
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置。
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(duì)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)?;卮鸱沁x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15小題,每小題2分,共30分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1. CFTR是一種細(xì)胞膜上的通道蛋白。胞內(nèi)濃度升高,激活cAMP依賴的蛋白激酶使通道打開,胞外濃度升高也可促進(jìn)通道打開。CFTR基因中3個(gè)堿基的缺失,引起CFTR結(jié)構(gòu)和功能異常,使支氣管中黏液增多,細(xì)菌在肺部大量生長繁殖,嚴(yán)重可導(dǎo)致囊性纖維化(CF)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. CFTR可允許雙向轉(zhuǎn)運(yùn),cAMP抑制劑可減少胞內(nèi)外流
B. CFTR異常導(dǎo)致細(xì)胞向外轉(zhuǎn)運(yùn)減少的同時(shí)也會(huì)影響水分子轉(zhuǎn)運(yùn)
C. CF說明基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀
D. 可使用抗生素類藥物從根本上治療細(xì)菌感染的CF
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因突變是指基因中堿基對(duì)的增添、缺失或替換,這會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,進(jìn)而產(chǎn)生新基因。
2、根據(jù)題干信息可知,囊性纖維化(CF)是基因發(fā)生突變引起的一種遺傳病。
【詳解】A、依據(jù)題干信息可知,胞內(nèi) Cl? 濃度升高,激活cAMP依賴蛋白激酶使通道打開,胞外 Cl? 濃度升高也可促進(jìn)通道打開,通道蛋白參與的是順濃度梯度的協(xié)助擴(kuò)散,據(jù)此可知,CFTR可允許 Cl? 雙向轉(zhuǎn)運(yùn),cAMP依賴的蛋白激酶是在胞內(nèi) Cl? 濃度升高時(shí),影響Cl-通道打開,影響Cl-外流,所以cAMP抑制劑可減少胞內(nèi) Cl? 外流,A正確;
B、氯離子的轉(zhuǎn)運(yùn)與水的轉(zhuǎn)運(yùn)密切相關(guān),氯離子濃度的變化會(huì)影響水的滲透方向,因此CFTR異常導(dǎo)致細(xì)胞向外轉(zhuǎn)運(yùn)Cl-減少的同時(shí),也會(huì)間接影響水分子轉(zhuǎn)運(yùn),B正確;
C、依據(jù)題干信息,CFTR基因中3個(gè)堿基的缺失,引起CFTR結(jié)構(gòu)和功能異常,使支氣管中黏液增多,細(xì)菌在肺部大量生長繁殖,嚴(yán)重可導(dǎo)致囊性纖維化(CF),可知,CF的出現(xiàn)是基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀,C正確;
D、抗生素只能治療由細(xì)菌感染引起的癥狀,而不能從根本上治療CF,CF是由基因突變引起的,需要通過基因治療或或其他針對(duì)基因突變的方法來從根本上治療,D錯(cuò)誤。
故選D。
2. CD44是一種細(xì)胞表面的跨膜黏附糖蛋白,在細(xì)胞黏附、遷移和促進(jìn)腫瘤發(fā)生過程中發(fā)揮重要作用。CD44分子包含胞外區(qū)、跨膜區(qū)、胞內(nèi)區(qū)三個(gè)結(jié)構(gòu)域。STAT3基因是CD44起作用后的靶基因,STAT3能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和存活。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 成熟CD44由囊泡運(yùn)輸至細(xì)胞膜,通過跨膜區(qū)錨定于膜上
B. CD44胞外區(qū)的空間結(jié)構(gòu)會(huì)影響其與信號(hào)分子結(jié)合的特異性
C. 敲除CD44基因可以促進(jìn)STAT3基因的活化,進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖
D. CD44可作為腫瘤診斷標(biāo)志物
【答案】C
【解析】
【分析】人和動(dòng)物細(xì)胞染色體上原本就存在與癌有關(guān)的基因:原癌基因和抑癌基因,其中原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂的過程,抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖;細(xì)胞癌變的根本原因是環(huán)境中的致癌因子會(huì)損傷細(xì)胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控而變成癌細(xì)胞。
【詳解】A、依題意,CD44是一種細(xì)胞表面的跨膜黏附糖蛋白,包含胞外區(qū)、跨膜區(qū)、胞內(nèi)區(qū)三個(gè)結(jié)構(gòu)域,可推斷成熟CD44由囊泡運(yùn)輸至細(xì)胞膜,通過跨膜區(qū)錨定于膜上,A正確;
B、依題意,CD44在細(xì)胞黏附、遷移和促進(jìn)腫瘤發(fā)生過程中發(fā)揮重要作用,根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn),CD44蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)通常決定了它與信號(hào)分子結(jié)合的特異性,B正確;
C、依題意,STAT3是CD44的靶基因,且STAT3能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和存活。CD44促進(jìn)腫瘤發(fā)生,因此,敲除CD44基因會(huì)抑制STAT3的活化,從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,C錯(cuò)誤;
D、CD44在腫瘤發(fā)生中發(fā)揮重要作用,因此可以作為腫瘤診斷的標(biāo)志物,D正確。
故選C
3. 樹突狀細(xì)胞吞噬細(xì)菌、真菌等病原體后形成吞噬體,隨后與溶酶體融合,形成次級(jí)溶酶體。病原體被蛋白酶降解成12~18個(gè)氨基酸殘基的肽段,肽段與次級(jí)溶酶體膜內(nèi)側(cè)的MHCⅡ蛋白結(jié)合形成抗原肽-MHCⅡ分子,通過分泌性囊泡與細(xì)胞膜融合,呈遞抗原。下列說法正確的是( )
A. 吞噬體與溶酶體融合,依賴膜的選擇透過性
B. 溶酶體中的蛋白酶合成時(shí),需要消耗線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)提供的能量
C. 提取MHCⅡ蛋白的過程中為保持其生物活性,所用緩沖體系應(yīng)為堿性
D. 樹突狀細(xì)胞形成的抗原肽-MHCⅡ分子可通過輔助性T細(xì)胞呈遞給B細(xì)胞
【答案】B
【解析】
【分析】細(xì)胞免疫:細(xì)胞毒性T細(xì)胞識(shí)別到被感染的宿主細(xì)胞后,增殖分化形成新的細(xì)胞毒性T細(xì)胞和記憶細(xì)胞,細(xì)胞毒性T細(xì)胞和靶細(xì)胞接觸,將靶細(xì)胞裂解。
【詳解】A、吞噬體與溶酶體的融合主要依賴于膜的流動(dòng)性,而不是膜的選擇透過性,A錯(cuò)誤;
B、蛋白質(zhì)的合成過程(包括溶酶體中的蛋白酶)需要能量,主要來自細(xì)胞呼吸,細(xì)胞呼吸的場所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),B正確;
C、MHCⅡ蛋白活性受到pH等條件影響,應(yīng)模擬體內(nèi)pH,堿性條件可能會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性或失活,故使用堿性緩沖體系并不適合保持MHCⅡ蛋白的生物活性,C錯(cuò)誤;
D、輔助性T沒有呈遞抗原的功能,只能分泌細(xì)胞因子刺激B細(xì)胞增殖和分化,D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 細(xì)胞毒性T細(xì)胞識(shí)別被病原體侵入的細(xì)胞后,其細(xì)胞表面蛋白FasL與靶細(xì)胞表面蛋白Fas結(jié)合,啟動(dòng)程序性死亡。同時(shí)也會(huì)分泌大量穿孔素(Pf)、顆粒酶(Gz)等物質(zhì),其中Pf單體能夠插入靶細(xì)胞膜中,單體聚集形成孔,Gz由此進(jìn)入靶細(xì)胞作用于促凋亡因子Bid,進(jìn)而引起線粒體釋放細(xì)胞色素C,誘導(dǎo)靶細(xì)胞死亡。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 靶細(xì)胞、輔助性T細(xì)胞參與細(xì)胞毒性T細(xì)胞的活化過程
B. Pf能夠使靶細(xì)胞內(nèi)外滲透壓產(chǎn)生差異,導(dǎo)致靶細(xì)胞失水裂解
C. 細(xì)胞毒性T細(xì)胞通過FasL、Gz誘導(dǎo)靶細(xì)胞死亡的方式屬于細(xì)胞凋亡
D. 釋放的病原體可刺激T細(xì)胞和B細(xì)胞的增殖、分化
【答案】B
【解析】
【分析】細(xì)胞免疫:病原體侵入靶細(xì)胞后,被感染的宿主細(xì)胞(靶細(xì)胞)膜表面某些分子發(fā)生變化,細(xì)胞毒性T細(xì)胞識(shí)別這一變化信號(hào),之后開始分裂并分化,形成新的細(xì)胞毒性T細(xì)胞和記憶細(xì)胞,細(xì)胞因子能加速這一過程,新形成的細(xì)胞毒性T細(xì)胞在體液中循環(huán),他們可以識(shí)別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細(xì)胞,靶細(xì)胞裂解死亡后,病原體暴露出來,抗體可以與之結(jié)合,或被其他細(xì)胞吞噬掉。
【詳解】A、在細(xì)胞免疫過程中,靶細(xì)胞、輔助性T細(xì)胞等參與細(xì)胞毒性T細(xì)胞的活化過程。輔助性T細(xì)胞可以分泌細(xì)胞因子,促進(jìn)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的增殖和分化,靶細(xì)胞表面的抗原 - MHC 復(fù)合物也會(huì)刺激細(xì)胞毒性T細(xì)胞,使其活化,A正確;
B、穿孔素(Pf)單體能夠插入靶細(xì)胞膜中,單體聚集形成孔,使K+及蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)流出靶細(xì)胞,從而改變靶細(xì)胞內(nèi)外滲透壓,導(dǎo)致靶細(xì)胞失水皺縮死亡,B錯(cuò)誤;
C、細(xì)胞毒性T細(xì)胞通過Fas(靶細(xì)胞表面蛋白) - FasL(細(xì)胞毒性T細(xì)胞表面蛋白)結(jié)合,以及顆粒酶(Gz)誘導(dǎo)靶細(xì)胞死亡的方式,是由基因控制的細(xì)胞自主有序的死亡過程,屬于細(xì)胞凋亡,C正確;
D、被靶細(xì)胞裂解后釋放的病原體可以作為抗原,刺激T細(xì)胞和B細(xì)胞的增殖、分化,T細(xì)胞可增殖分化為細(xì)胞毒性T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞等,B細(xì)胞可增殖分化為漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞等,進(jìn)一步發(fā)揮免疫作用,D正確。
故選B。
5. 果蠅的體色有黑體和灰體,眼色有紅眼和朱紅眼。隨機(jī)選取多只灰體紅眼雌果蠅和多只黑體紅眼雄果蠅雜交,表型及比例如下表。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,灰體、紅眼為顯性性狀
B. 控制眼色的基因位于X染色體上,母本的眼色基因均為雜合
C. 母本中體色基因純合的個(gè)體占1/3
D. 中灰體紅眼果蠅隨機(jī)交配,中黑體朱紅眼占1/32
【答案】C
【解析】
【分析】題表分析:F1中,雌性個(gè)體中:黑體:灰體=1:5,全為紅眼;雄性個(gè)體中:黑體:灰體=1:5,紅眼:朱紅眼=1:1,說明控制體色的性狀無性別差異,位于常染色體上,控制眼色的性狀有性別差異,位于X染色體上。
【詳解】A、依據(jù)題干信息可知,多只灰體紅眼雌果蠅和多只黑體紅眼雄果蠅雜交,F(xiàn)1中,雌性個(gè)體中:黑體:灰體=1:5,全為紅眼;雄性個(gè)體中:黑體:灰體=1:5,紅眼:朱紅眼=1:1,說明控制體色的性狀無性別差異,位于常染色體上,且灰體對(duì)黑體為顯性,控制眼色的性狀有性別差異,位于X染色體上,且紅眼對(duì)朱紅眼為顯性,A正確;
B、結(jié)合A項(xiàng)可知,控制眼色的性狀有性別差異,位于X染色體上,且紅眼對(duì)朱紅眼為顯性,若控制眼色的基因用B、b來表示,則親本的基因型為XBXb、XBY,B正確;
C、若控制體色的基因用A、a來表示,則親本為A -aaAa:aa=5:1,則可推知,雌性親本灰體的不同基因型之比為AA:Aa=2:1,即母本中體色基因純合的個(gè)體占2/3,C錯(cuò)誤;
D、結(jié)合B、C兩項(xiàng)可知,F(xiàn)1中灰體紅眼果蠅的基因型分別為:雌果蠅,1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,雄果蠅的基因型為AaXBY,按照拆分法,可知,子代中黑體的概率為1/4,按照配子法,朱紅眼的概率為1/41/2=1/8,故F2中黑體朱紅眼占1/41/8=1/32,D正確。
故選C。
6. 一段雙鏈DNA的一條核苷酸鏈上有2個(gè)胞嘧啶(C),其中1個(gè)C被甲基化生成5-甲基胞嘧啶(5-mC),C與5-mC進(jìn)一步被氧化脫氨基分別生成胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)。細(xì)胞內(nèi)存在尿嘧啶錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng),該系統(tǒng)能在U的兩側(cè)將核苷酸單鏈切開,清除兩切點(diǎn)間包含U的核苷酸片段后再合成正確的片段。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 尿嘧啶錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)具有限制酶、DNA聚合酶和DNA連接酶的功能
B. 在修復(fù)并進(jìn)行復(fù)制的過程中,可能使用4種核苷酸作為原料
C. 修復(fù)時(shí),以切口處末端核苷酸鏈為引物延伸正確DNA片段
D. 若未被修復(fù),復(fù)制兩次后,兩個(gè)位點(diǎn)的C才都會(huì)被A替代
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子的復(fù)制時(shí)間:有絲分裂和減數(shù)分裂間期;條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸);過程:邊解旋邊復(fù)制;結(jié)果:一條DNA復(fù)制出兩條DNA;特點(diǎn):半保留復(fù)制。
【詳解】A、尿嘧啶錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)具有限制酶(用于在U兩側(cè)切開DNA鏈)、DNA聚合酶(用于合成新的DNA片段以替換被切除的部分)和DNA連接酶(用于將新合成的DNA片段連接到原有的DNA鏈上)的功能,A正確;
B、DNA的基本單位是4種脫氧核糖核苷酸,故DNA修復(fù)和復(fù)制過程中需要四種核苷酸,B正確;
C、DNA子鏈的延伸方向是5'→3’,在DNA修復(fù)過程中,通常以切口處的3’末端作為引物,由DNA聚合酶延伸合成新的DNA片段,C正確;
D、未被修復(fù)的C和5-mC在復(fù)制過程中會(huì)被錯(cuò)誤地配對(duì),C會(huì)被錯(cuò)誤地配對(duì)為A,5-mC被氧化脫氨基生成U,U會(huì)被配對(duì)為A,故若未被修復(fù),在一次復(fù)制后兩個(gè)位點(diǎn)的C都會(huì)被A替代,D錯(cuò)誤。
故選D。
7. 倒位使染色體上的基因順序發(fā)生改變,減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)形成倒位環(huán)。根據(jù)著絲粒的位置分為臂內(nèi)倒位和臂間倒位(如圖)。倒位環(huán)內(nèi)非姐妹染色單體之間可以發(fā)生互換。減數(shù)分裂過程中,無著絲?;蚝?個(gè)著絲粒的染色體通常會(huì)丟失,使配子致死。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 倒位環(huán)形成的時(shí)間為減數(shù)分裂Ⅰ前期
B. 若無互換,有倒位的精原細(xì)胞都產(chǎn)生2種配子
C. 若有互換,臂內(nèi)倒位的精原細(xì)胞都產(chǎn)生4種配子
D. 若有互換,臂間倒位的精原細(xì)胞能產(chǎn)生既存在重復(fù)又存在缺失的配子
【答案】C
【解析】
【分析】染色體結(jié)構(gòu)變異主要包括缺失、重復(fù)、倒位和易位。
1、缺失:是指染色體中某一片段缺失,如當(dāng)?shù)谖逄?hào)染色體部分缺失時(shí),會(huì)引發(fā)貓叫綜合征,患者會(huì)出現(xiàn)兩眼間距較遠(yuǎn)、耳位低下、發(fā)育遲緩等現(xiàn)象,并伴有聽力障礙、行為異常等癥狀。
2、重復(fù):是指染色體增加了某一片段,如當(dāng)果蠅X染色體部分重復(fù)時(shí),果蠅會(huì)出現(xiàn)棒眼現(xiàn)象。
3、倒位:是指染色體局部片段位置顛倒180度,致使染色體內(nèi)重新排列。例如當(dāng)女性第九染色體長臂倒位時(shí),女性會(huì)出現(xiàn)習(xí)慣性流產(chǎn)。
4、易位:是指染色體片段位置發(fā)生改變,如當(dāng)?shù)诙?hào)染色體的一部位易位到第十四號(hào)染色體上時(shí),可能會(huì)患有慢性粒白血病。
【詳解】A、倒位環(huán)發(fā)生在減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí),聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,A正確;
B、在倒位的同時(shí),若不存在互換,則一個(gè)精原細(xì)胞都可以產(chǎn)生4個(gè)精細(xì)胞,兩種類型,B正確;
C、?在減數(shù)分裂過程中,臂內(nèi)倒位形成的倒位環(huán)內(nèi)的非姐妹染色單體之間,如果發(fā)生了發(fā)生了互換,就會(huì)產(chǎn)生不同的染色體重組,最終生成的配子可能包含正常染色體、與原倒位同樣的染色體,或由于不同的交換方式而生成雙著絲粒染色體和無著絲粒染色體,減數(shù)分裂過程中,無著絲?;蚝?個(gè)著絲粒的染色體通常會(huì)丟失,使配子致死,所以臂內(nèi)倒位的精原細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生4種配子,C錯(cuò)誤;
D、臂間倒位?的精原細(xì)胞,在減數(shù)分裂中形成倒位環(huán),經(jīng)過同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉交換,可生成四種不同類型的配子:一種含正常染色體,一種含同樣倒位染色體,另兩種則含有部分重復(fù)和部分缺失的染色體,D正確。
故選C。
8. 星形膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的一種,“星形膠質(zhì)細(xì)胞-神經(jīng)元乳酸穿梭”研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)元大量活動(dòng)時(shí),星形膠質(zhì)細(xì)胞可攝取葡萄糖并轉(zhuǎn)化為乳酸,乳酸通過單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體釋放到細(xì)胞間隙,再轉(zhuǎn)入神經(jīng)元,轉(zhuǎn)化為丙酮酸進(jìn)行有氧呼吸。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位
B. 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量遠(yuǎn)多于神經(jīng)元,具有營養(yǎng)和修復(fù)神經(jīng)元等多種功能
C. 興奮在傳入神經(jīng)纖維和傳出神經(jīng)纖維上以電信號(hào)的形式傳導(dǎo)
D. 動(dòng)作電位形成過程中,神經(jīng)元可以乳酸作為底物供能
【答案】D
【解析】
【分析】組成神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞主要包括神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞兩大類。神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的基本單位,它由細(xì)胞體、樹突和軸突等部分構(gòu)成。細(xì)胞體是神經(jīng)元的膨大部分,里面含有細(xì)胞核。樹突是細(xì)胞體向外伸出的樹枝狀的突起,通常短而粗,用來接受信息并將其傳導(dǎo)到細(xì)胞體。軸突是神經(jīng)元的長而較細(xì)的突起,它將信息從細(xì)胞體傳向其他神經(jīng)元、肌肉或腺體。軸突呈纖維狀,外表大都套有一層髓鞘,構(gòu)成神經(jīng)纖維。許多神經(jīng)纖維集結(jié)成束、外面包有一層包膜,構(gòu)成一條神經(jīng)。樹突和軸突末端的細(xì)小分支叫作神經(jīng)末梢,它們分布在全身各處。
【詳解】A、神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,A正確;
B、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量是神經(jīng)元數(shù)量的10-50倍,具有支持、保護(hù)、營養(yǎng)和修復(fù)神經(jīng)元等多種功能,B正確;
C、興奮在傳入神經(jīng)纖維和傳出神經(jīng)纖維上以電信號(hào)的形式進(jìn)行傳導(dǎo),C正確;
D、乳酸可以作為呼吸作用的底物,但在動(dòng)作電位的形成過程中,Na+內(nèi)流,是順濃度梯度,不消耗能量,D錯(cuò)誤。
故選D。
9. 機(jī)體感染病原體后會(huì)釋放致熱因子,作用于下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞,使體溫調(diào)定點(diǎn)升高,引起發(fā)熱。糖皮質(zhì)激素可抑制致熱因子的釋放消除發(fā)熱癥狀,還可作用于下丘腦。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 下丘腦中存在感受體溫變化的感受器
B. 致熱因子作用后,皮膚血管舒張,汗腺分泌增多
C. 體溫調(diào)定點(diǎn)升高時(shí),正常體溫相當(dāng)于寒冷刺激
D. 糖皮質(zhì)激素可降低體溫中樞的敏感性
【答案】B
【解析】
【分析】人體調(diào)節(jié)體溫的能力是有限的。人如果在寒冷的環(huán)境中停留過久,機(jī)體產(chǎn)生的熱量不足以補(bǔ)償散失的熱量,體溫就會(huì)降低;人如果在高溫環(huán)境中停留過久,體內(nèi)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散出,會(huì)導(dǎo)致體溫升高。體溫過低或過高都會(huì)影響物質(zhì)代謝的正常進(jìn)行,使細(xì)胞、組織和器官發(fā)生功能紊亂,破壞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命。
【詳解】A、體溫感受器可分布在體表,如皮膚;也可分布在體內(nèi),如下丘腦,A正確;
B、致熱因子釋放出來起作用后,體溫調(diào)定點(diǎn)升高,機(jī)體為了維持新的調(diào)定點(diǎn),會(huì)通過皮膚血管收縮和減少汗腺分泌來減少散熱,從而升高體溫,B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)體溫調(diào)定點(diǎn)升高時(shí),正常體溫相對(duì)于新的調(diào)定點(diǎn)會(huì)顯得較低,機(jī)體會(huì)產(chǎn)生寒冷的感覺,并通過顫抖、血管收縮等方式來升高體溫,C正確;
D、糖皮質(zhì)激素可抑制致熱因子的釋放,以降低體溫中樞的敏感性,從而消除發(fā)熱癥狀,D正確。
故選B。
10. PIF3是胚軸生長的重要調(diào)節(jié)因子,種子破土前DELLA蛋白抑制PIF3的活性。赤霉素與GID1蛋白結(jié)合,促進(jìn)GA-GID1-DELLA復(fù)合物的形成,使DELLA蛋白降解。種子破土后,藍(lán)光受體蛋白被激活,可與GID1蛋白和DELLA蛋白直接作用,抑制赤霉素誘導(dǎo)DELLA蛋白降解的過程。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 赤霉素的合成部位是幼芽、幼根和未成熟的種子
B. 黑暗條件下,PIF3能促進(jìn)胚軸伸長生長
C. 光照條件下,赤霉素可解除DELLA蛋白對(duì)PIF3的抑制作用
D. 用赤霉素處理種子,可使種子無需發(fā)芽便可產(chǎn)生α-淀粉酶
【答案】C
【解析】
【分析】赤霉素的生理作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長,從而引起莖稈伸長和植物增高。此外,它還有促進(jìn)麥芽糖化,促進(jìn)營養(yǎng)生長,防止器官脫落和解除種子、塊莖休眠促進(jìn)萌發(fā)等作用。
【詳解】A、赤霉素的合成部位主要分布在植物的幼芽、幼根和未成熟的種子中,A正確;
B、分析題意,PIF3是胚軸生長的重要調(diào)節(jié)因子,種子破土前DELLA蛋白抑制PIF3的活性,種子破土前,DELLA蛋白會(huì)抑制PIF3的活性,從而限制胚軸的生長。然而,在黑暗條件下,DELLA蛋白的抑制作用減弱,PIF3的活性得以恢復(fù),進(jìn)而促進(jìn)胚軸的伸長生長,B正確;
C、根據(jù)題干信息,種子破土后,藍(lán)光受體蛋白被激活,它會(huì)與GID1蛋白和DELLA蛋白直接作用,抑制赤霉素誘導(dǎo)DELLA蛋白降解的過程。因此,在光照條件下,赤霉素不能解除DELLA蛋白對(duì)PIF3的抑制作用,C錯(cuò)誤;
D、赤霉素可以誘導(dǎo)種子產(chǎn)生α-淀粉酶,從而促進(jìn)種子萌發(fā),D正確。
故選C。
11. 用標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度時(shí),因一次性難以捕到足夠數(shù)量的個(gè)體,易造成估算值不準(zhǔn)確。科研人員通過多次標(biāo)記,多次重捕,對(duì)多次捕獲計(jì)算的數(shù)據(jù)取平均值,提高估算的準(zhǔn)確性。下表是用該方法調(diào)查1公頃范圍內(nèi)某種鼠的數(shù)據(jù),不考慮遷入遷出、出生死亡等因素,該種鼠的實(shí)際種群密度最接近( )
A. 65只/公頃B. 85只/公頃
C. 92只/公頃D. 96只/公頃
【答案】B
【解析】
【分析】許多動(dòng)物的活動(dòng)能力強(qiáng),活動(dòng)范圍大,不宜用樣方法來調(diào)查它們的種群密度。常用的方法之一是標(biāo)記重捕法。這種方法是在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi),捕獲一部分個(gè)體,做上標(biāo)記后再放回原來的環(huán)境,經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕,根據(jù)重捕到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例,來估算種群密度。
【詳解】標(biāo)記重捕法的公式為:種群總數(shù)(N)=(第一次標(biāo)記數(shù)×第二次捕獲數(shù))/第二次捕獲中帶標(biāo)記的個(gè)體數(shù),第一次標(biāo)記32只,第二次捕獲54只,其中帶標(biāo)記的個(gè)體18只。代入公式:N=(32×54)/18=96只;第二次后總標(biāo)記數(shù)為32(第一次標(biāo)記) + 36(第二次新增標(biāo)記) = 68只。第三次捕獲37只,其中帶標(biāo)記的個(gè)體34只。代入公式:N=(68×37)/34=74只。兩次結(jié)果分別為96和74,取平均:(96+74)/2=85只/公頃,依題意,通過多次標(biāo)記重捕取平均值以提高準(zhǔn)確性,因此實(shí)際種群密度最接近85只/公頃,B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
12. 土壤中的微生物數(shù)量與脲酶活性可反映土壤的肥力??蒲腥藛T用不同的方式進(jìn)行施肥,探究其對(duì)土壤微生物數(shù)量和脲酶活性的影響,結(jié)果如圖。下列說法正確的是( )
A. 土壤中只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B. 有機(jī)肥可以為植物的生長提供物質(zhì)和能量
C. 土壤微生物數(shù)量與脲酶活性呈正相關(guān),麥秸直接還田不利于提高土壤肥力
D. 施用有機(jī)肥使農(nóng)作物產(chǎn)量增加,導(dǎo)致該地人均生態(tài)足跡增大
【答案】A
【解析】
【分析】圖示分析,與CK組對(duì)比,除了麥秸未經(jīng)處理直接還田這種方式外,其它施肥方式均能較明顯提高土壤微生物數(shù)量;農(nóng)家有機(jī)肥和麥秸未經(jīng)處理直接還田均不能提高脲酶的活性,其它施肥方式則可以提高脲酶活性。
【詳解】A、尿素的分解需要脲酶的催化,因此只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,A正確;
B、有機(jī)肥經(jīng)過土壤微生物的分解轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機(jī)鹽被植物吸收利用,有機(jī)肥不能為植物提供能量,B錯(cuò)誤;
C、對(duì)比CK和M,與CK相比,M微生物數(shù)量增加但脲酶活性減小,說明土壤微生物數(shù)量和脲酶活性不是完全的正相關(guān),C錯(cuò)誤;
D、施用有機(jī)肥使農(nóng)作物產(chǎn)量增加,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級(jí)利用,提高能量利用率,減少人類對(duì)生態(tài)和環(huán)境的影響,導(dǎo)致該地人均生態(tài)足跡減小,D錯(cuò)誤。
故選A。
13. 米醋是一種營養(yǎng)價(jià)值較高的調(diào)味品,《醒園錄》中有“赤米不用舂,洗凈蒸飯,拌曲發(fā)香,用水或用酒潑皆可發(fā),……俟月余可用。如有發(fā)霉,用鐵火針燒極紅淬之?!钡挠涊d。下列有關(guān)米醋釀制的說法正確的是( )
A. “不舂”保留稻殼的目的是為后續(xù)發(fā)酵提供菌種
B. 米飯“拌曲”后要密封,有利于產(chǎn)生酒精和醋酸
C. “用水或用酒潑皆可發(fā)”,說明利用糖和乙醇都可以釀醋
D. 為防止霉菌感染,米醋制作時(shí)溫度應(yīng)控制在30℃以下
【答案】C
【解析】
【分析】果酒的制作離不開酵母菌,酵母菌是兼性厭氧微生物,在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在無氧條件下,酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故果酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精。
【詳解】A、“不舂”保留稻殼,稻殼的保留并非為了提供菌種,而是為了保護(hù)米粒在蒸煮過程中不被破壞,A錯(cuò)誤;
B、“拌曲”后密封,密封的目的是為了創(chuàng)造厭氧環(huán)境,促進(jìn)酒精發(fā)酵,但醋酸發(fā)酵需要氧氣,B錯(cuò)誤;
C、“用水或用酒潑皆可發(fā)”,說明米醋的釀制可以利用糖(通過水潑)或乙醇(通過酒潑)作為原料,C正確;
D、米醋制作時(shí)溫度是30-35℃,D錯(cuò)誤。
故選C。
14. 三維細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)(3D細(xì)胞培養(yǎng))是通過人工模擬細(xì)胞間質(zhì)微環(huán)境,允許動(dòng)物細(xì)胞在三維空間中生長和相互作用的技術(shù)。與傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)相比,3D細(xì)胞培養(yǎng)更接近體內(nèi)細(xì)胞的實(shí)際生長環(huán)境。下列說法正確的是( )
A. 傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),細(xì)胞并不都需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖
B. 用胰蛋白酶處理傳統(tǒng)培養(yǎng)的貼壁細(xì)胞,斷裂其胞間連絲使之游離便于傳代
C. 3D細(xì)胞培養(yǎng)前需要對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行滅菌處理,培養(yǎng)時(shí)需定期更換培養(yǎng)液
D. 利用3D細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)研究干細(xì)胞分化過程時(shí),通常需要進(jìn)行分瓶處理
【答案】A
【解析】
【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件:(1)無菌、無毒的環(huán)境:①消毒、滅菌②添加一定量的抗生素③定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝廢物。(2)營養(yǎng)物質(zhì):糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。(3)溫度和pH:哺乳動(dòng)物多以36.5℃為宜,最適pH為7.2-7.4。(4)氣體環(huán)境:95%空氣(細(xì)胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH。)
【詳解】A、傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可分為兩大類:一類細(xì)胞能夠 懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖,另一類細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)表面生 長增殖,大多數(shù)細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)表面才能 生長增殖,A正確;
B、胞間連絲是植物細(xì)胞間的結(jié)構(gòu),動(dòng)物細(xì)胞不存在胞間連絲,B錯(cuò)誤;
C、細(xì)胞培養(yǎng)過程需要營造無菌無毒的環(huán)境,包括定期更換培養(yǎng)液等,但不能對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行滅菌處理,C錯(cuò)誤;
D、分瓶處理通常是指在傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)中,當(dāng)細(xì)胞密度過高時(shí),將細(xì)胞分散到多個(gè)培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng),而在3D細(xì)胞培養(yǎng)中,細(xì)胞是在三維結(jié)構(gòu)中生長,而不是在單層貼壁生長,因此通常不需要進(jìn)行分瓶處理,D錯(cuò)誤。
故選A。
15. 科研人員利用花菜對(duì)DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。使用不同的研磨液過濾提取DNA、加酒精后用不同的去雜質(zhì)方法純化DNA,并進(jìn)行相關(guān)檢測,結(jié)果如下表。的比值可檢查DNA純度,純DNA的為1.8,當(dāng)存在蛋白質(zhì)污染時(shí),這一比值會(huì)明顯降低。下列說法正確的是( )
A. 研磨液配置過程中,需用2ml/L的HCl溶液將研磨液調(diào)至弱堿性
B. 與0.14ml/L相比,用2ml/L的NaCl溶液研磨得到的沉淀物中的DNA濃度更高
C. 去雜質(zhì)時(shí)應(yīng)用1500 r/min的離心轉(zhuǎn)速將DNA沉淀下來,且離心法獲得的純度高
D. DNA分子在堿性溶液中加熱降解后可與二苯胺反應(yīng)生成藍(lán)色絡(luò)合物
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的氯化鈉溶液中的溶解度不同,利用這一特點(diǎn)可以選擇適當(dāng)濃度的鹽溶液可以將DNA溶解或析出,從而達(dá)到分離的目的;②DNA不溶于酒精溶液,細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精,利用這一原理可以將蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)一步分離;③在沸水浴的條件下DNA遇二苯胺會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。
【詳解】A、研磨液配置過程中,需用2ml/L的HCl溶液將研磨液調(diào)pH至8.0,呈弱堿性,A正確;
B、表格顯示,2 ml/L NaCl研磨后提取的DNA濃度更高(100.6 ng/μL vs 59.5 ng/μL),但這是由于高鹽濃度下DNA溶解度高,雜質(zhì)沉淀更多,而非沉淀物中DNA濃度更高。實(shí)際上,高鹽濃度下DNA溶解于上清液,沉淀物中的DNA更少,B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)圖表信息可知,離心法獲得的OD260/OD280比值為1.53,高于靜置法的1.41,說明離心法純度更高,但是研磨液的NaCl濃度不同,所以無法得出去雜質(zhì)時(shí)應(yīng)用1500 r/min的離心轉(zhuǎn)速將DNA沉淀下來,且離心法獲得的純度高,C錯(cuò)誤;
D、二苯胺試劑需在酸性條件下與DNA反應(yīng)生成藍(lán)色絡(luò)合物,而非堿性條件,題目中“堿性溶液中加熱降解”的描述與實(shí)驗(yàn)原理不符,D錯(cuò)誤。
故選A。
二、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分。每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)得3分,選對(duì)但不全的得1分,有選錯(cuò)的得0分。
16. 真核生物的有氧呼吸依次經(jīng)過糖酵解,TCA循環(huán)和氧化磷酸化三個(gè)階段。IDH是TCA循環(huán)的關(guān)鍵酶,可催化生成α-KG及CO2。IDH基因突變可引起α-KG減少,進(jìn)一步促進(jìn)HIF-1α積聚并激活相關(guān)信號(hào)通路,引起下游VEGF基因等腫瘤相關(guān)基因高表達(dá),共同促進(jìn)腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。正常細(xì)胞在細(xì)胞周期調(diào)控過程中可通過表達(dá)Skp2蛋白,降解IDH,使細(xì)胞的主要供能方式發(fā)生改變。下列說法正確的是( )
A. 真核生物中糖酵解和TCA循環(huán)均發(fā)生在線粒體基質(zhì)中
B. 若在細(xì)胞中添加Skp2蛋白抑制劑,則VEGF基因的表達(dá)量會(huì)減少
C. 腫瘤細(xì)胞可通過增加Skp2基因的表達(dá),使細(xì)胞供能方式由TCA循環(huán)向糖酵解轉(zhuǎn)變
D. 無氧條件下,腫瘤細(xì)胞通過糖酵解過程將葡萄糖中的能量都轉(zhuǎn)移到乳酸和ATP中
【答案】BC
【解析】
【分析】有氧呼吸和無氧呼吸都屬于細(xì)胞呼吸。細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放能量并生成ATP的過程。所有生物的生存,都離不開細(xì)胞呼吸釋放的能量。
【詳解】A、真核生物細(xì)胞中糖酵解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中,A錯(cuò)誤;
B、依題意,IDH基因突變會(huì)引起α-KG減少,進(jìn)而促進(jìn)HIF-1α積聚并激活相關(guān)信號(hào)通路,導(dǎo)致VEGF基因等腫瘤相關(guān)基因高表達(dá)。Skp2蛋白可以降解IDH,如果添加Skp2蛋白抑制劑,IDH的降解會(huì)減少,α-KG的生成可能會(huì)增加,從而減少HIF-1α的積聚,進(jìn)而減少VEGF基因的表達(dá),B正確;
C、依題意,正常細(xì)胞通過表達(dá)Skp2蛋白降解IDH,如果腫瘤細(xì)胞增加Skp2基因的表達(dá),IDH的降解會(huì)增加,α-KG的生成會(huì)減少,進(jìn)而促進(jìn)HIF-1α的積聚,可能導(dǎo)致細(xì)胞供能方式由TCA循環(huán)向糖酵解轉(zhuǎn)變,C正確;
D、糖酵解過程還產(chǎn)生熱能,D錯(cuò)誤。
故選BC。
17. 玉米籽粒大小由兩對(duì)基因R/r和Q/q控制。親本的R/r基因?qū)ψ蚜V蠶/q基因的表達(dá)起調(diào)控作用??蒲腥藛T利用小籽粒玉米(RRqq)和小籽粒玉米(rrQQ)進(jìn)行了正反交實(shí)驗(yàn),所結(jié)籽粒全為大籽?;蛐∽蚜?,選取部分籽粒進(jìn)行種植,F(xiàn)1種植后所結(jié)籽粒均發(fā)生性狀分離,過程如圖。再從F1和F2中選取部分籽粒單獨(dú)種植。下列說法正確的是( )
A. F1大小籽?;蛐投紴镽rQq,籽粒大小與父本是否帶基因R有關(guān)
B. F2大籽?;蛐陀?種,其中純合體占1/9
C. 從F2大籽粒植株中隨機(jī)選一株自交,植株所結(jié)籽粒會(huì)發(fā)生性狀分離的概率為1/2
D. 隨機(jī)從F2小籽粒植株中選一株給F1小籽粒植株受粉,所結(jié)籽粒中小籽粒占1/2
【答案】CD
【解析】
【分析】依題意,親本的R/r基因?qū)ψ蚜V蠶/q基因的表達(dá)起調(diào)控作用,小籽粒玉米(RRqq)和小籽粒玉米(rrQQ)進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn),F(xiàn)1大小籽?;蛐蜑镽rQq。正交的F1自交所得F2表現(xiàn)都為:大籽粒:小籽粒=3:1。P中的母本含R基因,F(xiàn)1中的母本含R基因,Q表現(xiàn)出性狀,可推測母本中的r基因抑制了籽粒中Q基因的表達(dá)。
【詳解】A、依題意,親本的基因型為RRqq、rrQQ,則F1的基因型為RrQq。正交實(shí)驗(yàn)的F1(RrQq)自交所得F2表現(xiàn)都為:大籽粒:小籽粒=3:1。P中的母本含R基因,F(xiàn)1中的母本含R基因,Q表現(xiàn)出性狀,可推測母本中的r基因抑制了籽粒中Q基因的表達(dá),A錯(cuò)誤;
B、F1基因型為RrQq,作母本時(shí)對(duì)F2籽粒中Q基因不表現(xiàn)抑制,故F2大籽粒的基因型及比例為1RRQQ:2RRQq:2RrQQ:4RrQq:1rrQQ:2rrQq,共6種,其中純合體占(1+1)/(1+2+2+4+1+2)=1/6,B錯(cuò)誤;
C、F2中大籽粒自交,會(huì)發(fā)生性狀分離的個(gè)體一定不含rr,且Q/q這對(duì)基因雜合,故會(huì)發(fā)生性狀分離的個(gè)體的基因型及比例為:2RRQq:4RrQq,所占比例為(2+4)/(1+2+2+4+1+2)=1/2,C正確;
D、F1小籽粒植株的基因型為RrQq,接受花粉,作母本。母本中含R基因不抑制籽粒中Q基因的表達(dá),則子代籽粒大小取決于Q/q這對(duì)基因。F2中小籽粒的基因型為RRqq、Rrqq、rrqq,則qq(F2小籽粒植株)與Qq(F1小籽粒植株)雜交,子代基因型及比例為1Qq:1qq,所結(jié)籽粒中小籽粒占1/2,D正確。
故選CD。
18. 巨噬細(xì)胞釋放的腫瘤壞死因子(TNF-α)除能殺死腫瘤細(xì)胞外,還能增強(qiáng)對(duì)食物抗原的免疫反應(yīng)。食物中的脂肪能誘導(dǎo)小腸釋放縮膽囊素(CCK),CCK通過腸-腦軸降低腸道對(duì)食物中抗原的反應(yīng),利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,機(jī)制如圖。下列說法正確的是( )
A. 脂肪誘導(dǎo)小腸釋放CCK,CCK刺激傳入神經(jīng)使其膜外變?yōu)樨?fù)電位
B. 迷走神經(jīng)釋放神經(jīng)遞質(zhì)ACh增強(qiáng)巨噬細(xì)胞釋放TNF-α的能力
C. CCK通過腸-腦軸對(duì)巨噬細(xì)胞釋放TNF-α的調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)
D. 長期食用含高脂肪的食物可能會(huì)降低機(jī)體的免疫能力
【答案】AD
【解析】
【分析】神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)特點(diǎn)的比較:①神經(jīng)調(diào)節(jié)作用途徑是反射弧,反應(yīng)速度迅速,作用范圍準(zhǔn)確、比較局限,作用時(shí)間短暫。②體液調(diào)節(jié)作用途徑是體液運(yùn)輸,反應(yīng)速度較緩慢,作用范圍較廣泛,作用時(shí)間比較長。
【詳解】A、CCK是一種激素,由小腸釋放,能夠刺激傳入神經(jīng),神經(jīng)興奮時(shí),鈉離子通道開放,鈉離子內(nèi)流,膜外電位會(huì)由正變負(fù),A正確;
B、分析題意可知,巨噬細(xì)胞釋放的腫瘤壞死因子(TNF-α)除能殺死腫瘤細(xì)胞外,還能增強(qiáng)對(duì)食物抗原的免疫反應(yīng),故迷走神經(jīng)釋放神經(jīng)遞質(zhì)ACh抑制巨噬細(xì)胞釋放TNF-α的能力,降低腸道對(duì)飲食中抗原的反應(yīng),從而利于營養(yǎng)物質(zhì)吸收,B錯(cuò)誤;
C、CCK是小腸釋放的縮膽囊素,CCK通過腸-腦軸對(duì)巨噬細(xì)胞釋放TNF-α的調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)調(diào)節(jié),C錯(cuò)誤;
D、結(jié)合圖示可知,食物中的脂肪可能會(huì)通過CCK腸-腦軸抑制巨噬細(xì)胞釋放TNF-α,降低機(jī)體的免疫能力,D正確。
故選AD。
19. 淺水湖泊存在清水穩(wěn)態(tài)和濁水穩(wěn)態(tài)兩種穩(wěn)定狀態(tài),濁水穩(wěn)態(tài)下可能出現(xiàn)水華現(xiàn)象。在一定營養(yǎng)水平下兩者可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,如圖。植被蓋度是植物垂直投影的面積占樣地面積的百分比,下列說法正確的是( )
A. 與濁水穩(wěn)態(tài)相比,清水穩(wěn)態(tài)的浮游植被蓋度低
B. 濁水穩(wěn)態(tài)下,淺水湖泊仍具有維持自身結(jié)構(gòu)或功能處于相對(duì)平衡狀態(tài)的能力
C. 營養(yǎng)鹽濃度在a~b之間時(shí),沉水植被蓋度決定穩(wěn)態(tài)類型
D. 使湖泊由濁水穩(wěn)態(tài)向清水穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變的最好的方法是種植沉水植物
【答案】ABC
【解析】
【分析】生態(tài)系統(tǒng)能夠通過自我調(diào)節(jié)作用抵御和消除外來一定限度的干擾,因而具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定,并維持動(dòng)態(tài)平衡的能力。人類活動(dòng)會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【詳解】A、據(jù)圖可知,浮游植被生長在沉水植被的上層,與濁水穩(wěn)態(tài)相比,清水穩(wěn)態(tài)的沉水植被蓋度大,可推測,清水穩(wěn)態(tài)的浮游植被蓋度低,A正確;
B、濁水穩(wěn)態(tài)下可能會(huì)出現(xiàn)水華現(xiàn)象,在水華現(xiàn)象出現(xiàn)之前,淺水湖泊仍具有維持自身結(jié)構(gòu)或功能處于相對(duì)平衡狀態(tài)的能力,B正確;
C、據(jù)圖可知,營養(yǎng)鹽濃度在a~b之間時(shí),清水穩(wěn)態(tài)與濁水穩(wěn)態(tài)在沉水植被蓋度上存在明顯的差異,可知沉水植被的蓋度是決定湖泊處于清水穩(wěn)態(tài)還是濁水穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵因素,C正確;
D、若濁水穩(wěn)態(tài)時(shí)浮游植被蓋度大,則種植沉水植物不能有效使?jié)崴€(wěn)態(tài)向清水穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變,D錯(cuò)誤。
故選ABC。
20. 米曲霉中的pyrG基因編碼的OMP脫羧酶是尿嘧啶生物合成的關(guān)鍵酶。該酶還能將無毒的5-FOA轉(zhuǎn)化為毒性產(chǎn)物抑制自身生長。pyrG基因發(fā)生突變,將無法合成該酶?,F(xiàn)有5株米曲霉突變菌株,欲判斷其是否為pyrG突變型,將野生菌株(WT)和突變菌株按圖1位置接種在不同培養(yǎng)基上,結(jié)果如圖2~4。下列說法正確的是( )
A. 利用紫外線照射米曲霉,通過定向突變獲得突變菌株
B. 本實(shí)驗(yàn)中,需用稀釋涂布平板法才能將米曲霉接種到培養(yǎng)基上
C. 在2培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,添加5-FOA配制成4培養(yǎng)基
D. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明以上5株米曲霉突變菌株均為pyrG突變型
【答案】D
【解析】
【分析】分析題文描述和題圖可知:在2培養(yǎng)基中沒有添加5-FOA,野生菌株(WT)能生長,突變菌株1~5均不能生長;在4培養(yǎng)基中添加了5-FOA,突變菌株1~5均能生長,野生菌株(WT)中pyrG基因編碼的OMP脫羧酶將無毒的5-FOA轉(zhuǎn)化為毒性產(chǎn)物抑制自身生長,所以4培養(yǎng)基上無WT形成的菌落。
【詳解】A、紫外線照射能誘發(fā)基因突變,而基因突變是不定向的,利用紫外線照射米曲霉,通過不定向突變和篩選才能獲得突變菌株,A錯(cuò)誤;
B、從圖2~4呈現(xiàn)的菌落分布狀態(tài)來看,本實(shí)驗(yàn)中采用的是稀釋涂布平板法將米曲霉接種到培養(yǎng)基上,除此之外,還可以采用平板劃線法將米曲霉接種到培養(yǎng)基上,B錯(cuò)誤;
C、在2培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,添加5-FOA和尿嘧啶配置成4培養(yǎng)基,C錯(cuò)誤。
D、結(jié)合題意并分析題圖可知:在2培養(yǎng)基上,只有接種WT的位置上長出菌落,說明2培養(yǎng)基中沒有添加5-FOA,突變菌株1~5均無法合成OMP脫羧酶而導(dǎo)致其不能利用5-FOA,因而都不能生長;在4培養(yǎng)基上,只有接種突變菌株1~5的位置上長出菌落,說明4培養(yǎng)基中添加了5-FOA,野生菌株(WT)中pyrG基因編碼的OMP脫羧酶將無毒的5-FOA轉(zhuǎn)化為毒性產(chǎn)物抑制自身生長??梢?,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明以上5株米曲霉突變菌株均為pyrG突變型,D正確。
故選D。
三、非選擇題:本題共5小題,共55分。
21. 光照強(qiáng)度過大會(huì)對(duì)植物造成損害,類胡蘿卜素參與葉黃素循環(huán),可促進(jìn)非光化學(xué)淬滅(NPQ)對(duì)過量光能的耗散。大狼耙草為北美洲入侵種,研究人員以株高一致的大狼耙草種苗及當(dāng)?shù)匚锓N山萵苣種苗為材料,在不同光照強(qiáng)度下培養(yǎng)一段時(shí)間,測定最大凈光合速率(Pmax)、呼吸速率(Rd)、色素含量等,結(jié)果如下表。
(1)光照對(duì)植物的作用有______,遮光下因______(填物質(zhì))減少,C3的還原速率降低。植物激素______可促進(jìn)葉綠素的合成。
(2)光照強(qiáng)度從14%增加到100%的過程中,山萵苣的光合速率變化是______。在光照強(qiáng)度為100%時(shí),大狼耙草的光合速率明顯高于山萵苣,原因是______。
(3)SOQ1蛋白和HHL1蛋白是NPQ的調(diào)控因子,為探究兩者對(duì)NPQ的調(diào)控機(jī)制,以野生型植株(Cl-0)、sqⅠ突變體、hhlⅠ突變體及hhlⅠ和sqⅠ雙突變體為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并測定強(qiáng)光下相應(yīng)蛋白質(zhì)的表達(dá)量,結(jié)果如圖。強(qiáng)光下,sqⅠ基因和hhlⅠ基因?qū)PQ的調(diào)控起______作用(填“協(xié)同”或“相抗衡”),在sqⅠ突變體中,hhlⅠ基因?qū)PQ調(diào)控的響應(yīng)機(jī)制是______。
【答案】(1) ①. 為光合作用提供能量;作為信號(hào),影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程 ②. ATP和NADPH ③. 細(xì)胞分裂素
(2) ①. 先增加后減少 ②. 大狼耙草葉片中類胡蘿卜素含量高于山萵苣,促進(jìn)NPQ對(duì)過量光能的耗散
(3) ①. 協(xié)同 ②. hhl1基因可過表達(dá)HHL1蛋白,部分恢復(fù)對(duì)NPQ的抑制作用
【解析】
【分析】光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響:在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值,光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。
【小問1詳解】
光照對(duì)植物的作用有:為光合作用提供能量;作為信號(hào),影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程,遮光下因光反應(yīng)受影響,ATP和NADPH減少,C3的還原速率降低。植物激素減少,C3的還原速率降低。細(xì)胞分裂素可促進(jìn)葉綠素的合成。
【小問2詳解】
由表格可以看出,隨著光照強(qiáng)度從14%增加到100%的過程中,山萵苣的光合速率變化是先增加后減少,在光照強(qiáng)度為100%時(shí),大狼耙草的光合速率明顯高于山萵苣,原因是大狼耙草葉片中類胡蘿卜素含量高于山萵苣,促進(jìn)NPQ對(duì)過量光能的耗散。
【小問3詳解】
由圖可以看出,強(qiáng)光下,雙突變體的NPQ強(qiáng)度大于sqⅠ突變體和hhlⅠ突變體,三種突變體的NPQ強(qiáng)度均大于野生型,說明SOQ1蛋白和HHL1蛋白抑制NPQ,sqⅠ基因和hhlⅠ基因?qū)PQ的調(diào)控起協(xié)同作用,據(jù)圖可知,在sqⅠ突變體中,HHL1蛋白含量大于野生型,推測hhlⅠ基因?qū)PQ調(diào)控的響應(yīng)機(jī)制是hl1基因可過表達(dá)HHL1蛋白,部分恢復(fù)對(duì)NPQ的抑制作用。
22. 哺乳動(dòng)物雌性個(gè)體中存在下丘腦-垂體-卵巢軸。下丘腦分泌的GnRH作用于垂體,使其分泌FSH(促卵泡生成素)和LH(促黃體生成素),兩者共同作用于卵巢,刺激卵泡發(fā)育、成熟卵泡排卵以及合成雌激素等(圖1)。雌激素的合成需要卵泡內(nèi)膜細(xì)胞和卵泡顆粒細(xì)胞的共同參與(圖2)。
(1)FSH和LH可統(tǒng)稱為______(寫中文名稱),雌激素分泌過程中存在的調(diào)節(jié)方式有______。雌激素包括雌酮和雌二醇,其中作為信號(hào)分子對(duì)其他細(xì)胞的生理活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用的主要是______。
(2)醫(yī)學(xué)上可用藥物來曲唑促進(jìn)排卵,已知來曲唑的作用靶點(diǎn)是芳香化酶,來曲唑促進(jìn)排卵的機(jī)理是______。
(3)長期服用來曲唑會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松,科研人員研究發(fā)現(xiàn)葛根素可通過激活產(chǎn)生β-catenin蛋白的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路緩解這一癥狀,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)材料:生理狀態(tài)相同的成年雌性大鼠若干只,來曲唑、葛根素,骨密度檢測儀、蛋白質(zhì)檢測儀等。
實(shí)驗(yàn)思路:_______。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:_______。
【答案】(1) ①. 促性腺激素 ②. 分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié) ③. 雌二醇
(2)來曲唑抑制芳香化酶的活性,減少雌激素分泌,減弱對(duì)腺垂體的負(fù)反饋?zhàn)饔?,促進(jìn)排卵
(3) ①. 取生理狀況相同的成年雌性大鼠若干只,隨機(jī)均分為A、B、C 三組,分別檢測三組大鼠的初始骨密度值及β-catenin蛋白的含量。A 組每天服用一定量來曲唑,B組每天服用等量來曲唑和一定量的葛根素,C組不做處理,其他條件相同且適宜,一段時(shí)間后檢測3組小鼠的骨密度值及β-catenin蛋白的表達(dá)量 ②. 與C組相比,A組小鼠骨密度值變小,β-catenin蛋白的表達(dá)量降低,B組小鼠骨密度值和β-catenin蛋白的表達(dá)量與C組接近
【解析】
【分析】下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素促進(jìn)垂體分泌促甲狀腺激素,促甲狀腺激素能促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素,進(jìn)而促進(jìn)代謝增加產(chǎn)熱,這屬于分級(jí)調(diào)節(jié)。當(dāng)甲狀腺激素含量過多時(shí),會(huì)反過來抑制下丘腦和垂體的分泌活動(dòng),這叫做負(fù)反饋調(diào)節(jié)。
【小問1詳解】
FSH(促卵泡生成素)和 LH(促黃體生成素)都作用于性腺(卵巢),所以統(tǒng)稱為促性腺激素。根據(jù)圖1可知,下丘腦分泌GnRH作用于腺垂體,腺垂體分泌FSH和LH作用于卵巢,這是分級(jí)調(diào)節(jié);而雌激素分泌后又能對(duì)下丘腦和垂體起抑制作用,這屬于反饋調(diào)節(jié),所以雌激素分泌過程存在分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)。根據(jù)圖2可知,雌激素中的雌二醇可轉(zhuǎn)化為雄激素睪酮,故推測作為信號(hào)分子對(duì)其他細(xì)胞的生理活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用的主要是雌二醇。
【小問2詳解】
根據(jù)圖2可知,芳香化酶參與了雄激素轉(zhuǎn)化為雌激素的過程,來曲唑抑制芳香化酶的活性后,雌激素的合成減少,進(jìn)而對(duì)腺垂體的負(fù)反饋抑制作用減弱,腺垂體分泌的FSH和LH增多,從而促進(jìn)排卵。
【小問3詳解】
①實(shí)驗(yàn)思路:首先要保證實(shí)驗(yàn)對(duì)象的一致性,所以取生理狀況相同的成年雌性大鼠若干只并隨機(jī)均分為 A、B、C 三組。檢測初始值,即三組大鼠的初始骨密度值及β-catenin蛋白的含量。進(jìn)行不同處理,A組每天服用一定量來曲唑(模擬長期服用來曲唑?qū)е鹿琴|(zhì)疏松的情況);B組每天服用等量來曲唑和一定量的葛根素(探究葛根素的作用);C組不做處理作為空白對(duì)照??刂茻o關(guān)變量,保證其他條件相同且適宜,一段時(shí)間后再檢測3組小鼠的骨密度值及β-catenin蛋白的表達(dá)量 。②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:C組是正常狀態(tài),A組長期服用來曲唑,預(yù)期會(huì)出現(xiàn)骨質(zhì)疏松,所以骨密度值變小,同時(shí)因?yàn)橐?yàn)證葛根素通過激活產(chǎn)生 β-catenin蛋白的信號(hào)傳導(dǎo)通路緩解癥狀,所以與C組相比,A組β-catenin蛋白的表達(dá)量降低。B組服用了葛根素,預(yù)期葛根素能緩解來曲唑?qū)е碌墓琴|(zhì)疏松,所以B組小鼠骨密度值和β-catenin 蛋白的表達(dá)量與C組接近。
23. 栽培番茄果實(shí)成熟后表現(xiàn)為紅色和黃色,極少的野生番茄因能積累花青素呈現(xiàn)藍(lán)色。與花青素合成、降解有關(guān)的基因?yàn)門/t和E/e,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳且控制花青素合成的基因表現(xiàn)為完全顯性?,F(xiàn)有藍(lán)色親本1和非藍(lán)色親本2、3、4,用特定引物對(duì)親本的基因T/t、E/e進(jìn)行擴(kuò)增,E的片段長度為138bp,e的片段長度為117bp,用限制酶切割基因T/t片段,T能被切割,t不能被切割,電泳結(jié)果如圖1。
(1)親本1的基因型為______。親本1和2雜交得到的果實(shí)均為藍(lán)色,親本1和3雜交得到的果實(shí)均為淺藍(lán)色,說明T/t、E/e基因中,降解花青素的基因是______。淺藍(lán)色自交后代所結(jié)番茄成熟后的顏色及比例為______。
(2)SSR是DNA中簡單的核苷酸重復(fù)序列,具有多樣性,染色體上不同的基因可與特定的SSR連鎖遺傳,常用SSR標(biāo)簽進(jìn)行基因定位??蒲腥藛T利用SSR標(biāo)簽對(duì)親本1、3以及、中部分個(gè)體進(jìn)行檢測,結(jié)果如圖2。
基因T/t、E/e所在的染色體分別是______,與基因T連鎖的SSR是______。除圖2所示基因型外,非藍(lán)色番茄的基因型還可為______。
(3)利用親本2的體細(xì)胞經(jīng)誘變培養(yǎng)獲得一株能合成花青素的突變株,利用突變株與親本2雜交,后代成熟果實(shí)中藍(lán)色與非藍(lán)色的比例接近1:1,而突變株自交后代成熟果實(shí)中,藍(lán)色與非藍(lán)色的比例卻接近2:1,原因可能是______。
(4)經(jīng)檢測上述突變基因(原種群中不存在該突變基因)與基因T位于相同的染色體上,但不確定兩基因是否為等位基因,已知同源染色體上的非等位基因之間可發(fā)生互換。為探究兩基因的關(guān)系,科研人員讓突變株與親本1雜交獲得,單株種植收獲種子,同一株植株的種子混合種植,觀察統(tǒng)計(jì)成熟果實(shí)的顏色。
①若兩基因是等位基因,則______;②若______,則兩基因是非等位基因。
【答案】(1) ①. TTee ②. E ③. 藍(lán)色 : 淺藍(lán)色 : 非藍(lán)色 = 1 : 2 : 1
(2) ①. T/t位于3號(hào)染色體,E/e位于5號(hào)染色體(或其他獨(dú)立染色體) ②. SSR2 ③. ttEE、ttEe、ttee
(3)突變基因?yàn)轱@性(T),且顯性純合(TT)致死
(4) ①. 若兩基因是等位基因,則F2全為藍(lán)色(無重組可能)。 ②. 若F2中出現(xiàn)非藍(lán)色個(gè)體,則兩基因是非等位基因(可能發(fā)生重組)
【解析】
【分析】根據(jù)題意信息可知,藍(lán)色番茄需同時(shí)滿足:能合成花青素(T顯性,基因型為TT或Tt),而且不降解花青素(E為顯性降解基因,因此需ee隱性純合)。親本1與親本2雜交,F(xiàn)?全為藍(lán)色,說明親本2不含降解基因E(即ee)。親本2可能為ttee(無法合成花青素,非藍(lán)色)。親本1與親本3雜交,F(xiàn)1為淺藍(lán)色,說明F1攜帶E基因(Ee雜合),導(dǎo)致部分降解。因此親本3的基因型為TTEe或TTEE。
【小問1詳解】
根據(jù)題意信息可知,藍(lán)色番茄需同時(shí)滿足:能合成花青素(T顯性,基因型為TT或Tt),而且不降解花青素(E為顯性降解基因,因此需ee隱性純合)。親本1與親本2雜交,F(xiàn)?全為藍(lán)色,說明親本2不含降解基因E(即ee)。親本2可能為ttee(無法合成花青素,非藍(lán)色)。親本1與親本3雜交,F(xiàn)1為淺藍(lán)色,說明F1攜帶E基因(Ee雜合),導(dǎo)致部分降解。因此親本3的基因型為TTEe或TTEE。綜上,親本1的基因型為TTee(合成完全且不降解)。淺藍(lán)色F1(TTEe)表明E的存在導(dǎo)致部分降解,說明E為顯性降解基因。淺藍(lán)色F1(TTEe)自交,E/e位點(diǎn)分離為EE : Ee : ee = 1 : 2 : 1。EE(顯性純合):完全降解,非藍(lán)色。Ee(顯性雜合):部分降解,淺藍(lán)色。ee(隱性純合):不降解,藍(lán)色。所以淺藍(lán)色F1自交后代表型比例為藍(lán)色(ee) : 淺藍(lán)色(Ee) : 非藍(lán)色(EE) = 1 : 2 : 1。
【小問2詳解】
根據(jù)題意信息可知,SSR標(biāo)簽用于基因定位,題目中SSR2位于3號(hào)染色體。若親本1和3在SSR2的帶型不同,且F1和F2中藍(lán)色個(gè)體的SSR2帶型與親本1一致,說明T基因與SSR2連鎖,位于3號(hào)染色體。E/e基因獨(dú)立于T/t,可能位于另一染色體(如5號(hào)染色體,與SSR1或SSR3連鎖)。根據(jù)題意信息可知,非藍(lán)色可能由兩種原因有無法合成花青素(tt__,如ttEE、ttEe、ttee)或者能合成但完全降解(TTEE、TTEe),所以除圖2所示基因型外,非藍(lán)色番茄的基因型還可為ttEE、ttEe、ttee。
【小問3詳解】
突變株能合成花青素(基因型為Tt),與親本2(tt)雜交,后代為Tt(藍(lán)色) : tt(非藍(lán)色)= 1:1。突變株自交后代基因型為TT(致死) : Tt(藍(lán)色) : tt(非藍(lán)色)= 1:2:1,實(shí)際存活比例為藍(lán)色 : 非藍(lán)色 = 2:1,說明顯性純合(TT)致死。
【小問4詳解】
等位基因:突變基因與T為同一基因的不同等位,雜交后F1為Tt,自交后代基因型為TT(致死) : Tt(藍(lán)色) : tt(非藍(lán)色)= 1:2:1。因TT致死,F(xiàn)2表型為全為藍(lán)色(僅Tt和tt存活,但tt無法合成花青素,非藍(lán)色)。需根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)條件修正。非等位基因:突變基因與T位于同源染色體不同位點(diǎn),可能發(fā)生重組,導(dǎo)致F2中出現(xiàn)非藍(lán)色個(gè)體(如tt)。
24. 物種多樣性的測定有三個(gè)空間尺度:α、β、γ多樣性。描述α多樣性可用辛普森多樣性指數(shù),辛普森多樣性指數(shù)是指在無限大小的群落中,隨機(jī)抽取兩個(gè)個(gè)體,它們屬于不同物種的概率(即1-隨機(jī)抽取的兩個(gè)個(gè)體屬于同種的概率)。β多樣性反映不同群落間物種組成的差異,可用群落甲和群落乙的獨(dú)有物種數(shù)之和與群落甲、乙各自的物種數(shù)之和的比值表示?,F(xiàn)有甲、乙兩個(gè)群落,其部分物種組成如下表。
(1)只考慮A、B、C這三個(gè)物種,甲、乙群落的辛普森多樣性指數(shù)分別是______(用小數(shù)表示)。分析上述計(jì)算結(jié)果可推測,在群落的物種數(shù)目一定時(shí),群落中各物種個(gè)體數(shù)目分配越______(填“均勻”或“不均勻”),辛普森多樣性指數(shù)越高。天然森林被砍伐后,形成的次生林比原群落的辛普森指數(shù)增大,原因可能是______。
(2)若甲、乙兩群落共有物種數(shù)為30,兩群落之間的β多樣性為______(用小數(shù)表示)。
(3)研究發(fā)現(xiàn),乙群落正在進(jìn)行演替,影響其演替的因素有______(寫出2條即可)。為了保護(hù)甲群落的生物多樣性,人們?cè)诋?dāng)?shù)亟⒘俗匀槐Wo(hù)區(qū),設(shè)置緩沖帶,這遵循了生態(tài)工程中的______原理。
【答案】(1) ①. 0.54、0.66 ②. 均勻 ③. 破壞原有優(yōu)勢(shì)種,使物種數(shù)目分布更加均勻 (2)0.5
(3) ①. 群落外界環(huán)境的變化(氣候條件、土壤類型)、生物的遷入遷出、群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化、人類活動(dòng)等 ②. 自生
【解析】
【分析】物種多樣性包括物種個(gè)數(shù)的均勻度和物種的豐富度兩個(gè)方面;辛普森多樣性指數(shù)是測定群落組織水平的指標(biāo)之一,群落中種數(shù)越多,各種個(gè)體分配越均勻,指數(shù)越高,指示群落多樣性好。
【小問1詳解】
由題表可知,甲群落中物種A、B和C占比分別為60%、10%和30%,則甲群落的多樣性指數(shù)為:1- (0.6×0.6 + 0.1×0.1+0.3×0.3) = 1 -0.46 = 0.54。乙群落中物種A、B和C占比分別為30%、30%和40%,則乙群落的多樣性指數(shù)為:1-(0.3×0.3 + 0.3×0.3+0.4×0.4) = 1-0.34 = 0.66。分析上述計(jì)算結(jié)果可推測,在群落的物種數(shù)目一定時(shí),群落中各物種個(gè)體數(shù)目分配越均勻,辛普森多樣性指數(shù)越高,在天然森林中,某些物種可能占據(jù)主導(dǎo)地位,導(dǎo)致物種分布不均勻,從而降低了辛普森多樣性指數(shù)。而在次生林中,原有優(yōu)勢(shì)種被破壞,物種的分布可能更加均勻,各物種的個(gè)體數(shù)量差異較小,因此辛普森多樣性指數(shù)增大。
【小問2詳解】
根據(jù)題干中的描述,β多樣性可用群落甲和群落乙的獨(dú)有物種數(shù)之和與群落甲、乙各自的物種數(shù)之和的比值表示。 已知甲群落的物種豐富度為70,乙群落的物種豐富度為50,兩群落共有物種數(shù)為30。因此群落甲的獨(dú)有物種數(shù) = 70 - 30 = 40,群落乙的獨(dú)有物種數(shù) = 50 - 30 = 20,群落甲和群落乙的獨(dú)有物種數(shù)之和 = 40 + 20 = 60,群落甲、乙各自的物種數(shù)之和 = 70 + 50 = 120,β = 60 ÷120 = 0.5,因此,兩群落之間的β多樣性為 0.5。
【小問3詳解】
乙群落正在進(jìn)行演替,影響其演替的因素有群落外界環(huán)境的變化(氣候條件、土壤類型)、生物的遷入、遷出、群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化,以及人類的活動(dòng),等等。這些因素常常處于變化的過程中。為了保護(hù)甲群落的生物多樣性,人們?cè)诋?dāng)?shù)亟⒘俗匀槐Wo(hù)區(qū),設(shè)置緩沖帶,以盡量減少人類活動(dòng)的干擾,遵循了生態(tài)工程的自生原理。
25. 研究兩種蛋白質(zhì)(如X和Y)能否相互作用常用酵母雙雜交技術(shù)。BD和AD是構(gòu)成GAL4轉(zhuǎn)錄因子的兩個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)域,X和Y能相互作用時(shí),BD和AD在空間上才能靠近,形成完整的GAL4轉(zhuǎn)錄因子,激活酵母菌報(bào)告基因的轉(zhuǎn)錄(圖甲)。酵母菌中的His3、Trp1、Leu2和Ade2四個(gè)基因分別合成組氨酸、色氨酸、亮氨酸、腺嘌呤等生存必需的營養(yǎng)物質(zhì)。科研人員用酵母雙雜交技術(shù)探究植物中的WRKY17蛋白能否與MPK3蛋白相互作用。用于實(shí)驗(yàn)的酵母菌經(jīng)過基因改造后不能產(chǎn)生GAL4轉(zhuǎn)錄因子,也不能合成上述四種營養(yǎng)物質(zhì)。BD質(zhì)粒上攜帶Trp1基因,AD質(zhì)粒上攜帶Leu2基因。
(1)首先利用PCR獲取MPK3和WRKY17這兩個(gè)目的基因,設(shè)計(jì)引物時(shí)常需添加保護(hù)堿基以提高酶切效率,保護(hù)堿基最好添加在引物的______(填“端”或“端”)。PCR反應(yīng)緩沖液中一般要添加,作用是______。之后分別將MPK3基因和WRKY17基因拼接到BD和AD質(zhì)粒上。
(2)將不同類型的質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌進(jìn)行雙雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖乙。
①四組酵母菌均可在只缺少亮氨酸和色氨酸的培養(yǎng)基上生長,說明______,該實(shí)驗(yàn)的報(bào)告基因?yàn)開_____
②結(jié)果顯示W(wǎng)RKY17與MPK3______(填“能”或“不能”)相互作用,判斷理由是______。設(shè)置實(shí)驗(yàn)組②的目的是______。
(3)酵母雙雜交技術(shù)能否用于篩選宿主細(xì)胞膜上與甲流病毒表面HA蛋白特異性結(jié)合的受體,并說明理由______。
【答案】(1) ①. 5'端 ②. 激活耐高溫的DNA聚合酶
(2) ①. 兩種質(zhì)粒均轉(zhuǎn)入酵母菌并成功表達(dá)Trp1和Leu2基因,合成色氨酸和亮氨酸 ②. His3和Ade2 ③. 能 ④. 只有第④組酵母菌能在四缺培養(yǎng)基上生長,說明His3和Ade2這兩個(gè)報(bào)告基因成功表達(dá),WRKY17與MPK3可以相互作用 ⑤. 排除AD與MPK3的相互作用
(3)能,HA蛋白和特異性受體的化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì),可將HA基因和細(xì)胞膜上的受體基因利用酵母雙雜交技術(shù)導(dǎo)入酵母細(xì)胞,能激活報(bào)告基因表達(dá)的即為HA的特異性受體
【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。(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。(4)目的基因的檢測與鑒定。
【小問1詳解】
由于PCR過程中在合成子鏈DNA時(shí)是從5’端向3’端延伸的,保護(hù)堿基添加在5’端不會(huì)影響PCR擴(kuò)增的效率;Mg2?能夠激活耐高溫的DNA聚合酶,從而提高PCR反應(yīng)的效率和特異性,故PCR反應(yīng)緩沖液中一般要添加。
【小問2詳解】
①分析題意可知,酵母菌中的His3、Trp1、Leu2和Ale2四個(gè)基因分別合成組氨酸、色氨酸、亮氨酸、腺嘌呤等生存必需的營養(yǎng)物質(zhì),而四組酵母菌均可在只缺少亮氨酸和色氨酸的培養(yǎng)基上生長,說明兩種質(zhì)粒均轉(zhuǎn)入酵母菌并成功表達(dá)Trp1和Leu2基因,且酵母菌能夠利用質(zhì)粒上的Trp1和Leu2基因合成色氨酸和亮氨酸;分析題意,只有當(dāng)GAL4轉(zhuǎn)錄因子形成時(shí),His3和Ade2基因才會(huì)被激活,酵母菌才能在缺少對(duì)應(yīng)氨基酸的培養(yǎng)基上生長,故該實(shí)驗(yàn)的報(bào)告基因?yàn)镠is3和Ade2。
②只有第④組酵母菌能在四缺培養(yǎng)基上生長,說明His3和Ade2這兩個(gè)報(bào)告基因成功表達(dá),WRKY17與MPK3可以相互作用;實(shí)驗(yàn)組②中添加AD和MPK3-BD,目的是排除AD與MPK3的相互作用。
【小問3詳解】雌
黑體紅眼:灰體紅眼=1:5
雄
黑體紅眼:灰體紅眼:黑體朱紅眼:灰體朱紅眼=1:5:1:5
捕獲總數(shù)
帶標(biāo)記個(gè)體數(shù)
未標(biāo)記個(gè)體數(shù)并標(biāo)記
第一次捕獲
32
0
32
第二次捕獲
54
18
36
第三次捕獲
37
34
3
研磨提取
加酒精后去雜質(zhì)
研磨液的NaCl濃度
(ml/L)
沉淀質(zhì)量
(g)
提取
DNA濃度
(ng/μL)
OD260/OD280
去雜質(zhì)方式
沉淀質(zhì)量
(g)
純化的
DNA濃度
(ng/μL)
OD260/OD280
0.14
0.0789
59.5
1.29
離心
0.068
81.5
1.53
2
0.0409
100.6
1.57
4℃冰箱靜置
0.1028
336.4
1.41
物種
光照強(qiáng)度
Pmax
Rd
葉綠素含量
類胡蘿卜素含量
大狼耙草
100%
22.96
3.00
0.16
0.038
40%
14.43
1.08
0.20
0.041
14%
9.80
0.92
0.27
0.045
山萵苣
100%
7.41
2.92
0.13
0.029
40%
13.32
1.26
0.21
0.039
14%
8.20
1.23
0.22
0.037
物種豐富度
物種A數(shù)量
物種B數(shù)量
物種C數(shù)量
甲群落
70
60
10
30
乙群落
50
30
30
40
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