【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(山东卷)

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【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(山东卷)

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【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(山东卷)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022·山东)某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是()
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
2.(2022·山东)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状。下列说法错误的是()
A.TOM2A的合成需要游离核糖体
B.TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C.TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D.TMV侵染后,TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
3.(2022·山东)NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4-的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是()
A.NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C.铵毒发生后,增加细胞外的NO3-会加重铵毒
D.载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
4.(2022·山东)植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是()
A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B.与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C.正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
5.(2022·山东)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是(  )
A.所有个体均可由体色判断性别
B.各代均无基因型为MM的个体
C.雄性个体中XY'所占比例逐代降低
D.雌性个体所占比例逐代降低
6.(2022·山东)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是()
杂交组合 子代叶片边缘
①×② 光滑形
①×③ 锯齿状
①×④ 锯齿状
①×⑤ 光滑形
②×⑥ 锯齿状
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形
B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
D.④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形
7.(2022·山东)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是()
A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
8.(2022·山东)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为()
A.6;9 B.6;12 C.4;7 D.5;9
9.(2022·山东)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是()
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
10.(2022·山东)石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是()
A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D.该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理”
11.(2022·山东)某地长期稳定运行稻田养鸭模式,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同,下列说法正确的是()
A.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料
B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药
C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
12.(2022·山东)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为()
A.2×104条 B.4×104条 C.6×104条 D.8×104条
13.(2022·山东)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是()
A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质
14.(2022·山东)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是()
A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
15.(2022·山东)如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是()
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2022·山东)在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是()
A.4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B.与25℃时相比,4℃时有氧呼吸产热多
C.与25℃时相比,4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少
17.(2022·山东)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因1不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的是()
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
A.让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
18.(2022·山东)人体通过多种调节机制保持体温的相对稳定。下列说法正确的是()
A.寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经
B.寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加
C.炎热环境下,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热
D.炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,可导致内环境pH上升
19.(2022·山东)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料,其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是()
A.亲体数量约为1000个时,可获得最大持续捕捞量
B.亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多
C.亲体数量大于1000个时,补充量与亲体数量相等,种群达到稳定状态
D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
20.(2022·山东)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是()
A.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2022·山东)强光条件下,植物吸收的光能若超过光合作用的利用量,过剩的光能可导致植物光合作用强度下降,出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制,将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理,如表所示,其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射,实验结果如图所示。
分组 处理
甲 清水
乙 BR
丙 BR+L
(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收,分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是   。
(2)强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加,但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加,可能的原因有   、   (答出2种原因即可);氧气的产生速率继续增加的原因是   。
(3)据图分析,与甲组相比,乙组加入BR后光抑制   (填“增强”或“减弱”);乙组与丙组相比,说明BR可能通过   发挥作用。
22.(2022·山东)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是   。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是   。
(2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果   (填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是   。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路:   ;预期结果并得出结论:   。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ-3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果   (填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是   。
23.(2022·山东)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
分组 处理 TNF-α浓度
甲 腹腔注射生理盐水 +
乙 腹腔注射LPS ++++
丙 腹腔注射LPS+A处理 ++
注:“+”越多表示浓度越高
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于   (填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是   。
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有   、   、   。(答出3种作用即可)
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A处理的3种可能的作用机制:   ;   ;   。
24.(2022·山东)在一个群落中随机选取大量样方,某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,频度分级标准如表所示。在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中,各频度级植物物种数在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律,如图所示。
频度 级
1%~20%
21%~40% 41%~60% 61%~80% 81%~100% A
B C D E
(1)若植物甲为该群落的优势种,则植物甲的频度最可能属于   级,而调查发现该频度级中的植物乙不是优势种,则乙的种群密度和分布范围的特点分别是   、   。
(2)若某草地植物物种的频度级符合上图所示比例关系,且属于D频度级的植物有16种,则该草地中植物类群的丰富度为    种。
(3)若研究植物甲的生态位,通常需要研究的因素有______(填标号)。
A.甲在该区域出现的频率 B.甲的种群密度
C.甲的植株高度 D.甲与其他物种的关系
(4)随着时间的推移,群落可能会发生演替。群落演替的原因是   。
25.(2022·山东)某种类型的白血病由蛋白P引发,蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解,药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理,需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P,FLAG是一种短肽,连接在P或P△的氨基端,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合,但不影响P或P△的功能。
(1)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是   、为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物上添加相应的限制酶识别序列,该限制酶识别序列应添加在引物的   (填“3'端”或“5'端”)。
(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后,与编码FLAG的序列形成一个融合基因,如图甲所示,其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后,融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析,出现该问题的原因是   。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题,具体修改方案是   。
(3)融合蛋白表达成功后,将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质,分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测,检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC,由①②③组结果的差异推测,药物A的作用是   ;由②④组或③⑤组的差异推测,P△中缺失的特定序列的作用是   。
(4)根据以上结果推测,药物A治疗该病的机理是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞自噬
【解析】【解答】A、由题意可知,APOE可进入某种干细胞作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,促进该种干细胞的衰老,衰老的细胞染色质固缩、细胞核体积增大,A正确;
B、由题意可知,APOE可进入某种干细胞作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,促进该种干细胞的衰老,敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;
C、细胞自噬发生在细胞质中,不发生在细胞核中,C错误;
D、蛋白质降解产物为氨基酸,可以在细胞中被再利用合成其他蛋白质,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、细胞自噬是指细胞内生物膜包裹部分细胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体,并与某种细胞器融合形成某种结构,降解其所包裹的内容物,以实现细胞本身代谢需要和某些细胞器的更新。
2.【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、由题意可知,液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,分泌蛋白最初是在游离核糖体上合成的,故液泡膜蛋白TOM2A的合成需要游离核糖体,A正确;
B、由题意可知,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对发生了基因突变,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状,TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同,B正确;
C、核酸复制酶的作用是催化核酸的形成,烟草花叶病毒(TMV)的核酸是RNA,则TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成,C正确;
D、被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状,说明烟草花叶病毒在TI203中不易繁殖,则烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶含量少,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
3.【答案】B
【解析】【解答】
【分析】
4.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由题意可知,磷酸戊糖途径产生的NADPH可进一步生成氨基酸和核苷酸等,而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH,能与和氧气结合形成水,二者不同,A正确;
B、由题意可知,植物细胞内10%~25%的葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢,而剩余80%~90%的葡萄糖经有氧呼吸途径代谢,与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少,B正确;
C、由题意可知,植物细胞内10%~25%的葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢,而剩余80%~90%的葡萄糖经有氧呼吸途径代谢,用14C标记葡萄糖,能够追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物,也能够追踪到参与其他代谢反应的产物,C错误;
D、磷酸戊糖途径产生NADPH、CO2和多种中间产物,中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等,受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成,D正确。
故答案为:C。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
5.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、由题意可知,灰色基因M对黑色基因m为完全显性,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失,含s基因的家蝇发育为雄性,含有M的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,雌性个体不会含有M,只含有m表现为黑色,A正确;
B、含有M的个体同时含有s基因的个体表现为雄性,基因型为MM的个体需要亲本均含有M的个体和s基因,而两个雄性个体不能杂交,故各代均无基因型为MM的个体,B正确;
C、含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失,含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,雄性个体中XY'所占比例逐代降低,C正确;
D、含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失,含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,雌性个体所占比例逐代升高,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、X和Y染色体是一对形态大小不相同的同源染色体,雄性个体染色体组成为XY,雌性个体染色体组成为XX。由题意可知,含s基因的家蝇发育为雄性,s基因位于M基因所在的常染色体上,常染色体与性染色体之间的遗传遵循自由组合定。
6.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的类型
【解析】【解答】A、由题意可知,6个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的,①×③的子代叶片边缘全为锯齿状,说明①与③应是同一基因突变而来,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,A正确;
B、由题意可知,6个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的,①×③、①x④的子代叶片边缘全为锯齿状,说明①与③④应是同一基因突变而来,因此③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,B正确;
C、①x②、①x⑤的子代叶片边缘为全为光滑形,说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的;若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;
D、①与②是由不同基因发生隐性突变导致,①与④应是同一基因突变而来,②x⑥的子代叶片边缘为全为锯齿状,说明②⑥是同一基因突变形成的,则④与⑥是不同基因突变形成的,④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变或者显性突变和隐性突变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
7.【答案】A
【知识点】脑的高级功能;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、大脑皮层S区是运动性语言中枢,此区受损,不能讲话,但能发出声音,A错误;
B、下丘脑是生物的节律中枢,损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调,B正确;
C、缩手反射是非条件反射,神经中枢是脊髓,脑部受损不影响缩手反射的进行,C正确;
D、排尿反射的高级神经中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,大脑损伤之后患者可能会出现排尿不完全,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、语言功能是人脑特有的高级功能:
W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症);
S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症);
H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症);
V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
2、神经系统的分级调节:
(1)各级中枢的分布与功能:①大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。②小脑:有维持身体平衡的中枢。③脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。④下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。⑤脊髓:调节躯体运动的低级中枢。
(2)各级中枢的联系:神经中枢的分布部位和功能各不相同,但彼此之间相互联系,相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控,这样,相应器言、系统的生理活动,就能进行得更加有条不紊和精确。
3、神经系统的分级调控
(1)神经系统对躯体运动的分级调节:大脑皮层的某些区域与躯体运动的功能是密切相关的。大脑皮层第一运动区有躯体各部分运动机能的代表区,各代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,各代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关。刺激大脑皮层中央前回的顶部,可以引起下肢的运动;刺激中央前回的下部,则会引起头部器官的运动;刺激中央前回的其他部位,则会引起其他相应器官的运动。这表明,躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢。脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,就这样,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准。
(2)神经系统对内脏神经系统的分级调控:神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过反射进行的。在中枢神经系统的不同部位(如脊髓、脑干、下丘脑和大脑),都存在着调节内脏活动的中枢,下如排尿反射,排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小。而人之所以能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。不只是膀胱,其他内脏的活动也受到神经系统的分级调节。脊髓是调节内脏活动的低级中枢,通过它可以完成简单的内脏反射活动,如排尿、排便、血管舒缩等。但脊髓对这些反射活动的调节是初级的,并不能很好地适应正常生理活动的需要,如果没有高级中枢的调控,排尿反射可以进行,但排尿不完全,也不能受意识控制。脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,如调节呼吸运动的中枢,调节心血管活动的中枢等,一旦受到损伤,各种生理活动即失调,严重时呼吸或心跳会停止。下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系,以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全自主。
8.【答案】A
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】由题意可知,异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。A、a位于常染色体上,基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换,则A、a位于姐妹染色单体上,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为Aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为AA或aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;综上所述,精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a,共6种,与基因组成为A或a的卵细胞结合,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
9.【答案】B
【解析】【解答】
【分析】
10.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、由图可知,多效唑通过增强AGPase活性间接参与细胞代谢,A错误;
B、根据实验的唯一变量原则,并且无关变量相同且适宜,由赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释可知,对照组应使用等量甲醛-清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗,B错误;
C、由图可知,赤霉素处理的石蒜幼苗淀粉的关键酶AGPase的活性逐渐下降,抑制淀粉的合成,石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关,喷施赤霉素不能促进石蒜植株的生长,并且会降低鳞茎产量,C错误;
D、实验设计是通过增加外施赤霉素和多效唑处理来验证生长调节剂对石蒜产量的影响,遵循了实验变量控制中的“加法原理”,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
2、由图可知,与对照组比较,多效唑可提高鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性,赤霉素降低AGPase的活性。
11.【答案】C
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、与普通稻田相比,该稻田有鸭粪可作为有机肥料,不需要施加更多肥料,A错误;
B、在该稻田中鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,不需要使用更多的农药,B错误;
C、该稻田与普通稻田的群落结构完全相同,都包括垂直结构和水平结构,C正确;
D、该稻田促进了物质的良性循环,实现能量的多级利用,提高了能量的利用率,D错误。
故答案为:C。
【分析】立体农业方法是一种以生物生存、生长特性和生态学为科学依据而充分利用时间、空间和资源的多维农业经营方法。它具有四大特点:①多层次性,实行农牧渔相结合,充分利用生物间互惠共生关系,发挥群体优势;②充分利用阳光、水、气、热等自然资源,投入少,产出高;③保护环境,消除污染;④有利于生产、经济、社会、生态四种效益同步增长。
12.【答案】A
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】由题意可知,所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量,则若该种群数量为N,则1000/N=950/(N-1000),计算出N=2×104,则该鱼塘中鱼的初始数量约为2×104条,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。种群个体总数=标志数(第一次捕获)×重捕个体数/重捕中标志个体数。
13.【答案】B
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、细胞破碎之后内容物不仅有DNA也有DNA酶,低温时DNA酶的活性较低,过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA酶将DNA降解,A正确;
B、离心是为了加速细胞碎片的沉淀,促进DNA分子的析出,B错误;
C、DNA遇二苯胺试剂沸水中加热5min呈现蓝色,C正确;
D、DNA去提取的原理是DNA不溶于酒精而蛋白质溶于酒精,但有些蛋白质分子也不溶于酒精很难与DNA分子区分来,所以粗提取的DNA中可能会含有蛋白质杂质,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA粗提取和鉴定过程:
(1)DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不容易酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
(2)实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大;
(3)破碎细胞,获取含DNA的滤液:动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液;
(4)DNA的析出与鉴定:
①将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分;
②取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
14.【答案】D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、由题意可知,青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,故青霉素的工业化生产的发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖,A正确;
B、青霉菌是异样需氧型生物,发酵过程中需要同入氧气,可用深层通气液体发酵技术提高产量,B正确;
C、发酵工程中选育出的高产菌株需经扩大培养后才可接种到发酵罐中,C正确;
D、发酵工程中培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,防止发酵过程中有杂菌污染,D错误。
故答案为:D。
【分析】发酵工程的基本环节:
(1)选育菌种:性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。优良的菌种不仅具有健壮,不易退化,其发酵产品的产量高、质量稳定等优点,它往往还会赋予发酵产品独特的风味,因此菌种选育环节在很大程度上决定了生物发酵产物的成败。
(2)扩大培养:在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。扩大培养的原因是:工业发酵罐的体积一般很大,需要接种大量菌种。
(3)配制培养基:在菌种确定之后,要选择原料制备培养基。在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定。
(4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。灭菌的原因:发酵工程种所用的菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大降低。灭菌目的:避免因杂菌污染而影响产品的品质和产量。
(5)发酵:①场所:发酵罐。②条件控制:a.随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。b.及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。
(6)分离、提纯产物:①如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。②如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
温度、pH、溶解氧是影响代谢途径的重要因素。应根据代谢途径控制发酵条件,如谷氨酸发酵过程需要充足的氧气供应,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N一乙酰谷氨酰胺。
15.【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、双特异性抗体可同时识别两种抗原并与之结合,A正确;
B、单克隆抗体可以运载药物,将蛋白类药物运送至靶细胞,B正确;
C、双抗是由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联制备的,筛选时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原,C正确;
D、一种浆细胞只能分泌一种抗体,同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为分泌2种不同抗体的浆细胞,D错误。
故答案为:D。
【分析】单克隆抗体的最主要优点就是特异性强,灵敏度高,能够大量制备。
单克隆抗体的作用:
①作为诊断试剂(最广泛的用途):具有准确、高效、简易、快速的优点;
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
16.【答案】B,C,D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由题意可知,电子经线粒体内膜最终传递给氧气,由图可知,与25℃相比,4℃时耗氧量增加,说明电子传递未受阻,A错误;
B、由图可知,与25℃时相比,4℃时的耗氧量多,但ATP生成量少,则更多的能量以热能的形式散失,B正确;
C、由图可知,与25℃时相比,4℃时的耗氧量多,则消耗的葡萄糖多,C正确;
D、由题意可知,DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶,会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,导致ATP合成减少,D正确。
故答案为:B、C、D。
【分析】1、有氧呼吸全过程:
第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。
第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。
第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、影响细胞呼吸的因素:
(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。
(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。
(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。
(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
17.【答案】B,C,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、含隐形基因的植株表型为白花,F2中的白花植株与只含隐形基因的植株测交结果仍为白花,不能确定白花的基因型,A错误;
B、由题意分析可知,甲、乙的基因型为AAbbII、AABBii,则甲、乙杂交组合F2中紫红色AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBIi=4:2:2:1,乙和丙的基因型为AABBii,aaBBII,则乙、丙杂交组合F2中紫红色AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII=4:2:2:1,自交后代白花的比例只计算子代中出现____ii的概率,则1/4×2/3=1/6,B正确;
C、某植株自交子代中白花植株占比为1/4,即____ii的概率为1/4,则亲本基因型为____Ii,则A、a基因的基因型有3种可能,B、b基因的基因型有3种可能,则亲本的基因型有3×3=9种可能,C正确;
D、有题意分析可知,甲、丙的基因型为AAbbII,aaBBII,二者杂交F1基因型为AaBbII,F1自交产生F2的基因型为A_B_II(紫红色花):A_bbII(靛蓝色花):aaB_II(红色):aabbII(蓝色)=9:3:3:1,D正确。
故答案为:B、C、D。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
3、由题意可知,基因型为A_B_I_表现紫红色花,A_bbI_表现靛蓝色花,基因型为aaB_I_表现为红色,aabbI_表现为蓝色,_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色:靛蓝色:白色=9:3:4,为9:3:3:1的变式,说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,甲、乙的基因型为AAbbII、AABBii;根据杂交组合二中F2的性状分离比为紫红色:靛蓝色:白色=9:3:4,说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律,乙和丙的基因型为AABBii,aaBBII。
18.【答案】A
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、寒冷环境下,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少减少散热,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,同时甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,该过程的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经,A正确;
B、寒冷环境下,肾上腺髓质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加,B错误;
C、炎热环境下,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,从而增加散热,C错误;
D、人体内环境中含有能维持酸碱平衡的缓冲对,维持pH的相对稳定,炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,也不会导致内环境pH上升,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少减少散热,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
2、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:
(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;
(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子;
(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%与Na+和Cl-有关。
19.【答案】B,C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,亲体数量为1000时,亲体数量与补充量相等,即达到K值,为了合理利用资源,捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量,A错误;
B、亲体数量为500时为K/2,根据种群增长的S型曲线的特点,此时的增长速率最大,单位时间内增加的数量最多,B正确;
C、由图可知,亲体数量大于1000个时,补充量与亲体数量相等,即出生率=死亡率,此时种群达到稳定状态,C正确;
D、食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,属于密度制约因素,D错误。
故答案为:B、C。
【分析】1、理想条件下,种群数量呈”型增长。但是在自然生态系统中,由于环境阻力等存在,种群增长曲线最终呈“S“型。
(1)环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
(2)"S型曲线增长速率:开始时,种群的增长速率为0;种群数量在a~K/2之间时,种群的增长速率不断增大;种群数量为K/2时,种群增长速率最大;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长速率在不断减小;种群数量为K时,种群的增长速率为0,种群数量到达最大值(K值)。种群数量达到K值后不是一成不变的,而是围绕K值上下波动。
(3)为了合理利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使得每次捕获后,种群数量降低到K/2,这样可以保证此时种群数量尽快地恢复。
2、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素,动物种群数量受生物因素影响的同时,也受气温、日照和降水等非生物因素的影响,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
20.【答案】A,C,D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、赤霉素促进种子萌发,啤酒发酵过程中,用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,A正确;
B、焙烤的目的是为了加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活,B错误;
C、啤酒的发酵过程为发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵,消毒、终止,糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵,C正确;
D、啤酒酵母双乙酰的形成会影响啤酒的风味及产量,目前通过转基因技术获得的酵母菌双乙酰生成量减少,并且缩短了啤酒的发酵周期,D正确。
故答案为:A、C、D。
【分析】啤酒发酵过程概述:
(1)啤酒的发酵过程分为主发酵和 后发酵两个阶段。主发酵包括发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵,后发酵包括消毒、终止。
(2)主发酵阶段完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成
(3)后发酵的条件是低温、密闭的环境下储存一段时间。
(4)焙烤的目的:加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活。
(5)蒸煮的目的:产生风味组分,终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌。
21.【答案】(1)蓝紫光
(2)五碳化合物供应不足;CO2供应不足;强光照射后短时间内,光反应速率增强,水光解产生的氧气速率增强
(3)减弱;促进光反应关键蛋白的合成
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)叶肉细胞中色素的分离采用纸层析的方法,不同色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色),即随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素使叶绿素b,主要吸收蓝紫光。
故答案为:蓝紫光。
(2)强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加,但氧气的产生速率继续增加。可能是由于暗反应的反应物如五碳化合物和CO2供应不足造成的,而氧气的产生速率继续增加是由于强光照射光反应速率增强,水的光解加强。
故答案为:五碳化合物供应不足;CO2供应不足;强光照射后短时间内,光反应速率增强,水光解产生的氧气速率增强。
(3)由图分析可知,随着强光照射时间的增加,清水处理的光合作用强度下降最多,单独BR处理的光合作用强度下降最少,即加入BR后光抑制减弱;乙组与丙组相比,光合作用强度较高,由于丙组是BR+L处理,且试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成进而抑制光合作用,则表明乙组中BR处理中BR抑制了L的作用,促进光反应关键蛋白的合成而增强光合作用。
故答案为:减弱;促进光反应关键蛋白的合成。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、中断 CO2 气体的供应,二氧化碳的固定这个反应变弱,生成物C3化合物量减少,短时间内光照不变,产生的ATP和[H]不变,C3还原速率不变,C3含量减少;二氧化碳固定过程C5化合物消耗减少,短时间内光照不变,产生的ATP和[H]不变,C3还原产生的C5不变,剩余的C5化合物相对增多。
3、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
4、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
22.【答案】(1)伴Y遗传和伴X显性遗传;3/8
(2)不能;不论是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传还是伴X隐性遗传,Ⅱ-1和亲本杂交,后代雌雄性表型和比例相同
(3)Ⅱ-2和Ⅱ-3杂交;若后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇有无眼性状,则无眼性状的遗传为伴X隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼,则无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼,则无眼性状的遗传为常染色体显性遗传
(4)不能;若无眼性状的遗传伴X隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物只有一条显示;若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物有两条显示带;若无眼性状的遗传常染色体显性遗传,PCR扩增后电泳的产物有一条显示带
【知识点】伴性遗传;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)由图可知,图中Ⅰ-3与Ⅰ-4杂交,其中Ⅰ-3为无眼雄果蝇,二者杂交子代雌果蝇和雄果蝇都表现正常,则无眼形状的遗传方式不可能为伴Y遗传和伴X显性遗传,若为伴Y遗传则Ⅱ-3应为无眼,若为伴X显性遗传则Ⅱ-4应为无眼。若控制该性状的基因位于X染色体上,则为伴X隐性遗传,则若该基因用A、a表示,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅱ-3的基因型为XAY,二者杂交后代Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-1为有眼则基因型为XAY,二者杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率为1/2+1/2×1/4=3/8。
故答案为:伴Y遗传和伴X显性遗传;3/8。
(2)由图分析可知,无眼性状可能是X染色体隐性遗传病、常染色体隐性遗传病,也可能是常染色体显性遗传病。若是X染色体隐性遗传病,该基因用A、a来表示,则Ⅱ-1的基因型为XAXa,与亲本雄XaY果蝇杂交,后代XAXa(正常眼雌性):XaXa(无眼雌果蝇):XaY(无眼雄果蝇性):XAY(正常眼雌果蝇)=1:1:1:1;若是常染色隐性遗传病,则Ⅱ-1的基因型为Aa,与亲本雄果蝇aa杂交,子代中Aa:aa=1:1,与性别无关,雌雄果蝇有无眼数量大致相同;若为常染色体显性遗传,则Ⅱ-1的基因型为aa,与亲本雄果蝇杂交,子代中Aa:aa=1:1,与性别无关,雌雄果蝇有无眼数量大致相同,由上所述,三种遗传类型中Ⅱ-1与亲本雄果蝇的杂交结果相同,由杂交结果不能判断正常眼的显隐性。
故答案为:不能;不论是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传还是伴X隐性遗传,Ⅱ-1和亲本杂交,后代雌雄性表型和比例相同。
(3)由图分析可知,若是X染色体隐性遗传病,该基因用A、a来表示,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅱ-3的基因型为XAY,二者杂交子代雌果蝇全部正常眼,雄果蝇1/2可能为无眼;若是常染色隐性遗传病,则Ⅱ-2的基因型为Aa,Ⅱ-2的基因型为Aa,二者杂交子代会出现雌雄果蝇都会出现无眼性状;若为常染色体显性遗传,则Ⅱ-2的基因型为aa,Ⅱ-3的基因型为aa,二者杂交子代全为正常果蝇,不会出现无眼果蝇,由此可知,若想要以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式,并且满足①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果,则应将Ⅱ-2和Ⅱ-3杂交。
故答案为:Ⅱ-2和Ⅱ-3杂交;若后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇有无眼性状,则无眼性状的遗传为伴X隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼,则无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼,则无眼性状的遗传为常染色体显性遗传。
(4)由题意可知,无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知,利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ-3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式,因为若无眼性状的遗传伴X隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物只有一条显示;若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物有两条显示带;若无眼性状的遗传常染色体显性遗传,PCR扩增后电泳的产物有一条显示带。
故答案为:不能;若无眼性状的遗传伴X隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物只有一条显示;若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物有两条显示带;若无眼性状的遗传常染色体显性遗传,PCR扩增后电泳的产物有一条显示带。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、X和Y染色体是一对形态大小不相同的同源染色体,在这一对同源染色体上的基因有三种:
(1)X和Y染色体的同源区,其上的单基因遗传病,男女患病率不一定相等;
(2)非同源区段中的X染色体特有的区域,其上的单基因遗传病,隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病,男性患病率高于女性;
(3)非同源区段的Y染色体特有的区域,其上有控制男性性别决定的基因,而且该片段上的基因控制的遗传病,患者均为男性,即伴Y遗传。
23.【答案】(1)副交感神经;可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(2)使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合;提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH;刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化
(3)A抑制TNF-α分泌过程中内质网、高尔基体形成囊泡;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的转录;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的翻译
【知识点】动物激素的调节;神经、体液调节在维持稳态中的作用;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;神经系统的分级调节
【解析】【解答】(1)副交感神经活动占据优势时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和剧交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
故答案为:副交感神经;可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(2)盐酸在促进消化方面可以有以下作用:使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合;提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH;刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化。
故答案为:使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合;提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH;刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化。
(3)通过实验表格分析可知,甲组腹腔生理盐水处理时,炎症较轻;乙组腹腔LPS处理时,腹腔炎症较严重;丙组腹腔注射LPS+A处理时,炎症缓解,则有图分子可知,A可能抑制了肠巨噬细胞中的TNF-α的合成,则可能的途径包括A抑制TNF-α分泌过程中内质网、高尔基体形成囊泡;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的转录;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的翻译。
故答案为:A抑制TNF-α分泌过程中内质网、高尔基体形成囊泡;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的转录;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的翻译。
【分析】1、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和剧交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
2、促胰液素是人们发现的第一种激素,是由小肠粘膜产生的,进入血液,由血液传送到胰腺,使胰腺分泌胰液。
3、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
4、蛋白质的合成受基因的控制,基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个过程。分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
24.【答案】(1)E;大;广
(2)200
(3)A;B;C;D
(4)环境不断变化;生物本身不断的繁殖,迁移或者迁徙;种内与种间关系的改变;人类活动的干扰
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】(1)优势种是指群落中占优势的种类,它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类。由题意可知,某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,由此可知,若植物甲为该群落的优势种,则其频度最可能属于E级,而调查发现该频度级中的植物乙不是优势种,说明植物乙在整个群落的数量较多,即乙的种群密度大,同时说明植物乙在整个群落中分布范围广。
故答案为:E;大;广。
(2)由图可知,D频度级的植物有16种,且该频度的物种数所占百分比为8%,则该草地中植物类群的丰富度为16÷8%=200.
故答案为:200.
(3)植物生态位的研究内容包括在研究领域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。
故答案为:A、B、C、D。
(4)生物群落的演替的原因包括群落内部因素种内关系,如生物本身不断的繁殖,迁移或者迁徙和种内与种间关系的改变,外界环境不断变化,以及人类活动的干扰等综合作用的结果。
故答案为:环境不断变化;生物本身不断的繁殖,迁移或者迁徙;种内与种间关系的改变;人类活动的干扰。
【分析】1、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。一个物种的生态位不仅决定于它生活在什么地方,而且决定于它与食物、天敌和其它生物的关系,包括它吃什么和被什么所吃,以及与其它物种之间的各种关系等。
生态位的研究内容:
(1)植物:在研究领域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。
(2)动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
2、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。
25.【答案】(1)两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对;5'端
(2)在转录出的mRNA中,限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子,导致读码框改变,翻译出的氨基酸序列改变。;在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基,使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数
(3)促进UBC与FLAG-P的结合;P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列
(4)药物A促进UBC与FLAG-P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核苷酸,要扩增目的基因时要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物,两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对。在进行目的基因扩增时,引物结合在模板的3',子链由5'端开始进行扩增,若需要添加限制酶识别位点则应添加在5'端。
故答案为:两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对;5'端。
(2)由图甲可知,融合基因转录出的mRNA包含FLAG序列、EcoRⅠ限制酶序列以及P蛋白序列,并且由图可知在进行翻译时EcoRⅠ限制酶序列的两个碱基与P蛋白序列的一个碱基组成了一个密码子,导致之后的读码框改变,翻译出的P氨基酸序列改变,故将该重组载体导入细胞后,融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同。若要通过修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题,则应当在限制酶识别位点前后增加1个或者1+3n个碱基对,使其在P序列之前不再有多余的碱基不能形成密码子。
故答案为:在转录出的mRNA中,限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子,导致读码框改变,翻译出的氨基酸序列改变;在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基,使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数。
(3)由图乙可知,①组仅添加UBC,处理后用UBC抗体检测,不出现杂交带;②组添加UBC和FLAG-P,出现杂交带;③组添加UBC、药物A和FLAG-P,杂交带更加明显,说明药物A的作用是促进UBC与FLAG-P的结合;④组添加UBC和FLAG-P△,无杂交条带;⑤组添加UBC、药物A和FLAG-P△,无杂交条带;②④组或③⑤组的差异在于②③组使用FLAG-P,出现杂交带;④⑤组使用FLAG-P△,不出现杂交带,可知P中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。对比②③组可知,药物A可促进UBC与FLAG-P的结合。
故答案为:促进UBC与FLAG-P的结合;P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。
(4)根据(3)的分析推测,药物A促进UBC与FLAG-P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
故答案为:药物A促进UBC与FLAG-P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
【分析】1、基因工程技术的基本步骤︰药物A促进UBC与FLAG-P的结合,蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解,从而达到治疗疾病的目的。
故答案为:药物A促进UBC与FLAG-P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法)。
(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
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【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(山东卷)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022·山东)某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是()
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞自噬
【解析】【解答】A、由题意可知,APOE可进入某种干细胞作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,促进该种干细胞的衰老,衰老的细胞染色质固缩、细胞核体积增大,A正确;
B、由题意可知,APOE可进入某种干细胞作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,促进该种干细胞的衰老,敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;
C、细胞自噬发生在细胞质中,不发生在细胞核中,C错误;
D、蛋白质降解产物为氨基酸,可以在细胞中被再利用合成其他蛋白质,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、细胞自噬是指细胞内生物膜包裹部分细胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体,并与某种细胞器融合形成某种结构,降解其所包裹的内容物,以实现细胞本身代谢需要和某些细胞器的更新。
2.(2022·山东)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状。下列说法错误的是()
A.TOM2A的合成需要游离核糖体
B.TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C.TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D.TMV侵染后,TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、由题意可知,液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,分泌蛋白最初是在游离核糖体上合成的,故液泡膜蛋白TOM2A的合成需要游离核糖体,A正确;
B、由题意可知,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对发生了基因突变,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状,TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同,B正确;
C、核酸复制酶的作用是催化核酸的形成,烟草花叶病毒(TMV)的核酸是RNA,则TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成,C正确;
D、被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状,说明烟草花叶病毒在TI203中不易繁殖,则烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶含量少,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
3.(2022·山东)NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4-的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是()
A.NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C.铵毒发生后,增加细胞外的NO3-会加重铵毒
D.载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【解析】【解答】
【分析】
4.(2022·山东)植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是()
A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B.与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C.正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由题意可知,磷酸戊糖途径产生的NADPH可进一步生成氨基酸和核苷酸等,而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH,能与和氧气结合形成水,二者不同,A正确;
B、由题意可知,植物细胞内10%~25%的葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢,而剩余80%~90%的葡萄糖经有氧呼吸途径代谢,与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少,B正确;
C、由题意可知,植物细胞内10%~25%的葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢,而剩余80%~90%的葡萄糖经有氧呼吸途径代谢,用14C标记葡萄糖,能够追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物,也能够追踪到参与其他代谢反应的产物,C错误;
D、磷酸戊糖途径产生NADPH、CO2和多种中间产物,中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等,受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成,D正确。
故答案为:C。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
5.(2022·山东)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是(  )
A.所有个体均可由体色判断性别
B.各代均无基因型为MM的个体
C.雄性个体中XY'所占比例逐代降低
D.雌性个体所占比例逐代降低
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、由题意可知,灰色基因M对黑色基因m为完全显性,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失,含s基因的家蝇发育为雄性,含有M的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,雌性个体不会含有M,只含有m表现为黑色,A正确;
B、含有M的个体同时含有s基因的个体表现为雄性,基因型为MM的个体需要亲本均含有M的个体和s基因,而两个雄性个体不能杂交,故各代均无基因型为MM的个体,B正确;
C、含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失,含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,雄性个体中XY'所占比例逐代降低,C正确;
D、含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失,含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,雌性个体所占比例逐代升高,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、X和Y染色体是一对形态大小不相同的同源染色体,雄性个体染色体组成为XY,雌性个体染色体组成为XX。由题意可知,含s基因的家蝇发育为雄性,s基因位于M基因所在的常染色体上,常染色体与性染色体之间的遗传遵循自由组合定。
6.(2022·山东)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是()
杂交组合 子代叶片边缘
①×② 光滑形
①×③ 锯齿状
①×④ 锯齿状
①×⑤ 光滑形
②×⑥ 锯齿状
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形
B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
D.④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的类型
【解析】【解答】A、由题意可知,6个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的,①×③的子代叶片边缘全为锯齿状,说明①与③应是同一基因突变而来,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,A正确;
B、由题意可知,6个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的,①×③、①x④的子代叶片边缘全为锯齿状,说明①与③④应是同一基因突变而来,因此③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,B正确;
C、①x②、①x⑤的子代叶片边缘为全为光滑形,说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的;若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;
D、①与②是由不同基因发生隐性突变导致,①与④应是同一基因突变而来,②x⑥的子代叶片边缘为全为锯齿状,说明②⑥是同一基因突变形成的,则④与⑥是不同基因突变形成的,④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变或者显性突变和隐性突变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
7.(2022·山东)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是()
A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
【答案】A
【知识点】脑的高级功能;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、大脑皮层S区是运动性语言中枢,此区受损,不能讲话,但能发出声音,A错误;
B、下丘脑是生物的节律中枢,损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调,B正确;
C、缩手反射是非条件反射,神经中枢是脊髓,脑部受损不影响缩手反射的进行,C正确;
D、排尿反射的高级神经中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,大脑损伤之后患者可能会出现排尿不完全,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、语言功能是人脑特有的高级功能:
W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症);
S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症);
H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症);
V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
2、神经系统的分级调节:
(1)各级中枢的分布与功能:①大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。②小脑:有维持身体平衡的中枢。③脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。④下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。⑤脊髓:调节躯体运动的低级中枢。
(2)各级中枢的联系:神经中枢的分布部位和功能各不相同,但彼此之间相互联系,相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控,这样,相应器言、系统的生理活动,就能进行得更加有条不紊和精确。
3、神经系统的分级调控
(1)神经系统对躯体运动的分级调节:大脑皮层的某些区域与躯体运动的功能是密切相关的。大脑皮层第一运动区有躯体各部分运动机能的代表区,各代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,各代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关。刺激大脑皮层中央前回的顶部,可以引起下肢的运动;刺激中央前回的下部,则会引起头部器官的运动;刺激中央前回的其他部位,则会引起其他相应器官的运动。这表明,躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢。脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,就这样,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准。
(2)神经系统对内脏神经系统的分级调控:神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过反射进行的。在中枢神经系统的不同部位(如脊髓、脑干、下丘脑和大脑),都存在着调节内脏活动的中枢,下如排尿反射,排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小。而人之所以能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。不只是膀胱,其他内脏的活动也受到神经系统的分级调节。脊髓是调节内脏活动的低级中枢,通过它可以完成简单的内脏反射活动,如排尿、排便、血管舒缩等。但脊髓对这些反射活动的调节是初级的,并不能很好地适应正常生理活动的需要,如果没有高级中枢的调控,排尿反射可以进行,但排尿不完全,也不能受意识控制。脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,如调节呼吸运动的中枢,调节心血管活动的中枢等,一旦受到损伤,各种生理活动即失调,严重时呼吸或心跳会停止。下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系,以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全自主。
8.(2022·山东)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为()
A.6;9 B.6;12 C.4;7 D.5;9
【答案】A
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】由题意可知,异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。A、a位于常染色体上,基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换,则A、a位于姐妹染色单体上,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为Aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为AA或aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;综上所述,精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a,共6种,与基因组成为A或a的卵细胞结合,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
9.(2022·山东)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是()
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
【答案】B
【解析】【解答】
【分析】
10.(2022·山东)石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是()
A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D.该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理”
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、由图可知,多效唑通过增强AGPase活性间接参与细胞代谢,A错误;
B、根据实验的唯一变量原则,并且无关变量相同且适宜,由赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释可知,对照组应使用等量甲醛-清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗,B错误;
C、由图可知,赤霉素处理的石蒜幼苗淀粉的关键酶AGPase的活性逐渐下降,抑制淀粉的合成,石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关,喷施赤霉素不能促进石蒜植株的生长,并且会降低鳞茎产量,C错误;
D、实验设计是通过增加外施赤霉素和多效唑处理来验证生长调节剂对石蒜产量的影响,遵循了实验变量控制中的“加法原理”,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
2、由图可知,与对照组比较,多效唑可提高鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性,赤霉素降低AGPase的活性。
11.(2022·山东)某地长期稳定运行稻田养鸭模式,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同,下列说法正确的是()
A.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料
B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药
C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
【答案】C
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、与普通稻田相比,该稻田有鸭粪可作为有机肥料,不需要施加更多肥料,A错误;
B、在该稻田中鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,不需要使用更多的农药,B错误;
C、该稻田与普通稻田的群落结构完全相同,都包括垂直结构和水平结构,C正确;
D、该稻田促进了物质的良性循环,实现能量的多级利用,提高了能量的利用率,D错误。
故答案为:C。
【分析】立体农业方法是一种以生物生存、生长特性和生态学为科学依据而充分利用时间、空间和资源的多维农业经营方法。它具有四大特点:①多层次性,实行农牧渔相结合,充分利用生物间互惠共生关系,发挥群体优势;②充分利用阳光、水、气、热等自然资源,投入少,产出高;③保护环境,消除污染;④有利于生产、经济、社会、生态四种效益同步增长。
12.(2022·山东)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为()
A.2×104条 B.4×104条 C.6×104条 D.8×104条
【答案】A
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】由题意可知,所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量,则若该种群数量为N,则1000/N=950/(N-1000),计算出N=2×104,则该鱼塘中鱼的初始数量约为2×104条,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。种群个体总数=标志数(第一次捕获)×重捕个体数/重捕中标志个体数。
13.(2022·山东)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是()
A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质
【答案】B
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、细胞破碎之后内容物不仅有DNA也有DNA酶,低温时DNA酶的活性较低,过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA酶将DNA降解,A正确;
B、离心是为了加速细胞碎片的沉淀,促进DNA分子的析出,B错误;
C、DNA遇二苯胺试剂沸水中加热5min呈现蓝色,C正确;
D、DNA去提取的原理是DNA不溶于酒精而蛋白质溶于酒精,但有些蛋白质分子也不溶于酒精很难与DNA分子区分来,所以粗提取的DNA中可能会含有蛋白质杂质,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA粗提取和鉴定过程:
(1)DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不容易酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
(2)实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大;
(3)破碎细胞,获取含DNA的滤液:动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液;
(4)DNA的析出与鉴定:
①将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分;
②取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
14.(2022·山东)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是()
A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
【答案】D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、由题意可知,青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,故青霉素的工业化生产的发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖,A正确;
B、青霉菌是异样需氧型生物,发酵过程中需要同入氧气,可用深层通气液体发酵技术提高产量,B正确;
C、发酵工程中选育出的高产菌株需经扩大培养后才可接种到发酵罐中,C正确;
D、发酵工程中培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,防止发酵过程中有杂菌污染,D错误。
故答案为:D。
【分析】发酵工程的基本环节:
(1)选育菌种:性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。优良的菌种不仅具有健壮,不易退化,其发酵产品的产量高、质量稳定等优点,它往往还会赋予发酵产品独特的风味,因此菌种选育环节在很大程度上决定了生物发酵产物的成败。
(2)扩大培养:在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。扩大培养的原因是:工业发酵罐的体积一般很大,需要接种大量菌种。
(3)配制培养基:在菌种确定之后,要选择原料制备培养基。在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定。
(4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。灭菌的原因:发酵工程种所用的菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大降低。灭菌目的:避免因杂菌污染而影响产品的品质和产量。
(5)发酵:①场所:发酵罐。②条件控制:a.随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。b.及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。
(6)分离、提纯产物:①如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。②如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
温度、pH、溶解氧是影响代谢途径的重要因素。应根据代谢途径控制发酵条件,如谷氨酸发酵过程需要充足的氧气供应,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N一乙酰谷氨酰胺。
15.(2022·山东)如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是()
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、双特异性抗体可同时识别两种抗原并与之结合,A正确;
B、单克隆抗体可以运载药物,将蛋白类药物运送至靶细胞,B正确;
C、双抗是由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联制备的,筛选时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原,C正确;
D、一种浆细胞只能分泌一种抗体,同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为分泌2种不同抗体的浆细胞,D错误。
故答案为:D。
【分析】单克隆抗体的最主要优点就是特异性强,灵敏度高,能够大量制备。
单克隆抗体的作用:
①作为诊断试剂(最广泛的用途):具有准确、高效、简易、快速的优点;
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2022·山东)在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是()
A.4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B.与25℃时相比,4℃时有氧呼吸产热多
C.与25℃时相比,4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少
【答案】B,C,D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由题意可知,电子经线粒体内膜最终传递给氧气,由图可知,与25℃相比,4℃时耗氧量增加,说明电子传递未受阻,A错误;
B、由图可知,与25℃时相比,4℃时的耗氧量多,但ATP生成量少,则更多的能量以热能的形式散失,B正确;
C、由图可知,与25℃时相比,4℃时的耗氧量多,则消耗的葡萄糖多,C正确;
D、由题意可知,DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶,会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,导致ATP合成减少,D正确。
故答案为:B、C、D。
【分析】1、有氧呼吸全过程:
第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。
第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。
第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、影响细胞呼吸的因素:
(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。
(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。
(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。
(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
17.(2022·山东)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因1不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的是()
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
A.让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
【答案】B,C,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、含隐形基因的植株表型为白花,F2中的白花植株与只含隐形基因的植株测交结果仍为白花,不能确定白花的基因型,A错误;
B、由题意分析可知,甲、乙的基因型为AAbbII、AABBii,则甲、乙杂交组合F2中紫红色AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBIi=4:2:2:1,乙和丙的基因型为AABBii,aaBBII,则乙、丙杂交组合F2中紫红色AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII=4:2:2:1,自交后代白花的比例只计算子代中出现____ii的概率,则1/4×2/3=1/6,B正确;
C、某植株自交子代中白花植株占比为1/4,即____ii的概率为1/4,则亲本基因型为____Ii,则A、a基因的基因型有3种可能,B、b基因的基因型有3种可能,则亲本的基因型有3×3=9种可能,C正确;
D、有题意分析可知,甲、丙的基因型为AAbbII,aaBBII,二者杂交F1基因型为AaBbII,F1自交产生F2的基因型为A_B_II(紫红色花):A_bbII(靛蓝色花):aaB_II(红色):aabbII(蓝色)=9:3:3:1,D正确。
故答案为:B、C、D。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
3、由题意可知,基因型为A_B_I_表现紫红色花,A_bbI_表现靛蓝色花,基因型为aaB_I_表现为红色,aabbI_表现为蓝色,_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色:靛蓝色:白色=9:3:4,为9:3:3:1的变式,说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,甲、乙的基因型为AAbbII、AABBii;根据杂交组合二中F2的性状分离比为紫红色:靛蓝色:白色=9:3:4,说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律,乙和丙的基因型为AABBii,aaBBII。
18.(2022·山东)人体通过多种调节机制保持体温的相对稳定。下列说法正确的是()
A.寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经
B.寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加
C.炎热环境下,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热
D.炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,可导致内环境pH上升
【答案】A
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、寒冷环境下,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少减少散热,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,同时甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,该过程的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经,A正确;
B、寒冷环境下,肾上腺髓质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加,B错误;
C、炎热环境下,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,从而增加散热,C错误;
D、人体内环境中含有能维持酸碱平衡的缓冲对,维持pH的相对稳定,炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,也不会导致内环境pH上升,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少减少散热,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
2、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:
(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;
(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子;
(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%与Na+和Cl-有关。
19.(2022·山东)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料,其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是()
A.亲体数量约为1000个时,可获得最大持续捕捞量
B.亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多
C.亲体数量大于1000个时,补充量与亲体数量相等,种群达到稳定状态
D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
【答案】B,C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,亲体数量为1000时,亲体数量与补充量相等,即达到K值,为了合理利用资源,捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量,A错误;
B、亲体数量为500时为K/2,根据种群增长的S型曲线的特点,此时的增长速率最大,单位时间内增加的数量最多,B正确;
C、由图可知,亲体数量大于1000个时,补充量与亲体数量相等,即出生率=死亡率,此时种群达到稳定状态,C正确;
D、食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,属于密度制约因素,D错误。
故答案为:B、C。
【分析】1、理想条件下,种群数量呈”型增长。但是在自然生态系统中,由于环境阻力等存在,种群增长曲线最终呈“S“型。
(1)环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
(2)"S型曲线增长速率:开始时,种群的增长速率为0;种群数量在a~K/2之间时,种群的增长速率不断增大;种群数量为K/2时,种群增长速率最大;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长速率在不断减小;种群数量为K时,种群的增长速率为0,种群数量到达最大值(K值)。种群数量达到K值后不是一成不变的,而是围绕K值上下波动。
(3)为了合理利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使得每次捕获后,种群数量降低到K/2,这样可以保证此时种群数量尽快地恢复。
2、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素,动物种群数量受生物因素影响的同时,也受气温、日照和降水等非生物因素的影响,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
20.(2022·山东)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是()
A.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
【答案】A,C,D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、赤霉素促进种子萌发,啤酒发酵过程中,用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,A正确;
B、焙烤的目的是为了加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活,B错误;
C、啤酒的发酵过程为发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵,消毒、终止,糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵,C正确;
D、啤酒酵母双乙酰的形成会影响啤酒的风味及产量,目前通过转基因技术获得的酵母菌双乙酰生成量减少,并且缩短了啤酒的发酵周期,D正确。
故答案为:A、C、D。
【分析】啤酒发酵过程概述:
(1)啤酒的发酵过程分为主发酵和 后发酵两个阶段。主发酵包括发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵,后发酵包括消毒、终止。
(2)主发酵阶段完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成
(3)后发酵的条件是低温、密闭的环境下储存一段时间。
(4)焙烤的目的:加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活。
(5)蒸煮的目的:产生风味组分,终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2022·山东)强光条件下,植物吸收的光能若超过光合作用的利用量,过剩的光能可导致植物光合作用强度下降,出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制,将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理,如表所示,其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射,实验结果如图所示。
分组 处理
甲 清水
乙 BR
丙 BR+L
(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收,分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是   。
(2)强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加,但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加,可能的原因有   、   (答出2种原因即可);氧气的产生速率继续增加的原因是   。
(3)据图分析,与甲组相比,乙组加入BR后光抑制   (填“增强”或“减弱”);乙组与丙组相比,说明BR可能通过   发挥作用。
【答案】(1)蓝紫光
(2)五碳化合物供应不足;CO2供应不足;强光照射后短时间内,光反应速率增强,水光解产生的氧气速率增强
(3)减弱;促进光反应关键蛋白的合成
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)叶肉细胞中色素的分离采用纸层析的方法,不同色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色),即随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素使叶绿素b,主要吸收蓝紫光。
故答案为:蓝紫光。
(2)强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加,但氧气的产生速率继续增加。可能是由于暗反应的反应物如五碳化合物和CO2供应不足造成的,而氧气的产生速率继续增加是由于强光照射光反应速率增强,水的光解加强。
故答案为:五碳化合物供应不足;CO2供应不足;强光照射后短时间内,光反应速率增强,水光解产生的氧气速率增强。
(3)由图分析可知,随着强光照射时间的增加,清水处理的光合作用强度下降最多,单独BR处理的光合作用强度下降最少,即加入BR后光抑制减弱;乙组与丙组相比,光合作用强度较高,由于丙组是BR+L处理,且试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成进而抑制光合作用,则表明乙组中BR处理中BR抑制了L的作用,促进光反应关键蛋白的合成而增强光合作用。
故答案为:减弱;促进光反应关键蛋白的合成。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、中断 CO2 气体的供应,二氧化碳的固定这个反应变弱,生成物C3化合物量减少,短时间内光照不变,产生的ATP和[H]不变,C3还原速率不变,C3含量减少;二氧化碳固定过程C5化合物消耗减少,短时间内光照不变,产生的ATP和[H]不变,C3还原产生的C5不变,剩余的C5化合物相对增多。
3、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
4、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
22.(2022·山东)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是   。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是   。
(2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果   (填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是   。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路:   ;预期结果并得出结论:   。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ-3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果   (填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是   。
【答案】(1)伴Y遗传和伴X显性遗传;3/8
(2)不能;不论是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传还是伴X隐性遗传,Ⅱ-1和亲本杂交,后代雌雄性表型和比例相同
(3)Ⅱ-2和Ⅱ-3杂交;若后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇有无眼性状,则无眼性状的遗传为伴X隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼,则无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼,则无眼性状的遗传为常染色体显性遗传
(4)不能;若无眼性状的遗传伴X隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物只有一条显示;若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物有两条显示带;若无眼性状的遗传常染色体显性遗传,PCR扩增后电泳的产物有一条显示带
【知识点】伴性遗传;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)由图可知,图中Ⅰ-3与Ⅰ-4杂交,其中Ⅰ-3为无眼雄果蝇,二者杂交子代雌果蝇和雄果蝇都表现正常,则无眼形状的遗传方式不可能为伴Y遗传和伴X显性遗传,若为伴Y遗传则Ⅱ-3应为无眼,若为伴X显性遗传则Ⅱ-4应为无眼。若控制该性状的基因位于X染色体上,则为伴X隐性遗传,则若该基因用A、a表示,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅱ-3的基因型为XAY,二者杂交后代Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-1为有眼则基因型为XAY,二者杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率为1/2+1/2×1/4=3/8。
故答案为:伴Y遗传和伴X显性遗传;3/8。
(2)由图分析可知,无眼性状可能是X染色体隐性遗传病、常染色体隐性遗传病,也可能是常染色体显性遗传病。若是X染色体隐性遗传病,该基因用A、a来表示,则Ⅱ-1的基因型为XAXa,与亲本雄XaY果蝇杂交,后代XAXa(正常眼雌性):XaXa(无眼雌果蝇):XaY(无眼雄果蝇性):XAY(正常眼雌果蝇)=1:1:1:1;若是常染色隐性遗传病,则Ⅱ-1的基因型为Aa,与亲本雄果蝇aa杂交,子代中Aa:aa=1:1,与性别无关,雌雄果蝇有无眼数量大致相同;若为常染色体显性遗传,则Ⅱ-1的基因型为aa,与亲本雄果蝇杂交,子代中Aa:aa=1:1,与性别无关,雌雄果蝇有无眼数量大致相同,由上所述,三种遗传类型中Ⅱ-1与亲本雄果蝇的杂交结果相同,由杂交结果不能判断正常眼的显隐性。
故答案为:不能;不论是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传还是伴X隐性遗传,Ⅱ-1和亲本杂交,后代雌雄性表型和比例相同。
(3)由图分析可知,若是X染色体隐性遗传病,该基因用A、a来表示,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅱ-3的基因型为XAY,二者杂交子代雌果蝇全部正常眼,雄果蝇1/2可能为无眼;若是常染色隐性遗传病,则Ⅱ-2的基因型为Aa,Ⅱ-2的基因型为Aa,二者杂交子代会出现雌雄果蝇都会出现无眼性状;若为常染色体显性遗传,则Ⅱ-2的基因型为aa,Ⅱ-3的基因型为aa,二者杂交子代全为正常果蝇,不会出现无眼果蝇,由此可知,若想要以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式,并且满足①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果,则应将Ⅱ-2和Ⅱ-3杂交。
故答案为:Ⅱ-2和Ⅱ-3杂交;若后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇有无眼性状,则无眼性状的遗传为伴X隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼,则无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼,则无眼性状的遗传为常染色体显性遗传。
(4)由题意可知,无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知,利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ-3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式,因为若无眼性状的遗传伴X隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物只有一条显示;若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物有两条显示带;若无眼性状的遗传常染色体显性遗传,PCR扩增后电泳的产物有一条显示带。
故答案为:不能;若无眼性状的遗传伴X隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物只有一条显示;若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传,PCR扩增后电泳的产物有两条显示带;若无眼性状的遗传常染色体显性遗传,PCR扩增后电泳的产物有一条显示带。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、X和Y染色体是一对形态大小不相同的同源染色体,在这一对同源染色体上的基因有三种:
(1)X和Y染色体的同源区,其上的单基因遗传病,男女患病率不一定相等;
(2)非同源区段中的X染色体特有的区域,其上的单基因遗传病,隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病,男性患病率高于女性;
(3)非同源区段的Y染色体特有的区域,其上有控制男性性别决定的基因,而且该片段上的基因控制的遗传病,患者均为男性,即伴Y遗传。
23.(2022·山东)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
分组 处理 TNF-α浓度
甲 腹腔注射生理盐水 +
乙 腹腔注射LPS ++++
丙 腹腔注射LPS+A处理 ++
注:“+”越多表示浓度越高
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于   (填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是   。
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有   、   、   。(答出3种作用即可)
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A处理的3种可能的作用机制:   ;   ;   。
【答案】(1)副交感神经;可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(2)使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合;提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH;刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化
(3)A抑制TNF-α分泌过程中内质网、高尔基体形成囊泡;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的转录;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的翻译
【知识点】动物激素的调节;神经、体液调节在维持稳态中的作用;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;神经系统的分级调节
【解析】【解答】(1)副交感神经活动占据优势时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和剧交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
故答案为:副交感神经;可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(2)盐酸在促进消化方面可以有以下作用:使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合;提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH;刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化。
故答案为:使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合;提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH;刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化。
(3)通过实验表格分析可知,甲组腹腔生理盐水处理时,炎症较轻;乙组腹腔LPS处理时,腹腔炎症较严重;丙组腹腔注射LPS+A处理时,炎症缓解,则有图分子可知,A可能抑制了肠巨噬细胞中的TNF-α的合成,则可能的途径包括A抑制TNF-α分泌过程中内质网、高尔基体形成囊泡;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的转录;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的翻译。
故答案为:A抑制TNF-α分泌过程中内质网、高尔基体形成囊泡;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的转录;A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的翻译。
【分析】1、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和剧交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
2、促胰液素是人们发现的第一种激素,是由小肠粘膜产生的,进入血液,由血液传送到胰腺,使胰腺分泌胰液。
3、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
4、蛋白质的合成受基因的控制,基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个过程。分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
24.(2022·山东)在一个群落中随机选取大量样方,某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,频度分级标准如表所示。在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中,各频度级植物物种数在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律,如图所示。
频度 级
1%~20%
21%~40% 41%~60% 61%~80% 81%~100% A
B C D E
(1)若植物甲为该群落的优势种,则植物甲的频度最可能属于   级,而调查发现该频度级中的植物乙不是优势种,则乙的种群密度和分布范围的特点分别是   、   。
(2)若某草地植物物种的频度级符合上图所示比例关系,且属于D频度级的植物有16种,则该草地中植物类群的丰富度为    种。
(3)若研究植物甲的生态位,通常需要研究的因素有______(填标号)。
A.甲在该区域出现的频率 B.甲的种群密度
C.甲的植株高度 D.甲与其他物种的关系
(4)随着时间的推移,群落可能会发生演替。群落演替的原因是   。
【答案】(1)E;大;广
(2)200
(3)A;B;C;D
(4)环境不断变化;生物本身不断的繁殖,迁移或者迁徙;种内与种间关系的改变;人类活动的干扰
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】(1)优势种是指群落中占优势的种类,它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类。由题意可知,某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,由此可知,若植物甲为该群落的优势种,则其频度最可能属于E级,而调查发现该频度级中的植物乙不是优势种,说明植物乙在整个群落的数量较多,即乙的种群密度大,同时说明植物乙在整个群落中分布范围广。
故答案为:E;大;广。
(2)由图可知,D频度级的植物有16种,且该频度的物种数所占百分比为8%,则该草地中植物类群的丰富度为16÷8%=200.
故答案为:200.
(3)植物生态位的研究内容包括在研究领域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。
故答案为:A、B、C、D。
(4)生物群落的演替的原因包括群落内部因素种内关系,如生物本身不断的繁殖,迁移或者迁徙和种内与种间关系的改变,外界环境不断变化,以及人类活动的干扰等综合作用的结果。
故答案为:环境不断变化;生物本身不断的繁殖,迁移或者迁徙;种内与种间关系的改变;人类活动的干扰。
【分析】1、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。一个物种的生态位不仅决定于它生活在什么地方,而且决定于它与食物、天敌和其它生物的关系,包括它吃什么和被什么所吃,以及与其它物种之间的各种关系等。
生态位的研究内容:
(1)植物:在研究领域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。
(2)动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
2、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。
25.(2022·山东)某种类型的白血病由蛋白P引发,蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解,药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理,需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P,FLAG是一种短肽,连接在P或P△的氨基端,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合,但不影响P或P△的功能。
(1)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是   、为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物上添加相应的限制酶识别序列,该限制酶识别序列应添加在引物的   (填“3'端”或“5'端”)。
(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后,与编码FLAG的序列形成一个融合基因,如图甲所示,其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后,融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析,出现该问题的原因是   。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题,具体修改方案是   。
(3)融合蛋白表达成功后,将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质,分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测,检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC,由①②③组结果的差异推测,药物A的作用是   ;由②④组或③⑤组的差异推测,P△中缺失的特定序列的作用是   。
(4)根据以上结果推测,药物A治疗该病的机理是   。
【答案】(1)两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对;5'端
(2)在转录出的mRNA中,限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子,导致读码框改变,翻译出的氨基酸序列改变。;在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基,使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数
(3)促进UBC与FLAG-P的结合;P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列
(4)药物A促进UBC与FLAG-P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核苷酸,要扩增目的基因时要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物,两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对。在进行目的基因扩增时,引物结合在模板的3',子链由5'端开始进行扩增,若需要添加限制酶识别位点则应添加在5'端。
故答案为:两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对;5'端。
(2)由图甲可知,融合基因转录出的mRNA包含FLAG序列、EcoRⅠ限制酶序列以及P蛋白序列,并且由图可知在进行翻译时EcoRⅠ限制酶序列的两个碱基与P蛋白序列的一个碱基组成了一个密码子,导致之后的读码框改变,翻译出的P氨基酸序列改变,故将该重组载体导入细胞后,融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同。若要通过修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题,则应当在限制酶识别位点前后增加1个或者1+3n个碱基对,使其在P序列之前不再有多余的碱基不能形成密码子。
故答案为:在转录出的mRNA中,限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子,导致读码框改变,翻译出的氨基酸序列改变;在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基,使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数。
(3)由图乙可知,①组仅添加UBC,处理后用UBC抗体检测,不出现杂交带;②组添加UBC和FLAG-P,出现杂交带;③组添加UBC、药物A和FLAG-P,杂交带更加明显,说明药物A的作用是促进UBC与FLAG-P的结合;④组添加UBC和FLAG-P△,无杂交条带;⑤组添加UBC、药物A和FLAG-P△,无杂交条带;②④组或③⑤组的差异在于②③组使用FLAG-P,出现杂交带;④⑤组使用FLAG-P△,不出现杂交带,可知P中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。对比②③组可知,药物A可促进UBC与FLAG-P的结合。
故答案为:促进UBC与FLAG-P的结合;P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。
(4)根据(3)的分析推测,药物A促进UBC与FLAG-P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
故答案为:药物A促进UBC与FLAG-P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
【分析】1、基因工程技术的基本步骤︰药物A促进UBC与FLAG-P的结合,蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解,从而达到治疗疾病的目的。
故答案为:药物A促进UBC与FLAG-P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法)。
(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
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