
1. “五谷宜為養(yǎng),失豆則不良”,大豆中含有豐富的蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、鈣、鉀、維生素等,是健康、營養(yǎng)、均衡膳食的重要組成部分。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 鈣、鉀在維持滲透壓和提供能量等方面有重要作用
B. 植物脂肪大多含有不飽和脂肪酸,在室溫下呈液態(tài)
C. 谷類細(xì)胞中含有豐富的多糖,如淀粉、糖原、纖維素
D. 大豆煮熟后蛋白質(zhì)變性,肽鍵斷裂,有利于消化吸收
【答案】B
【分析】糖類分為單糖、二糖和多糖,二糖包括麥芽糖、蔗糖、乳糖,麥芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纖維素和糖原,淀粉是植物細(xì)胞的儲能物質(zhì),糖原是動物細(xì)胞的儲能物質(zhì),纖維素是植物細(xì)胞壁的組成成分。
【詳解】A、鈣、鉀等離子屬于無機鹽,不能為細(xì)胞提供能量,A錯誤;
B、植物脂肪大多含有不飽和脂肪酸,熔點較低,在室溫時一般呈液態(tài),B正確;
C、糖原屬于動物細(xì)胞內(nèi)的多糖,植物細(xì)胞內(nèi)的多糖包括淀粉和纖維素,C錯誤;
D、大豆煮熟后蛋白質(zhì)變性,蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變,但肽鍵沒有斷裂,D錯誤。
故選B。
2. “結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”是生物學(xué)基本觀點。下列敘述錯誤的是( )
A. 卵細(xì)胞體積較大,有利于與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換
B. 成熟植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁和大液泡,有利于維持細(xì)胞形態(tài)
C. 癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上糖蛋白減少,有利于癌細(xì)胞的分散和轉(zhuǎn)移
D. 線粒體內(nèi)膜折疊形成嵴,有利于附著更多與有氧呼吸有關(guān)的酶
【答案】A
【分析】(1)卵細(xì)胞體積大,相對表面積小,不利于提高與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的效率,而卵細(xì)胞內(nèi)含大量的營養(yǎng)物質(zhì),是利于受精卵的發(fā)育。
(2)線粒體內(nèi)膜向內(nèi)突起形成嵴,增加膜面積,有利于附著更多的有氧呼吸酶。
【詳解】A、卵細(xì)胞體積大,相對表面積小,不利于提高與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的效率,而卵細(xì)胞內(nèi)含大量的營養(yǎng)物質(zhì),是利于受精卵的發(fā)育,不能體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的生物學(xué)觀點,A錯誤;
B、成熟植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁和大液泡,有利于細(xì)胞維持一定的形態(tài),B正確;
C、癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上糖蛋白減少,細(xì)胞間的黏著性下降,因而有利于癌細(xì)胞的分散和轉(zhuǎn)移,C正確;
D、線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場所,向內(nèi)腔突起形成嵴,有利于附著更多的有氧呼吸酶,D正確。
故選A。
3. CXCL17是一種主要存在于肺部等黏膜組織中的蛋白質(zhì),在肺部發(fā)生病毒感染期間,其表達(dá)水平會增加。研究發(fā)現(xiàn)CXCL17是CXCR4趨化因子受體(存在于機體特定細(xì)胞表面的蛋白質(zhì))的潛在抑制劑。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. CXCL17中的氫鍵可使肽鏈盤曲、折疊,使CXCL17具有一定的空間結(jié)構(gòu)
B. CXCR4趨化因子受體和CXCL17的功能不同與氨基酸脫水縮合方式有關(guān)
C. CXCL17可抑制CXCR4趨化因子受體的活性,說明CXCL17具有催化作用
D. 利用3H標(biāo)記特定氨基酸的氨基或羧基用于研究CXCL17的合成和分泌過程
【答案】A
【分析】蛋白質(zhì)的特定功能是由于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性,造成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性原因是氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同,以及蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的不同。蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被打開時,其特定功能發(fā)生改變。
【詳解】A、CXCL17中的氫鍵可使肽鏈盤曲、折疊,使CXCL17具有一定的空間結(jié)構(gòu),A正確;
B、CXCR4趨化因子受體和CXCL17的功能不同與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān),不同蛋白質(zhì)的氨基酸脫水縮合方式都一樣,B錯誤;
C、CXCL17可抑制CXCR4趨化因子受體的激活,說明蛋白質(zhì)具有信息傳遞的作用,具有催化作用的是酶,C錯誤;
D、用3H標(biāo)記特定氨基酸的R基可用于研究CXCL17的合成和分泌過程,標(biāo)記羧基,在脫水縮合反應(yīng)過程中,標(biāo)記元素可能會丟失,D錯誤。
故選A。
4. 微管存在于所有真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中,是參與組成細(xì)胞骨架的蛋白質(zhì)纖維。微管可以發(fā)生解聚和重新組裝,紡錘絲由微管組成。一些抗癌藥物(如紫杉醇)可以阻止微管的解聚和形成。下列敘述錯誤的是( )
A. 微管和細(xì)胞膜的基本支架均可被蛋白酶水解
B. 微管維持細(xì)胞的形狀,也是細(xì)胞器移動的軌道
C. 紫杉醇不僅能抑制癌細(xì)胞的分裂,也會抑制正常體細(xì)胞的分裂
D. 微管可與染色體相互作用,有助于維持親子代細(xì)胞之間遺傳穩(wěn)定
【答案】A
【分析】細(xì)胞骨架是真核細(xì)胞中由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),維持細(xì)胞形狀并控制細(xì)胞運動是細(xì)胞骨架最顯著的作用,對動物細(xì)胞尤其重要;細(xì)胞骨架也與細(xì)胞的活動有關(guān),細(xì)胞活動包括整個細(xì)胞位置的移動以及細(xì)胞某些部分的有限的運動;在物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞和細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化等一系列方面起重要作用。
【詳解】A、微管的基本支架的主要成分是蛋白質(zhì),可被蛋白酶水解;細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層,不能被蛋白酶水解,A錯誤;
B、由題意可知,微管參與組成細(xì)胞骨架,維持細(xì)胞形狀并控制細(xì)胞運動是細(xì)胞骨架最顯著的作用,因此微管維持并改變著細(xì)胞的形狀,也是細(xì)胞器移動的軌道,B正確;
C、紫杉醇通過阻止微管的解聚和重新組裝從而抑制癌細(xì)胞增殖,其對正常細(xì)胞的增殖也有抑制作用,C正確;
D、微管與染色體向細(xì)胞兩極的移動有關(guān),使得遺傳物質(zhì)可以均分,有助于維持親子代細(xì)胞之間遺傳穩(wěn)定,D正確。
故選A。
5. H+—K+—ATP酶是一種位于胃壁細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵,它能通過催化ATP水解完成H+/K+跨膜轉(zhuǎn)運,不斷將胃壁細(xì)胞內(nèi)的H?運輸?shù)綕舛雀叩哪ね馕盖恢?,對胃酸的分泌及胃的消化功能具有重要的意義,其作用機理如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A. H+—K+—ATP酶可作為載體蛋白和催化ATP水解
B. 細(xì)胞內(nèi)ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)能與某些蛋白質(zhì)結(jié)合
C. 藥物奧美拉唑可抑制H+—K+—ATP酶,從而增加胃酸產(chǎn)生
D. 圖示信息體現(xiàn)了細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出和信息交流功能
【答案】C
【分析】小分子物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞桨ǎ鹤杂蓴U散、協(xié)助擴散、主動運輸。自由擴散高濃度到低濃度,不需要載體,不需要能量;協(xié)助擴散是從高濃度到低濃度,不需要能量,需要載體;主動運輸從高濃度到低濃度,需要載體,需要能量。大分子或顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式是胞吞和胞吐,不需要載體,消耗能量。
【詳解】A、H+—K+—ATP酶可作為載體蛋白(運輸H+、K+)和催化ATP水解,A正確;
B 、細(xì)胞內(nèi)ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)能與某些蛋白質(zhì)結(jié)合,使蛋白質(zhì)磷酸化,B正確;
C、H+—K+—ATP酶可不斷將胃壁細(xì)胞內(nèi)的H?運輸?shù)綕舛雀叩哪ね馕盖恢?,藥物奧美拉唑可抑制H+—K+—ATP酶,從而減少胃酸產(chǎn)生,C錯誤;
D、圖中細(xì)胞膜上的載體控制著H+和K+的轉(zhuǎn)運,體現(xiàn)了細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的功能;胃壁細(xì)胞上的三種不同受體能與特定的信息分子結(jié)合,體現(xiàn)了細(xì)胞膜能進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能,D正確。
故選C。
6. 多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸鹽(PlyP)作為磷酸基團(tuán)供體,實現(xiàn)AMP、ADP、ATP、PlyP之間磷酸基團(tuán)的高效定向轉(zhuǎn)移,如下圖所示。PPK2酶偏好長鏈的聚磷酸鹽,短鏈聚磷酸鹽分子會阻斷PPK2酶上的ADP結(jié)合位點SMc02148,科研人員通過在PPK2酶上構(gòu)建一個替代的ADP結(jié)合位點SMc02148—KET來提高PPK2酶對短鏈聚磷酸鹽的利用率。下列敘述正確的是( )
A. ATP徹底水解后可得到腺嘌呤、脫氧核糖與磷酸
B. PPK2酶可催化AMP和ADP,說明PPK2酶不具有專一性
C. ADP結(jié)合位點SMc02148—KET的構(gòu)建不利于ATP的合成
D. 構(gòu)建ADP結(jié)合位點SMc02148—KET可通過蛋白質(zhì)工程實現(xiàn)
【答案】D
【分析】(1)酶活性:酶的活性受溫度、pH、激活劑或抑制劑等因素的影響。
(2)活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。
(3)作用機理:催化劑是降低反應(yīng)的活化能。與無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著。
(4)酶的本質(zhì):酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。
(5)酶的特性:高效性、專一性、作用條件較溫和(高溫、過酸、過堿,都會使酶的結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活;在低溫下,酶的活性降低,但不會失活)。
(6)細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)是ATP,ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A-P~P~P,其中“-”是普通化學(xué)鍵,“~”是高能磷酸鍵(特殊的化學(xué)鍵),“P”是磷酸;“A”代表腺苷,“T”代表3個。
【詳解】A、1分子ATP徹底水解可得到磷酸、核糖和腺嘌呤共3種小分子物質(zhì),A錯誤;
B、PPK2酶催化的是一類物質(zhì)的合成,依然具有專一性,B錯誤;
C、ADP結(jié)合位點SMc02148—KET可以提高對短鏈聚磷酸鹽的利用率,說明其可以與短鏈聚磷酸鹽結(jié)合,有利于ATP的合成,C錯誤;
D、在PPK2酶上構(gòu)建一個替代的ADP結(jié)合位點,合成了一種之前沒有的蛋白質(zhì),屬于蛋白質(zhì)工程,D正確。
故選D。
7. 下列關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)色素的敘述錯誤的是( )
A. 植物細(xì)胞內(nèi)的色素都存在于類囊體薄膜上
B. 氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素
C. 分離提取液中的光合色素可采用紙層析法
D. 光敏色素是一類蛋白質(zhì),主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光
【答案】A
【分析】綠葉中色素的提取和分離實驗,提取色素時需要加入無水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸鈣(防止色素被破壞);分離色素時采用紙層析法,原理是色素在層析液中的溶解度不同,隨著層析液擴散的速度不同,最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶,從上到下依次是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)。葉綠體中的色素有4種,即胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b;類胡蘿卜素(包括胡蘿卜素和葉黃素)主要吸收藍(lán)紫光,葉綠素(包括葉綠素a和葉綠素b)主要吸收紅光和藍(lán)紫光。
【詳解】A、植物細(xì)胞內(nèi)的色素也有存在于液泡中,A錯誤;
B、構(gòu)成葉綠素分子的重要元素包括氮元素和鎂元素,B正確;
C、色素分離常用紙上層析法,所依據(jù)的原理是不同色素在層析液中溶解度不同,溶解度越大隨著層析液擴散的速度越快,葉綠素在層析液中的溶解度明顯低于類胡蘿卜素,C正確;
D、光敏色素是一類蛋白質(zhì),分布于植物體的各個部位,主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光,D正確。
故選A。
8. 乙醇脫氫酶(ADH)、乳酸脫氫酶(LDH)是植物細(xì)胞中無氧呼吸的關(guān)鍵酶,其催化的代謝途徑如圖1所示。為探究Ca2+對淹水處理的植物根細(xì)胞呼吸作用的影響,研究人員將辣椒幼苗進(jìn)行分組和3種處理:甲組(未淹水)、乙組(淹水)和丙組(淹水+Ca2+),在其它條件適宜且相同的條件下進(jìn)行實驗,結(jié)果如圖2所示。下列敘述正確的是( )
A. LDH、ADH均分布在線粒體基質(zhì)中,催化丙酮酸氧化分解
B. 丙酮酸生成乳酸或酒精的過程中,利用NADH的能量合成ATP
C. Ca2+影響ADH、LDH的活性,減少乙醛和乳酸積累造成的傷害
D. Ca2+處理時,可以緩解淹水脅迫對ADH、LDH活性的促進(jìn)作用
【答案】C
【分析】無氧呼吸分為兩個階段,第一階段與有氧呼吸完全相同,第二階段發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),丙酮酸分解為酒精和二氧化碳或產(chǎn)生乳酸,不產(chǎn)生ATP。
【詳解】A、LDH、ADH均是無氧呼吸的關(guān)鍵酶,則分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,催化丙酮酸的還原,A錯誤;
B、丙酮酸生成乳酸或酒精的過程是無氧呼吸第二階段,該階段不產(chǎn)生ATP,B錯誤;
CD、據(jù)圖分析,淹水脅迫對ADH、LDH活性的促進(jìn)作用,與乙組相比,丙組是淹水+Ca2+組,ADH含量較高,LDH含量較低,說明水淹條件下,適當(dāng)施用Ca2+可減少根細(xì)胞厭氧呼吸產(chǎn)物乙醛和乳酸的積累,從而減輕其對根細(xì)胞的傷害,C正確,D錯誤。
故選C。
9. 細(xì)胞的生命歷程是一個復(fù)雜而精細(xì)的過程,涉及多個關(guān)鍵階段。下列敘述錯誤的是( )
A. 正常細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的,可能跟端粒不斷被消耗有關(guān)
B. 通常細(xì)胞的分化程度越高,表現(xiàn)出來的全能性就越弱
C. 衰老的細(xì)胞中物質(zhì)運輸效率以及各種酶的活性降低
D. 有些激烈的細(xì)胞自噬,可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡
【答案】C
【分析】細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞編程序死亡的過程。細(xì)胞凋亡是生物體正常發(fā)育的基礎(chǔ)、能維持組織細(xì)胞數(shù)目的相對穩(wěn)定、是機體的一種自我保護(hù)機制。在成熟的生物體內(nèi),細(xì)胞的自然更新、被病原體感染的細(xì)胞的清除,是通過細(xì)胞凋亡完成的。
【詳解】A、端粒學(xué)說顯示,位于染色體兩端的端粒隨細(xì)胞分裂次數(shù)的增加而縮短,因而正常細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的,可能跟端粒不斷被消耗有關(guān),A正確;
B、一般情況下,分化程度越高,全能性越不容易表達(dá),即細(xì)胞的分化程度越高,表現(xiàn)出來的全能性就越弱,B正確;
C、細(xì)胞衰老時物質(zhì)運輸效率降低以及多種酶的活性降低,C錯誤;
D、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)受到損傷可誘發(fā)細(xì)胞自噬,細(xì)胞自噬會導(dǎo)致細(xì)胞正常功能受影響,嚴(yán)重時可能會誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,D正確。
故選C。
10. 某同學(xué)觀察某種ZW型性別決定的動物(2N=16)細(xì)胞時,發(fā)現(xiàn)一個處于正常分裂的細(xì)胞中有16條染色體,呈現(xiàn)8種不同的染色體形態(tài)。下列敘述正確的是( )
A. 該細(xì)胞此時染色體數(shù)和核DNA數(shù)不相等
B. 該細(xì)胞可能處于有絲分裂前期,中心粒正在倍增
C. 若該細(xì)胞取自雌性個體,則該細(xì)胞中應(yīng)含有Z染色體和W染色體
D. 若該細(xì)胞此時存在染色單體,則該細(xì)胞一定取自該生物中的雄性個體
【答案】D
【分析】某種ZW型性別決定的生物有16條染色體,2個染色體組。觀察細(xì)胞分裂時,發(fā)現(xiàn)一個細(xì)胞中共有16條染色體,呈現(xiàn)8種不同的形態(tài),說明該生物為含有2個染色體組,可能是雄性個體處于有絲分裂前期、中期或減數(shù)分裂Ⅰ或減數(shù)分裂Ⅱ后期;也可能是雌性個體處于減數(shù)分裂Ⅱ后期。
【詳解】A、某種 ZW型性別決定的動物體細(xì)胞有 16條染色體,2個染色體組。觀察細(xì)胞分裂時,發(fā)現(xiàn)一個細(xì)胞中共有16條染色體,呈現(xiàn)8種不同的形態(tài),可能是雄性個體處于有絲分裂前期、中期或減數(shù)分裂Ⅰ、減數(shù)分裂Ⅱ后期,也可能是雌性個體處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,所以染色體數(shù)可能等于核 DNA數(shù),A錯誤;
B、該細(xì)胞可能處于有絲分裂前期,但中心粒倍增發(fā)生在分裂的間期,B錯誤;
C、若該細(xì)胞取自雌性個體,正常分裂的細(xì)胞中有16條染色體,呈現(xiàn)8種不同的染色體形態(tài),說明該細(xì)胞處于有絲分裂前期、中期或減數(shù)第二次分裂后期 ,處于有絲分裂前期、中期的細(xì)胞中的染色體有9種形態(tài),處于減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中有8種形態(tài),后者中不同時含Z染色體和W染色體,C錯誤;
D、若該細(xì)胞此時存在染色單體,說明可能是處于有絲分裂前期、中期或減數(shù)分裂Ⅰ,一定取自該生物中的雄性個體,有7對常染色體和1對Z染色體,D正確。
故選D。
11. 甲病、乙病為單基因遺傳病。圖1為某家系的遺傳系譜圖,其中4號個體不攜帶致病基因。對家系中部分成員進(jìn)行甲病的基因檢測,將含有相關(guān)基因的DNA片段用限制酶切割后電泳分離,結(jié)果如圖2所示(不考慮X、Y染色體的同源區(qū)段)。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 甲病是常染色體隱性遺傳病,X可能為圖1中的2號或9號
B. 乙病是伴X染色體隱性遺傳病,3號與8號基因型相同的概率是1/2
C. 若11號為男孩,則其甲乙兩種病均不患的概率是3/32
D. 若11號患乙病且性染色體組成為XXY,原因是8號產(chǎn)生卵細(xì)胞時減數(shù)分裂Ⅱ異常
【答案】C
【分析】分析圖1:3號和4號個體不患乙病,生出的9號個體患有乙病,說明乙病為隱性病,由于4號個體不攜帶致病基因,說明乙病為伴X染色體隱性遺傳??;分析圖2:由1、4、8、10號個體的電泳圖可知1號和4號關(guān)于甲病基因均為純合子,8號和10號均為雜合子,10號為男性個體,則控制甲病的基因位于常染色體上,8號和10號為雜合子,表現(xiàn)為正常,說明甲病為隱性病,故甲病為常染色體隱性遺傳病??刂萍撞〉闹虏』蛭挥诔H旧w,控制乙病的致病基因位于X染色體,兩對基因獨立遺傳,二者符合基因自由組合規(guī)律。
生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目的變化稱為染色體數(shù)目變異,染色體數(shù)目的變異可以分為兩類:一類是細(xì)胞內(nèi)個別染色體的增加或減少,另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。
【詳解】A、分析圖2:由1、4、8、10號個體的電泳圖可知1號和4號關(guān)于甲病基因均為純合子,8號和10號均為雜合子,10號為男性個體,則控制甲病的基因位于常染色體上,8號和10號為雜合子,表現(xiàn)為正常,說明甲病為隱性病,故甲病為常染色體隱性遺傳病,圖2 中的X為顯性純合子,因1號患甲病即隱性純合子,故4、6、7號均為雜合子;由圖2可知,4號為顯性純合子,8號和10號為雜合子,故8號和10號的隱性基因來自其母親3號,即3號為雜合子,因此圖2中的X可能為圖1中的2 號或9號,A正確;
B、設(shè)導(dǎo)致甲病的致病基因為a,導(dǎo)致乙病的致病基因為b,分析圖1:3號和4號個體不患乙病,生出的9號個體患有乙病,說明乙病為隱性病,由于4號個體不攜帶致病基因,說明乙病為伴X染色體隱性遺傳病,單獨分析乙病,則3號基因型為XBXb、4號基因型為XBY,則8號基因型為1/2XBXB、1/2XBXb,單獨分析甲病,由圖2可知,4號基因型為AA,8號和10號基因型為Aa,8號和10號的父親不含a基因,則8號和10號的母親3號基因型為Aa,則8號基因型與3號相同的概率為1/2AaXBXb,B正確;
C、結(jié)合A、B選項的分析,7號個體的基因型為AaXBY,8號個體的基因型為1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,若11號為男孩,則其甲乙兩種病均不患的概率是3/4A-×(1-1/2?1/2XbY)XBY=9/16,C錯誤;
D、結(jié)合C選項的分析,7號個體的基因型為AaXBY,8號個體的基因型為1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,若11號患乙病且性染色體組成為XXY,則其基因型為XbXbY,原因是8號產(chǎn)生卵細(xì)胞時減數(shù)分裂Ⅱ異常,Xb姐妹染色單體移向同一極,形成了XbXb的卵細(xì)胞,D正確。
故選C。
12. “DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是由多位科學(xué)家經(jīng)過長期研究得出的結(jié)論。下列關(guān)于DNA的敘述正確的是( )
A. 格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了“轉(zhuǎn)化因子”是DNA
B. 艾弗里在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗中,自變量的控制利用了“減法原理”
C. 噬菌體浸染細(xì)菌的實驗中,也可用14C和15N分別對蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記
D. 不同種生物的DNA分子雜交形成的雜合雙鏈區(qū)越多,說明兩種生物的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)
【答案】B
【分析】肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗包括格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗和艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗,其中格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明S型菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子,能將S型菌轉(zhuǎn)化為R型菌;艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)。
【詳解】A、格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了“轉(zhuǎn)化因子”的存在,但未證明DNA是轉(zhuǎn)化因子,A錯誤;
B、艾弗里在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗中,加入不同的酶水解相應(yīng)的物質(zhì),自變量的控制利用了“減法原理”,B正確;
C、蛋白質(zhì)和DNA都含有C和N元素,噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中,用14C和15N對蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記,無法將蛋白質(zhì)和DNA區(qū)分出來,C錯誤;
D、DNA分子雜交技術(shù)可以用來比較不同種生物DNA分子的差異,不同種生物的DNA分子雜交形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多,說明兩種生物的親緣關(guān)系越近,D錯誤。
故選B。
13. 圖甲表示真核細(xì)胞DNA復(fù)制的部分過程,其中一條鏈具有“不連續(xù)合成”的特點。圖乙表示真核生物基因的遺傳信息從DNA轉(zhuǎn)移到RNA上之后,對有效遺傳信息進(jìn)行“剪斷”與重新“拼接”的過程。下列敘述正確的是( )
A. 圖甲中兩條子鏈的合成方向都是由5′端延伸到3′端
B. 由圖乙中正常mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成的cDNA與S基因相同
C. 圖乙過程②中有磷酸二酯鍵的斷裂和形成,需要DNA連接酶參與
D. 圖乙過程③表示在核糖體上進(jìn)行的翻譯過程,該過程需要兩類RNA的參與
【答案】A
【分析】新合成的每個DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈,這種復(fù)制方式稱作半保留復(fù)制。
圖乙①表示轉(zhuǎn)錄,②表示RNA的加工,③表示翻譯過程。
【詳解】A、因為DNA聚合酶只能按照5′端往3′端的方向進(jìn)行延伸合成新DNA鏈,所以兩條子鏈的合成方向都是由5′端延伸到3′端,A正確;
B、圖乙表示真核細(xì)胞中基因表達(dá)的過程,真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)中有非編碼區(qū)和編碼區(qū),編碼區(qū)有外顯子和內(nèi)含子,但以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成的cDNA中沒有非編碼區(qū)和內(nèi)含子區(qū)段,故于S基因不同,B錯誤;
C、圖乙過程②為RNA的加工,剪接體對有效遺傳信息的“剪斷”與重新“拼接”,有磷酸二酯鍵的斷裂和合成,DNA連接酶連接對象為DNA片段,不能連接RNA片段,C錯誤;
D、過程③表示翻譯過程,在核糖體上完成,需要rRNA參與形成核糖體,需要mRNA作為直接模板,需要tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸和識別密碼子,故需要三種RNA的參與,D錯誤。
故選A。
14. 棉鈴蟲CYP67B基因發(fā)生突變使其抗藥性增強,下列敘述正確的是( )
A. 農(nóng)藥誘發(fā)棉鈴蟲產(chǎn)生抗藥性變異
B. 抗藥棉鈴蟲與不抗藥棉鈴蟲之間存在生殖隔離
C. 施用農(nóng)藥可能導(dǎo)致CYP67B突變基因的基因頻率增加
D. 抗藥棉鈴蟲和不抗藥棉鈴蟲之間存在協(xié)同進(jìn)化
【答案】C
【分析】基因突變在生物界中是普遍存在的,是隨機發(fā)生的,具有不定向性。在自然狀態(tài)下,基因突變的頻率是很低的,但能夠為生物進(jìn)化提供原材料。
【詳解】A、棉鈴蟲產(chǎn)生不定向的變異后,農(nóng)藥作為環(huán)境選擇出適應(yīng)環(huán)境的抗藥性變異,A錯誤;
B、不抗藥棉鈴蟲與抗藥性棉鈴蟲還屬于同一物種,二者之間不存在生殖隔離,B錯誤;
C、在農(nóng)藥的選擇作用下,耐藥個體更易存活,使得CYP67B突變基因(耐藥基因)頻率增加,C正確;
D、抗藥棉鈴蟲和不抗藥棉鈴蟲沒有生殖隔離,同一區(qū)域內(nèi)的棉鈴蟲屬于同一種群,不存在協(xié)同進(jìn)化,協(xié)同進(jìn)化發(fā)生在生物與環(huán)境、不同物種之間,D錯誤。
故選C。
15. 如圖所示,研究人員將4CL體系下培育、可表達(dá)綠色熒光蛋白的供體獼猴的胚胎干細(xì)胞(簡稱4CL干細(xì)胞)注射至與其遺傳信息不同的獼猴胚胎中,并最終得到嵌合體猴。下列敘述正確的是( )
A. 嵌合胚胎中滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育為嵌合體猴的各種組織
B. 嵌合原腸胚階段進(jìn)行胚胎分割可能會產(chǎn)生更多的嵌合體猴
C. 植入胚胎前通常需要對代孕母猴注射相關(guān)的激素促使其超數(shù)排卵
D. 嵌合體猴部分細(xì)胞可發(fā)出綠色熒光,其遺傳信息不一定能遺傳給后代
【答案】D
【分析】胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞,是高度未分化的細(xì)胞。如果進(jìn)行體外培養(yǎng),能夠無限的增殖和分化。胚胎肝細(xì)胞還可以分化成多功能的細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞具有多能性,可以分化成多種組織的能力但是無法獨自發(fā)育成一個個體細(xì)胞。胚胎里的干細(xì)胞被稱為一種“全能”細(xì)胞,可以分化成所有類型的細(xì)胞,并且攜帶生物體的全套遺傳信息。
【詳解】A、滋養(yǎng)層細(xì)胞將會發(fā)育成胎盤和胎膜,A錯誤;
B、原腸胚階段細(xì)胞已經(jīng)分化,所以嵌合原腸胚階段進(jìn)行胚胎分割一般不會產(chǎn)生更多的嵌合體猴,B錯誤;
C、嵌合胚胎移植前,需要對代孕母猴注射孕激素,進(jìn)行同期發(fā)情處理,C錯誤;
D、嵌合體猴部分細(xì)胞可發(fā)出綠色熒光,如果控制表達(dá)綠色熒光蛋白的基因位于體細(xì)胞中,則遺傳信息一般不能遺傳給后代,D正確。
故選D。
16. 紫莖澤蘭繁殖、競爭和生態(tài)適應(yīng)能力強,在入侵地可迅速侵占農(nóng)田、林地、天然草地等,形成單優(yōu)種群,造成嚴(yán)重的損害。運用生態(tài)位占據(jù)、種間互作等原理,篩選出具有競爭優(yōu)勢的物種實施植被替代,進(jìn)行群落構(gòu)建,可有效控制紫莖澤蘭。下列敘述錯誤的是( )
A. 調(diào)查入侵地紫莖澤蘭的種群密度可用樣方法
B. 研究該替代種的生態(tài)位需研究它的棲息地、食物、植株高度等
C. 入侵地的氣候?qū)ψ锨o澤蘭種群密度的影響屬于非密度制約因素
D. 種植該替代種并結(jié)合機械、化學(xué)防治可實現(xiàn)對紫莖澤蘭有效防控
【答案】B
【分析】一般來說,食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是相關(guān)的。例如,同樣是缺少食物,種群密度越高,該種群受食物短缺的影響就越大,因此,這些因素稱為密度制約因素。而氣溫和干旱等氣候因素以及地震火災(zāi)等自然災(zāi)害,對種群的作用強度與該種群的密度無關(guān)因此被稱為非密度制約因素。例如,在遭遇寒流時,有些昆蟲種群不論其種群密度高低,所有個體都會死亡。
生態(tài)位:一個物種在群落中的地位或作用,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,稱為這個物種的生態(tài)位。因此,研究某種動物的生態(tài)位通常要研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等。研究某種植物的生態(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。
樣方法估算種群密度最常用的方法之一是樣方法在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi),隨機選取若干個樣方,通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù),求得每個樣方的種群密度,以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估算值調(diào)查草地上蒲公英的密度,農(nóng)田中某種昆蟲卵的密度,作物植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等,都可以采用樣方法。
【詳解】A、樣方法適用于調(diào)查植物或活動能力弱、活動范圍小的動物的種群密度,紫莖澤蘭屬于植物,因此可以采用樣方法調(diào)查其種群密度,A正確;
B、研究動物的生態(tài)位通常要研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系,研究植物的生態(tài)位需要研究區(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,B錯誤;
C、對種群的作用強度與該種群的密度無關(guān)因此被稱為非密度制約因素,如氣溫和干旱等氣候因素以及地震火災(zāi)等自然災(zāi)害,C正確;
D、種植替代種屬于生物防治,除此之外再結(jié)合機械和化學(xué)防治可實現(xiàn)對紫莖澤蘭有效防控,D正確。
故選B。
17. 研究發(fā)現(xiàn),情緒壓力對腎上腺分泌功能的影響如下圖所示,圖中①②代表激素,激素b可阻止細(xì)胞因子的合成和釋放。下列敘述錯誤的是( )
A. 情緒壓力導(dǎo)致的短期和長期壓力效應(yīng)增加均屬于神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)
B. 激素a是腎上腺素,其分泌增多受交感神經(jīng)支配
C. 激素b分泌過多,可能會導(dǎo)致機體的特異性免疫功能降低
D. 圖中激素a和激素b的分泌均存在分級調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)機制
【答案】D
【分析】下丘腦可以通過垂體調(diào)節(jié)和控制某些內(nèi)分泌腺中激素的合成與分泌,此即分級調(diào)節(jié)。激素進(jìn)入血液后,又可以反過來調(diào)節(jié)下丘腦和垂體中有關(guān)激素的合成與分泌,屬于反饋調(diào)節(jié)。
【詳解】A、據(jù)圖可知,情緒壓力通過傳入神經(jīng)作用于下丘腦,再作用于垂體和腎上腺髓質(zhì)分泌相應(yīng)激素,導(dǎo)致短期和長期壓力效應(yīng)增加,過程中涉及神經(jīng)系統(tǒng)參與的神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素參與的體液調(diào)節(jié),因此均屬于神經(jīng)—體液調(diào)節(jié),A正確;
B、通過下丘腦直接支配腎上腺髓質(zhì)釋放的激素a為腎上腺素,交感神經(jīng)可以使心跳加快、加強,副交感神經(jīng)使心跳減慢、減弱,腎上腺素能促進(jìn)心跳加快,因此推測該激素的分泌受交感神經(jīng)支配,B正確;
C、據(jù)題可知,激素b可阻止細(xì)胞因子的合成和釋放,故推測激素b分泌過多,可能會導(dǎo)致機體的特異性免疫功能下降,C正確;
D、據(jù)圖可知,激素b的分泌存在分級調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)機制,而激素a的分泌不存在,D錯誤。
故選D。
18. 為研究高鹽脅迫下不同濃度油菜素內(nèi)酯類似物(EBR)對西瓜種子萌發(fā)的影響,進(jìn)行了相關(guān)實驗。T1—T6組先用不同濃度的EBR浸種處理,再用NaCl溶液作高鹽脅迫處理,CK為對照組。在相同且適宜的條件下催芽并統(tǒng)計種子的發(fā)芽率,結(jié)果如下表。下列敘述錯誤的是( )
A. 該實驗的自變量是有無NaCl處理、EBR的濃度
B. 高鹽脅迫會抑制種子對水分的吸收從而抑制種子萌發(fā)
C. 濃度為0.050mg/L的EBR浸種可有效抵抗高鹽脅迫對西瓜種子的毒害
D. 高鹽脅迫下EBR對西瓜種子發(fā)芽率的影響表現(xiàn)為低濃度促進(jìn),高濃度抑制
【答案】D
【分析】由圖可知,本題中油菜素內(nèi)酯的濃度和鹽脅迫為實驗的自變量,因變量是發(fā)芽率;油菜素內(nèi)脂濃度為0時對應(yīng)的組別,也就是1和2都為對照組。
【詳解】A、具表可知,本實驗中CK組和T1組的自變量為有無NaCl處理,T1~T6組自變量為EBR的濃度,A正確;
B、高鹽脅迫會引起種子細(xì)胞失水而影響萌發(fā),即高鹽脅迫會抑制種子對水分的吸收從而抑制種子萌發(fā),B正確;
C、高鹽脅迫下T2-T6組種子的發(fā)芽率在不同濃度的油菜素內(nèi)酯處理后,種子發(fā)芽率低于CK對照組高于T1有高鹽脅迫單無EBR處理的組別,且在濃度為0.050mg/L的EBR浸種條件下種子的發(fā)芽率高于其它組,說明油菜素內(nèi)酯可有效抵抗高鹽脅迫對西瓜種子的毒害,但不能使其恢復(fù)至正常水平,C正確;
D、由表格信息可知,相較于T1組只有高鹽脅迫無EBR處理,T2~T6組在高鹽脅迫的前提下使用不同濃度的EBR,T2~T6組種子發(fā)芽率均高于T1組,可見高鹽脅迫下EBR對西瓜種子發(fā)芽率的影響表現(xiàn)促進(jìn),并未表現(xiàn)出抑制現(xiàn)象,D錯誤。
故選D。
二、非選擇題:本題共4小題,共64分
19. 智慧農(nóng)業(yè)園開創(chuàng)了一套“雞+鴨+魚+菜”農(nóng)業(yè)新模式,如圖1所示。該模式可形象的描述為:空中蔬菜隨風(fēng)搖曳,魚塘里魚兒游來游去,魚塘上空立體雞舍,魚塘水面鴨子怡然游動。請回答下列問題:
(1)據(jù)圖1分析,流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________。
(2)從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度來看,水體中的叉尾鮰屬于________。圖2為能量流經(jīng)叉尾鮰的示意圖,其中③是流向分解者的能量,包括________和________。
(3)雞食用飼料后排出的糞便里含有生物酶,有利于魚塘中糞便的降解和硅藻、螺旋藻生長,硅藻、螺旋藻對魚塘水體的穩(wěn)定具有重要作用,上述體現(xiàn)了生物多樣性具有________價值。
(4)該生態(tài)系統(tǒng)幾乎沒有“廢物”產(chǎn)生,同時各組分間存在適當(dāng)?shù)谋壤?、有序的結(jié)構(gòu),這兩方面分別體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。空中蔬菜,魚塘上空立體雞舍,有利于________生態(tài)足跡。
【答案】(1)(螺旋藻、憂遁草等)生產(chǎn)者固定的太陽能和飼料中的化學(xué)能
(2)①. 消費者 ②. 叉尾鮰的遺體殘骸中的能量 ③. 叉尾鮰捕食者的糞便(下一營養(yǎng)級的糞便)中的能量 (3)直接和間接
(4)①. 循環(huán)、整體 ②. 減小
【分析】生態(tài)系統(tǒng)的總能量:生產(chǎn)者固定的全部太陽能。流入一個營養(yǎng)級的能量是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的全部能量。能量的來路:①生產(chǎn)者的能量主要來自太陽能;②其余各營養(yǎng)級的能量來自上一營養(yǎng)級所同化的能量。能量的去路:①自身呼吸消耗、轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能;②流向下一營養(yǎng)級;③殘體、糞便等被分解者分解;④未被利用。即一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營養(yǎng)級同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【詳解】(1)據(jù)圖1可知,該生態(tài)系統(tǒng)添加了飼料,因此流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是(螺旋藻、憂遁草等)生產(chǎn)者固定的太陽能和飼料中的化學(xué)能。
(2)據(jù)圖1可知,叉尾鮰以螺旋藻(生產(chǎn)者)為食,因此從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度來看,水體中的叉尾鮰屬于消費者。圖2為能量流經(jīng)叉尾鮰的示意圖,其中③是流向分解者的能量,包括叉尾鮰的遺體殘骸中的能量和叉尾鮰捕食者的糞便(下一營養(yǎng)級的糞便)中的能量。
(3)雞飼料中添加了菌草料,雞食用后排出的糞便里含有生物酶,有利于魚塘中糞便的降解和硅藻、螺旋藻生長,這體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值,硅藻、螺旋藻對魚塘水體的穩(wěn)定具有重要作用,這體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值。
(4)前一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能地被后一環(huán)節(jié)利用,減少整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)“廢物”的產(chǎn)生,這體現(xiàn)了生態(tài)工程中“循環(huán)”的原理;幾乎每個生態(tài)工程都是具有多組分、復(fù)雜結(jié)構(gòu)及綜合功能的系統(tǒng),各組分間要有適當(dāng)?shù)谋壤?、有序的結(jié)構(gòu),這主要體現(xiàn)了“整體”原理;空中蔬菜、魚塘上空立體雞舍這種生態(tài)循環(huán)種養(yǎng)模式通過提高土地利用效率、優(yōu)化資源配置和減少廢物排放等方式,有利于減小生態(tài)足跡,實現(xiàn)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的雙贏。
20. 淀粉和蔗糖是西瓜葉片光合作用的兩種主要產(chǎn)物。如圖是其葉肉細(xì)胞中光合作用的示意圖,磷酸丙糖轉(zhuǎn)運器(TPT)能將卡爾文循環(huán)中的磷酸丙糖(TP)不斷運到葉綠體外,同時將釋放的Pi運回葉綠體基質(zhì)。回答下列問題。
(1)TP在葉綠體內(nèi)的合成場所是________,其在葉肉細(xì)胞內(nèi)可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為________。
(2)若在適宜光照條件下,突然對該植物停止光照,則短時間內(nèi)C3的含量變化為________(填“增加”“減少”或“基本不變”)
(3)TPT運輸物質(zhì)嚴(yán)格遵循1:1反向交換原則,即一分子物質(zhì)運入,另一分子物質(zhì)以相反的方向運出。將離體的葉綠體懸浮于介質(zhì)中,并給予適宜條件,若5min后人為降低介質(zhì)中Pi的濃度,則葉綠體中淀粉的合成會________(填“增加”“減少”或“無明顯變化”),原因是________。
(4)研究發(fā)現(xiàn),葉綠體中的光系統(tǒng)II(PSII)中含有光合色素,PSII中的捕光復(fù)合體II(LHCII)通過與PSII結(jié)合或分離來改變對光能的捕獲,LHCII與PSII的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。當(dāng)強光照射時,LHC蛋白激酶的活性增強,分析其作用機制及意義是________。
【答案】(1)①. 葉綠體基質(zhì) ②. C5、淀粉和蔗糖
(2)增加 (3)①. 增加 ②. TPT運輸物質(zhì)嚴(yán)格遵循1:1反向交換的原則,若介質(zhì)中Pi濃度很低,TP從葉綠體輸出受阻,TP在葉綠體基質(zhì)中合成淀粉
(4)PSII中的捕光復(fù)合體II(LHCII)通過與PSII結(jié)合或分離來改變對光能的捕獲,LHCII與PSII的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。強光照射時,LHC蛋白激酶的活性增強,LHCII與PSII的分離增多,PSII中的捕光復(fù)合體II(LHCII)對光能捕獲減少,以避免強光對葉綠體的灼傷
【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。光反應(yīng)發(fā)生場所在葉綠體的類囊體薄膜上,色素吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能,并將一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧氣,另一部分光能用于合成ATP,暗反應(yīng)發(fā)生場所是葉綠體基質(zhì)中,首先發(fā)生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP被還原。
識圖分析可知,TP是卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的,該過程的場所是葉綠體基質(zhì),TP可以在葉肉細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為C5、淀粉和蔗糖。磷酸丙糖轉(zhuǎn)運器(TPT)能將TP不斷運到葉綠體外,同時將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的無機磷酸(Pi)運回葉綠體內(nèi),TPT運輸物質(zhì)嚴(yán)格遵循1:1反向交換原則,即一分子物質(zhì)運入,另一分子物質(zhì)以相反的方向運出。
【詳解】(1)分析圖1可知,TP是卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的,該過程的場所是葉綠體基質(zhì),根據(jù)圖示可知,TP可以在葉肉細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為C5、淀粉和蔗糖。
(2)停止光照后,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少,C3的還原減弱,而短時間內(nèi)CO2的固定速率不變,故C3的含量會增加。
(3)根據(jù)題意可知,TPT運輸物質(zhì)嚴(yán)格遵循1:1反向交換原則,若介質(zhì)中Pi濃度很低,TP從葉綠體輸出受阻,TP在葉綠體基質(zhì)中合成淀粉,所以懸浮葉綠體中淀粉的合成會顯著增加。
(4)根據(jù)題意,葉綠體中的光系統(tǒng)II(PSII)中含有光合色素,PSII中的捕光復(fù)合體II(LHCII)通過與PSII結(jié)合或分離來改變對光能的捕獲,LHCII與PSII的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。當(dāng)強光照射時,LHC蛋白激酶的活性增強,LHCII與PSII的分離增多,PSII中的捕光復(fù)合體II(LHCII)對光能捕獲減少,以避免強光對葉綠體的灼傷。
21. 某野生型(紅眼正常翅)果蠅群體中發(fā)現(xiàn)了紫眼卷翅突變型品系I果蠅,為了研究紫眼和卷翅的遺傳規(guī)律,實驗小組利用野生型果蠅和紫眼卷翅果蠅進(jìn)行了雜交實驗,實驗過程和結(jié)果如圖所示(控制紅眼和紫眼的基因用A/a表示,控制卷翅和正常翅的基因用B/b表示,兩對基因均位于常染色體上),回答下列問題:
(1)根據(jù)雜交實驗結(jié)果可知,紫眼卷翅果蠅的卷翅突變?yōu)開_______(填“顯性”或“隱性”)突變。果蠅這兩對相對性狀的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由組合定律
(2)讓F2的全部紅眼卷翅果蠅隨機交配,后代中紫眼卷翅果蠅所占的比例為________。
(3)實驗小組在該果蠅群體中又發(fā)現(xiàn)了一種新的卷翅突變體品系Ⅱ,進(jìn)一步檢測發(fā)現(xiàn)品系I和品系Ⅱ卷翅果蠅出現(xiàn)的原因是果蠅Cy染色體上的同一基因發(fā)生了突變,且突變基因都會純合致死。為了探究兩種品系的卷翅突變基因是否是相同的基因,讓兩個卷翅品系的果蠅進(jìn)行雜交,雜交后代F1出現(xiàn)正常翅和卷翅兩種表型。
①統(tǒng)計子代表型及比例:
若________,則兩品系的卷翅突變基因是相同的基因;
若________,則兩品系的卷翅突變基因不是相同的基因。
②為了進(jìn)一步確定兩種品系的卷翅突變基因是否是相同的基因,實驗小組選擇F1若干只正常翅和卷翅品系果蠅的相關(guān)基因進(jìn)行電泳,電泳結(jié)果如圖所示(其中1~4號為卷翅,5~8號為正常翅)。
根據(jù)實驗結(jié)果可知,條帶________來自發(fā)生突變的Cy染色體。根據(jù)電泳的結(jié)果可知,兩品系的卷翅突變基因________(填“是”或“不是”)相同的基因,判斷理由是________。
【答案】(1)①. 顯性 ②. 遵循
(2)2/27 (3)①. 卷翅:正常翅=2:1 ②. 卷翅:正常翅=3:1 ③. ② ④. 是 ⑤. 全部的卷翅果蠅都為雜合子,都只有一條染色體來自Cy,說明同時帶有兩個品系的顯性基因會致死,因此兩個顯性基因是相同的致死基因
【分析】基因自由組合定律的實質(zhì):位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的,在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上等位基因分離的同時,位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合。
(1)F1卷翅果蠅自由交配后代出現(xiàn)正常翅說明卷翅對正常翅為顯性;親本紅眼與紫眼雜交子代全為紅眼,則紅眼為顯性,且親本正常眼為AA,紫眼為aa,F(xiàn)1紅眼基因型為Aa,又因卷翅為顯性性狀,且親本正常翅與卷翅雜交子代卷翅:正常翅=1:1,則親本卷翅為雜合子Bb,正常翅為bb,故F1紅眼卷翅基因型為AaBb,F(xiàn)1卷翅Bb自由交配F2卷翅:正常翅≈2:1,說明BB純合致死,F(xiàn)1紅眼Aa自由交配F2紅眼:紫眼≈3:1,根據(jù)實驗結(jié)果統(tǒng)計可知:F2紅眼卷翅:紫眼卷翅:紅眼正常翅:紫眼正常翅≈6:2:3:1,該比值剛好等于(卷翅:正常翅=2:1)×(紅眼:紫眼=3:1),說明6:2:3:1是因為BB純合致死引起的9:3:3:1的變式,說明這兩對相對性狀的遺傳遵循基因自由組合規(guī)律。
(2)由(1)可知F1紅眼卷翅基因型為AaBb,兩對基因獨立遺傳且存在BB純合致死,故F2中的紅眼卷翅果蠅中在兩種基因型,即1/3AABb、2/3AaBb,單獨分析A/a基因,紅眼卷翅產(chǎn)生的雌雄配子類型及比值均為2/3A、1/3a,則隨機交配后子代紫眼aa=1/9,單獨分析B/b基因,卷翅Bb隨機交配后代卷翅Bb=2/3,故后代中紫眼卷翅果蠅所占的比例為aaBb=1/9×2/3=2/27。
(3)①該實驗的目的是證明兩個品系的卷翅基因是否為相同的基因,設(shè)品系I的基因型為B1b,品系Ⅱ的基因型為B2b,雜交后代的基因型為B1B2:B1b:B2b:bb=1:1:1:1,若兩個基因是相同的(即B1和B2完全相同)顯性純合致死基因,則B1B2致死;若是不同的顯性純合致死基因則B1B2存在。因此若子代的表型比例為卷翅:正常翅=2:1,則兩品系的卷翅突變基因是相同的基因;若卷翅:正常翅=3:1;則兩品系的卷翅突變基因不是相同的基因;
②根據(jù)電泳圖可知,野生型必然不存在來自卷翅的基因,因此條帶②表示來自發(fā)生突變的Cy染色體;根據(jù)實驗結(jié)果可知兩品系的卷翅突變基因是相同的基因,原因是全部的卷翅果蠅都為雜合子,都只有一條染色體來自Cy,說明同時帶有兩個品系的顯性基因會致死,因此兩個顯性基因是相同的致死基因。
22. “鳳凰蟲”是一種重要的藥用昆蟲,其H基因編碼的抗菌肽HI—3具有良好的抗菌、抗癌作用。科研人員開展了利用酵母菌生產(chǎn)抗菌肽HI—3的一系列研究。
(1)通過基因工程培養(yǎng)轉(zhuǎn)H基因的酵母菌,其核心工作是________。
(2)利用PCR技術(shù)從“鳳凰蟲”基因組中擴增H基因時發(fā)現(xiàn),引物長度越短,擴增得到的DNA片段種類越________(填“單一”或“復(fù)雜”),原因是________。
(3)已知H基因編碼鏈序列:5′—GGATCCTCTAGA……TCGAGATGCTGCTG—3′,PCR擴增H基因時,結(jié)合到編碼鏈上的引物序列是________(要求:按照5′→3′方向?qū)懗?′端的前8個堿基)。
(4)由于抗菌肽HI—3會損傷酵母細(xì)胞,組成型表達(dá)(持續(xù)表達(dá))H基因的酵母菌最大種群數(shù)量偏低,限制了最終產(chǎn)量。科研人員通過構(gòu)建誘導(dǎo)型啟動子來降低抗菌肽HI—3對酵母菌的傷害。在酵母菌基因組DNA中插入P基因(指導(dǎo)合成P蛋白)和S基因(指導(dǎo)合成S蛋白),使質(zhì)粒上H基因的表達(dá)受紅光控制。紅光調(diào)控H基因表達(dá)的原理如下圖所示。
由圖可知,S蛋白與啟動子Jub結(jié)合后可能抑制________酶發(fā)揮作用,導(dǎo)致H基因無法轉(zhuǎn)錄;紅光下,P蛋白能夠________,解除S蛋白的抑制作用,從而啟動H基因的表達(dá)。
【答案】(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體
(2)①. 復(fù)雜 ②. 引物長度越短,特異性越差,基因組中能與引物結(jié)合的位點越多
(3)5'-CAGCAGCA-3'
(4)①. RNA聚合(酶)②. 與結(jié)合在啟動子上的S蛋白結(jié)合
【分析】引物是一小段能與DNA母鏈一段堿基序列互補配對的短單鏈核酸,用于PCR的引物長度通常為20?30個核苷酸,引物使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸。一般來說,引物越短,其非特異性越強,PCR擴增后產(chǎn)物的種類越多。
【詳解】(1)獲取了足夠量的目的后,下一步就是要讓基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且遺傳給下一代;同時,使目的能夠表達(dá)和發(fā)揮作用,這就需要構(gòu)建基因表達(dá)載體。這一步是基因工程的核心工作。
(2)引物長度會影響PCR擴增的特異性強度,一般來說,引物長度越短,引物的特異性強度越低,基因組中能與引物結(jié)合的堿基序列位點越多,因此,引物長度越短,PCR擴增產(chǎn)物DNA片段種類越復(fù)雜。
(3)引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對的短單鏈核酸,已知H基因編碼鏈的編碼區(qū)序列是:5'-GGATCCTCTAGA??????TCGAGATGCTGCTG-3',根據(jù)DNA分子的反向平行結(jié)構(gòu)以及引物與模板鏈的堿基互補配對原則可推知,擴增H基因的編碼區(qū)段時,結(jié)合到編碼鏈上的引物序列是5'-CAGCAGCA-3'。
(4)啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,RNA聚合酶識別并結(jié)合啟動子后開始轉(zhuǎn)錄,圖中S蛋白與Jub結(jié)合后,導(dǎo)致RNA聚合酶無法正常結(jié)合該啟動子,抑制了RNA聚合酶發(fā)揮作用;由圖可知,紅光下,P蛋白與S蛋白結(jié)合了,解除S蛋白的抑制作用,從而啟動H基因的表達(dá)。
組別
CK
T1
T2
T3
T4
T5
T6
EBR濃度(mg/L)
0
0
0.025
0.050
0.100
0.200
0.400
NaCl(150mml/L)
—
+
+
+
+
+
+
發(fā)芽率
97.3%
86.2%
89.9%
96.9%
95.1%
93.2%
86.4%
這是一份2024~2025學(xué)年湖北省重點中學(xué)高三上(二)聯(lián)考(月考)(期末)生物試卷(含答案),共11頁。
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