
F1表型及比例
戟形無刺種(雌)
戟形有刺種(雄)
卵形有刺種(雌)1/8
戟形有刺種(雌)3/8
卵形無刺種(雄)1/8
戟形無刺種(雄)3/8
(2)F1雌雄個(gè)體隨機(jī)交配,后代出現(xiàn)卵形葉的概率為___________。
(3)菠菜的根的顏色由一對等位基因控制,表現(xiàn)為紅色和白色。利用該性狀的純合個(gè)體,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定控制該性狀的基因位于常染色體上還是染色體上,寫出實(shí)驗(yàn)思路,并預(yù)期結(jié)果及結(jié)論___________。
【答案】(1) ①. 戟形和有刺種 ②. 遵循 ③. 控制葉形的基因位于常染色體,而控制種子形態(tài)的基因位于性染色體上
(2)1/4 (3)實(shí)驗(yàn)思路:
選擇具有相對性狀的純合雌雄個(gè)體進(jìn)行正交和反交,觀察并統(tǒng)計(jì)后代的性狀表現(xiàn)。
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:
若正交和反交結(jié)果不一致,則基因位于X染色體上;若結(jié)果一致,則基因位于常染色體上
【解析】
【分析】基因自由組合定律的實(shí)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(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【小問1詳解】
親本表現(xiàn)型為戟形的雌雄個(gè)體雜交,后代無論雌雄均表現(xiàn)為戟形∶卵形=3∶1,說明戟形對卵形為顯性,且相關(guān)基因位于常染色體上,無刺種(雌)和有刺種(雄)雜交,后代中雄性均表現(xiàn)為無刺種,雌性均表現(xiàn)為有刺種,說明性狀表現(xiàn)與性別有關(guān),相關(guān)基因位于X染色體上,且有刺種對無刺種為顯性。即顯性性狀為戟形和有刺種;綜合分析可知,基因A/a、B/b為非同源染色體上的非等位基因,它們的遺傳遵循基因自由組合定律。
【小問2詳解】
結(jié)合題(1)分析可知,親本的基因型分別為AaXbXb、AaXBY,若只考慮控制葉形的基因,則F1個(gè)體的基因型為1AA、2Aa、1aa,該群體中雌雄個(gè)體隨機(jī)交配,由于群體中配子的種類和比例為A∶a=1∶1,則后代出現(xiàn)卵形葉的概率為1/2×1/2=1/4。
【小問3詳解】
菠菜的根的顏色由一對等位基因控制,表現(xiàn)為紅色和白色。利用該性狀的純合個(gè)體,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定控制該性狀的基因位于常染色體上還是染色體上,由于不知道相對性狀的顯隱關(guān)系,因此可根據(jù)常染色體和伴性遺傳的特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),即選擇相對性狀的雌雄個(gè)體進(jìn)行正、反交,產(chǎn)生足夠多的后代,觀察并統(tǒng)計(jì)后代的性狀表現(xiàn)。設(shè)相關(guān)基因用D/d表示,若正交和反交結(jié)果不一致,即性狀表現(xiàn)性別有關(guān),則基因位于X染色體上(親本的基因型為XDXD和 XdY、XdXd和 XDY);若結(jié)果一致,即性狀表現(xiàn)與性別無關(guān),則基因位于
常染色體上(親本的基因型為DD和dd)。
20. 某稻田生態(tài)系統(tǒng)部分碳循環(huán)過程如圖1所示,a~e代表過程。圖2是能量流經(jīng)卷葉螟的示意圖。青蛙的能量流動(dòng)情況如下表所示(單位:kJ)。請回答下列問題:
表:青蛙的能量流動(dòng)情況
(1)圖1中缺少的過程是_______(用圖中文字和箭頭表示)。
(2)若要研究水稻的生態(tài)位,通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)的______________等特征,以及它與其他物種的關(guān)系等。
(3)卷葉螟與青蛙之間的能量傳遞效率為_______,該計(jì)算結(jié)果不在10%~20%范圍內(nèi)的可能原因是____________________________。
(4)該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)需要人類的精心管理才能保持穩(wěn)定,原因是____________________________。
(5)水稻秸稈加工成易消化的精飼料喂牛,可提高_(dá)______與攝入飼料中所含能量的比值,從而提高產(chǎn)肉量。牛排出的糞便作為沼氣池發(fā)酵的原料,沼渣再作為肥料還田,從生態(tài)系統(tǒng)功能角度分析這樣做的意義是____________________________。
(6)我國南方地區(qū)水稻收割后的秸稈處理方式主要有焚燒和就地粉碎后直接還田兩種,研究表明與粉碎后直接還田處理相比,焚燒處理后第二年的蟲害較少,原因可能是____________________________。
【答案】(1)大氣CO2庫→水稻
(2)出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度等
(3) ①. 2% ②. 卷葉螟和青蛙對應(yīng)的營養(yǎng)級還有其他生物
(4)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物組分少,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單,抵抗力穩(wěn)定性低
(5) ①. 同化量 ②. 實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用,提高能量的利用率
攝入的能量
同化的能量
糞便中的能量
Y
呼吸作用散失的能量
38.05
11.36
m
3.81
7.55
(6)焚燒可殺死大量蟲卵
【解析】
【分析】1、生態(tài)位是指一個(gè)物種在群落中的地位和作用,包括所處的空間位置、占用資源的情況以及與其他物種的關(guān)系等。
2、研究內(nèi)容:①植物:在研究領(lǐng)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度以及與其他物種的關(guān)系等。②動(dòng)物:棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等。
【小問1詳解】
圖1中缺少大氣中的CO2庫流向生產(chǎn)者的環(huán)節(jié),即大氣 CO2 庫→水稻。
【小問2詳解】
生態(tài)位是指一個(gè)物種在群落中的地位和作用,包括所處的空間位置、占用資源的情況以及與其他物種的關(guān)系等。要研究植物的生態(tài)位,通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度等特征,以及它與其他物種的關(guān)系等。
【小問3詳解】
卷葉螟同化的能量為1970-1402=568kJ,青蛙同化的能量為11.36kJ,卷葉螟與青蛙之間的能量傳遞效率為11.36÷568×100%=2%;該計(jì)算結(jié)果不在10%-20%范圍內(nèi)的原因可能是卷葉螟和青蛙各自所對應(yīng)的營養(yǎng)級中還有其他生物。
【小問4詳解】
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物組分少,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單,自我調(diào)節(jié)能力若,故其抵抗力穩(wěn)定性低,需要人類的精心管理才能保持穩(wěn)定。
【小問5詳解】
水稻秸稈加工成易消化的精飼料喂牛,可提高同化量與攝入飼料中所含能量的比值。牛糞作為沼氣池發(fā)酵的原料,沼渣再作為肥料還田實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用,提高能量的利用率。
【小問6詳解】
焚燒處理可燒死大量蟲卵,故與粉碎后直接還田處理相比,焚燒處理后第二年的蟲害較少。
21. 大腸桿菌能進(jìn)入實(shí)體瘤核心并保持較強(qiáng)活性,科研人員期望利用大腸桿菌構(gòu)建一種基因表達(dá)可控的工程菌,用于人體特定部位實(shí)體瘤的免疫治療??蒲腥藛T利用溫度敏感型轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白構(gòu)建溫控表達(dá)的質(zhì)粒系統(tǒng),部分結(jié)構(gòu)如下圖。在人體特定部位進(jìn)行42℃處理后,p7可在重組酶Bxb1作用下翻轉(zhuǎn),免疫元件中的GFP和aPD-L1兩種基因可以成功表達(dá)。據(jù)此回答下列問題:
(1)推測p7應(yīng)為____(填“啟動(dòng)子”或“終止子”),其功能是____。
(2)Tcl42為來自λ噬菌體的溫度敏感型轉(zhuǎn)錄抑制因子,在大腸桿菌中具強(qiáng)活性的啟動(dòng)子pLac可以使Tcl42持續(xù)性表達(dá),當(dāng)溫度____(填“低于”、“等于”或“大于”)42℃時(shí),Tcl42蛋白會(huì)抑制啟動(dòng)子pRL。
(3)質(zhì)粒系統(tǒng)就像“基因電路”,其中的Tcl42基因就像“開關(guān)”,能在加熱時(shí)瞬時(shí)激活特定基因。其核心基因包括重組酶Bxb1基因、分泌型aPD-L1蛋白基因(該蛋白可用于免疫治療)等。請選擇相關(guān)選項(xiàng)完善該“基因電路”的技術(shù)路線:用不同的限制酶、DNA連接酶分別處理溫控抑制元件、重組元件、免疫元件及質(zhì)粒,構(gòu)建“基因電路”→ ____→重組酶Bxb1基因不表達(dá)→免疫元件無功能(不表達(dá)aPD-L1)→____→解除Tcl42蛋白對啟動(dòng)子pRL的抑制→____→____→細(xì)菌合成GFP,并分泌大量aPD-L1。將下列選項(xiàng)代號(hào)填入上述橫線,將“基因電路”補(bǔ)充完整。
A.受體菌37℃時(shí)
B.菌體升溫至42℃時(shí),蛋白Tcl42失去活性
C.熒光蛋白GFP基因、aPD-L1基因的轉(zhuǎn)錄
D.重組酶Bxb1基因表達(dá),進(jìn)而引起p7兩側(cè)發(fā)生重組
(4)將“基因電路”質(zhì)粒導(dǎo)入菌體前,科研人員用Ca2+處理大腸桿菌的作用是____。導(dǎo)入后的菌體用____方法接種于含四環(huán)素的培養(yǎng)基上,由此成功構(gòu)建用于免疫治療的溫控工程菌。
(5)使用聚焦超聲(FUS)裝置,可以使動(dòng)物特定范圍的組織快速升溫至42℃,從而實(shí)現(xiàn)體內(nèi)微生物治療的溫度控制。為驗(yàn)證上述溫控工程菌可被FUS處理激活,并具有腫瘤免疫治療效果。請以成瘤建模后的小鼠為材料,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案____。
【答案】(1) ①. 啟動(dòng)子 ②. RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn),驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄
(2)低于 (3) ①. A ②. B ③. D ④. C
(4) ①. 使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài) ②. 稀釋涂布平板
(5)將成瘤建模后的小鼠隨機(jī)均分為三組,甲組注射生理鹽水,乙組、丙組注射溫控工程菌。一段時(shí)間后甲、乙兩組用FUS處理,丙組不做FUS處理,檢測小鼠體內(nèi)(腫瘤組織是否發(fā)出綠色滎光),并記錄腫瘤體積變化
【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(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)胞的方法是鈣離子處理法;(4)目的基因的檢測與鑒定。
小問1詳解】
根據(jù)題意“p7可在重組酶Bxb1作用下翻轉(zhuǎn),免疫元件中的GFP和aPD-L1兩種基因可以成功表達(dá)”,說明p7為啟動(dòng)子,啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn),驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄。
【小問2詳解】
已知在人體特定部位進(jìn)行42℃處理后,p7可在重組酶Bxb1作用下翻轉(zhuǎn),免疫元件中的GFP和aPD-L1兩種基因可以成功表達(dá),因此當(dāng)溫度低于42℃時(shí),Tcl42蛋白會(huì)抑制啟動(dòng)子pRL。
【小問3詳解】
“基因電路”的技術(shù)路線要起作用,第一步要構(gòu)建“基因電路”,因此要先用不同的限制酶、DNA連接酶分別處理溫控抑制元件、重組元件、免疫元件及質(zhì)粒,使這些元件能夠連接成“基因電路”;依題意,當(dāng)溫度不到42℃時(shí)具強(qiáng)活性的啟動(dòng)子pLac可以使Tcl42持續(xù)性表達(dá),抑制啟動(dòng)子pRL,則與其構(gòu)成一個(gè)表達(dá)單位的重組酶Bxb1基因不表達(dá) 。重組酶的作用位點(diǎn)在免疫元件中,重組酶Bxb1基因不表達(dá),則αPD-L1不表達(dá),免疫元件無功能;當(dāng)控溫至42℃時(shí)解除蛋白Tcl42對啟動(dòng)子pRL的抑制,重組酶Bxb1基因表達(dá),進(jìn)而引起啟動(dòng)子p7兩側(cè)發(fā)生重組,啟動(dòng)子p7啟動(dòng)熒光蛋白GFP基因、αPD-L1基因的轉(zhuǎn)錄。從而使細(xì)菌合成GFP,并分泌大量αPD-L1。綜合以上分析,“基因電路”的技術(shù)路線是:用不同的限制酶、DNA連接酶分別處理溫控抑制元件、重組元件、免疫元件及質(zhì)粒,構(gòu)建“基因電路” → A、受體菌37℃時(shí),蛋白Tcl42抑制啟動(dòng)子pRL →重組酶Bxb1基因不表達(dá)→ 免疫元件無功能(不表達(dá)αPD-L1) →B、菌體升溫至42℃時(shí),蛋白Tcl42失去活性→ 解除蛋白Tcl42對啟動(dòng)子pRL的抑制→D、重組酶Bxb1基因表達(dá),進(jìn)而引起啟動(dòng)子p7兩側(cè)發(fā)生重組→C、啟動(dòng)子p7啟動(dòng)熒光蛋白GFP基因、αPD-L1基因的轉(zhuǎn)錄→細(xì)菌合成GFP,并分泌大量αPD-L1。
【小問4詳解】
科研人員用Ca2+處理大腸桿菌是使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),然后將“基因電路”質(zhì)粒導(dǎo)入菌體內(nèi)。依題意,重組的質(zhì)粒中帶有抗四環(huán)素的抗性基因,因此,可用稀釋涂布平板法將導(dǎo)入后的菌體接種在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基來篩選含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞,能在該培養(yǎng)基上形成的菌落就是成功構(gòu)建用于免疫治療的溫控工程菌菌落。
小問5詳解】
依題意,該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證上述溫控工程菌可被FUS處理激活,并具有腫瘤免疫治療效果。因此可將成瘤建模后的小鼠隨機(jī)均分為三組,甲組注射生理鹽水,乙組、丙組注射溫控工程菌。一段時(shí)間后甲、乙兩組用FUS處理,丙組不做FUS處理,檢測小鼠體內(nèi)(腫瘤組織是否發(fā)出綠色滎光),并記錄腫瘤體積變化。
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