1.蛙的受精卵發(fā)育成原腸胚的過程中,下列行為在細(xì)胞內(nèi)不能發(fā)生的是
A.基因的選擇性表達(dá) B.DNA的半保留復(fù)制
C.同源染色體的分離 D.姐妹染色單體的分開
解析:在蛙的受精卵發(fā)育成原腸胚的過程中,經(jīng)歷了細(xì)胞的有絲分裂和細(xì)胞分化。細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。有絲分裂間期進(jìn)行DNA的半保留復(fù)制;后期由于著絲點(diǎn)分開,姐妹染色單體分開。只有減數(shù)分裂過程中才有同源染色體的分離。
答案:C。
2.將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長(zhǎng)激素的基因后,重新置入大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi),通過發(fā)酵就能大量生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素。下列敘述正確的是
A.發(fā)酵產(chǎn)生的生長(zhǎng)激素屬于大腸桿菌的初級(jí)代謝產(chǎn)物
B.大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長(zhǎng)激素的變異可以遺傳
C.大腸桿菌質(zhì)粒標(biāo)記基因中腺嘌呤與尿嘧啶含量相等
D.生長(zhǎng)激素基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)需要解旋酶和DNA連接酶
解析:題干交代了基因工程和發(fā)酵工程的背景。要實(shí)現(xiàn)真核生物和原核生物之間的基因重組,得依賴于基因工程;要使工程菌為人類生產(chǎn)大量的基因工程產(chǎn)品,必須借助于發(fā)酵工程。發(fā)酵產(chǎn)生的人生長(zhǎng)激素屬于大腸桿菌的次級(jí)代謝產(chǎn)物。標(biāo)記基因仍然是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,DNA中不含有尿嘧啶。生長(zhǎng)激素基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)需要解旋酶,不需要DNA連接酶。
答案:B。
3.科研人員為研究脾臟中某種淋巴細(xì)胞(簡(jiǎn)稱細(xì)胞)在免疫應(yīng)答中的作用,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
組 別
處 理 方 式
檢 測(cè) 結(jié) 果
實(shí)驗(yàn)組
用肺癌細(xì)胞抗原處理細(xì)胞后,
分離出細(xì)胞與胸腺淋巴細(xì)胞混合培養(yǎng),
再分離出胸腺淋巴細(xì)胞與肺癌細(xì)胞混合培養(yǎng)
部分淋巴細(xì)胞
能殺傷肺癌細(xì)胞
對(duì)照組
未經(jīng)處理的胸腺淋巴細(xì)胞
與肺癌細(xì)胞混合培養(yǎng)
淋巴細(xì)胞
均不能殺傷肺癌細(xì)胞
下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的相關(guān)分析,不正確的是
A.實(shí)驗(yàn)證明細(xì)胞能夠?qū)⒎伟┘?xì)胞抗原呈遞給胸腺淋巴細(xì)胞
B.經(jīng)細(xì)胞刺激后部分胸腺淋巴細(xì)胞增殖分化形成效應(yīng)細(xì)胞
C.實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)液中含有能增強(qiáng)效應(yīng)T細(xì)胞殺傷力的淋巴因子
D.實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)液中含有能特異性識(shí)別肺癌抗原的免疫球蛋白
解析:本實(shí)驗(yàn)的目的是“為研究脾臟中某種淋巴細(xì)胞(簡(jiǎn)稱細(xì)胞)在免疫應(yīng)答中的作用”。其中脾臟是免疫器官。胸腺淋巴細(xì)胞即T淋巴細(xì)胞,受抗原刺激后產(chǎn)生的效應(yīng)細(xì)胞即效應(yīng)T淋巴細(xì)胞。根據(jù)實(shí)驗(yàn)組處理方式所提供的信息可以判斷,肺癌細(xì)胞抗原激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生了細(xì)胞免疫;脾臟中的細(xì)胞為吞噬細(xì)胞,能將抗原呈遞給T淋巴細(xì)胞;進(jìn)而有部分T淋巴細(xì)胞增殖分化為效應(yīng)T淋巴細(xì)胞;效應(yīng)T淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生淋巴因子,以增強(qiáng)其對(duì)靶細(xì)胞(肺癌細(xì)胞)的殺傷力。細(xì)胞免疫過程中不會(huì)產(chǎn)生免疫球蛋白──抗體。
答案:D。
4.為研究根背光生長(zhǎng)與生長(zhǎng)素的關(guān)系,將水稻幼苗分別培養(yǎng)在含不同濃度生長(zhǎng)素或適宜濃度NPA(生長(zhǎng)素運(yùn)輸抑制劑)的溶液中。用水平單側(cè)光照射根部(如下圖),測(cè)得根的彎曲角度及生長(zhǎng)速率如下表:
據(jù)此實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,不能得出的結(jié)論是
A.根向光一側(cè)的生長(zhǎng)速率大于背光一側(cè)
B.生長(zhǎng)素對(duì)水稻根生長(zhǎng)的作用具有兩重性
C.單側(cè)光對(duì)向光一側(cè)生長(zhǎng)素的合成沒有影響
D.單側(cè)光照射下根的背光生長(zhǎng)與生長(zhǎng)素的運(yùn)輸有關(guān)
解析:這里提供了圖形和表格信息。四個(gè)選項(xiàng)的說法都成立,對(duì)于考生有很大的迷惑性。但是題目要求考生要“據(jù)此實(shí)驗(yàn)的結(jié)果”,明確“不能得出的結(jié)論是”什么。從根的彎曲角度判斷,根向光一側(cè)的生長(zhǎng)速率大于背光一側(cè)。從表格數(shù)據(jù)分析,生長(zhǎng)素對(duì)水稻根生長(zhǎng)的作用具有兩重性。單側(cè)光照射下根的背光生長(zhǎng)與生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸有關(guān),背光一側(cè)生長(zhǎng)素分布多,向光一側(cè)生長(zhǎng)素分布少,低濃度生長(zhǎng)素更有利于根的生長(zhǎng)。題干沒有給出單側(cè)光對(duì)向光一側(cè)生長(zhǎng)素合成是否有影響的任何信息。
答案:C。
5.給實(shí)驗(yàn)鼠靜脈注射不同劑量的胰島素,測(cè)得血糖的補(bǔ)充速率和消耗速率如右圖所示。下列相關(guān)分析正確的是
A.隨著曲線a的下降,非糖物質(zhì)向葡萄糖轉(zhuǎn)化的速率加快
B.曲線b的上升是胰島素作用于肝臟、肌肉等細(xì)胞的結(jié)果
C.當(dāng)胰島素濃度為40?U/L時(shí),在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)血糖濃度會(huì)維持相對(duì)穩(wěn)定
D.高濃度胰島素條件下,下丘腦中控制胰島A細(xì)胞分泌的神經(jīng)中樞處于抑制狀態(tài)
解析:生物實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要排除無(wú)關(guān)變量的干擾。實(shí)驗(yàn)鼠是健康的,并能通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。本題的自變量是血漿胰島素含量,包括胰島B細(xì)胞的分泌量和體外注射劑量?jī)刹糠;因變量是血糖含量,觀測(cè)指標(biāo)是血糖的補(bǔ)充速率和血糖的消耗速率。胰島素是哺乳動(dòng)物體內(nèi)唯一能夠降低血糖濃度的激素。橫坐標(biāo)從左到右,血漿胰島素含量不斷增多,說明血糖濃度從低到高,血糖的補(bǔ)充速率逐漸下降和血糖的消耗速率升高也加以印證。在較高血糖濃度的情況下,實(shí)驗(yàn)鼠為了保持血糖濃度的相對(duì)穩(wěn)定,葡萄糖向非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化的速率加快;葡萄糖轉(zhuǎn)變成肝糖原和肌糖原的速度加快,肝臟和肌肉中葡萄糖氧化分解的速度加快,這與肝細(xì)胞和肌細(xì)胞的胰島素受體有關(guān)。高濃度胰島素亦即高血糖條件下,下丘腦中控制胰島A細(xì)胞分泌的神經(jīng)中樞處于興奮狀態(tài),在傳出神經(jīng)通路釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì),以防止血糖濃度進(jìn)一步升高。解本題時(shí)要避免2個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū),一是單純將血漿胰島素含量當(dāng)成胰島素體外注射劑量;二是將血糖含量、血糖的補(bǔ)充速率和血糖的消耗速率等3個(gè)概念混為一談。
答案:B。
30.(20分)回答下列Ⅰ、Ⅱ小題。
I.(7分)科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體,該突變體對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。請(qǐng)回答:
(1) 提取水稻突變體的光合色素,應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入 ,以防止色素被破壞。用紙層析法分離該突變體葉片的光合色素,缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的 。
(2) 該突變體和野生型水稻的O2釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如右圖所示。當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí),與野生型相比,突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率 。當(dāng)光照強(qiáng)度為時(shí),測(cè)得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大,據(jù)此推測(cè),突變體固定CO2形成 的速率更快,對(duì)光反應(yīng)產(chǎn)生的 消耗也更快,進(jìn)而提高了光合放氧速率。
(3)如果水稻出現(xiàn)葉綠素a完全缺失的突變,將無(wú)法進(jìn)行光合作用,其原因是 。
解析:⑴CaCO3 可以保護(hù)葉綠體色素,研磨葉片時(shí)加入CaCO3 ,以防止色素被破壞。用紙層析法分離葉綠體色素,在濾紙條上呈現(xiàn)的色素帶理論上從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b,由于該突變體缺失葉綠素b,所以所缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的最下端。⑵實(shí)際光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度加凈光合作用強(qiáng)度。根據(jù)水稻的O2釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線圖,該突變體的呼吸作用強(qiáng)度大于野生型,當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí),兩者的O2凈釋放速率相等,所以此時(shí)與野生型相比,突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。在光合作用的暗反應(yīng)階段,C5固定CO2 形成C3,C3的還原需要消耗光反應(yīng)階段產(chǎn)生的NADPH、ATP。⑶葉綠素a不僅能夠吸收和傳遞光能,而且少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a還能夠轉(zhuǎn)換光能,即將光能轉(zhuǎn)換成電能再轉(zhuǎn)換成NADPH、ATP中活躍的化學(xué)能,所以缺乏葉綠素a不能完成光能轉(zhuǎn)換。
答案:Ⅰ.(7分)(1) CaCO3 最下端 (2) 較大 C3 NADPH、ATP
(3) 缺乏葉綠素a不能完成光能轉(zhuǎn)換
Ⅱ.(13分)研究表明,癌細(xì)胞和正常分化細(xì)胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異,但癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細(xì)胞呼吸的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍。下圖是癌細(xì)胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程,據(jù)圖分析回答問題:
(1) 圖中A代表細(xì)胞膜上的 。葡萄糖進(jìn)入癌細(xì)胞后,在代謝過程中可通過 作用形成非必需氨基酸,也可通過形成五碳糖進(jìn)而合成 作為DNA復(fù)制的原料。
(2)在有氧條件下,癌細(xì)胞呼吸作用的方式為 。與正常細(xì)胞相比,①~④過程在癌細(xì)胞中明顯增強(qiáng)的有 (填編號(hào)),代謝途徑發(fā)生這種變化的意義在于能夠 ,從而有利于癌細(xì)胞的增殖。
(3) 細(xì)胞在致癌因子的影響下, 基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而被激活,進(jìn)而調(diào)控 的合成來(lái)改變代謝途徑。若要研制藥物來(lái)抑制癌癥患者細(xì)胞中的異常代謝途徑,圖中的過程 (填編號(hào))不宜選為作用位點(diǎn)。
解析:如圖所示,⑴細(xì)胞膜上的A代表運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白;在癌細(xì)胞中,葡萄糖通過氨基轉(zhuǎn)換作用形成非必需氨基酸,通過②形成五碳糖乃至脫氧核糖核苷酸,作為DNA復(fù)制的原料。
⑵在有氧條件下,正常細(xì)胞一般進(jìn)行有氧呼吸;而癌細(xì)胞由于快速增殖形成大量子細(xì)胞,可使部分細(xì)胞處于缺氧狀態(tài),呼吸作用可出現(xiàn)有氧呼吸④和無(wú)氧呼吸③這兩種方式。由于癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍,結(jié)合已知圖形,與正常細(xì)胞相比,①~④過程在癌細(xì)胞中明顯增強(qiáng)的有①②③;呼吸作用能夠產(chǎn)生大量的中間產(chǎn)物,為合成DNA和蛋白質(zhì)等重要物質(zhì)提供原料,從而有利于癌細(xì)胞的增殖。
⑶在致癌因子的影響下,細(xì)胞中原癌基因發(fā)生結(jié)構(gòu)改變即基因突變而成為癌基因最終被激活,基因控制性狀的一條途徑是調(diào)控酶的合成來(lái)改變代謝途徑進(jìn)而控制性狀。圖中①、④是正常細(xì)胞和癌細(xì)胞的共有途徑,不宜選為研制治療癌癥患者的藥物作用位點(diǎn)。
答案:(1) 載體蛋白質(zhì) 氨基轉(zhuǎn)換 脫氧核苷酸
(2) 有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 ①②③
產(chǎn)生大量的中間產(chǎn)物,為合成DNA和蛋白質(zhì)等重要物質(zhì)提供原料
(3) 原癌 酶 ①④
31.(22分)回答下列Ⅰ、Ⅱ小題。
I.(8分) 為防治農(nóng)田鼠害,研究人員選擇若干大小相似、開放的大豆田,在邊界上每隔一定距離設(shè)置適宜高度的模擬樹樁,為肉食性猛禽提供棲息場(chǎng)所。設(shè)樁一段時(shí)間后,測(cè)得大豆田中田鼠種群密度的變化如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:
(1) 該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是 ,猛禽與田鼠的種間關(guān)系是 。
(2) 該生態(tài)系統(tǒng)中田鼠的種群密度是由 決定的;b點(diǎn)以后田鼠種群密度大幅上升,從田鼠生存環(huán)境變化的角度分析,其原因是 。
(3) 與曲線Ⅱ相比,曲線I所示環(huán)境中猛禽的密度 。若在農(nóng)田周圍合理植樹可控制鼠害,從而幫助人們合理地調(diào)整該生態(tài)系統(tǒng)中的 關(guān)系,使人們從中更多獲益。
解析:⑴生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者(這里指大豆),猛禽能夠捕食田鼠。
⑵田鼠的種群密度是由出生率和死亡率、遷入和遷出決定的;b點(diǎn)以后,株冠形成有利于田鼠躲避天敵,而且食物增加,所以田鼠種群密度大幅上升。
⑶曲線I、曲線Ⅱ分別根據(jù)每隔100和每隔200設(shè)樁,很顯然曲線I所示環(huán)境中猛禽的密度更大。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,控制鼠害有利于大豆生存,其目的是使該生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)到更有利于人類生存的方向。
答案:(1) 大豆 捕食
(2) 出生率和死亡率、遷入和遷出株冠形成有利于躲避天敵;食物增加
(3) 更大 能量流動(dòng)
Ⅱ.(14分)果蠅的眼色由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b僅位于X染色體上。A和B同時(shí)存在時(shí)果蠅表現(xiàn)為紅眼,B存在而A不存在時(shí)為粉紅眼,其余情況為白眼。
(1)一只純合粉紅眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅雜交,F(xiàn)1代全為紅眼。
①親代雌果蠅的基因型為 ,F(xiàn)1代雌果蠅能產(chǎn)生 種基因型的配子。
②將F1代雌雄果蠅隨機(jī)交配,所得F2代粉紅眼果蠅中雌雄比例為 ,在F2代紅眼雌果蠅中雜合子占的比例為 。
(2)果蠅體內(nèi)另有一對(duì)基因T、t,與基因A、a不在同一對(duì)同源染色體上。當(dāng)t基因純合時(shí)對(duì)雄果蠅無(wú)影響,但會(huì)使雌果蠅性反轉(zhuǎn)成不育的雄果蠅。讓一只純合紅眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅雜交,所得F1代的雌雄果蠅隨機(jī)交配,F(xiàn)2代雌雄比例為3:5,無(wú)粉紅眼出現(xiàn)。
①T、t基因位于 染色體上,親代雄果蠅的基因型為 。
②F2代雄果蠅中共有 種基因型,其中不含Y染色體的個(gè)體所占比例為 。
③用帶熒光標(biāo)記的B、b基因共有的特異序列作探針,與F2代雄果蠅的細(xì)胞裝片中各細(xì)胞內(nèi)染色體上B、b基因雜交,通過觀察熒光點(diǎn)的個(gè)數(shù)可確定細(xì)胞中B、b基因的數(shù)目,從而判斷該果蠅是否可育。在一個(gè)處于有絲分裂后期的細(xì)胞中,若觀察到 個(gè)熒光點(diǎn),則該雄果蠅可育;若觀察到 個(gè)熒光點(diǎn),則該雄果蠅不育。
解析:⑴由已知條件可知,紅眼的基因型記作A XB ,可能有6種;粉紅眼的基因型記作aaXB ,可能有3種;白眼的基因型記作A Xb 、aaXb ,可能有6種。一只純合粉紅眼雌果蠅(aaXBXB)與一只白眼雄果蠅雜交,F(xiàn)1代全為紅眼,表明那只白眼雄果蠅的基因型為AAXbY,且F1代雌、雄紅眼果蠅的基因型分別為AaXBXb、AaXBY。于是,①F1代雌果蠅可以產(chǎn)生4種基因型的卵細(xì)胞。
②利用拆分法,Aa×Aa→1AA、2Aa、1aa,XBXb×XBY→1XBXB、1XBXb、1XBY、1XbY,于是經(jīng)F1代雌雄果蠅隨機(jī)交配,在所得F2代粉紅眼果蠅中雌雄比例為2∶1,在F2代紅眼雌果蠅中雜合子占的比例為1-1/3×1/2=5/6。
⑵根據(jù)已知條件推斷,①T、t基因位于常染色體上,親代雌、雄果蠅基因型分別為TTAAXBXB、ttAAXbY。F1代雌、雄果蠅基因型分別為TtAAXBXb、TtAAXBY。
②利用拆分法,Tt×Tt→1TT、2Tt、1tt,XBXb×XBY→1XBXB、1XBXb、1XBY、1XbY,則經(jīng)F1代雌雄果蠅隨機(jī)交配所得F2代雄果蠅的基因型有8種,正常的雄果蠅( AAXBY、AAXbY)有3×1×2=6種,雌果蠅性反轉(zhuǎn)的雄果蠅(不含Y染色體的個(gè)體)有2種(ttAAXBXB、ttAAXBXb);由于F2代雌雄比例為3∶5,即雌果蠅(T AAXBX )占3/4×1/2=3/8,雄果蠅占1-3/4×1/2=5/8,其中性反轉(zhuǎn)雄果蠅占1/4×1/2=1/8,因此,不含Y染色體的雄果蠅在F2代雄果蠅中占1/5。
③在有絲分裂后期,由于著絲點(diǎn)分裂,可育的正常雄果蠅一個(gè)細(xì)胞中具有2條X染色體和2條Y染色體,只具有2個(gè)熒光點(diǎn);不育的性反轉(zhuǎn)雄果蠅一個(gè)細(xì)胞中具有4條X染色體,具有4個(gè)熒光點(diǎn)。
答案:(1) ① aaXBXB 4 ②2:1 5/6
(2) ① 常 ttAAXbY ② 8 1/5 ③ 2 4
注:本文形成過程中,曾與四川省特級(jí)教師馮永康先生進(jìn)行過專門研討,謹(jǐn)致謝意。
作者簡(jiǎn)介:李德成,中學(xué)高級(jí)教師,成都市骨干教師。從事高中生物教學(xué)已經(jīng)20多年。先后在《生物學(xué)通報(bào)》等核心期刊上發(fā)表教學(xué)研究論文10多篇;參與過《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?生物?選修Ⅰ?生物技術(shù)實(shí)踐》教科書的編寫。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaosan/80086.html
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