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第=page11页,共=sectionpages11页2022-2023学年浙江省重点学校高三(上)期末生物试卷一、单选题(本大题共25小题,共25.0分)1.细胞壁是细胞的外层,在细胞膜的外面,细胞壁之厚薄常因组织、功能不同而异。细菌细胞壁主要成分是肽聚糖;真菌细胞壁中主要成分为几丁质、纤维素、葡聚糖、甘露聚糖(均为多糖)等。下列叙述正确的是()A.植物体细胞杂交技术中需要用几丁质酶去壁
B.细菌细胞壁的主要成分是单糖的聚合物
C.免疫活性物质溶菌酶能溶解真菌细胞壁来杀灭真菌
D.植物细胞壁的形成是多种细胞器配合作用的结果2.一项来自康奈尔大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制,即为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成,将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到了内部回收利用工厂,在那里将废物降解,使组件获得重新利用。下列相关叙述正确的是(
)A.细胞膜塑形蛋白在合成过程中,场所由核糖体提供,动力可由叶绿体提供
B.“分子垃圾袋”应主要由磷脂和蛋白质构成
C.“回收利用工厂”可能是溶酶体,“组件”可能是氨基酸或核苷酸
D.人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体和中心体等3.下图表示蔗糖分子在叶肉细胞内合成后跨膜运输至筛管内的过程,最终转运至其他部位贮存、利用据图分析,下列叙述错误的是(
)
A.蔗糖和K+的运输都属于主动运输,但所需能量来源不同
B.叶肉细胞内保持较低的pH有利于蔗糖分子运出
C.蔗糖载体和ATP酶功能的差异,根本原因是它们的分子结构不同
D.若将该叶肉细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中,细胞可能会发生质壁分离4.下图表示夏季时某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率的部分日变化曲线,据图分析有关叙述正确的是(
)
A.一天中适当遮光均会显著增强净光合速率
B.b-M段叶肉细胞内合成ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
C.M点时叶肉细胞消耗的CO2量一般等于呼吸产生的CO2量
D.e-f段净光合速率降低的原因是CO2吸收量减少影响暗反应所致5.科研人员构建了靶向膜蛋白H的抗体-药物偶联物(DS)。DS携带DNA抑制剂,可靶向诱导乳腺癌细胞凋亡,研究表明DS在乳腺癌治疗中疗效很好。下列相关叙述,正确的是()A.膜蛋白H在内质网和高尔基体上合成
B.DS激活机体的细胞免疫用以预防乳腺癌发生
C.乳腺细胞发生基因重组后转变为乳腺癌细胞
D.膜蛋白H基因可能仅在乳腺癌细胞中表达6.2021年我国科学家筛选鉴定出能促进细胞衰老的基因——组蛋白乙酰转移酶编码基因KAT7。研究表明KAT7基因失活会延缓细胞衰老,从而延长实验动物的寿命。下列有关说法错误的是(
)A.衰老的细胞中细胞核体积增大,染色质凝聚、固缩
B.衰老细胞中呼吸酶的活性降低,组蛋白乙酰转移酶的活性升高
C.细胞正常的衰老和凋亡有利于机体更好地实现自我更新
D.通过转基因技术将KAT7基因导入受体细胞并表达有助于治疗老年性痴呆7.已知某二倍体动物的基因型为Aabb,现分别用带有红色和绿色的荧光物质标记该动物的生殖腺细胞中的基因A和a(如图)。在不考虑突变的情况下,下列有关细胞分裂过程中可能观察到的现象的叙述,错误的是(
)
A.进行有丝分裂时,细胞分裂产生的子细胞中都同时含2种颜色的荧光点
B.进行有丝分裂时,某细胞的两极各含有2个荧光点,且4个荧光点的颜色相同
C.进行减数分裂时,某细胞的一极含有2个红色荧光点,另一极含有2个绿色荧光点
D.进行减数分裂时,某细胞的一极含有1个红色荧光点,另一极含有1个绿色荧光点8.某科研小组利用植物染色体杂交技术,将携带R(抗倒伏基因)和A(抗虫基因)的豌豆染色质片段直接导入玉米体细胞,两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞,将杂交细胞筛选培育成既抗虫又抗倒伏性状的可育植株(F1),过程如下图。下列相关叙述不正确的是(
)
A.该过程杂交细胞发生的可遗传变异类型为染色体变异
B.该杂交植物在F2才首次出现了性状分离
C.该杂交植物第一次出现性状分离,会出现9/16的既抗虫又抗倒伏的个体
D.若将两个染色体片段分别整合到同源染色体的两条染色体上,则自交后代可能出现既不抗虫又不抗倒伏的植株9.猫的毛色由位于X染色体上的一对等位基因(黑色B,黄色b)控制。B对b为完全显性,但杂合子的毛色却表现为黑、黄斑块的混合体,被称为“玳瑁猫”。研究发现玳瑁猫的出现与X染色体的失活有关,玳瑁猫的细胞中一条X染色体上M基因过度表达会导致该条染色体浓缩形成巴氏小体,从而使该染色体上的基因不能正常表达。下列说法错误的是(
)A.在不考虑其他变异的情况下,玳瑁猫为雌性个体,其基因型为XBXb
B.可以通过观察巴氏小体的有无判断猫的性别
C.黑斑块雌猫的细胞中若存在b基因,则b基因所在染色体上的M基因过度表达
D.玳瑁猫与黑色猫进行杂交,后代出现玳瑁猫的概率为1/210.在基因组内存在着通过DNA转录为RNA后,再经逆转录成为cDNA并插入到基因组的新位点上的因子,被称为逆转座子。油桃是普通桃的变种,普通桃果皮灰暗多毛是由于基因PpMYB25激活下游同源基因PpMYB26表达的结果。在油桃中,基因PpMYB25中插入一个6kb大小的逆转座子,使得果皮光亮无毛。下列说法错误的是(
)A.逆转座子的形成过程中发生了碱基A-U和A-T的配对
B.逆转座子的插入属于基因重组,可以产生新的性状
C.基因与基因之间可以相互作用共同控制生物体的性状
D.油桃的产生是由于PpMYB25和PpMYB26基因的表达都受到影响11.格鲁于1682年所写的书中提到芦荟有时尝起来是酸的。班杰明·海那发现:落地生根的叶子在早晨嚼起来是酸的,到中午时则无味,晚时则略苦,有科学家后来以石蕊试纸证实了海那的发现。原来景天科植物(如景天、落地生根)的叶子有一个很特殊的CO2固定方式:夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,其部分代谢途径如图所示。下列分析正确的是(
)
A.如果白天适当提高CO2浓度,景天科植物的光合作用速率将随之提高
B.由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区
C.白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D.景天科植物参与卡尔文循环的CO2就是来源于苹果酸的分解12.图1为两个家族关于甲、乙两种遗传病的系谱图,甲病(A、a基因控制)是某单基因突变引起的遗传病,该病在人群中的发病率为1/10000。图2为图1中部分成员关于甲病基因DNA酶切并电泳后的条带情况,乙病(B、b基因控制)致病基因不在X、Y同源区段上。下列叙述正确的是(
)
A.甲病是伴X染色体隐性遗传病,乙病是常染色体显性遗传病
B.Ⅰ-3与Ⅰ-4的基因型分别是AaXBXb、AaXBY
C.若Ⅲ-1是个男孩,其患甲病的概率是1/3
D.若Ⅲ-1是个女孩,与一个正常男性结婚生育患甲病孩子的概率1/30313.树突状细胞的CD80分子与细胞毒性T细胞的CD28分子相互识别完成抗原呈递。与CD28分子相比,癌细胞膜上的PD-L1与树突状细胞的CD80分子结合的亲和力更大。下列说法错误的是(
)A.CD80分子与CD28分子相互识别可活化细胞毒性T细胞
B.PD-L1竞争性抑制了树突状细胞与细胞毒性T细胞的信息传递
C.癌症的发生与免疫系统的免疫自稳功能低下或失调有关
D.能与PD-L1特异性结合的抗体可以作为治疗癌症的药物14.心脏搏动受交感神经和副交感神经的调控。若阻断小白鼠的副交感神经则心率加快,阻断交感神经则心率变慢,神经支配心脏搏动原理如图。下列说法错误的是()
A.交感神经和副交感神经都属于传出神经
B.副交感神经的两个神经元释放的乙酰胆碱的作用效果不同
C.交感神经释放的去甲肾上腺素可能是抑制性递质,可降低心率
D.交感神经和副交感神经活动相互拮抗共同维持心脏搏动的相对稳定15.植物的生长发育和适应环境变化是在多种植物激素相互作用、共同调节下进行的。拟南芥幼苗根系生长过程中生长素和乙烯作用机理如图所示。下列说法错误的是(
)
A.乙烯和生长素合成的最初前体物都是氨基酸
B.高浓度的生长素可能是促进了乙烯的合成而抑制了生长
C.从根本上说植物激素调节还是植物基因组的选择性表达
D.主根高浓度的生长素促进合成的乙烯向侧根运输抑制侧根生长16.捕食风险能诱导猎物进行防御反应,影响猎物种群密度和繁殖力,探究羚羊种群密度大小与捕食风险关系的实验结果如图所示。羚羊种群密度过大时又会引起种内竞争加剧、死亡率上升,发生自疏现象。下列说法错误的是(
)A.高密度种群可有效降低捕食风险引起的繁殖抑制
B.捕食风险加剧了高密度种群的种内竞争
C.自疏现象有利于羚羊种群数量稳定在K值附近
D.自疏现象可使羚羊种群基因库的基因频率定向改变17.北京冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措,兑现了“绿色办奥”的庄严承诺,成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会。下列说法错误的是(
)A.“绿色办奥”有效降低了生态足迹
B.垃圾回收举措遵循了“循环”生态学原理
C.低碳交通可防止北京地区的碳循环平衡遭到破坏
D.北京地区生物多样性的间接价值远大于直接价值18.鸢尾素是运动时释放的一种小分子肽类激素。为研究鸢尾素与学习认知之间的关系,科学家构建了鸢尾素基因敲除小鼠,运动训练或静止后,记录小鼠在水迷官不同平台上停留的时间(在目标平台上停留时间与学习记忆能力正相关),结果如下图。相关叙述不正确的是(
)
A.实验自变量是不同平台,因变量是小鼠在不同平台停留的时间
B.运动后基因敲除小鼠在目标平台停留时间明显少于野生型小鼠
C.运动能提高小鼠体内的鸢尾素含量进而提高学习和记忆的能力
D.鸢尾素需与相应受体结合后才能发挥调节神经系统功能的作用19.传统名贵药材天麻是无根、无叶的多年生异养草本植物。蜜环菌能够侵入多种枯木中,获取生长所需的营养,同时其菌丝也会侵入天麻体内,天麻靠消化侵染自身的蜜环菌菌丝而获得营养。当蜜环菌营养来源不足时,又可以利用天麻体内的营养供其生长,导致天麻生长减弱。下列分析不合理的是(
)A.天麻缺少进行光合作用的结构基础 B.蜜环菌可以产生纤维素酶、果胶酶
C.天麻与蜜环菌之间存在着协同进化 D.天麻与蜜环菌间的营养关系为寄生20.IRTI基因被称为长寿基因,SIRT1蛋白对于延缓内皮细胞衰老,改善因衰老而引起的内皮细胞功能障碍方面具有重要作用。科学家研究白藜芦醇对人内皮细胞衰老凋亡、SIRTI基因的影响的部分实验结果如下图,其中P1~P35是指体外培养的人内皮细胞的传代次数。下列叙述正确的是(
)A.人内皮细胞传代培养时,需使用胃蛋白酶处理贴壁生长的内皮细胞
B.随着传代次数增加,人内皮细胞内端粒变短,SIRT1表达水平降低
C.对照组应使用等量清水处理人内皮细胞,温度等与实验组保持一致
D.适宜浓度的白藜芦醇可以提高体外培养的内皮细胞的凋亡率21.2021年6月,我国首个原创性抗体偶联药物(ADC)获批上市。该药采用人源化抗HER2抗体,通过可切割的接头与高效毒性分子MMAE偶联。ADC被肿瘤细胞内吞后,载荷MMAE被释放到细胞质中后,可抑制细胞中微管蛋白聚合,进而影响纺锤体的形成。下列叙述错误的是(
)A.传统鼠源性单抗可能会引起人体产生相应抗体进而影响ADC的效果
B.ADC中接头稳定性偏低会导致药物分子脱落而对正常细胞造成损伤
C.连接抗体和MMAE的接头可能在肿瘤细胞溶酶体中被蛋白酶破坏
D.MMAE可能抑制肿瘤细胞内着丝粒分裂从而使其停滞在分裂中期22.《齐民要术》关于泡菜制作的记载为“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内(纳)瓮中。其洗菜盐水,澄取清者,泻著瓮中,令没菜把即止”,意思是制作极咸的盐水,用盐水洗过的菜放入菜坛中,再把洗过菜的澄清盐水倒入菜坛中,直至淹没菜为止。下列说法错误的是(
)A.乳酸菌呼吸会释放CO2是泡菜制作过程产生气泡的原因
B.“极咸”盐水可减少杂菌繁殖,降低泡菜中的亚硝酸盐含量
C.再倒入菜坛中的“洗菜盐水”也可能含有泡菜发酵的乳酸菌
D.“令没菜把即止”主要是为泡菜中乳酸菌发酵创设无氧条件23.染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的。将大鼠肝细胞中分离出的染色质用非特异性核酸酶水解后去除染色质蛋白,对得到的DNA片段进行凝胶电泳,结果如图所示。若先将染色质中的蛋白质去掉后用同样的非特异性核酸酶处理,则得到随机长度的DNA片段。据此分析,下列有关叙述错误的是(
)
A.凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来
B.染色质中的蛋白质可能对DNA具有保护作用
C.构成核小体的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D.在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关24.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关叙述中错误的是(
)A.卵母细胞去核的方法是显微注射法,还可以用紫外光短时间照射等方法
B.兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质
C.重组胚胎需要用物理或化学方法激活,使之完成细胞分裂和发育进程
D.在大熊猫早期胚胎的形成过程中,囊胚期开始出现细胞的分化25.人工基因驱动是以基因编辑技术为核心发展来的,可用于消灭携带疟疾的按蚊。决定野生型按蚊能携带疟原虫的基因组成为aa,科学家合成了使按蚊不能携带疟原虫的基因A。将由“A基因”“Cas9蛋白基因”和“可转录出sgRNA(可识别a基因的RNA序列)的基因”组成的基因驱动器转入野生型按蚊受精卵中,基因驱动器被整合到含a基因的同源染色体(1和1')中的1上,使a基因改造成A基因,随后sgRNA识别并引导Cas9蛋白将1'上的a基因切除,切除部位的DNA会以1上同一位点未断裂的DNA为模板完成修复。下列说法错误的是(
)A.Cas9蛋白作用于双链DNA分子中特定部位的磷酸二酯键
B.经过人工基因驱动改造的野生型按蚊的基因型为Aa
C.可利用显微注射将基因驱动器注入野生型按蚊受精卵中
D.若人工基因驱动中的目的基因使按蚊只能繁衍雄性后代,则一段时间后按蚊物种将灭绝二、填空题(本大题共2小题,共2.0分)26.2021年4月22日,习总书记在全球领导人气候峰会上发表了题为《共同构建人与自然生命共同体》的重要讲话,提出中国将力争于2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”目标。为了实现上述目标,我国采取了包括“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。下图表示某生态系统中的碳循环示意图:(1)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”,达到“碳中和”时,图中X1过程吸收的CO2总量_________(填“大于”“等于”或“小于”)Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量,理由是
。(2)植树造林是“碳捕集”的重要措施之一,造林的树种应以本地树种为主,原因是
(答出2点即可),这遵循了生态工程的_________原理。“碳减排”与我们的日常生活息息相关,试从衣食住行的角度分析“碳减排”可以采取的措施有
(答出2点即可)。(3)“碳封存”是指通过技术手段捕集CO2,再通过高压管道送到地下或者海底永久性封存。试分析该方法可能对环境造成的负面影响是
。建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与,主要原因是
。27.COR基因是植物的冷调节基因,其编码的亲水性多肽能保护细胞免受冻害,具有增强植物抗寒性的作用。转录因子CBF(由CBF基因控制合成)能够特异性结合下游靶基因启动子区,从而激活COR基因的表达以提高植物的抗寒性。将不同植物中获取的CBF基因和COR基因组合起来构建抗寒基因超量表达载体,转入植物体内能有效提高植物的低温耐受性。构建基因表达载体时需要根据载体和目的基因上的限制酶切割位点选择不同的限制酶,当遇到平末端和黏性末端不能连接时,可利用限制酶Klenow酶特有的5'→3'DNA聚合酶活性,将黏性末端补平后再与平末端连接。(1)研究小组获取了一段包含CBF基因的长DNA片段,根据已知CBF基因序列设计了适宜长度的引物A和引物B,则在PCR反应过程中需要经过______次复制才会出现与CBF基因长度和序列完全吻合的产物;经过四次循环形成的产物中同时含有A引物和B引物的DNA占________。(2)抗寒相关基因超量表达依赖于适宜的启动子。启动子可分为组成型启动子(每种组织器官中均发挥作用)、组织特异型启动子(特定组织器官中才能发挥作用)和诱导型启动子(特定条件刺激才能发挥作用),构建基因表达载体时可单独使用某一类型的启动子也可多种类型组合使用。从减少物质和能量消耗的角度出发,最好选择
类型启动子使马铃薯块茎在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达。(3)为将COR基因表达载体和CBF基因组合起来构建抗寒基因超量表达载体,应选择不同的限制酶分别切割COR基因表达载体和CBF基因的两端,目的是
。根据下图所示限制酶切割位点和识别序列,实验室中构建抗寒基因超量表达载体时,为实现经Xbal切割后的CBF基因与COR基因表达载体的连接,应选用的限制酶是
。(4)转录因子CBF特异性识别下游靶基因启动子区后,可能与____________酶结合形成复合体从而激活COR基因的表达。(5)科学家成功培育出抗寒基因超量表达的转基因植物后,筛选到一个AtNUP160基因突变的植株(atnup160突变体),已知AtNUP160基因表达产物能通过参与核孔复合体的形成影响RNA的出核转运,在植物抗寒过程中发挥重要的作用。研究发现,atnup160突变体中CBF基因的表达水平降低,进而影响了COR基因的表达,植物抗寒能力减弱。由此推断atnup160突变体抗寒能力减弱的机理是
。三、实验题(本大题共1小题,共2.0分)28.由于受不健康生活方式和环境污染等诸多因素的影响,近年来全球糖尿病发病率增长迅速。研究发现,部分糖尿病的发生与胰高血糖素样肽1(GLP-1)分泌量不足有关。GLP-1能促进胰岛素的合成和分泌,并作用于下丘脑使机体产生饱胀感,但其在血浆中极易被DPP-4酶水解,在体内的半衰期仅2分钟,因此必须持续静脉滴注才能产生疗效。通过基因重组技术获得的药物索马鲁肽为GLP-1类似物,与人的GLP-1有94%的同源性,其第8位氨基酸修改为α-氨基异丁酸,在人体内能发挥长效机制,降糖效果优于临床上常用的一些传统降糖药物。
(1)临床上使用索马鲁肽治疗糖尿病,其作用时间远比GLP-1持久,试推测原因是______。索马鲁肽既能降低血糖浓度,又能有效克服传统降血糖药物甘精胰岛素用药后引发体重增加的不良反应,试描述其发挥作用的具体过程是______。索马鲁肽______(填:“适合”或“不适合”)治疗Ⅰ型糖尿病(由于胰岛B细胞破坏引起的糖尿病),理由是______。
(2)索马鲁肽治疗糖尿病疗效虽优,但临床上可能会造成恶心、腹泻、呕吐和便秘等副作用。保健品亚麻籽油中的α-亚麻酸能有效降低其副作用,还能提高靶细胞对胰岛素的敏感度,从而增强胰岛素的降糖效果。已知靶细胞膜上的胰岛素受体(InR)能影响葡萄糖转运载体(GLUT)和细胞内炎症因子的活性,而细胞内炎症因子对GLUT有抑制作用。试推测α-亚麻酸通过影响InR活性从而使糖尿病人血糖降低的作用机制是______。
(3)请利用下列材料用具设计实验验证索马鲁肽具有降糖作用,且降糖效果优于GLP-1。
材料用具:患糖尿病的小鼠若干只、生理盐水、索马鲁肽、GLP-1、静脉滴注设备、血糖仪。
实验思路:______。
实验现象:______。四、探究题(本大题共2小题,共2.0分)29.铁皮石斛是多年生草本植物,常用做中药材。研究人员以人工栽培的铁皮石斛为实验材料探究其光合作用的碳代谢途径,发现其夜晚气孔开放,通过一系列反应将CO2固定于苹果酸,储存在液泡中;白天气孔关闭,苹果酸运出液泡后放出CO2,供卡尔文循环利用,具体过程如图所示。
(1)白天铁皮石斛叶肉细胞中产生ATP的场所有______;夜晚黑暗条件下铁皮石斛______(填:“能”或“不能”)制造有机物,理由是______。
(2)给铁皮石斛提供14C标记的14CO2,则14C依次出现在______(填物质名称)中。
(3)若将铁皮石斛和菠菜置于相同的光照、高温和干旱环境中,一段时间后发现铁皮石斛比菠菜生长得更好,原因可能是______。30.已知某XY型性别决定的生物,其翅色由两对等位基因(均不在XY同源区段)控制,其中等位基因A、a分别控制灰翅、褐翅,另一对等位基因B/b控制翅中色素是否产生,若翅中色素不产生则为透明翅。
某研究小组利用多只基因型相同的灰翅雄性亲本与多只基因型相同的灰翅雌性亲本杂交,F1的表型及比例如下表所示:F1灰翅褐翅透明翅雌性3101040雄性16156230(1)B/b中决定翅中色素不产生的基因是______;有色翅个体的基因型有______种。
(2)Fi中灰翅雌性杂合子的概率为______;透明翅个体的基因型为______。
(3)让F1中灰翅个体自由交配,若所有个体均存活,F2中褐翅个体的概率为______。
(4)研究人员发现B和b基因还参与翅型的遗传,其中b基因控制残翅,B基因控制正常翅。已知少数杂合子由于含B基因的染色体失活也会表现出残翅性状。一对正常翅型的雌雄亲本杂交,F1分别为2只残翅雄(雄1、雄2)、2只残翅雌(雌1、雌2)、1只正常翅雌(雌3)。为研究亲本和F1的基因组成及F1残翅产生的原因,研究人员提取雌1、雌2、雌3个体细胞中与B/b有关的DNA片段进行PCR扩增,产物酶切后进行电泳(B基因含有一个酶切位点,b基因增加了一个酶切位点),结果如图所示(图中bp为碱基对单位)。由图可知雌1的基因组成为______;b基因新增的酶切位点切割后产生的片段长度为______。
(5)由翅色和翅型的遗传可以看出,基因与性状之间的对应关系应描述为______。
答案和解析1.【答案】D
【解析】【分析】
植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶;细菌细胞壁主要成分是肽聚糖;真菌细胞壁中主要成分为几丁质、纤维素、葡聚糖、甘露聚糖(均为多糖)等。
本题考查植物体细胞杂交、原核细胞和真核细胞的细胞壁、细胞器等知识,要求相关知识,并能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查。
【解答】
A、植物体细胞杂交技术中需要去除细胞壁,用纤维素酶和果胶酶处理,A错误;
B、细菌属于原核生物,细胞壁的主要成分是肽聚糖,包括多糖和多肽,是单糖和氨基酸的聚合物,B错误;
C、体液中的溶菌酶能溶解细菌的细胞壁,但对真菌不起作用,C错误;
D、植物细胞壁的形成与高尔基体和线粒体等有关,是多种细胞器配合作用的结果,D正确。
故选:D。
2.【答案】B
【解析】A、细胞膜塑形蛋白在合成过程中,场所由核糖体提供,动力可由线粒体提供,叶绿体产生的能量只能供给自身的暗反应,不供给其他生命活动,A错误;
B、“分子垃圾袋”是细胞膜塑形蛋白促进形成的囊泡,其应主要由磷脂和蛋白质构成,B正确;
C、根据题干信息“将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到了内部回收利用工厂,在那里将废物降解,使组件获得重新利用”可知,“回收利用工厂”可能是溶酶体,“组件”可能是氨基酸,C错误;
D、中心体无膜结构,不能形成囊泡,D错误。
故选B。
3.【答案】C
【解析】A、据图分析可知,蔗糖和K+的运输都属于主动运输,蔗糖的运输动力依靠的是H+的分子势能,而K+的运输动力依靠的是ATP释放的能量,A正确;
B、蔗糖分子在叶肉细胞内合成后跨膜运输至筛管内的过程属于主动运输,其动力来源于叶肉细胞内外H+的浓度差,因此保持较低的pH即叶肉细胞内保持较高H+的浓度有利于蔗糖分子运出,B正确;
C、蔗糖载体和ATP酶功能的差异,本质原因是控制合成它们的基因不同,C错误;
D、若将该叶肉细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中,若蔗糖溶液浓度高于叶肉细胞液浓度,则叶肉细胞失水发生质壁分离现象,D正确。
故选C。
4.【答案】D
【解析】A、据图分析可知,在5:30至7:30间,30%遮光时的净光合速率比不遮光的低,A错误;
B、b-M段光合作用强度小于呼吸作用强度,结合题图可知,此时该植物能进行光合作用,故b-M段叶肉细胞内合成ATP的场所不仅有细胞质基质和线粒体,还有叶绿体,B错误;
C、M点80%遮光时该植物体净光合速率等于0,也就是植物体内所有能进行光合作用的细胞消耗的二氧化碳量等于所有细胞呼吸产生的二氧化碳量,但是就叶肉细胞来说,其光合作用消耗的二氧化碳量一般大于该细胞呼吸作用产生的二氧化碳量,C错误;
D、图示为夏季时某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率,不遮光条件下,e-f段净光合速率降低,原因是该时间内气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,影响暗反应所致,D正确。
故选D。
5.【答案】D
【解析】【分析】
1、癌变的机理是原癌基因和抑癌基因发生一系列突变导致细胞变成不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞,即癌细胞。
2、分析题意:DS携带DNA抑制剂,可靶向诱导乳腺癌细胞凋亡,说明膜蛋白H可能只位于乳腺癌细胞膜上。
本题主要考查细胞器之间的协调配合、细胞癌变的原因及防治、体液免疫的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
【解答】
A、膜蛋白H在核糖体上合成,然后依次进入内质网和高尔基体中加工,A错误;
B、分析题意可知,DS携带DNA抑制剂,可靶向诱导乳腺癌细胞凋亡,从而起到治疗乳腺癌的作用,而并非激活机体的细胞免疫用以预防乳腺癌发生,B错误;
C、乳腺细胞发生基因基因突变后转变为乳腺癌细胞,C错误;
D、由于基因的选择性表达,膜蛋白H基因可能仅在乳腺癌细胞中表达,因此可据此特点构建靶向膜蛋白H的抗体-药物偶联物(Ds),用以靶向治疗乳腺癌,D正确。
故选:D。
6.【答案】D
【解析】A、衰老细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深,A正确。
B、衰老细胞呼吸酶的活性降低,呼吸速度减慢,据题意可知,组蛋白乙酰转移酶的活性升高,B正确。
C、正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新;细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,使细胞自主有序地死亡。二者对生物体是有利的,C正确。
D、研究表明KAT7基因失活会延缓细胞衰老,从而延长实验动物的寿命。即组蛋白乙酰转移酶编码基因KAT7能促进细胞衰老,D错误。
故选D。
7.【答案】B
【解析】A、进行有丝分裂时,细胞分裂产生的子细胞的基因型都为Aabb,同时含2种颜色的荧光点,A正确。
B、因为不考虑突变的情况,有丝分裂前的间期进行复制后,其基因型为AAaabbbb,后期两极的基因都为Aabb,因此进行有丝分裂时,某细胞的两极各含有2个荧光点(1个红色、1个绿色),4个荧光点的颜色不完全相同,B错误。
CD、进行减数分裂时,减数分裂前的间期进行复制后,其基因型为AAaabbbb,减数第一次分裂后期两极的基因分别为AAbb和aabb,因此减数第一次分裂后期的细胞一极含有2个红色荧光点,另一极含有2个绿色荧光点。进行减数分裂时,若发生染色体互换,减数第一次分裂后期两极的基因分别为Aabb和Aabb,在减数第二次分裂后期两极的基因分别为Ab和ab,则细胞一极含有1个红色荧光点,另一极含有1个绿色荧光点,C、D正确。
故选B。
8.【答案】D
【解析】A、根据题干信息“两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞”可知,杂交细胞发生的是染色体结构变异(易位),A正确;
BC、F1相当于双杂合子,则该杂交植物在F2代首次出现性状分离,其中既抗虫又抗倒伏个体(A_R_)所占比例为3/4×3/4=9/16,BC正确;
D、若将两个染色体片段分别整合到同源染色体的两条染色体上,可能这对同源染色体会因为差异太大而不能正常联会,导致其产生以下三种基因型A、R、AR的配子,则自交后代不可能出现既不抗虫又不抗倒伏(aarr)的植株,D错误。
故选D。
9.【答案】D
【解析】A、因玳瑁猫同时表现出黑、黄斑块,且控制基因B/b位于X染色体上,故玳瑁猫为雌性,基因型为XBXb,A正确;
B、由A项解析可知,玳瑁猫均为雌性,巴氏小体只在雌性中产生,B正确;
C、黑斑块雌猫,说明B基因能正常表达出来,若其细胞中若存在b基因,则b基因所在染色体上的M基因过度表达,C正确;
D、玳瑁猫XBXb与黑色猫XBY进行杂交,后代出现玳瑁猫XBXb的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选D。
10.【答案】B
【解析】A、逆转座子的形成过程中,以DNA的一条链为模板转录形成RNA过程中有碱基A与U配对,再以RNA为模板逆转录形成DNA一条链的过程中有碱基U与A配对,以DNA一条链形成其互补链过程中有A与T配对,A正确;
B、当一个逆转座子转移位置而插入某一基因新位点时,能使这一基因失活,即发生突变,产生新的性状,B错误;
C、油桃的产生可以说明基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系,基因与基因之间可以相互作用,进而调控生物体的性状,C正确;
D、根据题干信息可知,pMYB25和PpMYB26协同调控果实表皮毛发育和表皮蜡质积累,当它们的表达同时受到干扰后,就产生了桃的变种油桃,D正确。
故选B。
11.【答案】B
【解析】A、由题意可知,白天适当提高CO2浓度,景天科植物的光合作用速率不会提高,因为此时叶肉细胞的气孔是关闭的,A错误;B、由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区,因为气孔白天关闭正好应对了高温干旱的环境,避免了水分大量蒸发,同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行,B正确;C、白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸会通过脱羧作用形成CO2参与光合作用,进而合成葡萄糖,显然白天苹果酸的含量和葡萄糖的含量呈负相关,C错误;D、景天科植物参与卡尔文循环的CO2除了来源于苹果酸的分解外,还有呼吸作用产生的CO2,D错误。故选B。
12.【答案】C
【解析】A、对甲病来说,Ⅰ-3和Ⅰ-4(Ⅰ-1和Ⅰ-2)正常,儿子Ⅱ-4(Ⅱ-2)患病,可知该病是隐性遗传病;再结合电泳条带分析可知,Ⅰ-3和Ⅰ-4都是致病基因携带者,可知该病是常染色体隐性遗传病。对乙病来说,Ⅰ-3和Ⅰ-4患病,有正常的女儿Ⅱ-3,说明该病是常染色体显性遗传病。A错误。
B、由于Ⅱ-4两病皆患(aaB_),且Ⅱ-3正常(A_bb),可推知Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是AaBb和AaBb,B错误。
C、仅考虑甲病,Ⅱ-2基因型为aa,Ⅱ-3基因型为1/3AA、2/3Aa(配子为2/3A、1/3a)。若Ⅲ-1是个男孩,其患甲病(aa)的概率1/3×1=1/3,C正确。
D、仅考虑甲病,Ⅱ-2基因型为aa,Ⅱ-3基因型为1/3AA、2/3Aa(配子为2/3A、1/3a)。若Ⅲ-1是个女孩,其基因型及比例为2/3Aa、1/3aa。由于甲病在人群中的发病率aa=1/10000,则a的基因频率=1/100,A=99/100,正常人群中Aa=2×1/100×99/100,AA=99/100×99/100,则Aa在正常人群中的比例为2/101。故Ⅲ-1(配子类型及比例为1/3A、2/3a)与一个正常男性(2/101Aa、99/101AA,配子类型为1/101a、100/101A)结婚生育患甲病孩子的概率=2/3a×1/101a=2/303,D错误。
故选C。
13.【答案】C
【解析】A、CD80分子与CD28分子相互识别后,细胞毒性T细胞受到抗原的刺激,能增殖分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,故CD80分子与CD28分子相互识别可活化细胞毒性T细胞,A正确;
B、CD28分子相比,癌细胞膜上的PD-L1与树突状细胞的CD80分子结合的亲和力更大,故PD-L1比CD28分子的竞争性结合CD80分子的概率更大,从而竞争性抑制了树突状细胞与细胞毒性T细胞的信息传递,B正确;
C、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能,因此癌症的发生与免疫系统的免疫监视功能低下或失调有关,C错误;
D、能与PD-L1特异性结合的抗体可与癌细胞膜上的PD-L1结合,从而抑制癌细胞膜上的PD-L1与树突状细胞的CD80分子结合,进而使癌细胞被机体免疫系统识别和清除,所以能与PD-L1特异性结合的抗体可以作为治疗癌症的药物,D正确。
故选C。
14.【答案】C
【解析】A、自主神经系统是由交感神经系统和副交感神经系统两部分组成,自主神经系统是外周传出神经系统的一部分,能调节内脏和血管平滑肌、心肌和腺体的活动。又称植物性神经系统、不随意神经系统,A正确;
B、副交感神经两次释放乙酰胆碱,第一次释放乙酰胆碱作用于下一个神经元是使下一个神经元兴奋,使其产生动作电位,第二次乙酰胆碱作用于效应器细胞,是使得效应器细胞如心脏跳动减慢,两次作用效果不同,B正确;
C、阻断交感神经则心率变慢,说明交感神经使心跳加快,即去甲肾上腺素是兴奋性递质,可加快心率,C错误;
D、阻断小白鼠的副交感神经则心率加快,阻断交感神经则心率变慢,说明副交感神经使心跳减慢,交感神经使心跳加快,说明交感神经和副交感神经活动相互拮抗共同维持心脏搏动的相对稳定,D正确。
故选:C。
交感神经兴奋的时候会引起机体耗能增加,器官功能活动增强比如心率加快,血压升高,呼吸加快,血糖升高,而胃肠道蠕动分泌功能受到抑制。副交感神经系统兴奋会抑制机体的损耗,增加储能,也就是和交感神经的作用其实是互相拮抗的。
本题考查学生从题图中获取神经支配心脏搏动的原理,并结合所学神经调节和体液调节的知识做出正确判断。
15.【答案】D
【解析】A、结合图示可知,生长素的前体是色氨酸,乙烯的最初前体物是甲硫氨酸,所以乙烯和生长素合成的最初前体物都是氨基酸,A正确;
B、结合图示可知,高浓度的生长素促进ACC合成酶基因的表达,促进ACC合成酶的合成,进而促进甲硫氨酸转变为ACC再进一步转变为乙烯,而乙烯抑制生长,B正确;
C、无论是生长素还是乙烯,都需要酶的催化,从根本上说是相应基因在相应时段启动表达才有了相应激素的合成,本质上是植物基因组的选择性表达,C正确;
D、侧根生长被抑制不是因为乙烯运到侧根,主根产生的生长素运到侧根,导致侧根生长素浓度过高,产生乙烯进而抑制生长,D错误。
故选D。
16.【答案】B
【解析】A、由图可知,低密度组捕食风险明显降低了种群增长率和繁殖力,而高密度组捕食风险对种群增长率和繁殖力的影响不大,说明高密度种群可有效降低捕食风险引起的繁殖抑制,A正确;
B、捕食风险对高密度组的种群增长率和繁殖力影响不明显,不会加剧其种内竞争,B错误;
C、羚羊种群密度过大时又会引起种内竞争加剧、死亡率上升,发生自疏现象,显然该现象的发生有利于羚羊种群数量稳定在K值附近,C正确;
D、自疏现象作为自然选择的因素,可使羚羊种群基因库的基因频率定向改变,D正确。
故选B。
17.【答案】C
【解析】A、北京冬奥会采取的系列举措可实现能量多级利用,提高了生态系统的能量利用效率,降低了生态足迹,A正确;
B、生活垃圾分类回收利用遵循了“循环”生态学原理,B正确;
C、物质循环具有全球性的特点,因此低碳交通不能防止北京地区的碳循环平衡遭到破坏,C错误;
D、间接价值是生态系统方面的价值,间接价值大于直接价值,因此北京地区生物多样性的间接价值远大于直接价值,D正确。
故选C。
18.【答案】A
【解析】A、实验自变量为是否运动和是否敲除鸢尾素基因,因变量是小鼠在不同平台停留的时间,A错误;
B、分析题图可知,运动后基因敲除小鼠在目标平台停留的时间明显少于野生型小鼠,B正确;
C、通过比较能发现,运动能提高小鼠在目标平台的时间,是因为运动能提高体内的鸢尾素含量进而提高学习和记忆的能力,C正确;
D、鸢尾素是一种激素,激素需与相应受体结合后才能发挥调节神经系统功能的作用,D正确。
故选A。
19.【答案】D
【解析】A、天麻没有根和叶,缺少叶绿素,故缺少进行光合作用的结构基础,不能进行光合作用制造有机物,A正确。
B、植物细胞壁成分主要是纤维素和果胶,蜜环菌能够侵入多种枯木中,故推测蜜环菌可以产生纤维素酶、果胶酶而破坏枯木,B正确。
C、结合题意“蜜环菌能够侵入多种枯木中,获取生长所需的营养,同时其菌丝也会侵入天麻体内,天麻靠消化侵染自身的蜜环菌菌丝而获得营养,蜜环菌也会利用天麻体内的营养供其生长”可知,天麻与蜜环菌在相互作用中实现协同进化,C正确。
D、蜜环菌能够侵入多种枯木中,获取生长所需的营养,同时其菌丝也会侵入天麻体内,天麻靠消化侵染自身的蜜环菌菌丝而获得营养;当蜜环菌营养来源不足时,会利用天麻体内的营养供其生长,导致天麻生长减弱,由此可见二者之间的关系表现为互利共生,D错误。
故选D。
20.【答案】B
【解析】A、人内皮细胞传代培养时,需使用胰蛋白酶处理贴壁生长的内皮细胞,使其分散,胃蛋白酶需要在酸性条件下发挥作用,而该条件下会导致细胞死亡,因而不能用胃蛋白酶分散细胞,A错误。
B、细胞衰老的假说之一是端粒学说,随传代次数增加,人内皮细胞内染色体的端粒变短,SIRT1表达水平降低,B正确。
C、对照组应使用等量生理盐水处理人内皮细胞,温度等无关变量与实验组保持一致,C错误。
D、结合图1和2可知,SIRT1基因表达水平高时,细胞凋亡率低。由图3可知,干预组的细胞内SIRT1基因表达水平升高,说明适当浓度的白藜芦醇可以降低体外培养的内皮细胞的凋亡率。D正确。
故选B。
21.【答案】D
【解析】A、传统鼠源性单抗对人体来说是抗原,可能会引起人体产生相应抗体,使得单抗药物疗效减弱,并且引起严重的不良反应,进而影响ADC的效果,而人源化单抗能够克服人抗鼠抗体反应,避免单抗分子被免疫系统当作异源蛋白而被快速清除,提高单抗药物的药效,A正确;
B、抗体偶联药物(ADC)是采用人源化抗HER2抗体,通过可切割的接头与高效毒性分子MMAE偶联,因此ADC中接头稳定性偏低会导致药物分子脱落而对正常细胞造成损伤,造成“脱靶毒性”,B正确;
C、抗体的化学本质是蛋白质,连接抗体和MMAE的接头是蛋白质,因此可能在肿瘤细胞溶酶体中被蛋白酶破坏,C正确;
D、据题意可知,ADC被肿瘤细胞内吞后,可抑制细胞中微管蛋白聚合,进而影响纺锤体的形成,进而影响纺锤丝牵拉染色体移向两极,不影响着丝粒的分裂,D错误。
故选D。
22.【答案】A
【解析】A、泡菜制作过程往往有气泡产生,这是因为泡菜发酵过程中还有其他发酵菌(如酵母菌)呼吸会产生二氧化碳,而乳酸菌无氧呼吸不会释放二氧化碳,A错误;
B、泡菜制作需要注意控制食盐用量,食盐用量过低容易造成细菌大量繁殖,泡菜亚硝酸盐含量增加,故“极咸”盐水可减少杂菌繁殖而降低泡菜中的亚硝酸盐含量,B正确;
C、用盐水洗菜,可以使原来附着在蔬菜上的乳酸菌洗入盐水中,再倒入菜坛中的“洗菜盐水”也可以为泡菜发酵提供乳酸菌,C正确;
D、乳酸发酵属于典型的无氧发酵,“令没菜把即止”说明要将盐水加到直至淹没菜为止,其主要目的是为泡菜中乳酸菌发酵创设无氧条件,D正确。
故选A。
23.【答案】C
【解析】A、凝胶中的DNA分子经染色后,对波长为300nm的紫外光吸收性强,可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,A正确;
B、由图可知,染色质用核酸酶处理后,得到是部分水解的染色质,但若先将染色质中的蛋白质去掉后用核酸酶处理,则得到随机长度的DNA片段,说明染色质中的蛋白质可能对DNA具有保护作用,B正确;
C、染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的,核小体的组成成分是蛋白质和DNA,其基本单位是脱氧核糖核苷酸和氨基酸,C错误;
D、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关,D正确。
故选C。
24.【答案】A
【解析】A、卵母细胞去核的方法有显微操作法、紫外光短时间照射、化学物质处理等方法,A错误;
B、兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质,故可用去核后的兔子卵母细胞作为受体细胞,B正确;
C、去核的卵母细胞与供体细胞通过电刺激后融合,供体核进入受体卵母细胞,构建成重组胚胎,融合后的重组胚胎,需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、胚胎发育过程中早期胚胎具有全能性,还没分化,囊胚期开始出现细胞分化,D正确。
故选A。
25.【答案】B
【解析】A、sgRNA识别并引导Cas9蛋白将1'上的a基因切除,因此Cas9蛋白作用于双链DNA分子中特定部位的磷酸二酯键,A正确;
B、已知基因驱动器被整合到含a基因的同源染色体(1和1')中的1上,使a基因改造成A基因,随后sgRNA识别并引导Cas9蛋白将1'上的a基因切除,切除部位的DNA会以1上同一位点未断裂的DNA为模板完成修复,决定野生型按蚊能携带疟原虫的基因组成为aa,因此经过人工基因驱动改造的野生型按蚊的基因型为AA,B错误;
C、通过显微注射法可将基因表达载体导入受体细胞中,所以可利用显微注射将基因驱动器注入野生型按蚊受精卵中,C正确;
D、若人工基因驱动中的目的基因使按蚊只能繁衍雄性后代,一段时间后按蚊中无雌性个体,因此一段时间后按蚊物种将灭绝,D正确。
故选:B。
1、基因工程的一般操作步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达。获取目的基因的方法有三种:①从基因文库中获取;②利用PCR技术扩增;③人工合成(化学合成),通过化学合成的方法获取目的基因,其前提条件是该基因的脱氧核苷酸序列已知。
2、基因文库是指将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入到受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因,基因文库包括基因组文库和部分基因文库,其中基因组文库包含某种生物所有的基因,而部分基因文库只包含某种生物的部分基因,如:cDNA文库。
3、限制酶的作用部位为磷酸二酯键,构建重组质粒的过程中,通常要用同一种限制酶分别切割质粒和含目的基因的DNA片段,使它们产生相同的黏性未端,然后再用DNA连接酶连接成重组质粒。基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因。
26.【答案】(1)大于
达到“碳中和”时,X1过程吸收的CO2总量应等于CO2排放总量,而CO2排放总量除包括Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2外,还包括化石燃料的开采和使用过程中排放的CO2
(2)避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性
协调
衣:少买不必要的衣服,减少资源浪费;食:尽量自带餐具,少用或者不用一次性餐具;住:节约用水用电,生活垃圾分类处理;行:短途路程尽量骑自行车或者步行
(3)过高浓度的CO2将杀死土壤微生物或深海生物(或“使土壤或海水酸化,影响土壤或海洋生物的生存,从而对生物多样性造成威胁;封存在地下或海底的二氧化碳也有可能会逃逸到大气当中,加剧温室效应”)
碳循环具有全球性
【解析】图中A为生产者,B为初级消费者,C为次级消费者,D为分解者。
(1)达到“碳中和”时,X1过程吸收的CO2总量应等于CO2排放总量,而CO2排放总量除包括Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2外,还包括化石燃料的开采和使用过程中排放的CO2,故图中X1过程吸收的CO2总量大于Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量。
(2)为避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性,且本地物种具有较高的生态适应性,故造林的树种应以本地树种为主。这遵循了生态工程的协调原理。从衣食住行的角度分析“碳减排”可以采取的措施有:衣,少买不必要的衣服,减少资源浪费;食,尽量自带餐具,少用或者不用一次性餐具;住,节约用水用电,生活垃圾分类处理;行,短途路程尽量骑自行车或者步行。
(3)“碳封存”技术会导致地下或者海底CO2浓度过高,过高浓度的CO2将杀死土壤微生物或深海生物。碳循环具有全球性,故建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与。
27.【答案】(1)3
7/8(2)块茎组织特异型启动子和冷刺激诱导型启动子(3)保证COR基因表达载体和CBF基因的正确连接(避免CBF基因和COR基因表达载体的自身环化以及CBF基因的反向连接)
SamⅠ、Klenow酶(4)RNA聚合(5)atnup160突变体中AtNUP160基因表达产物减少,影响核孔复合体的形成,导致CBF基因转录形成的mRNA无法转运出核,转录因子CBF减少,使得COR基因的表达水平明显降低,产生保护细胞免受冻害的亲水性多肽减少,植物抗寒能力减弱
【解析】(1)研究小组获取了一段包含CBF基因的长DNA片段,根据已知CBF基因序列设计了适宜长度的引物A和引物B,则在PCR反应过程中需要经过3次复制才会出现引物之间的DNA片段,该片段正好与CBF基因长度和序列完全吻合;经过四次循环形成的产物共有24=16,其中含有亲代DNA分子母链的DNA分子共有2个,其他的DNA分子均共同含有引物A和引物B,则经过四次循环形成的产物中同时含有A引物和B引物的DNA占(16-2)/16=7/8。(2)抗寒相关基因超量表达依赖于适宜的启动子。启动子可分为组成型启动子(每种组织器官中均发挥作用)、组织特异型启动子(特定组织器官中才能发挥作用)和诱导型启动子(特定条件刺激才能发挥作用),构建基因表达载体时可单独使用某一类型的启动子也可多种类型组合使用。为了达到减少物质和能量消耗目的,这里应该选择块茎组织特异型启动子和冷刺激诱导型启动子使马铃薯块茎在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达。(3)为将COR基因表达载体和CBF基因组合起来构建抗寒基因超量表达载体,应选择不同的限制酶分别切割COR基因表达载体和CBF基因的两端,这样可获得不同的黏性末端,保证COR基因表达载体和CBF基因的正确连接。根据下图所示限制酶切割位点和识别序列,实验室中构建抗寒基因超量表达载体时,目的基因CBF的两端有两种限制酶MunⅠ和XbaⅠ,COR基因表达载体中有两个限制酶切点,其中MunⅠ和HedⅠ限制酶切割后能形成相同的黏性末端,在DNA连接酶的作用下可实现连接,而Xbal切割CBF基因后形成的是黏性末端无法与SamⅠ酶切割后形成的平末端相连接,因此,需要在XbaⅠ切割CBF基因后利用限制酶Klenow酶特有的5'→3'DNA聚合酶活性,将黏性末端补平后再与SamⅠ酶切割后平末端连接,所以,为实现经XbaⅠ切割后的CBF基因与COR基因表达载体的连接,应选用的限制酶是SamⅠ、Klenow酶。(4)转录因子CBF特异性识别下游靶基因启动子区后,可能与RNA聚合酶结合形成复合体从而激活COR基因的表达,因为RNA聚合酶能启动基因的转录过程。(5)科学家成功培育出抗寒基因超量表达的转基因植物后,筛选到一个AtNUP160基因突变的植株(atnup160突变体),已知AtNUP160基因表达产物能通过参与核孔复合体的形成影响RNA的出核转运,在植物抗寒过程中发挥重要的作用。研究发现,atnup160突变体中CBF基因的表达水平降低,进而影响了COR基因的表达,植物抗寒能力减弱。题意显示,atnup160突变体中AtNUP160基因表达产物减少,影响核孔复合体的形成,导致CBF基因转录形成的mRNA无法转运出细胞核,转录因子CBF减少,使得COR基因的表达水平明显降低,产生保护细胞免受冻害的亲水性多肽减少,植物抗寒能力减弱。
28.【答案】(1)索马鲁肽第8位氨基酸修改为α-氨基异丁酸后,其结构与GLP-1不同,不易被DPP-4酶水解
索马鲁肽既能通过促进胰岛素的合成和分泌,进而促进组织细胞摄取葡萄糖氧化分解、合成肝糖原和肌糖原储存以及转化为非糖物质,从而降低血糖浓度;还能作用于下丘脑使机体产生饱胀感,减少对食物的摄入
不适合
索马鲁肽作为GLP-1的类似物,其作用的靶细胞是胰岛B细胞,促进胰岛素的合成和分泌,而Ⅰ型糖尿病患者的胰岛B细胞受损,不能合成和分泌胰岛素
(2)α-亚麻酸通过提高靶细胞膜上胰岛素受体(InR)的活性,进而提高GLUT的活性,促进血糖进入组织细胞氧化分解;同时胰岛素受体(InR)通过抑制细胞内炎症因子的活性,削弱其对GLUT的抑制作用,提高葡萄糖转运效率,使血糖浓度降低
(3)将患糖尿病的小鼠平均分成三组,用血糖仪测量起始血糖值;使用静脉滴注设备进行滴注,A组滴注适量的索马鲁肽,B组滴注等量的GLP-1,C组滴注等量的生理盐水。一段时间后再次用血糖仪测量三组小鼠的血糖值,比较各组血糖降低值的大小
A组血糖降低值最大,其次为B组,C组血糖降低值最小
【解析】(1)根据以上分析已知,药物索马鲁肽为GLP-1类似物,是通过基因重组技术获得,其第8位氨基酸修改为α-氨基异丁酸,导致其结构与GLP-1不同,不易被DPP-4酶水解,因此临床上使用索马鲁肽治疗糖尿病,其作用时间远比GLP-1持久。
结合题干信息分析,胰高血糖素样肽1(GLP-1)能促进胰岛素的合成和分泌,并作用于下丘脑使机体产生饱胀感,而药物索马鲁肽为GLP-1类似物,作用时间远比GLP-1持久,则索马鲁肽发挥作用的具体过程是:既能通过促进胰岛素的合成和分泌,进而促进组织细胞摄取葡萄糖氧化分解、合成肝糖原和肌糖原储存以及转化为非糖物质,从而降低血糖浓度;还能作用于下丘脑使机体产生饱胀感,减少对食物的摄入。Ⅰ型糖尿病是由于胰岛B细胞破坏,胰岛素分泌不足引起的糖尿病,而索马鲁肽作为GLP-1的类似物,其作用的靶细胞是胰岛B细胞,促进胰岛素的合成和分泌,因此
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