(考試時(shí)間:75分鐘 試卷滿分:100分)
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
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)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。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15小題,每小題2分,共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求。
1.研究表明,分泌蛋白在合成初期,需先在游離的核糖體上合成“初始序列”,其后核糖體會準(zhǔn)確定位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。下列相關(guān)推測錯(cuò)誤的是
A.“初始序列”可能為信號序列,具有引導(dǎo)核糖體定位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能
B.該游離的核糖體定位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上會繼續(xù)合成蛋白質(zhì),合成結(jié)束后再與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫離
C.若分泌蛋白基因中編碼“初始序列”的部分發(fā)生突變,則一定會影響該蛋白的后續(xù)合成
D.乙酰膽堿受體、溶酶體中蛋白酶、血漿蛋白及胰島素等合成過程都會產(chǎn)生這樣的“初始序列”
【答案】C
【分析】分泌蛋白合成與分泌過程:核糖體合成蛋白質(zhì)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行粗加工→高爾基體進(jìn)行再加工→細(xì)胞膜,整個(gè)過程還需要線粒體提供能量。
【詳解】A、“初始序列”可能為信號序列,具有引導(dǎo)核糖體定位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了核糖體轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)繼續(xù)延伸的過程,A正確;
B、游離的核糖體定位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上會繼續(xù)合成蛋白質(zhì),合成結(jié)束后再與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫離,實(shí)現(xiàn)了附著核糖體向游離核糖體的轉(zhuǎn)移,B正確;
C、題意顯示,初始序列是引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中,而蛋白質(zhì)的合成場所在核糖體,所以如果控制初始序列合成的基因片段發(fā)生突變可能不會影響該蛋白的繼續(xù)合成,C錯(cuò)誤;
D、乙酰膽堿受體、溶酶體中蛋白酶、血漿蛋白、胰島素均能在細(xì)胞外起作用,因而它們的合成過程都會產(chǎn)生這樣的“初始序列”,D正確。
故選C。
2.如圖為人體胃壁細(xì)胞通過質(zhì)子泵維持胃內(nèi)酸性環(huán)境的機(jī)制,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.質(zhì)子泵和通道蛋白運(yùn)輸K+時(shí),均需與K+結(jié)合
B.質(zhì)子泵能催化ATP分子中特殊化學(xué)鍵的斷裂
C.抑制質(zhì)子泵功能的藥物可以有效減少胃酸的分泌
D.胃內(nèi)的酸堿度不屬于人體內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)之一
【答案】A
【分析】細(xì)胞膜內(nèi)外的離子分布:鉀離子濃度在細(xì)胞內(nèi)高于細(xì)胞外,質(zhì)子泵是ATP驅(qū)動的離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。質(zhì)子泵催化ATP水解釋放能量,可驅(qū)動H+從胃壁細(xì)胞進(jìn)入胃腔和同時(shí)吸收K+,說明該質(zhì)子泵分泌H+、吸收K+的方式為主動運(yùn)輸。
【詳解】A、通道蛋白運(yùn)輸K+是協(xié)助擴(kuò)散,運(yùn)輸時(shí)通道蛋白不需要與K+結(jié)合;質(zhì)子泵運(yùn)輸K+是主動運(yùn)輸,質(zhì)子泵屬于載體蛋白,需要與K+結(jié)合,A錯(cuò)誤;
B、結(jié)合題圖可知質(zhì)子泵運(yùn)輸離子的過程中,能催化ATP分子中特殊化學(xué)鍵的斷裂,釋放能量用于離子運(yùn)輸,B正確;
C、抑制質(zhì)子泵功能的藥物,會抑制H+運(yùn)輸?shù)轿竷?nèi)(胃黏膜腔),從而可以有效減少胃酸的分泌,C正確;
D、內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)包括滲透壓、酸堿度、溫度等,胃內(nèi)屬于外界環(huán)境,胃內(nèi)的酸堿度不屬于人體內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)之一,D正確。
故選A。
3.人類癌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中存在大量獨(dú)立于染色體之外的環(huán)狀DNA(ecDNA),其上普遍帶有癌基因。癌細(xì)胞內(nèi)ecDNA可大量擴(kuò)增且癌基因能高效表達(dá)。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.細(xì)胞癌變可能與細(xì)胞中抑癌基因突變、相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱有關(guān)
B.細(xì)胞癌變之后,端粒DNA序列可能不會隨細(xì)胞分裂而縮短
C.ecDNA分子復(fù)制時(shí),DNA聚合酶在模板鏈上移動的方向?yàn)?'→3'
D.ecDNA分子容易復(fù)制和表達(dá),可能與其呈裸露狀態(tài)易解旋有關(guān)
【答案】C
【分析】人和動物細(xì)胞中的DNA上本來就存在與癌變相關(guān)的基因:原癌基因和抑癌基因。一般來說,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。相反,抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖,或者促進(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。癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比,具有以下特征:能夠無限增殖,形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,細(xì)胞之間的黏著性顯著降低,容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移,等等。
【詳解】A、抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖,或者促進(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,A正確;
B、端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截。隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加,截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒內(nèi)側(cè)正?;虻腄NA序列就會受到損傷,結(jié)果使細(xì)胞活動漸趨異常。細(xì)胞癌變之后,端粒DNA序列可能不會隨細(xì)胞分裂而縮短,細(xì)胞可以無限增殖,B正確;
C、DNA分子復(fù)制時(shí),DNA聚合酶在新合成的子鏈上移動的方向?yàn)?'→3',C錯(cuò)誤;
D、DNA進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)過程都需要進(jìn)行解旋,依題意,ecDNA獨(dú)立于染色體之外呈裸露狀態(tài),可能容易解旋,故其容易復(fù)制和表達(dá),D正確。
故選C。
4.下圖是顯微鏡下觀察到的水稻(2n=24)花藥減數(shù)分裂細(xì)胞中染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.圖中細(xì)胞分裂順序?yàn)棰邸佟堋凇?br>B.正常情況下,圖⑤每個(gè)細(xì)胞的染色體數(shù)目為12條
C.圖①可以發(fā)生基因的自由組合,且性狀可以遺傳給下一代
D.要想觀察到清晰的染色體需要用pH>7的條件下的甲紫染液進(jìn)行染色
【答案】B
【分析】減數(shù)分裂是有性生殖的生物產(chǎn)生生殖細(xì)胞時(shí),從原始生殖細(xì)胞發(fā)展到成熟生殖細(xì)胞的過程,這個(gè)過程中DNA復(fù)制一次,細(xì)胞分裂兩次,產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中染色體數(shù)目是本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)目的一半。
【詳解】A、根據(jù)圖中①②③④⑤所給該種水稻花藥減數(shù)分裂細(xì)胞中染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目確定每一圖像對應(yīng)的細(xì)胞分裂時(shí)期:①減數(shù)第一次分裂前期(存在染色體聯(lián)會行為);②減數(shù)第一次分裂中期(染色體整齊排列在赤道板兩側(cè));③減數(shù)第一次分裂間期;④減數(shù)第二次分裂后期(此時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了兩個(gè)細(xì)胞且姐妹染色單體分開移向兩極);⑤減數(shù)第二次分裂中期(此時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了兩個(gè)細(xì)胞且染色體排列整齊),故圖中細(xì)胞分裂順序?yàn)棰?→①→ ② → ⑤→④,A錯(cuò)誤;
B、該水稻中染色體為2n=24條,結(jié)合分析,正常情況下,⑤為減數(shù)第二次分裂中期,此時(shí)期每個(gè)細(xì)胞的染色體數(shù)目為12條,B正確;
C、圖①為減數(shù)第一次分裂前期(存在染色體聯(lián)會行為),而基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,C錯(cuò)誤;
D、甲紫溶液為堿性染料,堿性染料是指陽離子可以與酸性物質(zhì)結(jié)合,而不是溶液為堿性,甲紫溶液表現(xiàn)為酸性,D錯(cuò)誤。
故選B。
5.M13噬菌體是一種寄生于大腸桿菌的絲狀噬菌體,其DNA為含有6407個(gè)核苷酸的單鏈環(huán)狀DNA.M13噬菌體增殖的部分過程如圖所示,其中SSB是單鏈DNA結(jié)合蛋白。下列相關(guān)敘述正確的是( )

A.過程⑥得到的單鏈環(huán)狀DNA是過程②~⑤中新合成的DNA
B.過程②~⑥需要斷裂2個(gè)磷酸二酯鍵,合成6407個(gè)磷酸二酯鍵
C.SSB的作用是防止解開的兩條單鏈重新形成雙鏈,利于DNA復(fù)制
D.M13噬菌體的遺傳物質(zhì)復(fù)制過程中不需要先合成RNA引物來引導(dǎo)子鏈延伸
【答案】C
【分析】據(jù)圖可知,M13噬菌體 DNA 在宿主細(xì)胞內(nèi)的合成過程為:MI3噬菌體 DNA 是一種單鏈DNA ,進(jìn)入大腸桿菌后先合成為復(fù)制型雙鏈 DNA ,再進(jìn)行滾環(huán)復(fù)制,即在M13噬菌體的雙鏈 DNA 環(huán)狀分子一條鏈(正鏈)上切一個(gè)切口,產(chǎn)生游離的3'端羥基作為延伸起點(diǎn),最后在宿主細(xì)胞 DNA 聚合酶的催化下,以另一條單鏈即負(fù)鏈為模板不斷地合成新的正鏈。
【詳解】A、據(jù)題圖可知,過程⑥得到的單鏈環(huán)狀DNA是原來的,過程②~⑤中新合成的DNA單鏈存在于復(fù)制型雙鏈DNA中,A錯(cuò)誤;
B、該DNA為含有6407個(gè)核苷酸的單鏈環(huán)狀DNA,由圖可知過程②~⑥需要斷裂2個(gè)磷酸二酯鍵,一共合成6409個(gè)磷酸二酯鍵,B錯(cuò)誤;
C、SSB是單鏈DNA結(jié)合蛋白,由圖可知SSB的作用是防止解開的兩條單鏈重新形成雙鏈,利于DNA復(fù)制,C正確;
D、①過程需要先合成RNA引物來引導(dǎo)子鏈延伸,③不需要,D錯(cuò)誤。
故選C。
6.組蛋白修飾調(diào)控基因的表達(dá)如圖所示。a~d代表生理過程,e代表結(jié)構(gòu)。下列敘述錯(cuò)誤的是( )

A.圖甲中a 促進(jìn)基因的表達(dá)
B.圖甲中c與d堿基互補(bǔ)配對方式不完全相同
C.圖乙所示生理過程對應(yīng)圖甲中d
D.圖乙中g(shù)為3'端, f為5'端
【答案】D
【分析】表觀遺傳:指DNA序列不發(fā)生變化,但基因的表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變,即基因型未發(fā)生變化而表現(xiàn)型卻發(fā)生了改變,如DNA的甲基化。DNA的甲基化:生物基因的堿基序列沒有變化,但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾,抑制了基因的表達(dá),進(jìn)而對表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代,使后代出現(xiàn)同樣的表型。
【詳解】A、從圖中可以看出,a過程是組蛋白乙?;?,這一過程有利于DNA解旋,會促進(jìn)基因的表達(dá),A正確;
B、c過程是轉(zhuǎn)錄,d過程是翻譯。轉(zhuǎn)錄中堿基互補(bǔ)配對方式是A-T、U-A、C-G;翻譯中堿基互補(bǔ)配對方式是U-A、C-G,所以二者堿基互補(bǔ)配對方式不完全相同,B正確;
C、圖乙所示生理過程是翻譯,對應(yīng)圖甲中的 d 過程,C正確;
D、翻譯時(shí)核糖體的移動方向是從mRNA的5'端到3'端,圖乙中靠近g端核糖體上的肽鏈更短,故g為5'端, f為3'端,D錯(cuò)誤。
故選D。
7.2022年我國科學(xué)家利用單倍體胚胎干細(xì)胞和基因編輯技術(shù),通過染色體重排構(gòu)建了世界首個(gè)特殊的“染色體融合”家鼠,將實(shí)驗(yàn)家鼠標(biāo)準(zhǔn)的40條染色體改造為38條。染色體融合過程如圖所示,其中Chr4+5和Chr1+2核型的胚胎發(fā)育成足月家鼠,但僅Chr4+5核型的家鼠與野生型家鼠交配產(chǎn)生了極少后代。下列分析錯(cuò)誤的是( )

A.該實(shí)驗(yàn)過程涉及染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異
B.改造后的家鼠可能會表現(xiàn)出一些未知隱性基因所控制的性狀
C.染色體融合實(shí)驗(yàn)的成功說明發(fā)生染色體變異可導(dǎo)致形成新物種
D.Chr4+5核型的家鼠可用于研究染色體融合導(dǎo)致的不孕不育等疾病
【答案】C
【分析】可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異:(1)基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換;(2)基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的非等位基因重新組合;(3)染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異(重復(fù)、缺失、易位、倒位)和染色體數(shù)目變異。
【詳解】A、圖示中Chr4和Chr5形成Chr4+5的過程中發(fā)生了染色體部分片段丟失,兩條染色體連接形成一條染色體,Chr1+2染色體發(fā)生了同樣的變化,因此該實(shí)驗(yàn)過程涉及染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異,A正確;
B、改造后的家鼠有部分基因丟失,丟失的基因可能是控制某性狀的顯性基因,因此改造后的家鼠可能會表現(xiàn)出一些未知隱性基因所控制的性狀,B正確;
C、新物種形成的標(biāo)志是生殖隔離的產(chǎn)生,而Chr4+5核型的家鼠與野生型家鼠交配產(chǎn)生了極少后代,說明改造后的家鼠與野生型家鼠式同一個(gè)物種,C錯(cuò)誤;
D、Chr4+5核型的家鼠是染色體融合導(dǎo)致的,且Chr4+5核型的家鼠與野生型家鼠交配產(chǎn)生了極少后代,因此可用于研究染色體融合導(dǎo)致的不孕不育等疾病,D正確。
故選C。
8.圖1表示神經(jīng)纖維在靜息和興奮狀態(tài)下跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程,甲、乙為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白;圖2表示興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的過程。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.圖1中通過甲進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸不受呼吸速率影響
B.圖1的M側(cè)為神經(jīng)細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè),N側(cè)為神經(jīng)細(xì)胞膜的外側(cè)
C.圖2處于③時(shí)膜內(nèi)為正電位,此時(shí)膜外濃度小于膜內(nèi)
D.圖2處于②時(shí),K+持續(xù)流入神經(jīng)細(xì)胞
【答案】D
【分析】靜息電位是由于鉀離子外流形成的,動作電位是由于鈉離子內(nèi)流產(chǎn)生的,通常情況下鈉離子主要存在于膜外,而鉀離子主要存在于膜內(nèi)。題圖分析,圖1中鉀離子由M側(cè)進(jìn)入到N側(cè)需要消耗能量,說明M側(cè)是細(xì)胞膜外側(cè),N側(cè)為細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)。
【詳解】A、圖1中K+通過甲進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸為主動運(yùn)輸,需要消耗能量,受呼吸速率影響,A錯(cuò)誤;
B、神經(jīng)纖維在靜息時(shí)膜電位是由鉀離子外流造成的,K+從N側(cè)運(yùn)輸?shù)組側(cè)是通過離子通道完成的,不消耗能量,所以N側(cè)為神經(jīng)細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè),M側(cè)為神經(jīng)細(xì)胞膜的外側(cè),B錯(cuò)誤;
C、圖2中③為動作電位,③處膜內(nèi)為正電位,Na+濃度膜外仍然大于膜內(nèi),C錯(cuò)誤;
D、圖2中②處持續(xù)流出神經(jīng)細(xì)胞,恢復(fù)靜息電位,D正確。
故選D。
9.病毒感染引起發(fā)熱的原理如圖1所示,前列腺素(PGE2)在體內(nèi)的合成過程和布洛芬退熱的原理如圖2所示。據(jù)此分析錯(cuò)誤的是( )
A.PGE2可刺激溫覺感受器后通過傳入神經(jīng)將興奮傳遞至下丘腦
B.PGE2引起骨骼肌戰(zhàn)栗反射,該過程中興奮在神經(jīng)纖維上單向傳導(dǎo)
C.腎上腺素、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)等多種信息分子參與圖1的調(diào)節(jié)過程
D.布洛芬通過減少PGE2的合成,發(fā)揮退熱和緩解炎癥癥狀的藥效
【答案】A
【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、立毛肌收縮、甲狀腺激素和腎上腺素分泌增加;②減少散熱的途徑:毛細(xì)血管收縮、汗腺分泌減少。
(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、由圖1可知,PGE2通過體溫調(diào)節(jié)使產(chǎn)熱增加,散熱減少來調(diào)節(jié)體溫,因此可能通過冷覺感受器(而不是溫覺感受器)和傳入神經(jīng),將興奮傳遞到下丘腦,A錯(cuò)誤;
B、反射過程中,刺激感覺神經(jīng)末梢,興奮從感覺神經(jīng)末梢開始傳遞,在神經(jīng)纖維上單向傳導(dǎo),B正確;
C、據(jù)圖可知,腎上腺素9(促進(jìn)代謝產(chǎn)熱,體溫升高)、細(xì)胞因子(炎癥反應(yīng)說明發(fā)生了免疫反應(yīng),需要細(xì)胞因子參與)、神經(jīng)遞質(zhì)(存在神經(jīng)調(diào)節(jié),有神經(jīng)遞質(zhì)參與)等多種信息分子參與圖1的調(diào)節(jié)過程,C正確;
D、由圖2可知,布洛芬通過抑制Cxl或Cx2的活性從而減少PGE2的合成,發(fā)揮退熱和緩解炎癥癥狀的藥效,D正確。
故選A。
10.科研人員以油莎豆為實(shí)驗(yàn)材料,研究了不同濃度的6-芐基腺嘌呤(6-BA)和-萘乙酸(NAA)對其種子發(fā)芽率的影響,結(jié)果如圖所示(CK為對照組)。下列敘述正確的是( )

A.本實(shí)驗(yàn)中6-BA和NAA對油莎豆種子萌發(fā)都表現(xiàn)出低濃度促進(jìn)、高濃度抑制作用
B.據(jù)圖分析,生產(chǎn)上建議優(yōu)先選用2mg/L的6-BA溶液處理油莎豆
C.CK組油莎豆能萌發(fā)是因?yàn)槠渥陨砟芎铣?-BA和NAA
D.該實(shí)驗(yàn)可通過預(yù)實(shí)驗(yàn)來減小實(shí)驗(yàn)誤差
【答案】B
【分析】據(jù)題分析,該實(shí)驗(yàn)的自變量是激素的種類與濃度,因變量是種子的發(fā)芽率,數(shù)據(jù)表明在一定的濃度范圍內(nèi),6-芐基腺嘌呤(6-BA)和 α -萘乙酸(NAA)均可以促進(jìn)油莎豆種子萌發(fā)。
【詳解】A、本實(shí)驗(yàn)中6-BA和NAA對油莎豆種子萌發(fā)都表現(xiàn)出促進(jìn)作用,A錯(cuò)誤;
B、2mg/L的6-BA溶液處促進(jìn)效果最好,生產(chǎn)上建議優(yōu)先選用2mg/L的6-BA溶液處理油莎豆,B正確;
C、6-BA和NAA是人工合成的具有對植物生長發(fā)育具有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì),C錯(cuò)誤;
D、預(yù)實(shí)驗(yàn)來不能減小實(shí)驗(yàn)誤差,D錯(cuò)誤。
故選B。
11.江蘇省某市的河濱生態(tài)公園通過多年生態(tài)修復(fù),已呈現(xiàn)“一河清水,兩岸秀色,城水相依,人水和諧”的生態(tài)景觀。生物課程基地的部分學(xué)生對公園內(nèi)鳥類和植物進(jìn)行相關(guān)研究。下列敘述正確的是( )
A.銀杏林中高低錯(cuò)落的銀杏樹形成的垂直結(jié)構(gòu)為鳥類創(chuàng)造了棲息空間和食物條件
B.公園兩岸的物種由于河流的分隔而產(chǎn)生了地理隔離
C.調(diào)查公園中某種古樹的種群密度可采用樣方法,樣方大小為1m×1m
D.公園內(nèi)不同鳥類生態(tài)位之間的差異提高了對環(huán)境資源和空間的利用能力
【答案】D
【分析】1、植物的分層與對光的利用有關(guān):不同植物適于在不同的光照強(qiáng)度下生長,這種分層現(xiàn)象顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力。群落中植物的垂直分層為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件,因此,動物也有分層現(xiàn)象。
2、一個(gè)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(gè)物種的生態(tài)位。
【詳解】A、垂直結(jié)構(gòu)上的分層是群落中的結(jié)構(gòu),而銀杏林中的所有銀杏樹構(gòu)成種群,銀杏樹高低錯(cuò)落有致體現(xiàn)的是個(gè)體差異,A錯(cuò)誤;
B、兩岸的物種并不都會因河流的分隔而無法進(jìn)行基因交流,如鳥類就可以進(jìn)行基因交流。因此,公園兩岸的物種不一定會由于河流的分隔而產(chǎn)生了地理隔離,B錯(cuò)誤;
C、古樹體積大,調(diào)查它的種群密度樣方大小可是10m×10m,C錯(cuò)誤;
D、不同物種占據(jù)不同生態(tài)位,減少了生物之間的競爭,有利于生物對環(huán)境資源的充分利用,D正確。
故選D。
12.圖示為當(dāng)前流行的農(nóng)村庭院生態(tài)工程模式圖,其生態(tài)系統(tǒng)各成分的組成和相互關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )

A.該系統(tǒng)緩解了農(nóng)村飼料、燃料、肥料的缺乏問題,減小了生態(tài)足跡
B.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽能總量和人工投入的飼料中有機(jī)物的化學(xué)能
C.在充分利用能量,減少環(huán)境污染的同時(shí),通過飼養(yǎng)家禽、家畜,發(fā)展沼氣工程,提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入,使保護(hù)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)相互協(xié)調(diào),體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體原理
D.科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)保證了物質(zhì)在該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部自給自足、循環(huán)利用
【答案】D
【分析】生態(tài)農(nóng)業(yè)是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng),將農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)同農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合統(tǒng)一起來,以取得最大的生態(tài)經(jīng)濟(jì)整體效益。它也是農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)綜合起來的大農(nóng)業(yè),又是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、銷售綜合起來,適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。生態(tài)工程的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理和系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。建立該人工生態(tài)系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)對能量的多級利用,提高能量的利用率,減少環(huán)境污染。
【詳解】A、建立沼氣池,產(chǎn)生的沼氣做燃料,沼渣經(jīng)過處理可以用作肥料,果樹等生產(chǎn)者可以用于喂養(yǎng)雞鴨,從而緩解了農(nóng)村飼料、燃料、肥料的缺乏問題,減小了生態(tài)足跡,A正確;
B、農(nóng)村庭院生態(tài)工程是人工生態(tài)系統(tǒng),流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽能總量和人工投入的飼料中有機(jī)物的化學(xué)能,B正確;
C、結(jié)合題干信息“通過飼養(yǎng)家禽、家畜,發(fā)展沼氣工程,提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入,使保護(hù)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)相互協(xié)調(diào)”,這是充分考慮到社會—經(jīng)濟(jì)—自然這一整體,由此體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體原理,C正確;
D、農(nóng)村庭院生態(tài)工程是人工生態(tài)系統(tǒng),存在產(chǎn)品的輸出,故科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)不能保證物質(zhì)在該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部自給自足,需要不斷地人工補(bǔ)充物質(zhì)和能量,D錯(cuò)誤。
故選D。
13.高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到所述目標(biāo)的是( )
A.用甘蔗做還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)不會出現(xiàn)磚紅色沉淀
B.在目標(biāo)個(gè)體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度
C.向血球計(jì)數(shù)板上滴加培養(yǎng)液后蓋蓋玻片可避免調(diào)查結(jié)果偏大
D.用不同濃度的生長調(diào)節(jié)劑處理扦插枝條,也能獲得相同的生根數(shù)
【答案】D
【分析】種群密度的調(diào)查一般有樣方法和標(biāo)志重捕法。在利用樣方法調(diào)查種群密度時(shí)需注意隨機(jī)取樣、樣方大小合適,并且樣本數(shù)據(jù)足夠大等。
【詳解】A、甘蔗含有蔗糖,蔗糖是非還原糖,但甘蔗還含有其它的還原糖,故用甘蔗做還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)會出現(xiàn)磚紅色沉淀,A錯(cuò)誤;
B、劃定樣方調(diào)查種群密度要隨機(jī)取樣,不能只在目標(biāo)個(gè)體集中分布的區(qū)域劃定樣方,B錯(cuò)誤;
C、向血細(xì)胞計(jì)數(shù)板上滴加培養(yǎng)液后蓋蓋玻片會使樣液偏多,會導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果偏大,應(yīng)該先蓋上蓋玻片,將樣液滴在邊緣,讓其自行滲入,C錯(cuò)誤;
D、不同濃度的生長調(diào)節(jié)劑處理扦插枝條,可能獲得相同的生根數(shù),D正確。
故選D。
14.為研究“使用公筷對餐后菜品細(xì)菌數(shù)量的影響”,某研究小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。相關(guān)操作或敘述正確的是( )

A.固體培養(yǎng)基X對菜品中的細(xì)菌有選擇性,屬于選擇培養(yǎng)基
B.配制培養(yǎng)基X并在121℃、100kPa條件下處理15~30min
C.在固體培養(yǎng)基X上可用平板劃線法或涂布法接種細(xì)菌
D.根據(jù)菌落的特征可準(zhǔn)確判斷細(xì)菌的種類
【答案】B
【分析】培養(yǎng)基是人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。無菌技術(shù)是獲得純微生物培養(yǎng)物的前提。
【詳解】A、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯俊笆褂霉陮Σ秃蟛似芳?xì)菌數(shù)量的影響”,固體培養(yǎng)基X沒有做任何處理,不屬于選擇培養(yǎng)基,所以對菜品中的細(xì)菌沒有選擇性,A錯(cuò)誤;
B、為了排除微生物污染,對配制的培養(yǎng)基X需要采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌,即在121℃、100kPa條件下處理15~30min,B正確;
C、據(jù)題意可知,在固體培養(yǎng)基X上接種后,還需要對微生物進(jìn)行計(jì)數(shù),因此接種細(xì)菌,只能用涂布法,不能用平板劃線法,C錯(cuò)誤;
D、在一定的培養(yǎng)條件下,不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征,根據(jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征,可以初步區(qū)分出不同種微生物,但不能準(zhǔn)確判斷,D錯(cuò)誤。
故選B。
15.下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述,正確的是( )
A.用自然生長的莖進(jìn)行組織培養(yǎng)須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒
B.培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶內(nèi)外的氣體交換
C.為防止雜菌污染,從接種外植體到生成試管苗盡量在同一個(gè)錐形瓶內(nèi)完成
D.脫分化的過程中受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控
【答案】D
【分析】植物組織培養(yǎng)過程是:離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織,然后再分化生成根、芽,最終形成植物體。植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。
【詳解】A、自然生長莖段的消毒屬于外植體消毒,先用70%乙醇,再用無菌水清洗,再用5%次氯酸鈉消毒處理,最后再用無菌水清洗,A錯(cuò)誤;
B、培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口的目的是防止雜菌污染,并不影響氣體交換,B錯(cuò)誤;
C、接種外植體到生成試管苗不能在同一個(gè)錐形瓶中完成,因?yàn)槊摲只驮俜只臈l件以及培養(yǎng)基都不一樣,C錯(cuò)誤;
D、已經(jīng)分化的細(xì)胞失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能,轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞的過程叫脫分化,該過程受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控,D正確。
故選D。
二、選擇題:本題共4小題,每小題3分,共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有一項(xiàng)或多項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對得3分,選對但不全的得1分,有選錯(cuò)的得0分。
16.真核細(xì)胞有氧呼吸的主要階段是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的,其部分過程如圖1所示。解偶劑能增大線粒體內(nèi)膜對H+的通透性,消除H+梯度,因而抑制ATP生成,如圖2所示。下列敘述正確的是( )

A.進(jìn)行有氧呼吸的生物完成圖1中反應(yīng)的場所均是線粒體內(nèi)膜
B.線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的H+濃度差驅(qū)動ATP合成
C.加入解偶聯(lián)劑后,有機(jī)物分解釋放的能量會更多的以熱能形式散失
D.可以利用解偶聯(lián)劑來開發(fā)殺蟲劑、殺真菌劑以及研發(fā)減肥藥物
【答案】BCD
【分析】線粒體是真核細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,能進(jìn)行有氧呼吸的第二、第三階段。通過電子傳遞鏈將H+泵到線粒體內(nèi)外膜間隙,為低濃度到高濃度運(yùn)輸,其方式為主動運(yùn)輸;H+通過特殊的結(jié)構(gòu)回流至線粒體基質(zhì),為高濃度到低濃度,其方式為協(xié)助擴(kuò)散。
【詳解】A、圖1中反應(yīng)為有氧呼吸第三階段,真核生物該反應(yīng)的場所均是線粒體內(nèi)膜,但原核生物沒有線粒體,其有氧呼吸第三階段的場所不在線粒體內(nèi)膜,A錯(cuò)誤;
B、由題可知,解偶劑能增大線粒體內(nèi)膜對H+的通透性,消除H+梯度,因而抑制ATP生成,說明線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的H+濃度差能驅(qū)動ATP合成,B正確;
C、加入解偶聯(lián)劑后,會抑制ATP生成,有機(jī)物分解釋放的能量形成的ATP減少,則會更多的以熱能形式散失,C正確;
D、解偶聯(lián)劑會抑制ATP生成,則可利用解偶聯(lián)劑來開發(fā)殺蟲劑(使害蟲獲得能量不足而死亡)、殺真菌劑(使真菌獲得能量不足而死亡)以及研發(fā)減肥藥物(獲得能量減少,消耗脂肪供能而導(dǎo)致減肥),D正確。
故選BCD。
17.家蠶(2N=56)的性別決定方式為ZW型。有斑紋(A)對無斑紋(a)為顯性,A和a所在的常染色體偶見缺失(但基因A/a所在的片段并沒有缺失,如圖1)現(xiàn)象,表示為A0、a0。家蠶的正常體壁(B)對透明體壁(b)為顯性,相關(guān)基因位于Z染色體上,雄蠶絲多、質(zhì)量好,但幼蠶時(shí)雌雄不易區(qū)分。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )

A.若要研究家蠶的基因組,應(yīng)測定29條染色體上的DNA序列
B.利用圖2所示限性斑紋蠶和無斑紋異性蠶雜交,后代中有斑紋幼蠶是高產(chǎn)蠶
C.限性斑紋蠶的培育過程所依據(jù)的原理是染色體結(jié)構(gòu)變異
D.染色體缺失時(shí)卵細(xì)胞不可育但精子是可育的,基因型A0aZbW的個(gè)體可產(chǎn)生4種可育配子
【答案】BD
【分析】家蠶核染色體組成為2N=56,其性別決定方式為ZW型。圖2發(fā)生的變異類型為染色體結(jié)構(gòu)變異。
【詳解】A、已知家蠶核染色體組成為2N=56,其性別決定方式為ZW型。若要研究家蠶的基因組,應(yīng)測定27條常染色體十Z染色體+W染色體共29條染色體上的DNA序列,A正確;
B、圖中的限性斑紋雌蠶的基因型為aaZWA,用限性斑紋雌蠶和無斑紋雄蠶培育后代,選擇其后代中表現(xiàn)型為無斑紋的個(gè)體培養(yǎng),得到的都是高產(chǎn)的雄蠶,B錯(cuò)誤;
C、限性斑紋蠶的培育過程所依據(jù)的原理是染色體結(jié)構(gòu)變異,C正確;
D、染色體缺失的卵細(xì)胞不可育,基因型為A0aZbW的雌蠶的卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的可育配子的基因組成為aZ、aW,D錯(cuò)誤。
故選BD。
18.CAR-T細(xì)胞(Chimeric antigen receptr T cell,嵌合抗原受體T細(xì)胞)療法在治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤具有極大的優(yōu)勢,其治療過程如下圖所示:提取患者T細(xì)胞,在體外安裝能特異性識別腫瘤靶點(diǎn)并能激活T細(xì)胞的嵌合受體后成為“CAR-T”細(xì)胞,再將該細(xì)胞在體外擴(kuò)增后回輸?shù)襟w內(nèi),可精準(zhǔn)高效地殺傷腫瘤細(xì)胞。下列相關(guān)說法正確的有( )

A.腫瘤壞死因子與白細(xì)胞介素、干擾素、青霉素等都屬于細(xì)胞因子
B.外周血T細(xì)胞在機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫中均能發(fā)揮重要作用
C.CAR-T細(xì)胞療法既能有效治療腫瘤又不會引起機(jī)體的免疫排斥反應(yīng)
D.CAR-T細(xì)胞特異性識別腫瘤細(xì)胞并使其裂解死亡的過程屬于細(xì)胞壞死
【答案】BC
【分析】CAR-T療法就是嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法,是把一個(gè)含有能識別腫瘤細(xì)胞且激活T細(xì)胞的嵌合抗原受體的病毒載體轉(zhuǎn)入T細(xì)胞,即把T細(xì)胞改造成CAR-T細(xì)胞這是一種治療腫瘤的新型精準(zhǔn)靶向療法。近幾年通過優(yōu)化改良在臨床腫瘤治療上取得很好的效果,是一種非常有前景的,能夠精準(zhǔn)、快速、高效,且有可能治愈癌癥的新型腫瘤免疫治療方法。
【詳解】A、干擾素、白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子等都是細(xì)胞因子,青霉素屬于抗生素,不是細(xì)胞因子,A錯(cuò)誤;
B、在體液免疫中,絕大多數(shù)抗原需要T細(xì)胞的呈遞,且T細(xì)胞分泌的淋巴因子能促進(jìn)B細(xì)胞的增殖和分化。細(xì)胞免疫中,需要依賴T細(xì)胞增殖分化形成的效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)揮免疫效應(yīng)。因此,T細(xì)胞不僅在細(xì)胞免疫中起作用,在體液免疫中也發(fā)揮不可或缺的作用,B正確;
C、CAR-T細(xì)胞來自患者自身的T細(xì)胞改造的,該細(xì)胞在體外進(jìn)行擴(kuò)增后,回輸?shù)襟w內(nèi),可精準(zhǔn)高效地殺傷腫瘤細(xì)胞,一般不會引起機(jī)體的免疫排斥反應(yīng),C正確;
D、修飾后的CAR-T細(xì)胞特異性識別腫瘤細(xì)胞并使其裂解死亡的過程屬于細(xì)胞凋亡,D錯(cuò)誤。
故選BC。
19.豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)是一種對豬群具有高度傳染性的病毒。GP3蛋白是PRRSV的重要抗原之一,能夠誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生特異性的免疫應(yīng)答。為了對PRRSV進(jìn)行快速檢測,科研人員制備了PRRSV-GP3蛋白的單克隆抗體,過程如圖所示。下列分析正確的是( )
A.將GP3蛋白注射到小鼠體內(nèi)是為了獲取能分泌抗GP3蛋白抗體的B細(xì)胞
B.培養(yǎng)細(xì)胞乙的培養(yǎng)基通常是加入了血清等天然成分和糖類、氨基酸等的固體培養(yǎng)基
C.細(xì)胞丙中有融合的具有同種核的細(xì)胞和能合成抗GP3蛋白抗體的雜交瘤細(xì)胞
D.第2次篩選可用多孔板對單個(gè)的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)及抗體檢測
【答案】AD
【分析】單克隆抗體是細(xì)胞工程中動物細(xì)胞融合的重要應(yīng)用,與傳統(tǒng)血清抗體相比,單克隆抗體的純度高,特異性強(qiáng);其基本步驟:對小鼠進(jìn)行免疫→提取B淋巴細(xì)胞→將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合→通過篩選、克隆化培養(yǎng)和擴(kuò)大化培養(yǎng)、最終注入小鼠體內(nèi)→從腹腔腹水中提取單克隆抗體。
【詳解】A 、 將 GP3 蛋白注射到小鼠體內(nèi)是為了獲取能分泌抗 GP3 蛋白抗體的 B 淋巴細(xì)胞,而后通過細(xì)胞融合獲得的雜交瘤細(xì)胞不僅可以無限增殖,而且還可以產(chǎn)生大量的抗體,A 正確;
B 、培養(yǎng)細(xì)胞乙的培養(yǎng)基通常是加入了血清等天然成分和糖類、氨基酸等的液體培養(yǎng)基,而不是固體培養(yǎng)基,B 錯(cuò)誤;
C 、細(xì)胞丙是第1次篩選得到的細(xì)胞,需要使用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行第1次篩選,在該培養(yǎng)基上,未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會死亡,只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長,C錯(cuò)誤;
D、第 2 次篩選過程中需要對雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,以獲得能穩(wěn)定分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞,該過程中用到了多孔板,D正確。
故選AD。
三、非選擇題:本題共5小題,共58分。
20.為研究干旱脅迫對玉米光合作用的影響,某研究小組設(shè)置正常供水(CK)、輕度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4個(gè)處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)由上表可知,隨著干旱脅迫程度的增加,最大凈光合速率逐漸下降,依據(jù)所學(xué)知識和表中信息分析,其主要原因有 。
(2)重度干旱脅迫下,該植物的最大CO2固定速率為 μmlCO2.m-2s-1。
(3)為探究干旱脅迫對不同品種玉米的影響,某研究小組選取了兩個(gè)玉米品種(鄭單958和陜單902)進(jìn)行盆栽控水實(shí)驗(yàn),每個(gè)品種按上述方案處理,持續(xù)7天培養(yǎng)后,取第三片展葉測定各項(xiàng)指標(biāo),結(jié)果如圖所示。
①本實(shí)驗(yàn)的自變量為 。
②植物在受到干旱脅迫時(shí)的反應(yīng)之一是內(nèi)源 (激素)含量升高,其主要的生理效應(yīng)是促使氣孔關(guān)閉,還可以提高蔗糖轉(zhuǎn)化酶的活性,進(jìn)而促進(jìn)蔗糖水解,有利于調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的 ,有助于植物細(xì)胞吸水。
③干旱脅迫下,影響玉米凈光合速率的因素分為氣孔因素和非氣孔因素:氣孔因素對凈光合速率的直接影響表現(xiàn)為 ;非氣孔因素對凈光合速率的影響表現(xiàn)可能是:細(xì)胞中超氧化物歧化酶活性降低,導(dǎo)致自由基積累,破壞了 ,進(jìn)而影響光反應(yīng)。
④據(jù)圖2、3數(shù)據(jù)分析,輕度干早和重度干早,影響陜單902凈光合速率的因素分別是 和 (選填“氣孔因素”或“非氣孔因素”),依據(jù)是: 。
【答案】(1)干旱脅迫導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,CO2進(jìn)入量減少,同時(shí)葉綠素含量降低,光反應(yīng)和暗反應(yīng)受影響
(2)2.7
(3) 玉米品種和干旱程度 脫落酸 滲透壓 氣孔導(dǎo)度下降,葉肉細(xì)胞吸收CO2的速率降低 類囊體(?。┠? 氣孔因素 非氣孔因素 輕度干旱時(shí),氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度都下降;重度干旱時(shí),氣孔導(dǎo)度下降,但胞間CO2濃度上升,說明不是氣孔因素引起的
【分析】影響光合作用的主要環(huán)境因素:1、溫度對光合作用的影響:在最適溫度下酶的活性最強(qiáng),光合作用強(qiáng)度最大,當(dāng)溫度低于最適溫度,光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng),當(dāng)溫度高于最適溫度,光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。2、二氧化碳濃度對光合作用的影響:在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值,光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。3、光照強(qiáng)度對光合作用的影響: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)。
【詳解】(1)由表可知,隨著干旱脅迫程度的增加,葉綠素含量下降使光反應(yīng)中吸收的光能減少,同時(shí)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,使吸收的CO2減少,植物光反應(yīng)、暗反應(yīng)均減慢,所以植物凈光合作用速率降低。
(2)總光合速率等于呼吸速率與凈光合速率之和,植株在光飽和條件下,凈光合作用最大,由表格可知重度干旱(SS)脅迫下,此時(shí)凈光合速率是1.7μmlCO2?m-2?s-1,呼吸速率是1.0μmlCO2?m-2?s-1,因此,該植物的最大光合速率為1.7+1.0=2.7μmlCO2?m-2?s-1。
(3)①從題干信息,“選取了兩個(gè)玉米品種,每個(gè)品種分正常供水(CK)、輕度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4個(gè)處理”可知,本實(shí)驗(yàn)的自變量包括玉米的品種和干旱程度。
②植物在受到干旱脅迫時(shí)的反應(yīng)之一是脫落酸含量升高,脫落酸可以促進(jìn)氣孔關(guān)閉,可以提高蔗糖轉(zhuǎn)化酶的活性,進(jìn)而促進(jìn)蔗糖水解為單糖,使細(xì)胞內(nèi)的滲透壓升高,有助于植物吸水。
③題干備注中說明,“氣孔導(dǎo)度指的是氣孔張開程度”,氣孔導(dǎo)度降低即氣孔開放程度降低,導(dǎo)致植物從外界吸收的二氧化碳減少,直接影響了光合作用的暗反應(yīng)階段中二氧化碳的固定。自由基可攻擊磷脂,破壞生物膜,結(jié)合后文提到的“影響光反應(yīng)”可知破壞了類囊體膜。
④從圖2和圖3可知,輕度干旱時(shí),氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度都下降,說明是氣孔因素引起的;重度干旱時(shí),氣孔導(dǎo)度下降,但胞間二氧化碳濃度上升,說明不是氣孔因素引起的,即非氣孔因素導(dǎo)致的。
21.近年來,在癌癥的治療中,傳統(tǒng)的手術(shù)放化療逐漸被免疫治療替代。請回答下列問題:
(1)下圖1為T細(xì)胞通過表面受體(TCR)識別抗原呈遞細(xì)胞呈遞的癌細(xì)胞抗原后被激活,進(jìn)而攻擊癌細(xì)胞的示意圖。圖2為癌細(xì)胞的一種免疫逃逸機(jī)制示意圖,癌細(xì)胞大量表達(dá) PD-L1,與T細(xì)胞表面的PD-1結(jié)合,抑制T細(xì)胞活化,逃避T細(xì)胞的攻擊。
①圖1可知,機(jī)體主要通過 免疫清除腫瘤細(xì)胞。圖1中抗原呈遞細(xì)胞通過 方式攝取腫瘤抗原,T細(xì)胞識別腫瘤抗原后被激活并 為細(xì)胞毒性T細(xì)胞群和記憶細(xì)胞群。
②為阻斷圖2中癌細(xì)胞的免疫逃逸通路,科研人員利用相關(guān)技術(shù)制備抗PD-L1抗體。該抗體注入體內(nèi)后通過 傳送與 結(jié)合,可解除T細(xì)胞的活化抑制。
(2)臨床發(fā)現(xiàn),抗PD-L1抗體對黑色素瘤等多種腫瘤疾病均表現(xiàn)出良好療效,但對前列腺癌基本無效。為了探究其原因,科研人員進(jìn)行了系列研究。
①科研人員檢測了前列腺癌細(xì)胞和黑色素瘤細(xì)胞中PD-L1mRNA 和蛋白含量,如圖3。結(jié)果顯示, 前列腺癌細(xì)胞PD-L1基因的 水平顯著高于黑色素瘤細(xì)胞,而二者細(xì)胞中 PD-L1 蛋白的含量 。
②研究人員將正常小鼠分成兩組,分別接種野生型和突變型前列腺癌細(xì)胞,其中突變型癌細(xì)胞的生存和增殖能力均不受影響,接種后觀察小鼠的成瘤情況及生存狀態(tài),實(shí)驗(yàn)流程及結(jié)果如圖4。野生型小鼠的前列腺癌細(xì)胞通過外泌體(細(xì)胞分泌的具膜小泡) 將PD-Ll蛋白分泌到細(xì)胞外,而外泌體 PD-L1 能抑制T細(xì)胞的活化。
結(jié)合①和本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,直接接種野生型前列腺癌細(xì)胞組小鼠死亡的原因是 。第二組小鼠接種野生型前列腺癌細(xì)胞后依然存活,請針對此現(xiàn)象提出的一個(gè)合理的解釋 。
(3)請推測以PD-L1抗體為主要成分的抗腫瘤藥物對前列腺癌治療基本無效的原因 。
【答案】(1) 細(xì)胞 胞吞 增殖分化 體液 癌細(xì)胞表面的PD-L1
(2) 轉(zhuǎn)錄 無顯著差異 外泌體PD-L1抑制T細(xì)胞活化,導(dǎo)致小鼠成瘤而死亡 突變型PD-L1正常表達(dá),不能產(chǎn)生外泌體,不能抑制T細(xì)胞活化,T細(xì)胞識別癌細(xì)胞表面抗原后正?;罨a(chǎn)生相應(yīng)的記憶細(xì)胞,當(dāng)接種野生型前列腺癌細(xì)胞后,記憶細(xì)胞迅速增殖分化產(chǎn)生大量的細(xì)胞毒性T細(xì)胞殺傷癌細(xì)胞,小鼠存活
(3)抗PD-L1的抗體與外泌體PD-L1的結(jié)合能力較弱;外泌體PD-L1的含量很高,無法被抗體全部結(jié)合;外泌體可以被運(yùn)輸?shù)娇贵w無法發(fā)揮作用的區(qū)域
【分析】癌細(xì)胞表面蛋白PD-L1與T細(xì)胞表面的受體PD-1結(jié)合后,會抑制T細(xì)胞的激活,若阻止PD-L1與T細(xì)胞表面的受體PD-1的結(jié)合,則可以解除對T細(xì)胞的抑制,有利于T細(xì)胞通過細(xì)胞免疫清除癌細(xì)胞。
【詳解】(1)①機(jī)體對癌細(xì)胞的清除,主要通過細(xì)胞免疫完成的。圖1中抗原呈遞細(xì)胞通過胞吞攝取腫瘤抗原,T細(xì)胞識別腫瘤抗原后被激活并增殖分化為細(xì)胞毒性T細(xì)胞群和記憶細(xì)胞群。
②抗PD-L1抗體可以與癌細(xì)胞表面的PD-L1結(jié)合,阻斷了PD-L1與T細(xì)胞表面的PD-1的結(jié)合,解除對T細(xì)胞的抑制。該抗體注入體內(nèi)后通過體液傳送與癌細(xì)胞表面的PD-L1結(jié)合。
(2)①由圖可知,前列腺癌細(xì)胞中PD-L1基因轉(zhuǎn)錄出的PD-L1mRNA相對含量明顯高于黑色素瘤細(xì)胞,但二者PD-L1蛋白的含量基本相同。
②前列腺癌細(xì)胞外泌體PD-L1抑制T細(xì)胞活化,導(dǎo)致小鼠成瘤而死亡,故直接接種野生型前列腺癌細(xì)胞組小鼠死亡。突變型PD-L1正常表達(dá),不能產(chǎn)生外泌體,不能抑制T細(xì)胞活化,T細(xì)胞識別癌細(xì)胞表面抗原后正常活化并產(chǎn)生相應(yīng)的記憶細(xì)胞,當(dāng)接種野生型前列腺癌細(xì)胞后,記憶細(xì)胞迅速增殖分化產(chǎn)生大量的細(xì)胞毒性T細(xì)胞殺傷癌細(xì)胞,小鼠存活。
(3)可能是由于抗PD-L1的抗體與外泌體PD-L1的結(jié)合能力較弱;外泌體PD-L1的含量很高,無法被抗體全部結(jié)合;外泌體可以被運(yùn)輸?shù)娇贵w無法發(fā)揮作用的區(qū)域等,故以抗PD-L1抗體為主要成分的抗腫瘤藥物對前列腺癌的治療基本無效。
22.研究人員利用人工溫室模擬地球氣候變暖,以大、小兩種蜘蛛作為研究對象,研究全球氣候變暖對生物捕食的影響。請分析回答:
(1)蜘蛛是一種肉食性節(jié)肢動物,它與雜食性、植食性昆蟲以及植物通過捕食關(guān)系形成的 ,是生態(tài)系統(tǒng) (生態(tài)系統(tǒng)的功能)的渠道。
(2)自然環(huán)境下某生態(tài)系統(tǒng)中影響兩種蜘蛛分布的主要因素是 ,若要預(yù)測兩種蜘蛛種群數(shù)量的變化趨勢,需對兩種蜘蛛種群的 (數(shù)量特征)進(jìn)行調(diào)查。
(3)研究人員在兩個(gè)溫室中進(jìn)行長期實(shí)驗(yàn),一個(gè)溫度適宜且恒定,另一個(gè)溫度較高模擬氣候變暖,每個(gè)溫室中有大、小兩種蜘蛛及其獵物。其中,大型昆蟲多為肉食性,小型昆蟲多取食禾本科植物,中型昆蟲多為雜食性。研究人員統(tǒng)計(jì)了不同年份相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)果如圖1、圖2.
①科研人員研究兩種蜘蛛在群落中所處的空間位置、資源占用情況,以及與其他物種的關(guān)系等,屬于對兩種蜘蛛 的研究。據(jù)圖1可知,模擬氣候變暖導(dǎo)致大、小蜘蛛所結(jié)蛛網(wǎng)網(wǎng)孔面積的變化分別為 。
②結(jié)合圖2結(jié)果,推測高溫環(huán)境下, ,導(dǎo)致大蜘蛛蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小發(fā)生相應(yīng)變化,以獲得足夠的獵物。該人工生態(tài)系統(tǒng)中小型昆蟲同化的能量中流向分解者的部分包括 。
③小蜘蛛的蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小隨環(huán)境變暖所發(fā)生的變化,與高溫下溫室內(nèi)生物群落的多種因素有關(guān)。對此進(jìn)行合理推測:環(huán)境溫度變暖, 植物占優(yōu)勢,小型昆蟲增加,中型昆蟲也增加,蛛網(wǎng)網(wǎng)孔變大,小蜘蛛獵物依舊充足且蛛網(wǎng)網(wǎng)孔越大, ,減少了捕食的能量代價(jià),利于小蜘蛛生存;另一方面,中型昆蟲營養(yǎng)豐富,口感更佳,也獲得了小蜘蛛的偏愛。
(4)據(jù)文中信息推測,全球氣候變暖對生物可能的影響有 (選填字母)。
a、生產(chǎn)者的優(yōu)勢種、植食性昆蟲的數(shù)量發(fā)生改變
b、小型昆蟲具有生存優(yōu)勢
c、捕食者食物的比例發(fā)生變化
d、大、小蜘蛛的生態(tài)位重疊減弱
【答案】(1) 食物鏈 能量流動、物質(zhì)循環(huán)
(2) 溫度、濕度 年齡結(jié)構(gòu)
(3) 生態(tài)位 變小、變大 中、小型昆蟲增加,大型昆蟲減少 中小型昆蟲遺體中的能量、大型昆蟲糞便中的能量 禾本科 結(jié)網(wǎng)吐絲量減小
(4)abc
【分析】生物之間的關(guān)系分種間關(guān)系和種內(nèi)關(guān)系兩種:種間關(guān)系又分互利共生(如藻類和真菌共同生活在一起形成地衣,二者密不可分)、原始合作(如海葵和寄居蟹在一起,互惠互利)、種間競爭(如水稻與稗草)、捕食(如狼吃羊)和寄生(如蛔蟲寄生在人體內(nèi))等;種內(nèi)關(guān)系又分種內(nèi)互助(如蜜蜂之間的合作)和種內(nèi)斗爭(如狼群爭搶獵物)等。
【詳解】(1)蜘蛛與雜食性、植食性昆蟲以及植物通過捕食關(guān)系形成食物鏈,成為生態(tài)系統(tǒng)行使能量流動、物質(zhì)循環(huán)功能的途徑。
(2)自然環(huán)境下某生態(tài)系統(tǒng)中影響兩種蜘蛛分布的主要因素是溫度、濕度,若要預(yù)測兩種蜘蛛種群數(shù)量的變化趨勢,需對兩種蜘蛛種群的年齡結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查。
(3)①研究兩種蜘蛛在群落中所處的空間位置、資源占用情況,以及與其他物種的關(guān)系等,屬于對兩種蜘蛛生態(tài)位的研究。與恒溫組比較,變暖導(dǎo)致大蜘蛛所結(jié)蛛網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸變小,變暖導(dǎo)致小蜘蛛所結(jié)蛛網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸變大。
②結(jié)合圖2結(jié)果,推測高溫環(huán)境下,中、小型昆蟲增加,大型昆蟲減少,因而大蜘蛛蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小發(fā)生相應(yīng)變化,以獲得足夠的獵物。該人工生態(tài)系統(tǒng)中小型昆蟲同化的能量中流向分解者的部分包括中小型昆蟲遺體中的能量、大型昆蟲糞便中的能量。
③環(huán)境溫度變暖,禾本科植物占優(yōu)勢,取食禾本科植物的小型昆蟲增加,中型昆蟲也增加,蛛網(wǎng)網(wǎng)孔變大、結(jié)網(wǎng)吐絲量減小的情況下,小蜘蛛獵物依舊充足,減少結(jié)網(wǎng)捕食的能量代價(jià),利于生存;另一方面,中型昆蟲營養(yǎng)豐富,口感更佳,也獲得了小蜘蛛的偏愛,小蜘蛛的蛛網(wǎng)網(wǎng)孔大小隨環(huán)境變暖所增大。
(4)環(huán)境溫度變暖,禾本科植物占優(yōu)勢,取食禾本科植物的小型昆蟲增加,推測全球氣候變暖對生物造成的影響可能有生產(chǎn)者的優(yōu)勢種、植食性昆蟲數(shù)量改變、小型昆蟲具有生存優(yōu)勢、捕食者食物的種類及比例發(fā)生變化,大蜘蛛的獵物大型昆蟲生物量減少,中型昆蟲、小型昆蟲生物量增加,大、小蜘蛛的生態(tài)位重疊加劇,故選abc。
23.腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移都需要新生血管的支持,腫瘤抑素是由Tum基因編碼的蛋白質(zhì),具有強(qiáng)效抑制腫瘤微血管密度,縮小腫瘤體積的作用。研究人員構(gòu)建了轉(zhuǎn)Turn基因的人神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251,探究基因治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤的可行性。
(1)研究人員利用上圖中的材料完成基因表達(dá)載體的構(gòu)建。
①圖1載體上啟動子是 識別和結(jié)合的位點(diǎn),與起始密碼相比啟動子特有的物質(zhì)組成是 。
②構(gòu)建重組載體前,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增Tum基因,應(yīng)選用的引物組合為 ,其中與Tum基因上游結(jié)合的引物設(shè)計(jì)的依據(jù)是 。與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比,PCR技術(shù)通常不選擇RNA片段作為引物,解釋合理的有 。
A.RNA穩(wěn)定性不高,體外易降解
B.RNA的3′端不能聚合脫氧核苷酸
C.細(xì)胞內(nèi)有切除RNA引物的酶
D.RNA引物的成本較高
(2)血管內(nèi)皮細(xì)胞HUV可作為抑制血管生成效果的指示細(xì)胞。為研究Tum基因的抗神經(jīng)膠質(zhì)瘤的效果。研究人員設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn):組1為未轉(zhuǎn)基因的U251,組2為轉(zhuǎn)入空白載體的U251,組3為轉(zhuǎn)Tum基因的U251,相關(guān)檢測結(jié)果如圖3、圖4.
三組實(shí)驗(yàn)中屬于對照組的是 。綜合兩圖分析,說明U251細(xì)胞合成的腫瘤抑素通過促進(jìn)HUV細(xì)胞凋亡發(fā)揮作用,圖4中組2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否支持導(dǎo)入空白載體具有與組3相似作用的結(jié)論? (填“能”或者“不能”)
(3)由于腫瘤細(xì)胞具有無限增殖的特點(diǎn),對 的需求量較大,因此腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移都需要新生血管的支持,但大多腫瘤細(xì)胞主要以 (填“有氧呼吸”或“無氧呼吸”)的方式獲得能量。為探究該體系在體內(nèi)抗腫瘤的效果,還需將組3U251細(xì)胞分別接種于裸鼠腋部皮下,一定時(shí)間后檢測 以證明轉(zhuǎn)Tum基因治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤存在可行性。
【答案】(1) RNA聚合酶 脫氧核糖和胸腺嘧啶 bc Tum基因上游序列以及Nhe Ⅰ限制酶識別序列 A
(2) 組 1、組2 不能
(3) 營養(yǎng) 無氧呼吸 小鼠體內(nèi)神經(jīng)膠質(zhì)瘤體積與腫瘤微血管密度
【分析】基因工程常用的載體:質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。
作為載體必須具備的條件:①要具有限制酶的切割位點(diǎn);②要有標(biāo)記基因;③能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制;④是安全的,對受體細(xì)胞無害,而且要易從供體細(xì)胞分離出來。(3)天然的質(zhì)粒不能直接作為載體,基因工程中用到的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。
【詳解】(1) ①圖1載體上啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn),起始密碼子位于mRNA上,因此,與起始密碼相比啟動子特有的物質(zhì)組成脫氧核糖和胸腺嘧啶。載體上的標(biāo)記基因(如抗性基因)以便于重組后重組DNA分子的篩選,因此其上的新霉素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因作為標(biāo)記基因。
②引物引導(dǎo)子鏈合成的方向是5′→3′,故為保證構(gòu)建正確連接的基因表達(dá)載體,應(yīng)選用的引物組合為bc。由圖1可知,只有限制酶Nt Ⅰ和Nhe Ⅰ位于啟動子和終止子之間,因此在引物中分別加入Nt Ⅰ和Nhe Ⅰ限制酶的識別序列,結(jié)合圖示可知,與Tum基因上游結(jié)合的引物設(shè)計(jì)的依據(jù)是轉(zhuǎn)錄模板鏈上游的已知序列,且需要在引物c的5’端添加限制酶Nhe Ⅰ的識別序列。
A、RNA穩(wěn)定性不高,體外易降解,因而不宜作為引物,A正確;
B、RNA的3′端能聚合脫氧核苷酸,這不是其不宜作為引物的原因,B錯(cuò)誤;
C、細(xì)胞內(nèi)有切除RNA引物的酶,這不是RNA不宜作為引物得原因,PCR是在體外復(fù)制DNA的技術(shù),C錯(cuò)誤;
D、RNA引物的制作成本未必比DNA高,不符合題意,D錯(cuò)誤。
故選A。
(2)本實(shí)驗(yàn)的目的是研究 Tum 基因的抗神經(jīng)膠質(zhì)瘤的效果,則自變量為Tum 基因的有無,為了排除空載體對實(shí)驗(yàn)的影響,故以未轉(zhuǎn)基因的U251(組 1)和轉(zhuǎn)入空載體(不含Tum 基因的表達(dá)載體)的U251(組2)作為對照,轉(zhuǎn) Tum 基因 U251(組3)為實(shí)驗(yàn)組。由圖3可知,只有組3上清液含有腫瘤抑素,說明腫瘤抑素可以被 U251分泌到細(xì)胞外,且由圖3可知,相比組1和組2,組3HUV細(xì)胞凋亡率顯著增高,故說明U251細(xì)胞合成的腫瘤抑素發(fā)揮作用的機(jī)理為:腫瘤抑素可以被 U251分泌到細(xì)胞外,并促進(jìn)HUV細(xì)胞凋亡;同時(shí)也能說明組2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不支持導(dǎo)入空白載體具有與組3相似作用的結(jié)論。
(3)由于腫瘤細(xì)胞具有無限增殖的特點(diǎn),對營養(yǎng)的需求量較大,因此腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移都需要新生血管的支持,但大多腫瘤細(xì)胞主要以“無氧呼吸”的方式獲得能量,因?yàn)闊o氧呼吸雖然供應(yīng)的能量少,但可以提供較多的中間產(chǎn)物用于新的細(xì)胞的構(gòu)建。為探究該體系在體內(nèi)抗腫瘤的效果,還需將組3U251細(xì)胞分別接種于裸鼠腋部皮下,以證明轉(zhuǎn)Tum基因治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤存在可行性。因?yàn)槟[瘤抑素具有強(qiáng)效抑制血管生成的功能,且只有組3細(xì)胞才能合成腫瘤抑素,因此若結(jié)果為接種組3的小鼠體內(nèi)神經(jīng)膠質(zhì)瘤體積與腫瘤微血管密度比組1及組2都顯著降低,表明轉(zhuǎn)Tum 基因治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤存在可行性。
24.下圖是某品系小鼠(2n=40)常染色體上部分基因的分布情況。該品系成年鼠的體重受獨(dú)立遺傳的三對等位基因A/a、D/d、F/f控制,這三對基因的遺傳效應(yīng)相同,且具有累加效應(yīng)(AADDFF的成鼠最重,aaddff的成鼠最輕)。請回答下列問題:
(1)若對品系小鼠進(jìn)行基因組測序,應(yīng)測定 條染色體上 DNA的堿基序列。假設(shè)圖中父本在精子形成過程中因?yàn)闇p數(shù)分裂發(fā)生異常,與正常卵細(xì)胞受精后形成一只XXY的小鼠,則父本產(chǎn)生異常精子的原因是 。該小鼠成年后,如果能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,三條性染色體隨機(jī)分離,則可形成 種性染色體不同的配子。
(2)若該品系的一只雄性小鼠(基因型為DdEe,D與e連鎖),在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)有10%的精原細(xì)胞在M I前期因染色體片段互換而使D/d和E/e發(fā)生基因重組,則生成的精細(xì)胞的基因型與比例是 。
(3)在該小鼠的種群中,控制體重的表型有 種。用圖中親本雜交獲得F1,F(xiàn)1雌雄個(gè)體相互交配獲得F2,則F2中體重與親本不同的成鼠所占比例是 。
(4)小鼠的有毛與無毛是一對相對性狀,分別由等位基因E/e控制,位于1、2號染色體上。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,上述親本雜交得到F1后,讓F1的雌雄小鼠自由交配,已知E基因顯性純合致死,則F2中無毛鼠所占比例是 。
(5)小鼠的體色由兩對基因控制,Y代表黃色,y代表鼠色,B決定有色素,b決定無色素(白色)。已知Y與y位于圖中的1和2號染色體上,圖中母本為純合黃色鼠,父本為純合白色鼠。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究另一對等位基因是否也位于圖中的1、2號染色體上(僅就體色而言,不考慮其他性狀和僅考慮基因在常染色體上)。
第一步:選擇圖中的父本和母本雜交得到F1;
第二步:讓F1雌雄成鼠自由交配得到F2,觀察統(tǒng)計(jì)F2中小鼠的毛色性狀分離比。
結(jié)果及結(jié)論:
① 若子代小鼠毛色表現(xiàn)為 ,則另一對等位基因不位于1、2號染色體上;
② 若子代小鼠毛色表現(xiàn)為 ,則另一對等位基因也位于1、2號染色體上。
【答案】(1) 21 減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體未分離 4
(2)De:dE:DE:de=19:19:1:1
(3) 7 31/32
(4)3/5
(5) 黃色:鼠色:白色=9:3:4 黃色:白色=3:1
【分析】根據(jù)題意和圖示分析可知:由于該品系成年小鼠的體重受獨(dú)立遺傳的三對等位基因A-a、D-d、F-f控制,且分別位于三對同源染色體上,符合基因的自由組合規(guī)律,同時(shí)三對等位基因控制的顯性基因遺傳效應(yīng)相同,具有疊加效應(yīng),即顯性基因越多體重越大。
【詳解】(1)小鼠屬于XY型生物,基因組測序時(shí)需要測定每對常染色體中各一條及兩條異型的性染色體,小鼠細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)為40條,因此基因組測序需要測定19條形態(tài)大小不同的常染色體+X+Y,即測定21條染色體。若卵細(xì)胞正常,則卵細(xì)胞含有一條X性染色體,形成的子代小鼠性染色體組成為XXY,說明父本減數(shù)分裂時(shí)形成的精子含有XY性染色體,即父本減數(shù)第一次分裂后期,X和Y同源染色體未分離,形成了含有XY的異常精子。該小鼠的性染色體組成為XXY,該小鼠成年后,如果能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,三條性染色體隨機(jī)分離,則形成的配子類型和比例為XX∶Y∶XY∶X=1∶1∶2∶2,即可以形成4種性染色體不同的配子。
(2)假設(shè)有100個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂,有10%的精原細(xì)胞在M I前期因染色體片段互換而使D/d和E/e發(fā)生基因重組,即有10個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生互換,產(chǎn)生的40個(gè)精細(xì)胞中,種類和比例為De∶dE∶DE∶de=1∶1∶1∶1,即每種基因型的配子為10個(gè),而90%的精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)表現(xiàn)為完全連鎖,即有90個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)不發(fā)生互換,形成的90×4=360個(gè)精細(xì)胞中,De∶dE=1∶1,即每種類型的精子為180個(gè),因此生成的精細(xì)胞的基因型與比例是De∶dE∶DE∶de=(180+10)∶(180+10)∶10∶10=19∶19∶1∶1。
(3)根據(jù)題意分析可知,小鼠體重是受獨(dú)立遺傳的三對等位基因控制的,這三對基因的遺傳效應(yīng)相同,且具有累加效應(yīng)(AADDFF的成鼠最重,aaddff的成鼠最輕),即群體中不同的表型分別對應(yīng)含有6個(gè)顯性基因,含有5個(gè)顯性基因,含有4個(gè)顯性基因,含有3個(gè)顯性基因,含有2個(gè)顯性基因,含有1個(gè)顯性基因,含有0個(gè)顯性基因,因此表型共7種。用圖中親本雜交獲得F1,F(xiàn)1基因型為AaDdFf,F(xiàn)1雌雄個(gè)體相互交配獲得F2,子二代中與親本體重相同(AADDFF、aaddff)的概率為1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=1/32,因此F2中體重與親本不同的成鼠所占比例是1-1/32=31/32。
(4)已知小鼠的有毛與無毛是一對相對性狀,分別由等位基因E/e控制,位于1、2號染色體上。根據(jù)親本基因型可知,F(xiàn)1的基因型分別是Ee、ee(各占一半),又由于F1中雌雄個(gè)體自由交配,根據(jù)基因頻率來計(jì)算F2代中各基因型頻率。也就是E=1/4,e=3/4。根據(jù)哈代溫伯格定律F2代中的EE基因型頻率為1/4×1/4=1/16,Ee基因型頻率為2×1/4×3/4=6/16,ee基因型頻率為3/4×3/4=9/16,因E基因顯性純合致死,去掉該部分后Ee(有毛)占6/16÷(6/16+9/16)=6/15,即2/5,則F2中無毛鼠所占比例是3/5。
(5)根據(jù)題意分析:如果另一對等位基因也位于1、2號染色體上,則完全連鎖,符合基因分離規(guī)律;如果另一對等位基因不位于1、2號染色體上,則符合基因自由組合規(guī)律。因此可讓圖中的父本和母本雜交得到F1,再讓F1雌雄成鼠自由交配得到F2,觀察統(tǒng)計(jì)F2中小鼠的毛色。
①若另一對等位基因不位于1、2號染色體上,則兩對基因符合自由組合定律,母本為純合黃色鼠(BBYY),父本為純合白色鼠(bbyy),子一代基因型為BbYy,子二代B-Y-∶B-yy∶(bbY-+bbyy)=9∶3∶4,即子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色∶鼠色∶白色=9∶3∶4;
②若兩對等位基因位于一對同源染色體上,即另一對等位基因也位于1、2號染色體上,母本為純合黃色鼠(BBYY),父本為純合白色鼠(bbyy),子一代基因型為BbYy,產(chǎn)生配子種類和比例為BY∶by=1∶1,子二代B-Y-∶bbyy=3∶1,即子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色∶白色=3∶1。
生理指標(biāo)
CK
LS
MS
SS
最大凈光合速率/(μmlCO2.m-2s-1)
9.2
7.5
4.0
1.7
光補(bǔ)償點(diǎn)/(μml.m-2s-1)
44.4
48.1
58.2
74.5
光飽和點(diǎn)/(μml.m-2s-1)
1288.9
1276.7
1166.0
1088.8
呼吸速率/(μmlCO2.m-2s-1)
2.4
2.0
1.6
1.0
葉綠素含量/(mg.g-1)
20.1
19.9
17.2
14.2

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