【精品解析】【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(福建卷)

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【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(福建卷)
一、单项选择题
1.(2022·福建)下列关于黑藻生命活动的叙述,错误的是(  )
A.叶片细胞吸水时,细胞液的渗透压降低
B.光合作用时,在类囊体薄膜上合成ATP
C.有氧呼吸时,在细胞质基质中产生CO2
D.细胞分裂时,会发生核膜的消失和重建
2.(2022·福建)科研人员在2003年完成了大部分的人类基因组测序工作,2022年宣布测完剩余的8%序列。这些序列富含高度重复序列,且多位于端粒区和着丝点区。下列叙述错误的是(  )
A.通过人类基因组可以确定基因的位置和表达量
B.人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C.着丝点区的突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D.人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究
3.(2022·福建)我国科研人员在航天器微重力环境下对多能干细胞的分化进行了研究,发现与正常重力相比,多能干细胞在微重力环境下加速分化为功能健全的心肌细胞。下列叙述错误的是(  )
A.微重力环境下多能干细胞和心肌细胞具有相同的细胞周期
B.微重力环境下进行人体细胞的体外培养需定期更换培养液
C.多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变
D.该研究有助于了解微重力对细胞生命活动的影响
4.(2022·福建)新冠病毒通过S蛋白与细胞膜上的ACE2蛋白结合后侵染人体细胞。病毒的S基因易发生突变,而ORF1a/b和N基因相对保守。奥秘克戎变异株S基因多个位点发生突变,传染性增强,加强免疫接种可以降低重症发生率。下列叙述错误的是(  )
A.用ORF1a/b和N基因同时作为核酸检测靶标,比仅用S基因作靶标检测的准确率更高
B.灭活疫苗可诱导产生的抗体种类,比根据S蛋白设计的mRNA疫苗产生的抗体种类多
C.变异株突变若发生在抗体特异性结合位点,可导致相应抗体药物对变异株效力的下降
D.变异株S基因的突变减弱了S蛋白与ACE2蛋白的结合能力,有利于病毒感染细胞
5.(2022·福建)高浓度NH4NO3会毒害野生型拟南芥幼苗,诱导幼苗根毛畸形分叉。为研究高浓度NH4NO3下乙烯和生长素(IAA)在调节拟南芥幼苗根毛发育中的相互作用机制,科研人员进行了相关实验,部分结果如下图。
注:甲是蛋白M缺失的IAA不敏感型突变体,乙是蛋白N缺失的IAA不敏感型突变体;ACC是乙烯合成的前体;分叉根毛比率=分叉根毛数/总根毛数×100%。下列叙述正确的是(  )
A.实验自变量是不同类型的拟南芥突变体、乙烯或IAA
B.实验结果表明,IAA对根毛分叉的调节作用具有两重性
C.高浓度 NH4NO3下,外源IAA对甲的根系保护效果比乙的好
D.高浓度 NH4NO3下,蛋白M在乙烯和IAA抑制根毛分叉中发挥作用
6.(2022·福建)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是(  )
A.该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B.图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C.等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D.该细胞减数分裂完成后产生AB,aB,Ab,ab四种基因型的精细胞
7.(2022·福建)曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。下图中的曲线可以表示相应生命活动变化关系的是(  )
A.曲线a可表示自然状态下,某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系
B.曲线a可表示葡萄糖进入红细胞时,物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化的关系
C.曲线b可表示自然状态下,某池塘草鱼种群增长速率随时间变化的关系
D.曲线b可表示在晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化的关系
8.(2022·福建)青蒿素是治疗疟疾的主要药物。疟原虫在红细胞内生长发育过程中吞食分解血红蛋白,吸收利用氨基酸,血红蛋白分解的其他产物会激活青蒿素,激活的青蒿素能杀死疟原虫。研究表明,疟原虫Kelch13蛋白因基因突变而活性降低时,疟原虫吞食血红蛋白减少,生长变缓。同时血红蛋白的分解产物减少,青蒿素无法被充分激活,疟原虫对青蒿素产生耐药性。下列叙述错误的是(  )
A.添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长
B.疟原虫体内的Kelch13基因发生突变是青蒿素选择作用的结果
C.在青蒿素存在情况下,Kelch13蛋白活性降低对疟原虫是一个有利变异
D.在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13蛋白可以恢复疟原虫对青蒿素的敏感性
9.(2022·福建)无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子,肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一种tRNA(sup—tRNA),能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。该 sup—tRNA对其他蛋白的表达影响不大。过程如下图。
下列叙述正确的是(  )
A.基因模板链上色氨酸对应的位点由UGG突变为UAG
B.该sup—tRNA修复了突变的基因A,从而逆转因无义突变造成的影响
C.该sup—tRNA能用于逆转因单个碱基发生插入而引起的蛋白合成异常
D.若A基因无义突变导致出现UGA,则此sup—tRNA无法帮助恢复读取
二、非选择题
10.(2022·福建)栅藻是一种真核微藻,具有生长繁殖快、光合效率高、可产油脂等特点。为提高栅藻的培养效率和油脂含量,科研人员在最适温度下研究了液体悬浮培养和含水量不同的吸附式膜培养(如图1)对栅藻生长和产油量的影响,结果如图2。
回答下列问题:
(1)实验中,悬浮培养和膜培养装置应给予相同的   (答出2点即可)。
(2)为测定两种培养模式的栅藻光合速率,有人提出可以向装置中通入C18O2,培养一段时间后检测18O2释放量。你认为该方法   (填“可行”或“不可行”),理由是   。
(3)由图2的结果可知,膜培养的栅藻虽然叶绿素含量较低,但膜培养仍具一定的优势,体现在   。结合图1,从影响光合效率因素的角度分析,膜培养具有这种优势的原因是   。
(4)根据图2的结果,对利用栅藻生产油脂的建议是   。
11.(2022·福建)下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲,是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA,调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题:
(1)下丘脑既是食欲调节中枢,也是   调节中枢(答出1点即可)。
(2)据图分析,GABA与突触后膜的受体结合后,将引发突触后膜   (填“兴奋”或“抑制”),理由是   。
(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除,将GABA受体激动剂(可代替GABA直接激活相应受体)注射至小鼠的B神经元区域,能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是   。
(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃,发现30 mg·kg-1 GABA能有效促进小鼠的食欲,表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别,验证推测。
①完善实验思路:将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组:灌胃生理盐水;
B组:假手术 + 灌胃生理盐水;
C组:假手术 +   ;
D组:   +   ;
(说明:假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。)
连续处理一段时间,测定并比较各组小鼠的摄食量。
②预期结果与结论:若   ,则推测成立。
12.(2022·福建)7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白,三种大豆脂氧酶Lox-1,2,3是大豆产生腥臭味的原因。大豆食品深加工过程中需要去除7S球蛋白和三种脂氧酶。科研人员为获得7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失的大豆新品种,将7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交,获得F1种子。F1植株自交得到F2种子。对F1种子和F2种子的7S球蛋白和脂氧酶进行蛋白质电泳检测,不同表现型的电泳条带示意如下图。
注:图中黑色条带为抗原一抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置,F1种子泳道的条带待填写。
根据电泳检测的结果,对F2种子表现型进行分类统计如下表。
F2种子表现型 粒数
7S球蛋白 野生型 124
7S球蛋白缺失型 377
脂氧酶Lox-1,2,3 野生型 282
① 94
② 94
Lox-1,2,3全缺失型 31
回答下列问题:
(1)7S球蛋白缺失型属于   (填“显性”或“隐性”)性状。
(2)表中①②的表现型分别是   、   。脂氧酶 Lox—1,2,3分别由三对等位基因控制,在脂氧酶是否缺失的性状上,F2种子表现型只有四种,原因是   。
(3)在答题卡对应的图中画出F1种子表现型的电泳条带。
(4)已知Lox基因和7S球蛋白基因独立遗传。图中第   泳道的种子表现型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型,这些种子在F2中的比例是   。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是   。
(5)为提高大豆品质,利用基因工程方法提出一个消除野生型大豆7S球蛋白过敏原的设想。
13.(2022·福建)美西螈具有很强再生能力。研究表明,美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制,科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体,具体方法如下。回答下列问题:
(一)基因工程抗原的制备
(1)根据美西螈CD14基因的核苷酸序列,合成引物,利用PCR扩增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’—OH与加入的脱氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯键,则新合成链的延伸方向是   (填“ 5’→3’ ”或“ 3’→5’ ”)。
(2)载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切 抗性基因序列如图1所示。用Xho I和Sal 1分别酶切CD14和载体后连接,CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA.可进一步用这两种限制酶对CD14的连接方向进行鉴定,理由是   。
培养能表达CD14蛋白的大肠杆菌,分离纯化目的蛋白。
(二)抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示:
(3)步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射   和   。
(4)步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是   。
(5)吸取③中的上清液到④的培养孔中,根据抗原—抗体杂交原理,需加入   进行专一抗体检测,检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体,原因是   。
(6)步骤⑥从   中提取到大量的抗CD14抗体,用于检测巨噬细胞。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;有丝分裂的过程、变化规律及其意义;渗透作用
【解析】【解答】A、叶片细胞吸水时,细胞液浓度降低,渗透压降低,A不符合题意;
B、光合作用时在类囊体薄膜上发生光反应合成ATP和NADPH,B不符合题意;
C、有氧呼吸的第二阶段产生CO2,该过程发生在线粒体基质,C符合题意;
D、黑藻细胞通过有丝分裂进行增殖,在有丝分裂前期,核膜核仁消失,在末期,核膜核仁重新出现,在下一次细胞分裂时,重复出现以上过程,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、渗透压取决于溶液中溶脂颗粒的数目,即物质的量浓度,物质的量浓度越高,渗透压越高,物质的量浓度越低,渗透压越高。
2、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
3、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、[H]并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、[H]并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的[H]和氧气反应生成水并大量能量。
4、细胞有丝分裂前期,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,末期时,出现了新的核膜和核仁,在下一次有丝分裂过程中,重复出现上述现象。
2.【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、通过人类基因组可以确定基因的位置,但不能确定基因的表达量,A符合题意;
B、在人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因,如控制合成rRNA、tRNA的基因,B不符合题意;
C、在有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成两条染色体,分别移向细胞两极,若着丝点区发生突变,则可能会影响姐妹染色单体的正常分离,C不符合题意;
D、由题意可知,2022年宣布测完剩余的8%序列。这些序列富含高度重复序列,且多位于端粒区和着丝点区,根据端粒学说,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,细胞活动渐趋异常,最终导致细胞衰老,所以 人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、人类有22对常染色体和一对性染色体,在基因组测序时,会对其中的22条常染色体和1对性染色体进行基因测序。
2、端粒学说认为,每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,细胞活动渐趋异常。
3.【答案】A
【知识点】细胞周期;细胞分化及其意义;干细胞的概念、应用及研究进展;动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、心肌细胞是高度分化的细胞,不具有细胞周期,A符合题意;
B、微重力环境下进行人体细胞的体外培养需定期更换培养液,防止细胞代谢物的积累而对细胞自身造成伤害,B不符合题意;
C、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,而蛋白质是生命活动的承担者,细胞的功能发生改变,则蛋白质种类和数量也发生了改变,C不符合题意;
D、由题意可知,多能干细胞在微重力环境下加速分化为功能健全的心肌细胞,所以该研究有助于了解微重力对细胞生命活动的影响,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、能够连续分裂的细胞才有细胞周期,如干细胞等,而高度分化的细胞失去了分裂能力,没有细胞周期,如神经细胞等。
2、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
4.【答案】D
【知识点】体液免疫
【解析】【解答】A、由题意可知,ORF1a/b和N基因相对保守,即不容易发生基因突变,而S基因容易发生突变,所以用ORF1a/b和N基因同时作为核酸检测靶标,比仅用S基因作靶标检测的准确率更高,A不符合题意;
B、灭活疫苗除了有S蛋白外,还可能含有其它种类的蛋白质,所以灭活疫苗可诱导产生的抗体种类,比根据S蛋白设计的mRNA疫苗产生的抗体种类多,B不符合题意;
C、变异株突变若发生在抗体特异性结合位点,会导致抗体对变异株抗原的识别能力减弱,进而导致相应抗体药物对变异株效力的下降,C不符合题意;
D、由题意可知,新冠病毒通过S蛋白与细胞膜上的ACE2蛋白结合后侵染人体细胞,那么变异株S基因的突变减弱了S蛋白与ACE2蛋白的结合能力,则不利于病毒感染细胞,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】人体所有细胞膜的表面,都有作为分子标签的一组蛋白质,而病毒或细菌就是能够特异性识别相应的人体细胞表面的这一组蛋白质,进而特异性的侵染人体的某一细胞。
5.【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、由图可知,实验自变量是不同类型的拟南芥突变体和添加的试剂种类,A不符合题意;
B、C、由图可知,在野生型和乙突变体中,生长素组的分叉根毛比率均比对照组低,在甲突变体中,生长素组的分叉根毛比率与对照组基本相同,即只体现了生长素的抑制作用,没有体现其促进作用,不能得出生长素对根毛分叉的调节作用具有两重性的结论;在乙突变体中,生长素处理组对应的分叉根毛比率低于甲突变体,说明外源IAA对乙的根系保护效果比甲好,B、C不符合题意;
D、由图可知,甲是蛋白M缺失的IAA不敏感型突变,在高浓度NH4NO3下,野生型中生长素和乙烯对根毛分叉有显著的抑制效果,而在甲中,生长素和乙烯对根毛分叉就没有抑制效果,则说明蛋白M在乙烯和IAA抑制根毛分叉中发挥作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析图解:野在生型个体中,高浓度 NH4NO3下,生长素和乙烯对根毛分叉具有显著抑制效果,降低NH4NO3对拟南芥幼苗的毒害作用;在甲突变体中,高浓度 NH4NO3下,生长素和乙烯对根毛分叉就没有抑制效果,则说明蛋白M在乙烯和IAA抑制根毛分叉中发挥作用;在乙突变体中,高浓度 NH4NO3下,生长素和乙烯对根毛分叉具有抑制效果,蛋白N缺失后,乙烯对根毛分叉的抑制效果不变,而生长素对根毛分叉的抑制效果减弱,说明蛋白M在生长素抑制根毛分叉中发挥作用,而在乙烯抑制根毛分叉中没有发挥作用。
6.【答案】B
【知识点】精子的形成过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、由图可知,该细胞处于减数分裂I前期,同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,是精子多样性形成的原因之一,A不符合题意;
B、图中基因A和基因b发生了重组,基因a和基因B发生了重组,B符合题意;
C、在减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分离而分离,由于图中非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,导致基因B与基因b在一条染色体上,则在减数第二次分裂后期,基因B和基因b在着丝点分裂后,会随着着丝点分裂后形成的两条染色体的分离而分离,C不符合题意;
D、该细胞完成减数分裂I后,会形成基因型为aaBb和AABb两种次级精母细胞,再通过减数分裂II,会形成AB,aB,Ab,ab四种基因型的精细胞,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】以精子形成为例:减数分裂前的间期,精原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞,初级精母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质均等分裂,形成2个次级精母细胞。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
末期:细胞质均等分裂,每个细胞形成2个精细胞,最终形成四个精细胞。
每个精细胞发生变形形成精子,注意,此变形过程不属于减数分裂过程。
7.【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;种群数量的变化曲线;被动运输
【解析】【解答】A、某植物CO2吸收速率表示净光合速率,在一定的范围内,随着环境CO2浓度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的CO2浓度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定,A不符合题意;
B、葡萄糖通过协助扩散进入红细胞,在一定范围内,葡萄糖的运输速率会随膜两侧物质浓度差的增大而增大,但由于细胞膜表面转运蛋白的数量限制,葡萄糖的运输速率不会一直提升,此时会处于相对稳定的状态,B不符合题意;
C、在自然状态下,某池塘草鱼种群呈S形增长,当种群数量在0~K/2时,其增长速率会逐渐增大,当种群数量在K/2~K时,其增长速率又会逐渐减小,C符合题意;
D、在晴朗的白天,在一定的范围内,随着光照强度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的光照强度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、二氧化碳浓度不变时,在一定的范围内,随着光照强度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的光照强度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定;光照强度不变时,随着环境CO2浓度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的CO2浓度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要载体;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要载体;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和载体。
3、种群增长有两种类型,一种是S形增长,一种是J形增长。在资源、空间等不受限制的理想环境下,种群呈J形增长,其增长速率随着时间的增加而增加,增长率保持不变;在资源、空间等有限的环境下,种群呈S形增长,其增长速率随着时间的延长,先增大后减小,最终等于0,增长率随着时间的延长逐渐降低,最终等于0。
8.【答案】B
【知识点】变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、由题意可知,吞食血红蛋白减少,生长变缓,所以添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长,A不符合题意;
B、虐原虫基因突变发生在青蒿素选择之前,B符合题意;
C、由题意可知,疟原虫Kelch13蛋白因基因突变而活性降低时,疟原虫吞食血红蛋白减少,生长变缓。同时血红蛋白的分解产物减少,青蒿素无法被充分激活,疟原虫对青蒿素产生耐药性,可推知,Kelch13蛋白活性降低对疟原虫是一个有利变异,C不符合题意;
D、在青蒿素存在时,疟原虫Kelch13蛋白因基因突变而活性降低,使虐原虫对青蒿素产生耐药性,所以在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13蛋白可以恢复疟原虫对青蒿素的敏感性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生物体都是先发生变异,再通过自然选择使有利变异的个体具有更多机会产生后代,不利变异的个体被淘汰,使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
9.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知,mRNA链上色氨酸对应的位点由UGG突变为UAG,所以基因模板链上色氨酸对应的位点由ACC突变为ATC,A不符合题意;
B、由图可知,无义突变导致翻译提前终止,sup—tRNA能够在携带色氨酸的同时恢复读取UAG,进而使翻译出的蛋白质与正常情况下相同,逆转因无义突变造成的影响,不是对突变的基因A起作用,B不符合题意;
C、由题意可知,sup—tRNA能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白,而对其他蛋白的表达影响不大,说明该sup—tRNA只能用于逆转因单个碱基发生替换而形成的UAG而引起的蛋白合成异常,C不符合题意;
D、由图可知,sup—tRNA只能识别UAG,而不能识别UGA,所以sup—tRNA不能恢复读取A基因无义突变导致出现的UGA而恢复蛋白质的合成,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫做基因突变。
2、DNA转录形成RNA的过程中,A与U配对,G与C配对,T与A配对。
10.【答案】(1)光照强度、通气量、接种量
(2)不可行;C18O2中的18O在暗反应中随C18O2转移到糖类等有机物中,而光反应中释放的O2来自于水,排出的气体中检测不到18O2。
(3)生物量(产率)和油脂产率较高;膜培养时栅藻更充分利用光照和CO2/膜培养时栅藻对光照和CO2利用率更高
(4)使用2%琼脂浓度培养基对应含水量的膜培养方式
【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)由题意可知,该实验的自变量是含水量和培养模式,无关变量如光照强度、通气量、接种量等应保持相同且适宜。
故填:光照强度、通气量、接种量。
(2)由于C18O2中的18O在暗反应中随C18O2转移到糖类等有机物中,而光反应中释放的O2来自于水,排出的气体中检测不到18O2,所以该方法不可行。
故填:不可行;C18O2中的18O在暗反应中随C18O2转移到糖类等有机物中,而光反应中释放的O2来自于水,排出的气体中检测不到18O2。
(3)由图2可知,膜培养的栅藻虽然叶绿素含量较低,但生物量(产率)和油脂产率较高,所以膜培养仍具有一定的优势;由图1可知,膜培养具有这种优势的原因是膜培养时栅藻更充分利用光照和CO2/膜培养时栅藻对光照和CO2利用率更高。
故填:生物量(产率)和油脂产率较高;膜培养时栅藻更充分利用光照和CO2/膜培养时栅藻对光照和CO2利用率更高。
(4)由图2可知,使用2%琼脂浓度培养基对应含水量的膜培养方式时,栅藻的油脂产率和生物量产率最高,所以对利用栅藻生产油脂的建议是使用2%琼脂浓度培养基对应含水量的膜培养方式。
故填:使用2%琼脂浓度培养基对应含水量的膜培养方式。
【分析】植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
11.【答案】(1)体温/水平衡
(2)抑制;GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大
(3)抑制食欲/抑制摄食量
(4)灌胃30mg kg-1GABA;切断迷走神经;灌胃30mg kg-1GABA;A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)体温调节中枢和水平衡调节中枢都位于下丘脑。
故填:体温/水平衡。
(2)由图可知,GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大,将引发突触后膜抑制,不产生兴奋。
故填:抑制;GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大。
(3)由题意可知,将GABA受体激动剂注射至小鼠的B神经元区域,会导致B神经元受抑制,但此时能够促进小鼠摄食,说明B神经元在食欲调节中的功能是抑制食欲/抑制摄食量。
故填:抑制食欲/抑制摄食量。
(4)由题意可知,C组应与B组做对照,证明GABA的生理作用,所以C组应是假手术+灌胃30mg kg-1GABA;D组应与C组做对照,证明外源GABA信号是否是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。所以D组应是切断迷走神经+灌胃30mg kg-1GABA;若A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低,则说明外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲的,即推测成立。
故填:灌胃30mg kg-1GABA;切断迷走神经;灌胃30mg kg-1GABA;A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低。
【分析】1、神经元动作电位的形成与钠离子内流有关,形成内正外负;神经元静息电位的形成与钾离子外流有关,形成内负外正。
2、神经兴奋在离体的神经纤维上双向传递,而在机体的反射弧中是单向传递,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位,进而使其兴奋,抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位,进而使其抑制。
12.【答案】(1)显性
(2)Lox-1,2缺失型;Lox-3缺失型;控制Lox-1,2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lox-3的基因位于另一对同源染色体上
(3)
(4)4;3/64;将这些种子长成的植株自交,对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测,若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带,则该植株的种子能稳定遗传
(5)敲除7S球蛋白基因/导入7S球蛋白的反义基因,使7S球蛋白不能合成
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因工程的应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】(1)由图表可知,子二代中野生型:7S球蛋白缺失型约为1:3,所以7S球蛋白缺失型属于显性性状。
(2)由电泳结果图可知,Lox-1,2总是同时出现,并且它们出现时Lox-3不出现,而Lox-3出现时,Lox-1,2都不出现,所以①②的表现型分别是Lox-1,2缺失型、Lox-3缺失型。根据上述分析,若脂氧酶 Lox—1,2,3分别由三对等位基因控制,在脂氧酶是否缺失的性状上,F2种子表现型只有四种,原因是控制Lox-1,2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lox-3的基因位于另一对同源染色体上。
故填:Lox-1,2缺失型;Lox-3缺失型;控制Lox-1,2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lox-3的基因位于另一对同源染色体上。
(3)由题意可知,子一代是由7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交得到,而子二代中野生型:7S球蛋白缺失型约为1:3,野生型:Lox-1,2缺失型:Lox-3缺失型:Lox-1,2,3全缺失型约为9:3:3:1,说明7S球蛋白缺失是显性性状,Lox-1、Lox-2、Lox-3都是显性性状,若想要得到该性状分离比,则子一代每种表型都表现为显性,所以子一代应该表现为7S球蛋白缺失,且含有Lox-1、Lox-2、Lox-3三种脂氧酶。
故填:
(4)若种子表现型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型,则电泳结果是不会出现任何条带,对应图中的第4泳道。这些种子在F2中的比例是3/4×1/16=3/64。稳定遗传即该种子为纯合子,一般通过自交来进行验证,所以利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是将这些种子长成的植株自交,对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测,若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带,则该植株的种子能稳定遗传。
(5)若要消除野生型大豆7S球蛋白过敏原,则应该让大豆种子不能表达出7S球蛋白,对应的基因工程方法有敲除7S球蛋白基因/导入7S球蛋白的反义基因,使7S球蛋白不能合成。
故填:敲除7S球蛋白基因/导入7S球蛋白的反义基因,使7S球蛋白不能合成。
【分析】1、凝胶电泳常用于检测某个体是否存在目的基因或蛋白质,若该个体中不存在目的基因或蛋白质,则电泳结果应是不会出现任何条带。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
13.【答案】(1)5'→3'
(2)正向连接的重组DNA有这两种酶切位点(限制酶的识别序列);而反向连接的重组DNA会形成新的序列,没有这两种酶的酶切位点(没有限制酶的识别序列)
(3)CD14蛋白/CD14抗原;分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞
(4)能在体外无限增殖
(5)CD14蛋白;参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多,有的不能分泌抗CD14抗体
(6)小鼠腹水
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;单克隆抗体的制备过程;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】(1)DNA子链的合成方向是5'→3'。
故填:5'→3'。
(2)由图可知,Xho I和Sal 1识别的序列分别是CTCGAG和GTCGAC,若发生正向连接,则重组DNA依然存在这两个限制酶的酶切位点,若发生反向连接,则重组DNA会形成新的序列,就不存在这两种限制酶的酶切位点。
故填:正向连接的重组DNA有这两种酶切位点(限制酶的识别序列);而反向连接的重组DNA会形成新的序列,没有这两种酶的酶切位点(没有限制酶的识别序列)。
(3)图2是抗CD14单克隆抗体的制备流程,所以①表示向小鼠注射CD14蛋白/CD14抗原,⑤表示向小鼠注射分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞,使其在小鼠腹水中增殖,并产生大量抗CD14抗体。
故填:CD14蛋白/CD14抗原;分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞。
(4)制备单克隆抗体时,应用已免疫的B淋巴细胞和能够无限增殖的细胞杂交形成杂交瘤细胞,所以步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是能在体外无限增殖。
故填:能在体外无限增殖。
(5)吸取③中的上清液到④的培养孔中,培养孔里会产生各种各样的抗体,而本实验的目的是得到抗CD14单克隆抗体,所以需加入CD14蛋白进行专一抗体检测,若出现阳性,则该杂交瘤细胞是目的细胞。由于参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多,有的不能分泌抗CD14抗体,所以得到的杂交瘤细胞不都是目的细胞,需要进一步进行抗体阳性检测,来进行筛选。
故填:CD14蛋白;参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多,有的不能分泌抗CD14抗体。
(6)由(3)分析可知,步骤⑥是从小鼠腹水中提取大量的抗CD14抗体。
故填:小鼠腹水。
【分析】1、限制酶的功能是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,使一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,具有一定的专一性。
2、单克隆抗体的制备
I 原理:细胞膜的流动性和细胞增殖。
II 步骤
①用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
②用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
③对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
④将抗体检测成阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。
1 / 1【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(福建卷)
一、单项选择题
1.(2022·福建)下列关于黑藻生命活动的叙述,错误的是(  )
A.叶片细胞吸水时,细胞液的渗透压降低
B.光合作用时,在类囊体薄膜上合成ATP
C.有氧呼吸时,在细胞质基质中产生CO2
D.细胞分裂时,会发生核膜的消失和重建
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;有丝分裂的过程、变化规律及其意义;渗透作用
【解析】【解答】A、叶片细胞吸水时,细胞液浓度降低,渗透压降低,A不符合题意;
B、光合作用时在类囊体薄膜上发生光反应合成ATP和NADPH,B不符合题意;
C、有氧呼吸的第二阶段产生CO2,该过程发生在线粒体基质,C符合题意;
D、黑藻细胞通过有丝分裂进行增殖,在有丝分裂前期,核膜核仁消失,在末期,核膜核仁重新出现,在下一次细胞分裂时,重复出现以上过程,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、渗透压取决于溶液中溶脂颗粒的数目,即物质的量浓度,物质的量浓度越高,渗透压越高,物质的量浓度越低,渗透压越高。
2、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
3、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、[H]并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、[H]并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的[H]和氧气反应生成水并大量能量。
4、细胞有丝分裂前期,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,末期时,出现了新的核膜和核仁,在下一次有丝分裂过程中,重复出现上述现象。
2.(2022·福建)科研人员在2003年完成了大部分的人类基因组测序工作,2022年宣布测完剩余的8%序列。这些序列富含高度重复序列,且多位于端粒区和着丝点区。下列叙述错误的是(  )
A.通过人类基因组可以确定基因的位置和表达量
B.人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C.着丝点区的突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D.人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究
【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、通过人类基因组可以确定基因的位置,但不能确定基因的表达量,A符合题意;
B、在人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因,如控制合成rRNA、tRNA的基因,B不符合题意;
C、在有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成两条染色体,分别移向细胞两极,若着丝点区发生突变,则可能会影响姐妹染色单体的正常分离,C不符合题意;
D、由题意可知,2022年宣布测完剩余的8%序列。这些序列富含高度重复序列,且多位于端粒区和着丝点区,根据端粒学说,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,细胞活动渐趋异常,最终导致细胞衰老,所以 人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、人类有22对常染色体和一对性染色体,在基因组测序时,会对其中的22条常染色体和1对性染色体进行基因测序。
2、端粒学说认为,每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,细胞活动渐趋异常。
3.(2022·福建)我国科研人员在航天器微重力环境下对多能干细胞的分化进行了研究,发现与正常重力相比,多能干细胞在微重力环境下加速分化为功能健全的心肌细胞。下列叙述错误的是(  )
A.微重力环境下多能干细胞和心肌细胞具有相同的细胞周期
B.微重力环境下进行人体细胞的体外培养需定期更换培养液
C.多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变
D.该研究有助于了解微重力对细胞生命活动的影响
【答案】A
【知识点】细胞周期;细胞分化及其意义;干细胞的概念、应用及研究进展;动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、心肌细胞是高度分化的细胞,不具有细胞周期,A符合题意;
B、微重力环境下进行人体细胞的体外培养需定期更换培养液,防止细胞代谢物的积累而对细胞自身造成伤害,B不符合题意;
C、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,而蛋白质是生命活动的承担者,细胞的功能发生改变,则蛋白质种类和数量也发生了改变,C不符合题意;
D、由题意可知,多能干细胞在微重力环境下加速分化为功能健全的心肌细胞,所以该研究有助于了解微重力对细胞生命活动的影响,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、能够连续分裂的细胞才有细胞周期,如干细胞等,而高度分化的细胞失去了分裂能力,没有细胞周期,如神经细胞等。
2、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
4.(2022·福建)新冠病毒通过S蛋白与细胞膜上的ACE2蛋白结合后侵染人体细胞。病毒的S基因易发生突变,而ORF1a/b和N基因相对保守。奥秘克戎变异株S基因多个位点发生突变,传染性增强,加强免疫接种可以降低重症发生率。下列叙述错误的是(  )
A.用ORF1a/b和N基因同时作为核酸检测靶标,比仅用S基因作靶标检测的准确率更高
B.灭活疫苗可诱导产生的抗体种类,比根据S蛋白设计的mRNA疫苗产生的抗体种类多
C.变异株突变若发生在抗体特异性结合位点,可导致相应抗体药物对变异株效力的下降
D.变异株S基因的突变减弱了S蛋白与ACE2蛋白的结合能力,有利于病毒感染细胞
【答案】D
【知识点】体液免疫
【解析】【解答】A、由题意可知,ORF1a/b和N基因相对保守,即不容易发生基因突变,而S基因容易发生突变,所以用ORF1a/b和N基因同时作为核酸检测靶标,比仅用S基因作靶标检测的准确率更高,A不符合题意;
B、灭活疫苗除了有S蛋白外,还可能含有其它种类的蛋白质,所以灭活疫苗可诱导产生的抗体种类,比根据S蛋白设计的mRNA疫苗产生的抗体种类多,B不符合题意;
C、变异株突变若发生在抗体特异性结合位点,会导致抗体对变异株抗原的识别能力减弱,进而导致相应抗体药物对变异株效力的下降,C不符合题意;
D、由题意可知,新冠病毒通过S蛋白与细胞膜上的ACE2蛋白结合后侵染人体细胞,那么变异株S基因的突变减弱了S蛋白与ACE2蛋白的结合能力,则不利于病毒感染细胞,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】人体所有细胞膜的表面,都有作为分子标签的一组蛋白质,而病毒或细菌就是能够特异性识别相应的人体细胞表面的这一组蛋白质,进而特异性的侵染人体的某一细胞。
5.(2022·福建)高浓度NH4NO3会毒害野生型拟南芥幼苗,诱导幼苗根毛畸形分叉。为研究高浓度NH4NO3下乙烯和生长素(IAA)在调节拟南芥幼苗根毛发育中的相互作用机制,科研人员进行了相关实验,部分结果如下图。
注:甲是蛋白M缺失的IAA不敏感型突变体,乙是蛋白N缺失的IAA不敏感型突变体;ACC是乙烯合成的前体;分叉根毛比率=分叉根毛数/总根毛数×100%。下列叙述正确的是(  )
A.实验自变量是不同类型的拟南芥突变体、乙烯或IAA
B.实验结果表明,IAA对根毛分叉的调节作用具有两重性
C.高浓度 NH4NO3下,外源IAA对甲的根系保护效果比乙的好
D.高浓度 NH4NO3下,蛋白M在乙烯和IAA抑制根毛分叉中发挥作用
【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、由图可知,实验自变量是不同类型的拟南芥突变体和添加的试剂种类,A不符合题意;
B、C、由图可知,在野生型和乙突变体中,生长素组的分叉根毛比率均比对照组低,在甲突变体中,生长素组的分叉根毛比率与对照组基本相同,即只体现了生长素的抑制作用,没有体现其促进作用,不能得出生长素对根毛分叉的调节作用具有两重性的结论;在乙突变体中,生长素处理组对应的分叉根毛比率低于甲突变体,说明外源IAA对乙的根系保护效果比甲好,B、C不符合题意;
D、由图可知,甲是蛋白M缺失的IAA不敏感型突变,在高浓度NH4NO3下,野生型中生长素和乙烯对根毛分叉有显著的抑制效果,而在甲中,生长素和乙烯对根毛分叉就没有抑制效果,则说明蛋白M在乙烯和IAA抑制根毛分叉中发挥作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析图解:野在生型个体中,高浓度 NH4NO3下,生长素和乙烯对根毛分叉具有显著抑制效果,降低NH4NO3对拟南芥幼苗的毒害作用;在甲突变体中,高浓度 NH4NO3下,生长素和乙烯对根毛分叉就没有抑制效果,则说明蛋白M在乙烯和IAA抑制根毛分叉中发挥作用;在乙突变体中,高浓度 NH4NO3下,生长素和乙烯对根毛分叉具有抑制效果,蛋白N缺失后,乙烯对根毛分叉的抑制效果不变,而生长素对根毛分叉的抑制效果减弱,说明蛋白M在生长素抑制根毛分叉中发挥作用,而在乙烯抑制根毛分叉中没有发挥作用。
6.(2022·福建)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是(  )
A.该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B.图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C.等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D.该细胞减数分裂完成后产生AB,aB,Ab,ab四种基因型的精细胞
【答案】B
【知识点】精子的形成过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、由图可知,该细胞处于减数分裂I前期,同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,是精子多样性形成的原因之一,A不符合题意;
B、图中基因A和基因b发生了重组,基因a和基因B发生了重组,B符合题意;
C、在减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分离而分离,由于图中非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,导致基因B与基因b在一条染色体上,则在减数第二次分裂后期,基因B和基因b在着丝点分裂后,会随着着丝点分裂后形成的两条染色体的分离而分离,C不符合题意;
D、该细胞完成减数分裂I后,会形成基因型为aaBb和AABb两种次级精母细胞,再通过减数分裂II,会形成AB,aB,Ab,ab四种基因型的精细胞,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】以精子形成为例:减数分裂前的间期,精原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞,初级精母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质均等分裂,形成2个次级精母细胞。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
末期:细胞质均等分裂,每个细胞形成2个精细胞,最终形成四个精细胞。
每个精细胞发生变形形成精子,注意,此变形过程不属于减数分裂过程。
7.(2022·福建)曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。下图中的曲线可以表示相应生命活动变化关系的是(  )
A.曲线a可表示自然状态下,某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系
B.曲线a可表示葡萄糖进入红细胞时,物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化的关系
C.曲线b可表示自然状态下,某池塘草鱼种群增长速率随时间变化的关系
D.曲线b可表示在晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化的关系
【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;种群数量的变化曲线;被动运输
【解析】【解答】A、某植物CO2吸收速率表示净光合速率,在一定的范围内,随着环境CO2浓度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的CO2浓度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定,A不符合题意;
B、葡萄糖通过协助扩散进入红细胞,在一定范围内,葡萄糖的运输速率会随膜两侧物质浓度差的增大而增大,但由于细胞膜表面转运蛋白的数量限制,葡萄糖的运输速率不会一直提升,此时会处于相对稳定的状态,B不符合题意;
C、在自然状态下,某池塘草鱼种群呈S形增长,当种群数量在0~K/2时,其增长速率会逐渐增大,当种群数量在K/2~K时,其增长速率又会逐渐减小,C符合题意;
D、在晴朗的白天,在一定的范围内,随着光照强度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的光照强度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、二氧化碳浓度不变时,在一定的范围内,随着光照强度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的光照强度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定;光照强度不变时,随着环境CO2浓度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的CO2浓度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要载体;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要载体;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和载体。
3、种群增长有两种类型,一种是S形增长,一种是J形增长。在资源、空间等不受限制的理想环境下,种群呈J形增长,其增长速率随着时间的增加而增加,增长率保持不变;在资源、空间等有限的环境下,种群呈S形增长,其增长速率随着时间的延长,先增大后减小,最终等于0,增长率随着时间的延长逐渐降低,最终等于0。
8.(2022·福建)青蒿素是治疗疟疾的主要药物。疟原虫在红细胞内生长发育过程中吞食分解血红蛋白,吸收利用氨基酸,血红蛋白分解的其他产物会激活青蒿素,激活的青蒿素能杀死疟原虫。研究表明,疟原虫Kelch13蛋白因基因突变而活性降低时,疟原虫吞食血红蛋白减少,生长变缓。同时血红蛋白的分解产物减少,青蒿素无法被充分激活,疟原虫对青蒿素产生耐药性。下列叙述错误的是(  )
A.添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长
B.疟原虫体内的Kelch13基因发生突变是青蒿素选择作用的结果
C.在青蒿素存在情况下,Kelch13蛋白活性降低对疟原虫是一个有利变异
D.在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13蛋白可以恢复疟原虫对青蒿素的敏感性
【答案】B
【知识点】变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、由题意可知,吞食血红蛋白减少,生长变缓,所以添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长,A不符合题意;
B、虐原虫基因突变发生在青蒿素选择之前,B符合题意;
C、由题意可知,疟原虫Kelch13蛋白因基因突变而活性降低时,疟原虫吞食血红蛋白减少,生长变缓。同时血红蛋白的分解产物减少,青蒿素无法被充分激活,疟原虫对青蒿素产生耐药性,可推知,Kelch13蛋白活性降低对疟原虫是一个有利变异,C不符合题意;
D、在青蒿素存在时,疟原虫Kelch13蛋白因基因突变而活性降低,使虐原虫对青蒿素产生耐药性,所以在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13蛋白可以恢复疟原虫对青蒿素的敏感性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生物体都是先发生变异,再通过自然选择使有利变异的个体具有更多机会产生后代,不利变异的个体被淘汰,使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
9.(2022·福建)无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子,肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一种tRNA(sup—tRNA),能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。该 sup—tRNA对其他蛋白的表达影响不大。过程如下图。
下列叙述正确的是(  )
A.基因模板链上色氨酸对应的位点由UGG突变为UAG
B.该sup—tRNA修复了突变的基因A,从而逆转因无义突变造成的影响
C.该sup—tRNA能用于逆转因单个碱基发生插入而引起的蛋白合成异常
D.若A基因无义突变导致出现UGA,则此sup—tRNA无法帮助恢复读取
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知,mRNA链上色氨酸对应的位点由UGG突变为UAG,所以基因模板链上色氨酸对应的位点由ACC突变为ATC,A不符合题意;
B、由图可知,无义突变导致翻译提前终止,sup—tRNA能够在携带色氨酸的同时恢复读取UAG,进而使翻译出的蛋白质与正常情况下相同,逆转因无义突变造成的影响,不是对突变的基因A起作用,B不符合题意;
C、由题意可知,sup—tRNA能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白,而对其他蛋白的表达影响不大,说明该sup—tRNA只能用于逆转因单个碱基发生替换而形成的UAG而引起的蛋白合成异常,C不符合题意;
D、由图可知,sup—tRNA只能识别UAG,而不能识别UGA,所以sup—tRNA不能恢复读取A基因无义突变导致出现的UGA而恢复蛋白质的合成,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫做基因突变。
2、DNA转录形成RNA的过程中,A与U配对,G与C配对,T与A配对。
二、非选择题
10.(2022·福建)栅藻是一种真核微藻,具有生长繁殖快、光合效率高、可产油脂等特点。为提高栅藻的培养效率和油脂含量,科研人员在最适温度下研究了液体悬浮培养和含水量不同的吸附式膜培养(如图1)对栅藻生长和产油量的影响,结果如图2。
回答下列问题:
(1)实验中,悬浮培养和膜培养装置应给予相同的   (答出2点即可)。
(2)为测定两种培养模式的栅藻光合速率,有人提出可以向装置中通入C18O2,培养一段时间后检测18O2释放量。你认为该方法   (填“可行”或“不可行”),理由是   。
(3)由图2的结果可知,膜培养的栅藻虽然叶绿素含量较低,但膜培养仍具一定的优势,体现在   。结合图1,从影响光合效率因素的角度分析,膜培养具有这种优势的原因是   。
(4)根据图2的结果,对利用栅藻生产油脂的建议是   。
【答案】(1)光照强度、通气量、接种量
(2)不可行;C18O2中的18O在暗反应中随C18O2转移到糖类等有机物中,而光反应中释放的O2来自于水,排出的气体中检测不到18O2。
(3)生物量(产率)和油脂产率较高;膜培养时栅藻更充分利用光照和CO2/膜培养时栅藻对光照和CO2利用率更高
(4)使用2%琼脂浓度培养基对应含水量的膜培养方式
【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)由题意可知,该实验的自变量是含水量和培养模式,无关变量如光照强度、通气量、接种量等应保持相同且适宜。
故填:光照强度、通气量、接种量。
(2)由于C18O2中的18O在暗反应中随C18O2转移到糖类等有机物中,而光反应中释放的O2来自于水,排出的气体中检测不到18O2,所以该方法不可行。
故填:不可行;C18O2中的18O在暗反应中随C18O2转移到糖类等有机物中,而光反应中释放的O2来自于水,排出的气体中检测不到18O2。
(3)由图2可知,膜培养的栅藻虽然叶绿素含量较低,但生物量(产率)和油脂产率较高,所以膜培养仍具有一定的优势;由图1可知,膜培养具有这种优势的原因是膜培养时栅藻更充分利用光照和CO2/膜培养时栅藻对光照和CO2利用率更高。
故填:生物量(产率)和油脂产率较高;膜培养时栅藻更充分利用光照和CO2/膜培养时栅藻对光照和CO2利用率更高。
(4)由图2可知,使用2%琼脂浓度培养基对应含水量的膜培养方式时,栅藻的油脂产率和生物量产率最高,所以对利用栅藻生产油脂的建议是使用2%琼脂浓度培养基对应含水量的膜培养方式。
故填:使用2%琼脂浓度培养基对应含水量的膜培养方式。
【分析】植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
11.(2022·福建)下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲,是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA,调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题:
(1)下丘脑既是食欲调节中枢,也是   调节中枢(答出1点即可)。
(2)据图分析,GABA与突触后膜的受体结合后,将引发突触后膜   (填“兴奋”或“抑制”),理由是   。
(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除,将GABA受体激动剂(可代替GABA直接激活相应受体)注射至小鼠的B神经元区域,能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是   。
(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃,发现30 mg·kg-1 GABA能有效促进小鼠的食欲,表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别,验证推测。
①完善实验思路:将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组:灌胃生理盐水;
B组:假手术 + 灌胃生理盐水;
C组:假手术 +   ;
D组:   +   ;
(说明:假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。)
连续处理一段时间,测定并比较各组小鼠的摄食量。
②预期结果与结论:若   ,则推测成立。
【答案】(1)体温/水平衡
(2)抑制;GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大
(3)抑制食欲/抑制摄食量
(4)灌胃30mg kg-1GABA;切断迷走神经;灌胃30mg kg-1GABA;A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)体温调节中枢和水平衡调节中枢都位于下丘脑。
故填:体温/水平衡。
(2)由图可知,GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大,将引发突触后膜抑制,不产生兴奋。
故填:抑制;GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大。
(3)由题意可知,将GABA受体激动剂注射至小鼠的B神经元区域,会导致B神经元受抑制,但此时能够促进小鼠摄食,说明B神经元在食欲调节中的功能是抑制食欲/抑制摄食量。
故填:抑制食欲/抑制摄食量。
(4)由题意可知,C组应与B组做对照,证明GABA的生理作用,所以C组应是假手术+灌胃30mg kg-1GABA;D组应与C组做对照,证明外源GABA信号是否是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。所以D组应是切断迷走神经+灌胃30mg kg-1GABA;若A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低,则说明外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲的,即推测成立。
故填:灌胃30mg kg-1GABA;切断迷走神经;灌胃30mg kg-1GABA;A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低。
【分析】1、神经元动作电位的形成与钠离子内流有关,形成内正外负;神经元静息电位的形成与钾离子外流有关,形成内负外正。
2、神经兴奋在离体的神经纤维上双向传递,而在机体的反射弧中是单向传递,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位,进而使其兴奋,抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位,进而使其抑制。
12.(2022·福建)7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白,三种大豆脂氧酶Lox-1,2,3是大豆产生腥臭味的原因。大豆食品深加工过程中需要去除7S球蛋白和三种脂氧酶。科研人员为获得7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失的大豆新品种,将7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交,获得F1种子。F1植株自交得到F2种子。对F1种子和F2种子的7S球蛋白和脂氧酶进行蛋白质电泳检测,不同表现型的电泳条带示意如下图。
注:图中黑色条带为抗原一抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置,F1种子泳道的条带待填写。
根据电泳检测的结果,对F2种子表现型进行分类统计如下表。
F2种子表现型 粒数
7S球蛋白 野生型 124
7S球蛋白缺失型 377
脂氧酶Lox-1,2,3 野生型 282
① 94
② 94
Lox-1,2,3全缺失型 31
回答下列问题:
(1)7S球蛋白缺失型属于   (填“显性”或“隐性”)性状。
(2)表中①②的表现型分别是   、   。脂氧酶 Lox—1,2,3分别由三对等位基因控制,在脂氧酶是否缺失的性状上,F2种子表现型只有四种,原因是   。
(3)在答题卡对应的图中画出F1种子表现型的电泳条带。
(4)已知Lox基因和7S球蛋白基因独立遗传。图中第   泳道的种子表现型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型,这些种子在F2中的比例是   。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是   。
(5)为提高大豆品质,利用基因工程方法提出一个消除野生型大豆7S球蛋白过敏原的设想。
【答案】(1)显性
(2)Lox-1,2缺失型;Lox-3缺失型;控制Lox-1,2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lox-3的基因位于另一对同源染色体上
(3)
(4)4;3/64;将这些种子长成的植株自交,对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测,若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带,则该植株的种子能稳定遗传
(5)敲除7S球蛋白基因/导入7S球蛋白的反义基因,使7S球蛋白不能合成
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因工程的应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】(1)由图表可知,子二代中野生型:7S球蛋白缺失型约为1:3,所以7S球蛋白缺失型属于显性性状。
(2)由电泳结果图可知,Lox-1,2总是同时出现,并且它们出现时Lox-3不出现,而Lox-3出现时,Lox-1,2都不出现,所以①②的表现型分别是Lox-1,2缺失型、Lox-3缺失型。根据上述分析,若脂氧酶 Lox—1,2,3分别由三对等位基因控制,在脂氧酶是否缺失的性状上,F2种子表现型只有四种,原因是控制Lox-1,2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lox-3的基因位于另一对同源染色体上。
故填:Lox-1,2缺失型;Lox-3缺失型;控制Lox-1,2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lox-3的基因位于另一对同源染色体上。
(3)由题意可知,子一代是由7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交得到,而子二代中野生型:7S球蛋白缺失型约为1:3,野生型:Lox-1,2缺失型:Lox-3缺失型:Lox-1,2,3全缺失型约为9:3:3:1,说明7S球蛋白缺失是显性性状,Lox-1、Lox-2、Lox-3都是显性性状,若想要得到该性状分离比,则子一代每种表型都表现为显性,所以子一代应该表现为7S球蛋白缺失,且含有Lox-1、Lox-2、Lox-3三种脂氧酶。
故填:
(4)若种子表现型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型,则电泳结果是不会出现任何条带,对应图中的第4泳道。这些种子在F2中的比例是3/4×1/16=3/64。稳定遗传即该种子为纯合子,一般通过自交来进行验证,所以利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是将这些种子长成的植株自交,对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测,若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带,则该植株的种子能稳定遗传。
(5)若要消除野生型大豆7S球蛋白过敏原,则应该让大豆种子不能表达出7S球蛋白,对应的基因工程方法有敲除7S球蛋白基因/导入7S球蛋白的反义基因,使7S球蛋白不能合成。
故填:敲除7S球蛋白基因/导入7S球蛋白的反义基因,使7S球蛋白不能合成。
【分析】1、凝胶电泳常用于检测某个体是否存在目的基因或蛋白质,若该个体中不存在目的基因或蛋白质,则电泳结果应是不会出现任何条带。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
13.(2022·福建)美西螈具有很强再生能力。研究表明,美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制,科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体,具体方法如下。回答下列问题:
(一)基因工程抗原的制备
(1)根据美西螈CD14基因的核苷酸序列,合成引物,利用PCR扩增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’—OH与加入的脱氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯键,则新合成链的延伸方向是   (填“ 5’→3’ ”或“ 3’→5’ ”)。
(2)载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切 抗性基因序列如图1所示。用Xho I和Sal 1分别酶切CD14和载体后连接,CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA.可进一步用这两种限制酶对CD14的连接方向进行鉴定,理由是   。
培养能表达CD14蛋白的大肠杆菌,分离纯化目的蛋白。
(二)抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示:
(3)步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射   和   。
(4)步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是   。
(5)吸取③中的上清液到④的培养孔中,根据抗原—抗体杂交原理,需加入   进行专一抗体检测,检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体,原因是   。
(6)步骤⑥从   中提取到大量的抗CD14抗体,用于检测巨噬细胞。
【答案】(1)5'→3'
(2)正向连接的重组DNA有这两种酶切位点(限制酶的识别序列);而反向连接的重组DNA会形成新的序列,没有这两种酶的酶切位点(没有限制酶的识别序列)
(3)CD14蛋白/CD14抗原;分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞
(4)能在体外无限增殖
(5)CD14蛋白;参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多,有的不能分泌抗CD14抗体
(6)小鼠腹水
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;单克隆抗体的制备过程;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】(1)DNA子链的合成方向是5'→3'。
故填:5'→3'。
(2)由图可知,Xho I和Sal 1识别的序列分别是CTCGAG和GTCGAC,若发生正向连接,则重组DNA依然存在这两个限制酶的酶切位点,若发生反向连接,则重组DNA会形成新的序列,就不存在这两种限制酶的酶切位点。
故填:正向连接的重组DNA有这两种酶切位点(限制酶的识别序列);而反向连接的重组DNA会形成新的序列,没有这两种酶的酶切位点(没有限制酶的识别序列)。
(3)图2是抗CD14单克隆抗体的制备流程,所以①表示向小鼠注射CD14蛋白/CD14抗原,⑤表示向小鼠注射分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞,使其在小鼠腹水中增殖,并产生大量抗CD14抗体。
故填:CD14蛋白/CD14抗原;分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞。
(4)制备单克隆抗体时,应用已免疫的B淋巴细胞和能够无限增殖的细胞杂交形成杂交瘤细胞,所以步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是能在体外无限增殖。
故填:能在体外无限增殖。
(5)吸取③中的上清液到④的培养孔中,培养孔里会产生各种各样的抗体,而本实验的目的是得到抗CD14单克隆抗体,所以需加入CD14蛋白进行专一抗体检测,若出现阳性,则该杂交瘤细胞是目的细胞。由于参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多,有的不能分泌抗CD14抗体,所以得到的杂交瘤细胞不都是目的细胞,需要进一步进行抗体阳性检测,来进行筛选。
故填:CD14蛋白;参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多,有的不能分泌抗CD14抗体。
(6)由(3)分析可知,步骤⑥是从小鼠腹水中提取大量的抗CD14抗体。
故填:小鼠腹水。
【分析】1、限制酶的功能是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,使一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,具有一定的专一性。
2、单克隆抗体的制备
I 原理:细胞膜的流动性和细胞增殖。
II 步骤
①用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
②用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
③对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
④将抗体检测成阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。
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