- 2021-04-28 发布 |
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文档介绍
【生物】天津市武清区杨村一中2020届高三3月网上测试(解析版)
天津市武清区杨村一中2020届高三3月网上测试 一、选择题 1.美国科考团在南极湖泊下方深水无光区发现了生活在此的不明类型细菌,并获得了该未知细菌的DNA,以下叙述正确的是( ) A. 该细菌没有高尔基体,无法形成细胞壁 B. 该细菌中没有染色体,只能进行无丝分裂 C. 该细菌细胞中的嘌呤数不一定等于嘧啶数 D. 该细菌的生命活动主要由其DNA分子执行 【答案】C 【解析】 【分析】 根据细胞有无核膜(或成形的细胞核),可将细胞分为真核细胞和原核细胞,其中真核细胞有被核膜包被的成形的细胞核,原核细胞没有被核膜包被的细胞核,比较如下: 类 别 原核细胞 真核细胞 细胞大小 较小(一般1~10um) 较大(1~100um) 细胞核 无成形的细胞核,无核膜、核仁、染色体,只有拟核 有成形细胞核,有核膜、核仁和染色体 细胞质 只有核糖体,没有其它复杂的细胞器 有核糖体、线粒体等,植物细胞还有叶绿体、液泡等 细胞壁 细胞壁主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶 增殖方式 二分裂 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 可遗传变异来源 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异 生物 细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体 动物、植物和真菌等 共性 都含有细胞膜、细胞质、核糖体,都含有DNA和RNA两种核酸等 【详解】A、细菌是原核生物,原核生物与真核生物最大的区别是没有核膜包被的成形的细胞核,也没有除了核糖体以外的其他细胞器。该菌为原核生物,无高尔基体,但能形成细胞壁,A错误; B、有丝分裂为真核细胞的分裂方式,而该细菌为原核生物,可以进行二分裂,B错误; C、该细菌细胞中含有DNA和RNA两种核酸,其中DNA中嘌呤数等于嘧啶数,但RNA中嘌呤数与嘧啶数不一定相等,因此该细菌细胞中的嘌呤数不一定等于嘧啶数,C正确; D、蛋白质是生命活动的执行者,D错误。 故选C。 2.用含有不同浓度的Cu2+培养液培养某植物幼苗,测得该植物叶绿素含量的变化如下表所示。下列相关分析错误的是 Cu2+浓度(μmol/L) 0 1 10 100 1000 叶绿素含量 (mg/g FW) 叶绿素a 2. 0 2. 3 2. 2 2. 0 1. 4 叶绿素b 0. 4 0. 5 0. 5 0. 5 0. 4 A. 随着Cu2+浓度增大,叶绿素含量呈现出先增加后减少的趋势 B. Cu2+浓度为100μmol/L时,Cu2+促进叶绿素a和叶绿素b的合成 C. 当Cu2+浓度为1000μmol/L时,可推测该植物幼苗光合作用减弱 D. 测定叶绿素a和叶绿素b的含量,要提取分离色素后再做定量分析 【答案】B 【解析】 【分析】 该实验中,自变量是不同浓度的Cu2+培养液,因变量是植物叶绿素含量的变化,其他属于无关变量。结合表格数据进行分析作答。 【详解】A、由表格数据可知:随着Cu2+浓度的增大,叶片中的叶绿素含暈先稍增加,然后逐渐减少,A正确; B、当浓度为 1mol/L 时叶绿素的含量最高,原因可能是Cu2+促进了叶绿素的合成,B错误; C、当Cu2+浓度为1000μmol/L时,叶绿素含量下降,可推测该植物幼苗光合作用减弱,C 正确; D、测定叶绿素a和叶绿素b含量时,需要提取、分离色素后再做定量分析,D正确。 故选B。 3.如图所示,某一化学反应进行到t1时,加入一定量的酶,该反应在最适条件下进行直到终止。以下叙述不正确的是 A. 酶可降低该反应的活化能 B. t1~t2反应速率逐渐减慢 C. t2时酶失去活性 D. 适当降低反应温度t2右移 【答案】C 【解析】 【分析】 酶的作用机理是降低化学反应的活化能,反应物浓度降低的速率可表示化学反应的速率,由图可知,t1~t2反应物浓度减小的速率由大到小,说明反应速率逐渐减慢。 【详解】酶的作用机理是降低化学反应的活化能,A正确;加入酶以后,t1~t2的开始阶段,反应物浓度降低较快,说明反应速率大,随着时间的延长,反应物浓度降低减慢,说明反应速率逐渐减慢,可能是反应物的浓度限制了反应速率,B正确;根据题意“加入一定量的酶,该反应在最适条件下进行”,说明酶没有失活,t2时反应物浓度为0,说明反应物被完全分解了,C错误;适当降低反应温度,酶的活性降低,反应速率减慢,反应物完全被分解所需要的时间要延长,故t2右移,D正确。 故选C。 4.某二倍体哺乳动物的睾丸中,有些细胞进行有丝分裂,也有些细胞进行减数分裂。下列关于有丝分裂和减数分裂的叙述,不正确的是 A. 在细胞的有丝分裂与减数分裂过程中染色体都只复制一次 B. 有丝分裂前期与减数第一次分裂前期细胞中都有同源染色体 C. 有丝分裂中期与减数第二次分裂中期染色体都排列在细胞中央 D. 有丝分裂后期与减数第一次分裂后期细胞中染色体数目相同 【答案】D 【解析】 【分析】 依题文可知,有丝分裂是遗传物质在间期复制,分裂期平均分配到子细胞中;减数分裂是遗传物质在减数第一次分裂间期复制,细胞连续分裂两次,从而使子细胞中遗传物质减半,以此相关知识做出判断。 【详解】A、在细胞的有丝分裂与减数分裂过程中染色体都是在间期只复制一次,A正确; B、有丝分裂前期与减数第一次分裂前期细胞中都有同源染色体,B正确; C、有丝分裂中期与减数第二次分裂中期染色体都排列在细胞中央的赤道板平面,C正确; D、二倍体哺乳动物的睾丸中,有丝分裂后期染色体数目是减数第一次分裂后期细胞中染色体数的两倍,D错误。 故选D。 【点睛】本题文重点考查学生识记有丝分裂及减数分裂过程的能力。 5.某种着色性干皮症的致病原因是由于相关染色体DNA发生损伤后,未能完成下图所示的修复过程。下列相关说法不正确的是( ) A. 完成过程③至少需要2种酶 B. 酶Ⅰ或酶Ⅱ功能异常或缺失都可导致患病 C. 该病是由于染色体结构变异所致 D. 该修复过程的场所是在细胞核中 【答案】C 【解析】 【分析】 分析题图:图示为“DNA修复机制”中切除修复过程的示意图,首先切除其中的二聚体,其次填补缺口,该过程需要遵循碱基互补配对原则,最后封闭缺口,该过程需要DNA连接酶。据此答题。 【详解】A、完成过程③需要DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接到DNA片段上,之后还需要DNA连接酶将DNA片段连接起来,A正确; B、由图可知,该DNA的修复需要酶Ⅰ和酶Ⅱ,因此酶Ⅰ或酶Ⅱ功能异常或缺失都可导致患病,B正确; C、该病是由于基因结构改变引起的,属于基因突变,C错误; D、染色体位于细胞核中,因此修复染色体DNA损伤的过程发生在细胞核中,D正确。 故选C。 【点睛】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记DNA分子结构的主要特点;识记基因工程的工具及其功能,能结合图中信息准确判断各选项。 6.某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一个体的基因组成,若不考虑交叉互换,以下判断正确的是 A. 图中A与B互为等位基因,A与D互为非等位基因 B. 该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有四种 C. 控制翅长与翅形的两对等位基因遗传时遵循自由组合定律 D. 若该个体与隐性个体测交,后代基因型比例为l:1:1:1 【答案】D 【解析】 【分析】 依题文可知,等位基因是指同源染色体同一位置控制相对性状的一对基因,一对等位基因减数分裂时遵循基因分离定律,以此相关知识做出判断。 【详解】A、图中A与B没有在同源染色体的同一位置,不属于等位基因,A错误; B、由于是该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞,所以精细胞有4个,其基因型有二种,B错误; C、控制翅长与翅形的两对等位基因在一对同源染色体上,所以其遗传时遵循分离定律,C错误; D、若该个体与隐性个体测交,由于该个体产生4种比例相等的配子,所以后代基因型比例为l:1:1:1,D正确。 故选D。 7.人的某些细胞膜上的CFTR蛋白与Na+和Cl-的跨膜运输有关。当CFTR蛋白结构异常时,会导致患者支气管中黏液增多,肺部感染,引发囊性纤维病。下图为一个人体细胞内外不同离子的相对浓度示意图,则下列说法正确的是( ) A. 囊性纤维病说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程 B. 由图可知,Na+排出细胞与K+进入细胞都属于主动运输 C. 如果大量Cl-进入神经细胞,将有利于神经元动作电位的形成 D. CFTR蛋白与两种离子的跨膜运输有关,说明载体蛋白不具特异性 【答案】B 【解析】 【分析】 1、基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。 2、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较: 物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需要载体 不需要 需要 需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗 【详解】A、CFTR蛋白基因突变引起CFTR蛋白结构异常进而导致CFTR蛋白功能异常,说明基因可通过蛋白质结构直接控制生物体的性状,A错误; B、识图分析可知,细胞外Na+的浓度高于细胞内,因此Na+排出细胞是逆着浓度梯度,属于主动运输,B正确; C、如果大量Cl-进入神经细胞,会使静息电位值加大,从而使细胞不容易产生动作电位,即抑制突触后膜的兴奋,不利于兴奋的形成,C错误; D、CFTR蛋白与Na+和Cl-两种离子的跨膜运输有关,但不能运输其它离子,说明载体蛋白具有特异性,D错误。 故选B。 8.桦尺蠖体色由一对等位基因控制。为研究环境对桦尺蠖体色的影响,选择大量消耗燃煤的工业污染区和非污染区,对不同体色的桦尺蠖进行两次捕获和统计。结果如图所示,相关分析正确的是 A. 本研究中采用样方法进行调查来获得相关的数据 B. 位于两个不同区域的桦尺蠖的浅体色基因频率相近 C. 结果支持桦尺蠖借助与环境相似的体色逃避天敌 D. 结果可以说明地理隔离是产生新物种的重要原因 【答案】C 【解析】 【分析】 依题文可知,在非工业污染区,树干呈浅灰色,浅色的桦尺蛾能适应环境而生存,深色的桦尺蛾不适应环境而不能很好的生存;在工业污染区,树变黑,深色的桦尺蛾能适应环境,而浅色的桦尺蛾不能适应环境,以此相关知识做出判断。 【详解】A、对桦尺蠖进行两次捕获和统计应是采用标志重捕法获得相关的数据,A错误; B、依题表数据可知,非工业污染区的桦尺蠖的浅体色基因频率大于工业污染区的桦尺蠖的浅体色基因频率,B错误; C、实验结果支持“桦尺蠖借助与环境相似的体色逃避”,C正确; D、依题文分析,实验结果不能说明“地理隔离是产生生殖隔离的重要原因”,D错误。 故选C。 【点睛】本题文结合柱形图,考查生物进化及生物多样性的形成,意在考查学生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力。 9.下列过程涉及基因突变的是 A. 用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗获得果实更大的四倍体 B. 运用基因编辑技术剪切掉某个基因中的特定片段 C. 黄瓜开花阶段用2、4-D诱导产生更多雌花,提高产量 D. 将苏云金芽孢杆菌的杀虫基因导入棉花细胞培育抗虫棉 【答案】B 【解析】 【分析】 依题文可知,基因中碱基对的增添、缺失或替换属于基因突变,可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组,以此相关知识做出判断。 【详解】A、用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗获得果实更大的四倍体,原理是染色体变异,A错误; B、基因中碱基对的增添、缺失或替换属于基因突变,B正确; C、2、4-D发挥调节作用,不会诱导基因突变,C错误; D、培育抗虫棉的原理是基因重组,D错误。 故选B。 10.质量分数为5%的葡萄糖溶液为血浆的等渗溶液。给健康人静脉滴注100 mL的10%葡萄糖溶液后,一段时间内会发生 A. 尿液中有大量糖原 B. 血浆中抗利尿激素的浓度降低 C. 胰岛A细胞的分泌增强 D. 组织细胞摄取并氧化葡萄糖增加 【答案】D 【解析】 【分析】 细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(饮水)。 胰岛素降低血糖,而胰高血糖素是升高血糖,二者是拮抗作用。 【详解】A、糖原是多糖,尿液中不可能含有多糖,A错误; B、给健康人静脉滴注100mL的10%葡萄糖溶液后,细胞外液的渗透压升高,血浆中抗利尿激素的浓度增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,B错误; C、由于血糖浓度升高,所以胰岛素分泌增加,降低血糖含量,胰岛A细胞分泌的是胰高血糖素,升高血糖含量,C错误; D、由于血糖浓度升高,所以胰岛素分泌增加,促进组织细胞摄取并氧化葡萄糖增加,D正确。 故选D。 【点睛】本题考查水平衡和血糖调节,意在考查学生理解在高浓度的溶液中水平衡调节过程,以及血糖升高的调节的过程。 11.下列高中生物学实验或实践活动中,无法达成目的的是 A. 新鲜的葡萄汁中接种一定量的干酵母菌,发酵制作果酒 B. 消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上,培养获得愈伤组织 C. 煮沸冷却的盐水与预处理的蔬菜混合后装坛,用水封住坛口进行发酵 D. 在含DNA的滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,去除杂质并析出DNA 【答案】D 【解析】 【分析】 1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理: (1)在有氧条件下,将葡萄糖分解成CO2和H2O。 (2)在无氧条件下,将葡萄糖分解成CO2和C2H5OH。 2、植物组织培养要求非常严格的无菌环境,如果灭菌不彻底,培养过程中存在污染,会造成培养的幼苗生长缓慢甚至培育失败。 3、泡菜制作的实验原理:乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。 4、DNA的提取和分离的原理: (1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。 (2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。 【详解】A、果酒的制作的原理是利用酵母菌进行无氧呼吸将葡萄汁分解成酒精,A正确; B、消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上,在添加一定植物激素的基础上,可以生成愈伤组织,B正确; C、泡菜的制作是在无氧条件下,乳酸菌将营养物质发酵生成乳酸,C正确; D、DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度最大,不能析出DNA,D错误。 故选D。 【点睛】本题考查教材中的实验,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验需要采用的试剂及试剂的作用、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。 12.用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素敏感性的实验,是在某病原菌均匀分布的平板上,铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为培养的结果,其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列分析正确的是 A. 在图示固体培养基上可用平板划线法或涂布法接种病原菌 B. 未出现抑菌圈可能是病原菌与抗生素接触后发生抗性变异 C. 形成抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物较敏感 D. 不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响 【答案】D 【解析】 【分析】 纸片扩散法是药敏试验一种常用的方法,它将含有定量抗菌药物的纸片贴在已接种测试菌的琼脂平板上,纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散,形成递减的梯度浓度,在纸片周围抑菌浓度范围内的细菌生长被抑制,形成透明的抑菌圈,据此答题。 【详解】A、在图示固体培养基上用稀释涂布平板法进行接种病原菌,A错误; B、病原菌发生抗性变异在接触之前,B错误; C、微生物对药物较敏感形成的抑菌圈应较大,C错误; D、纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散,不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响,D正确。 故选D。 二、非选择题 13.某富养化河流的生态修复结构如下图 1,图 2 中箭头及序号表示河流生态系统能量流动的方向和过程,箭头旁的数值是同化量或迁入量(106cal.m-3.a-1) (1)图 1 利用生态系统中的_________________这一成分,降解有机污染物。河底通入空气,有利于____________类微生物的代谢活动,该生态系统污染修复过程中,生物种类增加,营养结构日趋复杂,这属于群落的__________________演替。 (2)分析图 2,该生态系统中的总能量为______________×106cal.m-3.a-1。鱼类→食鱼鸟类的能量传递效率为____________(保留 2 位有效数字)。鱼类粪便中食物残渣的能量包含在箭头____________中(请在②③④⑤⑥⑦⑧⑨中选择)。 【答案】 (1). 分解者 (2). 需氧型 (3). 次生 (4). 60.7 (5). 8.3% (6). ⑦ 【解析】 【分析】 1. 次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还留下了植物的种子或其他繁殖体〔如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如火灾过后的草原,过量砍伐的森林,弃耕的农田上进行的演替。还有火烧、病虫害、严寒、干旱水淹水等等。 2.(1)能量流动的起点是生产者通过光合作用所固定的太阳能。流入生态系统的总能量就是生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量。 (2)能量流动的渠道是食物链和食物网。能量的去向一般有4个方面:一是呼吸消耗;二是用于生长、发育和繁殖,也就是贮存在枃成有机体的有机物中;三是死亡的遗体残骸、排泄物等被分解者分解掉;四是流入下一个营养级的生物体内。 (3)能量流动的特点是单向流动和逐级递减。能量在沿食物链传递的平均效率为10%~20%,能量传递效率=下一营养级同化的能量/上一营养级同化的能量×100%。 【详解】(1)生态系统中的分解者能够将有机物分解成无机物,利用这一点可降解河床中的有机污染物。河底通入空气,增加水中的溶氧量,有利于需氧型类微生物的代谢活动。根据以上次生演替的概念可知,该生态系统污染修复过程中,生物种类增加,营养结构日趋复杂,使得河底发生了次生演替。 (2)由图2可知,该生态系统中的总能量即生产者同化的总能量加上人工输入的能量,即水生植物固定的(太阳能60+迁入量0.7) ×106 cal.m-3.a-11=60.7×106 cal.m-3.a-1。鱼类→食鱼鸟类的能量传递效率=食鱼鸟类同化量/鱼类同化量×100%= ( 0.5÷6) ×100%=8.3%。鱼类粪便中食物残渣属于水生植物残体,因此食物残渣的能量包含在箭头⑦中。 【点睛】本题考查生态系统的知识点,要求学生掌握生态系统的成分,特别是把握分解者的类型和作用,识记次生演替的概念,能够识图获取有效信息,结合生态系统能量流动的过程解决问题,理解流经生态系统的总能量和能量传递效率的计算,把握能量流经每一营养级时的去向,这是突破该题的关键。 14.他莫昔芬(Tam)是治疗乳腺癌的药物,患者长期使用后药效降低,科研人员对此进行研究。 (1)患乳腺癌的病人几乎都是女性,雌激素能刺激乳腺癌细胞生长和抑制凋亡。雌激素的化学本质是_______________,主要是由女性的____________________分泌的。 (2)科研人员测定了初次使用 Tam 乳腺癌患者的癌细胞(细胞系 C)和长期使用 Tam 乳腺癌患者的癌细胞(细胞系 R)在不同 Tam 浓度下的死亡率,结果如图 1。该实验结果表明,长期使用 Tam 的患者癌细胞对 Tam 的敏感性____________________。 (3)为研究上述现象出现的原因,科研人员进一步测定细胞系 C 和 R 的氧气消耗速率及葡萄糖摄取速率,结果如图 2。 ①由该实验结果推测,由于细胞系 R 的有氧呼吸能力___________,无氧呼吸能力_________,从而促使细胞摄取葡萄糖速率明显提高。 ②一种验证上述推测的方法是检测并比较________________________产生量。 【答案】 (1). 固醇 (2). 卵巢 (3). 降低 (4). 减弱 (5). 增强 (6). 细胞系C和R的乳酸 【解析】 【分析】 识图分析可知,图1中与对照组相比,无论细胞系C还是细胞系R使用Tam后,死亡细胞比例都上升,且随着Tam浓度升高,二者死亡细胞比例都有增大 表现,但是细胞系C与细胞系R相比,死亡细胞比例更大,说明患者长期使用Tam后具有了耐药性,癌细胞对Tam的敏感性降低。 分析图2,图2是测定细胞系C和R的氧气消耗速率及葡萄糖摄取速率,由图可知,细胞系C氧气消耗速率明显大于细胞系R,但是细胞系R的葡萄糖摄取速率相对值大于细胞系C,说明细胞系R的有氧呼吸减弱,而无氧呼吸能力增强,消耗葡萄糖增多。 【详解】(1)雌激素的本质是脂质,雌性激素由女性的性腺(卵巢)分泌。 (2)根据以上分析可知,长期使用Tam的患者癌细胞的死亡率下降,说明了乳腺癌患者癌细胞对Tam产生了耐药性,患者癌细胞对Tam的敏感性降低。 (3)①根据以上分析可知,从图中看出细胞系R的氧气消耗速率降低,说明了其降低了有氧呼吸强度,增加了无氧呼吸强度。 ②由于人和动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸,所以可以通过检测并比较细胞系C和R的乳酸的产生量验证上述推测。 【点睛】本题以他莫昔芬(Tam)对乳腺癌的治疗为背景考查雌激素的化学本质和分泌的基础知识,同时考查学生分析图示获取有效信息的能力,通过对图1的分析,判断长期使用Tam乳腺癌患者产生了耐药性,导致癌细胞死亡率降低,通过图2判断细胞系C和R有氧呼吸和无氧呼吸的强度的变化以及消耗葡萄糖的变化,从而验证耐药性产生的原因。 15.最新研究发现,尼古丁(俗称烟碱)通过与神经细胞膜或肾上腺髓质细胞膜上的烟碱接受器结合,引起人体血液中肾上腺素含量增加。此外,尼古丁还能增加人体细胞对胰岛素的敏感性,增强胰岛素对血糖的调节作用。请分析回答: (1 )当尼古丁与神经细胞膜上的烟碱接受器结合后,引起钙离子由通道流入细胞,可见,尼古丁的作用相当于一种_______,此时的神经细胞膜所发生的信号转化是_____________________。 (2)尼古丁(俗称烟碱)通过与神经细胞膜或肾上腺髓质细胞膜上的烟碱接受器结合,引起人体血液中肾上腺素含量增加,此过程体现了细胞膜____________的功能。此外,尼古丁还能增加人体细胞对胰岛素的敏感性,增强胰岛素对血糖的调节作用,胰岛素降低血糖的途径有________________和抑制肝糖原分解、抑制非糖物质转化为葡萄糖 。 (3)为验证尼古丁对胰岛素作用的影响,研究人员将实验鼠随机均分为两组,每天分别注射一定量的尼古丁溶液和生理盐水,相同且适宜条件下饲养 3 周。然后给各鼠注射等量的葡萄糖溶液,并立即开始计时,测定 1 小时内两组鼠的胰岛素浓度,实验结果如下图所示。分析给小鼠注射葡萄糖的目的是_________________________ ,图中两条曲线注射尼古丁的是_______________(填“甲组”或“乙组”)。 (4)如果将实验中的“测定胰岛素浓度”改为“测定血糖浓度”,上述实验过程需将“给各鼠注射等量的葡萄糖溶液”修改为___________________________。请在空白图中尝试画出甲乙两组血糖含量的变化图________________。 【答案】 (1). 神经递质 (2). 把化学信号转化为电信号 (3). 细胞间信息交流 (4). 促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存 (5). 引起(促进)机体产生胰岛素 (6). 甲组 (7). 给各鼠注射等量的胰岛素溶液 (8). 【解析】 【分析】 胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素。血糖浓度与胰岛素浓度的相互调节关系是血糖浓度升高时,高浓度的血糖可以直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的分泌或通过神经调节引起胰岛B细胞分泌胰岛素。血糖浓度降低时,胰高血糖素分泌增加,胰岛素分泌减少。 生物实验遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等。 【详解】(1)尼古丁与神经细胞膜上的烟碱接受器结合后,引起钙离子由通道流入细胞,可见尼古丁的作用相当于一种神经递质,此时的神经细胞膜所完成的信号转换是:把化学信号转化为电信号。 (2)肾上腺髓质细胞接受尼古丁刺激后,会引起肾上腺素的分泌增加,此过程体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能。在血糖调节过程中,胰岛素能够促进组织细胞对血糖的摄取、利用和贮存以降低血糖的浓度,同时还通过抑制肝糖原分解、抑制非糖物质转化为葡萄糖的途径降低血糖浓度。 (3)血糖浓度的变化可以直接引起激素调节,因此给小鼠注射葡萄糖的目的是促进机体产生胰岛素。由图1中两条曲线的情况分析可知,注射尼古丁的是甲组,因为甲组血液中胰岛素的释放水平低于乙组,说明尼古丁能增加人体细胞对胰岛素的敏感性,增强胰岛素对血糖的调节作用。 (4)如果将实验中的“测定胰岛素浓度”改为“测定血糖浓度”,上述实验过程需将“给各鼠注射等量的葡萄糖溶液”修改为“给各鼠注射等量的胰岛素溶液”。由于甲组注射尼古丁,而尼古丁能增加人体细胞对胰岛素的敏感性,增强胰岛素降血糖的调节作用,则甲乙两组血糖含量的变化曲线图: 。 【点睛】本题以尼古丁引起的调节为背景考查神经调节和血糖调节的知识点,要求学生掌握兴奋在神经元之间的传递过程和信号发生的转变,把握血糖的调节过程,理解引起胰岛素分泌的因素和识记胰岛素降低血糖浓度的具体途径;把握实验设计的基本原则,能够结合第(3)和(4)问的题意判断甲乙组血糖浓度的变化。 16.铝在土壤中常以铝酸盐的形式存在,可造成土壤酸化而影响植物生长。铝能抑制植物根尖细胞的分裂,破坏根组织。某植物甲的根毛细胞的细胞膜上存在苹果酸通道蛋白(ALMT),该通道蛋白能将苹果酸转运到细胞外来缓解铝毒。可将控制ALMT的基因导入不耐铝的植物中,最终获得耐铝植物。请回答下列问题: (1)下表是运载体上出现的几种限制酶的识别序列及切割位点。用表中的限制酶切割DNA后能形成相同黏性末端的是_____。 限制酶 识别序列和切割位点 EcoR I G1AATTC BamH I G1GATCC HindIII A1AGCTT Xho I C1TCGAG Nde I CA1TATG Sal I G1TCGAC (2)欲获得ALMT基因的cDNA,科研人员从_______细胞中获取总mRNA,在相应酶作用下获得多种cDNA,再利用ALMT基因制作出特异性________,通过PCR方法得到ALMT基因的cDNA。 (3)启动子是_______识别并结合的位点,能调控目的基因的表达。ALMT基因的启动子有两种类型,其中α启动子能使ALMT基因在酸性土壤的诱导下表达,β启动子能使ALMT基因高效表达而无需酸性诱导。在获得转ALMT基因耐铝植物时应使用_______启动子,不使用另外一种启动子的原因是_____________________。 (4)科研人员采用农杆菌转化法,首先将ALM基因导入植物细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上,再通过_____技术成功获得了耐铝植株。若将一株耐铝植株与普通植株杂交,得到的后代中耐铝植株:普通植株约为3:1,则可判断这株耐铝植株细胞至少转入了_____个ALMT基因,转入的基因在染色体上的位置关系是:______;若使这株耐铝植株自交,后代中耐铝植株:普通植株约为_______。 【答案】 (1). Xho I与Sal I (2). 植物甲的根(根毛)细胞 (3). 引物 (4). RNA聚合酶 (5). α (6). β启动子可使植物根细胞持续转运有机酸,导致正常土壤酸化,并影响植物自身的生长 (7). 植物组织培养 (8). 2 (9). 分别位于两条非同源染色体上 (10). 15:1 【解析】 【分析】 基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因−−DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质−−抗原−抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】(1)根据图示中限制酶的识别序列和酶切位点可判断XhoI与SalI切割DNA后都能形成TCGA的黏性末端。 (2)根据“某植物甲的根毛细胞的细胞膜上存在苹果酸通道蛋白(ALMT)”可知,ALMT基因在根毛细胞中表达,所以欲获得ALMT基因的cDNA,科研人员应从植物甲的根(根毛)细胞中获取总mRNA,在相应酶作用下获得多种cDNA,再利用ALMT基因制作出特异性的引物,通过PCR方法得到ALMT基因的cDNA。 (3)启动子是RNA聚合酶特异性识别并结合的位点,能调控目的基因的表达。ALMT基因的启动子有两种类型,其中α启动子能使ALMT基因在酸性土壤的诱导下表达,β启动子能使ALMT基因高效表达而无需酸性诱导。铝在土壤中常以铝酸盐的形式存在,可造成土壤酸化而影响植物生长,而α启动子能使ALMT基因在酸性土壤的诱导下表达,则在获得转ALMT基因耐铝植物时应使用α启动子,不使用另外一种启动子的原因是β启动子可使植物根细胞持续转运有机酸,导致正常土壤酸化,并影响植物自身的生长。 (4)科研人员采用农杆菌转化法,首先将ALM基因导入植物细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上,再通过植物组织培养技术成功获得了耐铝植株。若将一株耐铝植株与普通植株杂交,由于该杂交相当于测交,所以若得到的后代中耐铝植株:普通植株约为3:1,则可判断这株耐铝植株细胞至少转入了2个ALMT基因,且转入的基因分别位于两条非同源染色体上;若使这株耐铝植株(基因型相当于AaBb,A和B均为ALMT基因)自交,后代中耐铝植株:普通植株约为15:1。 【点睛】本题考查基因工程的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解能力;能理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,解决生物学问题的能力。 17.水稻叶片宽窄受细胞数目和细胞宽度影响,为探究水稻窄叶突变体的遗传机理,科研人员进行了实验。 (1)科研人员利用化学诱变剂处理野生型宽叶水稻,可诱发野生型水稻的 DNA 分子中发生碱基对的__________________________,导致基因突变,获得水稻窄叶突变体。 (2)测定窄叶突变体和野生型宽叶水稻的叶片细胞数目和单个细胞宽度,结果如图所示。 该结果说明窄叶是由于__________________,而不是____________________所致。 (3)将窄叶突变体与野生型水稻杂交,F1 均为野生型,F1 自交,测定 F2 水稻的_______________,统计得到野生型 122 株,窄叶突变体 39 株。据此推测该性状受___________对等位基因的控制,且窄叶性状是____________性状。 (4)研究发现,窄叶突变基因位于 2 号染色体上。科研人员推测 2 号染色体上已知的三个突变基因可能与窄叶性状出现有关。这三个突变基因中碱基发生的变化如下表所示。 突变基因 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 碱基变化 C→CG C→T CTT→C 蛋白质 与野生型分子结构无差异 与野生型有一个氨基酸不同 长度比野生型明显变短 由上表推测,基因Ⅰ的突变没有发生在____________________序列,该基因突变________________(填“会”或“不会”)导致窄叶性状。基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短,这是由于基因Ⅲ的突变导致________________________。 (5)随机选择若干株 F2 窄叶突变体进行测序,发现基因Ⅱ的 36 次测序结果中该位点的碱基 35 次为 T,基因Ⅲ的 21 次测序结果中该位点均为碱基 TT 缺失。综合上述实验结果判断,窄叶突变体是由于基因____________________发生了突变。 (6)F2 群体野生型 122 株,窄叶突变体 39 株,仍符合 3:1 的性状分离比,其原因可能是________。 【答案】 (1). 增添、缺失、替换 (2). 细胞数目减少 (3). 而不是单个细胞宽度变窄 (4). (单株)叶片宽窄 (5). 一对 (6). 隐性 (7). 密码子对应(或“编码”) (8). 不会 (9). 翻译提前终止 (10). Ⅱ、Ⅲ(同时) (11). 基因Ⅱ、Ⅲ之间未发生交叉互换(或“基因Ⅱ、Ⅲ中的一个突变对性状无影响”) 【解析】 【分析】 1.基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变;碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区,则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变,如果发生在编码区,则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变,碱基对替换往往只有一个密码子发生改变,翻译形成的蛋白质中的一个氨基酸发生变化,碱基对增添或缺失往往会引起从突变点之后的多个密码子发生变化,基因控制合成的蛋白质的多个氨基酸发生改变。 2.分析题图可知,与突变体相比,野生型细胞个数明显多于突变型,而野生型和突变体的每个细胞的宽度相同,因此突变体窄叶是由于细胞数目减少,而不是每个细胞的宽度变窄。 【详解】(1)由基因突变的概念可知,导致基因突变的原因是碱基对的增添、缺失或替换。 (2)由柱形图分析可知,窄叶性状出现是由于基因突变导致细胞数目减少造成的,每个细胞的宽度没有变窄。 (3)窄叶突变体与野生型水稻杂交,F1均为野生型,F1自交,测定 F2 水稻的(单株)叶片宽窄,结果为野生型与突变型之比接近3:1,说明突变型窄叶是隐性性状,且由一对等位基因控制。 (4)由表格信息可知,基因Ⅰ的突变是碱基对增添造成的,突变基因控制合成的蛋白质分子没有改变,最可能的原因是突变发生在非编码区;由于蛋白质没有发生变化,该基因突变不会导致窄叶性状;基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短,说明基因突变使基因转录形成的mRNA上的终止密码子提前,导致翻译提前终止。 (5)选择若干株F2窄叶突变体进行测序,发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T,说明存在突变基因Ⅱ,基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失,说明该突变体同时存在突变基因Ⅲ。 (6)F2群体野生型122株,窄叶突变体39株,仍符合3:1的性状分离比,说明虽然同时存在突变基因Ⅱ、Ⅲ,但是基因Ⅱ、Ⅲ之间未发生交叉互换或其中一个突变对性状无影响。 【点睛】本题考查基因突变和基因分离定律以及蛋白质的合成的知识点,要求学生掌握基因突变的概念,能够结合题意和基因突变的概念理解基因突变对蛋白质合成的影响,根据基因分离定律常见的分离比判断显隐性和控制生物性状的基因数量;该题的难点在于第(5 )和第(6)问,要求学生能够利用第(5) 问的题意分析判断出突变体的出现是基因Ⅱ和基因Ⅲ同时突变的结果,结合第(6)问的3:1结果,得出基因Ⅱ、Ⅲ之间未发生交叉互换的结论。查看更多