【精品解析】2025届甘肃省庆阳市西峰区甘肃省庆阳第一中学二模生物试题

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2025届甘肃省庆阳市西峰区甘肃省庆阳第一中学二模生物试题
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.由磷脂分子构成的脂质体,可以作为药物的运载体,将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列有关脂质体及脂质的叙述,正确的是(  )
A.磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成
B.被运载的药物应放在脂质体中间
C.高脂血症说明脂质中的胆固醇有害无益
D.脂肪中的不饱和脂肪酸熔点较低
【答案】D
【知识点】细胞膜的成分;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、磷脂的组成成分是甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物,并不是只由甘油、脂肪酸和磷酸组成,A错误;
B、脂质体由磷脂双分子层构成,水溶性药物可以放在脂质体中间的水溶液中,脂溶性药物则分布在磷脂双分子层中,并非所有药物都放在脂质体中间,B错误;
C、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,还能参与人体内血液中脂质的运输,对机体有重要生理作用,高脂血症只是血液中脂质含量过高,不能说明胆固醇有害无益,C错误;
D、脂肪中的不饱和脂肪酸熔点较低,在室温下一般呈液态,D正确。
故答案为:D。
【分析】磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物组成,脂质体可根据药物性质运载水溶性和脂溶性药物,胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分且参与血液中脂质的运输,不饱和脂肪酸的熔点相对较低。
2.细菌细胞膜向细胞质内陷而成的囊状结构称为中体,如图所示。与细胞膜相比,中体膜上蛋白质含量较少,而脂质含量相当。中体膜上有细菌的有氧呼吸酶系附着,中体上分布有质粒和核糖体。下列叙述错误的是(  )
A.中体膜的功能比细胞膜的功能更复杂
B.中体上既含有DNA也含有RNA
C.中体是细菌进行细胞呼吸的场所
D.中体膜上有水的消耗也有水的产生
【答案】A
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,生物膜的功能复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量密切相关,题干显示中体膜上蛋白质含量比细胞膜少,因此中体膜的功能比细胞膜更简单,A错误;
B、中体上分布有质粒,质粒是环状DNA分子,同时中体上还分布有核糖体,核糖体由RNA和蛋白质构成,因此中体上既含有DNA也含有RNA,B正确;
C、中体膜上附着有细菌的有氧呼吸酶系,酶是细胞呼吸的必要条件,因此中体是细菌进行细胞呼吸的场所,C正确;
D、细菌的有氧呼吸过程在中体上进行,有氧呼吸第二阶段会消耗水,第三阶段会产生水,因此中体膜上既有水的消耗也有水的产生,D正确。
故答案为:A。
【分析】生物膜的功能复杂程度由蛋白质的种类和数量决定,质粒属于DNA,核糖体中含有RNA,细菌的有氧呼吸依靠中体上的酶系完成,有氧呼吸过程中会发生水的消耗和生成。
3.科学家利用“水凝胶”将小鼠自体干细胞安全送进小鼠脑损伤部位,使其在该部位进行增殖、分化,以修复损伤细胞。下列叙述正确的是(  )
A.自体干细胞与损伤细胞的基因组成相同,基因表达情况不同
B.自体干细胞能修复损伤细胞,说明自体干细胞具有全能性
C.小鼠自体干细胞表面不含抗原物质,进入小鼠体内后不会发生免疫反应
D.干细胞的分裂能力高于体细胞,分化能力低于体细胞
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;干细胞工程
【解析】【解答】A、自体干细胞与损伤细胞来自同一个体,由同一受精卵发育而来,基因组成完全一致,细胞分化的实质是基因选择性表达,两种细胞分化程度不同,基因表达情况存在差异,A正确;
B、细胞全能性是指细胞具有发育成完整个体的潜能,自体干细胞仅增殖分化修复损伤细胞,未形成完整个体,不能体现细胞全能性,B错误;
C、小鼠自体干细胞细胞膜表面含有特异性抗原,只因是自体细胞,不会引发免疫排斥反应,并非不含抗原物质,C错误;
D、干细胞分化程度低,分裂能力强,同时具备更强的多向分化潜能,体细胞高度分化,分裂与分化能力都弱于干细胞,D错误。
故答案为:A。
【分析】同一生物体内所有体细胞的核基因组成相同,细胞形态和功能差异源于基因的选择性表达。动物所有体细胞表面都存在抗原物质,自体细胞抗原匹配度高,一般不发生免疫排斥。细胞分化程度与分裂能力、分化潜能呈负相关,分化程度越低,分裂能力和分化潜能越强。
4.现有四个转抗除草剂基因(Bar)的玉米纯合品系(基因型为BarBar),为研究Bar基因之间的位置关系,进行了杂交实验,结果如下表。下列推测错误的是(  )
杂交组合 F1 F2(F1自交后代)
甲×乙 全部为抗除草剂植株 抗除草剂301株,不抗除草剂20株
乙×丙 全部为抗除草剂植株 抗除草剂551株,不抗除草剂15株
乙×丁 全部为抗除草剂植株 抗除草剂407株,不抗除草剂0株
A.甲与乙的Bar基因位于非同源染色体上
B.乙与丁的Bar基因位于同源染色体上
C.丙和丁的Bar基因位于同源染色体上
D.甲与乙杂交组合的F2中约1/4植株自交后代不发生性状分离
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】A、甲与乙杂交组合的F2中,抗除草剂与不抗除草剂植株比例约为15∶1,是两对等位基因自由组合的性状分离比变式,说明甲与乙的Bar基因位于两对非同源染色体上,A正确;
B、乙与丁杂交,F1全部抗除草剂,F2也无不抗除草剂个体出现,说明二者无法产生只含Bar基因的隐性配子,则说明乙与丁的 Bar 基因可能位于同源染色体的相同位置 (即等位或紧密连锁),B正确;
C、 乙与丙杂交的F2性状分离比不符合15∶1的自由组合比例,抗 : 不抗 ≈ 37:1 (551:15),远高于 15:1,表明乙与丙的 Bar 基因位于同源染色体上 ,且发生交换频率较低,表明乙与丙的 Bar 基因位于同源染色体上 ,且发生交换频率较低。根据B选项可知,乙和丁的基因位置关系是同源染色体的相同位置 ,则推测丙和丁的Bar基因位于同源染色体上,C正确;
D、根据A选项可知,甲与乙的Bar基因位于两对非同源染色体上,则设相关基因为A/a和B/b。根据表可知甲与乙杂交F1为双杂合基因型,即AaBb。F2中1AABB、2AABb、1AAbb、2AaBB、4AaBb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,只要存在A或B基因的个体表现型为抗除草剂,则自交后代不发生性状分离的个体包含AABB、AAbb、aaBB、aabb、AaBB、AABb,故(1+1+1+1+2+2)÷16=1/2,并非1/4,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)基因的自由组合定律:两对等位基因独立遗传时,若双隐性个体表现为隐性性状,其余均表现为显性性状,自交后代会出现15:1的性状分离比,这是9:3:3:1的变形,说明两对基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律。
(2)基因的连锁遗传:若控制同一性状的两个基因位于同源染色体上,减数分裂时无法产生不含该基因的配子,自交后代不会出现隐性性状个体,表现为连锁效应。
5.DNA单链上的G和G配对,可形成G-四链体,C与C配对,则形成i-motif,二者结构如图所示。下列有关叙述正确的是(  )
A.在形成G-四链体的DNA分子中,完全遵循碱基互补配对原则
B.DNA分子的G-四链体或i-motif区域仍能形成双螺旋结构
C.G-四链体和i-motif的形成不会发生在同一DNA中
D.上述2种结构不会改变DNA中嘌呤和嘧啶的比例
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、G-四链体由G与G配对形成,并非遵循正常的A-T、G-C碱基互补配对原则,A错误;
B、从图示可知,G-四链体和i-motif区域为特殊的非双螺旋结构,无法形成常规的DNA双螺旋,B错误;
C、同一DNA分子中可同时存在富含G和富含C的序列,因此G-四链体和i-motif可能形成于同一DNA中,C错误;
D、两种结构仅为DNA单链局部的特殊配对,未改变DNA中碱基的种类与数目,双链DNA整体仍遵循碱基互补配对原则,嘌呤总数与嘧啶总数的比例不变,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)DNA碱基互补配对原则:正常DNA双螺旋中,碱基遵循A与T配对、G与C配对的互补规则,而G-四链体中G与G配对、i-motif中C与C配对,不遵循该原则。
(2)DNA双螺旋结构的特征:常规DNA为反向平行的双螺旋结构,而G-四链体和i-motif是DNA单链局部形成的特殊非双螺旋结构。
(3)DNA中嘌呤与嘧啶的比例:双链DNA分子中,嘌呤碱基(A、G)总数与嘧啶碱基(T、C)总数相等;G-四链体和i-motif仅为局部碱基配对方式改变,未改变碱基总数,因此不会影响嘌呤与嘧啶的整体比例。
6.人喜食或厌食香椿是由基因A/a决定的,基因a是由位于11号染色体上的OR6A2嗅觉受体基因发生不定位点的单核苷酸多态性(SNP)变异产生的,基因型为aa的人群对香椿所散发出来的气味感到厌恶。据调查,某地区人群中a基因频率为30%。下列叙述正确的是(  )
A.人群中全部A和a基因构成了一个基因库
B.a基因频率较低是因为SNP变异具有低频性
C.一个地区的饮食习惯可使a基因发生定向变异
D.人口流动可能导致该区域的a基因频率改变,种群发生进化
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因,人群中全部A和a基因仅为控制该性状的等位基因,并非种群的全部基因,A错误;
B、a基因频率较低是自然选择等因素作用的结果,SNP变异的低频性不是其基因频率低的原因,B错误;
C、基因突变具有不定向性,一个地区的饮食习惯不能使a基因发生定向变异,C错误;
D、人口流动会带来种群间的基因交流,可能导致该区域a基因频率改变,而生物进化的实质是种群基因频率的改变,因此种群会发生进化,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因库是种群全部个体所含有的全部基因,基因突变具有不定向性和低频性,自然选择会影响基因频率,人口流动可改变种群基因频率,生物进化的实质是种群基因频率的改变。
7.胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种肠道激素,《科学》杂志将GLP-1受体激动剂的开发及其他可缓解肥胖相关健康问题的药物评选为2023年度十大科学突破之首。GLP-1最初是为治疗糖尿病开发的,作用机理如图。GLP-1的减肥机制是通过与胃肠道GLP-1受体结合,抑制胃肠蠕动,延缓胃排空;并通过与中枢GLP-1受体结合,增强饱腹感,抑制食欲。目前市场上最常见的GLP-1类药物——利拉鲁肽和司美格鲁肽,都是利用蛋白质工程生产出来的GLP-1的类似物。下列相关叙述错误的是(  )
A.GLP-1和葡萄糖对胰岛具有同样的调节效应
B.口服或注射等量葡萄糖后,胰岛素的分泌量不同与GLP-1有关
C.GLP-1可定向运输到胃肠道细胞和中枢细胞,与受体结合后发挥作用
D.利拉鲁肽的作用效果比天然GLP-1更持久
【答案】C
【知识点】蛋白质工程;激素调节的特点;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、GLP-1和葡萄糖均可作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌,二者对胰岛具有同样的调节效应,A正确;
B、口服葡萄糖会刺激肠道L细胞分泌GLP-1,进而促进胰岛素分泌,注射葡萄糖不经过肠道,无法刺激GLP-1分泌,因此口服或注射等量葡萄糖后胰岛素分泌量不同与GLP-1有关,B正确;
C、GLP-1通过体液运输至全身各处,并非定向运输到胃肠道细胞和中枢细胞,只是这些细胞存在相应受体可与之结合发挥作用,C错误;
D、利拉鲁肽是蛋白质工程生产的GLP-1类似物,经改造后作用效果比天然GLP-1更持久,D正确。
故答案为:C。
【分析】GLP-1与葡萄糖均可促进胰岛素分泌,口服葡萄糖可刺激肠道分泌GLP-1进而影响胰岛素分泌,激素通过体液运输至全身而非定向运输,蛋白质工程改造的激素类似物作用效果更持久。
8.光质是影响植株生长发育重要的光环境因素之一,油菜素内酯(BR)是能广泛提高抗性的植物激素。为了解远红光和外源BR对黄瓜植株下胚轴伸长生长的影响,科研人员进行了如图所示的实验,其中BRZ是BR的抑制剂。下列相关叙述错误的是(  )
A.干旱胁迫时,植株体内BR和脱落酸的合成增多
B.外源BR可能与赤霉素协同促进下胚轴的伸长生长
C.远红光处理对下胚轴伸长生长的影响与BR有关
D.光敏色素被激活后将远红光信号直接传递给靶基因
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、油菜素内酯可提高植物的抗逆性,脱落酸在干旱等逆境条件下合成增多,二者均能增强植株对不良环境的适应能力,因此干旱胁迫时,植株体内BR和脱落酸的合成增多,A正确;
B、外源BR处理可使下胚轴长度增加,说明BR能促进下胚轴伸长;赤霉素也具有促进细胞伸长、植株生长的作用,二者可能协同促进下胚轴的伸长生长,B正确;
C、添加远红光的条件下,不同BR处理组(BR、BRZ、BRZ+BR)的下胚轴长度存在差异,说明远红光处理对下胚轴伸长生长的影响与BR有关,C正确;
D、光敏色素被远红光激活后,其结构发生变化,该变化的信息需通过细胞内的信息传递系统传递到细胞核,进而调控靶基因的表达,并非将信号直接传递给靶基因,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物激素在植物生长发育和应对逆境过程中发挥重要作用,不同激素可通过协同或拮抗作用共同调节生命活动。油菜素内酯和脱落酸均可提高植物的抗逆性,赤霉素可促进细胞伸长,促进植株生长。光敏色素是植物感受红光和远红光的重要光受体,被光激活后其结构会发生变化,相关信号需通过细胞内的信息传递系统传递到细胞核,调控靶基因的表达,从而影响植物的生长发育过程。
9.下图中的a、b两条曲线分别表示动物种群甲和乙一年后的种群数量(Nt+1)和当年的种群数量(Nt)之间的关系,虚线表示Nt+1=Nt。下列相关叙述错误的是(  )
A.自b曲线纵坐标最大值开始往后,动物种群乙的数量逐渐减少
B.当种群甲数量处于X~S点时,种群甲数量会逐渐增加
C.题图可以说明动物种群数量较少时不一定有利于种群的发展
D.气候变化导致的种群乙大量死亡属于非密度制约因素的影响
【答案】A
【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、自b曲线纵坐标最大值开始往后,b曲线仍处于虚线上方,即Nt+1>Nt,动物种群乙的数量仍在增加,并非逐渐减少,A错误;
B、当种群甲数量处于X~S点时,a曲线位于虚线上方,Nt+1>Nt,种群甲数量会逐渐增加,B正确;
C、种群乙数量在X以下时,曲线位于虚线下方,Nt+1D、气候变化对种群的影响与种群密度无关,因此气候变化导致种群乙大量死亡属于非密度制约因素的影响,D正确。
故答案为:A。
【分析】虚线上方表示种群数量增加,虚线下方表示种群数量减少,非密度制约因素对种群的影响不受种群密度影响,种群数量较少时不一定利于种群发展。
10.生物多样性热点区域是指拥有地球上植物和动物生命储量最丰富和受威胁最严重的区域。一般说来,包含至少0.5%或1500种特有维管植物的区域才有资格被评为生物多样性热点区域,我国的中南部山地就是全球25个生物多样性热点区域之一。选用植物作为热点区域标志,这是因为(  )
A.流经生态系统的总能量是照射到生产者上的太阳能总量
B.植物既容易调查和鉴定,又是其他生物类群多样性的基础
C.植物种类数决定了遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
D.植物光合作用是二氧化碳从非生物环境进入生物群落的唯一途径
【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,并不是照射到生产者上的太阳能总量,A错误;
B、植物既容易调查和鉴定,又是生态系统的基石,也是其他生物类群多样性的基础,因此选用植物作为热点区域标志,B正确;
C、植物种类数会影响遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,不能决定生物多样性,C错误;
D、二氧化碳从非生物环境进入生物群落的途径包括光合作用和化能合成作用,并非只有植物的光合作用,D错误。
故答案为:B。
【分析】流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,植物易调查鉴定且是其他生物多样性的基础,生物多样性由自然选择和协同进化决定,碳进入生物群落还有化能合成作用。
11.江西有很多由传统发酵技术制作出的美食,比如南酸枣果醋、婺源酸菜、李渡烧酒、吉安霉鱼等。下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是(  )
A.醋酸菌的最适生长温度在30 ~35 ℃,9—10月南酸枣开始收获,此时正是酿南酸枣果醋的好时候
B.婺源酸菜是将蔬菜揉搓、晾晒后配以佐料密封存储约60天后制成的,其酸味主要源于醋酸
C.李渡烧酒以大米和高粱为原料,经发酵、蒸馏等步骤制成,其制作全过程应严格隔绝空气,保证无氧
D.已知霉鱼的制作工艺和腐乳相同,可推测其中起发酵作用的菌种就是毛霉
【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、醋酸菌的最适生长温度为30~35℃,9—10月温度适宜醋酸菌生长繁殖,且南酸枣此时收获、原料充足,是酿制南酸枣果醋的好时候,A正确;
B、婺源酸菜密封发酵的原理是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,其酸味主要源于乳酸而非醋酸,B错误;
C、李渡烧酒制作时,前期酵母菌需要有氧环境大量增殖,后期无氧环境进行酒精发酵,并非全过程严格隔绝空气,C错误;
D、霉鱼制作工艺与腐乳相同,发酵过程是多种微生物共同参与的结果,并非只有毛霉起作用,D错误。
故答案为:A。
【分析】醋酸菌的适宜生长温度为30~35℃,酸菜发酵依靠乳酸菌产生乳酸,酿酒前期需有氧让酵母菌繁殖、后期无氧产酒精,腐乳和霉鱼的发酵均为多种微生物共同作用的过程。
12.利用转基因动物——乳腺生物反应器生产药物蛋白,是一种全新的药物生产模式。如图表示用牛乳腺生物反应器生产人乳清白蛋白(rHLA)的过程,下列说法错误的是(  )
A.①过程可用显微注射法将重组载体导入受精卵
B.②过程所使用的培养液通常需添加血清等成分
C.③过程采用的生物技术是胚胎移植技术
D.④过程要避免受体对外来胚胎的免疫排斥反应
【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术;胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、将重组载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法,①过程可用显微注射法将重组载体导入受精卵,A正确;
B、②过程为早期胚胎培养,所使用的培养液通常需添加血清等天然成分,以补充细胞生长所需的未知营养物质,B正确;
C、③过程是将早期胚胎移植到代孕母牛的子宫内,采用的生物技术是胚胎移植技术,C正确;
D、受体母牛对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,因此④过程无需专门避免受体对外来胚胎的免疫排斥反应,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因工程中,将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法,受体细胞通常是受精卵。早期胚胎培养的培养液成分包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等,血清等天然成分可提供细胞生长所需的多种营养物质。胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术,是胚胎工程的关键技术之一。
13.呼吸作用强度受多种因素的影响。呼吸熵(RQ=CO2释放量/O2吸收量)可作为描述细胞利用不同底物呼吸过程中O2供应情况的一种指标。图甲、乙表示相关因素对呼吸作用的影响,图丙表示某植物非绿色器官在不同氧分压下的呼吸熵。下列说法正确的是(  )
A.由图甲可知,冬季升高室内温度可以提高人体温度,从而明显促进人体呼吸作用
B.若图乙D点开始只进行有氧呼吸,则D点后呼吸作用CO2释放量和O2吸收量一定相等
C.据图丙分析,c点以后呼吸作用强度不再随氧分压的增大而变化
D.综上分析,种子萌发时应在温度适宜、氧气充足的条件下进行
【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素;细胞呼吸综合
【解析】【解答】A、人体属于恒温哺乳动物,可通过自身调节维持体温相对稳定,冬季升高室内温度不会明显提高人体体温,也不能明显促进人体呼吸作用,A错误;
B、若细胞呼吸的底物不只有葡萄糖,还含有脂肪等物质,有氧呼吸时CO2释放量会小于O2吸收量,因此D点后只进行有氧呼吸时,CO2释放量和O2吸收量不一定相等,B错误;
C、丙图c点以后呼吸熵等于1,此时细胞只进行有氧呼吸,在一定范围内有氧呼吸强度仍会随氧分压的增大而增强,呼吸作用强度会发生变化,C错误;
D、温度适宜能保证呼吸酶的活性,氧气充足可保证细胞有氧呼吸正常进行,为种子萌发提供充足能量,因此种子萌发时应在温度适宜、氧气充足的条件下进行,D正确。
故答案为:D。
【分析】恒温动物的体温可通过自身调节保持相对稳定,细胞呼吸底物的种类会影响CO2释放量与O2吸收量的比值,有氧呼吸强度在一定范围内会随氧分压增大而增强,适宜的温度和充足的氧气有利于种子萌发。
14.肌萎缩侧索硬化症(ALS)的发生及病情加重与C5蛋白有关。患者体内突触小体处的部分C5蛋白被激活后裂解为C5a和C5b。C5a可激活巨噬细胞攻击运动神经元而致其损伤;C5b参与形成的膜攻击复合物可引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂。有关分析错误的是(  )
A.使用抗C5a的抗体可以减轻ALS患者病情
B.C5a、C5b作为神经递质影响神经元和肌细胞活性
C.巨噬细胞的攻击可能导致神经—肌细胞处的突触减少
D.运动神经元通过释放神经递质影响肌细胞的活动
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、C5a可激活巨噬细胞攻击运动神经元并使其损伤,使用抗C5a的抗体能与C5a结合,阻止其激活巨噬细胞,进而减轻ALS患者病情,A正确;
B、神经递质是神经元释放的用于传递信息的化学物质,C5a和C5b是C5蛋白的裂解产物,并非神经元释放的神经递质,B错误;
C、巨噬细胞攻击运动神经元会造成神经元损伤,运动神经元与肌细胞可形成突触,因此可能导致神经—肌细胞处的突触减少,C正确;
D、运动神经元与肌细胞之间通过突触结构相连,运动神经元可释放神经递质作用于肌细胞,进而影响肌细胞的活动,D正确。
故答案为:B。
【分析】抗C5a抗体可阻断C5a的作用从而缓解病情,神经递质由神经元释放,C5a和C5b不属于神经递质,运动神经元受损会减少神经-肌肉突触的数量,运动神经元通过释放神经递质调节肌细胞的活动。
15.为调查某地发生山体滑坡后第30年生物群落的恢复情况,科研人员对未发生滑坡区域的原始群落和山体滑坡区域的恢复群落进行了植被生物量(某时间单位面积内现存生物的有机物总量)的研究,结果如图所示,S1和S2表示不同区域的生物群落生物量。下列叙述错误的是(  )
A.山体滑坡区域群落在恢复过程中发生了群落的次生演替
B.种间关系的变化会影响山体滑坡区域的群落恢复
C.图中S2表示山体滑坡区域生物群落的生物量,该区域的优势种是乔木
D.相较于裸岩上的演替,山体滑坡区域的群落演替经历的阶段较少
【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、山体滑坡区域原有土壤条件基本保留,还可能保留植物的种子或繁殖体,该区域群落在恢复过程中发生的是次生演替,A正确;
B、种间关系会影响物种的生存、繁殖与分布,因此种间关系的变化会影响山体滑坡区域的群落恢复,B正确;
C、S2生物量低于S1,表示山体滑坡区域的恢复群落,滑坡后恢复30年,该区域优势种不一定是乔木,C错误;
D、山体滑坡区域的演替为次生演替,裸岩上的演替为初生演替,次生演替经历的阶段更少,D正确。
故答案为:C。
【分析】山体滑坡区域的群落演替属于次生演替,种间关系会影响群落的恢复过程,恢复群落的生物量低于原始群落,次生演替比初生演替经历的演替阶段更少。
16.为了快速检测某病毒,以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,主要技术路线如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射的是抗原和杂交瘤细胞
B.步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是能在体外无限增殖
C.③④培养的目的是扩大杂交瘤细胞的数量
D.单克隆抗体可以运载药物,也可以用于治疗疾病
【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、步骤①是向小鼠注射病毒外壳蛋白A抗原,使小鼠产生免疫反应;步骤⑤是将筛选得到的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖,A正确;
B、SP2/0细胞为骨髓瘤细胞,属于癌变细胞,其生长特点是能在体外无限增殖,B正确;
C、步骤③是利用选择培养基筛选杂交瘤细胞,步骤④是对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,筛选能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞,并非仅扩大杂交瘤细胞的数量,C错误;
D、单克隆抗体特异性强、灵敏度高,可以作为载体运载药物制成生物导弹,也可以直接用于疾病的治疗,D正确。
故答案为:C。
【分析】制备单克隆抗体时先注射抗原使小鼠免疫,骨髓瘤细胞具有无限增殖的特点,融合后需筛选并检测抗体阳性的杂交瘤细胞,单克隆抗体可用于运载药物和治疗相关疾病。
二、非选择题(共5题,共52分)。
17.植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开,反之关闭,保卫细胞含有叶绿体,在光下可进行光合作用。科研人员为验证气孔开闭的原理进行了如下实验。
实验1:已知某植物叶片细胞液的渗透压与0.10 mol/LKNO3溶液的渗透压相当。现撕取该植物叶片表皮,置于不同浓度的KNO3溶液中处理,一定时间后测量叶片气孔内径,得到如下的结果(内径越大,表明气孔开放程度越大)。
处理液浓度 气孔内径(μm) 时间 0. 10mol·L-1 0. 20mol·L-1
2小时 1. 24 0. 79
13小时 1. 58 1. 34
实验2:已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。用饱和红光(只用红光照射时,植物达到最大光合速率所需的红光强度)照射某植物叶片时,气孔开度可达最大开度的60%左右。
回答下列问题:
(1)植物在高温、强光照条件下光合速率反而下降的现象,称作“光合午休”。某些植物可观察到表皮上大量气孔关闭,此类“光合午休”的原因是   ;除此之外,高温还可以通过影响   使光合速率下降。
(2)实验1中,用0.20mol/LKNO3溶液处理时,较短时间内即可观察到气孔关闭,产生该现象的原因是保卫细胞   。2小时后,气孔内径增大,原因是   。
(3)实验2中,红光可通过光合作用促进气孔开放,其原因是    。若在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片,气孔内径可   (填“增大”或“不变”或“减小”)。
【答案】(1)气孔关闭,CO2供应减少,暗反应速率下降;酶的活性
(2)渗透失水;保卫细胞吸收K+和NO3-,细胞液渗透压升高,吸水膨大
(3)红光照射下保卫细胞进行光合作用制造有机物,使细胞液的渗透压上升,细胞吸水膨大,气孔开放;增大
【知识点】影响光合作用的环境因素;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1) 高温强光照环境下,植物蒸腾作用强度大幅增强,为减少水分大量散失,叶片表皮气孔会大量关闭,大气中的二氧化碳难以进入叶肉细胞,光合作用暗反应缺少原料,暗反应速率降低,最终整体光合速率下降,造成光合午休现象。光合作用过程需要多种酶催化,酶的活性受温度影响,高温会破坏光合相关酶的空间结构,降低酶的催化活性,光合作用反应速率减慢,进而使光合速率下降。
(2) 该植物叶片细胞液渗透压与0.10mol/L硝酸钾溶液相当,0.20mol/L硝酸钾溶液渗透压更高,短时间内外界溶液浓度大于保卫细胞细胞液浓度,保卫细胞发生渗透失水,细胞皱缩,气孔快速关闭。随着处理时间延长,保卫细胞可通过主动运输吸收外界溶液中的钾离子和硝酸根离子,细胞内溶质不断积累,细胞液渗透压逐渐升高,当细胞液渗透压高于外界溶液时,保卫细胞渗透吸水,体积膨大伸展,气孔内径随之增大。
(3) 保卫细胞内含有叶绿体,可利用红光正常进行光合作用,光合作用合成糖类等有机物,增加细胞内溶质含量,使保卫细胞细胞液渗透压升高,细胞吸水膨胀,从而促进气孔开放。蓝光能够作为特殊信号,诱导保卫细胞逆浓度梯度吸收钾离子,进一步提升细胞液渗透压,加强吸水效果,因此在饱和红光基础上补加蓝光,气孔开放程度会进一步提高,气孔内径增大。
【分析】植物光合午休是夏季高温晴天常见的生理现象,核心原因是气孔关闭引起二氧化碳供应不足,同时温度过高会抑制光合酶活性,双重作用降低光合速率。渗透作用是水分子通过半透膜的跨膜运输,水分子由低渗透压一侧向高渗透压一侧移动,植物细胞的吸水和失水主要依靠渗透作用完成。植物根细胞及保卫细胞等均可通过主动运输选择性吸收无机盐离子,主动运输可逆浓度梯度转运物质,能够改变细胞内渗透压,调节细胞形态与生理状态。保卫细胞具备完整叶绿体,可自主进行光合作用合成有机物,有机物积累会改变细胞渗透压。不同波长的光对植物具有双重作用,既可以为光合作用提供能量,也可以作为信号分子参与调控离子吸收、气孔运动等生命活动,气孔的开闭直接由保卫细胞的吸水膨胀和失水收缩决定。
(1)高温、强光条件下,为了避免水分散失太快,叶片气孔大量关闭,导致CO2供应减少,暗反应速率下降,从而导致出现“光合午休”。高温还会使光合作用有关酶的活性降低,使光合作用速率下降。
(2)0.20mol/LKNO3比0.10mol/LKNO3浓度大,细胞渗透失水更快,从而较短时间内即可观察到气孔关闭。同时,保卫细胞吸收K+和NO3-,使细胞液渗透压升高,吸水膨大,气孔内径增大。
(3)红光条件下,保卫细胞进行光合作用制造有机物,使细胞液的渗透压上升,细胞吸水膨大,气孔开放。蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+,增大保卫细胞渗透压,促进细胞吸水,气孔内径增大。
18.香味是水稻(2n)稻米品质的一个重要性状,某品种水稻稻米有香味(A)对无香味(a)为显性。杂合子水稻(类型甲植株)体细胞中部分染色体及基因位置如图甲所示,对其进行诱变处理得到图乙、图丙所示的变异类型。已知类型乙植株中染色体缺失的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半;丙类型植株产生的不同配子活力相同,个体中如果同时不存在有香味基因和无香味基因,则不能存活。请回答:
(1)甲植株水稻的根尖细胞中含有的染色体组数为   。类型甲植株自花传粉后,取一棵植株上的所有稻粒种植,发现后代全部是有香味的,最可能的原因是   。
(2)经诱变处理获得乙、丙类型的变异是   。
(3)让类型乙植株自交,所得子代中具有隐性性状的植株约占   。让类型丙植株自交,所得子代中具有隐性性状的植株约占   。
(4)若以甲为母本,丙为父本进行杂交,后代中有香味和无香味的比例为   ;若以乙为父本,丙为母本进行杂交,后代中有香味和无香味的比例为   。
【答案】(1)2或4;后代数量少
(2)染色体结构变异
(3)1/6;1/5
(4)3:1;5:1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;染色体结构的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 水稻为二倍体,甲植株根尖细胞进行有丝分裂时,中期、前期、末期、间期含2个染色体组,后期着丝粒分裂含4个染色体组,因此染色体组数为2或4。类型甲植株为杂合子,自交理论上后代有香味∶无香味=3∶1,取一棵植株上的所有稻粒种植后后代全为有香味,最可能的原因是后代数量少,偶然性导致未出现无香味个体。
(2) 类型乙发生染色体片段缺失,类型丙发生非同源染色体间片段移接,二者均属于染色体结构变异。
(3) 类型乙植株雌配子为A∶a=1∶1,染色体缺失的雄配子受精能力为正常雄配子的一半,雄配子比例为A∶a=2∶1,自交子代中隐性性状aa占比为1/3×1/2=1/6;类型丙植株产生雌雄配子均为Aa∶A∶a∶O=1∶1∶1∶1,自交后同时无A、a基因的OO个体致死,存活子代中隐性性状aa占比为3/15=1/5。
(4) 甲为母本产生雌配子A∶a=1∶1,丙为父本产生雄配子Aa∶A∶a∶O=1∶1∶1∶1,后代无香味个体为aa、aO,占比1/4,有香味∶无香味=3∶1;乙为父本产生雄配子A∶a=2∶1,丙为母本产生雌配子Aa∶A∶a∶O=1∶1∶1∶1,后代无香味个体为aa、aO,占比1/6,有香味∶无香味=5∶1。
【分析】二倍体体细胞有丝分裂后期染色体组数加倍,杂合子自交后代全为显性可能是样本数量少,染色体缺失和易位均属于染色体结构变异,雄配子受精能力差异会改变配子结合比例,无相关基因的个体致死会影响子代性状比例,杂交后代性状比例由雌雄配子的种类及比例决定。
(1)分析题图可知:类型甲植株有2对同源染色体,即含有2个非同源染色体组成的染色体组,甲植株水稻的根尖细胞在有丝分裂后期会有4个染色体组;类型甲植株自花传粉后,取一棵植株上的所有稻粒种植,发现后代全部是有香味的,最可能的原因是后代数量少,若子代样本数目足够多,会出现无香味后代,且比值越接近3:1。
(2)分析题图可知:经诱变处理获得乙类型的变异是染色体缺失,属于染色体结构变异;而经诱变处理,丙类型的变异是染色体移接,属于染色体结构变异。
(3)分析题意可知:类型乙植株中染色体缺失的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半,所以类型乙植株能产生的雄配子为A:a=2:1,雌配子为A:a=1:1,故自交后代隐性性状的植株,即基因型为aa的植株,约占1/3×1/2=1/6;类型丙植株如果同时不存在有香味基因和无香味基因,则不能存活,类型丙能产生的雌雄配子种类和比例皆为Aa:A:a:O=1:1:1:1,其中O表示配子中不存在任何基因,所得子代中有1/16个体无有关香味的基因,故剩余15份,隐性纯合占3份,故所得子代中产生具有隐性性状的植株占比为3/15,即所得子代中具有隐性性状的植株约占1/5。
(4)分析题意可知:若以甲为母本,丙为父本进行杂交,植株甲产生的雌配子为A:a=1:1,植株丙产生的雄配子为Aa:A:a:O=1:1:1:1,后代中无香味的基因型为aa和aO,所占比例为1/2×1/4+1/2×1/4=1/4,有香味的所占比例为3/4,故后代中有香味和无香味的比例为3:1;若以乙为父本,丙为母本进行杂交,类型乙植株能产生的雄配子为A:a=2:1,植株丙产生的雌配子为Aa:A:a:O=1:1:1:1,后代中无香味的基因型为aa和aO,所占比例为1/3×1/4+1/3×1/4=1/6,有香味所占比例为5/6,故后代中有香味和无香味的比例为5:1。
19.突触是神经元之间或神经元与效应器细胞(如肌细胞、腺体细胞)之间相互接触、并借以传递信息的部位。如图表示相邻两个神经元之间的联系方式,根据突触的信息传递机制分为化学突触和电突触;下图化学突触中, 膜上的钙离子通道会在膜电位由外正内负变为外负内正时开放。请回答下列问题:
(1)据图分析,电信号引起突触前膜释放神经递质的机理是   。
(2)从兴奋传递方向方面分析,化学突触有前膜和后膜之分,但电突触没有严格的前膜和后膜之分,原因是   。
(3)请利用下图所示的结构验证兴奋在化学突触和电突触的传递方向的特点,其中A、B、C三点为刺激位点,请简要写出实验操作、结果及其结论。
实验操作、结果:   。
实验结论:   。
(4)神经一体液调节也离不开突触的信息传递,在寒冷刺激下,人体内促甲状腺激素的分泌量会增多,这一调节方式为神经一体液调节。请写出该调节的路径:   (用箭头和文字作答)。
【答案】(1)传导至突触小体的电信号会促进Ca2+内流, 进而促进突触小泡向突触前膜移动, 最终发生膜融合并释放神经递质
(2)化学突触中兴奋传递是单向的, 释放神经递质的一侧为突触雨膜,接收神经递质的一侧为突触后膜,而电突触中兴奋传递是双向的, 也就没有突触前膜和后膜之分(答案合理即可)
(3)实验操作、结果:刺激 A 点时,电表指针偏转2次, 肌肉收缩;刺激B点时, 电表指针偏转1次,肌肉收缩;刺激C点时, 电表指针偏转1次, 肌肉收缩;兴奋在化学突触处传递是单向的,在电突触处传递是双向的
(4)寒冷→冷觉感受器→传入神经→下丘脑分泌→促甲状腺激素释放激素体液运输→垂体分泌→促甲状腺激素(答案合理即可)
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导;体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 当兴奋以电信号的形式传导到突触小体时,会引起突触前膜的膜电位由外正内负变为外负内正,该电位变化会使突触前膜上的钙离子通道开放,外界的钙离子顺浓度梯度内流进入突触小体;钙离子内流后会促进突触小泡向突触前膜移动,随后突触小泡膜与突触前膜发生融合,通过胞吐的方式将神经递质释放到突触间隙中。
(2) 化学突触的兴奋传递依赖神经递质,而神经递质只能由突触前膜释放,再作用于突触后膜,因此兴奋在化学突触中只能单向传递,进而形成了严格的突触前膜和突触后膜之分;电突触的兴奋传递是电信号的直接传导,不需要神经递质参与,兴奋可以在电突触中双向传递,因此电突触没有严格的突触前膜和后膜之分。
(3) 实验操作、结果:刺激A点,兴奋可通过电突触双向传导,也能通过化学突触单向传递至肌肉,因此电表指针会发生2次偏转,肌肉出现收缩;刺激B点,兴奋只能通过化学突触单向传递至肌肉,无法逆向传导电表所在位置,因此电表指针偏转1次,肌肉收缩;刺激C点,兴奋可通过电突触双向传导至电表,也能传至肌肉,因此电表指针偏转1次,肌肉收缩。实验结论:兴奋在化学突触处的传递是单向的,在电突触处的传递是双向的。
(4) 寒冷刺激作用于人体的冷觉感受器,感受器产生兴奋后经传入神经传导至下丘脑的体温调节中枢,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,该激素通过体液运输作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素,完整调节路径为:寒冷→冷觉感受器→传入神经→下丘脑→分泌促甲状腺激素释放激素→体液运输→垂体→分泌促甲状腺激素。
【分析】电信号通过引发钙离子内流触发神经递质的胞吐释放,化学突触因神经递质单向传递分为突触前膜和后膜,电突触可直接双向传递电信号无膜的区分,可通过刺激不同位点观察电表偏转与肌肉收缩验证传递方向,寒冷下促甲状腺激素的分泌属于神经-体液分级调节。
(1)分析图,当兴奋传到突触前膜时,传导至突触小体的电信号会促进Ca2+内流, 进而促进突触小泡向突触前膜移动, 最终发生膜融合并释放神经递质。
(2)从兴奋传递方向方面分析,化学突触有前膜和后膜之分,但电突触没有严格的前膜和后膜之分,因为化学突触中兴奋传递是单向的, 释放神经递质的一侧为突触前膜,接收神经递质的一侧为突触后膜,而电突触中兴奋传递是双向的, 也就没有突触前膜和后膜之分。
(3)本实验是验证性实验,要验证兴奋在化学突触是单向的,在电突触的传递方向是双向的特点。
实验操作、结果:刺激 A 点时,电表指针偏转2次, 肌肉收缩;刺激B点时, 电表指针偏转1次,肌肉收缩;刺激C点时, 电表指针偏转1次, 肌肉收缩。
实验结论:兴奋在化学突触处传递是单向的,在电突触处传递是双向的。
(4)甲状腺激素的调节属于分级调节,受下丘脑和垂体的调控,因此调节路径为:寒冷→冷觉感受器→传入神经→下丘脑分泌→促甲状腺激素释放激素体液运输→垂体分泌→促甲状腺激素。
20.研究人员尝试采用“间作”模式种植玉米和大豆,如图1所示。在实际种植过程中,研究人员发现混合种植过密会导致玉米和大豆产量下降,经查阅资料发现可能与植物“避阴反应”有关。“避阴反应”指与自然光相比,在透过叶片的光中红光/远红光值降低,植物对红光/远红光值降低产生应答反应,表现为植物茎节和叶柄伸长的速度加快,分支减少,易引发倒伏和减产,调控机理如图2所示。
回答下列问题:
(1)植物光合作用中吸收红光的色素是   。光能被捕获后完成光反应,该过程将光能转化为   中的化学能。
(2)光敏色素是一种   复合体,在受到光照射时,光敏色素结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到   内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(3)间作模式下相邻植物遮挡时,导致出现了图2中的条件①   ,光敏色素B感知变化后,促进控制激素②   、赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达,细胞发生一定的变化使细胞伸长,从而使茎伸长,以获得更多的阳光进行有效的光合作用。这一变化通常会导致顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制,这一现象称为   。
(4)研究发现,有些植物不能间作,甲、乙两种植物混合种植会导致单株平均干重均下降。科研人员为探究两种植物根部竞争、茎叶竞争对单株平均干重的影响强度,进行了如下实验:
a.实验分为A、B两组,每组均包含生长状况相似、数量相同的甲、乙植株若干。
b.A组种植在   ,以形成根部竞争;B组种植在隔离的土壤中但茎叶交织,以形成茎叶竞争。
c.在相同且适宜的条件下培养相同时间,测定各组植株的单株平均干重。预期实验结果:
若   ,说明根部竞争的影响大;
若   ,说明茎叶竞争的影响大;
若A、B组单株平均干重相当,说明根部竞争与茎叶竞争的影响强度相当。
【答案】(1)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b);ATP和NADPH
(2)色素-蛋白;细胞核
(3)红光/远红光值降低;生长素(或IAA);顶端优势
(4)同一土壤中但茎叶分开;A组单株平均干重小于B组(A小于B);A组单株平均干重大于B组(A大于B)
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1) 叶绿体中的光合色素分为叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此植物光合作用中吸收红光的色素是叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)。光反应阶段,光合色素捕获光能后,一部分能量用于驱动水的光解,生成氧气和NADPH,另一部分能量用于ADP和Pi合成ATP,因此光能被捕获后转化为ATP和NADPH中的活跃化学能,为暗反应提供能量和还原剂。
(2) 光敏色素是植物体内感知光信号的重要受体,其化学本质是色素-蛋白复合体,广泛分布于植物的各个部位,在分生组织细胞中含量丰富。当光敏色素受到红光或远红光照射时,其结构会发生可逆的变化,这种结构变化的信息会经过信号传递系统传导到细胞核内,调控细胞核中特定基因的表达,进而引起植物生长发育等生物学效应。
(3) 根据题意,避阴反应的发生条件是透过叶片的光中红光/远红光值降低,因此间作模式下相邻植物遮挡时,透过叶片的光中红光/远红光值降低,即图2中的条件①为红光/远红光值降低。生长素和赤霉素均可促进细胞伸长,使茎节伸长,因此光敏色素B感知变化后,会促进控制生长素(或IAA)和赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达,进而促进细胞伸长。顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制的现象称为顶端优势,这是顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽部位积累,高浓度生长素抑制侧芽生长导致的。
(4) 实验目的是探究根部竞争和茎叶竞争对单株平均干重的影响强度,自变量为竞争类型,需遵循单一变量原则设置实验组。A组要形成根部竞争,需要让甲、乙植株的根部处于同一土壤中,同时避免茎叶相互交织,因此A组应种植在同一土壤中但茎叶分开,仅存在根部竞争;B组种植在隔离的土壤中但茎叶交织,仅存在茎叶竞争。若根部竞争的影响大,仅存在根部竞争的A组植株生长受抑制更明显,单株平均干重会小于仅存在茎叶竞争的B组;若茎叶竞争的影响大,仅存在茎叶竞争的B组植株生长受抑制更明显,单株平均干重会小于A组,即A组单株平均干重大于B组。
【分析】(1)叶绿体中的光合色素分为叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光。光反应阶段,光合色素捕获光能,将光能转化为ATP和NADPH中的活跃化学能,同时发生水的光解,产生氧气和NADPH,ATP和NADpH为暗反应提供能量和还原剂。
(2)光敏色素是一类色素-蛋白复合体,是植物感受光信号的重要受体,分布在植物的各个部位,在分生组织细胞中含量丰富。光敏色素主要吸收红光和远红光,在受到光照射时,其结构会发生变化,信号经过传递系统传导到细胞核内,调控特定基因的表达,从而影响植物的生长发育过程。
(3)生长素和赤霉素均能促进细胞伸长,进而促进植物茎的伸长生长。顶端优势是指植物的顶芽优先生长,而侧芽的生长受到抑制的现象,其原理是顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽部位积累,高浓度的生长素抑制侧芽的生长。
(4)实验设计需要遵循单一变量原则和对照原则,探究不同因素的影响时,需要设置对应的实验组,控制无关变量相同且适宜,通过观测因变量的变化来判断自变量的影响强度。
(1)叶绿体中色素包括叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此植物光合作用中吸收红光的色素是叶绿素。光反应是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能,并将光能转化为化学能,形成ATP和NADPH的过程,因此该过程是将光能转变为ATP和NADPH中化学能。
(2)光敏色素的化学本质是蛋白质,是色素—蛋白复合体,敏色素在光照条件下被激活,结构发生变化,信号经过转导,传代到细胞核内,细胞核内特定基因的转录变化,在细胞质中进行翻译,表现出生物学效应。
(3)据题意可知,“避阴反应”指与自然光相比,在透过叶片的光中红光/远红光值降低,植物对红光/远红光值降低产生应答反应,表现为植物茎节和叶柄伸长的速度加快,分支减少,易引发倒伏和减产,因此间作模式下相邻植物遮挡(相当于“避阴反应”)时,导致出现了图2(茎节伸长)中的条件是红光/远红光值降低。光敏色素B感知变化后,茎节伸长,能使茎节伸长的激素是生长素和赤霉素,因此光敏色素B感知变化后,促进控制生长素(或IAA)、赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达。顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制,这一现象称为顶端优势。
(4)实验目的为探究两种植物根部竞争、茎叶竞争对单株平均干重的影响强度,则竞争方式为自变量,平均干重为因变量a、分组编号:实验分为A、B两组,每组均包含生长状况相似、数量相同的甲、乙植株若干。
b、自变量处理:A组种植在同一土壤中但茎叶分开(不隔离的土壤且避免茎叶交织),以形成根部竞争;B组种植在隔离的土壤中但茎叶交织,以形成茎叶竞争。
c、因变量检测:在相同且适宜的条件下培养相同时间,测定各组植株的单株平均干重。
预期实验结果:若A组单株评论干重相差大,说明根部竞争的影响大;若B组单株评论干重相差大,说明茎叶竞争的影响大;若A、B组单株平均干重相当,说明根部竞争与茎叶竞争的影响强度相当。
21.E蛋白是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟采用乳腺生物反应器的思路,从牛乳中提取E蛋白,主要过程如下图所示。结合基因工程和胚胎工程的相关知识,回答问题:
(1)步骤①过程中需要将E基因和奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起,目的是   。步骤②通常采用   法将基因表达载体导入奶牛的   。为了提高移植后胚胎的发育率,通常需要等胚胎发育到   阶段才进行步骤④。
(2)在进行步骤④之前,应该选取   细胞进行性别鉴定,获取该细胞后经PCR反应扩增SRY基因(Y染色体上特有的性别决定基因)片段,然后对扩增产物进行检测,将检测反应呈   (选填“阳性”或“阴性”)的胚胎进行胚胎移植。
(3)若要在分子水平上判断E基因是否翻译产生E蛋白,可在转基因动物的乳汁中提取蛋白质,采用   技术进行鉴定。
【答案】(1)使E基因能在乳腺细胞中特异性表达;显微注射;受精卵;囊胚
(2)滋养层;阴性
(3)抗原—抗体杂交
【知识点】胚胎移植;基因工程的操作程序(详细);胚胎工程综合
【解析】【解答】(1) 步骤①为构建基因表达载体,将E基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起。启动子是基因转录的调控元件,是RNA聚合酶识别和结合的位点,决定了基因在何种细胞中、何种条件下启动转录。乳腺蛋白基因的启动子具有乳腺组织特异性,仅能在乳腺细胞中被激活,驱动下游基因的转录。将E基因与该启动子重组后,E基因仅能在乳腺细胞中被转录、翻译,合成的E蛋白可分泌到乳汁中,从而实现从牛乳中提取E蛋白的目的,因此该步骤的目的是使E基因能在乳腺细胞中特异性表达。步骤②是将基因表达载体导入受体细胞,将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法,该方法可直接将重组载体注射到受体细胞内,效率较高。受体细胞通常选用受精卵,因为受精卵的全能性较高,能发育为完整的个体,而动物体细胞的全能性受到限制,难以发育为完整个体,因此受体为受精卵。步骤④为胚胎移植,早期胚胎发育到囊胚阶段时,细胞分化程度较低,内细胞团细胞具有全能性,且囊胚的结构稳定,移植到代孕母牛子宫后成活率较高,因此通常需要等胚胎发育到囊胚阶段才进行胚胎移植,以提高移植后胚胎的发育率。
(2) 进行胚胎移植前的性别鉴定时,需要选取囊胚的滋养层细胞。囊胚由内细胞团和滋养层细胞组成,内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,取滋养层细胞进行检测不会损伤内细胞团,不影响胚胎后续的发育。SRY基因是Y染色体上特有的性别决定基因,仅存在于雄性个体的细胞中,雌性个体细胞中不含该基因。对滋养层细胞进行PCR扩增SRY基因片段后,若检测反应呈阳性,说明细胞中含有Y染色体,胚胎为雄性;若呈阴性,说明细胞中不含Y染色体,胚胎为雌性。乳腺生物反应器需要雌性个体才能分泌乳汁,因此需将检测反应呈阴性的雌性胚胎进行移植。
(3) 在分子水平上检测目的基因是否翻译产生E蛋白,可采用抗原—抗体杂交技术。该技术的原理是抗原与抗体的特异性结合,先制备针对E蛋白的特异性抗体,再将转基因动物乳汁中的蛋白质进行处理,与制备的特异性抗体杂交,若出现杂交带,说明乳汁中含有E蛋白,E基因成功翻译;若未出现杂交带,说明未产生E蛋白,因此可采用抗原—抗体杂交技术进行鉴定。
【分析】(1)基因工程的基本操作步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。基因表达载体的构建需要启动子、终止子、目的基因和标记基因等元件,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能够驱动基因转录出mRNA,不同的启动子具有组织特异性,可调控目的基因在特定的组织细胞中表达。
(2)胚胎工程中,胚胎移植是将早期胚胎移植到同种、生理状态相同的代孕母畜体内,使其继续发育为新个体的技术,胚胎移植通常选择桑椹胚或囊胚阶段的胚胎,此时胚胎的分化程度低,细胞分裂能力强,移植后的成活率较高。
(1)当目的基因与乳腺蛋白基因的启动子重组时,目的基因获得了在乳腺细胞中特异表达的能力,因而可以在乳腺细胞中高表达,将目的基因和将目的基因导入受体最有效的方法是显微注射法,要让基因能够在新个体中成功表达,应该将载体导入到奶牛的受精卵中,并且胚胎发育到囊胚阶段进行移植存活率高。
(2)在做胚胎性别鉴定时,需要取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,进行性别鉴定,Y染色体是雄性个体中存在的染色体,而要选取能产生乳汁的牛为母牛,因此需要选取反应呈阴性的胚胎进行移植。
(3)若要检测乳汁中是否含有E蛋白,这属于翻译水平的检测,需采用抗原-抗体杂交技术。
1 / 12025届甘肃省庆阳市西峰区甘肃省庆阳第一中学二模生物试题
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.由磷脂分子构成的脂质体,可以作为药物的运载体,将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列有关脂质体及脂质的叙述,正确的是(  )
A.磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成
B.被运载的药物应放在脂质体中间
C.高脂血症说明脂质中的胆固醇有害无益
D.脂肪中的不饱和脂肪酸熔点较低
2.细菌细胞膜向细胞质内陷而成的囊状结构称为中体,如图所示。与细胞膜相比,中体膜上蛋白质含量较少,而脂质含量相当。中体膜上有细菌的有氧呼吸酶系附着,中体上分布有质粒和核糖体。下列叙述错误的是(  )
A.中体膜的功能比细胞膜的功能更复杂
B.中体上既含有DNA也含有RNA
C.中体是细菌进行细胞呼吸的场所
D.中体膜上有水的消耗也有水的产生
3.科学家利用“水凝胶”将小鼠自体干细胞安全送进小鼠脑损伤部位,使其在该部位进行增殖、分化,以修复损伤细胞。下列叙述正确的是(  )
A.自体干细胞与损伤细胞的基因组成相同,基因表达情况不同
B.自体干细胞能修复损伤细胞,说明自体干细胞具有全能性
C.小鼠自体干细胞表面不含抗原物质,进入小鼠体内后不会发生免疫反应
D.干细胞的分裂能力高于体细胞,分化能力低于体细胞
4.现有四个转抗除草剂基因(Bar)的玉米纯合品系(基因型为BarBar),为研究Bar基因之间的位置关系,进行了杂交实验,结果如下表。下列推测错误的是(  )
杂交组合 F1 F2(F1自交后代)
甲×乙 全部为抗除草剂植株 抗除草剂301株,不抗除草剂20株
乙×丙 全部为抗除草剂植株 抗除草剂551株,不抗除草剂15株
乙×丁 全部为抗除草剂植株 抗除草剂407株,不抗除草剂0株
A.甲与乙的Bar基因位于非同源染色体上
B.乙与丁的Bar基因位于同源染色体上
C.丙和丁的Bar基因位于同源染色体上
D.甲与乙杂交组合的F2中约1/4植株自交后代不发生性状分离
5.DNA单链上的G和G配对,可形成G-四链体,C与C配对,则形成i-motif,二者结构如图所示。下列有关叙述正确的是(  )
A.在形成G-四链体的DNA分子中,完全遵循碱基互补配对原则
B.DNA分子的G-四链体或i-motif区域仍能形成双螺旋结构
C.G-四链体和i-motif的形成不会发生在同一DNA中
D.上述2种结构不会改变DNA中嘌呤和嘧啶的比例
6.人喜食或厌食香椿是由基因A/a决定的,基因a是由位于11号染色体上的OR6A2嗅觉受体基因发生不定位点的单核苷酸多态性(SNP)变异产生的,基因型为aa的人群对香椿所散发出来的气味感到厌恶。据调查,某地区人群中a基因频率为30%。下列叙述正确的是(  )
A.人群中全部A和a基因构成了一个基因库
B.a基因频率较低是因为SNP变异具有低频性
C.一个地区的饮食习惯可使a基因发生定向变异
D.人口流动可能导致该区域的a基因频率改变,种群发生进化
7.胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种肠道激素,《科学》杂志将GLP-1受体激动剂的开发及其他可缓解肥胖相关健康问题的药物评选为2023年度十大科学突破之首。GLP-1最初是为治疗糖尿病开发的,作用机理如图。GLP-1的减肥机制是通过与胃肠道GLP-1受体结合,抑制胃肠蠕动,延缓胃排空;并通过与中枢GLP-1受体结合,增强饱腹感,抑制食欲。目前市场上最常见的GLP-1类药物——利拉鲁肽和司美格鲁肽,都是利用蛋白质工程生产出来的GLP-1的类似物。下列相关叙述错误的是(  )
A.GLP-1和葡萄糖对胰岛具有同样的调节效应
B.口服或注射等量葡萄糖后,胰岛素的分泌量不同与GLP-1有关
C.GLP-1可定向运输到胃肠道细胞和中枢细胞,与受体结合后发挥作用
D.利拉鲁肽的作用效果比天然GLP-1更持久
8.光质是影响植株生长发育重要的光环境因素之一,油菜素内酯(BR)是能广泛提高抗性的植物激素。为了解远红光和外源BR对黄瓜植株下胚轴伸长生长的影响,科研人员进行了如图所示的实验,其中BRZ是BR的抑制剂。下列相关叙述错误的是(  )
A.干旱胁迫时,植株体内BR和脱落酸的合成增多
B.外源BR可能与赤霉素协同促进下胚轴的伸长生长
C.远红光处理对下胚轴伸长生长的影响与BR有关
D.光敏色素被激活后将远红光信号直接传递给靶基因
9.下图中的a、b两条曲线分别表示动物种群甲和乙一年后的种群数量(Nt+1)和当年的种群数量(Nt)之间的关系,虚线表示Nt+1=Nt。下列相关叙述错误的是(  )
A.自b曲线纵坐标最大值开始往后,动物种群乙的数量逐渐减少
B.当种群甲数量处于X~S点时,种群甲数量会逐渐增加
C.题图可以说明动物种群数量较少时不一定有利于种群的发展
D.气候变化导致的种群乙大量死亡属于非密度制约因素的影响
10.生物多样性热点区域是指拥有地球上植物和动物生命储量最丰富和受威胁最严重的区域。一般说来,包含至少0.5%或1500种特有维管植物的区域才有资格被评为生物多样性热点区域,我国的中南部山地就是全球25个生物多样性热点区域之一。选用植物作为热点区域标志,这是因为(  )
A.流经生态系统的总能量是照射到生产者上的太阳能总量
B.植物既容易调查和鉴定,又是其他生物类群多样性的基础
C.植物种类数决定了遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
D.植物光合作用是二氧化碳从非生物环境进入生物群落的唯一途径
11.江西有很多由传统发酵技术制作出的美食,比如南酸枣果醋、婺源酸菜、李渡烧酒、吉安霉鱼等。下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是(  )
A.醋酸菌的最适生长温度在30 ~35 ℃,9—10月南酸枣开始收获,此时正是酿南酸枣果醋的好时候
B.婺源酸菜是将蔬菜揉搓、晾晒后配以佐料密封存储约60天后制成的,其酸味主要源于醋酸
C.李渡烧酒以大米和高粱为原料,经发酵、蒸馏等步骤制成,其制作全过程应严格隔绝空气,保证无氧
D.已知霉鱼的制作工艺和腐乳相同,可推测其中起发酵作用的菌种就是毛霉
12.利用转基因动物——乳腺生物反应器生产药物蛋白,是一种全新的药物生产模式。如图表示用牛乳腺生物反应器生产人乳清白蛋白(rHLA)的过程,下列说法错误的是(  )
A.①过程可用显微注射法将重组载体导入受精卵
B.②过程所使用的培养液通常需添加血清等成分
C.③过程采用的生物技术是胚胎移植技术
D.④过程要避免受体对外来胚胎的免疫排斥反应
13.呼吸作用强度受多种因素的影响。呼吸熵(RQ=CO2释放量/O2吸收量)可作为描述细胞利用不同底物呼吸过程中O2供应情况的一种指标。图甲、乙表示相关因素对呼吸作用的影响,图丙表示某植物非绿色器官在不同氧分压下的呼吸熵。下列说法正确的是(  )
A.由图甲可知,冬季升高室内温度可以提高人体温度,从而明显促进人体呼吸作用
B.若图乙D点开始只进行有氧呼吸,则D点后呼吸作用CO2释放量和O2吸收量一定相等
C.据图丙分析,c点以后呼吸作用强度不再随氧分压的增大而变化
D.综上分析,种子萌发时应在温度适宜、氧气充足的条件下进行
14.肌萎缩侧索硬化症(ALS)的发生及病情加重与C5蛋白有关。患者体内突触小体处的部分C5蛋白被激活后裂解为C5a和C5b。C5a可激活巨噬细胞攻击运动神经元而致其损伤;C5b参与形成的膜攻击复合物可引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂。有关分析错误的是(  )
A.使用抗C5a的抗体可以减轻ALS患者病情
B.C5a、C5b作为神经递质影响神经元和肌细胞活性
C.巨噬细胞的攻击可能导致神经—肌细胞处的突触减少
D.运动神经元通过释放神经递质影响肌细胞的活动
15.为调查某地发生山体滑坡后第30年生物群落的恢复情况,科研人员对未发生滑坡区域的原始群落和山体滑坡区域的恢复群落进行了植被生物量(某时间单位面积内现存生物的有机物总量)的研究,结果如图所示,S1和S2表示不同区域的生物群落生物量。下列叙述错误的是(  )
A.山体滑坡区域群落在恢复过程中发生了群落的次生演替
B.种间关系的变化会影响山体滑坡区域的群落恢复
C.图中S2表示山体滑坡区域生物群落的生物量,该区域的优势种是乔木
D.相较于裸岩上的演替,山体滑坡区域的群落演替经历的阶段较少
16.为了快速检测某病毒,以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,主要技术路线如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射的是抗原和杂交瘤细胞
B.步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是能在体外无限增殖
C.③④培养的目的是扩大杂交瘤细胞的数量
D.单克隆抗体可以运载药物,也可以用于治疗疾病
二、非选择题(共5题,共52分)。
17.植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开,反之关闭,保卫细胞含有叶绿体,在光下可进行光合作用。科研人员为验证气孔开闭的原理进行了如下实验。
实验1:已知某植物叶片细胞液的渗透压与0.10 mol/LKNO3溶液的渗透压相当。现撕取该植物叶片表皮,置于不同浓度的KNO3溶液中处理,一定时间后测量叶片气孔内径,得到如下的结果(内径越大,表明气孔开放程度越大)。
处理液浓度 气孔内径(μm) 时间 0. 10mol·L-1 0. 20mol·L-1
2小时 1. 24 0. 79
13小时 1. 58 1. 34
实验2:已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。用饱和红光(只用红光照射时,植物达到最大光合速率所需的红光强度)照射某植物叶片时,气孔开度可达最大开度的60%左右。
回答下列问题:
(1)植物在高温、强光照条件下光合速率反而下降的现象,称作“光合午休”。某些植物可观察到表皮上大量气孔关闭,此类“光合午休”的原因是   ;除此之外,高温还可以通过影响   使光合速率下降。
(2)实验1中,用0.20mol/LKNO3溶液处理时,较短时间内即可观察到气孔关闭,产生该现象的原因是保卫细胞   。2小时后,气孔内径增大,原因是   。
(3)实验2中,红光可通过光合作用促进气孔开放,其原因是    。若在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片,气孔内径可   (填“增大”或“不变”或“减小”)。
18.香味是水稻(2n)稻米品质的一个重要性状,某品种水稻稻米有香味(A)对无香味(a)为显性。杂合子水稻(类型甲植株)体细胞中部分染色体及基因位置如图甲所示,对其进行诱变处理得到图乙、图丙所示的变异类型。已知类型乙植株中染色体缺失的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半;丙类型植株产生的不同配子活力相同,个体中如果同时不存在有香味基因和无香味基因,则不能存活。请回答:
(1)甲植株水稻的根尖细胞中含有的染色体组数为   。类型甲植株自花传粉后,取一棵植株上的所有稻粒种植,发现后代全部是有香味的,最可能的原因是   。
(2)经诱变处理获得乙、丙类型的变异是   。
(3)让类型乙植株自交,所得子代中具有隐性性状的植株约占   。让类型丙植株自交,所得子代中具有隐性性状的植株约占   。
(4)若以甲为母本,丙为父本进行杂交,后代中有香味和无香味的比例为   ;若以乙为父本,丙为母本进行杂交,后代中有香味和无香味的比例为   。
19.突触是神经元之间或神经元与效应器细胞(如肌细胞、腺体细胞)之间相互接触、并借以传递信息的部位。如图表示相邻两个神经元之间的联系方式,根据突触的信息传递机制分为化学突触和电突触;下图化学突触中, 膜上的钙离子通道会在膜电位由外正内负变为外负内正时开放。请回答下列问题:
(1)据图分析,电信号引起突触前膜释放神经递质的机理是   。
(2)从兴奋传递方向方面分析,化学突触有前膜和后膜之分,但电突触没有严格的前膜和后膜之分,原因是   。
(3)请利用下图所示的结构验证兴奋在化学突触和电突触的传递方向的特点,其中A、B、C三点为刺激位点,请简要写出实验操作、结果及其结论。
实验操作、结果:   。
实验结论:   。
(4)神经一体液调节也离不开突触的信息传递,在寒冷刺激下,人体内促甲状腺激素的分泌量会增多,这一调节方式为神经一体液调节。请写出该调节的路径:   (用箭头和文字作答)。
20.研究人员尝试采用“间作”模式种植玉米和大豆,如图1所示。在实际种植过程中,研究人员发现混合种植过密会导致玉米和大豆产量下降,经查阅资料发现可能与植物“避阴反应”有关。“避阴反应”指与自然光相比,在透过叶片的光中红光/远红光值降低,植物对红光/远红光值降低产生应答反应,表现为植物茎节和叶柄伸长的速度加快,分支减少,易引发倒伏和减产,调控机理如图2所示。
回答下列问题:
(1)植物光合作用中吸收红光的色素是   。光能被捕获后完成光反应,该过程将光能转化为   中的化学能。
(2)光敏色素是一种   复合体,在受到光照射时,光敏色素结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到   内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(3)间作模式下相邻植物遮挡时,导致出现了图2中的条件①   ,光敏色素B感知变化后,促进控制激素②   、赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达,细胞发生一定的变化使细胞伸长,从而使茎伸长,以获得更多的阳光进行有效的光合作用。这一变化通常会导致顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制,这一现象称为   。
(4)研究发现,有些植物不能间作,甲、乙两种植物混合种植会导致单株平均干重均下降。科研人员为探究两种植物根部竞争、茎叶竞争对单株平均干重的影响强度,进行了如下实验:
a.实验分为A、B两组,每组均包含生长状况相似、数量相同的甲、乙植株若干。
b.A组种植在   ,以形成根部竞争;B组种植在隔离的土壤中但茎叶交织,以形成茎叶竞争。
c.在相同且适宜的条件下培养相同时间,测定各组植株的单株平均干重。预期实验结果:
若   ,说明根部竞争的影响大;
若   ,说明茎叶竞争的影响大;
若A、B组单株平均干重相当,说明根部竞争与茎叶竞争的影响强度相当。
21.E蛋白是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟采用乳腺生物反应器的思路,从牛乳中提取E蛋白,主要过程如下图所示。结合基因工程和胚胎工程的相关知识,回答问题:
(1)步骤①过程中需要将E基因和奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起,目的是   。步骤②通常采用   法将基因表达载体导入奶牛的   。为了提高移植后胚胎的发育率,通常需要等胚胎发育到   阶段才进行步骤④。
(2)在进行步骤④之前,应该选取   细胞进行性别鉴定,获取该细胞后经PCR反应扩增SRY基因(Y染色体上特有的性别决定基因)片段,然后对扩增产物进行检测,将检测反应呈   (选填“阳性”或“阴性”)的胚胎进行胚胎移植。
(3)若要在分子水平上判断E基因是否翻译产生E蛋白,可在转基因动物的乳汁中提取蛋白质,采用   技术进行鉴定。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】细胞膜的成分;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、磷脂的组成成分是甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物,并不是只由甘油、脂肪酸和磷酸组成,A错误;
B、脂质体由磷脂双分子层构成,水溶性药物可以放在脂质体中间的水溶液中,脂溶性药物则分布在磷脂双分子层中,并非所有药物都放在脂质体中间,B错误;
C、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,还能参与人体内血液中脂质的运输,对机体有重要生理作用,高脂血症只是血液中脂质含量过高,不能说明胆固醇有害无益,C错误;
D、脂肪中的不饱和脂肪酸熔点较低,在室温下一般呈液态,D正确。
故答案为:D。
【分析】磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物组成,脂质体可根据药物性质运载水溶性和脂溶性药物,胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分且参与血液中脂质的运输,不饱和脂肪酸的熔点相对较低。
2.【答案】A
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,生物膜的功能复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量密切相关,题干显示中体膜上蛋白质含量比细胞膜少,因此中体膜的功能比细胞膜更简单,A错误;
B、中体上分布有质粒,质粒是环状DNA分子,同时中体上还分布有核糖体,核糖体由RNA和蛋白质构成,因此中体上既含有DNA也含有RNA,B正确;
C、中体膜上附着有细菌的有氧呼吸酶系,酶是细胞呼吸的必要条件,因此中体是细菌进行细胞呼吸的场所,C正确;
D、细菌的有氧呼吸过程在中体上进行,有氧呼吸第二阶段会消耗水,第三阶段会产生水,因此中体膜上既有水的消耗也有水的产生,D正确。
故答案为:A。
【分析】生物膜的功能复杂程度由蛋白质的种类和数量决定,质粒属于DNA,核糖体中含有RNA,细菌的有氧呼吸依靠中体上的酶系完成,有氧呼吸过程中会发生水的消耗和生成。
3.【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;干细胞工程
【解析】【解答】A、自体干细胞与损伤细胞来自同一个体,由同一受精卵发育而来,基因组成完全一致,细胞分化的实质是基因选择性表达,两种细胞分化程度不同,基因表达情况存在差异,A正确;
B、细胞全能性是指细胞具有发育成完整个体的潜能,自体干细胞仅增殖分化修复损伤细胞,未形成完整个体,不能体现细胞全能性,B错误;
C、小鼠自体干细胞细胞膜表面含有特异性抗原,只因是自体细胞,不会引发免疫排斥反应,并非不含抗原物质,C错误;
D、干细胞分化程度低,分裂能力强,同时具备更强的多向分化潜能,体细胞高度分化,分裂与分化能力都弱于干细胞,D错误。
故答案为:A。
【分析】同一生物体内所有体细胞的核基因组成相同,细胞形态和功能差异源于基因的选择性表达。动物所有体细胞表面都存在抗原物质,自体细胞抗原匹配度高,一般不发生免疫排斥。细胞分化程度与分裂能力、分化潜能呈负相关,分化程度越低,分裂能力和分化潜能越强。
4.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】A、甲与乙杂交组合的F2中,抗除草剂与不抗除草剂植株比例约为15∶1,是两对等位基因自由组合的性状分离比变式,说明甲与乙的Bar基因位于两对非同源染色体上,A正确;
B、乙与丁杂交,F1全部抗除草剂,F2也无不抗除草剂个体出现,说明二者无法产生只含Bar基因的隐性配子,则说明乙与丁的 Bar 基因可能位于同源染色体的相同位置 (即等位或紧密连锁),B正确;
C、 乙与丙杂交的F2性状分离比不符合15∶1的自由组合比例,抗 : 不抗 ≈ 37:1 (551:15),远高于 15:1,表明乙与丙的 Bar 基因位于同源染色体上 ,且发生交换频率较低,表明乙与丙的 Bar 基因位于同源染色体上 ,且发生交换频率较低。根据B选项可知,乙和丁的基因位置关系是同源染色体的相同位置 ,则推测丙和丁的Bar基因位于同源染色体上,C正确;
D、根据A选项可知,甲与乙的Bar基因位于两对非同源染色体上,则设相关基因为A/a和B/b。根据表可知甲与乙杂交F1为双杂合基因型,即AaBb。F2中1AABB、2AABb、1AAbb、2AaBB、4AaBb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,只要存在A或B基因的个体表现型为抗除草剂,则自交后代不发生性状分离的个体包含AABB、AAbb、aaBB、aabb、AaBB、AABb,故(1+1+1+1+2+2)÷16=1/2,并非1/4,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)基因的自由组合定律:两对等位基因独立遗传时,若双隐性个体表现为隐性性状,其余均表现为显性性状,自交后代会出现15:1的性状分离比,这是9:3:3:1的变形,说明两对基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律。
(2)基因的连锁遗传:若控制同一性状的两个基因位于同源染色体上,减数分裂时无法产生不含该基因的配子,自交后代不会出现隐性性状个体,表现为连锁效应。
5.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、G-四链体由G与G配对形成,并非遵循正常的A-T、G-C碱基互补配对原则,A错误;
B、从图示可知,G-四链体和i-motif区域为特殊的非双螺旋结构,无法形成常规的DNA双螺旋,B错误;
C、同一DNA分子中可同时存在富含G和富含C的序列,因此G-四链体和i-motif可能形成于同一DNA中,C错误;
D、两种结构仅为DNA单链局部的特殊配对,未改变DNA中碱基的种类与数目,双链DNA整体仍遵循碱基互补配对原则,嘌呤总数与嘧啶总数的比例不变,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)DNA碱基互补配对原则:正常DNA双螺旋中,碱基遵循A与T配对、G与C配对的互补规则,而G-四链体中G与G配对、i-motif中C与C配对,不遵循该原则。
(2)DNA双螺旋结构的特征:常规DNA为反向平行的双螺旋结构,而G-四链体和i-motif是DNA单链局部形成的特殊非双螺旋结构。
(3)DNA中嘌呤与嘧啶的比例:双链DNA分子中,嘌呤碱基(A、G)总数与嘧啶碱基(T、C)总数相等;G-四链体和i-motif仅为局部碱基配对方式改变,未改变碱基总数,因此不会影响嘌呤与嘧啶的整体比例。
6.【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因,人群中全部A和a基因仅为控制该性状的等位基因,并非种群的全部基因,A错误;
B、a基因频率较低是自然选择等因素作用的结果,SNP变异的低频性不是其基因频率低的原因,B错误;
C、基因突变具有不定向性,一个地区的饮食习惯不能使a基因发生定向变异,C错误;
D、人口流动会带来种群间的基因交流,可能导致该区域a基因频率改变,而生物进化的实质是种群基因频率的改变,因此种群会发生进化,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因库是种群全部个体所含有的全部基因,基因突变具有不定向性和低频性,自然选择会影响基因频率,人口流动可改变种群基因频率,生物进化的实质是种群基因频率的改变。
7.【答案】C
【知识点】蛋白质工程;激素调节的特点;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、GLP-1和葡萄糖均可作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌,二者对胰岛具有同样的调节效应,A正确;
B、口服葡萄糖会刺激肠道L细胞分泌GLP-1,进而促进胰岛素分泌,注射葡萄糖不经过肠道,无法刺激GLP-1分泌,因此口服或注射等量葡萄糖后胰岛素分泌量不同与GLP-1有关,B正确;
C、GLP-1通过体液运输至全身各处,并非定向运输到胃肠道细胞和中枢细胞,只是这些细胞存在相应受体可与之结合发挥作用,C错误;
D、利拉鲁肽是蛋白质工程生产的GLP-1类似物,经改造后作用效果比天然GLP-1更持久,D正确。
故答案为:C。
【分析】GLP-1与葡萄糖均可促进胰岛素分泌,口服葡萄糖可刺激肠道分泌GLP-1进而影响胰岛素分泌,激素通过体液运输至全身而非定向运输,蛋白质工程改造的激素类似物作用效果更持久。
8.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、油菜素内酯可提高植物的抗逆性,脱落酸在干旱等逆境条件下合成增多,二者均能增强植株对不良环境的适应能力,因此干旱胁迫时,植株体内BR和脱落酸的合成增多,A正确;
B、外源BR处理可使下胚轴长度增加,说明BR能促进下胚轴伸长;赤霉素也具有促进细胞伸长、植株生长的作用,二者可能协同促进下胚轴的伸长生长,B正确;
C、添加远红光的条件下,不同BR处理组(BR、BRZ、BRZ+BR)的下胚轴长度存在差异,说明远红光处理对下胚轴伸长生长的影响与BR有关,C正确;
D、光敏色素被远红光激活后,其结构发生变化,该变化的信息需通过细胞内的信息传递系统传递到细胞核,进而调控靶基因的表达,并非将信号直接传递给靶基因,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物激素在植物生长发育和应对逆境过程中发挥重要作用,不同激素可通过协同或拮抗作用共同调节生命活动。油菜素内酯和脱落酸均可提高植物的抗逆性,赤霉素可促进细胞伸长,促进植株生长。光敏色素是植物感受红光和远红光的重要光受体,被光激活后其结构会发生变化,相关信号需通过细胞内的信息传递系统传递到细胞核,调控靶基因的表达,从而影响植物的生长发育过程。
9.【答案】A
【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、自b曲线纵坐标最大值开始往后,b曲线仍处于虚线上方,即Nt+1>Nt,动物种群乙的数量仍在增加,并非逐渐减少,A错误;
B、当种群甲数量处于X~S点时,a曲线位于虚线上方,Nt+1>Nt,种群甲数量会逐渐增加,B正确;
C、种群乙数量在X以下时,曲线位于虚线下方,Nt+1D、气候变化对种群的影响与种群密度无关,因此气候变化导致种群乙大量死亡属于非密度制约因素的影响,D正确。
故答案为:A。
【分析】虚线上方表示种群数量增加,虚线下方表示种群数量减少,非密度制约因素对种群的影响不受种群密度影响,种群数量较少时不一定利于种群发展。
10.【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,并不是照射到生产者上的太阳能总量,A错误;
B、植物既容易调查和鉴定,又是生态系统的基石,也是其他生物类群多样性的基础,因此选用植物作为热点区域标志,B正确;
C、植物种类数会影响遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,不能决定生物多样性,C错误;
D、二氧化碳从非生物环境进入生物群落的途径包括光合作用和化能合成作用,并非只有植物的光合作用,D错误。
故答案为:B。
【分析】流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,植物易调查鉴定且是其他生物多样性的基础,生物多样性由自然选择和协同进化决定,碳进入生物群落还有化能合成作用。
11.【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、醋酸菌的最适生长温度为30~35℃,9—10月温度适宜醋酸菌生长繁殖,且南酸枣此时收获、原料充足,是酿制南酸枣果醋的好时候,A正确;
B、婺源酸菜密封发酵的原理是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,其酸味主要源于乳酸而非醋酸,B错误;
C、李渡烧酒制作时,前期酵母菌需要有氧环境大量增殖,后期无氧环境进行酒精发酵,并非全过程严格隔绝空气,C错误;
D、霉鱼制作工艺与腐乳相同,发酵过程是多种微生物共同参与的结果,并非只有毛霉起作用,D错误。
故答案为:A。
【分析】醋酸菌的适宜生长温度为30~35℃,酸菜发酵依靠乳酸菌产生乳酸,酿酒前期需有氧让酵母菌繁殖、后期无氧产酒精,腐乳和霉鱼的发酵均为多种微生物共同作用的过程。
12.【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术;胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、将重组载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法,①过程可用显微注射法将重组载体导入受精卵,A正确;
B、②过程为早期胚胎培养,所使用的培养液通常需添加血清等天然成分,以补充细胞生长所需的未知营养物质,B正确;
C、③过程是将早期胚胎移植到代孕母牛的子宫内,采用的生物技术是胚胎移植技术,C正确;
D、受体母牛对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,因此④过程无需专门避免受体对外来胚胎的免疫排斥反应,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因工程中,将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法,受体细胞通常是受精卵。早期胚胎培养的培养液成分包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等,血清等天然成分可提供细胞生长所需的多种营养物质。胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术,是胚胎工程的关键技术之一。
13.【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素;细胞呼吸综合
【解析】【解答】A、人体属于恒温哺乳动物,可通过自身调节维持体温相对稳定,冬季升高室内温度不会明显提高人体体温,也不能明显促进人体呼吸作用,A错误;
B、若细胞呼吸的底物不只有葡萄糖,还含有脂肪等物质,有氧呼吸时CO2释放量会小于O2吸收量,因此D点后只进行有氧呼吸时,CO2释放量和O2吸收量不一定相等,B错误;
C、丙图c点以后呼吸熵等于1,此时细胞只进行有氧呼吸,在一定范围内有氧呼吸强度仍会随氧分压的增大而增强,呼吸作用强度会发生变化,C错误;
D、温度适宜能保证呼吸酶的活性,氧气充足可保证细胞有氧呼吸正常进行,为种子萌发提供充足能量,因此种子萌发时应在温度适宜、氧气充足的条件下进行,D正确。
故答案为:D。
【分析】恒温动物的体温可通过自身调节保持相对稳定,细胞呼吸底物的种类会影响CO2释放量与O2吸收量的比值,有氧呼吸强度在一定范围内会随氧分压增大而增强,适宜的温度和充足的氧气有利于种子萌发。
14.【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、C5a可激活巨噬细胞攻击运动神经元并使其损伤,使用抗C5a的抗体能与C5a结合,阻止其激活巨噬细胞,进而减轻ALS患者病情,A正确;
B、神经递质是神经元释放的用于传递信息的化学物质,C5a和C5b是C5蛋白的裂解产物,并非神经元释放的神经递质,B错误;
C、巨噬细胞攻击运动神经元会造成神经元损伤,运动神经元与肌细胞可形成突触,因此可能导致神经—肌细胞处的突触减少,C正确;
D、运动神经元与肌细胞之间通过突触结构相连,运动神经元可释放神经递质作用于肌细胞,进而影响肌细胞的活动,D正确。
故答案为:B。
【分析】抗C5a抗体可阻断C5a的作用从而缓解病情,神经递质由神经元释放,C5a和C5b不属于神经递质,运动神经元受损会减少神经-肌肉突触的数量,运动神经元通过释放神经递质调节肌细胞的活动。
15.【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、山体滑坡区域原有土壤条件基本保留,还可能保留植物的种子或繁殖体,该区域群落在恢复过程中发生的是次生演替,A正确;
B、种间关系会影响物种的生存、繁殖与分布,因此种间关系的变化会影响山体滑坡区域的群落恢复,B正确;
C、S2生物量低于S1,表示山体滑坡区域的恢复群落,滑坡后恢复30年,该区域优势种不一定是乔木,C错误;
D、山体滑坡区域的演替为次生演替,裸岩上的演替为初生演替,次生演替经历的阶段更少,D正确。
故答案为:C。
【分析】山体滑坡区域的群落演替属于次生演替,种间关系会影响群落的恢复过程,恢复群落的生物量低于原始群落,次生演替比初生演替经历的演替阶段更少。
16.【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、步骤①是向小鼠注射病毒外壳蛋白A抗原,使小鼠产生免疫反应;步骤⑤是将筛选得到的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖,A正确;
B、SP2/0细胞为骨髓瘤细胞,属于癌变细胞,其生长特点是能在体外无限增殖,B正确;
C、步骤③是利用选择培养基筛选杂交瘤细胞,步骤④是对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,筛选能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞,并非仅扩大杂交瘤细胞的数量,C错误;
D、单克隆抗体特异性强、灵敏度高,可以作为载体运载药物制成生物导弹,也可以直接用于疾病的治疗,D正确。
故答案为:C。
【分析】制备单克隆抗体时先注射抗原使小鼠免疫,骨髓瘤细胞具有无限增殖的特点,融合后需筛选并检测抗体阳性的杂交瘤细胞,单克隆抗体可用于运载药物和治疗相关疾病。
17.【答案】(1)气孔关闭,CO2供应减少,暗反应速率下降;酶的活性
(2)渗透失水;保卫细胞吸收K+和NO3-,细胞液渗透压升高,吸水膨大
(3)红光照射下保卫细胞进行光合作用制造有机物,使细胞液的渗透压上升,细胞吸水膨大,气孔开放;增大
【知识点】影响光合作用的环境因素;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1) 高温强光照环境下,植物蒸腾作用强度大幅增强,为减少水分大量散失,叶片表皮气孔会大量关闭,大气中的二氧化碳难以进入叶肉细胞,光合作用暗反应缺少原料,暗反应速率降低,最终整体光合速率下降,造成光合午休现象。光合作用过程需要多种酶催化,酶的活性受温度影响,高温会破坏光合相关酶的空间结构,降低酶的催化活性,光合作用反应速率减慢,进而使光合速率下降。
(2) 该植物叶片细胞液渗透压与0.10mol/L硝酸钾溶液相当,0.20mol/L硝酸钾溶液渗透压更高,短时间内外界溶液浓度大于保卫细胞细胞液浓度,保卫细胞发生渗透失水,细胞皱缩,气孔快速关闭。随着处理时间延长,保卫细胞可通过主动运输吸收外界溶液中的钾离子和硝酸根离子,细胞内溶质不断积累,细胞液渗透压逐渐升高,当细胞液渗透压高于外界溶液时,保卫细胞渗透吸水,体积膨大伸展,气孔内径随之增大。
(3) 保卫细胞内含有叶绿体,可利用红光正常进行光合作用,光合作用合成糖类等有机物,增加细胞内溶质含量,使保卫细胞细胞液渗透压升高,细胞吸水膨胀,从而促进气孔开放。蓝光能够作为特殊信号,诱导保卫细胞逆浓度梯度吸收钾离子,进一步提升细胞液渗透压,加强吸水效果,因此在饱和红光基础上补加蓝光,气孔开放程度会进一步提高,气孔内径增大。
【分析】植物光合午休是夏季高温晴天常见的生理现象,核心原因是气孔关闭引起二氧化碳供应不足,同时温度过高会抑制光合酶活性,双重作用降低光合速率。渗透作用是水分子通过半透膜的跨膜运输,水分子由低渗透压一侧向高渗透压一侧移动,植物细胞的吸水和失水主要依靠渗透作用完成。植物根细胞及保卫细胞等均可通过主动运输选择性吸收无机盐离子,主动运输可逆浓度梯度转运物质,能够改变细胞内渗透压,调节细胞形态与生理状态。保卫细胞具备完整叶绿体,可自主进行光合作用合成有机物,有机物积累会改变细胞渗透压。不同波长的光对植物具有双重作用,既可以为光合作用提供能量,也可以作为信号分子参与调控离子吸收、气孔运动等生命活动,气孔的开闭直接由保卫细胞的吸水膨胀和失水收缩决定。
(1)高温、强光条件下,为了避免水分散失太快,叶片气孔大量关闭,导致CO2供应减少,暗反应速率下降,从而导致出现“光合午休”。高温还会使光合作用有关酶的活性降低,使光合作用速率下降。
(2)0.20mol/LKNO3比0.10mol/LKNO3浓度大,细胞渗透失水更快,从而较短时间内即可观察到气孔关闭。同时,保卫细胞吸收K+和NO3-,使细胞液渗透压升高,吸水膨大,气孔内径增大。
(3)红光条件下,保卫细胞进行光合作用制造有机物,使细胞液的渗透压上升,细胞吸水膨大,气孔开放。蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+,增大保卫细胞渗透压,促进细胞吸水,气孔内径增大。
18.【答案】(1)2或4;后代数量少
(2)染色体结构变异
(3)1/6;1/5
(4)3:1;5:1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;染色体结构的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 水稻为二倍体,甲植株根尖细胞进行有丝分裂时,中期、前期、末期、间期含2个染色体组,后期着丝粒分裂含4个染色体组,因此染色体组数为2或4。类型甲植株为杂合子,自交理论上后代有香味∶无香味=3∶1,取一棵植株上的所有稻粒种植后后代全为有香味,最可能的原因是后代数量少,偶然性导致未出现无香味个体。
(2) 类型乙发生染色体片段缺失,类型丙发生非同源染色体间片段移接,二者均属于染色体结构变异。
(3) 类型乙植株雌配子为A∶a=1∶1,染色体缺失的雄配子受精能力为正常雄配子的一半,雄配子比例为A∶a=2∶1,自交子代中隐性性状aa占比为1/3×1/2=1/6;类型丙植株产生雌雄配子均为Aa∶A∶a∶O=1∶1∶1∶1,自交后同时无A、a基因的OO个体致死,存活子代中隐性性状aa占比为3/15=1/5。
(4) 甲为母本产生雌配子A∶a=1∶1,丙为父本产生雄配子Aa∶A∶a∶O=1∶1∶1∶1,后代无香味个体为aa、aO,占比1/4,有香味∶无香味=3∶1;乙为父本产生雄配子A∶a=2∶1,丙为母本产生雌配子Aa∶A∶a∶O=1∶1∶1∶1,后代无香味个体为aa、aO,占比1/6,有香味∶无香味=5∶1。
【分析】二倍体体细胞有丝分裂后期染色体组数加倍,杂合子自交后代全为显性可能是样本数量少,染色体缺失和易位均属于染色体结构变异,雄配子受精能力差异会改变配子结合比例,无相关基因的个体致死会影响子代性状比例,杂交后代性状比例由雌雄配子的种类及比例决定。
(1)分析题图可知:类型甲植株有2对同源染色体,即含有2个非同源染色体组成的染色体组,甲植株水稻的根尖细胞在有丝分裂后期会有4个染色体组;类型甲植株自花传粉后,取一棵植株上的所有稻粒种植,发现后代全部是有香味的,最可能的原因是后代数量少,若子代样本数目足够多,会出现无香味后代,且比值越接近3:1。
(2)分析题图可知:经诱变处理获得乙类型的变异是染色体缺失,属于染色体结构变异;而经诱变处理,丙类型的变异是染色体移接,属于染色体结构变异。
(3)分析题意可知:类型乙植株中染色体缺失的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半,所以类型乙植株能产生的雄配子为A:a=2:1,雌配子为A:a=1:1,故自交后代隐性性状的植株,即基因型为aa的植株,约占1/3×1/2=1/6;类型丙植株如果同时不存在有香味基因和无香味基因,则不能存活,类型丙能产生的雌雄配子种类和比例皆为Aa:A:a:O=1:1:1:1,其中O表示配子中不存在任何基因,所得子代中有1/16个体无有关香味的基因,故剩余15份,隐性纯合占3份,故所得子代中产生具有隐性性状的植株占比为3/15,即所得子代中具有隐性性状的植株约占1/5。
(4)分析题意可知:若以甲为母本,丙为父本进行杂交,植株甲产生的雌配子为A:a=1:1,植株丙产生的雄配子为Aa:A:a:O=1:1:1:1,后代中无香味的基因型为aa和aO,所占比例为1/2×1/4+1/2×1/4=1/4,有香味的所占比例为3/4,故后代中有香味和无香味的比例为3:1;若以乙为父本,丙为母本进行杂交,类型乙植株能产生的雄配子为A:a=2:1,植株丙产生的雌配子为Aa:A:a:O=1:1:1:1,后代中无香味的基因型为aa和aO,所占比例为1/3×1/4+1/3×1/4=1/6,有香味所占比例为5/6,故后代中有香味和无香味的比例为5:1。
19.【答案】(1)传导至突触小体的电信号会促进Ca2+内流, 进而促进突触小泡向突触前膜移动, 最终发生膜融合并释放神经递质
(2)化学突触中兴奋传递是单向的, 释放神经递质的一侧为突触雨膜,接收神经递质的一侧为突触后膜,而电突触中兴奋传递是双向的, 也就没有突触前膜和后膜之分(答案合理即可)
(3)实验操作、结果:刺激 A 点时,电表指针偏转2次, 肌肉收缩;刺激B点时, 电表指针偏转1次,肌肉收缩;刺激C点时, 电表指针偏转1次, 肌肉收缩;兴奋在化学突触处传递是单向的,在电突触处传递是双向的
(4)寒冷→冷觉感受器→传入神经→下丘脑分泌→促甲状腺激素释放激素体液运输→垂体分泌→促甲状腺激素(答案合理即可)
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导;体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 当兴奋以电信号的形式传导到突触小体时,会引起突触前膜的膜电位由外正内负变为外负内正,该电位变化会使突触前膜上的钙离子通道开放,外界的钙离子顺浓度梯度内流进入突触小体;钙离子内流后会促进突触小泡向突触前膜移动,随后突触小泡膜与突触前膜发生融合,通过胞吐的方式将神经递质释放到突触间隙中。
(2) 化学突触的兴奋传递依赖神经递质,而神经递质只能由突触前膜释放,再作用于突触后膜,因此兴奋在化学突触中只能单向传递,进而形成了严格的突触前膜和突触后膜之分;电突触的兴奋传递是电信号的直接传导,不需要神经递质参与,兴奋可以在电突触中双向传递,因此电突触没有严格的突触前膜和后膜之分。
(3) 实验操作、结果:刺激A点,兴奋可通过电突触双向传导,也能通过化学突触单向传递至肌肉,因此电表指针会发生2次偏转,肌肉出现收缩;刺激B点,兴奋只能通过化学突触单向传递至肌肉,无法逆向传导电表所在位置,因此电表指针偏转1次,肌肉收缩;刺激C点,兴奋可通过电突触双向传导至电表,也能传至肌肉,因此电表指针偏转1次,肌肉收缩。实验结论:兴奋在化学突触处的传递是单向的,在电突触处的传递是双向的。
(4) 寒冷刺激作用于人体的冷觉感受器,感受器产生兴奋后经传入神经传导至下丘脑的体温调节中枢,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,该激素通过体液运输作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素,完整调节路径为:寒冷→冷觉感受器→传入神经→下丘脑→分泌促甲状腺激素释放激素→体液运输→垂体→分泌促甲状腺激素。
【分析】电信号通过引发钙离子内流触发神经递质的胞吐释放,化学突触因神经递质单向传递分为突触前膜和后膜,电突触可直接双向传递电信号无膜的区分,可通过刺激不同位点观察电表偏转与肌肉收缩验证传递方向,寒冷下促甲状腺激素的分泌属于神经-体液分级调节。
(1)分析图,当兴奋传到突触前膜时,传导至突触小体的电信号会促进Ca2+内流, 进而促进突触小泡向突触前膜移动, 最终发生膜融合并释放神经递质。
(2)从兴奋传递方向方面分析,化学突触有前膜和后膜之分,但电突触没有严格的前膜和后膜之分,因为化学突触中兴奋传递是单向的, 释放神经递质的一侧为突触前膜,接收神经递质的一侧为突触后膜,而电突触中兴奋传递是双向的, 也就没有突触前膜和后膜之分。
(3)本实验是验证性实验,要验证兴奋在化学突触是单向的,在电突触的传递方向是双向的特点。
实验操作、结果:刺激 A 点时,电表指针偏转2次, 肌肉收缩;刺激B点时, 电表指针偏转1次,肌肉收缩;刺激C点时, 电表指针偏转1次, 肌肉收缩。
实验结论:兴奋在化学突触处传递是单向的,在电突触处传递是双向的。
(4)甲状腺激素的调节属于分级调节,受下丘脑和垂体的调控,因此调节路径为:寒冷→冷觉感受器→传入神经→下丘脑分泌→促甲状腺激素释放激素体液运输→垂体分泌→促甲状腺激素。
20.【答案】(1)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b);ATP和NADPH
(2)色素-蛋白;细胞核
(3)红光/远红光值降低;生长素(或IAA);顶端优势
(4)同一土壤中但茎叶分开;A组单株平均干重小于B组(A小于B);A组单株平均干重大于B组(A大于B)
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1) 叶绿体中的光合色素分为叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此植物光合作用中吸收红光的色素是叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)。光反应阶段,光合色素捕获光能后,一部分能量用于驱动水的光解,生成氧气和NADPH,另一部分能量用于ADP和Pi合成ATP,因此光能被捕获后转化为ATP和NADPH中的活跃化学能,为暗反应提供能量和还原剂。
(2) 光敏色素是植物体内感知光信号的重要受体,其化学本质是色素-蛋白复合体,广泛分布于植物的各个部位,在分生组织细胞中含量丰富。当光敏色素受到红光或远红光照射时,其结构会发生可逆的变化,这种结构变化的信息会经过信号传递系统传导到细胞核内,调控细胞核中特定基因的表达,进而引起植物生长发育等生物学效应。
(3) 根据题意,避阴反应的发生条件是透过叶片的光中红光/远红光值降低,因此间作模式下相邻植物遮挡时,透过叶片的光中红光/远红光值降低,即图2中的条件①为红光/远红光值降低。生长素和赤霉素均可促进细胞伸长,使茎节伸长,因此光敏色素B感知变化后,会促进控制生长素(或IAA)和赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达,进而促进细胞伸长。顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制的现象称为顶端优势,这是顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽部位积累,高浓度生长素抑制侧芽生长导致的。
(4) 实验目的是探究根部竞争和茎叶竞争对单株平均干重的影响强度,自变量为竞争类型,需遵循单一变量原则设置实验组。A组要形成根部竞争,需要让甲、乙植株的根部处于同一土壤中,同时避免茎叶相互交织,因此A组应种植在同一土壤中但茎叶分开,仅存在根部竞争;B组种植在隔离的土壤中但茎叶交织,仅存在茎叶竞争。若根部竞争的影响大,仅存在根部竞争的A组植株生长受抑制更明显,单株平均干重会小于仅存在茎叶竞争的B组;若茎叶竞争的影响大,仅存在茎叶竞争的B组植株生长受抑制更明显,单株平均干重会小于A组,即A组单株平均干重大于B组。
【分析】(1)叶绿体中的光合色素分为叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光。光反应阶段,光合色素捕获光能,将光能转化为ATP和NADPH中的活跃化学能,同时发生水的光解,产生氧气和NADPH,ATP和NADpH为暗反应提供能量和还原剂。
(2)光敏色素是一类色素-蛋白复合体,是植物感受光信号的重要受体,分布在植物的各个部位,在分生组织细胞中含量丰富。光敏色素主要吸收红光和远红光,在受到光照射时,其结构会发生变化,信号经过传递系统传导到细胞核内,调控特定基因的表达,从而影响植物的生长发育过程。
(3)生长素和赤霉素均能促进细胞伸长,进而促进植物茎的伸长生长。顶端优势是指植物的顶芽优先生长,而侧芽的生长受到抑制的现象,其原理是顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽部位积累,高浓度的生长素抑制侧芽的生长。
(4)实验设计需要遵循单一变量原则和对照原则,探究不同因素的影响时,需要设置对应的实验组,控制无关变量相同且适宜,通过观测因变量的变化来判断自变量的影响强度。
(1)叶绿体中色素包括叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此植物光合作用中吸收红光的色素是叶绿素。光反应是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能,并将光能转化为化学能,形成ATP和NADPH的过程,因此该过程是将光能转变为ATP和NADPH中化学能。
(2)光敏色素的化学本质是蛋白质,是色素—蛋白复合体,敏色素在光照条件下被激活,结构发生变化,信号经过转导,传代到细胞核内,细胞核内特定基因的转录变化,在细胞质中进行翻译,表现出生物学效应。
(3)据题意可知,“避阴反应”指与自然光相比,在透过叶片的光中红光/远红光值降低,植物对红光/远红光值降低产生应答反应,表现为植物茎节和叶柄伸长的速度加快,分支减少,易引发倒伏和减产,因此间作模式下相邻植物遮挡(相当于“避阴反应”)时,导致出现了图2(茎节伸长)中的条件是红光/远红光值降低。光敏色素B感知变化后,茎节伸长,能使茎节伸长的激素是生长素和赤霉素,因此光敏色素B感知变化后,促进控制生长素(或IAA)、赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达。顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制,这一现象称为顶端优势。
(4)实验目的为探究两种植物根部竞争、茎叶竞争对单株平均干重的影响强度,则竞争方式为自变量,平均干重为因变量a、分组编号:实验分为A、B两组,每组均包含生长状况相似、数量相同的甲、乙植株若干。
b、自变量处理:A组种植在同一土壤中但茎叶分开(不隔离的土壤且避免茎叶交织),以形成根部竞争;B组种植在隔离的土壤中但茎叶交织,以形成茎叶竞争。
c、因变量检测:在相同且适宜的条件下培养相同时间,测定各组植株的单株平均干重。
预期实验结果:若A组单株评论干重相差大,说明根部竞争的影响大;若B组单株评论干重相差大,说明茎叶竞争的影响大;若A、B组单株平均干重相当,说明根部竞争与茎叶竞争的影响强度相当。
21.【答案】(1)使E基因能在乳腺细胞中特异性表达;显微注射;受精卵;囊胚
(2)滋养层;阴性
(3)抗原—抗体杂交
【知识点】胚胎移植;基因工程的操作程序(详细);胚胎工程综合
【解析】【解答】(1) 步骤①为构建基因表达载体,将E基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起。启动子是基因转录的调控元件,是RNA聚合酶识别和结合的位点,决定了基因在何种细胞中、何种条件下启动转录。乳腺蛋白基因的启动子具有乳腺组织特异性,仅能在乳腺细胞中被激活,驱动下游基因的转录。将E基因与该启动子重组后,E基因仅能在乳腺细胞中被转录、翻译,合成的E蛋白可分泌到乳汁中,从而实现从牛乳中提取E蛋白的目的,因此该步骤的目的是使E基因能在乳腺细胞中特异性表达。步骤②是将基因表达载体导入受体细胞,将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法,该方法可直接将重组载体注射到受体细胞内,效率较高。受体细胞通常选用受精卵,因为受精卵的全能性较高,能发育为完整的个体,而动物体细胞的全能性受到限制,难以发育为完整个体,因此受体为受精卵。步骤④为胚胎移植,早期胚胎发育到囊胚阶段时,细胞分化程度较低,内细胞团细胞具有全能性,且囊胚的结构稳定,移植到代孕母牛子宫后成活率较高,因此通常需要等胚胎发育到囊胚阶段才进行胚胎移植,以提高移植后胚胎的发育率。
(2) 进行胚胎移植前的性别鉴定时,需要选取囊胚的滋养层细胞。囊胚由内细胞团和滋养层细胞组成,内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,取滋养层细胞进行检测不会损伤内细胞团,不影响胚胎后续的发育。SRY基因是Y染色体上特有的性别决定基因,仅存在于雄性个体的细胞中,雌性个体细胞中不含该基因。对滋养层细胞进行PCR扩增SRY基因片段后,若检测反应呈阳性,说明细胞中含有Y染色体,胚胎为雄性;若呈阴性,说明细胞中不含Y染色体,胚胎为雌性。乳腺生物反应器需要雌性个体才能分泌乳汁,因此需将检测反应呈阴性的雌性胚胎进行移植。
(3) 在分子水平上检测目的基因是否翻译产生E蛋白,可采用抗原—抗体杂交技术。该技术的原理是抗原与抗体的特异性结合,先制备针对E蛋白的特异性抗体,再将转基因动物乳汁中的蛋白质进行处理,与制备的特异性抗体杂交,若出现杂交带,说明乳汁中含有E蛋白,E基因成功翻译;若未出现杂交带,说明未产生E蛋白,因此可采用抗原—抗体杂交技术进行鉴定。
【分析】(1)基因工程的基本操作步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。基因表达载体的构建需要启动子、终止子、目的基因和标记基因等元件,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能够驱动基因转录出mRNA,不同的启动子具有组织特异性,可调控目的基因在特定的组织细胞中表达。
(2)胚胎工程中,胚胎移植是将早期胚胎移植到同种、生理状态相同的代孕母畜体内,使其继续发育为新个体的技术,胚胎移植通常选择桑椹胚或囊胚阶段的胚胎,此时胚胎的分化程度低,细胞分裂能力强,移植后的成活率较高。
(1)当目的基因与乳腺蛋白基因的启动子重组时,目的基因获得了在乳腺细胞中特异表达的能力,因而可以在乳腺细胞中高表达,将目的基因和将目的基因导入受体最有效的方法是显微注射法,要让基因能够在新个体中成功表达,应该将载体导入到奶牛的受精卵中,并且胚胎发育到囊胚阶段进行移植存活率高。
(2)在做胚胎性别鉴定时,需要取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,进行性别鉴定,Y染色体是雄性个体中存在的染色体,而要选取能产生乳汁的牛为母牛,因此需要选取反应呈阴性的胚胎进行移植。
(3)若要检测乳汁中是否含有E蛋白,这属于翻译水平的检测,需采用抗原-抗体杂交技术。
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