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文檔簡介
平谷區(qū)2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期高三年級質(zhì)量監(jiān)控生物試卷2024.3注意事項:1.本試卷共12頁,包括兩部分,21道小題,滿分100分。考試時間90分鐘。2.在答題卡上準(zhǔn)確填寫學(xué)校名稱、班級和姓名。3.試題答案一律填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。4.在答題卡上,選擇題用2B鉛筆作答,其他試題用黑色字跡簽字筆作答。5.考試結(jié)束,請將答題卡交回。第一部分選擇題(共30分)本部分共15小題,每小題2分,共30分。在每小題列出的四個選項中,只有一項是最符合題目要求的,請將正確選項填涂在答題卡上。1.營養(yǎng)物和氧氣供應(yīng)不足時心肌細(xì)胞會發(fā)生自噬,即降解自身細(xì)胞部分蛋白質(zhì)和受損細(xì)胞器。據(jù)此推測,參與心臟細(xì)胞自噬過程的細(xì)胞器主要是()A.中心體 B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng) C.核糖體 D.溶酶體【答案】D【解析】【分析】1、溶酶體是細(xì)胞內(nèi)具有單層膜結(jié)構(gòu)細(xì)胞器,它含有多種水解酶,能分解多種物質(zhì);2、溶酶體的功能有:一是與食物泡融合,將細(xì)胞吞噬進的食物或致病菌等大顆粒物質(zhì)消化成生物大分子,殘渣通過外排作用排出細(xì)胞;二是在細(xì)胞分化過程中,某些衰老細(xì)胞器和生物大分子等陷入溶酶體內(nèi)并被消化掉,這是機體自身重新組織的需要;溶酶體的主要作用是消化作用,是細(xì)胞內(nèi)的消化器官,細(xì)胞自溶、防御以及對某些物質(zhì)的利用均與溶酶體的消化作用有關(guān);3、自噬作用是細(xì)胞的一種自我保護機制,是真核細(xì)胞通過形成“自噬體”用于清除細(xì)胞內(nèi)聚物及受損細(xì)胞器,進而維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的一種途徑?!驹斀狻咳苊阁w中含有水解酶,自噬體和溶酶體融合后,溶酶體中的水解酶將受損的細(xì)胞器和錯誤折疊的蛋白分解成小分子,即溶酶體與細(xì)胞自噬直接有關(guān),ABC錯誤,D正確。故選D。2.D酶是由核基因D編碼的氨酰-tRNA合成酶,合成后進入線粒體,能催化氨基酸結(jié)合到其對應(yīng)的tRNA上,使mRNA序列能夠被精確地翻譯成蛋白質(zhì)序列。下列有關(guān)敘述正確的是()A.D酶的組成元素僅含有C、H、O、N、PB.D酶是在線粒體中的核糖體上合成的C.D酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能D.1種氨基酸可對應(yīng)多個tRNA,所以D酶不具有專一性【答案】C【解析】【分析】酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,絕大部分是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA;酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,但不能提供能量?!驹斀狻緼、絕大部分酶是蛋白質(zhì),組成元素為C、H、O、N,有的有S;少部分酶是RNA,組成元素是C、H、O、N、P,A錯誤;B、由題意可知,D酶是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成的,然后進入線粒體的,B錯誤;C、酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,具有催化作,C正確;D、1種氨基酸可對應(yīng)多個tRNA,但酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng),具有專一性,D錯誤。故選C。3.水淹時,玉米根細(xì)胞由于較長時間進行無氧呼吸導(dǎo)致能量供應(yīng)不足,使液泡膜上的H+轉(zhuǎn)運減緩,引起細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+積累,無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸也使細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)pH降低。pH降低至一定程度會引起細(xì)胞酸中毒。細(xì)胞可通過將無氧呼吸過程中的丙酮酸產(chǎn)乳酸途徑轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑,延緩細(xì)胞酸中毒。下列說法正確的是()A.正常玉米根細(xì)胞液泡內(nèi)pH高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.檢測到水淹的玉米根有CO2的產(chǎn)生不能判斷是否有酒精生成C.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時釋放的ATP增多以緩解能量供應(yīng)不足D.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時消耗的[H]增多以緩解酸中毒【答案】B【解析】【分析】無氧呼吸全過程:(1)第一階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,一分子葡萄糖形成兩分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,這一階段不需要氧的參與。(2)第二階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,丙酮酸分解為二氧化碳和酒精或乳酸?!驹斀狻緼、玉米根細(xì)胞由于較長時間進行無氧呼吸導(dǎo)致能量供應(yīng)不足,使液泡膜上的H+轉(zhuǎn)運減緩,引起細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+積累,說明細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+轉(zhuǎn)運至液泡需要消耗能量,為主動運輸,逆濃度梯度,液泡中H+濃度高,正常玉米根細(xì)胞液泡內(nèi)pH低于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),A錯誤;B、玉米根部短時間水淹,根部氧氣含量少,部分根細(xì)胞可以進行有氧呼吸產(chǎn)生CO2,檢測到水淹的玉米根有CO2的產(chǎn)生不能判斷是否有酒精生成,B正確;C、轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時,無ATP的產(chǎn)生,C錯誤;D、丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時消耗的[H]與丙酮酸產(chǎn)乳酸途徑時消耗的[H]含量相同,D錯誤。故選B。4.過剩的光能會對光反應(yīng)階段的PSⅡ復(fù)合體(PSⅡ)造成損傷,使PSⅡ活性降低,進而導(dǎo)致光合作用強度減弱。細(xì)胞可通過非光化學(xué)淬滅(NPQ)將過剩的光能耗散,減少多余光能對PSⅡ的損傷。擬南芥的H蛋白能修復(fù)損傷的PSⅡ??蒲腥藛T以擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進行實驗,結(jié)果如圖所示。下列說法錯誤是()注:強光照射時,對野生型和突變體光照的強度相同,且強光對二者的PSⅡ均造成了損傷。A.PSⅡ復(fù)合體應(yīng)位于類囊體薄膜上B.該實驗的自變量為光照強度和H蛋白C.強光照射下突變體比野生型流向光合作用的能量少D.強光照射下突變體比野生型的PSⅡ活性高【答案】D【解析】【分析】光合作用過程:(1)光反應(yīng)場所在葉綠體類囊體薄膜,發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的生成;(2)暗反應(yīng)場所在葉綠體的基質(zhì),發(fā)生CO2的固定和C3的還原,消耗ATP和NADPH?!驹斀狻緼、題干信息可知,PSⅡ復(fù)合體在光反應(yīng)階段發(fā)揮作用,光反應(yīng)場所是類囊體薄膜,故PSⅡ復(fù)合體應(yīng)位于類囊體薄膜上,A正確;B、題干信息:過剩的光能會對光反應(yīng)階段的PSⅡ復(fù)合體(PSⅡ)造成損傷,使PSⅡ活性降低,擬南芥的H蛋白能修復(fù)損傷的PSⅡ,實驗人員以擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進行實驗;結(jié)合題圖可知,實驗的自變量為光照強度和H蛋白,B正確;C、擬南芥的H蛋白能修復(fù)損傷的PSⅡ,故強光照射下突變體比野生型流向光合作用的能量少,C正確;D、突變體H基因缺失,而野生型的H蛋白能修復(fù)損傷的PSⅡ;強光照射下突變體比野生型的PSⅡ活性低,D錯誤。故選D。5.為探究高溫對擬南芥(2n=10)花藥減數(shù)分裂過程中染色體的影響,實驗人員觀察減數(shù)分裂某時期的顯微圖像,并用特異性DNA探針標(biāo)記著絲粒(熒光點),結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.正常組在A時期發(fā)生四分體中非姐妹染色單體間的互換B.高溫抑制同源染色體聯(lián)會,對同源染色體分離無影響C.B時期高溫組細(xì)胞可能發(fā)生了姐妹染色單體的分離D.高溫組的花粉受精形成的植株可能出現(xiàn)染色體變異【答案】B【解析】【分析】減數(shù)分裂過程:(1)減數(shù)第一次分裂間期:染色體的復(fù)制;(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會,同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換;②中期:同源染色體成對的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細(xì)胞質(zhì)分裂。(3)減數(shù)第二次分裂過程:①前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失?!驹斀狻緼、減數(shù)第一次分裂前期,聯(lián)會形成的四分體中非姐妹染色單體發(fā)生互換,A正確;B、高溫會影響酶的活性,會影響能量的供應(yīng),因此高溫能抑制同源染色體聯(lián)會,對同源染色體分離也會產(chǎn)生影響,B錯誤;C、B時期高溫組細(xì)胞中著絲粒熒光點比正常組有所增加,說明此時可能發(fā)生了著絲粒的分裂,姐妹染色單體可能發(fā)生了分離,C正確;D、由圖可以看出,B時期高溫組染色體的數(shù)目比正常組多,可能發(fā)生了染色體數(shù)目變異,就可能會產(chǎn)生染色體數(shù)目變異的花粉,因此高溫組的花粉受精形成的植株可能出現(xiàn)染色體數(shù)目變異,D正確。故選B。6.脊髓延髓肌肉萎縮癥(SBMA)是由雄激素受體基因(AR)突變導(dǎo)致的遺傳病,圖1為SBMA遺傳病的家系圖,實驗人員利用PCR技術(shù)擴增正常人和該家系成員的AR基因片段,電泳結(jié)果如圖2所示,下列敘述錯誤的是()A.可推知SBMA病為伴X染色體隱性遺傳病B.Ⅲ-4,Ⅲ-6,Ⅲ-8的致病基因來自Ⅰ-2C.Ⅰ-1和Ⅰ-2生出一個患病孩子的概率是1/4D.圖2中Ⅱ-3的電泳條帶與Ⅲ-4是一致的【答案】D【解析】【分析】題圖分析:由圖1、2可知,Ⅱ-3、Ⅱ-4正常,Ⅲ-4、Ⅲ-6、Ⅲ-8患者,則該病為隱性遺傳??;Ⅲ-4、Ⅲ-6、Ⅲ-8均為患者且只含600bp片段,Ⅱ-4表現(xiàn)正常,只含500bp片段,可推知控制該病的基因位于X染色體上。【詳解】A、由圖1、2可知SBMA病中Ⅲ-4、Ⅲ-6、Ⅲ-8均為且只含600bp片段,Ⅱ-4只含500bp片段且表現(xiàn)正常,可推知控制該病的基因位于X染色體上,為伴X染色體隱性遺傳病,A正確;B、由于該病為伴X染色體隱性遺傳病,則圖1中Ⅰ-1、Ⅱ-4不含該病基因,所以Ⅲ-4、Ⅲ-6、Ⅲ-8的致病基因只能來自Ⅰ-2,B正確;C、假設(shè)該遺傳病由基因A/a控制,由題意可知Ⅰ-1為XAY、Ⅰ-2為XAXa,則Ⅰ-1和Ⅰ-2生出一個患病孩子(XaY)的概率為1/4,C正確;D、Ⅱ-3的基因型為XAXa,電泳條帶含500bP和600bP兩種,Ⅱ-4基因型為XaY,電泳條帶只含600bP一種,所以圖2中Ⅱ-3的電泳條帶與Ⅲ-4是不一致的,D錯誤。故選D。7.人在運動時會發(fā)生一系列生理變化,機體可通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.運動過程涉及一系列反射活動B.運動出汗失水,抗利尿激素分泌增加C.大腦皮層調(diào)控運動過程,自主神經(jīng)系統(tǒng)不參與D.運動時葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加【答案】C【解析】【分析】當(dāng)人體失水過多或吃的食物過咸,細(xì)胞外液滲透壓升高,刺激下丘腦滲透壓感受器,由下丘腦產(chǎn)生、垂體釋放的抗利尿激素增加,促進腎小管、集合管重新吸收水分,減少量的排出同時大腦皮層渴覺中樞興奮產(chǎn)生渴覺,主動飲水,以降低細(xì)胞外液滲透壓?!驹斀狻緼、人體參與的每一項活動大多都要經(jīng)過反射弧,屬于反射活動,A正確;B、機體失水時,血漿滲透壓升高,抗利尿激素分泌增加,B正確;C、自主神經(jīng)系統(tǒng)也叫做植物神經(jīng)系統(tǒng),由交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)組成,能平衡協(xié)調(diào)和控制人體的生理活動,包括人體內(nèi)臟器官、平滑肌、心肌、腺體等活動,這些功能的發(fā)揮都受大腦皮層控制,主要是受大腦皮層和下丘腦的支配和調(diào)節(jié),C錯誤;D、運動時葡萄糖消耗加快,就會刺激胰島A細(xì)胞合成分泌胰高血糖素,使血糖濃度升高,D正確。故選C。8.CAR-T療法通過改造T細(xì)胞,使其膜上具有結(jié)合腫瘤特定抗原CAR受體,實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的靶向殺傷。但T細(xì)胞過度響應(yīng),會引發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴,損傷身體組織。對T細(xì)胞進行工程設(shè)計,引入光控組件,光控組件能夠在藍(lán)光激發(fā)下,將兩個模塊合并成一個完整的功能性CAR受體,恢復(fù)T細(xì)胞的活性,實現(xiàn)了對細(xì)胞免疫療法的時空精準(zhǔn)操控,從而提高安全性。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.CAR受體在核糖體合成,經(jīng)加工后通過囊泡運輸?shù)郊?xì)胞膜B.T細(xì)胞活化后增殖分化成細(xì)胞毒性T細(xì)胞,能裂解腫瘤細(xì)胞C.阻斷藍(lán)光使光控組件分離,T細(xì)胞持續(xù)釋放細(xì)胞因子,實現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療D.無藍(lán)光照射,T細(xì)胞不被激活,可減少細(xì)胞因子風(fēng)暴的發(fā)生【答案】C【解析】【分析】1、細(xì)胞免疫過程:①被病原體(如病毒)感染的宿主細(xì)胞(靶細(xì)胞)膜表面的某些分子發(fā)生變化,細(xì)胞毒性T細(xì)胞識別變化的信號;②細(xì)胞毒性T細(xì)胞分裂并分化,形成新的細(xì)胞毒性T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞。細(xì)胞因子能加速這一過程;③新形成的細(xì)胞毒性T細(xì)胞在體液中循環(huán),它們可以識別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細(xì)胞;④靶細(xì)胞裂解、死亡后,病原體暴露出來,抗體可以與之結(jié)合;或被其他細(xì)胞吞噬掉;2、免疫系統(tǒng)三大功能:①免疫防御,針對外來抗原性異物,如各種病原體;②免疫自穩(wěn),清除衰老或損傷的細(xì)胞;③免疫監(jiān)視,識別和清除突變的細(xì)胞,防止腫瘤發(fā)生?!驹斀狻緼、CAR受體的本質(zhì)是蛋白質(zhì),是在核糖體中合成、經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工后通過囊泡運輸?shù)郊?xì)胞膜,A正確;B、T細(xì)胞活化后增殖分化成細(xì)胞毒性T細(xì)胞,細(xì)胞毒性T細(xì)胞能與腫瘤細(xì)胞密切接觸,使腫瘤細(xì)胞裂解死亡,釋放抗原,B正確;C、由題意可知,阻斷藍(lán)光會使光控組件分離,不能恢復(fù)T細(xì)胞的活性,不能使T細(xì)胞持續(xù)釋放細(xì)胞因子,C錯誤;D、無藍(lán)光照射,CAR受體不能形成,T細(xì)胞不被激活,可減少細(xì)胞因子風(fēng)暴的發(fā)生,D正確。故選C。9.太平洋某島上生存著上百個蝸牛物種,但同一區(qū)域中只有少數(shù)幾個蝸牛物種共存。生活在同一區(qū)域的不同蝸牛物種之間外殼相似性高,生活在不同區(qū)域的不同蝸牛物種之間外殼相似性低。下列敘述正確的是()A.該島上蝸牛物種數(shù)就是該島的物種多樣性B.該島上所有蝸牛的全部基因組成了一個基因庫C.同一區(qū)域內(nèi)的不同蝸牛物種具有相似的外殼是自然選擇的結(jié)果D.同一區(qū)域內(nèi)少數(shù)共存的幾個蝸牛物種不存在生態(tài)位重疊的可能【答案】C【解析】【分析】1、一個物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等,稱為這個物種的生態(tài)位。2、一個種群中全部個體所含有的全部基因,叫作這個種群的基因庫。3、生物多樣性主要包括三個層次的內(nèi)容:遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。【詳解】A、物種多樣性是指地球上動物、植物、微生物等生物種類的豐富程度,蝸牛只是其中的一種生物,其數(shù)量不能代表該島的物種多樣性,A錯誤;B、基因庫是指一個種群的全部個體所含有的全部基因,而該島上的蝸牛有上百個物種,故其全部基因不能組成一個基因庫,B錯誤;C、同一區(qū)域內(nèi)的不同蝸牛物種所處的環(huán)境相同,具有相似的外殼,是自然選擇的結(jié)果,C正確;D、同一區(qū)域內(nèi)少數(shù)共存的幾個蝸牛物種存在生態(tài)位重疊的可能,少數(shù)蝸牛物種生存在同一區(qū)域是種間競爭造成生態(tài)位分化的結(jié)果,D錯誤。故選C。10.競爭決定群落中哪些物種可以實現(xiàn)共存,優(yōu)勢競爭者可以利用較低資源生存。在同一群落中,物種A和B的空間資源和食物資源相似,下圖為A和B在群落中生存所需的資源及種群增長情況,當(dāng)資源低于A、B的生存所需資源時,種群面臨滅絕。有關(guān)說法錯誤的是()注:KA為A種群的環(huán)境容納量,KB為B種群的環(huán)境容納量A.物種A和B的生態(tài)位重疊,是競爭關(guān)系B.物種B生存所需資源更低,是優(yōu)勢競爭者C.物種A和B競爭的結(jié)果是在群落中共存D.B種群密度達到KB時,資源降低到A生存所需以下【答案】C【解析】【分析】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(guān)系等。研究某種植物的生態(tài)位,通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度等特征,以及它與其他物種的關(guān)系等?!驹斀狻緼、生態(tài)位包括該物種占用的資源情況,兩個種群的生態(tài)位重疊可以引起不同物種對相同資源的競爭,A正確;B、物種B生存所需資源更低,使得該種生物在占有資源和競爭上擁有很大優(yōu)勢,是優(yōu)勢競爭者,B正確;C、生物種間爭奪資源和空間的競爭現(xiàn)象,競爭的結(jié)果往往對一方不利,甚至于被消滅,物種A和B競爭的結(jié)果不是在群落中共存,C錯誤;D、由圖可知,B種群密度達到KB時,資源降低到A生存所需以下,D正確。故選C。11.某淺水泉微型生態(tài)系統(tǒng)中能量情況如表所示,該生態(tài)系統(tǒng)中的初級消費者以生產(chǎn)者和來自陸地的植物殘體為食。下列說法正確的是()生產(chǎn)者固定來自陸地的植物殘體初級消費者攝入初級消費者同化初級消費者呼吸消耗能量[105J/(m2·a)]90428413.53A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為90×105J/(m2?a)B.該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者有15%的能量流入下一營養(yǎng)級C.初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為10.5×105J/(m2?a)D.該生態(tài)系統(tǒng)中的能量在不同營養(yǎng)級之間循環(huán)流動【答案】C【解析】【分析】生物攝入的能量一部分被同化,另一部分以糞便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生長和繁殖,另一部分通過呼吸作用以熱能的形式散出;被用于自身生長和繁殖的能量一部分以遺體、殘骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一營養(yǎng)級攝入?!驹斀狻緼、由題意可知,該生態(tài)系統(tǒng)中的初級消費者以生產(chǎn)者和來自陸地的植物殘體為食,因此可知,流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能和來自陸地的植物殘體中的能量,A錯誤;B、表格中沒有顯示生產(chǎn)者流入到初級消費者的能量,因此無法計算有多少能量流入下一營養(yǎng)級,B錯誤;C、初級消費者同化量為13.5×105J/(m2?a),初級消費者呼吸消耗能量為3×105J/(m2?a),因此初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗能量=10.5×105J/(m2?a),C正確;D、生態(tài)系統(tǒng)中能量不能在不同營養(yǎng)級之間循環(huán)流動,是單向流動的,D錯誤。故選C。12.一個無人管理的小水塘?xí)冃?、變淺,成為一個小沼澤地,然后慢慢變成一片灌木叢,下列關(guān)于該演替過程,錯誤的是()A.演替的過程是優(yōu)勢種不斷取代的過程B.該群落的演替可能發(fā)展到森林階段C.人類活動會改變演替的方向和速度D.各個種群都呈“J”形增長曲線【答案】D【解析】【分析】群落的演替是指隨著時間的推移,一個群落被另一個群落替代的過程,這種替代只是優(yōu)勢取代?!驹斀狻緼、隨著時間的推移,一個群落被另一個群落代替的過程,叫作群落演替;演替過程是優(yōu)勢種不斷取代的過程,A正確;B、無論裸巖上的群落演替,還是棄耕農(nóng)田上的演替,最終都會達到一個與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的相對穩(wěn)定的狀態(tài);該群落的演替可能發(fā)展到森林階段,B正確;C、群落演替的結(jié)果往往是由環(huán)境和群落內(nèi)的生物共同作用而決定的,但人類活動對群落演替的影響有時超過其他因素的影響,人類活動會改變演替的方向和速度,C正確;D、由于該地區(qū)資源有限,空間有限,各個種群不會呈“J”形增長曲線,D錯誤。故選D。13.下列有關(guān)生物實驗試劑以及現(xiàn)象的描述,正確的是()A.甲紫染色可觀察根尖細(xì)胞染色體的狀態(tài)B.蘇丹Ⅲ染液可將蛋白質(zhì)染成橘黃色C.二苯胺試劑鑒定DNA結(jié)果呈紫色D.用黑藻觀察細(xì)胞質(zhì)流動需對葉綠體染色【答案】A【解析】【分析】1、DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的NaCl溶液。在一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色,因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑。2、蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。脂肪可用蘇丹Ⅲ染液鑒定,呈橘黃色?!驹斀狻緼、染色體容易被堿性染料甲紫溶液著色,因此,甲紫染色可觀察根尖細(xì)胞染色體的狀態(tài),A正確;B、蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色,蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng),B錯誤;C、DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色,因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑,C錯誤;D、葉綠體呈現(xiàn)綠色,用黑藻觀察細(xì)胞質(zhì)流動不需要對葉綠體染色,D錯誤。故選A。14.甲胎蛋白(AFP)是原發(fā)性肝癌的腫瘤標(biāo)記物,在腫瘤患者體內(nèi)的含量遠(yuǎn)大于正常人??蒲腥藛T制備出了抗AFP單克隆抗體。下列有關(guān)敘述正確的是()A.體外培養(yǎng)單個B淋巴細(xì)胞可以獲得抗AFP的單克隆抗體B.AFP抗原反復(fù)注射小鼠的目的是獲得更多的能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞C.將等量的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合,經(jīng)誘導(dǎo)后融合的細(xì)胞即為雜交瘤細(xì)胞D.動物細(xì)胞培養(yǎng)基添加含有生長因子的血清后需高壓蒸汽滅菌【答案】B【解析】【分析】1、免疫的B細(xì)胞能夠分泌抗體,但是不具有增殖能力,而骨髓瘤細(xì)胞具有無限增殖的能力,因此利用動物細(xì)胞融合技術(shù)將免疫的B(漿)細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞,利用該細(xì)胞制備單克隆抗體;2、該雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖,又能產(chǎn)生特異性抗體,并且單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、可大量制備等特點?!驹斀狻緼、體外培養(yǎng)單個的B淋巴細(xì)胞,由于該B淋巴細(xì)胞不能無限繁殖,所以無法獲得大量抗AFP的單克隆抗體,A錯誤;B、AFP多次注射小鼠的目的是使其體內(nèi)產(chǎn)生的所需B淋巴細(xì)胞數(shù)量增加,B正確;C、將等量的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合,經(jīng)誘導(dǎo)后融合的細(xì)胞不一定是雜交瘤細(xì)胞,還可能是自身融合的細(xì)胞,通過用選擇培養(yǎng)基篩選才能獲得雜交瘤細(xì)胞,C錯誤;D、動物細(xì)胞培養(yǎng)基添加含有生長因子的血清后需高壓蒸汽滅菌,會破壞液體培養(yǎng)基中一些物質(zhì)分子的結(jié)構(gòu),故動物細(xì)胞培養(yǎng)所用的液體培養(yǎng)基不用高壓蒸汽滅菌,常用過濾處理來實現(xiàn)“滅菌”的目的,以防止細(xì)菌、真菌和病毒的污染,D錯誤。故選B。15.某同學(xué)想從泡菜汁中篩選耐高鹽乳酸菌,進行了如下實驗:取泡菜汁樣品,劃線接種于一定NaCl濃度梯度的培養(yǎng)基,經(jīng)培養(yǎng)得到了單菌落。下列敘述正確的是()A.培養(yǎng)基pH需偏堿性 B.泡菜汁需多次稀釋后才能劃線接種C.需在無氧條件下培養(yǎng) D.分離得到的微生物均為乳酸菌【答案】C【解析】【分析】泡菜是利用附生在蔬菜表面的植物乳桿菌、短乳桿菌和明串珠菌等發(fā)酵制成的。這些微生物一般為厭氧、兼性厭氧或微好氧菌。它們的發(fā)酵產(chǎn)物不僅有乳酸,還會有醇、酯等,因而使泡菜具有特殊的風(fēng)味?!驹斀狻緼、因為乳酸菌經(jīng)過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,故其生活的環(huán)境是酸性,培養(yǎng)基pH需偏酸性,A錯誤;B、平板劃線接種時不需要稀釋,B錯誤;C、乳酸菌是厭氧型微生物,所以需在無氧條件下培養(yǎng),C正確;D、參與泡菜發(fā)酵的微生物有乳桿菌、短乳桿菌和明串珠菌等,所以分離得到的微生物除了乳酸菌,還會有其他耐高鹽的微生物,D錯誤。故選C。第二部分非選擇題(共70分)本部分共6大題,共70分。請用黑色字跡簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答,在試卷上作答無效。16.將目的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌內(nèi)表達制備工程菌,生產(chǎn)人們所需的目的蛋白,常應(yīng)用于治療代謝類疾病如糖尿病等。(1)當(dāng)血漿葡萄糖濃度升高時,胰高血糖素樣肽(GLP)與胰島B細(xì)胞上的特異性受體結(jié)合,促進胰島素通過____方式分泌,促進降糖。(2)為制備降血糖的工程菌,用____處理乳酸菌中的載體(有紅霉素抗性基因)與GLP基因片段,構(gòu)建重組質(zhì)粒,轉(zhuǎn)入乳酸菌中,篩選獲取工程菌L。(3)培養(yǎng)工程菌L的培養(yǎng)基包含蛋白胨、牛肉粉、水、葡萄糖等成分,其中蛋白胨主要為L提供____和維生素等,嚴(yán)格無菌操作下,工程菌L在37℃培養(yǎng)24h后,其培養(yǎng)基變渾濁,說明____。(4)重組質(zhì)粒在傳代過程中會丟失,因此對L菌進行重組質(zhì)粒遺傳穩(wěn)定性的評價,過程如圖所示,在固體平板a、b上點種m個,分別長出菌落數(shù)是n、n′個,重組質(zhì)粒的穩(wěn)定遺傳率=____×100%(用字母表示)【答案】(1)胞吐(2)限制酶和DNA連接酶(3)①.碳源和氮源②.工程菌L數(shù)量擴增/增殖(4)n′/m【解析】【分析】基因表達載體的構(gòu)建(即目的基因與運載體結(jié)合)是實施基因工程的第二步,也是基因工程的核心,其構(gòu)建目的是使目的基因能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用;基因表達載體的構(gòu)建方法: 首先要用一定的限制酶切割切割質(zhì)粒和目的基因,使其產(chǎn)生相同的黏性末端,再加入適量DNA連接酶,催化兩條DNA鏈之間形成磷酸二酯鍵,從而將相鄰的脫氧核糖核酸 連接起來,形成一個重組DNA分子?!拘?詳解】胰島素的本質(zhì)是蛋白質(zhì),是大分子物質(zhì),通過胞吐的形式分泌到細(xì)胞外;【小問2詳解】構(gòu)建重組質(zhì)粒時需要用限制酶和DNA連接酶來處理乳酸菌中的載體與GLP基因片段,從而構(gòu)建重組質(zhì)粒;【小問3詳解】蛋白胨主要為L提供碳源、氮源和維生素等;在嚴(yán)格無菌操作下,工程菌L在37℃培養(yǎng)24h后,其培養(yǎng)基變渾濁,說明工程菌L在培養(yǎng)過程中進行了增殖,使數(shù)量增加;【小問4詳解】工程菌L在有紅霉素的培養(yǎng)基中不能生存,因此應(yīng)該在沒有紅霉素的平板中選擇工程菌進行實驗,所以重組質(zhì)粒的穩(wěn)定遺傳率=n’/m。17.分泌型短肽C是一種新型植物激素,研究者進行一系列實驗,探究C對葉片衰老的影響和機制。(1)C是植物特定部位產(chǎn)生的,對植物生長發(fā)育有顯著調(diào)節(jié)作用的____有機物。(2)研究者檢測擬南芥葉片不同發(fā)育階段的C基因表達量,如圖1所示,結(jié)果說明,分泌型短肽C參與調(diào)控葉片衰老,依據(jù)是____。(3)已發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子J參與調(diào)控衰老。研究者分別用外源C處理野生型擬南芥(WT)和J缺失突變體(J-)6天,檢測葉綠素含量-葉片衰老標(biāo)志,如圖2所示,結(jié)果說明C和J均能夠____葉片衰老,且____通過____發(fā)揮作用。(4)過氧化氫的積累會促進細(xì)胞衰老,CAT蛋白能清除過氧化氫,抑制衰老。研究者進行實驗,結(jié)果如圖3,請結(jié)合(3)信息,闡述C調(diào)控擬南芥葉片衰老的機制____?!敬鸢浮浚?)微量(2)隨著葉片衰老加劇,C的表達量逐漸提高(3)①.抑制/延緩②.C③.J-(4)衰老葉片中C基因表達量顯著升高,通過轉(zhuǎn)錄因子J,促進CAT基因的表達,CAT蛋白合成增加,清除更多的過氧化氫,延緩衰老【解析】【分析】1、植物激素:植物體的一定部位產(chǎn)生的對植物體的新陳代謝、生長發(fā)育等生命活動起顯著調(diào)節(jié)作用的微量有機物;2、題圖分析:圖1說明隨著葉片的衰老,C基因表達量逐漸提高;圖2可以看出使用C和J-后葉綠素的含量逐漸降低,說明C和J-均能夠抑制或延緩葉片衰老,且J-是通過C發(fā)揮作用的;圖3可以看出用C和J處理WT和J-后過氧化氫含量都有所降低,但C對WT效果更明顯,且C高表達突變體、雙突變體內(nèi)的CAT基因的表達量分別是增加和減少?!拘?詳解】由題意可知,C是一種植物激素,植物激素是植物自身產(chǎn)生的,并對植物起調(diào)節(jié)作用的微量有機物;【小問2詳解】圖1可以看出隨著葉片的衰老加劇,C基因表達量逐漸提高,說明C參與調(diào)控葉片衰老;【小問3詳解】圖2可以看出使用C和J-后葉綠素的含量逐漸降低,說明C和J-均能夠抑制或延緩葉片衰老,且J-是通過C發(fā)揮作用的;【小問4詳解】圖3可以看出用C和J-處理WT和J-后過氧化氫含量都有所降低,但C高表達突變體、雙突變體內(nèi)的CAT基因的表達量分別是增加和減少,因此可能說明衰老葉片中C基因的表達量顯著升高,通過轉(zhuǎn)錄因子J,促進CAT基因的表達,CAT蛋白合成增加,清除更多的過氧化氫,延緩衰老。18.非酒精性脂肪肝肝炎(NASH)是由脂肪過度積累引起的代謝疾病,實驗人員進行了一系列實驗,探究T細(xì)胞對NASH肝損傷的影響。(1)NASH病情發(fā)展可導(dǎo)致肝癌發(fā)生,肝癌的發(fā)生與免疫____功能失調(diào)有關(guān)。(2)Tcr是T細(xì)胞受體,與T細(xì)胞的識別、免疫應(yīng)答功能有關(guān)。研究人員在野生型小鼠(WT)體內(nèi)敲除Tcr基因,構(gòu)建Tcr-/-小鼠,分別用高脂飲食(HFD)飼喂WT和Tcr-/-小鼠6個月后,肝組織染色切片結(jié)果如圖1,實驗說明:高脂飲食誘導(dǎo)NASH小鼠模型成功,且NASH的發(fā)生與T細(xì)胞有關(guān),依據(jù)是____。注:ND飼喂正常飲食6個月;HFD飼喂高脂飲食6個月;WT是野生型小鼠;Tcr-/-是T細(xì)胞受體缺失小鼠(3)炎癥反應(yīng)會導(dǎo)致細(xì)胞因子IL分泌增多。CD122是T細(xì)胞表面的受體分子,能與IL結(jié)合,向胞內(nèi)傳遞信號。研究發(fā)現(xiàn)NASH患者和NASH模型小鼠肝臟內(nèi)高表達CX蛋白的T細(xì)胞(CX+T細(xì)胞)顯著增多,據(jù)圖2闡述該現(xiàn)象的原因____。注:Foxol是T細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子,可調(diào)控基因表達;“+”表示進行處理,“-”表示未進行處理(4)NASH小鼠的脂肪肝代謝會產(chǎn)生高濃度的乙酸分子,研究人員推測乙酸能誘導(dǎo)CX+T細(xì)胞攻擊肝臟組織,引起NASH小鼠的肝損傷。為驗證該假設(shè),進行了實驗,實驗主要流程見下圖,統(tǒng)計肝細(xì)胞死亡數(shù)量。①Ⅰ-Ⅱ處理所需的實驗材料應(yīng)分別選用____。(填選項前字母)A.ILB.生理鹽水C.乙酸D.CX蛋白②若____,則證明假設(shè)是正確的?!敬鸢浮浚?)監(jiān)視(2)與WT+ND組比較,WT+HFD組的脂肪滴明顯多/大;與WT+HFD組相比,Tcr-/-+HFD的脂肪滴明顯減少/?。?)NASA患者和NASA模型小鼠肝臟炎癥,細(xì)胞因子IL分泌增多,細(xì)胞因子IL與CD122結(jié)合后,向胞內(nèi)傳遞信號,抑制T細(xì)胞內(nèi)Foxol的表達,進而解除了Foxol對CX的抑制,促進T細(xì)胞內(nèi)CX高表達(4)①.AC②.乙酸分子處理CX+T細(xì)胞后,肝細(xì)胞死亡數(shù)量顯著增加;而乙酸分子處理CX-T細(xì)胞后的肝細(xì)胞死亡數(shù)量少;無乙酸處理后的兩種細(xì)胞肝細(xì)胞死亡數(shù)量少【解析】【分析】1、免疫防御、免疫自穩(wěn)和免疫監(jiān)視是免疫系統(tǒng)的三大基本功能。免疫防御是機體排除外來抗原性異物的一種免疫防護作用,這是免疫系統(tǒng)最基本的功能;免疫自穩(wěn)是指機體清除衰老或損傷的細(xì)胞,進行自身調(diào)節(jié),維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的功能;免疫監(jiān)視是指機體識別和清除突變的細(xì)胞,防止腫瘤發(fā)生的功能。2、分析題圖圖1可知:與WT+ND組比較,WT+HFD組的脂肪滴明顯多/大;與WT+HFD組相比,Tcr-/-+HFD的脂肪滴明顯減少/小?!拘?詳解】免疫監(jiān)視是指機體識別和清除突變的細(xì)胞,防止腫瘤發(fā)生的功能;NASH病情發(fā)展可導(dǎo)致肝癌發(fā)生,肝癌的發(fā)生與免疫監(jiān)視功能失調(diào)有關(guān)?!拘?詳解】分析題圖可知,與WT+ND組比較,WT+HFD組的脂肪滴明顯多/大;與WT+HFD組相比,Tcr-/-+HFD的脂肪滴明顯減少/小,說明高脂飲食誘導(dǎo)NASH小鼠模型成功,且NASH的發(fā)生與T細(xì)胞有關(guān),【小問3詳解】題干信息:炎癥反應(yīng)會導(dǎo)致細(xì)胞因子IL分泌增多。CD122是T細(xì)胞表面受體分子,能與IL結(jié)合,向胞內(nèi)傳遞信號;分析題圖可知,NASA患者和NASA模型小鼠肝臟炎癥,細(xì)胞因子IL分泌增多,細(xì)胞因子IL與CD122結(jié)合后,向胞內(nèi)傳遞信號,抑制T細(xì)胞內(nèi)Foxol的表達,進而解除了Foxol對CX的抑制,促進T細(xì)胞內(nèi)CX高表達?!拘?詳解】實驗?zāi)康臑轵炞C乙酸能誘導(dǎo)CX+T細(xì)胞攻擊肝臟組織,引起NASH小鼠的肝損傷,則自變量為有無乙酸誘導(dǎo),因變量可用肝細(xì)胞數(shù)目表示;而小問(3)可知,炎癥反應(yīng)會導(dǎo)致細(xì)胞因子IL分泌增多,CD122是T細(xì)胞表面的受體分子,能與IL結(jié)合,向胞內(nèi)傳遞信號;實驗組Ⅰ-Ⅱ處理所需的實驗材料應(yīng)分別選用IL
、乙酸處理,對照組Ⅰ-Ⅱ處理所需的實驗材料應(yīng)分別選用等量IL
、無乙酸(等量生理鹽水)處理;若乙酸分子處理CX+T細(xì)胞后,肝細(xì)胞死亡數(shù)量顯著增加;而乙酸分子處理CX-T細(xì)胞后的肝細(xì)胞死亡數(shù)量少;無乙酸處理后的兩種細(xì)胞肝細(xì)胞死亡數(shù)量少,則證明假設(shè)是正確的。19.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)-(5)問題。中心法則中的RNA通常指的是能夠編碼蛋白質(zhì)的mRNA,但細(xì)胞中有許多不編碼蛋白質(zhì)的RNA-非編碼RNA,但對細(xì)胞生命活動有調(diào)控作用。微小RNA(miRNA)是一種真核細(xì)胞中廣泛存在的短鏈非編碼RNA,長度為17~25個核苷酸。miRNA通常與mRNA的3'端非編碼區(qū)結(jié)合,抑制依賴該mRNA的蛋白質(zhì)翻譯或促進靶標(biāo)mRNA的降解,從而在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控基因的表達。當(dāng)人體內(nèi)某些miRNA功能失調(diào)時,疾病就可能發(fā)生。前列腺癌是男性常見的惡性腫瘤。已發(fā)現(xiàn)去乙酰化酶(SIRT)在前列腺癌的發(fā)生發(fā)展過程中有重要作用。研究推測在前列腺癌細(xì)胞CW中miRNA對SIRT基因有轉(zhuǎn)錄后調(diào)控作用。研究者利用數(shù)據(jù)庫對SIRT基因3'端非編碼區(qū)進行分析,發(fā)現(xiàn)19個可能的miRNA作用的靶標(biāo)位點(如圖1A),依據(jù)這些靶標(biāo)位點的分布構(gòu)建了4個截斷片段(如圖1B)。分別將這4個截斷片段連接到P載體-熒光素酶基因F下游處,構(gòu)建重組載體,并分別轉(zhuǎn)入到CW細(xì)胞中,檢測F的蛋白表達水平。結(jié)果如圖2。免疫原性是指能夠刺激機體,使免疫細(xì)胞活化、增殖、分化而產(chǎn)生特異性抗體。由于miRNA分子無免疫原性,被認(rèn)為是具有臨床治療應(yīng)用前景的分子,但miRNA分子遞送效率低,限制了其療效。結(jié)合新型靶向基因遞送系統(tǒng)可為前列腺癌的基因靶向治療提供新型手段和藥物來源。為研發(fā)靶向治療腫瘤的RNA疫苗提供廣闊的應(yīng)用前景。(1)miRNA與mRNA的3'端非編碼區(qū)通過____原則互補結(jié)合,從而在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控基因的表達。(2)P載體上有熒光素酶基因F,將SIRT基因3'端非編碼區(qū)域片段連接到P載體的F下游,獲得重組載體P-F-SIRT,轉(zhuǎn)入CW細(xì)胞中,檢測熒光素酶F的mRNA水平及蛋白質(zhì)水平,如圖3所示。實驗發(fā)現(xiàn):SIRT3'端非編碼區(qū)域存在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控區(qū)域,依據(jù)是____。(3)結(jié)合圖1和圖2分析,SIRT基因3'端非編碼____片段可能是miRNA靶位點,原因是____。(4)結(jié)合全文的信息,下列說法正確的有____。A.miRNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,易降解BmiRNA編碼蛋白引起細(xì)胞免疫排斥C.可調(diào)控miR-34a或miR124靶向治療前列腺癌D.miRNA可用脂質(zhì)載體遞送到細(xì)胞內(nèi)(5)你認(rèn)為本文介紹的miRNA調(diào)控轉(zhuǎn)錄是否屬于表觀遺傳學(xué)?請陳述原因____?!敬鸢浮浚?)堿基互補配對(2)與對照組相比,實驗組的FmRNA水平?jīng)]有顯著變化,而F蛋白水平降低(3)①.901-1300②.CW細(xì)胞中miRNA與901-1300核苷酸片段結(jié)合,抑制了表達載體中F與SIRT基因mRNA的翻譯或促進降解(4)ACD(5)屬于表觀遺傳學(xué),基因的堿基序列保持不變,基因的表達和表型發(fā)生可以遺傳變化【解析】【分析】1、生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳。表觀遺傳能夠使生物體在基因的堿基序列不變的情況下發(fā)生可遺傳的性狀改變。2、中心法則:遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA的復(fù)制;也可以從DNA流向RNA,進而流向蛋白質(zhì),即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯?!拘?詳解】在DNA分子中,A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對;G(鳥嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對,堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系,叫作堿基互補配對原則;miRNA與mRNA的3'端非編碼區(qū)通過堿基互補配對原則互補結(jié)合,從而在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控基因的表達?!拘?詳解】題干信息:RNA通常指的是能夠編碼蛋白質(zhì)的mRNA,但細(xì)胞中有許多不編碼蛋白質(zhì)的RNA-非編碼RNA,但對細(xì)胞生命活動有調(diào)控作用;由圖3可知,與對照組相比,實驗組的FmRNA水平?jīng)]有顯著變化,而F蛋白水平顯著降低,說明SIRT3'端非編碼區(qū)域存在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控區(qū)域?!拘?詳解】圖2可知,SIRT901-1300核苷酸對應(yīng)的F蛋白表達水平最低,可推測CW細(xì)胞中miRNA與901-1300核苷酸片段結(jié)合,抑制了表達載體中F與SIRT基因mRNA的翻譯或促進降解,故SIRT基因3'端非編碼901-1300核苷酸可能是miRNA靶位點?!拘?詳解】A、miRNA是單鏈,其miRNA分子遞送效率低,可見其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,易降解,A正確;B、題干信息可知,miRNA分子無免疫原性,被認(rèn)為是具有臨床治療應(yīng)用前景的分子,可見miRNA編碼蛋白不會引起細(xì)胞免疫排斥,B錯誤;C、題干信息:新型靶向基因遞送系統(tǒng)可為前列腺癌的基因靶向治療提供新型手段和藥物來源,可知可調(diào)控miR-34a或miR124靶向治療前列腺癌,C正確;D、miRNA分子遞送效率低,miRNA可用脂質(zhì)載體遞送到細(xì)胞內(nèi),D正確。故選ACD?!拘?詳解】生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳??梢姳疚慕榻B的miRNA調(diào)控轉(zhuǎn)錄屬于表觀遺傳學(xué)。20.嬰兒啼哭時,母親分泌乳汁,并對其安撫。為研究母親響應(yīng)幼崽呼喚行為的機制,科學(xué)家進行了一系列實驗。(1)催產(chǎn)素(OT)是在下丘腦神經(jīng)元細(xì)胞(PVN)內(nèi)合成,由垂體釋放的一種多肽類激素,與靶細(xì)胞的____結(jié)合,促進排乳。(2)為研究幼鼠叫聲對母鼠PVN神經(jīng)元的影響,通過光纖記錄不同時期母鼠的PVN神經(jīng)元活動數(shù)據(jù),如圖1所示。結(jié)果表明:____。(3)丘腦的后內(nèi)側(cè)核團區(qū)域(PIL)介導(dǎo)了母鼠對聲音的無意識感知。為研究PVN催產(chǎn)素神經(jīng)元的神經(jīng)回路(神經(jīng)元與神經(jīng)元通過突觸建立聯(lián)系的通路),利用以下實驗材料逆行追蹤。野生型小鼠RV:是能逆行跨越突觸傳播的一種病毒;RV-G-:缺失囊膜糖蛋白(G)的RV,喪失跨越突觸的能力,但能與外源G蛋白組裝成正常功能的RV。紅色熒光蛋白基因(RFP)、綠色熒光蛋白基因(GFP):可與載體連接,在相應(yīng)的激光照射下,發(fā)出紅色或綠色熒光G蛋白基因的表達載體①請完成實驗組的過程:a.____基因連接到G蛋白基因表達載體,轉(zhuǎn)入小鼠PVN神經(jīng)元細(xì)胞;b.____,轉(zhuǎn)入同一小鼠的PVN神經(jīng)元細(xì)胞;c.激光激發(fā),分別觀察PVN與PIL神經(jīng)元的熒光情況。②研究發(fā)現(xiàn):丘腦區(qū)域的PIL通過突觸將信息傳遞給PVN,與之對應(yīng)的實驗組結(jié)果是____。(4)科研人員進一步推測PIL神經(jīng)元興奮會誘導(dǎo)PVN合成OT,為驗證推測,構(gòu)建OCA小鼠,過程如圖2:注:x表示雜交;→表示轉(zhuǎn)錄方向;P是催產(chǎn)素基因的啟動子;Cre重組酶能特異性識別Loxp序列,不可逆敲除兩個Loxp序列之間的DNA片段;STOP基因表達后抑制下游基因轉(zhuǎn)錄①科研人員在OCA小鼠PIL神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入光敏感通道蛋白ChR2基因的表達載體,藍(lán)光照射,ChR2蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,引起陽離子內(nèi)流,PIL神經(jīng)元電位變化是____。②若推測正確,OCA小鼠的PVN神經(jīng)元細(xì)胞____。③有人認(rèn)為直接構(gòu)建OT基因-紅色熒光報告基因的表達載體,轉(zhuǎn)入野生型小鼠,無需構(gòu)建OCA小鼠,OCA小鼠與之相比的優(yōu)點是____。【答案】(1)受體/特異性受體(2)只有產(chǎn)后母鼠的PVN神經(jīng)元對幼鼠叫聲有特異性反應(yīng)(產(chǎn)生興奮、興奮性增強),且對純音無反應(yīng)/只有幼鼠的叫聲促使產(chǎn)后母鼠神經(jīng)元興奮,對未生育的母鼠無影響(3)①.GFP(或RFP基因)②.RV-G-與RFP基因連接(或RV-G-與GFP連接)③.PVN神經(jīng)元觀察到紅色和綠色熒光,而PIL神經(jīng)元觀察到紅色熒光(或PVN神經(jīng)元觀察到紅色和綠色熒光,而PIL神經(jīng)元觀察到綠色熒光)(4)①.由外正內(nèi)負(fù)變成外負(fù)內(nèi)正②.觀察到紅色熒光或表達紅色熒光蛋白③.只要催產(chǎn)素曾經(jīng)表達過,就可以觀察到紅色熒光蛋白,而有人提出的方案只能觀察到瞬時表達的紅色熒光蛋白【解析】【分析】1、激素調(diào)節(jié)具有的特點:微量和高效;通過體液運輸;作用于靶器官、靶細(xì)胞;調(diào)節(jié)細(xì)胞的生理活動;起作用后即被滅活;2、靜息電位:K+外流,膜電位為外正內(nèi)負(fù);動作電位:Na+內(nèi)流,膜電位為外負(fù)內(nèi)正。【小問1詳解】催產(chǎn)素是由垂體釋放的一種多肽類激素,需要與靶細(xì)胞的受體結(jié)合,促進排乳;【小問2詳解】由圖1可知,幼鼠叫聲能刺激產(chǎn)后母鼠的PVN神經(jīng)元興奮,而對未生育的母鼠影響不明顯,產(chǎn)后母鼠對酏音4-6KHz反應(yīng)不明顯;【小問3詳解】①目的基因是G蛋白基因,紅色熒光蛋白基因(RFP)、綠色熒光蛋白基因(GFP)是標(biāo)記基因,可以將紅色熒光蛋白基因(RFP)、綠色熒光蛋白基因(GFP)與G蛋白基因連接到一起構(gòu)建基因表達載體,轉(zhuǎn)入小鼠PVN神經(jīng)元細(xì)胞;然后將RV-G-與RFP基因連接(或RV-G-與GFP連接),轉(zhuǎn)入同一小鼠的PVN神經(jīng)元細(xì)胞;②由于(PIL)介導(dǎo)母鼠對聲音的無意識感知,丘腦區(qū)域的PIL通過突觸將信息傳遞給PVN,與之對應(yīng)的實驗組結(jié)果是PVN神經(jīng)元觀察到紅色和綠色熒光,而PIL神經(jīng)元觀察到紅色熒光(或PVN神經(jīng)元觀察到紅色和綠色熒光,而PIL神經(jīng)元觀察到綠色熒光);【小問4詳解】①陽離子內(nèi)流,膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正;②如果PIL神經(jīng)元興奮會誘導(dǎo)PVN合成OT的推測正確,OCA小鼠的PVN神經(jīng)元細(xì)胞可以觀察到紅色熒光或表達紅色熒光蛋白;③“直接構(gòu)建OT基因-紅色熒光報告基因的表達載體,轉(zhuǎn)入野生型小鼠,無需構(gòu)建OCA小鼠”這種方案只能觀察到瞬時表達的紅色熒光蛋白,而構(gòu)建OCA小鼠的方案只要催產(chǎn)素曾經(jīng)表達過,就可以觀察到紅色熒光蛋白。21.陸地棉是四倍體。其棉花纖維分為長絨和短絨兩類,短絨長度短,無法用于紡織工業(yè)。科研工作者進行了一系列實驗,培育有長絨無短絨的棉花品種。(1)野生型棉花有長絨有短絨,育種者發(fā)現(xiàn)無長絨無短絨的突變體U。利用突變體U進行了下列實驗:推測控制長絨與短絨的基因位置關(guān)系為____。(2)G基因參與調(diào)控長絨與短絨的分化,G1基因與G2基因表達的G蛋白相同。研究者在野生型中用基因編輯技術(shù),獲得了突變體C。檢測野生型和突變體C的長絨與短絨表型,見下表。
長絨短絨突變體C(g1g1G2G2)+-野生型(G1G1G2G2)++注:“+”表示有,“-”表示沒有。據(jù)表推測,長絨與短絨的分化與G基因____有關(guān)。____分化要求的G蛋白濃度較高。(3)H是棉花纖維起始分化的相關(guān)基因。G蛋白是轉(zhuǎn)錄因子,能與H基因的啟動子結(jié)合,并促進H轉(zhuǎn)錄。①進一步測定突變體U的核苷酸序列,發(fā)現(xiàn)G1基因發(fā)生了堿基____,突變?yōu)間基因,翻譯的賴氨酸變?yōu)榧琢虬彼?。②為研究棉花植株U中突變的G蛋白對正常G蛋白的作用,獲取突變體U的g基因序列,構(gòu)
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