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題型09規(guī)范答題類一、單選題1.細胞周期可分為分裂間期和分裂期(M期),根據(jù)DNA合成情況,分裂間期又分為G1期、S期和G2期。只有當相應的過程正常完成,細胞周期才能進下入一個階段運行。研究證明,細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)在細胞順利通過檢查點中發(fā)揮著重要作用。CDK可與細胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK//Cyclin復合物,推動細胞跨越細胞周期各時期轉換的檢查點,且不同的CDK//Cyclin復合物在細胞周期不同時期的作用不同(如圖)。下列有關敘述錯誤的是(
)A.細胞由靜止狀態(tài)進入細胞周期時首先合成的細胞周期蛋白是CDK/CyclinDB.檢驗染色體是否都與紡錘體相連的細胞周期蛋白是CDK/CyclinCC.與G1期相比,G2期的DNA數(shù)與染色體組數(shù)均加倍D.胸苷(TdR)雙阻斷法可使細胞周期同步化,若G1、S、G2、M期依次為10h、7h、3h、1h,第一次阻斷時,用TdR處理的時間應不小于14h【答案】C【分析】分析圖形:細胞周期分為G1、S、G2和M期,進入下一個時期都需要CDK發(fā)揮作用,且CDK與不同的Cyclin形成復合物?!驹斀狻緼、細胞由靜止狀態(tài)進入細胞周期即進入G1期,首先合成的是CDK/CyclinD,A正確;B、染色體與紡錘體相連的時期是分裂期,基M期,此時發(fā)揮作用的是CDK/CyclinC,所以檢驗染色體是否都與紡錘體相連的細胞周期蛋白是CDK/CyclinC,B正確;C、與G1期相比,G2期的DNA數(shù)加倍,染色體數(shù)目不變,故染色體組數(shù)相同,C錯誤;D、胸苷(TdR)雙阻斷法可使細胞周期同步化,若G1、S、G2、M期依次為10h、7h、3h、1h,經(jīng)常一次阻斷,S期細胞立刻被抑制,其余細胞最終停留在G1/S交界處,至多停留在S/G2交界處,前者通過7h達到后者,后者通過3+1+10=14h到達下一個周期的前者,因此若要使所有細胞均停留在G1/S交界處,第二次阻斷應該在第一次洗去TdR之后7h到14h進行,D正確。故選C。2.脫氧核苷三磷酸(dNTP)和雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP,ddN-Pα~Pβ~Pγ)的結構均與核苷三磷酸(NTP)類似,其中dNTP核糖的第2位碳原子上的羥基(—OH)被氫原子取代而ddNTP核糖第2位和第3位碳原子上的羥基均被氫原子取代。DNA復制時,ddNTP可以與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點,并終止DNA片段的延伸?,F(xiàn)有一些序列為5’—GCCTAAGATCGTA—3’的DNA分子單鏈片段,擬通過PCR獲得被32P標記且以堿基“A”為末端(3’為堿基A)、不同長度的子鏈DNA。在反應管中加入單鏈模板、引物、底物、TaqDNA聚合酶、Mg2+及緩沖溶液。下列敘述正確的是(
)A.實驗結束后最多可得到3種被32P標記的子鏈DNAB.反應底物是dCTP、dGTP、dTTP和γ位32P標記的ddATPC.ddNTP與dNTP競爭的延長位點是脫氧核苷酸鏈的5’末端D.TaqDNA聚合酶在PCR中的作用是形成氫鍵和磷酸二酯鍵【答案】A【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名稱縮寫,其結構可以簡寫成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團,~代表一種特殊的化學鍵。由于兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥等原因,使得這種化學鍵不穩(wěn)定,末端磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結合的趨勢,也就是具有較高的轉移勢能。分析題意可知,dNTP和ddNTP具有與ATP(NTP)相似的結構,ATP中的糖是核糖,dNTP中的糖是脫氧核糖,而ddNTP中的糖是雙脫氧核糖。進行DNA復制時,dNTP作為原料參與DNA的復制,同時能提供能量,而ddNTP可以與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點,導致DNA片段延伸終止,即阻斷DNA的復制。題干中要對模板DNA分子單鏈片段通過PCR進行擴增,且要獲得3’為堿基A的不同長度的DNA分子,說明需要ddATP作為競爭底物參與PCR過程?!驹斀狻緼、分析題意可知,5’—GCCTAAGATCGTA—3’的DNA分子單鏈片段共有四個堿基“A”,內(nèi)部有三個堿基“A”,因此利用PCR反應體系,最多可得到3種被32P標記的子鏈DNA,A正確;B、反應底物是dCTP、dGTP、dTTP、dATP和α位32P標記的ddATP,B錯誤;C、DNA復制時,由5’端向3’端延伸,因此ddNTP與dNTP競爭的延長位點是脫氧核苷酸鏈的3’末端,C錯誤;D、TaqDNA聚合酶能夠催化脫氧核苷酸在DNA的3’端延伸,故在PCR中的作用是形成磷酸二酯鍵,D錯誤。故選A。3.根系吸收依賴于根細胞膜上的載體蛋白(NRT1.1),蛋白激酶CIPK23可引起NRT1.1第101位蘇氨酸(T101)磷酸化,進而促進根細胞吸收。不同濃度的,對根細胞吸收的影響如圖所示。下列分析正確的是(
)A.低濃度的可引起CIPK23磷酸化,加速細胞吸收NO3-B.NO3-借助根細胞膜的NRT1.1以協(xié)助擴散的方式進入細胞內(nèi)C.NRT1.1基因發(fā)生突變,若不影響T101位蘇氨酸磷酸化,則不會影響的吸收D.土壤鹽堿化可能通過抑制CIPK23的活性影響根細胞吸收【答案】D【分析】物質跨膜運輸?shù)姆绞桨ㄗ杂蓴U散、協(xié)助擴散和主動運輸,自由擴散不需要載體協(xié)助,也不需要消耗能量;協(xié)助擴散需要載體協(xié)助,不需要消耗能量,自由擴散和協(xié)助擴散都是從高濃度向低濃度運輸,屬于被動運輸;主動運輸可以從低濃度向高濃度運輸,既需要載體蛋白協(xié)助,也需要消耗能量?!驹斀狻緼、蛋白激酶CIPK23可引起載體蛋白(NRT1.1)第101位蘇氨酸(T101)磷酸化,低濃度的NO3-可引起NRT1.1的磷酸化,加速細胞吸收NO3-,A錯誤;B、NRT1.1的磷酸化消耗ATP,說明NO3-借助根細胞膜的NRT1.1以主動運輸?shù)姆绞竭M入細胞內(nèi),B錯誤;C、NRT1.1基因發(fā)生突變,若不影響T101位蘇氨酸磷酸化,但是影響了NRT1.1的空間結構,則會影響NO3-的吸收,C錯誤;D、土壤鹽堿化可能通過抑制CIPK23的活性,影響了NRT1.1的磷酸化,從而影響根細胞吸收NO3-,D正確。故選D。4.DNA分子中的胞嘧啶被選擇性的添加甲基基團而發(fā)生DNA甲基化,甲基化修飾的基因往往不能表達。已知鼠的灰色(A)與褐色(a)是一對相對性狀,下圖表示部分被甲基化的DNA片段及遺傳印記對小鼠等位基因表達和傳遞的影響。下列敘述錯誤的是()A.被甲基化的DNA片段中遺傳信息不發(fā)生改變,而生物的性狀可發(fā)生改變B.甲基化后的DNA在復制時,堿基配對的方式遵循堿基互補配對原則C.從圖中雌配子的形成過程可斷定DNA甲基化是不可以遺傳的D.子代小鼠的表型及比例為灰色∶褐色=1∶1【答案】C【分析】1、甲基化是在不改變DNA序列的前提下調(diào)控基因的表達,該過程中遺傳物質沒有發(fā)生改變。2、分析題圖:雄配子中印記重建是將等位基因A甲基化;雌配子中印記重建是:將等位基因a去甲基化?!驹斀狻緼、被甲基化的DNA片段中遺傳信息不發(fā)生改變,而由于甲基化修飾的基因往往不能表達,因而生物的性狀可發(fā)生改變,A正確;B、甲基化后的DNA在復制時,堿基對的配對方式不發(fā)生改變,仍遵循堿基互補配對原則,B正確;C、從圖中雌配子的形成過程可斷定DNA甲基化是可以遺傳的,C錯誤;D、雌鼠產(chǎn)生的A雌配子、a雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化,都能表達,而雄鼠產(chǎn)生的雄配子中A基因、a基因都發(fā)生了甲基化,都不能表達,因此該雌鼠與雄鼠雜交,子代小鼠的表型比例為灰色:褐色=1:1,D正確。故選C。5.斑馬魚雌雄異體,無性染色體。Ⅰ基因決定胰島素的合成,i個體因血糖調(diào)節(jié)紊亂在幼年期便會死亡;N基因與雌性的生殖有關,雌性nn個體產(chǎn)生的卵細胞因缺乏某種物質,導致受精后在胚胎發(fā)育早期死亡。此外,科學家還獲得了含單個G基因的轉基因斑馬魚品系。G基因表達產(chǎn)物為綠色熒光蛋白,含有G基因的斑馬魚個體可呈現(xiàn)出綠色熒光。若上述基因均獨立遺傳,則下列敘述錯誤的是(
)A.研究表明斑馬魚受精卵中的mRNA均來自雌配子細胞質,斑馬魚胚胎發(fā)育至3h前合成的蛋白質均來自這些mRNA,3h后胚胎自身的基因才開始轉錄。據(jù)此推測基因型為Nn的雌魚與nnG的雄魚交配,一半子代最早能在3h后檢測到綠色熒光,一半子代始終檢測不到綠色熒光B.基因型為IiNn的雌魚與基因型為Iinn的雄魚交配,子一代繼續(xù)自由交配,子二代成體雌魚中能產(chǎn)生正常卵細胞的占5/8C.基因型為NnG的斑馬魚自由交配,子一代繼續(xù)自由交配,子二代成體中基因型為nn的比例是1/6D.基因型為IiNn的斑馬魚自由交配,子一代繼續(xù)自由交配,子二代受精卵中一定無法正常發(fā)育為成體的比例為1/3【答案】D【分析】根據(jù)題干信息可知,ii個體因血糖調(diào)節(jié)紊亂在幼年期便會死亡,雌性nn可以存活,但是其產(chǎn)生的卵細胞因缺乏某種物質,導致受精后在胚胎發(fā)育早期死亡。【詳解】A、斑馬魚受精卵中的mRNA均來自雌配子細胞質,斑馬魚胚胎發(fā)育至3h前合成的蛋白質均來自這些mRNA,3h后胚胎自身的基因才開始轉錄?;蛐蜑镹n的雌魚與nnG的雄魚交配,親代雄魚含單個G基因,所以一半的后代可以獲得親代雄魚的G基因,一半子代最早能在3h后檢測到綠色熒光,一半子代始終檢測不到綠色熒光,A正確;B、基因型為IiNn的雌魚與基因型為Iinn的雄魚交配,子一代雌性nn個體產(chǎn)生的卵細胞受精后在胚胎發(fā)育早期死亡,所以在分析子二代時不考慮nn的比例,子一代雌性成年個體基因型及比例為1/3IINn、2/3IiNn,子一代雄性成年個體基因型及比例為1/6IINn、1/6IInn、1/3IiNn、1/3Iinn,子一代繼續(xù)自由交配,子二代成體雌魚中nn不能產(chǎn)生正常卵細胞,N_能產(chǎn)生正常卵細胞,在計算時可不考慮I、i相關的比例,則N_的比例為1/2×3/4+1/2×1/2=5/8,B正確;C、基因型為NnG的斑馬魚自由交配,子一代雄性個體基因型為1/4NN、1/2Nn、1/4nn,產(chǎn)生的雄配子種類及其比例為1/2N、1/2n,能產(chǎn)生正常卵細胞的雌性個體基因型為1/3NN、2/3Nn,產(chǎn)生的雌配子種類及其比例為2/3N、1/3n,子一代繼續(xù)自由交配,子二代成體中基因型為nn的比例為1/2×1/3=1/6,C正確;D、基因型為IiNn的斑馬魚自由交配,子一代雄性個體基因型為9I_N_、3I_nn,其中4/12II、8/12Ii,雌性個體基因型為9I_N_,其中3/9II、6/9Ii,子一代繼續(xù)自由交配,子二代受精卵中一定無法正常發(fā)育為成體的基因型為ii,其比例為8/12×6/9×1/4=1/9,D錯誤。故選D。6.染色體數(shù)目不穩(wěn)定是腫瘤標志性特征之一。為探究KLF14基因在腫瘤形成中的作用,科學家檢測了正常小鼠和KLF14基因敲除小鼠體內(nèi)不同染色體數(shù)的細胞占有絲分裂細胞的比例,結果如圖所示。圖中★代表相互之間差異顯著,★★代表相互之間差異極顯著)。下列敘述錯誤的是(
)A.正常體細胞小鼠染色體的數(shù)目是40條B.KLF14基因對腫瘤形成所起的作用是促進作用C.KLF14基因缺失可能會引起染色體不均等進入子細胞D.KLF14基因表達蛋白可能參與檢測和糾正細胞中DNA損傷【答案】B【分析】分析圖示可知,染色體數(shù)為39-41的細胞占有絲分裂細胞的比例最大,根據(jù)細胞分裂的間期時間最長,可推測該部分細胞可能處于細胞分裂的間期,細胞中染色體數(shù)與體細胞相同。且由圖可知,該部分細胞含KLF14基因的和不含KLF14基因的細胞間差異顯著。染色體數(shù)在42-50之間的細胞含KLF14基因的和不含KLF14基因的細胞間差異極顯著,說明KLF14基因缺失可能會引起染色體不均等進入子細胞?!驹斀狻緼、間期時間長,細胞數(shù)量多,由圖可知,處于有絲分裂的細胞中染色體數(shù)目大多在40左右,故推測正常體細胞小鼠染色體的數(shù)目是40條,A正確;B、KLF14基因敲除后,染色體異常的細胞比例增加,故推測該基因對腫瘤形成起抑制作用,B錯誤;C、KLF14基因缺失可能會引起染色體不均等進入子細胞,容易引起染色體異常,C正確;D、KLF14基因表達蛋白可能參與檢測和糾正細胞中DNA損傷,降低變異率,D正確。故選B。7.為解決雜交瘤細胞在傳代培養(yǎng)中出現(xiàn)來自B淋巴細胞的染色體丟失問題,研究者將抗原刺激后的B淋巴細胞,用EBV(一種病毒顆粒)感染,獲得“染色體核型穩(wěn)定”的EBV轉化細胞。EBV轉化細胞能夠在HAT培養(yǎng)基中存活,但對Oua敏感。骨髓瘤細胞在HAT培養(yǎng)基中不能存活,但對Oua不敏感。下圖表示操作過程。下列分析錯誤的是(
)A.B淋巴細胞可從多次間歇注射某種抗原的動物脾臟中獲得B.HAT培養(yǎng)基和Oua篩選去除的是未融合的EBV轉化細胞C.雜交瘤細胞染色體丟失可能會導致抗體的產(chǎn)生能力下降D.圖中獲得的雜交瘤細胞需經(jīng)抗體檢測篩選后才可用于生產(chǎn)【答案】B【分析】1、單克隆抗體的制備過程是:對小動物注射抗原,從該動物的脾臟中獲取效應B細胞,將效應B細胞與骨髓瘤細胞融合,篩選出能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細胞,克隆化培養(yǎng)雜交瘤細胞(體內(nèi)培養(yǎng)和體外培養(yǎng)),最后獲取單克隆抗體。2、兩次篩選:篩選得到雜交瘤細胞(去掉未雜交的細胞以及自身融合的細胞);篩選出能夠產(chǎn)生特異性抗體的細胞群?!驹斀狻緼、對動物進行間歇注射抗原處理,以刺激動物機體產(chǎn)生相應的B淋巴細胞;B淋巴細胞在骨髓中發(fā)育成熟,可分布于淋巴結和脾臟等處,故B淋巴細胞可從多次間歇注射某種抗原的動物脾臟中獲得,A正確;B、據(jù)題意“EBV轉化細胞能夠在HAT培養(yǎng)基中存活,但對Oua敏感;骨髓瘤細胞在HAT培養(yǎng)基中不能存活,但對Oua不敏感”可知,HAT培養(yǎng)基去除的是未與EBV轉化細胞融合的骨髓瘤細胞和自身融合的骨髓瘤細胞,Oua篩選去除的是未與骨髓瘤細胞融合的EBV轉化細胞和自身融合的EBV轉化細胞,B錯誤;C、抗體是由漿細胞分泌的,雜交瘤細胞若丟失來自B淋巴細胞的染色體,可能會導致抗體產(chǎn)生能力下降,C正確;D、圖示獲得的雜交瘤細胞還需要經(jīng)過進一步的篩選,用專一抗體檢測呈現(xiàn)陽性的雜交瘤細胞才能直接用于生產(chǎn)單克隆抗體,D正確。故選B。8.臨床上發(fā)現(xiàn),某些新冠患者早期病情較輕,后期病情突然加重造成肺損傷,其機制如下圖所示;在“疫情防控常態(tài)化”階段,我國科學工作者研發(fā)的疫苗已經(jīng)開始接種。下列敘述錯誤的是(
)A.圖中APC細胞可能是樹突狀細胞、巨噬細胞和B淋巴細胞B.輔助性T細胞分泌的細胞因子,可促進B細胞和細胞毒性T細胞的分裂分化過程,實現(xiàn)免疫防御的功能C.將吞噬細胞上IL-6、IFN-γ細胞因子的受體注射實驗動物后,制備得到的抗體可能促進相關細胞因子活化吞噬細胞D.疫苗一般需要接種2劑甚至多劑,有利于刺激機體產(chǎn)生更多的抗體和記憶細胞【答案】C【分析】病毒沒有細胞結構,不能獨立生存和繁殖,必須寄生于活細胞;病毒進入人體后首先發(fā)生的特異性免疫是體液免疫,產(chǎn)生相應的效應B細胞和記憶細胞,再由效應B細胞產(chǎn)生相應的抗體;病毒侵入細胞后會引起機體發(fā)生特異性免疫中的細胞免疫,產(chǎn)生相應的記憶細胞和細胞毒性T細胞,細胞毒性T細胞與被病毒侵入的靶細胞結合,使得靶細胞裂解釋放病毒?!驹斀狻緼、圖中APC細胞即抗原呈遞細胞,包括B(淋巴)細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞,A正確;B、細胞因子是由輔助性T細胞分泌的,具有促進B細胞和細胞毒性T細胞的分裂和分化的功能,增強了免疫反應,B正確;C、將吞噬細胞上IL-6、IFN-γ細胞因子的受體注射實驗動物后,制備得到的抗體可能抑制相關細胞因子活化吞噬細胞,從而有助于阻止后期病情的加重,C錯誤;D、二次免疫相對初次免疫而言,反應更加迅速、高效,產(chǎn)生的抗體更多,免疫效果更好,故疫苗一般需要接種2劑甚至多劑,以激發(fā)機體的二次免疫過程,D正確。故選C。9.瘦素是一種抑制食欲的激素,某實驗室發(fā)現(xiàn)了兩種食欲旺盛體型肥胖的小鼠,分別起名為ob鼠和db鼠。研究人員將ob鼠與正常小鼠的部分皮膚通過手術連接在一起,使兩種小鼠的體液實現(xiàn)少部分的交換,實驗后ob鼠食欲減退,逐漸恢復到正常體型,正常小鼠無明顯變化;將db鼠與正常小鼠重復上述實驗,實驗后db鼠無明顯變化,正常小鼠食欲不振,逐漸消瘦。下列說法錯誤的是()A.本實驗需使用組織相容性抗原高度相似的小鼠進行實驗B.ob鼠食欲旺盛體型肥胖可能是因為無法產(chǎn)生瘦素或產(chǎn)生量少C.db鼠食欲旺盛體型肥胖可能是因為缺乏瘦素受體或瘦素受體不敏感D.將ob鼠和db鼠皮膚相連,ob鼠無明顯變化,db鼠會逐漸消瘦【答案】D【分析】通過激素調(diào)節(jié)的特點:微量高效、通過體液運輸、作用于靶細胞、靶器官(因為靶細胞膜表面有特異性受體)可知瘦素通過體液運輸,與靶細胞的特異性受體結合后發(fā)揮作用。【詳解】A、本實驗進行了皮膚移植手術,所以為了避免排斥反應,本實驗需使用組織相容性抗原高度相似的小鼠進行實驗,A正確;B、ob鼠與正常小鼠的部分皮膚通過手術連接在一起,使兩種小鼠的體液實現(xiàn)少部分的交換,實驗后ob鼠食欲減退,逐漸恢復到正常體型,說明正常鼠將瘦素提供給ob鼠,導致逐漸恢復正常,即可能是ob鼠無法產(chǎn)生瘦素或產(chǎn)生量少,導致食欲旺盛體型肥胖,B正確;C、將db鼠與正常小鼠重復上述實驗,實驗后db鼠無明顯變化,正常小鼠食欲不振,則說明bd鼠產(chǎn)生了較多的瘦素,說明可能是db鼠缺乏瘦素受體或瘦素受體不敏感,導致食欲旺盛體型肥胖,C正確;D、據(jù)BC項分析可知,ob鼠分泌瘦素不足,db鼠分泌較多的瘦素,但是對瘦素不敏感,則將ob鼠和db鼠皮膚相連,ob鼠逐漸消瘦,db鼠無明顯變化,D錯誤。故選D。10.科學家通過研究種間捕食關系,構建了捕食者一獵物模型,如圖甲所示(圖中箭頭所指方向代表曲線變化趨勢);圖乙為相應的種群數(shù)量變化曲線。下列有關敘述正確的是()A.圖甲中橫坐標表示的是被捕食者的數(shù)量變化B.圖乙中的a時間段對應的是圖甲中的②區(qū)C.圖乙中的d時間段對應的是圖甲中的③區(qū)D.捕食者和被捕食者的數(shù)量變化存在著正反饋調(diào)節(jié)【答案】A【分析】捕食關系指一種生物以另一種生物為食的種間關系。前者謂之捕食者,后者謂被捕食者。例如,兔和草類、狼和兔等都是捕食關系?!驹斀狻緼、圖甲中的橫坐標表示被捕食者的數(shù)量變化,縱坐標表示捕食者的數(shù)量變化,A正確;B、圖乙中的a時間段捕食者和被捕食者的數(shù)量均增加,所以對應的是圖甲中的①區(qū),B錯誤;C、圖乙中的d時間段被捕食者數(shù)量增加而捕食者數(shù)量減少,所以對應的是圖甲中的④區(qū),C錯誤;D、根據(jù)圖甲可知,捕食者和被捕食者的數(shù)量變化存在著負反饋調(diào)節(jié),D錯誤。故選A。11.如圖表示生物體的同化量在三個主要生命活動間分配的四種情況:①用于與其他物種爭奪相同資源所消耗的能量;②用于避免捕食者捕食所消耗的能量;③用于產(chǎn)生下一代所消耗的能量。下列說法錯誤的是(
)A.甲能量分配模式說明該物種的種群密度呈增大趨勢B.乙能量分配模式說明該物種與其他物種的生態(tài)位有較大重疊C.為降低某種群的環(huán)境容納量,乙丙丁三種能量分配模式能起到相同的效果D.丁能量分配模式說明該種群的數(shù)量基本保持穩(wěn)定【答案】C【分析】每一營養(yǎng)級同化量的去路:①流向下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外);②自身呼吸消耗;③流向分解者;④未被利用?!驹斀狻緼、甲能量主要分配給后代,則后代的數(shù)量會增加,甲能量分配模式說明該物種的種群密度呈增大趨勢,A正確;B、乙能量大部分都用于競爭,則說明乙生物與其他生物競爭激烈,乙能量分配模式說明該物種與其他物種的生態(tài)位有較大重疊,B正確;C、為降低某種群的環(huán)境容納量,則分配給后代的能量較低,所以乙丙兩種能量分配模式能起到相同的效果,C錯誤;D、丁能量分配模式是等同選擇壓力,用于與其他物種爭奪相同資源所消耗的能量;用于避免捕食者捕食所消耗的能量;用于產(chǎn)生下一代所消耗的能量,差別不大,說明該種群的數(shù)量基本保持穩(wěn)定,D正確。故選C。12.嚙齒動物是草地上的主要野生消費者,為了合理利用草原,科研人員對呼倫貝爾草原的放牧方式進行研究,結果如下圖1、2、3所示;下表為不同放牧方式下嚙齒動物群落多樣性特征。下列相關敘述錯誤的是(
)放牧方式連續(xù)放牧禁牧季節(jié)輪牧豐富度指數(shù)(R)0.60±0.230.42±0.150.58±0.42豐富度指數(shù)計算公式:R=(S-1)/InN,S為物種數(shù),N為群落中所有物種個體數(shù)A.調(diào)查嚙齒動物的種群密度應該采用標志重捕法B.三種放牧方式中連續(xù)放牧嚙齒動物總捕獲率最高,可能是連續(xù)放牧使植被變矮,易被捕獲C.三種放牧方式中季節(jié)輪牧更利于合理利用草地資源并且能夠抑制鼠害發(fā)生D.禁牧區(qū)嚙齒動物的數(shù)量最少,且物種豐富度也最低,推測禁牧可能會降低種間斗爭的激烈程度,使鼠害發(fā)生的可能性變小【答案】D【分析】據(jù)圖分析可知:不同放牧方式下植物的高度連續(xù)放牧時最低,禁牧和季節(jié)輪牧的區(qū)別不大;總捕獲率以禁牧時最低,連續(xù)放牧和季節(jié)輪牧的差異不大?!驹斀狻緼、因嚙齒動物的活動能力強,活動范圍大,故調(diào)查嚙齒動物的密度應該采用標志重捕法,A正確;B、據(jù)圖可知,三種放牧方式中嚙齒動物總捕獲率最高的是連續(xù)放牧,其原因可能是連續(xù)放牧導致草場植物高度變矮,嚙齒動物易于被發(fā)現(xiàn);此外連續(xù)放牧形成的條件適合草原黃鼠(或布氏田鼠)的生存,導致其快速增殖而使捕獲率增加,B正確;C、綜上所述,本研究結果表明,三種放牧方式中季節(jié)輪牧的捕獲率和植被高度均處于較高水平,更利于合理利用草地資源并且能夠抑制鼠害發(fā)生,C正確;D、據(jù)圖可知,禁牧區(qū)嚙齒動物的數(shù)量最低,且根據(jù)豐富度的計算公式可知其豐富度也最低,原因可能是禁牧會使植被生長旺盛,造成種間斗爭的激烈程度增加,使鼠害發(fā)生的可能性增加,D錯誤。故選D。13.三糖鐵培養(yǎng)基(TSI)含有牛肉膏、蛋白胨、糖類(乳糖、蔗糖和葡萄糖的比例為10:10:1)、酚紅(在酸性條件下呈黃色、堿性條件下呈紅色)等成分。TSI瓊脂試驗法通過觀察腸桿菌科細菌對三種糖的分解產(chǎn)生酸(少量的酸能被空氣緩慢氧化)量的多少來鑒別其種類。操作過程是:用接種針挑取待測菌落后,刺入斜面TSI內(nèi),后緩慢抽出接種針,在斜面上進行“之”字劃線。下列分析錯誤的是(
)A.牛肉膏可為細菌提供氮源和維生素等B.穿刺和劃線的過程需嚴格控制雜菌污染C.若培養(yǎng)基中底層與斜面均呈黃色,推測細菌只能分解乳糖D.若底層呈黃色、斜面先呈黃色后變紅,推測細菌可能只分解葡萄糖【答案】C【分析】三糖鐵培養(yǎng)基中的三糖分別為葡萄糖、乳糖及蔗糖。其中葡萄糖含量少,僅為乳糖或蔗糖的1/10。細菌分解糖類時產(chǎn)酸會使pH降低,斜面和底層呈黃色:若細菌只分解葡萄糖而不分解乳糖和蔗糖,因葡萄糖含量較少,所生成的少量酸由于接觸空氣被氧化,且細菌生長繁殖過程中利用含氮物質生成堿性化合物中和酸,使斜面部分又變成紅色;底層由于處于缺氧狀態(tài),細菌分解葡萄糖所產(chǎn)生的酸一時不被氧化而仍保持黃色。若細菌可以分解葡萄糖、乳糖及蔗糖,產(chǎn)酸多,斜面和底層都呈黃色?!驹斀狻緼、牛肉膏可為細菌提供碳源、氮源、磷酸鹽和維生素等,A正確;B、本實驗通過TSI瓊脂試驗法,觀察腸桿菌科細菌對三種糖的分解產(chǎn)生酸(少量的酸能被空氣緩慢氧化)量的多少來鑒別其種類,故穿刺和劃線的過程需嚴格控制其他雜菌污染,B正確;C、由于酚紅在酸性條件下呈黃色、堿性條件下呈紅色,若培養(yǎng)基的中底層與斜面均呈黃色,說明細菌產(chǎn)酸的量多,推測細菌可能分解乳糖、蔗糖和葡萄糖,或分解含量較多的乳糖和蔗糖(或其中之一),C錯誤;D、若細菌只分解葡萄糖而不分解乳糖和蔗糖,因培養(yǎng)基中葡萄糖的含量較少,其產(chǎn)酸的量也較少,斜面上所生成的少量酸被空氣緩慢氧化,使斜面由黃色變成紅色;底層由于處于缺氧狀態(tài),細菌分解葡萄糖所產(chǎn)生的酸一時不能被空氣氧化而仍保持黃色。故若底層呈黃色、斜面先呈黃色后變紅,推測細菌可能只分解葡萄糖,D正確。故選C。14.將一個具有兩個野生型基因(A+、B+)的人體細胞和一個具有兩個隱性突變基因(A-、B-)小鼠細胞誘導融合,篩選得到的雜種細胞在傳代培養(yǎng)過程中,人體細胞中的某條染色體會發(fā)生丟失現(xiàn)象,小鼠的染色體不丟失。最終通過檢測基因產(chǎn)物,確定基因A+、B+是否位于一條染色體上。下列說法正確的是(
)A.雜種細胞傳代培養(yǎng)需要添加激素及血清等天然成分的選擇培養(yǎng)液B.誘導融合后的細胞具有兩種細胞的遺傳物質并發(fā)生了基因重組C.如果子細胞中只出現(xiàn)(A+、B+)和(A-、B-)所表達的基因產(chǎn)物,說明基因A+、B+在同一染色體上D.如果子代細胞出現(xiàn)(A+、B-)、(A-、B+)、(A+、B+)和(A-、B-)等所表達的全部基因產(chǎn)物,說明A+、B+位于兩條染色體上【答案】C【分析】動物細胞培養(yǎng)時,培養(yǎng)基中需要加入糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等營養(yǎng)物質,還需加入血清、血漿等天然物質。細胞需置于含CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH?!驹斀狻緼、雜種細胞傳代培養(yǎng)需要添加激素及血清等天然成分的完全培養(yǎng)液,A錯誤;B、誘導融合后的細胞具有兩種細胞的遺傳物質,屬于染色體變異,B錯誤;C、由題可知,某個子細胞中同時檢測到(A+、B+)基因所表達的產(chǎn)物,而不是單獨出現(xiàn)A+或者B+所表達的產(chǎn)物,說明基因A+、B+在同一染色體上,C正確;D、如果子代細胞出現(xiàn)(A+、B-)、(A-、B+)、(A+、B+)和(A-、B-)等所表達的全部基因產(chǎn)物,可能A+、B+位于一條染色體上,不能排除在染色體之間發(fā)生了結構變異的可能性,D錯誤。故選C。15.通過設計引物,運用PCR技術可以實現(xiàn)目的基因的定點誘變。如圖為基因工程中獲取突變基因的過程,其中引物1序列中含有一個堿基T不能與目的基因片段配對,但不影響引物與模板鏈的整體配對,反應體系中引物1和引物2的5'端分別設計增加限制酶a和限制酶b的識別位點。有關敘述不正確的是()A.引物中設計兩種限制酶識別位點有利于目的基因定向插入B.在PCR反應體系中還需要加入4種游離核苷酸、Taq酶等C.第3輪PCR,引物1能與圖中②結合并且形成兩條鏈等長的突變基因D.第3輪PCR結束后,含突變堿基對且兩條鏈等長的DNA占1/2【答案】D【分析】PCR的原理是DNA雙鏈復制,步驟包括高溫變性、復性、延伸。該過程需要耐高溫的DNA聚合酶催化,需要四種游離的脫氧核苷酸做原料。根據(jù)圖中可得,由于引物的一個堿基在不影響與模板鏈整體配對的前提下不與目的基因配對,再利用PCR技術實現(xiàn)了目的基因的定點誘變。其技術原理是堿基互補配對原則。【詳解】引物中設計兩種限制酶識別位點,可以配合載體的限制酶識別位點,幫助目的基因定向定點插入運載體,避免發(fā)生自身環(huán)化,A正確;PCR反應體系中還需要加入4種游離的核苷酸、Taq酶,直接利用高溫解旋,B正確;第3輪PCR中,物質②是引物2以引物1拓展得到的DNA鏈為模板進行復制得到的,故引物1能與圖中②結合并且形成兩條鏈等長的突變基因,C正確;第3輪PCR結束后,含突變堿基對且兩條鏈等長的DNA有2個,而子代DNA有23=8個,故含突變堿基對且兩條鏈等長的DNA占1/4,D錯誤。故選D。二、多選題16.細胞周期蛋白依賴性激酶(簡稱CDK)是細胞周期調(diào)控的核心物質,不同的CDK能使其特異性靶蛋白質磷酸化從而激發(fā)細胞周期各期的順利進行,其中CDK4或CDK6被激活能激發(fā)細胞進入細胞周期G1期(DNA合成準備期)。實驗測得體外培養(yǎng)某種動物細胞的細胞周期各階段時間為:分裂間期分為G1期(10b)、S期(DNA復制,7h)、G2期(3.5h),分裂期(M期,1.5h)。下列說法錯誤的是(
)A.G2期的細胞中,每個染色體含2條染色單體,核DNA數(shù)目加倍B.不同的CDK使特異性靶蛋白質磷酸化的過程,改變了靶蛋白質的空間結構C.CDK4或CDK6被激活的細胞,細胞周期S期(DNA合成期)會縮短D.用含有DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)10h后,細胞都被阻斷在S期【答案】CD【分析】連續(xù)分裂的細胞具有細胞周期,細胞周期可以分為兩個大的階段,分別為分裂間期和分裂期,其中分裂間期會進行分裂的準備工作,包括DNA的復制和蛋白質的合成,分裂期可以分為前期、中期、后期和末期?!驹斀狻緼、G2期的細胞中,每個染色體含2條染色單體,但是DNA已完成復制,所以核DNA數(shù)目加倍,A正確;B、蛋白質能正常行使功能與其具有特定的空間結構有關,不同的CDK使特異性靶蛋白質磷酸化的過程,可能改變了靶蛋白質的空間結構從而使其功能發(fā)生改變,B正確;C、題干表明CDK4或CDK6被激活能激發(fā)細胞進入細胞周期G1期,開始為DNA合成做準備,不會影響S期的時間,C錯誤;D、S期是DNA復制期,用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)10h后,DNA復制不能進行,則G1期細胞被阻斷在S期,但G2期等細胞并未進入S期,不會被阻斷在S期,D錯誤。故選CD。17.家蠶的性別決定為ZW型,其控制卵殼顏色基因B/b位于10號染色體上,基因B決定黑卵殼,基因b決定白卵殼。在強射線作用下,帶有B/b基因的染色體片段可隨機轉接到性染色體上。已知配子形成不受B/b基因位置和數(shù)量的影響,染色體能正常聯(lián)會、分離,產(chǎn)生的配子均具有受精能力?,F(xiàn)有一批雜合黑卵殼雌蠶,經(jīng)強射線處理后分別與白卵殼雄蠶雜交,后代的性狀比例可能為()A.白卵殼雄性:黑卵殼雌性=1:1B.黑卵殼雄性:白卵殼雌性=1:1C.黑卵殼雄性:白卵殼雌性:黑卵殼雌性=1:1:1D.黑卵殼雄性:白卵殼雌性:白卵殼雄性:黑卵殼雌性=1:1:1:1【答案】ABD【分析】家蠶的性別決定方式是ZW型,雌蠶的性染色體組成是ZW,雄蠶的性染色體組成是ZZ。所以雜合黑卵殼雌蠶基因型為BbZW,白卵殼雄蠶基因型為bbZZ?!驹斀狻坑深}意“在強射線作用下,帶有B/b基因的染色體片段可隨機轉接到性染色體上”,分析經(jīng)常逛照射后會出現(xiàn)三種情況,①帶有B/b基因的染色體片段不轉接到性染色體上,親本基因型為BbZW和bbZZ,子代基因型為BbZZ、bbZW、bbZZ、BbZW,即黑卵殼雄性:白卵殼雌性:白卵殼雄性:黑卵殼雌性=1:1:1:1;②帶有B/b基因的染色體片段轉接到Z染色體上,親本基因型為bZBW和bbZZ,子代基因型為bbZBZ、bbZW、bZBZ、bZW,即黑卵殼雄性:白卵殼雌性=1:1;③有B/b基因的染色體片段轉接到W染色體上,親本基因型為bZWB和bbZZ,子代基因型為bbZZ、bbZWB、bZZ、bZWB,即白卵殼雄性:黑卵殼雌性=1:1。故選ABD。18.cAMP(環(huán)化一磷酸腺苷)是由ATP脫去兩個磷酸基后環(huán)化而成的一種細胞內(nèi)信號分子。人饑餓時,腎上腺髓質分泌腎上腺素參與血糖調(diào)節(jié),使血糖濃度升高,調(diào)節(jié)過程如圖所示。下列敘述錯誤的是(
)A.腺嘌呤脫氧核糖核苷酸發(fā)生環(huán)化后形成cAMPB.腎上腺髓質是反射弧的效應器C.人在饑餓時,B、C、D三處的血糖濃度關系為C<B<DD.cAMP的直接作用是為酶P轉為活化狀態(tài)提供能量【答案】ABD【分析】cAMP(環(huán)化一磷酸腺苷)是由ATP脫去兩個磷酸基后環(huán)化而成的一種細胞內(nèi)的信號分子,由腺嘌呤與一分子核糖和一分子磷酸連在一起。下丘腦通過神經(jīng)支配腎上腺髓質使其分泌腎上腺素,通過血液運輸后,腎上腺素作用于靶細胞膜上的受體,引起靶細胞內(nèi)的代謝變化?!驹斀狻緼、ATP脫去兩個磷酸基后為腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸發(fā)生環(huán)化后形成cAMP,A錯誤;B、效應器由傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉或腺體組成。腎上腺髓質為效應器的一部分,B錯誤;C、人在饑餓時,腎上腺素促使肝糖原分解成葡萄糖進入血液,D的血糖濃度最高,B處血液流經(jīng)腎上腺時,會消耗葡萄糖,導致C處葡萄糖濃度低于B處,三處的血糖濃度大小關系最可能為C<B<D,C正確;D、cAMP為細胞內(nèi)的信息分子,其直接作用是為酶P轉為活化狀態(tài)提供信息,D錯誤;故選ABD。19.根據(jù)生活史的不同,生物學家將生物分為r對策生物和K對策生物。r對策生物個體小,壽命短,存活率低,擴散能力強,有較高的生殖率,如昆蟲和雜草;K對策生物個體大,壽命長,存活率高,擴散能力弱,生殖率低,但有較高的競爭力,如喬木和大型肉食動物。下圖兩條曲線分別表示r對策和K對策兩類生物當年的種群數(shù)量(Nt)和一年后的種群數(shù)量(Nt+1)之間的關系(虛線表示Nt+1=Nt)。K對策物種的種群動態(tài)曲線有兩個平衡點,X和S。下列說法正確的是(
)A.K對策生物種群數(shù)量低于X點時,容易走向滅絕B.S是K對策生物的環(huán)境容納量,即該環(huán)境中的種群最大數(shù)量C.r對策更有利于種群基因的傳遞D.r對策生物種群數(shù)量到達S前,種群年齡結構為增長型【答案】AD【分析】分析題圖可知,r對策生物沒有X點,K對策生物有S點和X點。r對策生物通常個體小,壽命短,生殖力強但存活率低,親代對后代缺乏保護;K對策生物通常個體大,壽命長,生殖力弱但存活率高,親代對后代有很好的保護。圖中K對策生物種群數(shù)量呈S型曲線增長,K對策生物的種群數(shù)量高于或低于S點時,都會趨向該平衡點,因此種群通常能穩(wěn)定在一定數(shù)量水平上,即環(huán)境所能容納的該種群的最大值,稱為環(huán)境容納量?!驹斀狻緼、根據(jù)曲線走勢可以判斷出種群數(shù)量低于X時,Nt+1小于Nt種群數(shù)量下降,容易滅絕,A正確;B、環(huán)境容納量指一定環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量,并不是種群的最大數(shù)量,B錯誤;C、K對策和r對策對種群基因的傳遞都有利,C錯誤;D、r對策生物種群數(shù)量到達S前,Nt+1大于Nt種群年齡結構為增長型,D正確。故選AD。20.野生型大腸桿菌能夠在基本培養(yǎng)基中生長,突變菌株A和突變菌株B由于不能自己合成某些營養(yǎng)素,而不能在基本培養(yǎng)基上生長??茖W工作中利用菌株A和菌株B進行了如下兩個實驗。實驗一:將菌株A和菌株B混合后,涂布于基本培養(yǎng)基上,結果如圖1;實驗二:將菌株A和菌株B分別置于U型管的兩端,中間由過濾器隔開,加壓力或吸力后,培養(yǎng)液可以自由流通,但細菌細胞不能通過。經(jīng)幾小時培養(yǎng)后,將菌液A、B分別涂布于基本培養(yǎng)基上,結果如圖2.下列推測正確的是(
)A.菌株A和菌株B含有相同的突變基因菌株B.不同菌株間接觸后才可能交換遺傳物質C.菌株之間可能發(fā)生類似有性雜交的現(xiàn)象D.混合培養(yǎng)的菌株都能在基本培養(yǎng)基上生長【答案】BC【分析】由圖可知,單獨培養(yǎng)不產(chǎn)生菌落,混合培養(yǎng)可產(chǎn)生菌落,說明含有不同的突變基因。圖2說明不同菌株間不接觸不能交換遺傳物質,圖1中不同菌株間接觸后培養(yǎng)基上出現(xiàn)了菌落,說明不同菌株間接觸后才可能交換遺傳物質,導致產(chǎn)生變異?!驹斀狻緼、若菌株A和菌株B含有相同的突變基因,則兩者不可能產(chǎn)生可在基本培養(yǎng)基上生長的菌株,A錯誤;B、:由圖2看出,將菌株A和菌株B分別置于U型管的兩端,中間由過濾器隔開,使細菌細胞不能通過,結果培養(yǎng)基上無菌落產(chǎn)生,說明不同菌株間不接觸不能交換遺傳物質,而圖1中不同菌株間接觸后培養(yǎng)基上出現(xiàn)了菌落,說明不同菌株間接觸后才可能交換遺傳物質,導致產(chǎn)生變異,B正確;C、圖1培養(yǎng)基上的菌落的產(chǎn)生不可能是菌株A、B互相提供營養(yǎng)素產(chǎn)生的,有可能是A和B混合后產(chǎn)生了新的菌株類型,推測菌株之間可能發(fā)生類似有性雜交的現(xiàn)象,C正確;D、據(jù)圖可知,混合培養(yǎng)液中有可在基本培養(yǎng)基上生長的菌株,但不能說明混合培養(yǎng)的菌株都能在基本培養(yǎng)基上生長,D錯誤。故選BC三、綜合題21.圖1是在溫度和CO2等其他因素均適宜的條件下測定的玉米葉和小麥葉的總光合速率與呼吸速率的比值(P/R)與光照強度的關系,同時測定了小麥和玉米葉肉細胞的D1蛋白、F蛋白及氧氣釋放速率的相對量,結果如下表所示(+多表示量多)。已知葉綠素a通常與D1蛋白等物質結合,構成光合復合體PSⅡ(可使水發(fā)生光解)。光照強度abcdef小麥D1蛋白含量+++++++++++++++++++++F蛋白含量+++++++++++++++++++++氧氣釋放速率+++++++++++++++++++玉米D1蛋白含量+++++++++++++++++++++++++F蛋白含量+++++++++++++++++++++++++氧氣釋放速率+++++++++++++++++++++(1)用紙層析法分離光合色素,可以根據(jù)濾紙條上色素帶的位置判斷4種色素在層析液中_________的大小。PSⅡ中的葉綠素a在轉化光能中起到關鍵作用,葉綠素a在光能激發(fā)下失去電子,并最終從水中獲取電子使水分解產(chǎn)生氧氣。電子在類囊體膜上形成電子流,并由電子流驅動生成NADPH和ATP,據(jù)此分析,在光反應過程中,能量類型的轉換過程是_________。(2)結合表中信息分析,在圖1中的d光強下,玉米葉的總光合速率_________(填“大于”、“等于”或“小于”)小麥葉的總光合速率。(3)D1蛋白極易受到強光破壞,被破壞的D1蛋白降解后,空出相應的位置,新合成的DI蛋白才能占據(jù)相應位置,使PSⅡ得以修復。葉綠素酶(CLH)可催化葉綠素a降解,結合態(tài)的葉綠素a不易被降解。CLH與F蛋白結合后可催化被破壞的D1蛋白的降解。結合表中信息分析,在強光下玉米葉的氧氣釋放速率比小麥葉降低更慢的原因是_________。(4)玉米稱為C4植物,其光合作用的暗反應過程如圖2所示,酶1為PEP羧化酶,可以固定低濃度的CO2形成C4,酶2為RuBP羧化酶,可以固定高濃度的CO2形成C3,對低濃度的CO2沒有固定能力。則酶1固定CO2的能力比酶2__________(填“強”或“弱”)。小麥葉肉細胞沒有酶1催化生成C4的過程,稱為C3植物,其光合作用均在葉肉細胞完成。據(jù)上述信息分析,與小麥相比,玉米更適應高溫、干旱環(huán)境的原因是_________?!敬鸢浮?1)
溶解度
光能→電能→化學能(2)大于(3)強光下,玉米葉比小麥葉含有更多的CLH和F,二者結合后能及時將被破壞的D1蛋白降解,使PSⅡ更快恢復;玉米結合態(tài)的葉綠素a分子比小麥減少慢,水光解速率降低慢(4)
強
高溫、干旱條件下,氣孔部分關閉,葉片內(nèi)CO2濃度低;玉米和小麥相比含有酶1,可以固定低濃度的CO2,正常進行暗反應(光合作用)。【分析】光合作用包括光反應和暗反應階段:1、光反應階段是在類囊體的薄膜上進行的。葉綠體中光合色素吸收的光能將水分解為氧和H+,氧直接以氧分子的形式釋放出去,H+與氧化型輔酶Ⅱ(NADP+)結合,形成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)。還原型輔酶Ⅱ作為活潑的還原劑,參與暗反應階段的化學反應,同時也儲存部分能量供暗反應階段利用;在有關酶的催化作用下,提供能量促使ADP與Pi反應形成ATP。2、暗反應在葉綠體基質中進行,在特定酶的作用下,二氧化碳與五碳化合物結合,形成兩個三碳化合物。在有關酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH釋放的能量,并且被NADPH還原。一些接受能量并被還原的三碳化合物,在酶的作用下經(jīng)過一系列的反應轉化為糖類;另一些接受能量并被還原的三碳化合物,經(jīng)過一系列變化,又形成五碳化合物。【詳解】(1)用紙層析法分離色素的原理是各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同,從而分離色素。溶解度大,擴散速度快;溶解度小,擴散速度慢。故可以根據(jù)濾紙條上色素帶的位置判斷4種色素在層析液中溶解度的大小。葉綠素a在光能激發(fā)下失去電子,并最終從水中獲取電子使水分解產(chǎn)生氧氣。電子在類囊體膜上形成電子流,該過程中將光能轉化為電能,通過光合電子傳遞鏈,電能最終轉化為ATP和NADPH中的化學能,因此,在光反應過程中,能量類型的轉換過程是光能→電能→化學能。(2)結合表中信息分析,在圖1中的d光強下,玉米的氧氣釋放速率大于小麥的氧氣釋放速率,說明玉米的凈光合速率大于小麥葉的凈光合速率,在d光照強度下,玉米的總光合速率與呼吸速率的比值=小麥的總光合速率與呼吸速率的比值,已知總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,可得方程式(玉米的凈光合速率+玉米的呼吸速率)/玉米的呼吸速率=(小麥的凈光合速率+小麥的呼吸速率)/小麥的呼吸速率,可轉化為玉米的凈光合速率/玉米的呼吸速率=小麥的凈光合速率/小麥的呼吸速率,已知玉米的凈光合速率大于小麥葉的凈光合速率,說明玉米的呼吸速率也大于小麥的呼吸速率,故玉米葉的總光合速率大于小麥葉的總光合速率。(3)在強光下,玉米中的D1蛋白含量高于小麥,葉綠素a通常與D1蛋白等物質結合,構成光合復合體PSⅡ,光合復合體PSⅡ可使水發(fā)生光解產(chǎn)生氧氣。且玉米葉比小麥葉含有更多的CLH和F蛋白,二者結合后能及時將被破壞的D1蛋白降解,使PSⅡ更快恢復;玉米結合態(tài)的葉綠素a分子比小麥減少慢,水光解速率降低慢。(4)酶1可以固定低濃度的CO2形成C4,酶2對低濃度的CO2沒有固定能力,因此酶1固定CO2的能力比酶2強。小麥葉肉細胞沒有酶1催化生成C4的過程,高溫、干旱條件下,氣孔部分關閉,葉片內(nèi)CO2濃度低,玉米和小麥相比含有酶1,可以固定低濃度的CO2,正常進行暗反應(光合作用),因此與小麥相比,玉米更適應高溫、干旱環(huán)境。22.氣孔有利于二氧化碳流入植物葉片進行光合作用,但同時也是蒸騰作用喪失水分的門戶。科研人員通過基因工程在擬南芥氣孔的保衛(wèi)細胞中表達了一種K+載體蛋白(BLINK1),如下圖1所示。該載體蛋白能調(diào)控氣孔快速開啟與關閉,而野生擬南芥無BLINK1,氣孔開閉較慢。下圖2表示擬南芥在一天中連續(xù)光照和間隔光照(強光和弱光交替光照)下的實驗結果?;卮鹣铝袉栴}:(1)植物葉片進行光合作用消耗CO2的場所是_____________。據(jù)圖1分析,轉基因擬南芥保衛(wèi)細胞吸收K+的方式為____________,其氣孔能夠快速開啟的可能原因是_______________。(2)為確定擬南芥葉片光合產(chǎn)物的去向,可采用____________法。由圖2可知,間隔光照條件下,轉基因植株每升水可產(chǎn)生植物莖的干重大于野生植株,其原因可能是________________。(3)下圖為兩種擬南芥在同一試驗田中氧氣釋放速率變化圖。當光照強度為m時,植株A的光合速率與植株B光合速率的大小關系是________;當光照強度為n時,測得植株A的R酶(R酶是催化五碳化合物和CO2生成三碳化合物反應的酶)的活性比植株B的高,據(jù)此推測植株A的光合放氧速率更快的原因是__________?!敬鸢浮?1)
葉綠體基質
主動運輸
K+進入細胞后,細胞內(nèi)濃度升高,細胞吸水,氣孔打開(2)
14CO2的同位素示蹤
在間隔光照下,BLINK1株強光時氣孔能快速打開快速吸收CO2,凈光合速率快,弱光時氣孔能快速關閉減少水分蒸發(fā),而野生株氣孔開閉較慢(3)
植株A的光合速率大于植株B的光合速率
R酶活性高的植株固定CO2形成C3的速率更快,消耗光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP也更快,從而提高了光合放氧速率,所以植株A的光合放氧速率更快?!痉治觥糠治鰣D1:在光照條件下,鉀離子通過K+通道(BLINK1)進入氣孔細胞內(nèi),需要消耗能量,屬于主動運輸。分析圖2:自變量是植株類型(是否含BLINK1)和光照類型(連續(xù)光照或者是強光和弱光交替光照),因變量是每單位重量水分干物質量,可以反映蒸騰作用的強弱和氣孔的開放程度。【詳解】(1)植物葉肉細胞進行CO2固定和還原的場所在葉綠體基質;據(jù)上分析可知,鉀離子通過K+通道(BLINK1)進入氣孔細胞內(nèi),需要消耗能量,屬于主動運輸;由于K+進入細胞后,細胞內(nèi)濃度升高,細胞吸水,氣孔能夠快速開啟。(2)植物的光合作用原料是二氧化碳,產(chǎn)物是含碳有機物,故為確定擬南芥葉片光合產(chǎn)物的去向,可采用14CO2的同位素示蹤法;由圖2可知,間隔光照條件下,轉基因植株每升水可產(chǎn)生植物莖的干重大于野生植株,其原因可能是在間隔光照下,BLINK1株強光時氣孔能快速打開快速吸收CO2,凈光合速率快,弱光時氣孔能快速關閉減少水分蒸發(fā),而野生株氣孔開閉較慢。(3)光照強度為m時,植株A和B的凈光合作用相等,而A的呼吸作用大于B,而總光合作用=凈光合作用+呼吸作用,所以植株A的光合速率大于植株B光合速率;由于植株A的R酶的活性比植株B的高,R酶固定CO2的速率更快,所以形成C3的速率更快,消耗光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP也更快,從而提高了光合放氧速率,所以植株A的光合放氧速率更快。。23.兒童癲癇是由大腦神經(jīng)元異常放電所致的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,遺傳因素是其重要病因。(1)研究者對某兒童癲癇患者家系進行調(diào)查,結果如圖1,據(jù)圖可知該病為_____遺傳病。對患者和健康志愿者進行基因組測序,推測S基因為致病基因。(2)核基因轉錄的前體RNA中內(nèi)含子對應序列被識別并剪切,外顯子對應序列拼接為成熟mRNA.對患者及父母的S基因測序后發(fā)現(xiàn)_____,推測S基因外顯子4突變導致癲癇。為驗證該推測,研究者分別設計如圖2中的引物_____擴增外顯子1及外顯子1-內(nèi)含子1交界處,并對其他外顯子及外顯子-內(nèi)含子交界處擴增、測序(除外顯子4外),發(fā)現(xiàn)患者及父母的測序結果相同。對外顯子-內(nèi)含子交界處進行測序的原因是該部位_____。(3)研究者利用基因工程技術將人突變S基因外顯子4替換小鼠正常S基因外顯子4,并利用標記基因N篩選出成功替換的小鼠胚胎干細胞,進而培育出雜合轉基因小鼠甲。為進一步得到去除N基因的純合突變鼠,可利用轉Flp基因小鼠(Flp酶可識別并敲除同一條DNA兩個FRT序列間的序列)與甲雜交。①從以下選項中選出正確的重組質粒以獲得小鼠甲_____。A.
B.C.
D.②在圖中補充培育純合突變鼠的雜交流程:_____(4)出生兩周的幼鼠乙可在尖銳嘈雜聲的刺激下誘發(fā)癲癇。進一步研究表明S基因突變增強了腦內(nèi)興奮性突觸的活性。S基因表達產(chǎn)物是一種膜蛋白,參與調(diào)節(jié)細胞內(nèi)囊泡膜與細胞膜的融合。推測S基因突變導致_____,引發(fā)了癲癇?!敬鸢浮?1)常染色體隱性(2)
患者S基因外顯子4僅具突變序列,其父母既有突變序列也有正常序列
2(或3)和5、3和6
影響RNA正確加工(3)
B
(4)S蛋白功能異常,對腦內(nèi)興奮性遞質釋放的抑制作用減弱,增強了興奮性突觸的活性【分析】PCR技術的基本原理:該技術是在模板DNA、引物和四種脫氧核糖核苷酸存在下,依賴于TaqDNA聚合酶的酶促合成反應。DNA聚合酶以單鏈DNA為模板,借助一小段雙鏈DNA來啟動合成,通過人工合成的引物與單鏈DNA模板中的一段互補序列結合,形成部分雙鏈。在適宜的溫度和環(huán)境下,DNA聚合酶將脫氧單核苷酸加到引物3′-OH末端,并以此為起始點,沿模板5′→3′方向延伸,合成一條新的DNA互補鏈?!驹斀狻浚?)根據(jù)遺傳規(guī)律“無中生有有為隱性,隱性遺傳看女病,女病男正非伴性”可知,女患者的父親正常,所以是常染色體隱性遺傳病。(2)S基因為致病基因,S基因外顯子4突變導致癲癇,且該病為常染色體隱性遺傳病,患者為隱性純合子,其S基因外顯子4僅具突變序列,其父母為雜合子,既有突變序列也有正常序列。DNA聚合酶將脫氧單核苷酸加到引物3′-OH末端,并以此為起始點,沿模板5′→3′方向延伸,合成一條新的DNA互補鏈,因此,可以設計引物2(或3)和5、3和6擴增外顯子1及外顯子1-內(nèi)含子1交界處。核基因轉錄的前體RNA中內(nèi)含子對應序列被識別并剪切,外顯子對應序列拼接為成熟mRNA,由于外顯子-內(nèi)含子交界處能影響RNA正確加工,故應對外顯子-內(nèi)含子交界處進行測序。(3)①由題意可知:雜合轉基因小鼠甲中“正常S基因外顯子4”被“人突變S基因外顯子4”替換,且需要刪除標記基因N,標記基因N通過轉Flp基因小鼠(Flp酶可識別并敲除同一條DNA兩個FRT序列間的序列)進行去除,故重組區(qū)域為“人突變S基因外顯子4”+N基因,由于N基因需要被敲除,故N基因位于兩個FRT序列間,B正確。故選B。②由①可知,雜合轉基因小鼠甲與轉Flp基因小鼠進行雜交,經(jīng)過篩選可獲得去除N基因且S基因Flp基因均雜合的小鼠,將該小鼠與野生型小鼠(不含F(xiàn)lp基因)進行雜交,獲得去除N基因和Flp基因且S基因雜合的小鼠,最后將該雌雄小鼠進行交配,經(jīng)過篩選后,可獲得去除N基因和Flp基因且S基因純合的突變鼠乙,其雜交流程如下:(4)S基因突變可導致S蛋白功能異常,S基因表達產(chǎn)物是一種膜蛋白,參與調(diào)節(jié)細胞內(nèi)囊泡膜與細胞膜的融合,S蛋白功能異常后對腦內(nèi)興奮性遞質釋放的抑制作用減弱,增強了興奮性突觸的活性,引發(fā)了癲癇。24.M蛋白在人體神經(jīng)發(fā)育過程中起重要作用,M基因發(fā)生突變或表達異??蓪е律窠?jīng)發(fā)育紊亂性疾病,如Rett綜合征和MDS等。(1)M蛋白可識別并結合甲基化DNA,進而調(diào)控靶基因的_____。(2)對一位Rett綜合征患者進行檢測發(fā)現(xiàn),其M基因發(fā)生了一個堿基對的替換,細胞內(nèi)只有截短的M蛋白。①一個堿基對的替換導致M基因的mRNA_____,翻譯后合成了截短的M蛋白。②研究者提出,可通過改造tRNA使患者細胞能夠合成正常長度的M蛋白。請簡述利用該技術治療此類Rett綜合征的基本原理。_____(3)圖1為一個MDS患者的家系圖。采集全部家系成員外周血進行檢測,核型分析未發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)目異常,測序發(fā)現(xiàn)其M基因均為野生型,M基因表達的檢測結果如圖2,M基因拷貝數(shù)如下表。檢測對象M基因拷貝數(shù)Ⅰ11Ⅰ23Ⅱ13Ⅱ22正常男性1正常女性2①根據(jù)以上信息推測Ⅱ2患病的原因。_____②女性體細胞中有一條X染色體是失活的,失活X染色體上絕大多數(shù)基因被沉默。用限制酶HpaⅡ剪切Ⅰ2基因組DNA,然后進行PCR擴增及電泳,結果如圖3。圖3中引物組合應為_____。③Ⅰ2的M基因拷貝數(shù)高于正常女性,但表型正常,請結合以上研究提出合理解釋。_____【答案】(1)轉錄(2)
提前出現(xiàn)終止密碼子
定點突變tRNA基因,使tRNA能識別終止密碼子,該tRNA即可在提前終止密碼子處將氨基酸添加到肽鏈中,從而獲得正常長度的肽鏈(3)
Ⅱ2從母親處獲得的X染色體含2個M基因,M基因重復使M蛋白含量高于正常值,導致靶基因表達異常
引物1和引物3
I2的兩條X染色體中,AR1所在的X染色體完全失活,該染色體上的2個M基因均被沉默,另一條X染色體正常表達M基因,細胞內(nèi)M蛋白含量正?!痉治觥恳锸且恍《文芘cDNA母鏈的一段堿基序列互補配對的短單鏈核酸。用于PCR的引物長度通常為20?30個核苷酸。引物使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸?!驹斀狻浚?)基因表達的第一個階段是轉錄,蛋白質與DNA結合可調(diào)控轉錄過程。(2)①M蛋白截短,說明氨基酸數(shù)目減少,終止密碼子提前,即一個堿基對的替換導致M基因的mRNA提前出現(xiàn)終止密碼子。②tRNA的作用是攜帶氨基酸,終止密碼子一般不對應相應的氨基酸,定點突變tRNA基因,使tRNA能識別終止密碼子,該tRNA即可在提前終止密碼子處將氨基酸添加到肽鏈中,從而獲得正常長度的肽鏈。(3)①核型分析未發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)目異常,說明發(fā)生的是基因變化,而測序發(fā)現(xiàn)其M基因均為野生型,說明基因未突變,而是基因數(shù)目的變化。從圖示信息分析,I1含有一個M基因,是正常男性,M基因mRNA相對含量較低,Ⅱ2是男性患者,Ⅱ2含有兩個M基因,M基因mRNA相對含量較高而得病,其母親I2含有3個M基因,但表現(xiàn)正常,可知該基因遺傳符合X染色體隱性遺傳特點,說明其從母親處獲得的X染色體含2個M基因,M基因重復使M蛋白含量高于正常值,導致靶基因表達異常,而Ⅱ1個體含有3個M基因一個來自父親,兩個來自母親。②引物使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸,該過程需要得到含有酶切位點和CAG重復序列的基因產(chǎn)物,故選引物1和引物3;根據(jù)PCR結果分析AR1酶切和非酶切結果相同,說明該染色體失活而未被酶切,說明I2兩條X染色體中,AR1所在的X染色體完全失活,該染色體上的2個M基因均被沉默,另一條X染色體正常表達M基因,細胞內(nèi)M蛋白含量正常,故表現(xiàn)正常。25.花和果實的脫落是一個受調(diào)控的過程。在干旱脅迫下,番茄會出現(xiàn)花提前凋落的現(xiàn)象,從而嚴重影響產(chǎn)量。為研究其中的機制,進行了相關實驗。(1)正常情況下,發(fā)育著的種子產(chǎn)生生長素_____番茄果實的發(fā)育;生長素向花?;窟\輸,抑制花梗脫落區(qū)細胞活性以防脫落。當果實成熟后,由于生長素供應不足,脫落區(qū)細胞對乙烯敏感,引起果實脫落。(2)研究者構建了S2(編碼植酸酶2的基因)過表達和S2敲低的番茄,統(tǒng)計了其在水分充足和干旱條件下的落花率,結果如圖1。①由圖1結果推測,干旱可能通過_____促進花脫落。②研究者檢測了野生型植株在相應環(huán)境下S2的表達情況驗證了上述推測,檢測結果為_____。(3)磺肽素(PSK)是一種肽類激素,由PSK的前體通過S2蛋白的剪切形成。對番茄植株外施一定濃度的PSK前體,3天后統(tǒng)計落花率,結果如圖2.請補充畫出圖中PSK前體處理敲低組的實驗結果。_____(4)在S2過表達植株中,乙烯響應基因T的表達量明顯高于野生型。為了研究干旱脅迫下S2是否通過乙烯來誘導花脫落,請利用乙烯拮抗劑設計實驗:_____,并寫出支持“干旱脅迫下S2誘導的花脫落不依賴乙烯”的實驗結果。_____(5)研究表明,干旱脅迫下S2誘導的花脫落不依賴生長素和乙烯。綜合上述研究,將“S2”“生長素”“乙烯”“PSK前體”填寫在相應方框中,以完善花脫落的調(diào)控圖。_____【答案】(1)促進(2)
促進S2的表達
干旱脅迫下S2的表達量顯著高于水分充足條件(3)(4)
干旱脅迫下,用乙烯拮抗劑分別處理野生型、過表達組和敲低組;對照組用水處理,其余條件與實驗組相同,一段時間后檢測落花率。
結果為:用乙烯拮抗劑處理的植株的落花率與對照組的差值,在野生型、過表達組和敲低組之間沒有明顯差異(5)【分析】生長素類具有促進植物生長的作用,在生產(chǎn)上的應用主要有:(1)促進扦插的枝條生根;(2)促進果實發(fā)育;(3)防止落花落果?!驹斀狻浚?)生長素具有促進果實發(fā)育的作用,正常情況下,發(fā)育著的種子產(chǎn)生生長素促進番茄果實的發(fā)育(2)①在干旱條件下,S2敲低組的番茄落花率略高于水分充足條件下番茄落花率;而野生型、過表達組的番茄落花率遠遠高于水分充足條件下番茄落花率,自變量為有無S2,因變量為落花率,在干旱條件下,含有S2時,番茄落花率提高,這說明干旱可能通過促進S2的表達促進花脫落。②由①可知,干旱可能通過促進S2的表達促進花脫落,研究者檢測了野生型植株在相應環(huán)境下S2的表達情況驗證了上述推測,故檢測結果為干旱脅迫下S2的表達量顯著高于水分充足條件。(3)由圖2可知,施加PSK前體組與施加水組相比,PSK前體組的落花率提高,這說明PSK的前體通過S2蛋白的剪切能形成磺肽素(PSK),PSK能調(diào)高落花率;如果PSK前體處理敲低組,PSK的前體無法通過S2蛋白的剪切,因此無法形成磺肽素(PSK),故與水處理敲低組相比,PSK前體處理敲低組落花率不變,故圖中PSK前體處理敲低組的實驗結果如下:(4)為了研究干旱脅迫下S2是否通過乙烯來誘導花脫落,自變量為S2的有無,因變量為落花率,設計實驗為:干旱脅迫下,用乙烯拮抗劑分別處理野生型、過表達組和敲低組;對照組用水處理,其余條件與實驗組相同,一段時間后檢測落花率。若用乙烯拮抗劑處理的植株的落花率與對照組的差值,在野生型、過表達組和敲低組之間沒有明顯差異,說明干旱脅迫下S2誘導的花脫落不依賴乙烯。(5)干旱可能通過促進S2的表達促進花脫落,干旱脅迫下S2誘導的花脫落不依賴生長素和乙烯,乙烯能促進花脫落,而生長素能抑制花脫落,因此“S2”“生長素”“乙烯”“PSK前體”對花脫落的調(diào)控如下:。
26.學習以下材料,回答(1)~(4)題。線粒體在神經(jīng)元軸突的運輸與錨定細胞主要通過有氧呼吸產(chǎn)生ATP。盡管ATP很容易在細胞內(nèi)擴散,但在極長的軸突中,ATP的擴散能力相當有限。因此,對主要依賴線粒體來提供ATP的神經(jīng)元而言,線粒體的遷移與錨定至關重要。在神經(jīng)元中,線粒體產(chǎn)生于細胞體,而神經(jīng)末梢的生長、分支和突觸傳遞等生理過程,均消耗大量能量。為了使ATP供應快速適應局部能量變化,軸突線粒體表現(xiàn)出復雜的運動模式:雙向運動、暫停和頻繁地改變方向。這種運動行為是通過馬達蛋白(K和D)、錨蛋白(S)等蛋白質來實現(xiàn)的,這些蛋白質可以及時協(xié)調(diào)響應神經(jīng)元活動的變化及代謝和能量狀態(tài)的變化。動作電位產(chǎn)生時,首先進入神經(jīng)元與M蛋白結合,破壞馬達蛋白(K)與線粒體的耦合,暫時阻止線粒體的運動。接著,S通過抑制馬達蛋白中的ATP水解酶活性,使馬達蛋白因能量不足而穩(wěn)定地錨定軸突線粒體(圖1)。隨著突觸前神經(jīng)元ATP大量消耗,ATP含量下降激活AMPK-PAK信號通路,促進MⅥ蛋白和S將線粒體錨定在突觸前膜的細胞骨架上,從而維持突觸前膜中能量的供應(圖2)。研究發(fā)現(xiàn),大腦損傷、腦卒中等中樞神經(jīng)系統(tǒng)急性損傷會直接破壞軸突線粒體的完整性,造成局部能量危機使軸突再生變得更加困難??茖W家希望通過軸突線粒體的運輸與錨定功能入手,提出新的治療思路。(1)神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)_____的基本單位,線粒體的物質和能量轉變發(fā)生在線粒體基質和_____,該生理過程的意義是_____。(2)圖2中出現(xiàn)ATP大量消耗的原因為_____。(3)下列實驗結果支持線粒體運動與錨定模型的實驗結果有(
)A.小鼠中線粒體發(fā)生損傷后被溶酶體吞噬B.小鼠中敲除S基因,則神經(jīng)元的軸突中線粒體的運動加強C.小鼠中過表達M基因,會降低神經(jīng)末梢線粒體的密度D.突觸前神經(jīng)元細胞骨架降解時,遞質釋放減少(4)ATP除了作為生命活動的直接能源物質外,在本文中還介紹了ATP調(diào)控線粒體的運動和錨定,體現(xiàn)了ATP作為_____分子的功能?!敬鸢浮?1)
結構和功能(結構和生命活動、生命活動)
線粒體內(nèi)膜
氧化分解有機物,為生命活動提供能量(2)突觸小泡與突觸前膜融合釋放遞質需要消耗能量(3)BCD(4)信息【分析】有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質基質、線粒體基質和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應生成水,合成大量ATP?!驹斀狻浚?)神經(jīng)元的基本結構包括細胞體和突起兩部分,神經(jīng)元(又叫神經(jīng)細胞)是神經(jīng)系統(tǒng)結構和功能的基本單位。有氧呼吸第二階段發(fā)生在線粒體基質,是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜,是氧氣和[H]反應生成水,合成大量ATP,因此線粒體的物質和能量轉變發(fā)生在線粒體基質和線粒體內(nèi)膜。對生物體來說,呼吸作用的生理意義表現(xiàn)在兩個方面:一是氧化分解有機物,為生物體的生命活動提供能量,二是為體內(nèi)其它化合物的合成提供原料。(2)據(jù)圖2可知,該細胞正在進行突觸小泡向突觸前膜移動,和突觸前膜融合,釋放神經(jīng)遞質,神經(jīng)遞質釋放屬于胞吐作用,這些生理過程都需要能量,因此圖2中出現(xiàn)ATP大量消耗。(3)A、溶酶體中含有多種水解酶,能夠分解很多種物質以及衰老、損傷的細胞器,小鼠中線粒體發(fā)生損傷后被溶酶體吞噬,不能支持線粒體運動與錨定模型,A錯誤;B、S通過抑制馬達蛋白中的ATP水解酶活性,使馬達蛋白因能量不足而穩(wěn)定地錨定軸突線粒體,小鼠中敲除S基因,這樣就不能錨定軸突線粒體,神經(jīng)元的軸突中線粒體的運動加強,這個實驗結果支持線粒體運動與錨定模型,B正確;C、在神經(jīng)元中,線粒體產(chǎn)生于細胞體,小鼠中過表達M基因,表達出的M蛋白與進入神經(jīng)元的Ca2+結合,破壞馬達蛋白(K)與線粒體的耦合,暫時阻止線粒體的運動,降低神經(jīng)末梢線粒體的密度,這個實驗結果支持線粒體運動與錨定模型,C正確;D、MⅥ蛋白和S將線粒體錨定在突觸前膜的細胞骨架上,如果突觸前神經(jīng)元細胞骨架降解時,線粒體不能錨定,不能為神經(jīng)遞質釋放提供能量,遞質釋放減少,這個實驗結果支持線粒體運動與錨定模型,D正確。故選BCD。(4)信息分子是指生物體內(nèi)的某些化學分子,既非營養(yǎng)物,又非能源物質和結構物質,而且也不是酶,它們主要是用來在細胞間和細胞內(nèi)傳遞信息,ATP能調(diào)控線粒體的運動和錨定,體現(xiàn)了ATP作為信息分子的功能。27.二化螟和褐飛虱在水稻植株上產(chǎn)卵繁殖,導致水稻減產(chǎn)??蒲腥藛T對這兩種害蟲之間的關系進行研究。(1)二化螟、褐飛虱、水稻及周圍其他生物、物質及能量統(tǒng)稱為_____。二化螟和褐飛虱同在水稻植株上寄生,為確定它們生態(tài)位是否有重疊,可以通過查閱資料、調(diào)查法和實驗法進行研究,分析它們的棲息地、食物、天敵和_____等,從而作出推斷。(2)科研人員在害蟲寄生情況不同的四組水稻植株上,放置二化螟,7天后分別測定各組水稻植株上放置的二化螟蟲體重量,處理及結果如圖1所示。實驗結果表明,褐飛虱對新放置的二化螟的影響是_____。(3)稻螟赤眼蜂可將卵產(chǎn)在二化螟的蟲卵內(nèi),是二化螟的天敵。二化螟和褐飛虱在水稻上寄生導致水稻產(chǎn)生的防御性揮發(fā)物發(fā)生變化,“氣味”有所不同??蒲腥藛T在Y形管(見圖2)的A側和B側放置不同“氣味”的水稻植株(見圖3),Y形管的底部放置稻螟赤眼蜂,得到稻螟赤眼蜂被吸引移向A側或B側水稻的百分率。①請仿照圖3完成本實驗的對照組處理及結果(選填答題卡上的a~d到虛線框Ⅰ和Ⅱ內(nèi),繪制預期百分率數(shù)據(jù)到虛線框Ⅲ內(nèi))。_____②綜合分析圖3結果,概括本實驗的結論:_____。(4)研究發(fā)現(xiàn),二化螟為鉆蛀性害蟲,以水稻莖稈纖維等為食;而褐飛虱主要刺吸水稻莖葉汁液。請從生態(tài)位的角度,概括這兩種害蟲的關系:_____?!敬鸢浮?1)
生態(tài)系統(tǒng)
與其他物種的關系(2)單獨存在時有利于二化螟蟲體生長,與二化螟共同寄生時可減弱二化螟種內(nèi)競爭(3)
褐飛虱的存在使二化螟蟲卵不易被稻螟赤眼蜂寄生(4)兩者都在水稻植株上取食,但所利用的資源不同,生態(tài)位發(fā)生分化,種間競爭不激烈,且褐飛虱還能幫助二化螟抵御天敵寄生【分析】種間關系:①捕食:一種生物以另外一種為食的現(xiàn)象;②寄生:一種生物從另一種生物的體液、組織或已消化的物質中獲取營養(yǎng)并通常對宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象;③競爭:兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象;④原始合作:兩種生物共同生活在一起時,雙方都彼此受益,但分開后,各自也能獨立生活;⑤互利共生:兩種生物長期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。【詳解】(1)生態(tài)系統(tǒng):在一定空間內(nèi),由生物群落與非生物環(huán)境相互作用形成的統(tǒng)一整體。生態(tài)位:一個物種在群落中的地位或角色,研究某種動物的生態(tài)位,通常要研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關系等。(2)3組和1組對比可知,褐飛虱單獨存在時有利于二化螟蟲體生長;4組和2組對比可知,褐飛虱與二化螟共同寄生時可減弱二化螟種內(nèi)競爭,利于二化螟蟲體生長。(3)本實驗研究二化螟和褐飛虱在水稻上寄生對水稻吸引稻螟赤眼蜂的影響,由圖3可知,無關變量有水稻植株和水稻上的二化螟卵,所以設置對照組應該選用水稻植株和水稻上的二化螟卵,并且兩側對稻螟赤眼蜂的吸引力應相同才能排除無關變量對實驗結果的影響。綜合分析圖3結果,當有褐飛虱的存在,對稻螟赤眼蜂吸引力會下降,所以本實驗的結論為:褐飛虱的存在使二化螟蟲卵不易被稻螟赤眼蜂寄生。(4)從生態(tài)位的角度分析,二化螟和褐飛虱都在水稻植株上取食,但所利用的資源不同,生態(tài)位發(fā)生分化,種間競爭不激烈,且褐飛虱還能幫助二化螟抵御天敵寄生。28.海洋細菌B可裂解DMSP(海水中的一種含硫有機物)產(chǎn)生生物毒性物質丙烯酸,用以抵御纖毛蟲(一種單細胞動物)等捕食者,研究人員對此開展研究。(1)從生態(tài)系統(tǒng)組成成分劃分,纖毛蟲屬于_____。(2)研究發(fā)現(xiàn)。海洋細菌B的菌體表面存在一種可裂解DMSP的酶DL。研究人員將野生型B菌株和敲除DL基因的缺陷型b菌珠進行熒光標記,然后分別與纖毛蟲共同培養(yǎng),一段時間后,可觀察到纖毛蟲細胞內(nèi)的食物泡形成情況,結果如圖1、圖2。①據(jù)圖1可知,纖毛蟲的種群數(shù)量變化呈現(xiàn)_____形增長,據(jù)圖1中1-IV組實驗結果推測,有DMSP時,野生型B菌體存活率_____缺陷型b菌株。②在Ⅰ-IV組實驗中,Ⅱ組纖毛蟲種群的K值更小。綜合分析上述值息,請將下列選項排序,以解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因:a、纖毛蟲可獲得的食物資源減少
b、野生型B菌株合成酶DLc、丙烯酸抑制纖毛蟲取食B菌株
d、酶DL裂解DMSP產(chǎn)生丙烯酸野生型B菌株含有控制酶DL合成的基因→_____→_____→_____→_____→上述現(xiàn)象。③圖2中支持②所作解釋的證據(jù)是_____。(3)已知不含酶DL的海洋細菌A也是纖毛蟲的食物,為繼續(xù)探究細菌B抵御纖毛蟲捕食的機制,科研人員將野生型細菌B、缺陷型細菌b分別與細菌A按一定比例混合,再與纖毛蟲共同培養(yǎng)。一段時間后,統(tǒng)計培養(yǎng)液中不同細菌的數(shù)量,結果如圖3,(設為S1,為S2)據(jù)圖推測。野生型細菌B在含有DMSP時,可以通過改變纖毛蟲的_____來降低被捕食幾率。(4)綜上所述,從群落或生態(tài)系統(tǒng)中任選這一個層次,闡明化學信息的調(diào)節(jié)作用_____?!敬鸢浮?1)消費者(2)
“S”
高于
b
d
c
a
與野生型B菌株共培養(yǎng)時,有DMSP條件下纖毛蟲體內(nèi)帶熒光標記的食物泡少于無DMSP;與缺陷型b菌株共培養(yǎng)時,無此差異(3)捕食偏好(4)化學信息能夠調(diào)節(jié)海洋細菌A和B的比例關系,進而影響海洋生物的種間關系/化學信息的動態(tài)調(diào)節(jié),有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定【分析】1、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分:(1)非生物的物質和能量(無機環(huán)境);(2)生產(chǎn)者(自養(yǎng)
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