



天津市河北區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末質(zhì)量檢測生物試題
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這是一份天津市河北區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末質(zhì)量檢測生物試題,共18頁。試卷主要包含了 乙醇是生物學(xué)實驗中常用的試劑等內(nèi)容,歡迎下載使用。
第Ⅰ卷
本卷共12題,每題4分,共48分,每小題給出的4個選項中,只有一項是最符合題目要求的
1. 青蒿素是從黃花蒿莖葉中提取的無色針狀晶體,可用有機(jī)溶劑(如無水乙醇、乙醚)進(jìn)行提取。它的抗瘧機(jī)理主要在于其活化產(chǎn)生的自由基可攻擊瘧原蟲的生物膜結(jié)構(gòu)。以下說法錯誤的是( )
A. 青蒿素可能屬于脂溶性物質(zhì)
B. 青蒿素活化產(chǎn)生的自由基可以破壞瘧原蟲細(xì)胞的完整性
C. 黃花蒿細(xì)胞和瘧原蟲細(xì)胞的邊界都是細(xì)胞膜
D. 黃花蒿的結(jié)構(gòu)層次是:細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→植物體
【答案】D
【解析】
【分析】生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次依次為:細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→個體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈。
【詳解】A、根據(jù)題干中“可用有機(jī)溶劑(如無水乙醇、乙醚)進(jìn)行提取”可知,青蒿素屬于脂溶性物質(zhì),A正確;
B、根據(jù)題干中“青蒿素抗瘧機(jī)理主要在于其活化產(chǎn)生的自由基可與瘧原蛋白結(jié)合,作用于瘧原蟲的膜結(jié)構(gòu),使其生物膜系統(tǒng)遭到破壞”可知,青蒿素可以裂解瘧原蟲,破壞瘧原蟲細(xì)胞的完整性,B正確;
C、細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出,因此不論是植物細(xì)胞(如黃花蒿細(xì)胞)還是動物細(xì)胞(如瘧原蟲細(xì)胞),其細(xì)胞邊界都是細(xì)胞膜,C正確;
D、黃花蒿屬于植物,植物沒有系統(tǒng),因此黃花蒿的結(jié)構(gòu)層次應(yīng)為:細(xì)胞→組織→器官→植物體,D錯誤。
故選D。
2. 乙醇是生物學(xué)實驗中常用的試劑。下表列出了乙醇在實驗中的作用,其中錯誤的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】酒精是生物實驗常用試劑之一:
1、如檢測脂肪實驗中需用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色;
2、觀察植物細(xì)胞有絲分裂實驗和低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實驗中都需要用到酒精,用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和鹽酸一起制成解離液對材料進(jìn)行解離,低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實驗中還需要用酒精洗去卡諾氏液;
3、綠葉中色素提取和分離實驗中可用無水乙醇來提取色素;
4、果酒和果醋制作實驗、組織培養(yǎng)實驗中可用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精進(jìn)行消毒;
5、DNA的粗提取和鑒定中可用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精進(jìn)一步純化DNA;
6、證明光合作用產(chǎn)物有淀粉需用95%酒精對綠色葉片進(jìn)行酒精水浴脫色,便于碘液染色等;7、土壤小動物豐富度研究中,收集的小動物可以放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精溶液中,防止誘蟲器中小動物尸體腐爛。
【詳解】A、由于色素不溶于水而溶于有機(jī)溶劑,所以酒精(無水乙醇)在色素的提取和分離實驗時作為有機(jī)溶劑起到提取色素的作用,A正確;
B、70%的酒精可導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,用于實驗室和日常消毒,菊花的組織培養(yǎng)中可用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精進(jìn)行消毒,避免雜菌的污染,B正確;
C、脂肪鑒定實驗中,染色后滴加2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精,洗去浮色,C正確;
D、DNA不溶于酒精溶液,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精,向濾液中加入冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精,靜置2~3min,溶液中會出現(xiàn)白色絲狀物,就是粗提取的DNA,D錯誤。
故選D。
3. 某實驗小組為驗證KHCO3對某植物幼苗光合作用的影響,進(jìn)行了甲、乙兩組不同處理的實驗,甲組用差速離心法制備葉綠體懸液進(jìn)行實驗,乙組將等量植物幼苗葉片切割成1mm2的葉小片進(jìn)行實驗,然后在適宜光照、20℃恒溫條件下用氧電極測量這兩組植物的O2釋放速率,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 由該實驗可推斷,隨著KHCO3濃度的增大,葉小片的O2釋放速率會一直增大
B. 本實驗的自變量是KHCO3的濃度,無關(guān)變量為適宜光照、20℃恒溫條件
C. 加入清水組的葉小片中無O2釋放,原因可能是光合作用產(chǎn)生的O2通過呼吸作用被消耗了
D. KHCO3濃度為0.05ml·L-1時,兩組實驗的O2釋放速率存在差異的原因是光合速率不同
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用固定二氧化碳的速率,即單位時間單位葉面積的二氧化碳固定(或氧氣產(chǎn)生)量,也稱光合強(qiáng)度;呼吸作用是植物在單位時間內(nèi)吸收的二氧化碳的含量。
【詳解】A、該實驗只是在一定的 KHCO3濃度范圍內(nèi)進(jìn)行測試的,在此范圍內(nèi),隨著KHCO3濃度的增大,葉小片的O2釋放速率也逐漸增大,但無法推斷其他濃度下葉小片的O2 釋放速率的變化,A錯誤;
B、本實驗的自變量是KHCO3的濃度以及對葉片的處理方式,B錯誤;
C、加入清水組的葉小片中無O2釋放,原因可能是光合作用產(chǎn)生的 O2通過呼吸作用被消耗了,C正確;
D、KHCO3濃度為0.05ml·L-1時,兩組實驗的O2釋放速率存在差異的原因可能是差速離心組測得的O2釋放速率為總光合速率,而葉小片中測得的O2釋放速率為凈光合速率,二者的不同主要在于有無呼吸作用消耗O2,D錯誤。
故選C。
4. 基因Bax和Bcl-2分別促進(jìn)和抑制細(xì)胞凋亡。研究人員利用siRNA干擾技術(shù)降低TRPM7基因表達(dá),研究其對細(xì)胞凋亡的影響,結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是( )
A. 細(xì)胞衰老受遺傳信息的調(diào)控,但細(xì)胞凋亡則不受
B. TRPM7基因可能通過抑制Bax基因的表達(dá)來抑制細(xì)胞凋亡
C. TRPM7基因可能通過促進(jìn)Bcl-2基因的表達(dá)來促進(jìn)細(xì)胞凋亡
D. 可通過特異性促進(jìn)癌細(xì)胞中TRPM7基因的表達(dá)來治療相關(guān)癌癥
【答案】B
【解析】
【分析】細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞編程序死亡的過程。細(xì)胞凋亡是生物體正常發(fā)育的基礎(chǔ),能維持組織細(xì)胞數(shù)目的相對穩(wěn)定,是機(jī)體的一種自我保護(hù)機(jī)制。在成熟的生物體內(nèi),細(xì)胞的自然更新、被病原體感染的細(xì)胞的清除,是通過細(xì)胞凋亡完成的。
【詳解】A、細(xì)胞衰老和細(xì)胞凋亡都是由基因控制的細(xì)胞正常的生命活動,都受遺傳信息的調(diào)控,A錯誤;
B、據(jù)題圖可知,siRNA干擾TRPM7基因?qū)嶒灲M的TRPM7基因表達(dá)量下降,Bax基因表達(dá)量增加,細(xì)胞凋亡率增加,由此可以得出,TRPM7基因可能通過抑制Bas基因的表達(dá)來抑制細(xì)胞凋亡,B正確;
C、siRNA干擾TRPM7基因?qū)嶒灲M細(xì)胞凋亡率高,Bcl-2基因表達(dá)量降低,而Bcl-2基因抑制細(xì)胞凋亡,故TRPM7基因可能通過促進(jìn)Bel-2基因的表達(dá)來抑制細(xì)胞凋亡,C錯誤;
D、由題圖可知,siRNA干擾TRPM7基因?qū)嶒灲M,Bax基因表達(dá)量增加,Bdl-2基因表達(dá)量減少,細(xì)胞凋亡率增加,所以可以通過抑制癌細(xì)胞中TRPM7基因表達(dá)來治療相關(guān)癌癥,D錯誤。
故選B。
5. 控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體。白眼雌蠅與紅眼雄蠅雜交,子代中雌蠅為紅眼,雄蠅為白眼,但偶爾出現(xiàn)極少數(shù)例外子代。子代的性染色體組成如下圖。下列判斷錯誤的是( )
注:○代表少一條性染色體
A. 果蠅紅眼對白眼為顯性
B. 白眼雌蠅正常情況下產(chǎn)生1種類型的配子
C. 例外子代的出現(xiàn)源于母本減數(shù)分裂異常
D. 具有Y染色體的果蠅一定發(fā)育成雄性
【答案】D
【解析】
【分析】1、位于性染色體上的基因,其在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象叫伴性遺傳。2、摩爾根運(yùn)用“假說—演繹法”,通過果蠅雜交實驗證明了薩頓假說。
【詳解】A、白眼雌蠅與紅眼雄蠅雜交,子代中雌蠅為紅眼,雄蠅為白眼,可判斷果蠅紅眼對白眼為顯性,A正確;
B、白眼為隱性,因此正常情況下親代白眼雌蠅只能產(chǎn)生1種類型的配子,B正確;
C、例外子代的出現(xiàn)是源于母本減數(shù)分裂異常,出現(xiàn)了不含X染色體的卵細(xì)胞或含有兩條X染色體的卵細(xì)胞,C正確;
D、由圖可知,XXY的個體為雌性,具有Y染色體的果蠅不一定發(fā)育成雄性,D錯誤。
故選D。
6. 如圖為豌豆根細(xì)胞中某條染色體部分基因排布示意圖,①②③④分別代表四個基因序列,最短的序列包括2000個堿基對。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. ①中發(fā)生基因突變時不能通過有性生殖傳給后代
B. 如果②中缺失了20個堿基,則屬于染色體變異
C. 如果③基因序列整體缺失,則發(fā)生了基因突變
D. 如果②與③發(fā)生了位置互換,則屬于基因重組
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因突變的概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。
2、基因重組有自由組合和交叉互換兩類:前者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期(非同源染色體上非等位基因的自由組合),后者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時期(同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換)。
3、染色體結(jié)構(gòu)的變異:指細(xì)胞內(nèi)一個或幾個染色體發(fā)生片段的缺失、增添、倒位或易位等改變。
【詳解】A、該細(xì)胞為豌豆根細(xì)胞,不能進(jìn)行減數(shù)分裂,因此①中發(fā)生基因突變時不能通過有性生殖傳給后代,A正確;
B、基因中堿基對的缺失屬于基因突變,B錯誤;
C、③整個基因序列缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失,而基因突變中改變的是堿基,C錯誤;
D、②③發(fā)生位置互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位,不是基因重組,D錯誤。
故選A
7. 浙江浦江縣上山村發(fā)現(xiàn)了距今1萬年的稻作遺址,證明我國先民在1萬年前就開始了野生稻馴化。經(jīng)過長期馴化和改良,現(xiàn)代稻產(chǎn)量不斷提高。尤其是袁隆平院士團(tuán)隊培育成的超級雜交稻品種,創(chuàng)造水稻高產(chǎn)新記錄,為我國糧食安全作出杰出貢獻(xiàn)。下列敘述正確的是( )
A. 馴化形成的現(xiàn)代稻保留了野生稻的各種性狀
B. 超級雜交稻品種的培育主要利用基因重組原理
C. 現(xiàn)代稻的基因庫與野生稻的基因庫完全相同
D. 自然選擇在水稻馴化過程中起主導(dǎo)作用
【答案】B
【解析】
【分析】現(xiàn)代進(jìn)化理論的基本內(nèi)容是:
①進(jìn)化是以種群為基本單位,進(jìn)化的實質(zhì)是種群的基因頻率的改變。
②突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。
③自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。
④隔離導(dǎo)致物種形成。
【詳解】A、馴化形成的現(xiàn)代稻保留了野生稻的優(yōu)良性狀,而一些不利性狀在選擇中被淘汰,A錯誤;
B、超級雜交稻品種的培育借助于雜交育種,該過程的原理主要是基因重組,B正確;
C、基因庫是指一個種群所有基因的總和,經(jīng)過長期馴化和改良,現(xiàn)代稻產(chǎn)量不斷提高,則可推測現(xiàn)代稻與野生稻的基因庫不完全相同,C錯誤;
D、自然選擇通常選擇出的是適應(yīng)環(huán)境條件的類型,而人工選擇選擇的通常是對人類有利的類型,故人工選擇在水稻馴化過程中起主導(dǎo)作用,D錯誤。
故選B。
8. 酒精在人體中會導(dǎo)致抗利尿激素釋放減少、血液中血糖含量降低、抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)等,其在體內(nèi)代謝過程如下圖所示,其中乙醛在體內(nèi)積累導(dǎo)致臉紅。下列說法錯誤的是( )
A. 喝酒容易臉紅的人的基因型有四種
B. 體內(nèi)ADH和ALDH兩種酶含量豐富的人相對不容易醉
C. 酒后垂體分泌抗利尿激素減少,所以才會出現(xiàn)尿量增多,容易口渴現(xiàn)象
D. 圖中代謝途徑表明基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀
【答案】C
【解析】
【分析】基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑:一是通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀;二是通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。
【詳解】A、結(jié)合題圖可知,喝酒容易臉紅的人體內(nèi)只有乙醇脫氫酶,其基因型為A_B_,有四種,即AABB、AABb、AaBB、AaBb,A正確;
B、體內(nèi) ADH 和 ALDH兩種酶含量豐富的人能最終將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸,故相對不容易醉,B正確;
C、抗利尿激素是由下丘腦合成分泌、由垂體釋放的,C錯誤;
D、“紅臉人”由于沒有乙醛脫氫酶(ALDH),飲酒后血液中乙醛含量相對較高,毛細(xì)血管擴(kuò)張而引起臉紅,由此說明基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀,是基因控制性狀的間接途徑,D正確。
故選C。
9. 如圖表示人動脈血壓維持相對穩(wěn)定的一種反射過程。動脈血壓正常時,過高過緊的衣領(lǐng)會直接刺激頸動脈竇壓力感受器,引起后續(xù)的反射過程,使人頭暈甚至?xí)炟?,即“衣領(lǐng)綜合征”。下列敘述錯誤的是( )
A. 竇神經(jīng)受損時,頸動脈竇壓力感受器仍可產(chǎn)生興奮
B. 動脈血壓的波動可通過神經(jīng)調(diào)節(jié)快速恢復(fù)正常
C. “衣領(lǐng)綜合征”是反射啟動后引起血壓升高所致
D. 動脈血壓維持相對穩(wěn)定的過程體現(xiàn)了負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用
【答案】C
【解析】
【分析】1、反射:在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,動物體或人體對外界環(huán)境變化作出的規(guī)律性應(yīng)答。2、反射弧是反射活動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),包括5部分:①感受器:感受刺激,將外界刺激的信息轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)的興奮;②傳入神經(jīng):將興奮傳入神經(jīng)中樞;③神經(jīng)中樞:對興奮進(jìn)行分析綜合;④傳出神經(jīng):將興奮由神經(jīng)中樞傳至效應(yīng)器;⑤效應(yīng)器:對外界刺激作出反應(yīng)。
【詳解】A、感受器的功能是感受刺激,將外界刺激的信息轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)的興奮,竇神經(jīng)是傳入神經(jīng),連接在感受器之后,故竇神經(jīng)受損時,頸動脈竇壓力感受器仍可產(chǎn)生興奮,A正確;
B、由圖可知,動脈血壓升高時,可通過反射弧的調(diào)節(jié)動脈血壓下降,最終使動脈血壓維持動態(tài)平衡,而神經(jīng)調(diào)節(jié)具有速度快的特點(diǎn),B正確;
C、“衣領(lǐng)綜合征”是血壓升高啟動反射,使動脈血壓下降所致,C錯誤;
D、在一個系統(tǒng)中,系統(tǒng)本身工作的效果可以反過來作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作,這種方式叫反饋調(diào)節(jié),由圖可知,動脈血壓維持相對穩(wěn)定的過程體現(xiàn)了負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用,D正確。
故選C。
10. 亞麻籽可以榨油,莖稈可以生產(chǎn)纖維。在亞麻生長季節(jié),北方比南方日照時間長,亞麻開花與晝夜長短有關(guān),只有白天短于一定的時長才能開花。赤霉素可以促進(jìn)植物伸長生長,但對亞麻成花沒有影響。烯效唑可抑制植物體內(nèi)赤霉素的合成。下列在黑龍江省栽培亞麻的敘述,正確的是( )
A. 適當(dāng)使用烯效唑,以同時生產(chǎn)亞麻籽和亞麻纖維
B. 適當(dāng)使用赤霉素,以同時生產(chǎn)亞麻籽和亞麻纖維
C. 適當(dāng)使用赤霉素,以提高亞麻纖維產(chǎn)量
D. 適當(dāng)使用烯效唑,以提高亞麻籽產(chǎn)量
【答案】C
【解析】
【分析】赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的種子等幼嫩部分 。主要生理功能:促進(jìn)細(xì)胞的伸長;解除種子、塊莖的休眠并促進(jìn)萌發(fā)的作用。
【詳解】A、已知赤霉素可以促進(jìn)植物伸長生長,烯效唑可抑制植物體內(nèi)赤霉素的合成。故適當(dāng)使用烯效唑,不能生產(chǎn)亞麻纖維,A錯誤;
B、黑龍江省位于北方,日照時間長使得亞麻不能成花,而赤霉素對亞麻成花無影響,故適當(dāng)使用赤霉素,不能生產(chǎn)亞麻籽,B錯誤;
C、已知赤霉素可以促進(jìn)植物伸長生長,莖稈可以生產(chǎn)纖維。故適當(dāng)使用赤霉素,以提高亞麻纖維產(chǎn)量,C正確;
D、烯效唑可抑制植物體內(nèi)赤霉素的合成,適當(dāng)使用烯效唑,不能提高亞麻籽產(chǎn)量,D錯誤。
故選C。
11. 紹興是黃酒之鄉(xiāng),“麥曲酶長,酵米復(fù)芳;白梅酒娘,伴淋寒香;壓濾瓊漿,煎煮陳藏”是對紹興黃酒精致復(fù)雜釀造工藝的描述。在黃酒的主發(fā)酵過程中,“開耙”(攪拌)是極為關(guān)鍵的一步。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 陳藏需要在低溫、密閉環(huán)境中進(jìn)行,形成更芳香的酒
B. 接種麥曲有利于淀粉的糖化,有利于“酒娘”菌種發(fā)酵
C. 發(fā)酵過程中“開耙”可適當(dāng)提供O2,增加酵母菌數(shù)量,活化酵母
D. 煎煮的目的是除去發(fā)酵產(chǎn)品中的雜菌,利于酵母菌繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】果酒的制作離不開酵母菌,酵母菌是兼性厭氧型生物,在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖,在無氧條件下,酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵。溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件,20℃左右,酒精發(fā)酵時,一般將溫度控制在18~25℃,在葡萄酒自然發(fā)酵過程當(dāng)中,其主要作用的是附著在葡萄皮上的野生酵母菌。
【詳解】A、“陳藏”是將榨出的酒放入罐內(nèi)存放,需要在低溫、密閉環(huán)境中進(jìn)行,可以使酒存放時間長,同時此過程有利于黃酒中醇與酸發(fā)生酯化反應(yīng),使酒更加芳香,A正確;
B、淀粉屬于生物大分子,淀粉糖化為小分子糖有利于發(fā)酵過程中酵母菌對糖類的利用,B正確;
C、“開耙”(攪拌)是為了提供O2,讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,增加酵母菌的數(shù)量,有利于活化酵母,C正確;
D、煎煮是進(jìn)行消毒,除去發(fā)酵產(chǎn)品中的酵母菌等微生物,利于儲藏,D錯誤。
故選D。
12. 馬鈴薯抗病(A)對易感?。╝)為顯性,塊莖大(B)對塊莖?。╞)為顯性。現(xiàn)利用品系甲(Aabb)和品系乙(aaBb)培育抗病塊莖大的新品種??茖W(xué)家利用了以下兩種途徑進(jìn)行培育。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 目標(biāo)品系M和目標(biāo)品系N的染色體組數(shù)相同
B. 目標(biāo)品系M和目標(biāo)品系N的核DNA數(shù)相同
C. 目標(biāo)品系M和目標(biāo)品系N的相關(guān)基因組成相同
D. 目標(biāo)品系M和目標(biāo)品系N的表型不一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】分析題意可知,目標(biāo)品系M是用品系甲(Aabb)和品系乙(aaBb)雜交獲取子一代經(jīng)過秋水仙素獲得的四倍體,有純合子也有雜合子。目標(biāo)品系N是用品系甲(Aabb)和品系乙(aaBb)的原生質(zhì)體融合而形成雜種細(xì)胞發(fā)育而來的四倍體,都是雜合子。
【詳解】A、目標(biāo)品系M和目標(biāo)品系N都為四倍體,染色體組數(shù)相同,A正確;
B、目標(biāo)品系M和目標(biāo)品系N都為四倍體,二者的核DNA數(shù)相同,B正確;
CD、根據(jù)試題分析,目標(biāo)品系M有純合子也有雜合子,而目標(biāo)品系N的是雜合子,二者相關(guān)基因組成不一定相同,二者的表型不一定相同,C錯誤、D正確。
故選C。
第II卷
本卷共5題,共52分
13. 圖1表示某興趣小組通過實驗研究兩種抑制劑對某消化酶的酶促反應(yīng)速率的影響(其他條件均為最適條件),對實驗的結(jié)果進(jìn)行分析并繪制的圖;圖2表示該興趣小組利用相關(guān)裝置進(jìn)行一系列的實驗來研究酶的特點(diǎn)的示意圖。據(jù)圖回答下列問題。
(1)圖1所示的實驗“其他條件為最適條件”中的最適條件主要指的是溫度和pH,若第一次實驗用的是人的胰蛋白酶,第二次實驗用的是人的胃蛋白酶,則與第一次實驗相比,第二次實驗對應(yīng)的溫度和pH兩個無關(guān)變量中需要調(diào)整的是______。圖1所示實驗的自變量是________________________。
(2)酶抑制劑的作用機(jī)理有兩種:①與底物爭奪酶的結(jié)合位點(diǎn);②與酶結(jié)合改變酶的結(jié)構(gòu),從而抑制酶促反應(yīng)速率。結(jié)合圖1分析,抑制劑Ⅰ的作用機(jī)理應(yīng)是______(填序號);若抑制劑的量不變,提高抑制劑Ⅱ作用下的酶促反應(yīng)速率的措施是________________________。
(3)圖2所示的實驗裝置所進(jìn)行的實驗?zāi)康氖莀_______________________,在不另設(shè)空白對照組的前提下,用其中的乙裝置______(填“能”或“不能”)用于驗證溫度對酶活性的影響,原因是________________________。
【答案】(1) ①. pH ②. 底物濃度、抑制劑的種類(和抑制劑的有無)
(2) ①. ① ②. 增加酶的數(shù)量
(3) ①. 驗證酶具有高效性 ②. 不能 ③. 溫度升高本身就會促進(jìn)過氧化氫的分解
【解析】
【分析】實驗過程中可以變化的因素稱為變量,其中人為改變的變量稱做自變量,隨著自變量的變化而變化的變量稱做因變量,除自變量外,實驗過程中可能還會存在一些可變因素,對實驗結(jié)果造成影響,這些變量稱為無關(guān)變量。實驗設(shè)計時要遵循對照原則和單一變量原則,要注意無關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜。
【小問1詳解】
人的胰蛋白酶和胃蛋白酶的最適溫度相同,但是胰蛋白酶的最適pH大于7,胃蛋白酶的最適pH為1.5,所以由胰蛋白酶改為胃蛋白酶后,溫度條件保持不變,但pH需降低至1.5;圖1所示實驗的自變量是底物濃度、抑制劑的有無和抑制劑的種類。
【小問2詳解】
從圖1中可以看出,隨著底物濃度的增大,抑制劑I的抑制作用被抵消,可以達(dá)到無抑制劑時的最大速率,所以抑制劑I的作用機(jī)理應(yīng)是①(與底物爭奪酶的結(jié)合位點(diǎn))。抑制劑Ⅱ的作用機(jī)理是與酶結(jié)合改變酶的結(jié)構(gòu),從而抑制酶促反應(yīng)速率,所以要增大抑制劑Ⅱ作用下的最大酶促反應(yīng)速率,應(yīng)增加酶的數(shù)量(濃度)。
【小問3詳解】
比較圖2中的兩個裝置可以看出,除了催化劑種類不同外,其他處理方法相同,所以該裝置可用于驗證酶具有高效性。由于溫度變化本身就會影響過氧化氫的分解,所以在不另設(shè)空白對照組的前提下,乙裝置不能用于驗證溫度對酶活性的影響。
14. 某研究小組采用放射性同位素14C進(jìn)行了兩組動物細(xì)胞學(xué)實驗,其內(nèi)容如下:
實驗一:誘導(dǎo)放射性同位素碳完全標(biāo)記的細(xì)胞樣本,使其分別在只有12C的培養(yǎng)基中進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂,實驗期間收集到分裂中期的細(xì)胞樣本甲和乙,以及分裂后期的樣本丙和丁,統(tǒng)計樣本放射性標(biāo)記的染色體數(shù)和核DNA數(shù)如表:
(1)從上表推斷,該生物的正常體細(xì)胞的染色體數(shù)為__________________。
(2)上表中肯定屬于減數(shù)分裂的樣本是___________________________。
(3)四個樣本中,取樣時間最早的可能是____________________。
實驗二:使用放射性同位素14C分別標(biāo)記尿嘧啶核苷酸和亮氨酸,其后添加到兩組細(xì)胞培養(yǎng)基中,并對14C在細(xì)胞中的分布進(jìn)行跟蹤測定。
(4)在兩組實驗中,放射性均能達(dá)到較高水平的細(xì)胞器包括___________________________。
(5)實驗過程中,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞對于放射性亮氨酸的吸收量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同時期對放射性尿嘧啶核苷酸的吸收量,對其解釋不合理的一項是_______
①每條mRNA可以自動合成多個蛋白質(zhì)分子
②尿嘧啶核苷酸可以通過RNA的降解再次利用,而蛋白質(zhì)不能被降解
③蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于核糖核苷酸在細(xì)胞中的含量
【答案】(1)20 (2)乙
(3)甲 (4)核糖體和線粒體
(5)②
【解析】
【分析】放射性同位素碳完全標(biāo)記的細(xì)胞樣本,在只有碳12的培養(yǎng)基內(nèi)進(jìn)行有絲分裂,第一次有絲分裂中期每條染色體上的每個DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記,產(chǎn)生的子細(xì)胞的DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記,故第二次有絲分裂中期時,每條染色體含有2個DNA,只有1個DNA分子中有1條鏈被標(biāo)記,每條染色體含有的2條染色單體中僅有1條染色單體具有放射性;在有絲分裂后期時姐妹染色單體分開形成兩條子染色體(1條有放射性,1條沒有放射性)隨機(jī)移向細(xì)胞的兩極,即第二次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中具體放射性的染色體數(shù)目不能確定;所以在第三次有絲分裂中期的細(xì)胞中有的染色體僅有1條染色單體具有放射性,有的染色體無放射性,但二者之和肯定為體細(xì)胞的染色體數(shù)。
放射性同位素碳完全標(biāo)記的細(xì)胞樣本,在只有碳12的培養(yǎng)基內(nèi)進(jìn)行減數(shù)分裂,減數(shù)第一次分裂中期每條染色體上的每個DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記,每條染色體含有的2條染色單體都具有放射性,減數(shù)第二次分裂中期每條染色體上的每個DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記,每條染色體含有的2條染色單體都具有放射性,減數(shù)第二次分裂后期每條染色體上的DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記。
【小問1詳解】
分裂中期細(xì)胞甲含有20條標(biāo)記的染色體,40個標(biāo)記的DNA分子,細(xì)胞乙含有10條標(biāo)記染色體,20個標(biāo)記DNA分子,可以推測乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期,甲細(xì)胞可能處于有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂中期,有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體數(shù)與體細(xì)胞相同,故該生物體細(xì)胞中含有20條染色體。
【小問2詳解】
乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期,甲細(xì)胞可能處于有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂中期,分裂后期細(xì)胞丙中含有20條標(biāo)記的染色體,20個標(biāo)記的DNA分子,可能處于減數(shù)第二次分裂后期或第二次有絲分裂后期(含有20條標(biāo)記的染色體,20條未被標(biāo)記的染色體),分裂后期細(xì)胞丁中含有12條標(biāo)記的染色體,12個標(biāo)記的DNA分子,可能是第三次有絲分裂后期,因此肯定屬于減數(shù)分裂的樣本是乙。
【小問3詳解】
根據(jù)(2)分析可知:取樣時間最早的可能是甲。
【小問4詳解】
尿嘧啶核苷酸是RNA的基本組成單位,RNA可以存在于細(xì)胞器線粒體、核糖體中,亮氨酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位,細(xì)胞器都含有蛋白質(zhì),在兩組實驗中,放射性均能達(dá)到較高水平的細(xì)胞器包括線粒體和核糖體。
【小問5詳解】
尿嘧啶核苷酸是RNA的基本組成單位,亮氨酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位,根據(jù)題意:細(xì)胞對于放射性亮氨酸的吸收量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同時期對放射性尿嘧啶核苷酸的吸收量,說明蛋白質(zhì)的合成量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于RNA的合成量,可能因為:①每條mRNA可以自動合成多個蛋白質(zhì)分子,②蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于核糖核酸在細(xì)胞中的含量。綜上分析,解釋不合理的一項是②。
【點(diǎn)睛】本題考查DNA半保留復(fù)制和有絲分裂、減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化的相關(guān)知識,考生應(yīng)從第一次分裂情況逐次考慮,并且染色單體在分離時是隨機(jī)平均分配到兩個子細(xì)胞中的,在分析過程中能夠緊扣DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)。
15. 科研人員通過小鼠模型研究,發(fā)現(xiàn)了一條從大腦中央杏仁核(CeA)和下丘腦室旁核(PVN)共有的一類CRH神經(jīng)元(分泌促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素)到脾內(nèi)的神經(jīng)通路,即腦—脾神經(jīng)通路,該神經(jīng)通路可調(diào)節(jié)體液免疫,調(diào)節(jié)過程如下圖所示,請回答下列問題。
(1)興奮由CRH神經(jīng)元傳遞到脾神經(jīng)元的過程中,在相鄰神經(jīng)元間傳遞需要通過的結(jié)構(gòu)是_______,去甲腎上腺素與CD4+T細(xì)胞膜上的_______結(jié)合,體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有_______的功能。
(2)體液免疫中,促進(jìn)B細(xì)胞分化的兩個刺激信號為_______。
(3)煙堿類受體是腦—脾神經(jīng)通路中介導(dǎo)B細(xì)胞分化的重要結(jié)構(gòu)。利用以下實驗材料及用具,設(shè)計實驗證明小鼠B細(xì)胞缺少煙堿類受體導(dǎo)致體液免疫能力降低。請完成下表。
【實驗材料及用具】生理狀況相同的小鼠若干只,正常造血干細(xì)胞,異常(不能編碼煙堿類受體的)造血干細(xì)胞,X抗原,注射器,抗體定量檢測儀器等。
【答案】(1) ①. 突觸 ②. 腎上腺素能受體 ③. 信息交流
(2)乙酰膽堿和抗原 (3) ①. 不能產(chǎn)生B細(xì)胞 ②. 正常造血干細(xì)胞并注射X抗原 ③. 減少實驗誤差 ④. 抗X抗原的抗體產(chǎn)生量
【解析】
【分析】興奮在神經(jīng)元間的傳遞通過突觸完成,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜,在突觸后膜上有神經(jīng)遞質(zhì)的特異性受體,當(dāng)興奮傳至軸突末端時,軸突末端的突觸小體釋放神經(jīng)遞質(zhì),作用于突觸后膜上的受體,使突觸后膜所在神經(jīng)元興奮或抑制。
【小問1詳解】
神經(jīng)元之間興奮的傳遞依賴于突觸,因此興奮由CRH神經(jīng)元傳遞到脾神經(jīng)元的過程中,在相鄰神經(jīng)元間傳遞需要通過的結(jié)構(gòu)是突觸;依照題圖,去甲腎上腺素作為一種信號分子與CD4+T細(xì)胞膜上的腎上腺素能受體結(jié)合,體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有信息交流的功能。
【小問2詳解】
體液免疫過程中,抗原可以刺激B細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞,由題圖還可知,乙酰膽堿也可以刺激B細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞,所以體液免疫中,促進(jìn)B細(xì)胞分化的兩個刺激信號為乙酰膽堿和抗原。
【小問3詳解】
本實驗的目的是證明小鼠B細(xì)胞缺少煙堿類受體導(dǎo)致體液免疫能力降低,所以實驗的自變量是煙堿類受體是否被破壞,實驗設(shè)計思路為:取生理狀態(tài)相同的小鼠若干只,去除小鼠自身造血干細(xì)胞,獲得不產(chǎn)生B細(xì)胞的小鼠,隨機(jī)均分為兩組,將其中一組小鼠移植正常造血干細(xì)胞并注射X抗原作為對照組,另一組小鼠移植異常造血干細(xì)胞并注射X抗原作為實驗組,一段時間后,檢測兩組小鼠抗X抗體的產(chǎn)生量,為了減少實驗誤差,要對對照組和實驗組均測定多只小鼠,預(yù)期實驗結(jié)果為:實驗組小鼠的抗X抗體產(chǎn)生量低于對照組的產(chǎn)生量。
【點(diǎn)睛】本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生對所學(xué)知識的理解與掌握程度,培養(yǎng)學(xué)生分析實驗,獲取信息和解決問題的能力。
16. 胰島素抵抗是指由于各種原因所致的機(jī)體細(xì)胞對胰島素不敏感,使胰島素降血糖的效能降低,表現(xiàn)為高胰島素、高血糖狀態(tài),最終會發(fā)生典型的糖尿病。胰島素抵抗也可能導(dǎo)致高血壓、血脂異常等多種慢性疾病。圖1表示胰島素分泌的調(diào)節(jié)過程及其作用機(jī)理。請回答下列問題:
(1)圖中③的含義是______。當(dāng)血糖升高時,胰島B細(xì)胞接受葡萄糖、神經(jīng)遞質(zhì)和______等信號分子刺激后胰島素分泌量增加。胰島素水平可通過抽取血樣來檢測,這是因為激素是通過______進(jìn)行運(yùn)輸?shù)摹?jù)圖分析血糖平衡過程是由______實現(xiàn)的(填“神經(jīng)調(diào)節(jié)”或“體液調(diào)節(jié)”或“神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)”)。
(2)從分子水平分析,胰島素抵抗產(chǎn)生的原因可能有______(填序號)。
①胰島素分泌障礙 ②胰島B細(xì)胞受損 ③胰島素受體基因表達(dá)下降④胰島素受體結(jié)構(gòu)改變 ⑤存在胰島細(xì)胞自身抗體
(3)科研人員發(fā)現(xiàn)了一種新型血糖調(diào)節(jié)因子——成纖維細(xì)胞生長因子(FGF1),并利用胰島素抵抗模型鼠開展了相關(guān)研究。實驗結(jié)果如圖2、圖3所示。
據(jù)圖2、圖3可以得出結(jié)論:FGF1可改善胰島素抵抗,依據(jù)是:圖2的實驗結(jié)果說明在____________條件下FGF1可使胰島素抵抗模型鼠的血糖濃度降低;圖3實驗結(jié)果說明________________________。
【答案】(1) ①. 氧化分解 ②. 胰高血糖素 ③. 體液 ④. 神經(jīng)-體液調(diào)節(jié) (2)③④
(3) ①. 胰島素不被抑制 ②. 隨FGF1濃度的增加,胰島素抵抗模型鼠的胰島素含量降低
【解析】
【分析】胰島A細(xì)胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促進(jìn)效果沒有抑制作用,即促進(jìn)肝糖原的分解和非糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化;胰島B細(xì)胞分泌胰島素是唯一能降低血糖的激素,其作用分為兩個方面:促進(jìn)血糖氧化分解、合成糖原、轉(zhuǎn)化成非糖類物質(zhì);抑制肝糖原的分解和非糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化。
【小問1詳解】
由圖可知,①②③為血糖的三條去路,其中③表示糖類的氧化分解;圖中胰島B細(xì)胞上有三種受體,故可受到葡萄糖、下丘腦分泌的神經(jīng)遞質(zhì)和胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素等信號分子的刺激;胰島素經(jīng)胰島B細(xì)胞分泌后由體液運(yùn)輸,故可抽取血樣進(jìn)行檢測;據(jù)圖分析血糖平衡過程有下丘腦通過神經(jīng)調(diào)節(jié)參與,也有激素的參與,所以是神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。
【小問2詳解】
①分析題意可知,胰島素抵抗到的糖尿病患者體內(nèi)胰島素含量并沒有減少,所以胰島素分泌沒有障礙,①錯誤;
②由于胰島素的含量并沒有減少,則胰島B細(xì)胞沒有損傷,②錯誤;
③④胰島素需要與受體結(jié)合后起作用,胰島素抵抗的患者體內(nèi)有高胰島素、高血糖狀態(tài),說明胰島素不能正常與受體結(jié)合發(fā)揮作用,原因可能是胰島素受體基因表達(dá)下降或胰島素受體結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致受體數(shù)量減少或不能起作用,③④正確;
⑤由于胰島素的含量并沒有減少,則不存在胰島細(xì)胞自身抗體,⑤錯誤。
故選③④。
【小問3詳解】
圖2結(jié)果顯示成纖維細(xì)胞生長因子(FGF1)的使用能使血糖水平降低,而成纖維細(xì)胞生長因子和胰島素抑制劑的聯(lián)合使用,卻未能使血糖水平下降,因此可說明使用FGF1可使胰島素抵抗模型鼠的血糖濃度降低,且FGF1發(fā)揮降血糖作用時必須依賴胰島素;實驗3結(jié)果顯示隨著FGF1濃度的增加,實驗鼠的胰島素濃度下降并接近正常值,據(jù)此可知使用一定濃度的FGF1可使胰島素抵抗模型鼠的血糖濃度降低,且隨FGF1濃度的增加,胰島素抵抗模型鼠的胰島素含量也降低。
17. 油菜是我國重要的油料作物,黃籽油菜比黑籽油菜的含油量更高,色素積累更少,但我國主栽的甘藍(lán)型油菜缺乏天然的黃籽種質(zhì)資源。研究表明,TT8基因作為一個重要的基因參與了黃籽性狀的形成??蒲腥藛T首次利用CRISPR/Cas9技術(shù)對甘藍(lán)型油菜中的BnaTT8基因進(jìn)行定點(diǎn)突變改造(如圖1),PCR擴(kuò)增BnaTT8基因,構(gòu)建基因表達(dá)載體(如圖2),再將重組質(zhì)粒通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入受體甘藍(lán)型油菜甲9707(J9707)中,創(chuàng)建甘藍(lán)型油菜黃籽突變體,CRISPR/Cas9介導(dǎo)的BnaTT8基因突變可以顯著提高種子的含油量和蛋白質(zhì)含量,使得用甘藍(lán)型油菜種子生產(chǎn)的菜籽油的營養(yǎng)價值更高。請回答下列問題:
(1)圖1中向?qū)NA與BnaTT8基因按照______原則特異性結(jié)合,Cas9蛋白切割BnaTT8基因使a鏈和互補(bǔ)鏈中的______斷裂,通過隨機(jī)增添、刪除或替換部分堿基對,獲得所需目的基因。
(2)PCR擴(kuò)增目的基因的原理是______,需要根據(jù)所需的BnaTT8基因設(shè)計引物,引物在DNA復(fù)制中的作用是______。為保證BnaTT8基因正確插入質(zhì)粒中,需要在引物的______(填“3′端”或“5′端”)添加限制酶的識別序列。
(3)圖2字母A~E表示不同限制酶的切割位點(diǎn),構(gòu)建基因表達(dá)載體時,將BnaTT8基因插入______(填字母)處,目的是________________________。重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞后,可在個體水平上通過______來鑒定BnaTT8基因是否表達(dá)。
【答案】17. ①. 堿基互補(bǔ)配對 ②. 磷酸二酯鍵
18. ①. DNA半保留復(fù)制 ②. 使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸 ③. 5'端
19. ①. C ②. 保證BnaTT8基因可以在J9707的細(xì)胞中表達(dá) ③. 測定(純合)突變體成熟種子的含油量和蛋白質(zhì)含量
【解析】
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【小問1詳解】
題圖1中向?qū)NA與BnaTT8基因按照堿基互補(bǔ)配對原則特異性結(jié)合,Cas9蛋白切割BnaTT8基因使a鏈和互補(bǔ)鏈中的磷酸二酯鍵斷裂,通過隨機(jī)增添、刪除或替換部分堿基對,獲得所需目的基因。
【小問2詳解】
PCR擴(kuò)增目的基因的原理是DNA半保留復(fù)制,由于DNA的兩條鏈反向平行,且DNA聚合酶只能使新合成的DNA子鏈從5'端→3'端方向延伸,所以需要根據(jù)BnaTT8基因兩端的核苷酸(或堿基)序列設(shè)計特異性引物序列。為了保證BnaTT8基因正確插入質(zhì)粒中,還需要在引物的5'端添加限制酶識別序列。
【小問3詳解】
題圖2中字母A~E表示不同限制酶的切割位點(diǎn),構(gòu)建基因表達(dá)載體時,應(yīng)該將BnaTT8基因插入C處,目的是保證BnaTT8基因可以在J9707的細(xì)胞中表達(dá)。重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞后,可在個體水平上通過測定(純合)突變體成熟種子的含油量和蛋白質(zhì)含量來鑒定BnaTT8基因是否表達(dá)。選項
實驗
乙醇的作用
A
綠葉中的色素的提取
溶解綠葉中的色素
B
菊花的組織培養(yǎng)
工作臺、手部、外植體的消毒
C
檢測生物組織中的脂肪
洗去浮色
D
DNA粗提取與鑒定
溶解DNA,初步分離DNA與蛋白質(zhì)
樣本
標(biāo)記染色體數(shù)
標(biāo)記DNA數(shù)
甲
20
40
乙
10
20
丙
20
20
丁
12
12
實驗步驟的目的
簡要操作過程
①獲得_______的小鼠
去除小鼠自身造血干細(xì)胞
設(shè)置對照組
②移植_______
③_______
對照組和實驗組均測定多只小鼠
測定兩組小鼠的④_______
抗體定量檢測儀器測定
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