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2024年福建省高考生物试卷
一、选择题
1.我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒,该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是( )
A.该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术
B.该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合
C.该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤
D.该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测
【答案】D
【考点】单克隆抗体及其应用
【分析】1、单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,
在经过两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞。最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
2、单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
【解答】解:A、单克隆抗体的制备过程中需要应用动物细胞融合技术,将免疫过的B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,所以该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术,A正确;BD、单克隆抗体在诊断试剂盒中的检测原理就是抗原抗体的特异性结合,因此该试剂盒不能用于其他类型病毒性肝炎的检测,B正确,D错误;C、我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒,因此尿液采样相对于其他采样方式(如血液采样等)对受检者不会造成创伤,C正确。故选:D。
【难度】3
2.豆子萌发成豆芽的过程中,经历了细胞的分裂和分化,并发生了复杂的细胞代谢。下列叙述正确的是( )
A.豆子开始萌发时,赤霉素含量增加
B.与豆子相比,豆芽DNA总含量保持不变
C.与豆子相比,豆芽自由水与结合水的比值下降
D.豆子萌发成豆芽后,细胞的全能性丧失
【答案】A
【考点】其他植物激素的种类和作用;水在细胞中的存在形式和作用;细胞全能性的原因及应用
【分析】水的存在形式及生理功能:
形式 |
自由水 |
结合水 |
定义 |
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动 |
与细胞内的其他物质相结合的水 |
含量 |
约占细胞内全部水分的95% |
约占细胞内全部水分的4.5% |
功能 |
①细胞内良好的溶剂 ②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 |
是细胞结构的重要组成成分 |
联系 |
自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化 |
【解答】解:A、赤霉素可以促进种子的萌发,豆子开始萌发时,赤霉素含量会增加,A正确;B、豆子萌发过程中发生细胞增殖、分化,会发生DNA复制,因此,与豆子相比,豆芽DNA总含量应该增加,B错误;C、种子萌发时细胞代谢加强,自由水与结合水的比值上升,C错误;D、豆子萌发成豆芽后,由于细胞分化程度增大,因而细胞的全能性降低,但并未丧失全能性,D错误。故选:A。
【难度】1
3.幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌,可导致胃溃疡甚至胃癌的发生。下列叙述正确的是( )
A.幽门螺杆菌通过减数分裂进行繁殖
B.幽门螺杆菌导致的胃癌可遗传给后代
C.抗病毒药物无法治疗幽门螺杆菌感染
D.临床检测幽门螺杆菌前应口服抗生素以杀死杂菌
【答案】C
【考点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【分析】幽门螺杆菌属于原核生物,真核细胞和原核细胞的比较
比较项目 |
原核细胞 |
真核细胞 |
大小 |
较小 |
较大 |
主要区别 |
无以核膜为界限的细胞核,有拟核 |
有以核膜为界限的细胞核 |
细胞壁 |
除支原体外都有,主要成分是糖类和蛋白质 |
植物细胞有,主要成分是纤维素和果胶;动物细胞无;真菌细胞有,主要成分为多糖 |
生物膜系统 |
无生物膜系统 |
有生物膜系统 |
细胞质 |
有核糖体,无其他细胞器 |
有核糖体和其他细胞器 |
DNA存 在形式 |
拟核中:大型环状、裸露 质粒中:小型环状、裸露 |
细胞核中:DNA和蛋白质形成染色体 细胞质中:在线粒体、叶绿体中裸露存在 |
增殖方式 |
二分裂 |
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 |
可遗传变异方式 |
基因突变 |
基因突变、基因重组、染色体变异 |
【解答】解:A、幽门螺杆菌属于原核生物,其只能通过二分裂方式增殖,A错误;B、体细胞突变一般不能遗传给后代,幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌,其导致的胃癌不可遗传给后代,B错误;C、幽门螺杆菌属于原核生物,因此抗病毒药物无法治疗幽门螺杆菌感染,C正确;D、抗生素也能杀死幽门螺杆菌,D错误。故选:C。
【难度】1
4.朱鹮是国家一级保护鸟类。我国在朱鹮保护方面取得了重大成就,其数量从1981年的7只增加到现在的11000多只。下列保护措施中,不能提高朱鹮环境容纳量的是( )
A.多种植朱鹮的筑巢树木
B.增加朱鹮觅食的湿地面积
C.扩大朱鹮自然保护区的范围
D.加强对受伤朱鹮个体的救护
【答案】D
【考点】生物多样性丧失的原因及保护措施;环境容纳量
【分析】环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。多种植朱鹮的筑巢树木、增加觅食湿地面积、扩大自然保护区范围都能为朱鹮提供更多的生存资源和空间,从而提高环境容纳量;而加强对受伤朱鹮个体的救护,只是针对个体的保护措施,不能直接增加环境容纳量。
【解答】解:A、多种植朱鹮的筑巢树木,能为朱鹮提供更多的栖息地,增加了环境资源,可提高环境容纳量,A错误;BC、增加朱鹮觅食的湿地面积化和扩大朱鹮自然保护区的范围,能为朱鹮提供更广阔的生存空间,意味着朱鹮的食物资源和活动空间增加,可提高环境容纳量,BC错误;D、加强对受伤朱鹮个体的救护,这是对个体的保护,不能增加整个环境所能容纳朱鹮的最大数量,不能提高环境容纳量,D正确。故选:D。
【难度】3
5.虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下,原料中的蛋白质和脂肪发生水解,形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是( )
A.虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响
B.传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作
C.原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸
D.虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味
【答案】B
【考点】发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产人类所需的产品,一般包括菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。发酵工程在食品工业、医药工业及其他工农业生产上有重要的应用价值。
【解答】解:A、发酵时间不同,微生物发酵的程度不同,因此虾酱特有的风味形成受发酵时间影响,A正确;B、虾酱是以虾为原料的传统发酵食品,无需严格执行无菌操作,B错误;C、在微生物作用下,原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸,C正确;D、在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下,原料中的蛋白质和脂肪发生水解,形成虾酱的特有风味,虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味,D正确。故选:B。
【难度】1
6.成年棘胸蛙存在雄蛙大、雌蛙小的两性异形现象,推测这是雌蛙对雄蛙长期选择的结果。支持该推测的证据是( )
A.体型较大的雄蛙能获得更多的交配机会
B.雌蛙对相同种群雄蛙的求偶鸣叫更敏感
C.雄蛙在雌蛙产卵高峰期求偶鸣叫更积极
D.体型较大的雌蛙交配后能产出更多的卵
【答案】A
【考点】信息的种类、特点及其在生态系统中的作用
【分析】1、生态系统中信息的种类
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
2、信息传递在生态系统中的作用:
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的传递。
(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【解答】解:A、如果体型较大的雄蛙能获得更多的交配机会,那么在长期的进化过程中,雌蛙就更倾向于选择体型大的雄蛙进行交配,这就会导致雄蛙朝着体型大的方向进化,从而出现雄蛙大、雌蛙小的两性异形现象,A正确;B、雌蛙对相同种群雄蛙的求偶鸣叫更敏感,这与雄蛙的体型大小无关,不能说明是雌蛙对雄蛙体型大小的选择,无法支持雄蛙大、雌蛙小的两性异形现象是雌蛙对雄蛙长期选择的结果,B错误;C、雄蛙在雌蛙产卵高峰期求偶鸣叫更积极,这与雄蛙的体型大小没有直接关联,不能体现出雌蛙对雄蛙体型的选择,C错误;D、该选项说的是体型较大的雌蛙交配后能产出更多的卵,而题干讨论的是雄蛙大、雌蛙小这种两性异形现象是雌蛙对雄蛙的选择结果,D错误。故选:A。
【难度】3
7.中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式,不仅周期长、产率低、花色单调,还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是( )
A.用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率
B.利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育
C.选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗
D.通过基因工程技术引入外源基因改变花色
【答案】B
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用;单倍体及多倍体育种;植物的组织培养
【分析】1、杂交育种的原理是基因重组;其优点是可以将不同个体的优良性状集中于同一个体上,且方法简单,可预见强。
2、诱变育种的原理是基因突变;方法是用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变;其优点是可提高变异频率,出现新性状,大幅度改良某些性状,加速育种进程。
3、单倍体育种的原理是染色体变异;方法是用花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍;优点是纯合体自交后代不发生性状分离,因而能明显缩短育种年限。
4、多倍体育种的原理是染色体变异;方法是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;优点是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
5、基因工程育种的原理是基因重组;优点是能按照人们的意愿定向改造生物的性状。
【解答】解:A、用水仙鳞片进行植物组织培养,可以快速繁殖,提高产率,可以达到改良目的,A正确;B、中国水仙是三倍体,在减数分裂过程中会发生联会紊乱,不能产生正常的配子,所以无法利用单倍体育种对其进行品种选育,B错误;C、选用水仙幼嫩组织作为外植体进行植物组织培养,可以获得脱毒苗,可以达到改良目的,C正确;D、通过基因工程技术引入外源基因可以改变花色,可以达到改良目的,D正确。故选:B。
【难度】3
8.橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是( )
A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治
D.用含该信息素的诱杀饵剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
【答案】C
【考点】信息的种类、特点及其在生态系统中的作用;种群的数量特征
【分析】生态系统中信息的类型
(1)物理信息:生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息。
(2)化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质。
(3)行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
【解答】解:A、雄虫为吸引雌虫分泌了信息素,而信息素是一种化学物质,所以信息素属于化学信息,A正确;B、根据题干信息“雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素”,说明芽孢杆菌合成了信息素吸引雌虫,有利于橘小实蝇种群的繁衍,B正确;C、利用信息素诱杀雌虫属于生物防治,C错误;D、含该信息素的诱杀饵剂可以诱杀雌虫,从而改变种群的性别比例,使种群出生率降低,D正确。故选:C。
【难度】3
9.科研人员用CCK﹣8试剂盒检测化合物M对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒的检测原理:在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST﹣8被还原成橙黄色甲攒,通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是( )
A.WST﹣8可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性
B.线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段
C.用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度
D.若M促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深
【答案】D
【考点】酶的特性及应用;有氧呼吸的过程和意义
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【解答】解:A、该试剂盒的检测原理:在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST﹣8被还原成橙黄色甲攒,但WST﹣8并不会影响线粒体脱氢酶的专一性,A错误;B、有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,B错误;C、温度会影响酶的活性,从而影响反应的进行,所以用该方法对肝细胞增殖情况检测需要控制反应温度,C错误;D、因为在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST﹣8被还原成橙黄色甲攒,通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量,若化合物M促进肝细胞增殖能力越强,活细胞数量相对越多,产生的催化产物越多,那么WST﹣8被还原得越多,反应液颜色就越深,D正确。故选:D。
【难度】1
10.人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应的DNA模板链序列为( )
A.5′﹣TTG﹣3′
B.5′﹣ATT﹣3′
C.5′﹣GTT﹣3′
D.5′﹣TTA﹣3′
【答案】A
【考点】遗传信息的转录和翻译
【分析】1、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、转录的主要场所:细胞核。
3、转录的条件:模板:DNA分子的一条链;转录的原料:四种核糖核苷酸(“U”代替“T”与“A”配对,不含“T”);与转录有关的酶:RNA聚合酶;能量:ATP。
4、转录的产物:mRNA、tRNA、rRNA。
【解答】解:由题意“人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA”可知,原mRNA这三个碱基序列为CAA,根据碱基互补配对可知,该终止密码子对应的DNA模板链序列为5′﹣TTG﹣3′,A正确。故选:A。
【难度】5
11.叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,A组不处理,B组用壳梭孢素处理,将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.0min时,A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B.30min时,B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C.30min时,限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D.与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更长
【答案】B
【考点】光合作用的影响因素及应用;光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系
【分析】二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。植物实际光合速率 = 净光合速率+呼吸速率。
【解答】解:A、题图横坐标是光照时间,在0min之前,A和B两组已经黑暗了一段时间,而二者不是相同条件,B组已经用壳梭孢素处理,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放,所以B组和A组胞间CO2浓度不相等,A错误;B、30min时,B组的光合速率相对值高于A组,叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组,B正确;C、30min时,限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度,随着光照时间增加,A组光合速率相对值不在改变,限制因素不是光照时间,C错误;D、题意叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短,与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更短,D错误。故选:B。
【难度】3
12.Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫
B.试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b
C.试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D.Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡
【答案】C
【考点】体液免疫和细胞免疫的协调配合
【分析】细胞凋亡是由基因决定的,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,是不正常的细胞死亡对生物体有害。
【解答】解:A、T淋巴细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥着重要作用,故T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫,A正确;B、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样且均低于凋亡诱导试剂b处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b,B正确;C、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白,C错误;D、分析题图可知,凋亡诱导试剂b处理同时含有Bax基因和Bak基因的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率最低,由此可知,Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡,D正确。故选:C。
【难度】5
13.杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中,用遗传物质失活的精子激发卵子发育,并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是:①抑制第一极体形成;②抑制第二极体形成;③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,下列分析正确的是( )
A.②途径获得的二倍体一定是纯合子
B.③途径获得的二倍体一定是纯合子
C.①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同
D.②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同
【答案】B
【考点】细胞的减数分裂
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制;
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;
(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱地分布在细胞中;②中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的平面上;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核形成新的核膜、核仁、纺锤体和染色体消失。
【解答】解:A、假设杂合二倍体紫贻贝的基因型为Aa,若在减数第一次分裂的过程中发生了交叉互换,则②途径获得的二倍体可能是杂合子,A错误;B、卵子通过有丝分裂进行分裂,若抑制第一次卵裂,不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,则③途径获得的二倍体一定是纯合子,B正确;CD、①抑制第一极体形成,则①途径获得的二倍体为纯合子,由A可知,②途径获得的二倍体可能是杂合子,也可能是纯合子,③途径获得的二倍体为纯合子,CD错误。故选:B。
【难度】5
14.乙烯前体物质ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而乙酰转移酶B(NatB)会促进ACO的乙酰化,进而影响ACO的降解速度。已知乙烯含量与拟南芥幼苗顶端的弯曲角度有关,为探究NatB调控植物乙烯合成的机制,科研人员进行了相关实验,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大
B.NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降
C.外源施加ACC可增大NatB突变株顶端弯曲角度
D.乙烯不敏感株中NatB会抑制ACC转化为乙烯
【答案】D
【考点】其他植物激素的种类和作用
【分析】乙烯:①合成部位是植物体各个部位。②主要作用:促进果实成熟,促进开花,促进叶、花、果实脱落。
【解答】解:A、根据柱形图分析可知,乙烯处理组的拟南芥幼苗顶端弯曲角度比空气处理组大,即乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大,A 正确;B、由A选项中的分析可知,乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大,空气处理组野生型拟南芥株顶端弯曲角度比NatB突变株大,可以推测野生型拟南芥株内源性乙烯含量高于NatB突变株,由此可知,NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降,B正确;C、根据题干信息及B选项中的分析,乙烯前体物质ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降,外源施加 ACC可补充乙烯的生成,从而增大NatB 突变株顶端弯曲角度,C正确;D、乙烯不敏感株本身对乙烯不敏感,图中并没有表明在乙烯不敏感株中NatB 会抑制 ACC 转化为乙烯,D 错误。故选:D。
【难度】5
15.人体Ⅰ型胶原蛋白是骨骼和结缔组织的主要结构蛋白,由两条α1链和一条α2链组成,α1链由17号染色体上的COL1A1编码,α2链由7号染色体上的COL1A2编码。某夫妻因部分Ⅰ型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COL1A1,妻子存在1个突变的COL1A2。下列叙述错误的是( )
A.人体中的COL1A1和COL1A2为非等位基因
B.该夫妻所患疾病都属于常染色体显性遗传病
C.丈夫体内Ⅰ型胶原蛋白结构异常的概率是
D.该夫妻生下正常女孩的概率是
【答案】C
【考点】人类遗传病的类型及危害
【分析】1、人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病);
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
2、遗传病的监测和预防:
(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。
(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
(3)禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率。
【解答】解:A、等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因,COL1A1位于17号染色体,COL1A2位于7号染色体,它们是非等位基因,A正确;B、由题干信息“某夫妻因部分Ⅰ型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COL1A1,妻子存在1个突变的COL1A2”可知,一个基因突变后就患病,说明该病是显性遗传病,又因为相关基因位于常染色体,故是常染色体显性遗传病,B正确;C、人体Ⅰ型胶原蛋白由两条α1链和一条α2链组成,丈夫存在1个突变的COL1A1,α1链由17号染色体上的COL1A1编码,由此可知,丈夫体内Ⅰ型胶原蛋白结构异常的概率是 ,C错误;D、丈夫产生正常配子的概率是 ,妻子产生正常配子的概率是 ,他们生下正常孩子(不患病)的概率是 ,生下正常女孩的概率是 ,D正确。故选:C。
【难度】3
二、非选择题
16.珍稀濒危植物留坝槭为落叶乔木。为制定针对性的保护方案,科研人员调查了某留坝槭天然种群,发现少量留坝槭个体散生在总面积约17000m2的落叶阔叶林中,受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳,仅7株成树可正常开花结果,且种子存在败育率高、萌发率低等问题。该种群年龄结构和各年龄阶段的死亡率统计结果如图所示。
注:树龄用胸径表示,幼苗(胸径<2.5cm);幼树(2.5cm≤胸径<12.5cm);成树(胸径≥12.5cm)。
回答下列问题:
(1)为准确掌握该地留坝槭的种群数量,采用的调查方法是 。
(2)该地留坝槭面临的主要生存压力来自种间竞争而非种内竞争,依据是 。
(3)据图分析,该留坝槭种群的年龄结构为 ,但种群处于衰退状态。从种群数量特征的角度分析,该种群衰退的原因是 。
(4)为提高该地留坝槭的种群数量,可采取的措施是 (答出2点)。
【答案】(1)逐个计数(2)留坝槭种群密度小,种内竞争弱;受其他植物遮阴影响,在种间竞争中处于劣势(3)增长型 种子少且萌发率低导致出生率低;幼树向成树过渡阶段的死亡率高(4)人工培育留坝槭幼苗后移栽到该地;适度采伐或修剪对留坝槭遮阴的植物
【考点】种群的数量特征;估算种群密度的方法;群落中生物的种间关系
【分析】种群的年龄组成:
(1)增长型:种群中幼年个体很多,老年个体很少,这样的种群正处于发展时期,种群密度会越来越大;
(2)稳定型:种群中各年龄期的个体数目比例适中,数目接近。这样的种群正处于稳定时期,种群密度在一段时间内会保持稳定;
(3)衰退型:种群中幼年个体较少,而老年个体较多,这样的种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。
【解答】解:(1)逐个计数适用分布范围小、个体较大的种群,统计的结果完全符合实际值,是一种精准的计量方法,因此的方法为准确掌握该地留坝槭的种群数量,采用的调查方法是逐个计数。(2)种间竞争是指不同种生物之间的竞争关系,种内竞争是指同种生物个体之间的竞争关系,由于留坝槭种群密度小,种内竞争弱;受其他植物遮阴影响,在种间竞争中处于劣势,因此该地留坝槭面临的主要生存压力来自种间竞争而非种内竞争。(3)由柱状图可知,该留坝槭种群幼苗和幼树的数量较多,成树数量相对较杀,那么该留坝械种群的年龄结构为增长型。由柱状图和题干信息“发现少量留坝槭个体散生在总面积约17000m2的落叶阔叶林中,受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳,仅7株成树可正常开花结果,且种子存在败育率高、萌发率低等问题”可知,该留坝槭种群 种子少且萌发率低导致出生率低;幼树向成树过渡阶段的死亡率高,因此该种群处于衰退状态。(4)为提高该地留坝槭的种群数量,可采取人工培育留坝槭幼苗后移栽到该地;适度采伐或修剪对留坝槭遮阴的植物等措施。故答案为:(1)逐个计数(2)留坝槭种群密度小,种内竞争弱;受其他植物遮阴影响,在种间竞争中处于劣势(3)增长型 种子少且萌发率低导致出生率低;幼树向成树过渡阶段的死亡率高(4)人工培育留坝槭幼苗后移栽到该地;适度采伐或修剪对留坝槭遮阴的植物
【难度】5
17.病毒感染初期,机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IFNAR来应对感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵细胞的主要受体,小鼠没有该受体,科研人员构建hCD46转基因小鼠用于相关研究,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)利用PCR技术获取目的基因hCD46,复性温度下发生的扩增过程是 。
(2)将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是 。为提高转基因效率,同时避免标记基因进入胚胎体内,应选用 限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。
(3)为获取大量胚胎用于移植,可用激素处理小鼠a,使其 。将胚胎移植到小鼠c的子宫中,应选用桑葚胚的原因是 。
(4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测,应设置不加DNA模板的对照组,目的是 。
(5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠,则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性,原因是 。
【答案】(1)两种引物分别与含hCD46基因的两条模板链结合(2)EcoRⅠ和NotⅠ;AgeⅠ和HindⅢ(3)超数排卵;桑葚胚易于在小鼠子宫着床(4)排除PCR体系中外源DNA的污染(5)该小鼠能被麻疹病毒感染,且干扰素无法作用于IFNAR以应对感染
【考点】基因工程的操作过程综合
【分析】PCR技术:
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
【解答】解:(1)PCR技术包括:高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;中温延伸:合成子链,即复性温度下发生的扩增过程是两种引物分别与含hCD46基因的两条模板链结合。(2)结合图示可知,质粒中以及目的基因的两端含有限制酶EcoRⅠ和NotⅠ的识别序列,且这两个序列位于启动子和终止子之间,因此,将CD46接入质粒应选用的限制酶组合是EcoRⅠ和NotⅠ(SacⅠ会破坏目的基因,不能选)。由于AgeⅠ和HindⅢ这两种限制酶可以将重组质粒分为含目的基因的片段和含有标记基因的片段,因此为提高转基因效率,同时避免标记基因进入胚胎体内,应选用AgeⅠ和HindⅢ限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。(3)为获取大量胚胎用于移植,用促性腺激素处理小鼠a使其超数排卵,这样可以得到更多的卵子用于受精和胚胎发育。将胚胎移植到小鼠c的子宫中时,由于桑葚胚易于在小鼠子宫着床,因此应选用桑葚胚。(4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测,应设置不加DNA模板的对照组,目的是排除PCR体系中外源DNA的污染,从而保证检测结果的准确性。(5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠,则该转基因小鼠能接受抗原刺激,进而机体会分泌干扰素,但干扰素无法与相应的受体结合,因为转基因小鼠的受体IFNAR无法表达,因而干扰素无法起作用,因此,该小鼠对麻疹病毒具有高易感性。故答案为:(1)两种引物分别与含hCD46基因的两条模板链结合(2)EcoRⅠ和NotⅠ;AgeⅠ和HindⅢ(3)超数排卵;桑葚胚易于在小鼠子宫着床(4)排除PCR体系中外源DNA的污染(5)该小鼠能被麻疹病毒感染,且干扰素无法作用于IFNAR以应对感染
【难度】5
18.海马是与记忆相关的脑区。雌鼠在老年期会出现海马萎缩,为研究这一现象与雌激素分泌减少的关系,科研人员利用正常雌鼠和性成熟时切除卵巢的雌鼠(GDX雌鼠)进行相关实验,部分结果如图所示。
回答下列问题:
(1)小鼠雌激素的分泌受到 轴的分级调节。
(2)据图分析,影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是 ;推测GDX雌鼠中年期会出现记忆障碍,依据是 。
(3)进一步的实验证实雌激素调控海马萎缩的靶细胞是海马星形胶质细胞。已知激素与受体结合后,可通过特定基因影响靶细胞的生物学效应。为确定雌激素调控的特定基因,对敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞进行 (填“基因组”或“mRNA”)测序,将测序数据与 细胞相应的测序数据进行比对分析,并结合其他实验最终确认雌激素调控海马体积的基因为Enol。
(4)根据上述结果,除补充雌激素外,提出一种治疗雌鼠海马萎缩的思路 。
【答案】(1)下丘脑—垂体—卵巢(2)年龄、卵巢 GDX雌鼠中年期海马体积减小,突触数量减少(3)mRNA 正常的海马星形胶质(4)调控海马星形胶质细胞中Enol的表达量(或调节海马星形胶质细胞中Enol蛋白活性)
【考点】内分泌系统的组成和功能
【分析】性激素的分级调节:下丘脑通过释放促性腺激素释放激素,来促进垂体合成和分泌促性激素,则可以促进性腺的活动,合成和释放性腺激素,这就是所谓的分级调节。而在正常情况下性激素要维持在一定浓度内,不能持续升高。当性激素达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,这样系统就可以维持在相对稳定水平,这就是所谓反馈调节。
【解答】解:(1)下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于卵巢,卵巢分泌雌激素,由此可知,小鼠雌激素的分泌受到下丘脑—垂体—卵巢轴的分级调节。(2)GDX雌鼠为性成熟时切除卵巢的雌鼠,从图中可以看出,该实验的自变量为年龄、卵巢,因此影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是年龄、卵巢。GDX雌鼠中年期时,其海马中突触数量比正常雌鼠中年期少,海马体积也比正常雌鼠中年期小,而海马与记忆相关,突触数量减少和海马体积减小可能会影响记忆功能,所以推测GDX雌鼠中年期会出现记忆障碍。(3)为确定雌激素调控的特定基因,对敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞mRNA测序,因为mRNA是基因表达的中间产物,通过对mRNA测序可以了解基因的表达情况。将测序数据与正常的海马星形胶质相应的测序数据进行比对分析,这样可以找出差异表达的基因,从而确定雌激素调控的特定基因。(4)雌鼠在老年期会出现海马萎缩,可以通过调控海马星形胶质细胞中Enol的表达量或调节海马星形胶质细胞中Enol蛋白活性来治疗雌鼠海马萎缩。故答案为:(1)下丘脑—垂体—卵巢(2)年龄、卵巢 GDX雌鼠中年期海马体积减小,突触数量减少(3)mRNA 正常的海马星形胶质(4)调控海马星形胶质细胞中Enol的表达量(或调节海马星形胶质细胞中Enol蛋白活性)
【难度】5
19.簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因,我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(三粒一簇)种子,获得大量诱变株(M1),并从M1自交后代M2中筛选出2个非簇生稻突变体株系开展相关研究,最终确定BRD3基因参与调控簇生表型,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是 。M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系,说明基因突变具有 特点。
(2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交,获得F1均为弱簇生稻(两粒一簇),F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,后代的表型及比例是 。
(3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中,BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段,非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是 。结合该机制分析F2性状分离比是1:2:1,而不是3:1的原因是 。
(4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多,但粒重与非簇生稻基本相同。综合上述信息,提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路 。
【答案】(1)提高突变率 随机性和不定向性(2)弱簇生稻:非簇生稻=1:1(3)在稻穗发育阶段,BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低,导致簇生表型形成 杂合子具有部分正常的BRD3蛋白,使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间,导致弱簇生表型出现(4)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种,将簇生表型引入其他品系
【考点】生物变异的类型综合
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性(个体的基因突变率低,但种群中个体数,其突变率较高)、随机性、不定向性、多害少利性。
【解答】解:(1)由题干“叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(三粒一簇)种子,获得大量诱变株(M1)”可知,用NaN3处理簇生稻种子能提高突变率。随机性是指基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何细胞内的任何基因上;不定向性是指一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,所以M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系,说明基因突变具有随机性和不定向性的特点。(2)设控制簇生性状的基因用A、a表示,F1自交获得F2,F2中弱簇生稻:非簇生稻:簇生稻=2:1:1,说明弱族生稻的基因型为Aa,非簇生稻的基因型为aa,簇生稻的基因型为AA,若将F1弱簇生稻(Aa)与非簇生稻(aa)杂交,后代的表型及比例是弱簇生稻:非簇生稻=1:1。(3)非簇生稻突变株中,BRD3蛋白失活,在稻穗发育阶段,非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻,由此可知,在稻穗发育阶段,BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低,导致簇生表型形成。杂合子具有部分正常的BRD3蛋白,使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间,导致弱簇生表型出现,因此F2性状分离比是1:2:1,而不是3:1。(4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相,若簇生稻穗粒数增多,但粒重与非簇生稻基本相同,利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路为用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种,将簇生表型引入其他品系。故答案为:(1)提高突变率 随机性和不定向性(2)弱簇生稻:非簇生稻=1:1(3)在稻穗发育阶段,BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低,导致簇生表型形成 杂合子具有部分正常的BRD3蛋白,使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间,导致弱簇生表型出现(4)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种,将簇生表型引入其他品系
【难度】5
20.脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴中。糖类代谢异常时,脂肪可分解为脂肪酸为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径,科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后,分别置于细胞培养液和无机盐缓冲液中培养,用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体,分析荧光重合程度,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态,动员 为细胞供能。
(2)据图分析,标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,依据是 ;在无机盐缓冲液培养的细胞中,脂肪酸的转运路径是 。
(3)实验结果发现,在一定时间内,无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,理由是 。
欲为该推测提供实验证据,利用小鼠成纤维细胞和3﹣MA(一种自噬抑制剂)为材料设计实验,完善实验思路并写出支持推测的预期结果。
①实验思路:对照组的小鼠成纤维细胞置于 中培养;实验组的小鼠成纤维细胞置于 中培养。一段时间后,观察并比较两组 。
②预期结果: 。
(4)在营养匮乏状态下,有些细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积,导致脂毒性的发生。从脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现脂毒性的原因是 (答出1点)。
【答案】(1)脂肪(2)红色荧光与绿色荧光重合程度高 从脂滴转运到线粒体(3)在营养匮乏时,溶酶体可降解受损或功能退化的细胞结构释放脂肪酸①不含有3﹣MA的无机盐缓冲液 含有3﹣MA的无机盐缓冲液 细胞中脂滴的数量;②实验组细胞中脂滴的数量少于对照组(4)脂肪酸无法及时转运到脂滴(或脂肪酸无法及时转运到线粒体)
【考点】无机盐的主要存在形式和作用;脂质的种类及其功能
【分析】脂质包括脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,脂肪是良好的储能物质、胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输,性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【解答】解:(1)在无机盐缓冲液中培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态,此时细胞需要动员自身储存的物质来供能。因为糖类代谢异常时,脂肪可分解为脂肪酸供能,所以这里动员的是脂肪为细胞供能。(2)据图分析,标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,依据是在0h时就有红绿荧光重合,这表明标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,因为绿色荧光标记脂滴,红色荧光标记外源脂肪酸,两者重合说明脂肪酸进入了脂滴。在无机盐缓冲液培养的细胞中,从图中可以看出红蓝荧光重合度随时间增加,红绿荧光重合度随时间降低,所以脂肪酸的转运路径是从脂滴转运到线粒体。(3)溶酶体参与细胞自噬,可分解细胞内的受损或功能退化的细胞结构,若脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,那么在无机盐缓冲液培养下,营养匮乏时,细胞自噬过程中溶酶体分解细胞内受损或功能退化的细胞结构产生脂肪酸,从而使脂滴数量增加。欲为该推测提供实验证据,利用小鼠成纤维细胞和3﹣MA(一种自噬抑制剂)为材料设计实验,实验的自变量是是否添加3﹣MA,因变量是细胞中脂滴的数量。①实验思路:对照组的小鼠成纤维细胞置于不含有3﹣MA的无机盐缓冲液中培养,实验组的小鼠成纤维细胞置于含有3﹣MA的无机盐缓冲液中培养。一段时间后,观察并比较两组脂滴的数量。②预期结果:实验组细胞中脂滴的数量少于对照组。因为如果脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,那么抑制自噬后,脂滴数量就不会增加或者增加很少。(4)从脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现脂毒性的原因可能是脂肪酸无法及时转运到脂滴(或脂肪酸无法及时转运到线粒体),导致细胞质基质中游离脂肪酸不能及时被转运到线粒体供能而过量堆积,从而发生脂毒性。故答案为:(1)脂肪(2)红色荧光与绿色荧光重合程度高;从脂滴转运到线粒体(3)在营养匮乏时,溶酶体可降解受损或功能退化的细胞结构释放脂肪酸①不含有3﹣MA的无机盐缓冲液;含有3﹣MA的无机盐缓冲液;细胞中脂滴的数量;②实验组细胞中脂滴的数量少于对照组(4)脂肪酸无法及时转运到脂滴(或脂肪酸无法及时转运到线粒体)
【难度】5
第