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- 2021-05-14 发布
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2012年全国高考生物试题分类汇编(新课标版)
《分子与细胞》
细胞的分子组成
(2012北京卷) 2. 从生命活动的角度理解,人体的结构层次为
A.原子、分子、细胞器、细胞 B. 细胞、组织、器官、系统
C.元素、无机物、有机物、细胞 D.个体、种群、群落、生态系统
答案:B
解析:考察生命系统的结构层次,理解能力。生命系统的结构层次从小到大是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。元素、原子、分子、化合物都不是生命系统的结构层次。人体是属于个体层次,由胞、组织、器官、系统组成。
(2012安徽卷)1.某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经不同处理和染色体剂染色,用高倍显微镜观察。下列描述正确的是
A.经吡罗红甲基绿染色,可观察到红色的细胞核
B.经吡罗红甲基绿染色,可观察到绿色的细胞质
C.经健那绿染色,可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体
D.经苏丹Ⅲ染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质
【答案】C
【命题透析】本题以实验材料为切入点,涉及生物实验中常用染色剂的作用及颜色反应,重点考察学生对生物学基础实验的识记。
【思路点拨】用新鲜洋葱鳞片叶内表皮做材料,经吡罗红甲基绿染色,细胞质应该被染成红色,细胞核应该被染成绿色,经健那绿染色,可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体,经苏丹Ⅲ染色,看到的应该是脂肪,而不是蛋白质。
(2012广东卷)3.分析下表,可推测
溶液
双缩脲试剂
碘液
斐林试剂
甲
+
-
-
乙
-
++
-
甲、乙混合
+
+
+
注:“+”显色,“++”显色更深;“-”不显色.
A.甲溶液含有淀粉 B.乙溶液含有还原糖
C.混合溶液不含淀粉 D.混合溶液含有淀粉酶
【答案】D
【解析】双缩脲试剂、碘液、斐林试剂分别检测蛋白质、淀粉和还原性糖。据表可以推测,甲含有蛋白质,乙含有淀粉,甲和乙混合能够产生还原性糖,证明甲中含有淀粉酶,将淀粉分解产生还原性糖。
(2012江苏卷)1.下列关于细胞中化学元素的叙述,正确的是
A.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代
B.细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
【答案】C
【解析】不同的元素有不同的作用,在细胞内不能被别的元素替代,A错;脱氧核苷酸由C、H、O、N和P五种元素组成,脂肪酸由C、H和O三种元素组成,B错;主动运输使细胞能对外界物质有选择的吸收和排出,能维持细胞内元素的平衡,C正确;微量元素虽然含量极少,但却是维持正常生命活动不可缺少的,也非常重要,D错
(2012江苏卷)19.下表中有关人体细胞化合物的各项内容,正确的是
A.①
B.②
C.③
D.④
答案:C
解析:脂肪由甘油和脂肪酸组成,糖原为多糖,非还原糖,与斐林试剂不发生颜色反应,核酸包括DNA和RNA,甲基绿使DNA呈绿色;吡罗红使RNA呈红色
(2012海南卷)1.关于生物体内组成蛋白质的氦基酸的叙述,错误的是
A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸
B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成
C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
【答案】A
【解析】甘氨酸是分子量最小的氨基酸,A错误;氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸只能从食物中获取,人体内不能合成,B正确;氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键,C正确; R基的不同决定了氨基酸之间的差异,D正确。
【试题点评】本题考查氨基酸的分子量、必需氨基酸和非必须氨基酸的区别、氨基酸的脱水缩合、氨基酸的结构差异等基础知识,考查了学生的识记和理解能力,难度不大。
(2012海南卷)2.关于蛋白质的叙述,错误的是
A.有些蛋白质是染色体的组成成分
B.酶在催化反应前后,其分子结构不变
C.食盐作用下析出的蛋白质发生了变性
D.蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应
【答案】C
【解析】染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质,A正确;作为催化剂的酶在反应前后不发生变化,B正确;少量的盐能够促进蛋白质的溶解,但如果向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,这种现象叫做盐析,依据的原理是蛋白质在不同浓度盐溶液中的溶解度不同,没有改变蛋白质的空间结构,C不正确;蛋白质分子中含有肽键,可以与双缩脲试剂产生紫色反应,D正确。
【试题点评】本题考查了蛋白质的盐析、蛋白质催化作用和作为结构蛋白的功能、蛋白质的鉴定等知识点,同时考查学生的识记和理解能力,难度不大。
(2012海南卷)7.关于植物细胞中元素的叙述,错误的是
A.番茄和水稻根系吸Si元素的量相等
B.细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和N
C.植物根系通过主动运输吸收无机离子需要ATP
D.与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素
【答案】A
【解析】不同植物的根系对同种无机盐离子的吸收不同,A不正确;细胞中含量最多的元素为C、O、H、N,B正确;植物根系吸收无机盐离子的方式为主动运输,需要消耗ATP,C正确;豆科植物和根瘤菌为共生关系,根瘤菌具有固氮作用,可豆科植物提供N元素,D正确。
【试题点评】本题考查细胞中的元素含量,不同细胞对物质的转运情况、物质跨膜运输的方式及特点、豆科植物和根瘤菌的共生关系等内容,涉及面较广,同时考查了学生的识记和立即能力,难度不大。
(2012上海卷)2.如果图1表示纤维素的结构组成方式,那么符合图2所示结构组成方式的是
①核酸 ②多肽 ③淀粉
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】A
【解析】图1可表示由相同的单体构成的生物大分子,图2表示由不同的单体构成的生物大分子。纤维素和淀粉都是有葡萄糖聚合形成的,只有一种单体,可用图1表示;而核酸是由四种不同的核苷酸连接而成的,可以用图2表示;多肽是由不同种类的氨基酸脱水缩合形成,也可用图2表示;故A选项正确。
【试题点评】本题考查大分子聚合物与其基本组成单位的种类关系等问题,同时考查学生的识记能力与识图分析判断能力难度不大。
(2012上海卷)3.下列食物营养成分与鉴定试剂及显色反应之间的对应关系中,错误的是
A.淀粉:碘液,蓝紫色
B.还原糖:班氏试剂,红黄色
C.脂肪:苏丹III染液,橘红色
D.蛋白质:双缩脲试剂,黄绿色
【答案】D
【解析】蛋白质可用双缩脲试剂检测,但呈紫色。
【试题点评】本题考查淀粉、还原糖、脂肪、蛋白质等物质鉴定所用的试剂及对应的颜色变化,考查学生的识记能力,基础性强,难度不大。
(2012上海卷)6.生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键,导致
A.蛋白质分解为多肽链 B.多肽链分解为若干短肽
C.多肽链分解为氨基酸 D.氨基酸分解为氨基和碳链化合物
【答案】C
【解析】酶具有专一性,蛋白酶将蛋白质水解成多肽,根据题干信息,可知某种肽酶使末端的肽键水解,这样会得到一个氨基酸和一条肽链,这时多肽又出现新的末端肽键,这样水解,直到把多肽全水解为氨基酸。
【试题点评】本题考查肽酶所催化的底物及作用的结果,难度不大。
细胞的结构和功能
(2012上海卷)4.图3为某细胞结构的电镜照片,与图中箭头所指“小点”结构形成有关的是
A.核仁 B.中心体 C.叶绿体 D.溶酶体
【答案】A
【解析】从图中可以看出,图中箭头所指“小点”为核糖体,而核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关。
【试题点评】本题以识图的方式考查核仁的功能,同时涉及到其他一些细胞结构的功能,基础性强,难度较低。
(2012上海卷)5.微生物的种类繁多,下列微生物中属于原核生物的是
①黏菌 ②酵母菌 ③蓝细菌 ④大肠杆菌 ⑤乳酸杆菌
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①④⑤
【答案】C
【解析】酵母菌为常见单细胞真菌,A和B错;C和D的区别在于①和③,蓝细菌也叫蓝藻,属于原核生物,故C正确。黏菌是介于原生动物和真菌之间的真核生物,故D错误。
【试题点评】本题考查细胞的多样性,涉及到不同细胞是原核生物还是真核生物的判定,基础性强,难度不大。
(2012全国卷大纲版)2.下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是
A.线粒体和叶绿体均含有少量的DNA
B.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP
C.细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体
D.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同
【答案】A
【解析】线粒体和叶绿体的基质中都含少量的DNA和RNA,A正确;叶绿体是光合作用的细胞器,在光合作用的光反应阶段产生ATP、暗反应消耗ATP,B错误;细胞生命活动所需的ATP由细胞呼吸产生,真核生物有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中,第二、三阶段的场所是线粒体,C错误;酶具有专一性,不同的生命活动所进行的化学反应不同,所需的酶不同,叶绿体和线粒体基质中所含酶不同,D错误
(2012全国卷大纲版)5.关于细菌的叙述中,正确的是
A.不同种类细菌的生长均需要相同碳源
B.常用液体培养基分离获得细菌单菌落
C.细菌大量培养过程中,芽孢形成于细菌生长的调整期
D.培养基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选
【答案】D
【解析】细菌的碳源与其新陈代谢的类型有关,A错误;菌落的形成需要固体培养基,B错误;芽孢大量形成与衰亡期,C错误,金黄色葡萄球菌能耐高盐,D正确
(2012重庆卷)1.下列细胞亚显微结构示意图,正确的是
(2) 【解析】细菌和蓝藻是原核生物,没有叶绿体和线粒体,AB错;中心体存在于低等植物和动物细胞中,水稻是高等植物细胞,不存在中心体所以C错,D正确
【答案】D
(2012江苏卷)4.下列关于真核细胞结构的叙述,错误的是
A.细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应
B.线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所
C.由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构
D.高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
【答案】D
【解析】蛋白质的合成在核糖体上,而不是高尔基体,D错误;细胞器有不同的功能,它们的分布与细胞的功能相适应的,A正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,B正确;核糖体是合成蛋白质的细胞器,它具有特定的空间结构,C正确
(2012海南卷)3.关于细胞中细胞器的叙述,错误的是
A.大肠杆菌无线粒体,有核糖体
B.水稻叶肉细胞有叶绿体,也有液泡
C.酵母菌有线粒体,也有叶绿体
D.小鼠肝细胞有线粒体,也有内质网
【答案】C
【解析】大肠杆菌是原核生物,只有核糖体这一种细胞器,没有线粒体,A正确;水稻叶肉细胞是成熟的植物细胞,含有叶绿体、液泡,B正确;酵母菌属于真菌,是真核生物,代谢类型为异养兼性厌氧,有线粒体但没有叶绿体,C错误;小鼠肝细胞为动物细胞,具有线粒体和内质网,D正确。[zzstep.com]
【试题点评】本题考查了原核细胞和真核细胞的结构等内容,涉及到线粒体、核糖体、液泡、内质网、叶绿体等细胞器的分布,借此考查学生对细胞结构等基础知识的识记和理解能力,难度不大。
(2012海南卷)5.关于大肠杆菌的叙述,正确的是
A.四环素能抑制细胞中蛋白质的合成
B.经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株
C.细胞中只含有A、T、C、G四种碱基
D.T2噬菌体感染菌体,不会导致菌体裂解
【答案】A
【解析】四环素通过抑制细菌蛋白质的合成从而抑制细菌繁殖,A正确;要想获得能产生人胰岛素的高产菌株,只有通过基因工程来实现,B不正确;大肠杆菌细胞中含有DNA和RNA两种核酸,含有A、G、C、T、U五种碱基,C不正确;T2噬菌体感染菌体后,在菌体内大量增殖,则会使菌体裂解,子代噬菌体释放出来,D不正确。
【试题点评】本题以大肠杆菌为背景,综合考查抗生素对细菌的抑制作用,人工诱变、细胞中的核酸和碱基组成、噬菌体侵染细菌等内容,考查了学生对知识的理解迁移能力,难度不大。
(2012海南卷)6.关于微生物的叙述,错误的是
A.硝化细菌虽然不能进行光合作用,但是自养生物
B.蓝藻虽然无叶绿体,但在生态系统中属于生产者
C.酵母菌呼吸作用的终产物可通过自由扩散运出细胞
D.大肠杆菌遗传信息在细胞核中转录,在细胞质中翻译
【答案】D
【解析】硝化细菌不能进行光合作用,但可通过化能合成作用将氨等物质氧化为硝酸盐和亚硝酸盐,利用该过程释放的能量合成自身的有机物,为自养生物,A正确;蓝藻是原核生物,没有叶绿体,但是细胞内含有藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用,在生态系统中属于生产者,B正确;酵母菌的代谢类型为兼性厌氧,有氧呼吸产物为水和二氧化碳,无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳,都可以通过自由扩散运出细胞,C正确;大肠杆菌为原核生物,没有核膜,转录和翻译同时在细胞质中进行,D不正确。
【试题点评】本题综合考查不同微生物的代谢类型、物质进出细胞的方式、基因的表达等内容,考查学生对基础知识的理解和掌握,难度不大。
(2012上海卷)22.相对细菌和植物细胞而言,动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压,这是因为动物细胞
A.没有细胞壁,对培养基的渗透压更敏感
B.渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压
C.没有成熟大液泡,渗透压调节能力差
D.生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同
【答案】A
【解析】动物细胞无细胞壁,培养液渗透压较低,动物细胞会吸水涨破,而植物细胞和细菌细胞含有细胞壁,则不会出现涨破的情况,所以动物细胞培养基要特别关注渗透压,选A。
【试题点评】本题考查不同细胞结构的比较,涉及到动物细胞、植物细胞、原核的细菌细胞结构的比较等内容,难度不大。
(2012上海卷)(八)回答有关生物体内信息传递和调节的问题。(10分) 图2l为人体内细胞间信息交流方式的示意图。
64.在A、B、C三图中,靶细胞对信息的接受具有相似的结构基础,即_______,其化学成分为__________,因其具有特定的空间结构而具有特异性。
65.A、B、C三种方式中,能表示脂肪细胞接受胰高血糖素的是________;表示T淋巴细胞介导细胞免疫的是____________;肉毒杆菌通过抑制某种神经递质的作用而导致肌肉松弛,其中神经递质作用的方式是_____________;高度紧张时心肌细胞收缩加速,其中信息传递的方式是________________。
人类以及大多数哺乳动物的舌和软腭分布着丰富的卵状味蕾,每个味蕾约含100个味细胞,每个味细胞只负责感应酸、甜、苦、咸、鲜五大主体味觉中的一种,其基部与相应的味觉神经相连(图22)。味细胞靠其特殊的质膜表面受体感应相应的化合物,当一种化合物被一种味细胞的质膜表面受体识别并结合后,受体便通过G蛋白调控并打开附近的离子通道,离子的跨膜流动导致膜电位的改变(图23),后者经味细胞基部的味觉神经传递至脑部味觉中枢,最终产生味觉。猫科动物在早期进化阶段缺失了针对甜味化合物的受体编码基因T1R2,因此表现出对糖类食物的冷漠行为。
66.据上所述,每个味蕾中对应一种味觉的平均味细胞数为________:味细胞质膜表面受体激活离子通道打开的前提条件是___________。
67.据上所述,若要使小鼠对苦味物质产生“甜”的喜好感,合理的做法是__________。
A.抑制小鼠苦味神经之间的冲动传递
B.刺激并打开甜味细胞质膜上的离子通道
C.阻断小鼠苦味细胞与其味觉神经之间的联系
D.将识别苦味化合物的受体编码基因导入小鼠甜味细胞中表达
【答案】
64.受体 蛋白质
65.B A C BC
66.20 化合物与受体结合
67.D
【解析】
64. A图表示通过细胞的直接接触进行信息交流,B表示信号分子通过血液循环与靶细胞进行信息交流,C表示神经元之间的信息传递,在这三种信息传递方式中,靶细胞能接受信息,与靶细胞上对应的受体有关,受体的化学成分为蛋白质。
65.胰高血糖素通过血液循环作用于脂肪细胞,可用图B的方式表示;T淋巴细胞介导细胞免疫,使效应T细胞与靶细胞直接接触,使靶细胞裂解,可用图A表示,神经递质作用的方式可用C表示;高度紧张一方面神经元之间进行信息传递,同时肾上腺素分泌增多,导致心肌收缩加快,包含了神经调节和体液调节两种方式,对应的信息传递方式为BC。
66.根据题中信息,每个味蕾中含有100个味细胞,每个味细胞只负责感应酸、甜、苦、咸、鲜五大主体味觉中的一种,则对应一种味觉的平均味细胞数位20个;根据题中“当一种化合物被一种味细胞的质膜表面受体识别并结合后,受体便通过G蛋白调控并打开附近的离子通道”可知,离子通道打开的前提条件是对应的化合物和受体识别并结合。
67.要使小鼠对苦味物质产生甜的好感,则要使得苦味物质的分子能开启“甜”味细胞的离子通道,可以将将苦味物质的受体“嫁接”到甜味细胞表面来实现,要实现这一目的,需要将识别苦味化合物的受体编码基因导入小鼠甜味细胞中表达,故本题选D
【试题点评】本题以细胞间信息交流的方式为切入点,涉及到细胞间信息交流的结构基础、受体的化学本质、特定情景下信息传递方式的判断及基因工程的灵活应用等内容,同时考查学生根据材料提取信息并灵活应用的能力,具有一定的难度。
生物膜系统
(2012广东卷)1.有关生物膜结构与功能的叙述,正确的是
A.膜载体蛋白的合成不需要ATP
B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
【答案】C
【解析】A、任何蛋白质的合成都需要ATP的参入提供能量;B、葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输或协助扩散,都需要载体蛋白的参入;D、几乎所有的生物膜的基本结构都是蛋白质和磷脂。
细胞的生命历程
有丝分裂
(2012山东卷)4.某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
答案:D
解析:本题考查“观察植物细胞有丝分裂的实验”及有丝分裂各时期的主要变化。
在“植物细胞有丝分裂的实验”中,用盐酸和酒精混合液对根尖细胞进行解离,解离时,盐酸与酒精混合液使植物细胞死亡,细胞的代谢停止,细胞板的扩展停止,故选项A、C错误。
在观察DNA、RNA在细胞中的分布时,常用甲基绿-吡罗红染液使DNA、RNA着色为绿色、红色;在观察细胞分裂实验时,常用碱性染料醋酸洋红或龙胆紫对染色质、染色体进行染色,故选项B错误;
有丝分裂不同分裂时期的细胞中,染色体的存在状态不同,可作为判断有丝分裂各时期的依据,故选项D正确。
(2012江苏卷)15.下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述,错误
的是
A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B.先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察
C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
答案:C
【解析】解离是用药液使组织中的细胞相互分离开,压片使细胞分散开,A正确;低倍镜视野宽,便于找到分生区,而高倍镜更容易看清染色体,B正确;由于细胞分裂间期时间长,观察到的细胞大多为间期,这时观察到的是细长丝状的染色质,C错误;观察细胞的有丝分裂,主要是观察分裂期,由于分裂期时间短,只有了解有丝分裂日周期性猜便于在分裂期观察,D正确
(2012上海卷)1.由细胞形态判断,下列细胞中最可能连续分裂的是
【答案】B
【解析】A为精子,C为肌细胞,D为神经细胞,皆为高度分化的细胞,不具备分裂能力。
【试题点评】本题考查对不同细胞形态特征的识别与分化程度的判断,考查学生的识记理解能力,相对简单。
(2012上海卷)(三)回答下列有关细胞的问题。(8分)
表2数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位:小时)
40.在图14中绘出该种细胞的细胞周期 曲线图并注明各期名称(假设体细胞DNA相对含量为
41.若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂,处于______期的细胞立刻被抑制,再培养_____小时,则其余细胞都将被抑制在G1,S期交界处;去除抑制剂,更换新鲜培养液,细胞将继续沿细胞周期运行,在所有细胞达到______期终点前,再加入DNA合成抑制剂,则全部细胞都被阻断在G1/S期交界处,实现细胞周期同步化。
42.s期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号,这种蛋白质在S期之前合成并存在于s期全过程中。若将S期和G1期细胞融合,则G1期细胞核进入S期的时间将________。
43.在电镜下观察处于M期的细胞,可见纺锤体由细胞两极的________发出。在M期中消失又出现的细胞结构是___________。
【答案】
40.
41.S 15 G1
42.提前
43.中心体 核膜(或核仁、或细胞核)
【解析】
40.在减数分裂的过程中,DNA分子的复制发生在细胞分裂间期的S期,之后直到细胞分裂期的末期DNA含量才减半,据此可画出对应的DNA含量变化图。
(2)题中数据可知,DNA的合成在S期;当在培养液中加入过量的DNA合成抑制剂时,DNA合成被抑制,即S期的细胞立刻被抑制。若使所有细胞都停留在G1,S期交界处,则刚完成DNA复制的细胞需要经过G2、M和G1,共需要15小时。若要使所用细胞停留在G1,S期交界处,则应在G1期终点之前,加入DNA合成抑制剂。
(3)将S期和G1期细胞融合后,G1期的细胞中含有作为启动S期信号的蛋白质,使G1期的细胞比正常培养下提前进入S期。
43.由题意可知,M期是细胞分裂期,在此时期纺锤体有细胞两极的中心体发出,核仁核膜消失。
【试题点评】本题考查了细胞有丝分裂过程中不同时期的DNA含量变化、DNA抑制剂作用的原理及在细胞分裂周期中作用的时间段、分裂期纺锤体的形成过程,分裂期中细胞结构的变化等内容,同时考查了学生的作图能力和提取信息的能力,基础性强,难度不大。
减数分裂
(2012江苏卷)8.观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是
A.减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次
答案:A
解析:此图为减数第二次分裂后期细胞,移向每一极的染色体数目各为4条,而正常情况下移向每一极的染色体数目为各3条,说明减数第一次分裂后,染色体比实际多了一条,只能说明有一对同源染色体没有分开,所以A正确;若减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离,则移向两极的染色体数目分别为2、4条,B项错;若减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次,减一时则有一条染色体含有3条染色单体,减二后期移向两极的染色体数目分别为3、4条,C项错;减数第二次分裂前不进行染色体复制,D项错。
(2012海南卷)22.在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中,能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是
减数第二次分裂中期
减数第二次分裂后期
染色体/条
染色单体/条
染色体/条
染色单体/条
甲
10
20
20
10
乙
10
20
20
0
丙
20
40
20
10
丁
20
40
40
0
A.甲 B. 乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【解析】在有丝分裂后期由于着丝点分裂,染色单体分开成为子染色体使染色体数目加倍,可知生物体的染色体数为20条。减数第一次分裂结束,染色体减半,在减数第二次分裂后期之前,染色单体不分开,这时染色体数为10条,染色单体为20条,减数第二次分裂后期,染色单体分开成为子染色体,染色体数为20条,无染色单体,综上,本题选B。
【试题点评】本题主要考查有丝分裂和减数分裂过程,以及染色体与染色单体关系,考查学生对知识的理解识记和掌握情况,难度不大。[zzstep.com]
细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
(2012全国卷新课标版)1.同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的( )
A.tRNA种类不同 B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同 D.同一密码子所决定的氨基酸不同
【解析】本题以细胞的成分为切入点,综合考查蛋白质的组成、结构、转录、翻译等过程,但比较基础,考生容易得分。在两种蛋白质合成过程中,tRNA种类、核糖体成分、同一密码子所决定的氨基酸均相同。
(2012全国卷新课标版)2.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.癌细胞在条件适宜时可以无限增殖
B.癌变前后,细胞的形态结构有明显差别
C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖
【解析】本题主要考查细胞癌变的知识。原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;而抑癌基因才是阻止细胞不正常的增殖。
(2012安徽卷)3.脊椎动物有胚胎发育中产生了过量的运动神经元,它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子,只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存,并与靶细胞建立连接,其他的则发生凋亡。下列叙述正确的是
A.脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期
B.一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接
C.神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡
D.神经元凋亡是由基因控制的,自动的细胞死亡
【答案】D
【命题透析】本题以神经元的发生及功能考查细胞的生命历程。旨在考察学生对细胞凋亡这一基本生物学概念的理解,同时考察了神经元与靶细胞的联系。
【思路点拨】细胞凋亡指由基因决定的细胞自动结束生命的过程。生物体生长发育的各个阶段都存在细胞凋亡,A项错误。从题干可知神经元的凋亡受“神经生长因子”这一环境因素的影响,所以C项错误,神经元的末梢可连接效应器的靶细胞,显然不是一个靶细胞,B项错误。D项符合细胞凋亡的概念,正确。
(2012山东卷)3.细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长和发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是
A.细胞普遍衰老会导致个体衰老
B.效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡
C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡
D.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录
答案:C
解析:本题考查衰老细胞的特征和细胞凋亡的基础知识。
在生物个体的生长发育的各个时期,都存在细胞的衰老和凋亡现象。总体上看,当组成生物体的大多数细胞处于衰老状态时,才导致该生物个体的衰老,故选项A正确;衰老细胞表现出代谢减慢、酶活性降低、细胞核体积增大、染色质固缩等多方面的特征,其中染色质固缩将影响DNA的复制和转录,故选项D正确。
细胞凋亡是在基因的调控下的编程性死亡,它不同于由各种不利因素而引起的细胞坏死,故选项C错误;效应T细胞识别并诱导裂解靶细胞,该过程多为细胞的凋亡,少数情况属于细胞的坏死,故选项B正确。
(2012四川卷)1.蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中,下列行为在细胞中不能发生的是
A.基因的选择性表达 B.DNA的半保留复制
C.同源染色体的分离 D.姐妹染色单体的分开
【答案】C
【解析】受精卵发育的过程中细胞进行有丝分裂,因而有DNA的半保留复制和姐妹染色单体的分开。而同源染色体的分离是出现在减数分裂。而任何活细胞都要合成生命的必需物质,基因会表达,且在到原肠胚的过程中已经出现分化,故A正确。
(2012江苏卷)20.研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程,下列叙述正确的是
A.癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型
B.癌细胞的分裂能力与分化程度成正相关
C.诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略
D.癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化
答案:C
解析:癌细胞形态结构发生显著改变与正常分化细胞不同,A错;分化程度越低细胞分裂能力越强,所以癌细胞的分裂能力与分化程度成负相关,B错;诱导癌细胞的正常分化,使之失去癌细胞的特性,C正确;癌细胞不能正常完成细胞分化,而胚胎细胞能完成细胞的正常分化,D错。
(2012上海卷)16.成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞
A.遗传信息相同 B.基因表达相同 C.mRNA种类相同 D.蛋白质种类相同
【答案】A
【解析】分化终端的各种细胞指不再继续分裂,执行各自功能的细胞。同一个体的细胞都是由受精卵有丝分裂、分化形成,故各种体细胞含有的遗传信息相同,故A正确;处于分化终端的细胞,形态功能的差别是由于基因的选择性表达,B错误;不同的细胞,选择性表达的基因有差异,转录形成的mRNA有差异,翻译出的蛋白质也有差异,C、D错误。
【试题点评】本题考查细胞分化的结果,涉及到分化后细胞中DNA、mRNA、蛋白质种类及基因表达情况的比较,难度不大。
《细胞代谢》
物质进出细胞的方式
(2012北京卷) 31.(16分)科学家为了研究蛋白A的功能,选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验,处理及结果见下表。
实验组号
在等渗溶液中进行的处理
在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率(cm/s×10-4)
I
向卵母细胞注入微量水(对照)
27.9
II
向卵母细胞注入蛋白A的mRNA
210.0
III
将部分II细胞放入含HgCl2的等渗溶液中
80.7
IV
将部分III组细胞放入含试剂M的等渗溶液中
188.0
(1)将I组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经自由扩散(渗透)穿过膜的____________进入卵母细胞。
(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后,该mRNA____________的蛋白质进入细胞膜,使细胞在低渗溶液中体积____________。
(3)与II组细胞相比,III组细胞对水的通透性____________,说明HgC12对蛋白A的功能有____________作用。比较III、IV组的结果,表明试剂M能够使蛋白A的功能____________。推测HgC12没有改变蛋白A的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A的____________。
(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的____________结合,可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中,从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的____________。
(5)综合上述结果,可以得出____________的推论。
31
(1)磷脂双分子层
(2)翻译 迅速增大
(3)明显降低 抑制 部分恢复 空间结构
(4)受体 重吸收
(5)蛋白A是水通道蛋白
解析:
(1)考察生物膜的结构和自由扩散,自由扩散不需要载体蛋白的协助,所以水穿过膜,就是穿越了磷脂双分子层。
(2)考察翻译和水分进出细胞,mRNA是翻译的模板。根据实验Ⅱ可知,蛋白A可以提高水的通透速率,因此细胞在低渗溶液会吸水而膨胀。
(3)考察实验分析能力,从实验结果可知:与II组细胞相比,III组细胞对水的通透性降低,说明HgC12对蛋白A的功能有抑制作用;与III组细胞相比,IV组细胞对水的通透性升高,但是没有恢复到II组的水平,说明试剂M能够使蛋白A的功能部分恢复,最终可以推测HgC12没有改变蛋白A的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A的空间结构。
(4)考察水盐平衡调节,见答案。
(5)考察实验分析能力,从实验结果可知,蛋白A可以提高水通透速率,意味着蛋白A是水通道蛋白。
(2012浙江卷)1.人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是
A.CO2 B.O2 C.K+ D.Na+
【答案】C
【命题透析】本题考察物质跨膜运输的方式。
【思路点拨】可通过肝细胞内外各物质的浓度的关系来迅速作出判断,K+逆浓度从细胞外进入到细胞内部,其跨膜运输的方式为主动运输。
(2012海南卷)11在动物细胞的物质运输中,属于自由扩散的是
A.红细胞中的Na+进入血浆
B.细胞外液中的O2进入肌细胞
C.细胞外液中的K+进入神经细胞
D.血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞
【答案】B
【解析】人红细胞中的Na+只有血浆中的1/6,为了维持Na+细胞外高浓度、K+细胞内高浓度,细胞靠主动运输运出Na+,运进K+,故 A、C项错误;O2的跨膜运输是自由扩散,故 B项正确;甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高高,血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输,故D项错误。
【试题点评】本题考查了物质运输的方式,涉及到无机盐离子、氧气和碘离子等物质跨膜运输及血浆、红细胞、细胞外液等离子含量,同时考查了考生的识记能力和理解能力,难度不大。
(2012上海卷)(九)分析有关科学探究的资料,回答问题。(10分)
为了探究植物矿质吸收是否与水分吸收同步(即植物根系是否等比例吸收矿质和水分),特设计如下实验(图24):通过光照控制大麦叶片的蒸腾作用(水分蒸发忽略不计),然后测定大麦根系所处溶液中矿质元素含量的变化。
【探究假设】植物根系等比例吸收矿质和水分。
【实验设计】依据上述研究目的设计的实验记录表如表5。
68.表5中,如果实验条件X1代表光照,检测变量Y2代表大麦培养液中的Ca2+浓度,那么X2应为_______,而作为Y1的大麦根系水分吸收(或蒸腾量)可借助于__________测得。
69.表5中的实验数据应按_________方式处理方可初步证实探究假设的成立与否。
A.比较Z1:Z3和Z2:z4两个比值 B.比较Z1+Z2和Z3+Z4两个加和
C.比较Z1一Z3和Z2一Z4两个差值 D.比较Z1×Z2和Z3×Z4两个乘积
70.为了进一步调查上述假设的普遍适用性,表5中的Y3至Yn应为_________。
71.实验条件X l的光照既有光能因素又有热能因素,为区分两者,增设一实验条件x3___。
A.将II号杯置于晨光或夕照之下 B.在II号杯中加装散热搅拌装置
C.在光源与II号杯之间加装滤色玻片 D.将II号杯置于不同温度的恒温水浴中
72.在本探究中,检测变量Y2的初始浓度(大麦插入前)不宜过高,否则_________。
【探究结论】植物根系以不等比例的方式吸收矿质和水分。
【答案】
68.黑暗(或不同光照强度) 容器上的刻度
69.A
70.其它矿质元素(或至少三种以上的矿质元素名称)
71.D
72.会导致植株失水。
【解析】
68.
实验设计要遵循对照原则,X1表示光照,则X2应表示黑暗或者不同强度的光照,以形成对照;大麦根系吸收水分(或蒸腾)会导致容器中液面的下降,可通过容器上的刻度来表示大麦根系水分吸收(或蒸腾量)的量。
69. 不同条件下Z1和Z3、Z2和Z4表示对应的水分吸收量和矿质元素吸收量,若Z1:Z3和Z2:z4两个比值相同,则说明水分的吸收和矿质元素的吸收是同步的,否则则说明二者是不同步的,本题选A
70. 为了使得到的结论更有说服力,需要对不同矿质元素的吸收进行测定,则Y3至Yn应为其他不同的矿质元素(如N P K等)
71. 为了将光能因素和热能因素分开,保持遵循实验的单一变量原则,可通过使光能因素相同或者热能因素相同来实现。通过D选项的途径,使得两组实验装置的温度相同,排除了温度对实验结果的干扰。本题选D
72.在探究实验中Y2的初始浓度不宜过高,当外界溶液浓度过高,大于细胞液浓度时,会导致植物根系细胞失水,不能正常的吸收水分,影响植株的生长和实验结果。
【试题点评】本题通过探究植物吸收水分和矿质元素两个过程的关系为切入点,考查了实验设计的单一变量原则和对照原则、实验数据的处理及植物细胞吸水失水条件与植物生长的关系等内容,难度中等。
酶与ATP
(2012福建卷)26.(28分)回答下列问题
Ⅰ. 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。
(1)查询资料得知,18℃时,在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是_________________。
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15—18℃之间,学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在15—18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。
①探究试验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是__________,可用______________试剂鉴定。
②胃蛋白酶实验组合幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在_________________。
③为了控制试验温度,装有酶和底物的试管应置于_____________中以保持恒温。单位时间内______________可以表示蛋白酶催化效率高低。
④实验结果如图2,据此能否确认该假设成立?____________。理由是:________________________________________________________。
【答案】 (1)幽门盲囊蛋白酶
(2)①蛋白质 双缩脲试剂 ②2 8 ③恒温箱 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 在15℃~18℃范围内,随着温度的升高,酶活性一直在增强,没有出现下降的拐点,所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度
(3)、淀粉和脂肪
【解析】(1)、从图一可知,三种蛋白酶在各自最适PH值下,幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大,所以催化效率最高;
(2)、①酶具有专一性,蛋白酶只能催化蛋白质的水解,干酪素为蛋白质类化合物,可用双缩脲试剂检测;
②要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度,要遵循单一变量、对照、重复等原则,并控制其他无关变量相同,由题意可知,此实验温度为自变量,PH值等为无关变量,为了得到准确的结果,PH应与相对应的蛋白酶的最适值,由图1可知,胃蛋白酶最适PH值为2,幽门盲囊蛋白酶最适PH值为8;
③为了控制温度保持不变,底物和酶都应放在恒温箱中保温,酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示;
④由图2可以看出,当温度从15℃~18℃梯度变化过程中,随着温度的升高,蛋白酶的活性一直在增强,没有出现下降的拐点,因此,不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃到18℃;
(3)、大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶少,对淀粉和脂肪的消化存在障碍,所以在人工投放饲料时要减少淀粉和脂肪的比例;
【试题点评】本题主要考查酶的相关知识。涉及酶的本质、检测和影响酶活性的因素等。形式上与实验和曲线分析相结合。实验主要是考查探究实验中无关变量的处理、因变量的观测、实验结果和结论的处理、曲线的分析等。这对学生生物学实验能力有较高的要求。
(2012广东卷)29.(16分)
食品种类多,酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献,得知:
(1) pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图12可知,_________更适宜作为食品添加剂,理由是________。蛋白酶的活力可用________的量来表示。
(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下:
兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示,酶保护剂浓度在0.02-0.06mol/L范围内,酶活力较高;提取液pH在6.0-8.0范围内,酶活力较高。他们认为,要进一步提高粗酶制剂的美活力,以达到最佳提取效果,还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化,并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称,设计实验结果记录表。
【答案】(1)木瓜蛋白酶 由图可以看出,木瓜蛋白酶的活性不随PH的变化而变化
单位时间内 底物消耗(产物产生)
(2)课题:探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适PH
单位时间内底物的消耗量
提取液的PH
6.0
6.2
6.4
6.6
6.8
7.0
7.2
7.4
7.6
7.8
8.0
酶保护剂的浓度
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
【解析】(1)审题结合图形和文字,在题目中已经提供了信息“食品种类多,酸碱度范围广”所以选择的食品添加剂应该有广的酸碱适应范围,从图形中,我们可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广,所以可以选作食品添加剂。酶的活力,我们一般用酶催化的底物消耗量或者底物生成量来表示。
(2)实验设计,我们应该明确实验目的,这里的实验目的是为了探究酶保护剂的最适浓度和提取液的PH值,所以我们可以将酶保护剂的浓度和提取液的PH值作为自变量,因变量为单位时间内底物的消耗量。
(2012北京卷) 1.细胞中不能合成ATP的部位是
A.线粒体的内膜 B.叶绿体中进行光反应的膜结构
C. 内质网的膜 D.篮藻 (蓝细菌)中进行光反应的膜结构
答案:C
解析:考察细胞的结构和功能,理解能力。线粒体的内膜是有氧呼吸的第三阶段的场所,产生大量的ATP。光合作用的光反应,能够利用光能,合成ATP。内质网是有机物的合成场所,往往消耗ATP,不能合成ATP。
(2012全国卷大纲版)33.(8分)(注意:在试题卷上作答无效)
某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:
① 在A、B、C、D、E5支使观众分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5ml,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1ml。
② 各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml,摇匀。
③ 将5支试管放入70℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。
④ 取出各试管,分别加入斐林试剂2ml,摇匀。
⑤ 观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。
(1) 。
(2) 。
33.【解析】唾液淀粉酶的最适温度为37℃,在70℃时,由于高温使酶失去活性,干扰了PH对人唾液淀粉酶活性的影响。斐林试剂应在沸水浴中参与反应。
【答案】⑴③更正:将5支试管放入37℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。理由:唾液淀粉酶的最适温度为37℃,在70℃时,由于高温使酶失去活性,干扰了PH对人唾液淀粉酶活性的影响。
⑵④更正:取出各试管,分别加入斐林试剂2mL,摇匀,将这些试管放出盛有开水的大烧杯中,用酒精灯加热煮沸2min(分)左右。理由:斐林试剂应在沸水浴中参与反应。
(2012海南卷)4.下列操作中,不可能导致淀粉酶活性发生变化的是
A.淀粉酶溶液中加入强酸 B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液 D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂
【答案】C
【解析】温度、pH都会影响酶活性,A、D不正确;淀粉酶的化学本质为蛋白质,蛋白酶会将其水解,从而使其活性发生改变,B不正确;淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后,淀粉被水解,但是淀粉酶在反应前后结构和活性不变,C正确;综上,本题选C。
【试题点评】本题考查影响酶活性的因素,涉及到温度、pH等因素对酶活性的影响,考查学生对知识的理解应用能力,难度不大。
光合作用
(2012上海卷)17.图6表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果,据图判断用作实验材料的叶片颜色为
A.红色 B.黄色
C.绿色 D.紫色
【答案】B
【解析】叶绿体色素提取分离实验中,在纸层析上,从上往下(距离点样处由远到近)的色素依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。而从图6可看出来,胡萝卜素、叶黄素明显高于叶绿素a、叶绿素b,故叶片呈黄色,B正确。
【试题点评】主要考查了实验叶绿体中色素提取分离、不同色素带表示的色素种类及其颜色等,要求能对实验现象和结果进行解释、分析,难度中等。
(2012福建卷)1 、下列有关碗豆的叙述,正确为是( )
A.萌发初期,种子的有机物总重量增加
B.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害
C.进人夜间,叶肉细胞内ATP 合成停止
D.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多
【答案】B
【解析】萌发初期所需要的营养物质是由种子提供的,此时还不能进行光合作用,所以有机物不断消耗。积水过多,根细胞的无氧呼吸可产生酒精,对细胞有害,及时排涝,可以减少酒精毒害。进入夜间,叶肉细胞通过呼吸作用也可以产生ATP。叶绿素的吸收光谱是红橙光和蓝紫光。叶片黄化,说明叶绿素含量减少。这样对红光的吸收会减少。
【试题点评】本题以豌豆为背景,考察有关植物细胞代谢的相关内容。主要涉及细胞呼吸、叶绿体等知识。要求学生能够运用相关知识对于日常生活和生产实际中的现象做出合理解释。试题中文字简洁,但是信息量大,对于学生的分析能力要求较高。
(2012广东卷)26.(16分)
荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化间下表。
叶片
发育情况
叶面积(最大面积的%)
总叶绿素含量
气孔相对开放度
净光合速率
A
新叶展开前
19
—
—
-2.8
B
新叶展开中
87
1.1
55
1.6
C
新叶展开完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
注:“____”表示未测数据.
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;②___________,导致_______________。
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累_________;D的叶肉细胞中,ATP含量将__________。
(3)与A相比,D合成生长素的能力________;与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是_______________。
(4)叶片发育过程中,叶片面积逐渐增大,是______的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是________。
【答案】
(1)气孔开放度相对低 二氧化碳供应不足 (2)酒精 增多
(3)低 基粒 (4)细胞分裂 基因的选择性表达
【解析】
(1)影响光合速率的因素有外因(光照强度、温度、二氧化碳深度等)和内因(叶绿素的含量、酶等),结合表格中的信息,B组叶绿素含量为1.1mg/g.fw,叶绿素含量低,气孔开放程度为55%,开放程度比较低,二氧化碳吸收量比较少,导致光合效率较低。
(2)A叶片净光合速率为-2.8mg/g.fw,即光合速率小于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸,产生酒精。D叶片中,光合速率大于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内二氧化碳越来越少,暗反应减弱,而光反应不变,导致ATP增多。
(3)相比成熟叶片,幼嫩的叶是合成生长素的主要部分之一;叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上,从表格中可推知,由于总叶绿素含量增长,因此D的叶肉细胞的叶绿体中,基粒明显增多。
(4)细胞分裂使个体增大;细胞分化的根本原因是基因的选性表达。
(2012全国卷大纲版)31.(11分)(注意:在试题卷上作答无效)
金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差,以每克鲜重每小时释放CO2的微摩尔数表示)。
据图回答下列问题:
(1)该研究探讨了 对金鱼藻 的影响,其中,因变量是 。
(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为 lx。在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气 μmol。
(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是 。
【答案】
⑴光照强度、CO2浓度、PH值 净光合速率 O2的释放速率
⑵12.5X103 8
⑶PH的大小会影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性
【解析】
⑴根据题目中所给的四个曲线的纵轴和横轴可以看出,本研究探讨的是光照强度、CO2的浓度、和pH值对净光合速率的影响。同时,本实验的因变量是通过测定释放O2的速率来体现的。
⑵根据曲线2可以判断出,在光照强度达到12.5X103后,净光合速率不再增加,此为光的饱和点。而呼吸速率的值也可以通过曲线1中与y轴的交点得出,为8
⑶pH值对净光合速率的影响,主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的。
【试题点评】本题主要是通过实验和曲线的形式考查光合作用、酶等相关知识点。要求学生能够从题目中给出的曲线图进行分析。具体要求学生能够从曲线的坐标中找出实验目的,同时对于曲线中的一些特殊点的含义要理解。总体说来难度不是很大。
(2012重庆卷)30.(26分)
Ⅰ.长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况,某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日,观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图(题30图)。
(1)据图分析:
①光合作用消耗ATP最快的时刻是________________。根吸水能力最强的时刻是____________。
②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_____________;推测导致12∶00时光合速率出现低谷的环境因素主要是_____________(填“光照”或“CO2”)。
③在14∶00时若适当提高CO2浓度,短时间内叶绿体中[H]含量的变化是___________。
(2)若该地土壤缺钙,一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是____________(填“老叶”或“幼叶”)。
(3)假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地,与原产地长叶刺葵杂交不育,原因是地理隔离导致了_____________。
II乙醇可部分替代石油燃料,利于纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇、耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。
(1)某研究小组将产生纤维素酶的菌株,通过诱变和高温筛选获得新菌株,为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温,进行了以下实验。
试管1
试管2
第一步
加入适量缓冲液
加入等量纤维素酶溶液(缓冲液配制)
第二步
__________________________30min
第三步
加入__________________________
第四步
60℃水浴保温10min
第五步
加入__________________________
第六步
沸水浴中加热2min,观察实验现象
结果与结论:①若__________________________,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温;
②若__________________________,则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温;
(2)酵母菌发酵产生的乙醇属于____________________(填“初级”或“次级”)代谢产物。
30.
【解析】Ⅰ⑴①光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段产生ATP和[H]为暗反应阶段提供能量和还原剂,光合速率越大消耗ATP也就越快,从图中可见10:00时光合速率最大;蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收,蒸腾作用越强,根吸水能力越强,从图中可见蒸腾作用在12:00时蒸腾作用最强。
②蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失,气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化,通过图中可知,在12:00时气孔导度最大,而CO2是通过气孔进入叶肉细胞的,说明CO2供应充足,推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照。
③[H]用于暗反应对C3的还原,CO2增多,使生成C3增多,这时会消耗更多的[H],使[H]的含量降低。
⑵钙在植物体内形成稳定的化合物,不能转移利用,当缺钙时,首先引起幼叶出现症状。
⑶长期的地理隔离使两个种群的基因频率向不同的方向发展,使种群的基因库变得很不相同,并出现生殖隔离。
【答案】Ⅰ⑴①10:00 12:00
②气孔导度 光照
③降低
⑵幼叶
⑶生殖隔离
【解析】Ⅱ⑴根据实验是探究纤维素酶能否耐受80℃高温,所以应先对纤维素酶用80℃高温处理,常用方法为水浴80℃保温,对酶进行高温处理后,然后再加入适量的纤维素酶作用的底物——纤维素,利用纤维素酶能使纤维素水解为还原糖,来验证经高温处理的酶是否还有活性,还原糖可用斐林试剂或班氏糖定性试剂检测。
①如果纤维素酶能耐受80℃高温,则经80℃高温处理后,依然能使纤维素水解,经斐林试剂检测能出现砖红色沉淀
②反之,不能出现砖红色沉淀。
⑵乙醇是对酵母菌无明显生理功能,并非是酵母菌生长和繁殖所必需的物质,这样的物质为次生代谢产物。
【答案】Ⅱ⑴80℃水浴保温 适量纤维素液 斐林试剂或班氏糖定性试剂
①试管1内呈蓝色,试管2内有砖红色沉淀产生
②试管1和2内均呈蓝色
⑵次生
(2012山东卷)2.夏季晴朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是
A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
C.曲线b-c段和d-e段下降的原因相同
D.两曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
答案:D
解析:本题综合考查植物的光合作用、细胞呼吸的基础知识,考查识图能力、理解能力与获取信息的能力。
分析图示可知,这一天的6:00(甲曲线的a点)和18:00时左右,甲乙两植物光合作用吸收CO2的速率和呼吸作用释放CO2的速率相等;在6:00之前,甲乙两植物的光合作用已经开始,但光合作用比细胞呼吸弱,故选项A错误;在18时后,甲乙两植物的光合作用速率开始小于细胞呼吸,有机物的积累最多的时刻应为18:00时,e点时有机物的积累量已经减少,故选项B错误。
图示曲线的b~c段下降的主要原因是气孔部分关闭导致叶内二氧化碳浓度降低,d~e段下降的原因是光照强度减弱,光反应产生[H]和ATP的速率减慢。这两段下降的原因不相同,故选项C错误。
b~d段,乙曲线的变化为植物的“午休现象”,是气孔关闭导致叶内二氧化碳浓度降低之故;甲植物可能不存在“午休现象”或气孔关闭程度很小或气孔无法关闭,故选项D正确。
(2012浙江卷)30.某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。
请回答:
(1)停止供水后,光合速率下降。这是由于水是______的原料,又是光合产物在植物体内____的主要介质。
(2)在温度、光照相同的条件下,图中A点与B点相比,光饱和点低的是___点,其主要原因是_______________。
(3)停止供水一段时间后,叶片发黄,原因是__________。此时类囊体结构破坏,提供给碳反应的_______减少。
(4)生产实践中,可适时喷施植物激素中的_____,起到调节气孔开度的作用。
【答案】(1)光合作用 运输新 课 标 第一 网
(2)B 气孔开度降低,CO2吸收减少(答出一项即可)
(3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解),类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可) NADPH和ATP
(4)脱落酸
【命题透析】本题以图像的形式考察光合作用的过程及其影响因素,旨在考察学生的识图
、析图及知识的迁移能力,为高频考点。
【思路点拨】(1)由“停水导致光合速率下降”联系水的生理作用,既可参与反应,又可运输物质。
(2)B点光合速率小于A点与气孔开度降低有关,而后者是由停止水分供应造成的。
(3)水分的减少会导致细胞内的光合作用及其他过程减慢,引发一系列的变化。
(4)脱落酸可在植物细胞失水时使气孔关闭,在生产实践中用来调节植物的代谢过程。
(2012·天津卷,5)设置不同CO2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光合速率+呼吸速率),结果见右图,据图判断,下列叙述正确的是
A.用d3浓度相比,d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2浓度相比,d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3,则K1 >K2>K3
D.密闭光照培养蓝藻,测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
解析:植物细胞光反应生成的[H]受光照强度影响,与二氧化碳浓度无关,A项错误;根据题图可知,d3 浓度下呼吸速率小于d2浓度下的呼吸速率,单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP比d2浓度下的要少;因在d2浓度下净光合作用最强最利于蓝藻的增殖,故d2浓度的K值最大,d3深度呼吸作用弱,也不篮球蓝藻繁殖。故K3较K2小,但K2最大,故C错。
答案D。
(2012四川卷)30.(20分)回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。
Ⅰ.(7分)科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体,该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答:
(1)提取水稻突变体的光合色素,应在研磨叶片时加入 ,以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光和色素,缺失的色素带应位于滤纸条的 。
(2)该突变体和野生型水稻释放速率与光照强度的关系如右图所示。当光照强度为n时,与野生型相比,突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率 。
当光照强度为m时,测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大,据此推测,突变体固定的形成 的速率更快,对光反应产生的
消耗也更快,进而提高了光合放氧气速率。
(3)如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变,将无法进行光合作用,其原因是
Ⅱ(13分)研究表明,癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程,据图分析回答问题:
(1)图中A代表细胞膜上的 。葡萄糖进入癌细胞后,在代谢过程中可通过 作用形成非必需氨基酸,也可通过形成五碳塘进而合成 作为DNA复制的原料。
(2)在有氧条件下,癌细胞呼吸作用的方式为 。与正常的细胞相比①—④过程在癌细胞中明显增强的有 (填编号),代谢途径发生这种变化的意义在于能够 ,从而有利于癌细胞的增殖。
(3)细胞在致癌因子的影响下, 基因的结构发生改变而被激活,进而
调控 的合成来改变代谢途径,若要研制药物来已知癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中的过程 (填编号)不宜选为作用位点。
30题答案(20分):
I.(7分)
(1)CaCO3 (1分) 最下端(1分)
(2)较大(1分)C3(1分)NADPH、ATP(1分)
(3)缺失叶绿素a不能完成光能转换(2分)
II.(13分)
(1)载体蛋白(1分) 氨基转换(1分) 脱氧核苷酸(1分)
(2)有氧呼吸和无氧呼吸(2分) ①②③(2分)
产生大量的中间产物,为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料(2分)
(3)原癌(1分) 酶(1分) ①④(2分)
【解析】
I.(1)提取叶绿体色素的过程中,叶绿素容易被酸性物质破坏,所以一般加入碳酸钙,防止色素被破坏;该突变植物缺乏叶绿素b,在叶绿体的色素的层析过程中,滤纸条上由上到下的色素分布分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所这里缺失的色素带是位于滤纸条的最下端。
(2)据图可知,突变体和野生型水稻的呼吸作用速率不同,而且突变体的呼吸作用比野生型植株的呼吸作用强。在n点时,两者的氧气释放速率相等,即两者的净光合速率相等。而氧气的产生速率表示植物真正的光合速率,真正的光合速率等于植物的呼吸速率加上植物的净光合速率。所以n点时,突变体的氧气产生速率大于突变体。在光合作用的过程中,二氧化碳的固定,产物为三碳化合物;三碳化合物的还原需要消耗光反应阶段产生的ATP、还原性辅酶氢。
(3)在光合作用的光反应阶段,只有少量的叶绿素a可以吸收光能,这部分叶绿素a被光子激活产生电能,电能再向其他色素传递形成活跃的化学能。如果缺乏叶绿素a,则无法吸收光能。
II.(1)因为图中A能在细胞膜上协助葡萄糖进入细胞膜,所以可以推断其应该是载体蛋白;在代谢的过程,氨基酸向其他氨基酸转换必须通过转氨基作用;DNA的基本单位是脱氧核苷酸,即其合成原料。
(2)癌细胞也有线粒体的存在,所以在有氧的条件下进行有氧呼吸;而癌细胞的代谢比较旺盛,需要大量的大分子物质合成材料,所以相比正常细胞,癌细胞内①②③会加强。
(3)细胞癌变,是由于原癌基因和抑癌基因发生突变引起的,原癌基因的结构改变,会导致大量酶合成,而使得细胞代谢失控。抑制机体内的癌细胞代谢,不应该对正常细胞的代谢造成大的影响,图中代谢过程①④是所有正常细胞都有可能大量进行的,所以不宜作为作用点。
(2012江苏卷)27.蓝藻、绿藻和硅藻是湖泊中常见藻类。某课题组研究了不同pH对3种藻类的生长及光合作用的影响,实验结果见图1、图2。请回答下列问题:
(1)根据图1和图2分析,3种藻类中pH适应范围最广的是________;在pH为8.0时,3种藻类中利用CO2能力最强的是________。
(2)在培养液中需加入缓冲剂以稳定pH,其原因是__________。
(3)在实验中需每天定时对藻细胞进行取样计数,请回答以下问题:
①取出的样液中需立即加入固定液,其目的是__________。
②在计数前通常需要将样液稀释,这是因为__________。
③将样液稀释100倍,采用血球计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)计数,观察到的计数室细胞分布见图3,则培养液中藻细胞的密度是_____个/mL。
答案:
(1)绿藻 蓝藻 (2)藻类生长代谢会改变培养液pH
(3)①维持藻细胞数量不变 ②藻细胞密度过大 ③1×108
解析:(1)由图1、图2可知,PH改变后绿藻的生长速率和光合速率变化不大,其次是蓝藻。由图2在PH为8.0时,蓝藻的光合速率最大,利用CO2能力最强。
(2)藻类植物在光合作用时大量吸收CO2,代谢过程产生一些物质会改变培养液的PH。
(3)①取样后向样液中加入固定液来杀死细胞,维持藻类细胞数目不变;
②由于样液藻类细胞的密度比较高,稀释后方便计数;
③血球计数板规格为1mmX1mmX0.1mm,采用五点取样法,取四角和最中间的5个中方格计数,采取“数上线不数下线,数左线不数右线”的原则处理,平均每个中方格内有4个酵母菌。计数区有25个中方格,共计有酵母菌4×25=100个。计数区体积为1mmX1mmX0.1mm=0.1mm3=0.1×10-3 mL,换算成1mL,则有酵母菌100×104个,再乘以稀释倍数100,结果为108个。
(2012江苏卷)33.为探究低浓度NaHSO3溶液水稻光合速率的影响,某研究小组做了如下实验,请完成实验报告并回答下列问题:
(1)实验报告
①材料用具:
乳熟期的温室盆栽,1mmol/L NaHSO3溶液、蒸馏水、喷壶、光合分析测定仪等。
②实验步骤:
第一步:选取若干_____的水稻植株随机平均分成甲、乙两组,甲组为对照组,乙组为实验组。
第二步:每天傍晚分别将等量的_____、_____喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上,次日上午测定光合速率。
③结果与分析:
实验结果见图1,经分析可以得出的结论是_______________。
(2)研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP的能力,推测其作用部位是叶绿体的_____,进而加快对图2中_____(填字母A~D)物质的利用。
(3)研究小组利用上述条件设计实验,证明了0.2µmol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1mol/LNaHSO3效应相同,两者共同处理既不存在累加效应,也无抑制效应。请在答题卡的指定位置用要柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1000µmol•m-2•s-1)。
答案:
(1)②株型、长势、叶片均一 蒸馏水 1mmol/L NaHSO3溶液
③不同光照强度下代浓度NaHSO3溶液可提高水稻光合速率
(2)类囊体 A、B、D
(3)见下图
解析:(1)该实验中自变量为是否喷施NaHSO3溶液,因变量是水稻光合速率,其它为无关变量,在实验过程中要排除无关变量对实验结果的干扰,所用实验材料的株型、长势等条件要基本相同;实验操作分对照组和实验组,对照组喷洒一定量的蒸馏水,实验组喷洒1mmol/LNaHSO3溶液;③根据图1,在不同光照强度下,喷洒NaHSO3溶液的植株光合速率均高于喷洒蒸馏水的对照组,说明NaHSO3溶液在不同光照强度下均能提高水稻植株的光合速率。
(2)光合作用的光反应阶段可以产生ATP,场所在叶绿体的类囊体薄膜上;图2中A表示二氧化碳,B表示C3,C表示光合作用产物糖类,D表示C5,光反应增强,ATP和[H]增多,可促进暗反应过程中C3的还原进而促进二氧化碳的固定和C5的利用。
(3)根据题中信息,0.2μmol/L的硫酸甲酯吩嗪和1mmol/L的NaHSO3
溶液效应相同,可促进水稻光合作用效率,但二者无累加效应和抑制效应,即二者混合使用效果和分别使用的效果是一样的。据此信息结合图1可作出对应的条形图。
(2012海南卷)8.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培
养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是
A.一直降低,直至为零 B.一直保持稳定,不变化
C.降低至一定水平时保持相对稳定 D.升高至一定水平时保持相对稳定
【答案】C
【解析】在适宜的条件下培养密闭容器内的植物,密闭容器内的二氧化碳含量有限,随着光合作用的持续进行,二氧化碳逐渐被消耗,浓度降低,进而光合作用强度跟着降低,当二氧化碳浓度降低到一定水平时,植物的光合作用和呼吸作用强度相等,则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定,故本题选C。
【试题点评】本题以密闭容器内绿色植物生长为背景,考查环境条件对植物光合作用的影响,难度不大。
(2012海南卷)9.关于叶绿体色素的叙述,错误的是
A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光
B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素
D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能
【答案】D
【解析】叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光, A正确;叶绿体中叶绿素含量为3/4,类胡萝卜素含量为1/4,B正确;不同色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸条上的扩散速度不同,可用纸层析法对其进行分离,C正确;乙醇提取的叶绿素只要结构没有被破坏,仍是可以吸收光能的。综上,本题选D。
【试题点评】本题考查叶绿体重色素的吸收光谱、色素含量、色素的分离提取等内容,同时考查了学生对基础知识的识记和理解能力,难度不大。
(2012海南卷)26.(10分) 取生理状态相同的某植物叶片,分离得到大量的叶肉细胞,将等量的叶肉细胞分别悬浮在不同浓度的蔗糖溶液中,并在适宜的条件下,测定该叶肉细胞的光合作用强度,实验结果如图所示。
据图回答下列问题:
(1)叶肉细胞光合作用强度达到最大后,随着蔗糖浓度升高,叶肉细胞的光合作用强度 ____,从渗透作用的角度分析出现这一现象的原因是____。
34.如果要研究光照强度等因素对蔗糖溶液中叶肉细胞光合作用强度的影响,最好将叶肉细胞放在浓度为____的蔗糖溶液中,原因是____。
(3)除蔗糖浓度外,如果分别改变叶肉细胞悬浮液中CO2浓度和温度也能影响叶肉细胞的光合作用强度,原因是____。
【答案】(10分)
(1)下降(1分)
在较高浓度的蔗糖溶液中叶肉细胞失水(3分,其他合理答案也给分)
(2)0.2 mol·L-1(1分)
这一浓度中的叶肉细胞处于光合作用最适状态(3分,其他合理答案也给分)
(3)CO2是光合作用的原料,温度可以影响酶的活性(2分)
【解析】本题考查考生对光合作用影响因素、物质的跨膜运输和酶活性的影响等知识的掌握。
(1)从实验结果的图示可看出,随着蔗糖浓度升高,光合作用达到最大值后,若蔗糖浓度继续升高,则叶肉细胞的光合作用强度下降。因为当蔗糖溶液的浓度高于叶肉细胞细胞液的浓度时,会导致叶肉细胞失水,从而影响叶肉细胞光合作用的进行。
(2)从图示可看出,叶肉细胞在浓度为0.2 mol·L-1的蔗糖溶液中具有最大的光合作用强度,此时便于研究光照强度等因素对蔗糖溶液中的叶肉细胞光合作用强度的影响。
(3)植物的光合作用会受光照强度、叶绿素含量、CO2浓度、温度、酶的数量等多种因素的影响,其中CO2是植物进行光合作用的原料之一,而酶的活性会受温度的影响。
【试题点评】本题考查光合作用及影响光合作用的因素,涉及到物质跨膜运输、细胞吸水失水、温度和二氧化碳浓度等因素对光合作用的影响,综合性强,考查了学生对知识的理解迁移能力,难度中等。
(2012上海卷)(五)回答下列有关光合作用的问题。(12分)
表3为某地夏季晴朗的某天,玉米和花生净光合速率测定值。图17表示玉米CO2同化途径。玉米叶肉细胞中有一种酶,通过系列反应将CO2“泵”入维管束鞘细胞,使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2,保证卡尔文循环顺利进行。这种酶被形象地称为“CO2
泵”。而花生缺乏类似的“CO2泵”。
49. 11:00时,光照增强,温度过高,叶片气孔开度下降,作为光合原料之一的________减少,导致花生光合作用速率明显下降;而此时玉米光合作用速率反而有所升高,原因是
________________________。
50.如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使“CO2泵’’的活性降低,则在短时间内,维
管束鞘细胞中ATP的含量变化呈____趋势,原因是________________。
51.与11:00时相比,17:00时,玉米光合作用速率的限制因素是____________。
52.假设用表中11:00对应的光照强度连续照射两种作物10分钟,则玉米积累的葡萄糖总量比花生多________mg/m2。(相对原子量:C-12,O-16,H-1)
53.卡尔文循环需要光反应过程中产生的H+,H+最初来源于物质_____________。
54.NH4+能增加类囊体膜对H+的通透性,从而消除类囊体膜两侧的H+浓度差。若将NH4+注入叶绿体基质,下列过程中会被抑制的是_____________。
A.电子传递 B.ATP的合成 C.NADPH的合成 D.光能的吸收
【答案】
49. CO2
50. 上升 此时卡尔文循环(或暗反应、或C3的还原)受阻,ATP的消耗降低,而光反应产生的ATP的过程不受影响
51. 光照强度
52. 360
53. 水
54. B
【解析】
49. 叶孔开度下降,CO2进入叶肉细胞受阻,故CO2减少,导致花生光合作用速率降低。玉米内有CO2泵,故在进入植物内CO2减少的情况下,玉米仍可以维持较高的细胞内CO2浓度;此时光照强度增强,促进光合作用加强。
50. 当注入抑制剂后,卡尔文循环(或暗反应、或C3的还原)受阻,ATP的消耗降低,而光反应产生的ATP的过程不受影响,故ATP的含量呈上升趋势。
51. 与11:00时相比,17:00时,外界环境中光照强度较小,温度和CO2浓度基本相同。故光合作用速率受光照强度限制。
52. 从外界吸收的CO2是植物积累的葡萄糖的量是相对应的,两者物质的量之比为1:6。由表3可知每小时每平方米玉米比花生吸收CO2的物质的量为72mmol,所以在10分钟内玉米多吸收CO212mmol,产生的葡萄糖为2mmol,即360 mg/m2
53. 在光反应中,叶绿体利用光能将水分解为氧气和还原态的氢。
54. 光反应过程中,ATP的中的能量来源于H+的电化学势能。本题中,注射NH4+后消除了膜内外的H+的浓度差,电化学势能为零,所以无法合成ATP。
【试题评价】本题主要考查光合作用的相关知识,考查学生的理解、分析和计算能力,试题难度较难。
细胞呼吸
(2012上海卷)10.人体内糖类代谢的中间产物可生成
①乳酸 ②乙醇 ③氨基酸 ④脂肪酸
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
【解析】人体细胞中葡萄糖无氧分解可产生乳酸,不会产生酒精(乙醇),但可通过转氨基作用形成氨基酸;此外,糖类可以相互转化脂肪,脂肪分解可以形成脂肪酸。综合上述,C选项正确。
【试题点评】本题以糖类的代谢为切入点,涉及到人体无氧呼吸的类型、转氨基作用及三大营养物质的相互转化关系,难度不大。
(2012安徽卷)29.(10分)
为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入A~F试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)。
试管编号
加入的物质
细胞质基质
A B
线粒体
C D
酵母菌
E F
葡萄糖
- +
- +
+ +
丙酮酸
+ -
+ -
- -
氧 气
+ -
+ -
+ -
注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。
(1)会产生CO2和H2O的试管有______,会产生酒精的试管有______,根据试管______的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号)
(2)有氧呼吸产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明DNP使分布在______的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中,葡萄糖的氧化分解______(填“能”或“不能”)继续进行。
【命题透析】本题以酵母菌为载体,考查细胞呼吸的类型、过程及场所。
【思路点拨】(1)A管因缺少分解葡萄糖的酶而无反应发生,B管可进行无氧呼吸,C管在氧气存在下可进行有氧呼吸的第二、三阶段,D管中葡萄糖不能在线粒体中被分解故无反应,E和F管分别进行有氧呼吸和无氧呼吸。
(2)[H]与氧结合形成水的过程发生在有氧呼吸的第三阶段,场所位于线粒体内膜,DNP虽不影响该反应的进行,但影响ATP的形成,导致该过程的能量全部以热能形式散失。
【参考答案】
(1)C、E A、B、F B、D
(2)线粒体内膜 能
(2012全国卷新课标版)29.(11分)将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示,若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_________,通过_________作用为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在_________小时之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_________mg。
(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为_________mg·粒-1·d-1。
(4)若保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势是_________,原因是_________。
【解析】本题以种子萌发为载体,考察了植物细胞呼吸速率的测定,多糖的水解,有机物之间的相互转化,考查了学生识图和分析问题的能力。玉米种子由种皮、胚和胚乳组成,在萌发过程中胚发育成幼苗,子叶从胚乳中吸收营养物质,一部分转化为幼苗的组成物质,一部分用于呼吸作用,为生命活动提供能量;因此呼吸作用所消耗的有机物量=胚乳减少的干重量-转化成幼苗的组成物质;
(1) 淀粉的基本组成单位是葡萄糖,葡萄糖通过氧化分解为生命活动的供能。
(2) 0—24小时为15.4mg,24-48小时为0.6mg,48-72小时0.7为1.1mg,在72-96小时种子呼吸消耗的有机物最多,为204.2—177.7=26.5 mg•粒-1•d-1。
(3) 子叶从胚乳中吸收营养物质,一部分转化为幼苗的组成物质,一部分用于呼吸作用,为生命活动提供能量;因此呼吸作用所消耗的有机物量=胚乳减少的干重量-转化成幼苗的组成物质;72-96小时转化为43.6—26.5=17.1mg,96—120小时为27—5=22mg,最大转化速率为22mg。
(4) 保持实验条件不变(玉米种子至于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发),随种子有机物的消耗,种子呼吸速率逐渐减慢,干重变化趋势越来越小,当长出幼叶后仍然不能进行光合作用,随着有机物的消耗种子死亡。
【答案】(1)葡萄糖,呼吸 (2)72-96 26.5 (3)22 (4)下降 幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用
(2012江苏卷)23.下图表示细胞呼吸作用的过程,其中1~3代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是
A.1和2都具有双层生物膜
B.1和2所含酶的种类不同
C.2和3都能产生大量ATP
D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
答案: BD
解析:①→②→③表示真核细胞有氧呼吸,①过程在细胞质基质中进行,无膜结构,甲为丙酮酸,②过程在线粒体基质中进行,乙为[H],产生少量能量,③在线粒体内膜上进行,能产生大量能量,;①→③表示原核细胞的有氧呼吸过程,发生的场所为细胞质基质,乙为丙酮酸。
(2012上海卷)10.人体内糖类代谢的中间产物可生成
①乳酸 ②乙醇 ③氨基酸 ④脂肪酸
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
【解析】人体细胞中葡萄糖无氧分解可产生乳酸,不会产生酒精(乙醇),但可通过转氨基作用形成氨基酸;此外,糖类可以相互转化脂肪,脂肪分解可以形成脂肪酸。综合上述,C选项正确。
【试题点评】本题以糖类的代谢为切入点,涉及到人体无氧呼吸的类型、转氨基作用及三大营养物质的相互转化关系,难度不大。
(2012上海卷)12.图5为果实生长过程中细胞呼吸变化的示意图。据图分析,正确的是
A.I阶段,小于异化作用
B.II阶段,同化作用等于异化作用
C.III阶段,同化作用加剧导致果实变甜
D.IV阶段,异化作用加剧导致果实含水量增加
【答案】D
【解析】
同化作用合成有机物,异化作用分解有机物,I、II阶段果实生长,同化作用都大于异化作用,A、B错;C选项,果实变甜的主要原因是同化作用的产物淀粉转化成为可溶性糖,并非同化作用加剧引起,故C错;在第IV阶段成熟后期,由于异化增强(呼吸增强),产生代谢水增多,导致果实含水量增加,D正确。
【试题点评】本题主要考查生物体新陈代谢的两个方面:同化作用与异化作用,考查学生理解迁移能力和从坐标图中获取信息的能力,难度中等。
(2012上海卷)20.图7代表人体内有机物氧化分解过程(Y代表彻底分解的产物)。下列说法错误的是
A.过程②发生于线粒体内
B.过程②产生的.ATP多于过程①
C.若x代表糖类,则Y代表CO2和H20
D.若X代表氨基酸,则Y代表CO2、H20和尿素
【答案】D
【解析】图中的X是有机物,Y是CO2和水,若X代表氨基酸,首先脱氨基形成丙酮酸,再形成乙酰辅酶A,再产生CO2、H2O,没有尿素。
【试题点评】本题考查呼吸作用的场所、不同阶段释放能量的多少、呼吸作用的产物及转氨基作用等内容,难度不大。
(2012上海卷)25.图9表示细胞内葡萄糖分解的反应式。
下列关于该过程的说法正确的是
A.只发生在细胞有氧时 B.只发生在细胞缺氧时
C.只发生在线粒体内 D.只发生在细胞质基质内
【答案】D
【解析】图中表示的细胞内葡萄糖分解的反应式为呼吸作用的第一阶段,无论有氧呼吸还是无氧呼吸,都是在细胞质基质中进行。
【试题点评】本题考查呼吸作用的过程及第一阶段其发生的场所,难度不大。
《遗传和变异》
DNA是主要的遗传物质
(2012上海卷)11·赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体
A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞
B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中
C.DNA可用15N放射性同位素标记
D.蛋白质可用32P放射性同位素标记
【答案】B
【解析】噬菌体侵染细菌过程,只有DNA进入大肠杆菌细胞内,而蛋白质没有进入,保证了实验进行的单一变量原则,N15不具有放射性,且噬菌体的DNA和蛋白质中都含N,如用N标记,不能达到分开研究的目的,C错;噬菌体的蛋白质几乎不含P,D错;如果噬菌体的DNA和蛋白质都进入了大肠杆菌,则本实验是无法得到结论,B确实是实验获得成功的原因之一。
【试题点评】本题考查噬菌体侵染细菌实验的原理及其成功的原因,难度不大。
(2012重庆卷)2.针对耐药菌日益增多的情况,利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注,下列有关噬菌体的叙述,正确的是
A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质
B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成,使该细菌死亡
D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解
2. 【解析】噬菌体侵入寄主后,利用寄主菌的原料(氨基酸和核苷酸),合成噬菌体的蛋白质,所以A对;子代噬菌体是以噬菌体的DNA为模板来复制的,B错;噬菌体消耗细菌细胞内的物质,导致细菌死亡,C错误;噬菌体没有细胞结构,不能以二分裂方式增殖,而是在寄主菌体内合成各个部件后,组装,释放,使细菌裂解,D错
【答案】A
(2012江苏卷)2.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是
A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
【答案】B
【解析】遗传因子只是孟德尔通过实验现象推理出的理论产物,孟德尔并未证实遗传因子的化学本质,A错;由于噬菌体转化实验将DNA和蛋白质的作用分别进行了研究,而肺炎双球转化实验中DNA和蛋白质不能完全分离开,所以噬菌体转化实验更有说服力,B正确;沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中,碱基互补配对,嘌呤数等于嘧啶数,C错;烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D错
DNA分子的结构和复制
(2012福建卷)5、双脱氧核苷酸常用于DN A测序,其结构与脱氧核苷酸相似,能参与DNA 的合成,且遵循碱基互补配对原则。DNA 合成时,在DNA 聚合酶作用下,若连接上的是双脱氧核苷酸,子链延伸终止;若连接上的是脱氧核苷酸,子链延伸继续。在人工合成体系中,有适量的GTACATACATC的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4中脱氧核苷酸,则以该链为模板合成出的不同长度的子链最多有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】D
【解析】根据题意,胸腺嘧啶双脱氧核苷酸也可和单链模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对。在该模板上共有4个腺嘌呤脱氧核苷酸,这样,可能有0、1、2、3、4个的胸腺嘧啶双脱氧核苷酸与模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对,所以总共有5种不同长度的子链。
【试题点评】本题提供了一个新材料。主要是考查有关DNA分子复制和碱基互补配对的运用。试题角度新颖。难度不大,但是还是需要认真考虑。
(2012山东卷)5.假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是
A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:49
D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变
答案:C
解析:本题考查噬菌体侵染细菌的实验、DNA的结构、复制及其与生物性状的关系。
由5000个碱基对组成双链DNA中,腺嘌呤占全部碱基的20%,则鸟嘌呤G占30%,即一个这样的DNA中,A=T=2000个,G=C=3000个,则100个子代噬菌体的DNA中共含有鸟嘌呤G3×105个。由一个噬菌体增殖到100个噬菌体的过程中,需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为3×105-3000个,故选项A错误。
噬菌体侵染细菌并增殖过程中,DNA复制、转录所需的模板为噬菌体DNA,转录和翻译所需要的核糖核苷酸、核糖体、氨基酸以及酶等皆来自宿主细胞(细菌),故选项B错误。
DNA进行半保留复制,1个双链都含32P的DNA复制后,子代中含有32P的DNA(一条链含32P,一条链含31P的DNA)共有2个,只含有31P的DNA共有98个,二者的比例为2︰98即1︰49,故选项C正确。
由于DNA上有非基因序列,基因中有非编码序列以及密码子具有简并性等原因,DNA发生突变并不意味着性状一定会发生改变,选项D错误。
基因的表达
(2012安徽卷)5.图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在
A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
【答案】C
【命题透析】本题以基因表达的过程为考点,考察学生识图、析图能力。
【思路点拨】由图可知:基因的转录还未结束翻译已经开始,符合原核细胞基因表达的特点。真核细胞由于核膜的存在,转录和翻译在时间和空间上是分开的,所以A、D项错误,翻译时核糖体在mRNA上移动,B项错误。
(2012江苏卷)6.下列关于人类基因组计划的叙述,合理的是
A.该计划的实验将有助于人类对自身疾病的诊治和预防
B.该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程
C.该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列
D.该计划的实验不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响
答案:A
【解析】人类很多疾病与遗传有关,A正确;人类基因组计划是在分子水平上的研究,B错;人类基因组计划是测定人类基因组(22条常染色体和XY染色体)的全部DNA序列,
解读其中包含的遗传信息,C错;该计划也能带来一定的负面影响,D错
(2012上海卷)7.在细胞中,以mRNA作为模板合成生物大分子的过程包括
A.复制和转录 B.翻译和转录 C.复制和翻译 D.翻译和逆转录
【答案】D
【解析】根据中心法则可以看出,翻译是以RNA作为模板合成蛋白质,逆转录以RNA作为模板合成DNA的过程,RNA为模板进行自我复制只存在于某些RNA病毒。
【试题点评】本题考查中心法则,涉及转录、翻译、逆转录等过程,考查学生对这些过程理解记忆程度,难度不大。(但在细胞中,以mRNA作为模板逆转录合成生物大分子的实例没有查到,某些病毒在细胞内的可以有RNA复制,本题是否选C有待商榷。
遗传的基本规律
(2012全国卷大纲版)34.(12分)(注意:在试题卷上作答无效)
果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,自带中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉,回答下列问题:
(1)在上述杂交子代中,体色和翅脉的表现型比例依次为
和 。
(2)两个亲本中,雌蝇的基因型为 ,雄蝇的基因型为
。
(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为 ,其理论比例为
。
(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为 ,黑身大翅脉个体的基因型为 。
35.
【解析】(1)子代中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉;体色是一对相对性状,灰身=47+49=96,黑身=17+15=32,所以灰身:黑身=96:321=3:1;翅脉是另一对相对性状,大翅脉=47+17=64,小翅脉=49+15=64,所以大翅脉:小翅脉=64:64=1:1
(4)雌蝇为灰身大翅脉,可知基因型为B E ,雄果蝇为灰身小翅脉,可知基因型为B ee,而后代中出现黑身(基因型bb),也出现小翅脉(基因型ee),而后代的基因来自双亲,由此可知灰身大翅脉的雌蝇基因型为BbEe,灰身小翅脉的雄蝇基因型为Bbee。
(5)根据基因分离和自由组合定律,可知雌蝇(基因型为BbEe)产生卵的基因组成有BE、Be、bE、be共4种其比值为1:1:1:1。
(6)由于亲本灰身大翅脉的雌蝇产生四种基因组成的配子:BE:Be:bE:be=1:1:1:1,而亲本中灰身小翅脉的雄蝇产生两种基因组成的配子:Be:be=1:1,所以子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为:BBEe或BbEe,子代中黑身大翅脉个体的基因型为:bbEe。
【答案】(1)灰身:黑身=3:1 大翅脉:小翅脉=1:1
(3)BbEe Bbee
(4)4种 1:1:1:1
(5)BBEe或BbEe bbEe
(2012安徽卷)4.假设某植物种群非常大,可以随机交配,没有迁入和选出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9,抗病植株RR和Rr各占4/9,抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占
A.1/9 B.1/16 C.4/81 D.1/8
【答案】B
【命题透析】本题考察学生对遗传平衡定律的理解与应用。
【思路点拨】根据提干信息:感病植株在开花前全部死亡,可知亲代参与交配的全为抗病植株,且RR和Rr各占1/2,由此计算得出R的基因频率为3/4,r的基因频率为1/4,直接应用遗传平衡定律计算得子一代中感病植株(rr)占:(1/4)2=1/16,B选项正确。
(2012广东卷)25、人类红绿色盲的基因位于X染色体上、秃顶的基因位于常染色体上,结合下表信息可预测,图8中II—3和II—4所生子女是(多选)( )
BB
Bb
bb
男
非秃顶
秃顶
秃顶
女
非秃顶
非秃顶
秃顶
A.非秃顶色盲儿子的概率为1/4 B.非秃顶色盲女儿的概率为1/8
C.秃顶色盲儿子的概率为1/8 C.秃顶色盲女儿的概率为0
【答案】CD
【解析】根据题意可以推出,II3的基因型为BbXAXa,II4的基因型为BBXAY。分开考虑,后代关于秃顶的基因型为1/2BB,1/2Bb,即女孩不秃顶,男孩有一半的可能秃顶;后代关于色盲的基因型为1/4XAXa,1/4XAXA,1/4XAY,1/4XaY,即生出换色盲女孩的概率为0,有1/4的可能生出患病男孩。
(2012福建卷)27、(12分)现有翅型为裂翅的果蝇新品系,裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。杂交实验如图1.
(1)上述亲本中,裂翅果蝇为______________(纯合子/杂合子)。
(2)某同学依据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因可能位于X染色体上。
(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交试验,以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型:_________(♀)×_________(♂)。
(4)实验得知,等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上,基因型为AA或dd 的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响,且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因______________(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本,逐代自由交配,则后代中基因A的频率将____________(上升/下降/不变)
【答案】(1)杂合子 (2)
(3)裂翅(♀)×非裂翅膀(♂)或裂翅(♀)×裂翅(♂)
(4)不遵循 不变
【解析】 (1)F1出现了非裂翅,说明亲本的裂翅是杂合子。(2)见遗传图解。(3)用一次杂交实验,确定该等位基因位于常染色体还是X染色体,需要常染色体遗传的杂交结果与伴X遗传的杂交结果不一致才能判断。可用组合:裂翅♀× 非裂翅♂,若是常染色体遗传,后代裂翅有雌也有雄,若是伴X遗传,裂翅只有雌;也可以用组合:裂翅(♀)×裂翅(♂),若是常染色体遗传,后代非裂翅有雌也有雄,若是伴X遗传,后代非裂翅只有雄。
(4)由于两对等位基因位于同一对同源染色体上,所以不遵循自由组合定律;图
2所示的个体只产生两种配子:AD和ad,含AD的配子和含AD的配子结合,胚胎致死;含ad的配子和含ad的配子结合,也会胚胎致死;能存活的个体只能是含AD的配子和含ad的配子结合,因此无论自由交配多少代,种群中都只有AaDd的个体存活,A的基因频率不变。
【试题点评】本题主要考查遗传学的知识,涉及到的知识点有基因分离定律和自由组合定律。实验设计方面,主要是以遗传图解的形式来判定基因的位置。
(2012北京卷) 30.(16分)
在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式,研究者设置了6组小鼠交配组合,统计相同时间段内繁殖结果如下。
(1)己知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异,说明相关基因位于_____染色体上。
(2) Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由____________基因控制的,相关基因的遗传符合____________定律。
(3) Ⅳ组的繁殖结果说明,小鼠表现出脱毛性状不是____________影响的结果。
(4)在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于____________。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是____________。
(5)测序结果表明:突变基因序列模板链中的1个G突变为A,推测密码子发生的变化是_____(填选项前的符号)。
A. 由GGA变为AGA B.由CGA变为GGA
C. 由AGA变为UGA D. 由CGA变为UGA
(6)研突发现,突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质,推测出现此现象的原因是蛋白质合成 。进一步研究发现,该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降,据此推测脱毛小鼠细胞的_ 下降,这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠的_____________原因。
30.
(1)常
(2)一对等位 孟德尔分离
(3)环境因素
(4)自发/自然突变 突变基因的频率足够高
(5)D
(6)提前终止 代谢速率 产仔率低
解析:
(1)考察基因的位置,据“脱毛、有毛性状不存在性别差异”可知,该性状与性别无关,位于常染色体上。
(2)考察基因的分离定律和自由组合定律,据Ⅲ组的繁殖结果可得有毛:脱毛≈
3.8,接近一对相对性状的性状分离比3:1,可得出,该性状是由一对等位基因控制的,遗传符合孟德尔遗传规律。
(3)考察性状与基因的关系,据Ⅳ组的繁殖结果,亲本都是脱毛纯合子,后代全部都是脱毛,说明该性状是由基因控制的,而不是环境因素影响的结果。
(4)考察基因突变的类型:自然突变和人工诱变;同时出现几只脱毛小鼠说明突变基因的频率高。
(5)考察基因与密码子的关系,基因序列模板链中的1个G突变为A,则密码子改变为由C变为U,只有D选项符合题意
(6)基因突变导致表达的蛋白质相对分子质量明显变小,说明蛋白质的合成提前终止;该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降,说明甲状腺激素的作用减弱,新陈代谢速率下降。
对比雌性脱毛小鼠和有毛脱毛小鼠的实验结果可以得出,雌性脱毛小鼠产仔率低。
(2012重庆卷)31.(16分)青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:
(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若F1代中白青秆,稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、分裂叶植株占比例为 。
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 ,四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为 。
(3)从青蒿中分离了cyp基因(题31图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)= 。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无 (填字母)。③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是 (填字母)。
31.【解析】(1)在野生型青蒿的秆色和叶型这两对性状中,控制各自性状的基因型各有3种(AA、Aa和aa,及BB、Bb和bb),由于控制这两对性状的基因是独立遗传的,基因间可自由组合,故基因型共有3×3=9种。F1中白青秆、稀裂叶植株占,即P(A_B_)=
,由于两对基因自由组合,可分解成×或×,即亲本可能是AaBb×aaBb,或AaBb×Aabb。当亲本为AaBb×aaBb时,F1中红秆、分裂叶植株所占比例为P(aabb)=×=;当亲本为AaBb×Aabb时,F1中红秆、分裂叶植株所占比例为P(aabb)=×=。即,无论亲本组合是上述哪一种,F1中此红秆、分裂叶植株所占比例都为。
(2)低温可以抑制纺锤体的形成,使细胞内的染色体经过复制但不发生分离,从而使染色体数目加倍。若四倍体青蒿(细胞内的染色体是二倍体青蒿的2倍,有18×2=36条染色体)与野生型的二倍体青蒿杂交,前者产生的生殖细胞中有18条染色体,后者产生的生殖细胞中有9条染色体,两者受精发育而成的后代体细胞中有27条染色体。
(3)①若该基因一条链上四种含氮碱基的比例为=,根据碱基互补配对原则,其互补链中==。②与原核生物的基因结构相比,真核生物基因的编码区是不连续的,由能够编码蛋白质的序列——外显子(图示J、L、N区段)和不编码编码蛋白质的序列——内含子(图示K、M区段)间隔而构成,而原核生物的基因编码区中不存在内含子区段。为了使该基因能在大肠杆菌(原核生物)中表达,应当将内含子区段去掉。③cyp基因中只有编码区的外显子区段能编码蛋白质,该基因控制合成的CYP酶的第50位由外显子的第150、151、152对脱氧核苷酸(3×50=150,基因中的每3对连续脱氧核苷酸决定一个氨基酸)决定,因此该基因突变发生在L区段内(81+78=159)。
【答案】(1)9 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb (2)低温抑制纺锤体形成 27 (3)① ②K和M ③L
(2012山东卷)6.某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ-1基因型为AaBB,且Ⅱ-2与Ⅱ-3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图,正确的推断是
A.Ⅰ-3的基因型一定为AABb
B.Ⅱ-2的基因型一定为aaBB
C.Ⅲ-1的基因型可能为AaBb或AABb
D.Ⅲ-2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16
答案:B
解析:本题以遗传病系谱图为背景,考查对遗传定律的综合运用和分析能力,考查识图能力。
“Ⅰ-1基因型为AaBB”而个体不会患病,由此可推知基因型为A__B__的个体表现正常,也可推知患病的个体Ⅱ-2的基因型必为aaB__。
由于第Ⅲ代不会患病,第Ⅲ代个体的基因型一定为AaB__,故Ⅱ-3的基因型必为AAbb,同时确定Ⅱ-2的基因型必为aaBB,则Ⅰ-3的基因型为A__Bb,故选项A错误,B正确。Ⅲ -1与Ⅲ -2的基因型都是AaBb,故选项C错误。Ⅲ -2基因型为AaBb,AaBb×AaBb的子代中,正常的概率为9/16而患病的概率为7/16,故选项D错误。
(2012山东卷)27.(14分)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_______,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是________条。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、______和_____四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为__________,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_________。
(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记作“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤:_____________________。
结果预测:Ⅰ.若_____________,则是环境改变;
Ⅱ.若______________,则是基因突变;
Ⅲ.若______________,则是减数分裂时X染色体不分离。
答案:(1)2 8
(2)XrY Y(注:两空顺序可颠倒) XRXr XRXr Y
(3)3:1 1/18
(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型
I子代出现红眼(雌)果蝇
II子代表现型全部为白眼
III无子代产生
解析:本题以果蝇性染色体数目异常为背景,综合考查了果蝇性状的遗传、变异的基础知识,考查了遗传实验的设计与分析能力,考查了识图与获取信息、处理信息的能力。
(1)正常的果蝇为二倍体生物,正常体细胞中染色体组成为3对常染色体+XX(雌果蝇)或3对常染色体+XY(雄果蝇)。在减数第一次分裂中期果蝇细胞中,含有4对即8条染色体,含有16个核DNA分子,含两个染色体组;在果蝇细胞减数第二次分裂后期,由于着丝点分裂而导致染色体及染色体组数目短暂加倍,此时细胞内的染色体数和体细胞相同即8条。
(2)在减数分裂的过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,最后产生了染色体数目减半的配子。通过减数分裂可推知,XrXr Y个体会产生Xr、XrY、XrXr和Y四种卵子。XrXr Y与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代的基因型共有XRXr、XRXrY、XRXrXr、
XRY、XrY、XrYY、XrXrY、YY,其中能存活的红眼雌果蝇的基因型为XRXr 或XRXrY。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇(AaXRXr)表现为灰身红眼,雄果蝇(AaXrY)表现为灰身白眼。AaXRXr×AaXrY,其子代F2中灰身和黑身之比为3︰1,白眼和红眼之比为1︰1,灰身红眼和黑身白眼果蝇之比为3︰1;F2灰身果蝇中杂合子占2/3,子代中黑身占2/3×2/3×1/4=1/9,F2红眼雌果蝇基因型为XRXr,白眼雄果蝇为XrY,子代中白眼果蝇占1/2,故F3中出现黑身白眼果蝇的概率为1/9×1/2=1/18。
(4)若白眼雄果蝇的出现是由环境改变引起的,其基因型仍为XRY,若是由亲本基因突变引起的,则其基因型为XrY,若是由于第三种原因引起的,则其基因型为XrO,它们分别与多只白眼雌果蝇杂交,后代表现型不同,据此可确定是何种原因导致的。
(2012·天津卷,6)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是
A.亲本雌果蝇的基因型为BbXRXr
B.亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
C.F1代出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D.白眼残翅雌果蝇能形成bb XrXr类型的次级卵母细胞
解析:此题考查了伴性遗传和常染色体遗传,同时还考查了减数分裂的相关内容,据题干信息,可推出亲本基因型为BbXRXr BbXrY 故A、B均正确,C选项,长翅为3/4,雄性为1/2,应为3/8。D选项,考查减数第二次分裂中基因的情况,也是正确的。
答案:C
(2012四川卷)31(22分)回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。
Ⅱ。(14分)果蝇的眼色由两队独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。
(1)一只纯和粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,F1代全为红眼。
① 亲代雌果蝇的基因型为____________,F1代雌果蝇能产生__________种基因型的配子。
② 将F1代雌雄果蝇随机交配,使得F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为______________,在F2代红眼雌果蝇中杂合子占的比例为_____________.
(2)果蝇体内另有一对基因T、t,与基因A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,所得F1代的雌雄果蝇随机交配,F2代雌雄比例为3:5,无粉红眼出现。
① T、t基因位于________染色体上,亲代雄果蝇的基因型为_______________.
② F2代雄果蝇中共有________种基因型,其中不含Y染色体的个体所占比例为_____。
③ 用带荧光标记的B、b基因共有的特有的序列作探针,与F2代雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交,通过观察荧光点的个数可以确定细胞中B、b基因的数目,从而判断该果蝇是否可育。在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到________个荧光点,则该雄果蝇可育;若观察到_________个荧光点,则该雄果蝇不育。
II.(14分)
(1)①aaXBXB(1分) 4(1分) ②2:1(2分) 5/6(2分)
(2)①常(1分) ttAAXbY(2分) ②8(2分) 1/5(1分)
③2(1分) 4(1分)
【解析】II
⑴①根据题意可知,A XB 为红眼,aaXB 为粉红眼, Xb 为白眼。亲代中纯合的粉红眼雌果蝇的基因型为aaXBXB,子代全为红眼,说明子代中不会有aa的基因型出现,这样,亲代中的白眼雄果蝇为AAXbY。F1红眼的基因型为AaXBXb和AaXBY。所以,F1中雌果蝇产生4种基因型的配子。
②F1中雌雄果蝇杂交,产生F2中粉红果蝇的基因型为aaXBXB、aaXBXb、aaXBY。这样雌雄的比例为2:1。在F2中表现为红眼的雌果蝇的基因型为A XBX—,在整个F2代中红眼雌果蝇所占的比例为3/4X1/2=3/8。其中表现为纯合的只有这样的一种基因型:AAXBXB,在整个F2B、b基因中所占有的比例为1/16。这样,在F2代中红眼雌果蝇中纯合子所占的比例为1/16/3/8=1/6,所以,在F2代中红眼雌果蝇中杂合子所占的比例为1—1/6=5/6。
⑵①T、t基因如果位于X染色体上,这样,亲本中的基因型为XBTXBT和XBY。这样,杂交后产生的F1再随机交配,F2中雌雄的比例为1:1,与题意不符,所以T、t基因应该位于常染色体上。同时,子代中均没出现粉色的个体,所以,亲本中均为AA。最后,F2中雌雄的比为3:5,那么F2中有出现性反转现象,这样,雌雄亲本分别含有TT和tt。综合以上的说法,亲本雌雄个体的基因型分别为:TTAAXBXB和ttAAXbY。
②按照以上的思路,F1中雌雄个体的基因型分别为TtAAXBXb和TtAAXBY。它们相互交配后产生的F2中,雄性的个体的基因型两种情况,一种是含有XY染色体的,考虑与T、t基因的自由组合,共有3X2=6种。另外一种是雌性性反转形成的,其基因型为ttAAXBXB和ttAAXBXb,2种。所以总共有8种。恰好也就是这两种不含有Y染色体,在全部的个体中所占的比例为2X1/16=1/8。所以在雄果蝇中不含有Y染色体的占1/5。
③出现性反转现象的雄性个体不育,实际上是含有两条X染色体,而正常可育的只含有一条X染色体。如果是在有丝分裂后期观察细胞的话,上述的数量又会相应加倍。B、b基因位于X染色体上,题目中有带有荧光标志的B、b基因共有的特异性序列作探针,与F2代中雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上的B、b基因杂交,目的就是通过荧光点的数目推出X染色体的数目,从而判断出该果蝇是否可育。所以,可育的雄果蝇应该是有2个荧光点,不育的有4个荧光点。
(2012江苏卷)11.下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是
A.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用
B.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同
C.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D.F2的3:1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合
答案:D
解析:非同源染色体间的非等位基因自由组合,存在相互作用关系,A错;在完全显性条件下杂合子与显性纯合子的性状表现相同,B错;孟德尔的测交方法可用于检测F1的基因型,同时,可以验证基因自由组合和分离定律,C错;基因的分离定律和自由组合定律的F1和F2要表现特定的分离比应具备的条件: ①所研究的每一对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。②不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。③所有后代都处于比较一致的环境中,而且存活率相同。④实验的群体要大,个体数量要足够多。所以如果没有雌雄配子的随机结合,雌雄各两种基因型的配子就无法得到比例相同的四种结合方式,也应得不到3:1的性状分离比,D正确
(2012海南卷)25
.已知小麦无芒(A)与有芒(a)为一对相对性状,用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因A是否突变为基因a,有人设计了以下4个杂交组合,杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理,然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变,则最佳的杂交组合是
A.♂无芒×♀有芒(♂AA×♀ aa) B.♂无芒×♀有芒( ♂ Aa×♀aa)
C.♂无芒×♀无芒(♂ Aa×♀Aa) D.♂无芒×♀无芒(♂AA×♀Aa)
【答案】A
【解析】由于显性基因对隐性基因有显性作用,如果A基因发生突变而变为a基因,这时无芒的纯合子父本AA产生含a的配子,当遇a的雌配子时,形成受精卵aa,将来发育的植株表现出隐性性状,所以最佳的杂交组合为父本为显性纯合子,母本为隐性纯合子组。
【试题点评】本题主要考查基因分离定律,基因对性状的作用,同时考查学生分析理解和应用能力,难度不大。
(2012上海卷)14.在一个成员血型各不相同的家庭中,妻子是A型血,她的红细胞能被丈夫和儿子的血清凝集,则丈夫的血型和基因型分别是
A.B型,IBIB。 B.B型,IBi C.AB型,iAIB D.O型,
【答案】B
【解析】妻子是A型血,基因型可能为IAIA或IAi ,其红细胞表面含A抗原,由于其红细胞能被丈夫和儿子的血清凝集,故丈夫和儿子的血清中含抗A抗体,红细胞表面不含A抗原,即丈夫和儿子都不能是A型、AB型血,可能是B型或O型,故C错;若丈夫为O型(基因型ii),而儿子的血型(O型或A型)必然与丈夫或妻子的血型相同,D错;若丈夫为B型(基因型IBIB),则儿子可能为AB型、B型血,与前面分析矛盾,故A错;若丈夫为B型(基因型IBi),则儿子只能为O型(基因型ii)(还可能是A型、AB型血,但与前面分析矛盾),可以满足题干要求。
【试题点评】本题以ABO血型的决定机制为背景,复等位基因情况下血型决定的基因型及对应血型的推断,同时考查学生从特定情景材料中获取信息的能力,难度中等。
(2012上海卷)26.小麦粒色受不连锁的三对基因A/a、B/b、C/c-控制。A、B和C决定红色,每个基因对粒色增加效应相同且具叠加性,a、b和c决定白色。将粒色最浅和最深的植株杂交得到F1。Fl的自交后代中,与基因型为Aabbcc的个体表现型相同的概率是
A.1/64 B.6/64 C.15/64 D.20/64
【答案】B
【解析】由题可知粒色最深的植株基因型为AABBCC(6显),颜色最浅的植株基因型为aabbcc(0显),此外,小麦粒色还存在5显、4显、3显、2显、1显等情况。AABBCC与aabbcc杂交得到F1(AaBbCc),F1自交后代中与Aabbcc(1显)表现相同的有Aabbcc(1/2×1/4×1/4)、aaBbcc(1/4×1/2×1/4)、aabbCc(1/4×1/4×1/2),合计6/64。
【试题点评】本题考查遗传规律的应用,涉及到三对等位基因的自由组合情况下子代基因型、表现型及对应概率的计算,难度不大。
(2012上海卷)30.某植物的花色受不连锁的两对基因A/a、B/b控制,这两对基因与花色的关系如图ll所示,此外,a基因对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到Fl,则F1的自交后代中花色的表现型及比例是
A.白:粉:红,3:10:3
B.白:粉:红,3:12:1
C.白:粉:红,4:9:3
D.白:粉:红,6:9:1
【答案】C
【解析】AABB与aabb杂交得到F1(AaBb),F1自交得到(aabb+aaBb)(白色):(A-bb)(粉色):A-B-(红色)=4:3:9
【试题点评】本题考查特定情景条件下遗传规律的应用,同时考查学生从图表中提取有用信息的能力,难度中等。
性别决定与伴性遗传
(2012江苏卷)10.下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C. 生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
答案:B
【解析】性染色体上的基因并不都与性别决定有关,如色盲基因,A错误;染色体是基因的载体,性染色体上的基因都伴随性染色体遗传,B正确;不同的细胞里面的基因选择性表达,并不针对某一条染色体,C错;X和Y为同源染色体,经过减数第一次分裂,次级精母细胞有的含X染色体,有的含Y染色体,D错。
人类的遗传病与优生
(2012安徽卷)31.(24分)
甲型血友病是由X染色体上的隐性基因导致的遗传病(H对h为显性)。图1中两个家系都有血友病发病史。Ⅲ2和Ⅲ3婚后生下一个性染色体组成是XXY的非血友病儿子(Ⅳ2),家系中的其他成员性染色体组成均正常。
(1)根据图1,_____(填“能”或“不能”)确定Ⅳ2两条X染色体的来源;Ⅲ4与正常女子结婚,推断其女儿患血友病的概率是_____。
(2)两个家系的甲型血友病均由凝血因子Ⅷ(简称F8,即抗血友病球蛋白)基因碱基对缺失所致。为探明Ⅳ2的病因,对家系的第Ⅲ、Ⅳ代成员F8基因的特异片段进行了PCR扩增,其产物电泳结果如图2所示,结合图1,推断Ⅲ3的基因型是_____。请用图解和必要的文字说明Ⅳ2非血友病XXY的形成原因。
(3)现Ⅲ3再次怀孕,产前诊断显示胎儿(Ⅳ3)细胞的染色体为46,XY;F8基因的PCR检测结果如图2所示。由此建议Ⅲ3__________。
(4)补给F8可治疗甲型血友病。采用凝胶色谱法从血液中分离纯化F8时,在凝胶装填色谱柱后,需要用缓冲液处理较长时间,其目的是_________;若F8比某些杂蛋白先收集到,说明F8的相对分子质量较这些杂蛋白_____。
(5)利用转基因猪乳腺生物反应器可生产F8。要使乳腺细胞合成F8,构成表达载体时,必须将F8基因cDNA与猪乳腺蛋白基因的__________等调控组件重组在一起。F8基因cDNA可通过克隆筛选获得,该cDNA比染色体上的F8基因短,原因是该cDNA没有________。
(6)为获得更多的转基因母猪,可以采用体细胞克隆技术,将纯合转基因母猪的体细胞核注入_____,构建重组胚胎进行繁殖。
【命题透析】
【思路点拨】(1)由图1不难得出,Ⅲ2和Ⅲ3的基因型分别为XhY和XHX_,故无法推知Ⅳ2两条X染色体的来源;Ⅲ4基因型为XHY,其女儿基因型为XHX_,不患病。
(2)由电泳结果Ⅲ3有两个条带,其基因型为XHXh。
(3)Ⅲ3基因型为XHXh,其儿子Ⅳ3从电泳图中可知基因型为XhY,患有血友病,应终止妊娠。
(4)凝胶色谱法在装填凝胶色谱柱后需用缓冲液冲洗,使其装填均匀。该法利用的原理是大分子蛋白质运动路径短,速度快,而小分子蛋白质运动路径长,速度慢的特点。故先收集到的应是大分子蛋白质。
(5)基因表达载体的构建,需将提取到的目的基因与含有启动子、终止子、标记基因的运载体进行体外重组,便于目的基因的表达及后续操作。cDNA通过逆转录形成,故其不包含基因的启动子和内含子。
(6)去核的卵母细胞可以为移植的转基因母猪的体细胞核提供适宜的条件。
【参考答案】
(1)不能 0
(2)XHXh 见图解
(3)终止妊娠
(4)洗涤并平衡凝胶,使凝胶装填紧密 大
(5)启动子、终止子、标记基因 启动子和内含子
(6)去核卵母细胞
(2012江苏卷)30.人类遗传病调查中发现两个家系中都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题(所有概率用分数表示):
(1)甲病的遗传方式为_________,乙病最可能的遗传方式为_______。
(2)若Ⅰ-3无乙病致病基因,请继续分析。
①Ⅰ-2的基因型为______;Ⅱ-5的基因型为____________。
②如果Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为______。
③如果Ⅱ-7与Ⅱ-8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为______。
④如果Ⅱ-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为______。
答案:
30.(1)常染色体隐性遗传 伴X隐性遗传
(2)①HhXTXt HHXTY或HhXTY ②1/36 ③1/60000 ④3/5
解析:⑴根据系谱图中正常的Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代中有一个女患者为Ⅱ-2,说明甲病为常染色体隐性遗传。正常的Ⅰ-3和Ⅰ-4的后代中有一个患者Ⅱ-9,说明乙病为隐性遗传病,图中的4个乙病患者都为男性,且其母亲都正常,所以乙病最有可能的遗传方式为伴X隐性遗传。
⑵①Ⅱ-2患甲病,所以可以推出Ⅰ-1和Ⅰ-2有关于甲病的基因型为Hh,Ⅰ-3
无乙致病基因,所以乙病确定为伴X隐性遗传。根据交叉遗传的特点,Ⅱ-1的致病基因是由其母Ⅰ-2遗传的,所以Ⅰ-2有关于乙病的基因型为XTXt。综合以上内容,Ⅰ-2的基因型为HhXTXt。关于Ⅱ-5的基因型,根据系谱可以看出,Ⅰ-1和Ⅰ-2有关于甲病的基因型为Hh,这样,Ⅱ-5有关于甲病的基因型为HH或Hh。而Ⅱ-5不患乙病,所以有关于乙病的基因型为XTY。所以Ⅱ-5的基因型为HHXTY或HhXTY。
②Ⅱ-6的基因型为H XTX-,Ⅱ-5的基因型为H XTY。如果Ⅱ-5和Ⅱ-6结婚,后代患甲病,则Ⅱ-5和Ⅱ-6的与甲病有关的基因型应为2/3Hh和2/3Hh,这样后代患甲病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9。如果后代患乙病,则Ⅱ-5和Ⅱ-6的与乙病有关的基因型应为XTY和1/2XTXt,所生的男孩患乙病的概率为1/2×1/2=1/4。综合以上内容,所生男孩同时患两种病的概率为1/9×1/4=1/36。
③Ⅱ-7的基因型可能为1/3HH或2/3Hh。根据题意在正常人群中Hh的基因型频率为10-4,此值就是Ⅱ-8基因型为Hh的概率。所以,女儿患甲病的概率=2/3×10-4×1/4=1/60000。
④Ⅱ-5的基因型为1/3HH或2/3Hh(只涉及甲病),与之婚配的是携带者,基因型为Hh。两者的后代中表现型正常的概率为1-2/3×1/4=5/6。而出现携带者Hh的概率为1/3×1/2+2/3×1/2=1/2。这样儿子携带h基因的概率为(1/2)/(5/6)=3/5。
(2012上海卷)(七)分析有关遗传病的资料,回答问题。(12分)
图20为某家族的遗传系谱图,已知甲病致病基因与乙病致病基因连锁,且II-7没有携带乙病的致病基因,III—10同时患有甲病(A-a).口)和乙病(B-b)。
60.甲病的遗传方式是________。仅考虑甲病,III一9的基因型是________,A和a的传递遵循_________________定律。
61.III-13的X染色体来自第Ⅰ代的________号个体。
62. 若同时考虑甲、乙两病,III-10的基因型是________。下图中,染色体上的横线分别代表甲乙两病致病基因的位置,在III-10的精子形成过程中,若仅考虑染色体行为,可能出现的细胞类型有__________(多选)。
63.已知II-3和II-4生出与III-10表现型相同孩子的概率为2.5%,则他们生出与III-8表现型相同孩子的概率为_________。
【答案】
60.X连锁显性遗传 XAXA或XAXa 基因的分离
61.1
62.XAbY A、B、C、D
63.22.5%
【解析】
60. 7号和8号个体均没有患乙病,子代的12号个体患乙病,说明该病为隐性遗传病,7号个体不携带乙病的致病基因,说明乙病的致病基因位于X染色体上。题中说明“甲病致病基因与乙病致病基因连锁”,说明甲病的致病基因也位于X染色体上,图中3号和4号个体患甲病,但子代中的8号不患甲病,说明甲病为伴X染色体显性遗传病;仅考虑甲病的情况下,系谱图中3号和4号的基因型分别为XAXa和XAY,子代9号个体患甲病,其基因型可能为XAXA或者XAXa,概率分别为1/2,A和a为一对等位基因,遵循基因的分离定律。
60.13号的X染色体来自母本6号,且该染色体上不携带任何致病基因,6号的X染色体来自1号和2号,其中来自2号的X染色体携带乙病基因,则不携带致病基因的X染色体来自于1号
62. 若同时考虑到甲乙两病,10号个体同时患两种病,X染色体上同时携带这两种致病基因,Y染色体上没有致病基因,其基因型为XAbY;1在上面的图片中,A可以表示基因型为XAbY的精原细胞,B图示的两条染色体均为XAb,可以表示减数第二次分裂后期的情况;C可以表示减数第一次分前期,X与Y进行联会;D细胞含有两条Y染色体,可以表示减数第二次分裂后期含有i两条Y的次级精母细胞;E含有4条X染色单体,F含有4条Y的染色单体,在产生精子减数分裂过程中均不可能出现,故可能出现的细胞类型为ABCD。
63.根据系谱图可推断出3号和4号的基因型分别为XABXab和XAbY;III-10基因型为XAbY,3号和4号的子代和10号相同的概率为2.5%,父本产生含Y精细胞的概率为1/2;则母本产生含XAb的卵细胞的概率为1/20;则对应产生含XaB的配子概率也为1/20,互换率为10%未发生互换的概率为90%,则母本产生的卵细胞分别为5%XaB,5%XAb,45%XAB,45%Xab,父本产生的精细胞分别为50%XAb、50%Y,III-8为女性患乙病不患甲病,则子代与III-8个体表现型相同的概率为,只需要Xab的卵细胞和XAb的精细胞结合即可,概率为45%×50%=22.5%。
【试题点评】本题以人类遗传病和伴性遗传为背景,涉及到遗传病遗传方式的判定、根据系谱图相关信息判断指定个体基因型、特定基因型的个体减数分裂过程中细胞及基因的情况、存在连锁互换情况下个体基因型及概率的推导等问题,有一定的难度。
生物的变异
(2012全国卷新课标版)
31.(10分)一对毛色正常鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色的基因显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。
(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为 ,则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果,因为 。
(2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是 ,另一种是同一窝子代全部表现为 鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。
【解析】该题以常染色体上一对等位基因控制生物的性状位为出发点,结合基因突变,考查对遗传规律和生物变异分析应用能力,难度较低。假设该性状由一对等位基因Aa控制(1)若为基因突变,又只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因,要想表现毛色异常,该突变只能为显性突变,即由隐性记忆突变为显性基因,突变体为Aa,正常雌鼠为aa,所以后代毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为1:1,(2)若为亲本中隐形基因的携带者,此毛色异常的雄鼠的(基因型为aa)与同一窝的多只雌鼠(基因型为AA或Aa)交配后,不同窝的子代不同,若雌鼠为AA,后代全部为毛色正常鼠,若雌鼠为Aa,后代毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是1:1。
【答案】(1)1:1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时,才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1:1的结果 (2)1:1 毛色正常
(2012广东卷)28.(16)
子叶黄色(Y,野生型)和绿色(y,突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色。
(1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图10。其中,反映突变型豌豆叶片总绿叶素含量变化的曲先是____________。
(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白,其部分氨基酸序列见图11。据图11推测,Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_______和_______。进一步研究发现,SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点_______的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。
(3)水稻Y基因发生突变,也出现了类似的“常绿”突变植株y2,其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能,设计了以下实验,请完善。
(一)培育转基因植株:
Ⅰ.植株甲:用含有空载体的农杆菌感染________的细胞,培育并获得纯和植株。
Ⅱ.植株乙:________,培育并获得含有目的基因的纯合植株。
(二)预测转基因植株的表现型:
植株甲:________维持“常绿”;植株乙:________。
(三)推测结论:________。
【答案】 (1)A (2)替换 增加 ③
(3)(一)突变植株y2 用Y基因的农杆菌感染纯和突变植株y2 (二)能 不能维持“常绿” (三)Y基因能使子叶由绿色变为黄色
【解析】(1)根据题干所给信息“野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色”,可推测出野生型豌豆成熟后,子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低。分析图10,B从第六天开始总叶绿素含量明显下降,因此B代表野生型豌豆,则A为突变型豌豆。
(2)根据图11可以看出,突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3处变异,①处氨基酸由T变成S,②处氨基酸由N变成K,可以确定是基因相应的碱基发生了替换,③处多了一个氨基酸,所以可以确定是发生了碱基的增添;从图11中可以看出SGRY蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体,根据题意,SGRy和SGRY都能进入叶绿体,说明①②处的变异没有改变其功能;所以突变型的SGRy蛋白功能的改变就是有由③处变异引起。
(3)本实验通过具体情境考查对照实验设计能力。欲通过转基因实验验证Y基因“能使子叶由绿色变为黄色”的功能,首先应培育纯合的常绿突变植株y2,然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的常绿突变植株y2,培育出含有目的基因的纯合植株观察其叶片颜色变化。为了排除农杆菌感染对植株的影响,应用含有空载体的农杆菌感染常绿突变植株y2作为对照。
(2012·天津卷) 8.(20分)。黄曲霉毒素B1 (AFB1)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入动物体内并蓄积,引起癌变。某些微生物能表达AFB1解毒酶.将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,清除其毒性。
( 1 ) AFB1属于 类致癌因子。
( 2 ) AFB1能结合在DNA 的G 上.使该位点受损伤变为G ' ,在DNA复制中,G '
会与A配对。现有受损伤部位的序列为,经两次复制后,该序列突变为 。
( 3 )下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图
据图回答问题:
① 在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株.经测定.甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶:乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶.过程l 应选择 菌液的细胞提取总RNA ,理由是
② 过程Ⅱ中,根据图示,可以看出与引物结合的模版是
③ 检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶,应采用 方法。
( 4 )选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料,探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设计及测定结果间下表:
据表回答问题:
① 本实验的两个自变量,分别为 。
② 本实验中.反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是 。
③ 经测定,某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg ,则每千克饲料应添加 克AFB1解毒酶.解毒效果最好.同时节的了成本。
(5)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是:从提高每的活性出发,设计语气的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的 。
【答案】( 1 )化学( 2 )
(3)①甲 因为甲菌液细胞含解毒酶,意味着完成了基因的表达,所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA
② cDNA. ③ 抗原-抗体杂交
(4)① AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。
② B组 ③ 5
(5)脱氧核苷酸序列。
【解析】黄曲霉毒素B1 (AFB1)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入动物体内并蓄积,引起瘤变。某些微生物能表达AFB1解毒酶.将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,清除其毒性。
( 1 ) 黄曲霉毒素B1(AFB1)是化学物质,AFB1属于化学类致癌因子。
( 2 ) AFB1能结合在DNA 的G 上.使该位点受损伤变为G ' ,在DNA复制中,G '会与A配对。现有受损伤部位的序列为,经两次复制后,得到如下序列其中突变序列为
(3)① 在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株.经测定.甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶:乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶.过程l 应选择甲菌液的细胞提取总RNA ,理由是因为甲菌液细胞含解毒酶,意味着完成了基因的表达,所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA
② 过程Ⅱ中,根据图示,可以看出与引物结合的模版是cDNA.
③ 检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶,应采用抗原-抗体杂交方法。
(4)① 本实验的两个自变量,分别为AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。
② 本实验中.反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是B组。
③ 经测定,某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg ,则每千克饲料应添加5克AFB1解毒酶.解毒效果最好.同时节的了成本。
(5)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是:从提高每的活性出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列。
(2012江苏卷)14.某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(见下图)。如以该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是
A.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
B.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离
C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
答案:D
【解析】根据题干所知,染色体缺失花粉不育,则正常情况下,该植物做父本只产生含b的配子,测交后代不可能出现红色性状。既然测交后代中有部分个体表现为红色性状,说明父本产生的配子中有部分含有B
。若发生基因突变,则后代个体只有有个别个体表现为红色;若是减数第一次分裂时非姐妹染色单体发生交叉互换,因为交叉互换有一定的交换率,故父本产生的配子中可能有一部分含有B,测交后代可能会出现部分(不是个别)红色性状,D正确。。基因突变具有不定向性,且突变率低,减数分裂时染色单体一旦形成,则不发生基因突变,故A错;减二时3与4随着丝点的分裂而分离,形成的两个花粉由于含有缺失染色体而不育,B错;自由组合发生在减一后期,故C错;
(2012江苏卷)28.科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题:
(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代,经______方法培育而成,还可用植物细胞工程中______方法进行培育。
(2)杂交后代①染色体组的组成为______,进行减数分裂时形成___个四分体,体细胞中含有____条染色体。
(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体____。
(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为_______。
答案:
(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交
(2)AABBCD 14 42
(3)无同源染色体配对 (4)染色体结构变异
解析:(1)A、B、C、D表示4个不同的染色体组,植物AABB产生AB的配子,植物CC产生含C的配子,结合后形成ABC受精卵并发育为相应的种子,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,形成可育的后代AABBCC;还可以利用植物体细胞杂交技术获得AABBCC
的个体。
(2)AABBCC产生的配子为ABC,AABBDD产生的配子为ABD,配子结合形成AABBCD的受精卵,减数分裂过程中同染色两两配对形成四分体, C染色体组和D染色体组中无同源染色体,不能形成四分体,两个A染色体组可形成7个四分体,两个B染色体组可形成7个四分体,共计14个四分体。由于①中有6个染色体,每个染色体组7条染色体,共42条。
(3)杂交后代②,减数分裂过程中C组染色体无同源染色体配对而丢失。
(4)射线可能会导致C染色体断裂,断裂的部分如果含有抗病基因,抗病基因可通过易位的方式转移到另一条非同源染色体上,这种变异为染色体结构变异。
(2012海南卷)24.玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,F1表现为非糯非甜粒,F2有4种表现型,其数量比为9:3:3:1。若重复该杂交实验时,偶然发现一个杂交组合,其F1仍表现为非糯非甜粒,但某一F1植株自交,产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释,理论上最合理的是
A.发生了染色体易位
B.染色体组数目整倍增加
C. 基因中碱基对发生了替换
D.基因中碱基对发生了增减
【答案】A
【解析】具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对(或更多对)非等位基因位于一对非同源染色体上就不会表现出自由组合。从题目可知,发生突变的植株不能进行基因的自由组合,原因最可能是发生染色体易位,使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。
【试题点评】本题考查基因自由组合定律和基因突变,以及染色体变异,同时考查学生获取信息、分析解决问题的能力,难度适中。
(2012海南卷)29.(8分)
无子西瓜是由二倍体(2n=22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题:
(1)杂交时选用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,取其花粉涂在四倍体植株的______上,授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有______条染色体,该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合,形成含有______条染色体的合子。
(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实,该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的 分裂。
(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株,理论上可以采用____的方法。
【答案】(8分)
(1)雌蕊(或柱头)(2分) 22(1分) 33(1分)
(2)减数(2分)
(3)组织培养(2分,其他合理答案也给分)
【解析】
(1)利用多倍体育种技术培育无子西瓜时,在二部体西瓜的幼苗期,用秋水仙素处理得到四倍体植株,以其作母本,用二倍体植株作父本,两者杂交,把得到的种子种下去会长出三倍体植株,由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱,无法形成正常配子,所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊或柱头,即可利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实,由于没有受精,所以果实里没有种子,即为无子西瓜。四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来,体细胞中含有22×2=44条染色体,减数分裂产生的雌配子所含的染色体体数目为体细胞的一半(=22),二倍体植株产生的雄配子含=11条染色体,两者结合形成含有33条染色体的受精卵。
(2)三倍体植物体细胞中的染色体含有三个染色体组,减数分裂时会发生联会的紊乱而无法形成正常的配子。
(3)利用植物组织培养技术可以快速、大量繁殖植物植株。
【试题点评】本题以多倍体育种过程中无子西瓜的形成过程为着眼点,综合考查了考生对减数分裂、受精作用、植物组织培养等知识点的掌握,重点在于记住减数分裂的特点。
(2012上海卷)8.图4为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生
A.染色体易位 B.基因重组
C.染色体倒位 D.姐妹染色单体之间的交换
【答案】B
【解析】据图可看出,此现象发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,即交叉互换,属于基因重组。
【试题点评】主要考查交叉互换与易位(染色体结构变异)的区别,前者发生在同源染色体之间,后者发生在非同源染色体之间,难度适中。
遗传育种
(2012浙江卷)32.(18分)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:
取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。
另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。
请回答:
(1)对上述l株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常_____,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有____的特点,该变异类型属于______。X k b1.co m
(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了________、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是________。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成________获得再生植株。
(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生____种配子。
(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
【答案】(1)表达 有害性 基因突变
(2)诱变育种 基因重组 胚状体 (3)4
(4)
【命题透析】本题是遗传与变异类的综合试题,综合考查了变异、育种及现代生物技术在生产中的应用。
【思路点拨】(1)由“甲和丁杂交后代均为抗病高秆”可知,抗病和高秆为显性,据此推出各亲本的基因型:甲(aabb)、乙(Aabb)、丙(aaBb)、丁(AABB)。
(2)基因缺失DNA片段后,其数量并未减少,变异类型为基因突变。突变后的基因无法正常进行转录和翻译,体现了变异的有害性。
(3)乙和丙杂交得到的F1,其基因型为AaBb,可产生4种不同类型的配子。
(2012·天津卷) 2.芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。
A.①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞分化
B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株
C.T图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高
D.F1减数分裂时,H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会
2解析:减数分裂时,发生联会的染色体是同源染色体,即H基因所在的染色体与h基因所在的染色体、 G基因所在的染色体与g基因所在的染色体可以发生联会,D项错误。
答案:D
生物进化
(2012广东卷)6 、科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段,得到的重组酵母菌能存活 , 未见明显异常 ,关于该重组酵母菌的叙述,错误的是
A 还可能发生变异 B 表现型仍受环境的影响
C 增加了酵母菌的遗传多样性 D 改变了酵母菌的进化方向
【答案】D
【解析】变异为选择提供原材料,自然选择决定生物进化方向。
(2012江苏卷)5.下列关于生物进化的叙述,错误的是
A.生物的种间竞争是一种选择过程
B.化石是研究生物进化的重要依据
C.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向
D.突变的可遗传性阻碍生物进化
答案:D
【解析】生物竞争也是一种环境因素,A正确;化石是过去生物的遗体、遗迹和遗物,可通过对比了解生物进化情况,B正确;生物也可引起环境的变化,C正确;突变是生物进化的原材料,D错
(2012海南卷)23.关于现代生物进化理论的叙述,错误的是
A.基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要
B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同,也可不同
C.环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变
D.同一群落中的种群相互影响,因此进化的基本单位是群落.
【答案】D
【解析】基因突变率虽然低,却是生物变异的根本来源,是生物进化的原材料,A项正确;生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果,基因型不同,表现型相同,对环境的适应性相同,也可能表现型不同,对环境的适应性也不同,B项正确;环境发生的变化如果影响到某些基因型,由于环境的选择作用,就会使种群的基因频率改变;如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性,也可能不起选择作用,使基因频率不变,C项正确;种群内个体之间才有基因交流,所以生物进化的基本单位是种群而非群落,D项错误。
【试题点评】本题考查现代生物进化理论的基本内容,涉及到进化的基本单位、基因突变的特点、基因突变对进化的意义、生物对环境的适应、环境变化与基因频率改变之间的关系等内容,同时考查学生的识记和理解能力,难度不大。
(2012上海卷)15.相对真细菌而言,古细菌对某些抗生素表现出较高的耐药性,原因是古细菌
①往往生活在极端条件下 ②转录不受利福平抑制
③细胞壁合成不受青霉素干扰 ④某些菌种的蛋白质耐高温
A.①② B.②③ C.①②③ D.②③④
【答案】B
【解析】利福平的作用机理是通过抑制了依赖DNA的RNA聚合酶,使此酶失去活性,从而影响了细菌的RNA合成,起到抑菌和杀菌作用;青霉素药理作用是干扰细菌细胞壁的合成。而古细菌还不具有真细菌的这些生理功能。古细菌生活在极端条件和蛋白质耐高温与对抗生素的耐药性无关。
【试题点评】本题以古细菌耐药性为背景,考查抗生素抑菌的原理及古细菌与真细菌的区别,情景较新颖有一定的难度。
(2012上海卷)
29.蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到Fl,则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是
A.30%,2l% B.30%,42% C.70%,2l% D.70%,42%
【答案】D
【解析】亲本中AA占55%,aa占15%,所以Aa占30%,自由交配,用哈温定律算,得到A基因频率70%,a基因频率30%,F1中Aa的基因型频率为42%,选D。
【试题点评】本题考查自由交配条件下基因型频率的计算和基因频率的计算,难度不大。
(2012上海卷)(二)、回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。(10分)从上世纪50年代至今,全球抗药性杂草的发生呈上升趋势。
35.目前全球已有。188种杂草中的324个生物类型对19类化学除草剂产生了抗药性。所谓“生物类型”是指________。
A.品种多样性 B.物种多样性
C.遗传多样性 D.生态系统多样性
36.抗药性杂草生物类型数量的增加,最可能的原因是______。
A.气候变化 B.化肥使用
C.耕作措施变化 D.除草剂使用
37.研究证实,杂草解毒能力增强是杂草对除草剂产生抗性的主要机制之一。从种群水平分析,这是因为____________。
A.种群内的基因突变加快 B.种群内的基因频率发生了变化
C.种群内形成了生殖隔离 D.种群内的基因突变朝着抗药性发展
38.相对于抗药性杂草生物类型来说,对除草剂敏感的为敏感性生物类型,那么在原来没有除草剂使用的农田生态系统中,抗药性生物类型个体数量与敏感性生物类型个体数量的关系是_____________。
A.无敏感性个体 B.抗药性个体多于敏感性个体
C.无抗药性个体 D.敏感性个体多于抗药性个体
3.抗药性杂草已成为农业生产的严重威胁。下述几种策略中,可有效延缓抗药性杂草发生的是________(多选)。
A.机械除草 B.除草剂交替使用 C.人工除草 D.提高除草剂使用频率
【答案】
35.C
36.D
37.B
38.D
39.ABC
【解析】
35.188种杂草中的324个生物类型,指的是188种杂草中的324个品种,在遗传上有多样性。
36.使用除草剂,实际是对杂草进行选择,具有抗药性的杂草被保留下来,抗药性杂草生物类型数量的增加。
37.除草剂对杂草进行选择,使能抗除草剂的杂草大量繁殖,相应的抗除草剂基因频率增加, B正确。
38.在没有使用过抗除草剂的农田生态系统中,敏感性个体是突变来的,数量较少。
39.机械除草和人工除草不会对杂草的抗药性进行筛选,可以维持抗药性杂草处于较少的状态;除草剂交替使用可以用不同的方法杀死同一种杂草,避免对杂草的单一选择,可以延缓抗药性杂草的发生;提高除草剂的使用频率会加快抗药性杂草的选择过程。
【试题点评】本题以抗药性杂草为切入点,涉及到生物多样性的定义和层次、抗药性杂草类型增加的原因、种群水平上解释杂草抗药性及如何延缓抗药性杂草发生的概率等问题,综合性强,有一定的难度。
《动植物的稳态》
植物激素调节
(2012安徽卷)6.留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项技术。喷施赤霉素和2,4-D对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如图所示。下列有关分析不正确的是
A.喷施赤霉素和2,4-D能有效减少留树保鲜过程中的落果
B.留树保鲜过程中赤霉素与2,4-D对落果的调控有协同作用
C.喷施赤霉素和2,4-D能等级留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高
D.赤霉素、2,4-D与内源脱落酸对落果的调控有协同作用
【答案】D
【命题透析】本题以坐标曲线的形式呈现实验结果,旨在考察学生对图形的识别及理解能力。
【思路点拨】由图可知:与喷施清水的对照组相比,喷施施赤霉素和2,4-D都可降低落果率和果实内源脱落酸含量,并且同时喷施赤霉素和2,4-D时这种效果更显著,A、B、C符合坐标曲线的含义,D项从图中无法得出,所以选D项正确。
(2012北京卷) 29. (18分)
为研究细胞分裂素的生理作用,研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(图1).对插条的处理方法及结果见图2.
(1) 细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位____________,再被运输到作用部位,对生长发育起____________作用的____________有机物。
(2)制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是____________,插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是____________。
(3)从图2中可知,对插条进行的实验处理包括____________________________________。
(4)在实验I中,对A叶进行实验处理,导致B叶________________________。该实验的对照处理是____________________________________。
(5)实验III、IV的结果表明,B叶的生长与A叶的关系是: ________________________。
(6)研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”。为证明此
推测,用图1所示插条去除B叶后进行实验,实验组应选择的操作最少包括____________
(填选项前的符号).
a.用细胞分裂素溶液涂抹A1叶 b.用细胞分裂素溶液涂抹A2叶
c.用14C-淀粉溶液涂抹A1页 d. 用14C-淀粉溶液涂抹A2页
e.用14C-氨基酸溶液涂抹A2叶 f.用14C-细胞分裂素溶液涂抹A2叶
g.检测A1叶的放射性强度
29.
(1)产生 调节 微量的
(2)减少内源激素的干扰 外来营养物质会对实验结果造成干扰
(3)用细胞分裂素分别处理A、B叶片;不同插条上去除不同数目的A叶
(4)生长受抑制 用蒸馏水同样处理A叶
(5)A叶数量越少,B叶生长越慢
(6)a、e、g
解析:
(1)考察植物激素的概念,识记类知识。
(2)考察实验探究能力,进行对照实验必需遵循单一变量原则,保证无关变量相同而适宜,以减少无关变量对实验结果的干扰。读懂题意,依题作答,从题干可知,自变量为细胞分裂素,B叶面积相对值为因变量,其他则为无关变量,除去根系和幼芽,是因为根系和幼芽能够合成生长素等激素,因此除去可以减少根系和幼芽产生的植物激素对实验结果干扰;插条插在蒸馏水中而不是营养液中,比较两者的不同在于后者含有各种营养物质,外来的营养物质会对实验结果造成干扰。
(3)考察实验探究能力,分析实验处理方法,可以用比较分析法。对比Ⅰ、Ⅱ组可知不同点在于用细胞分裂素分别处理A、B叶片,对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组可知不同点在于不同插条上去除不同数目的A叶。
(4)考察实验探究能力,分析实验结果和对照处理方法。据Ⅰ组的实验结果可知,实验处理结果是B叶面积相对值更小,说明B叶的生长受抑制。对照处理的方法包括空白对照,如果用溶液处理,则对照组为单纯溶剂处理,所以应该为用蒸馏水同样处理A叶。
(5)考察实验探究能力,分析实验结果。对比Ⅲ、Ⅳ组的实验可知,Ⅳ组的A叶片数少,而实验结果不管对照组还是实验组,Ⅳ组的B叶面积相对值更小,说明A叶数量越少,B叶生长越慢。
(6)考察实验探究能力,能够简单设计实验。据实验目的“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”,通读选项,可知g一定要选,因为只有g是检测因变量,根据g,可推出,A1叶涂细胞分裂素,A2叶涂被标记的营养物质。
(2012全国卷新课标版)5.取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组,将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d 两组胚芽鞘相同位置分别切除等长的一段,并按图中所示分别接入a、b两组被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘,然后用单侧光照射,发现a′胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,原因是( )
A.c组尖端能产生生长素,d组尖端不能
B.a′胚芽尖端能合成生长素,b′组尖端不能
C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能
D.a′胚芽尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能
【解析】本题考查生长素的产生部位及运输情况,虽然比较基础,但还是综合考查学生的识图能力。虽处理,但没有颠倒,结果是a′胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,不是d组尖端不能产生生长素,而是不能向胚芽鞘基部运输。
(2012山东卷)1.果实生长发育和成熟受多种激素调节。下列叙述正确的是
A.细胞分裂素在果实生长中起促进作用
B.生长素对果实的发育和成熟没有影响
C.乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用
D.脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落
答案:A.
解析:本题考查植物激素在果实生长和成熟中的生理作用。
细胞分裂素主要生理作用是促进细胞分裂和组织的分化,延缓衰老;常用于蔬菜和水果的保鲜;故选项A正确。
生长素的作用表现出两重性,既能促进生长、促进发芽、促进果实发育,防止落花落果等,也能抑制生长、抑制发芽,也能疏花疏果,故选项B错误。
乙烯能增强细胞膜的通透性和酶的活性,加强果实细胞的呼吸作用,促进果实中有机物的转化,从而促进果实成熟。乙烯也能刺激叶子脱落、抑制精的伸长。故选项C错误。
脱落酸能抑制植物的细胞分裂和种子的萌发,促进花、果实和叶的脱落,故选项D错误。
本题中没有直接涉及赤霉素,赤霉素具有促进茎的伸长、引起植株快速生长、解除休眠和促进花粉萌发等生理功能。
【解题技巧】通常情况下,适宜浓度的生长素、赤霉素和细胞分裂素都可促进植株(或某器官)的生长,在促进生长方面具有协同作用,脱落酸和乙烯则可以促进成熟(或衰老)。
(2012浙江卷)3.不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是
A.乙烯浓度越高脱落率越高
B.脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高
C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的
D.生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率
【答案】D
【命题透析】本题以图像的形式考察考生的迁移思维及对图形的识别和分析能力。
【思路点拨】由曲线可直接看出,乙烯浓度越高脱落率越低。生长素浓度较低时,脱落率随其浓度的增加而逐渐升高,与乙烯的作用效果相同;生长素浓度较高时,脱落率随其浓度的增加而逐渐降低,与乙烯的作用效果相反。因此,可通过增加生长素的浓度来降低该植物的脱落率。
(2012四川卷)4.为研究根背光生长与生长素的关系,将水稻幼苗分别培养在含不同浓度生长素或适宜浓度NPA(生长素运输抑制剂)的溶液中,用水平单侧光照射根部(如下图),测得根的弯曲角度及生长速率如下表:
据此实验的结果,不能得出的结论是
A.根向光一侧的生长速率大于背光一侧
B.生长素对水稻根生长的作用具有两重性
C.单侧光对向光一侧生长素的合成没有硬性
D.单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关
【答案】C
【解析】此题基础考点为考查光对生长素的影响,光会影响生长素的分布,C选项提到的能否影响生长素的合成本实验中并没有设计相应实验加以验证,故不能得出结论。
(2012江苏卷)7.下列关于植物激素或类似物的叙述,正确的是
A.脱落酸能够调控细胞的基因表达
B.杨树顶芽的快速生长需要侧芽提供生长素
C.喷施生长素类似物可以保花保果但不能疏花疏果
D.密封贮藏导致水果各种激素合成增加
答案:A
【解析】生物的性状是由基因控制的,脱落酸能引起生物性状的改变,A正确;顶芽能合成生长素,不需要侧芽提供,B错;生长素具有两重性,既能防止落花落果,也能疏花疏果,C错;植物的生命活动受多种激素的调节,某一生理活动中有的激素分泌增多,而有的减少,D错
(2012上海卷)(一)回答下列关于植物激素调节的问题。(8分)
为获得棉纤维既长又多的优质棉花植株,研究者对棉花植株中生长素与棉纤维生长状况的关系做了一系列研究。
31.在研究中发现,生长素在棉花植株中可以逆浓度梯度运输,缺氧会严重阻碍这一过程,这说明生长素在棉花植株中的运输方式是________。
32.图12所示棉花植株①、②、③三个部位中,生长素合成旺盛的部位是_______,生长素浓度最高的部位是___________。
33.研究者比较了棉纤维将要从棉花胚珠上发生时,无纤维棉花、普通棉花和优质棉花胚珠表皮细胞中生长素的含量,结果如图13。从图中信息可知,生长素与棉纤维生长状况的关系是___________。
34.研究者用生长素类似物处理细胞,得到结果如表1,据此分析生长素类似物作用于植物细胞的分子机制是_______________。
【答案】
31.主动运输
32.①② ②
33.生长素的含量与棉花纤维的发生呈正相关
34.生长素对细胞内的转录过程有促进
【解析】
31.生长素在棉花植株中可以逆浓度梯度运输,缺氧严重阻碍这一过程,由于缺氧会影响呼吸作用供能,这些都说明生长素在棉花植株中的运输方式是主动运输。
32.图中所示棉花植株①、②、③三个部位中,生长素合成旺盛的部位有幼叶,幼芽,所以选①②,顶芽产生生长素会向下运输,积累在侧芽。从而导致生长素浓度最高的部位是②。
33.从图中可以看出生长素的含量越高,棉花纤维就越多,所以生长素的含量与棉花纤维的发生呈正相关
34.从表中可以看出RNA含量和蛋白质含量相对于DNA含量都有所增加,说明生长素促进了细胞内的转录过程,导致RNA含量增加,进而导致蛋白质含量增加。
【试题点评】本题以植物的激素调节为切入点,涉及到植物激素的运输方式、植物激素的合成部位、根据顶端优势判断不同部位植物激素浓度高低及根据特定的图表信息判断植物激素作用的机理等内容,同时考查学生从图表中分析提取信息的能力,难度中等。
人和高等动物的神经调节
(2012安徽卷)2.蛙的神经元内、外Na+
浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞,膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是
A.Na+流入是被动运输,排出是主动运输
B.Na+流入是主动运输,排出是被动运输
C.Na+流入和排出都是被动运输
D.Na+流入和排出都是主动运输
【答案】A
【命题透析】本题以神经元内外Na+浓度、电位变化切入,通过动作电位和静息电位产生机制,考察物质跨膜运输方式
【思路点拨】Na+流入细胞是由高浓度流入低浓度,故为被动运输。Na+排出细胞是由低浓度流入高浓度,故为主动运输。
(2012全国卷新课标版)4.当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加,对此现象的分析,错误的是( )
A.这一反射过程需要大脑皮层的参与
B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺
C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌
D.这一过程中有“电—化学—信号”的转化
【解析】本题主要考查反射、条件反射及兴奋产生、传导等知识,具有较强的综合性。当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加这是条件反射,反射路径是酸梅的形态、颜色等条件刺激物→眼睛上的感光细胞→传入神经→脑干→传出神经→唾液腺。这一过程经历了一个完整的反射弧,肯定有“电—化学—信号”的转化。由于条件反射是后天获得的经学习才会的反射,是后天学习、积累“经验”的反射活动。因此,条件反射也是需要在大脑皮层的参与下才能完成。
(2012全国卷新课标版)30.(10分)肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图,该反射的感受器位于肺中,深呼吸后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。
回答下列问题:
(1)图(a)中,a、b、c、d是反射弧的组成部分,a是 ,b是 ,c是 ,d是 。
(2)人体要屏住呼吸必须受到图(a)中 的调控。
(3)图(a)中神经元①和②之间形成的突触(放大后的突触如图(b)所示)中,突触小体是神经元①中的 (填“轴突”、“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的,突触后膜位于神经元②的 (填“轴突”、“树突”或“细胞体”)。
【解析】本题通过反射弧和突触的结构,考查学生对神经调节基础知识的掌握程度和识图应用能力,难度较低,属于送分题。
(1)从图(a)中已有感受器且b有神经节,所以b为传入神经,a是神经中枢,c、d分别是传出神经和效应器。(2)从图(a)中可以看到呼吸肌还受大脑皮层的控制,脑干是抑制吸气,引起呼气的,若屏住呼吸,既不吸气也不呼气,为主动意识控制行为,故中枢为图(a)中的大脑皮层必须受到大脑皮层的控制。(3)考察突触的基本结构,教材上有类似的图和原句突出结构中突触前膜由前一个神经元的轴突末端膨大形成,突触后膜由下一个神经元的树突或细胞体充当。
【答案】(1)神经中枢 传入神经 传出神经 效应器 (2)大脑皮层 (3)轴突 细胞体(树突或胞体)
(2012全国卷大纲版)1.下列关于膝跳反射的叙述,错误的是
A.反射活动由一定的刺激引起
B.反射活动中兴奋在突触出双向传递
C.反射活动的发生需要反射弧结构完整
D.反射活动中血药神经递质参与兴奋的传递
【答案】B
【解析】反射是在中枢神经系统的参与下,人和动物体对体内外的刺激所产生的规律反应, A正确;兴奋在突触间的传递是单向的,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,引起下一神经元兴奋或抑制,B错误,反射完成的结构基础是反射弧,C正确;一个反射弧至少需要两个神经元,兴奋在神经元间的传递依靠递质的协助完成,D正确
(2012重庆卷)5.下列有关生理现象的叙述,正确的是
A.被阉割的动物血液中促性腺激素含量将降低
B.寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩是条件反射
C.某人眼球被意外撞击,产生金星四溅的感觉是非条件反射
D.叩击膝盖下的韧带,小腿前踢过程中有化学物质传递信息
(7)【解析】将动物的性腺摘除(阉割)后,动物无法分泌性激素,会反馈性地使动物体内的促性腺激素释放激素和促性腺激素的含量上升,A错;在寒冷刺激下,皮肤毛细血管收缩是由大脑皮层以下的中枢控制的非条件反射,B错;感觉是大脑皮层的功能,属于条件反射,C错;膝跳反射中,神经冲动沿着整个反射弧传导、传递,当兴奋在两个神经元之间的突触进行传递时,涉及电信号到化学信号再到电信号的信号形式转变,其中有神经递质这种化学物质在起作用,D对。
【答案】D
(2012山东卷)25.(10分)人手指意外触到蜡烛火焰,引起屈肘反射。其反射弧示意图如下。
(1)图中神经元a产生的兴奋在传入神经纤维上以__________形式进行传导。当神经冲动传到神经末梢时,引起突触前膜内____________释放神经递质,该递质与神经元b细胞膜上_________结合,使神经元b兴奋。神经元b的神经冲动进一步引起神经元c兴奋,最终导致屈肌收缩。
(2)图中M点兴奋时,此处神经纤维膜两侧的电位表现为________。若N点受刺激产生兴奋,则在神经元b上_____(填“有”或“无”)膜电位的变化,其原因是___________。
(3)手指意外触到火焰引起局部皮肤红肿,是因为皮肤毛细血管舒张和渗透性增加,____________引起组织间隙液体积聚。若手指伤口感染,可引起体液中吞噬细胞和杀菌物质抵御病菌侵害,此过程属于________免疫。
答案:(1)局部电流(或电信号,神经冲动) 突触小泡 (特异性)受体
(2)内正外负 无 兴奋在神经元之间只能单向传递
(3)血浆中的蛋白质和液体渗出 非特异性
解析:本题综合考查神经调节和免疫调节的基础知识,包括兴奋的产生、传导及传递,人体的三道防线(第二道防线);考查识图能力与获取信息能力。
受到刺激时,神经细胞发生膜电位的变化,从而产生局部电流(电信号),局部电流(电信号)可在神经纤维上双向传导。当兴奋传到神经纤维轴突末端时,可引起突触小体中的突触小泡与突触前膜融合,并向突触间隙释放神经递质,神经递质与只存在于突触后膜上的受体识别并结合,从而引起突触后膜的兴奋或抑制,故在神经元之间兴奋的传递是单向的,且信号的变化为“电信号→化学信号→电信号”。
局部皮肤红肿即为局部组织液增多,其主要是毛细血管的通透性增大或破裂,血浆蛋白渗出导致的。
(2012浙江卷)4.下列关于神经肌肉(肌肉指骨骼肌)接点及其相关结构和功能的叙述,正确的是
A.一个骨骼肌细胞中只有一个细胞核
B.神经肌肉接点的突触间隙中有组织液
C.突触后膜的表面积与突触前膜的相同
D.一个乙酰胆碱分子可使突触后膜产生动作电位
【答案】B
【命题透析】本题以神经肌肉为载体,综合考查细胞的结构、内环境及神经调节的机理,注重考生思维的发散。
【思路点拨】骨骼肌细胞即横纹肌细胞等少数细胞,一个细胞内有多个细胞核。神经元细胞为组织细胞,浸润在组织液中,突触后膜因形成皱褶故其表面积大于突触前膜。当多个乙酰胆碱分子形成的电位达到一定阈值时,才能引发突触后膜产生动作电位。
(2012江苏卷)29.为了研究乙醇对人体神经行为能力的影响,科研人员选取若干自愿者,等量饮用同一种酒,参照世卫组织神经行为能力测试标准,测试短时间反应时(对简章信号作出反应的最短时间)、视觉保留(对视觉信号记忆的准确数)和血液中乙醇浓度。以受试者自身未饮酒时为对照,计算能力指数相对值,结果如图所示。请回答下列问题:
(1)测试期间受试者血液中乙醇浓度的变化说明人体能通过调节维持______。
(2)随着血液中乙醇浓度的迅速升高,神经行为能力指数相对值明显降低,可以推测乙醇会_____兴奋在相应反射弧上的传输时间,从而降低了机体的反应速度和判断能力。
(3)对视觉信号作出判断与反应需经过的神经中枢位于______。
(4)动物实验显示,乙醇能增加脑组织中某种抑制性神经递质与相应受体的结合。由此推测乙醇可能影响了兴奋在______处的传输。
(5)凡有神经系统疾患、视听觉及手部运动障碍都不能作为测试对象,原因是受试者的___________必须结构完整和功能正常;甲状腺功能亢进的患者也不宜作为受试者,原因是____________,从而干扰测试结果。
答案:
(1)稳态 (2)延长 (3)大脑皮层和脊髓 (4)突触
(5)反射弧 甲状腺激素分泌过多会提高神经系统的兴奋性
解析:(1)乙醇属于内环境中的外来物质,一段时间后,乙醇的浓度逐渐降低说明人体能通过调节维持内环境的稳态;
(2)随着血液中乙醇浓度升高,神经行为能力指数相对值明显降低,可推测乙醇会延长兴奋在相应反射弧上的传输时间,从而降低机体反应速度和判断能力;。
(3)参与对视觉信号作出判断与反应的神经中枢为大脑皮层的视觉中枢、躯体运动中枢以及脊髓等。
(4)乙醇能增加脑组织中某种抑制性递质与相应受体结合,二者结合在突触处完成,所以推测它作于与突触;
(5)反射完成的结构基础是反射弧。甲状腺功能亢进的患者体内甲状腺激素过多,它能提高中枢神经系统的兴奋性,所以其不适合做受试者。
(2012海南卷)14.关于激素和神经递质的叙述,错误的是
A.胰岛素发挥作用后被灭活
B.乙酰胆碱贮存于突触小泡中
C.胰高血糖素可为靶细胞提供能量
D.去甲肾上腺素可在神经细胞之间传递信息
【答案】C
【解析】激素发挥作用后即被灭活,A正确;乙酰胆碱在细胞质基质中合成后由突触小泡摄取并贮存,B正确;激素不提供能量,不参与构成细胞结构,只起信号分子的作用,C错误;去甲肾上腺素是一种神经递质,从突触前膜释放作用于突触后膜在神经元之间传递兴奋,D正确。
【试题点评】本题考查了激素和神经递质的相关基础知识,涉及到激素发挥作用后的去路、乙酰胆碱的贮存部位、激素的作用、去甲肾上腺素的作用等内容,同时考查了考生的识记能力和理解能力,难度不大。[zzstep.com]
(2012海南卷)15.关于人体神经细胞的叙述,正确的是
A.神经细胞轴突末梢可形成多个突触小体
B.兴奋通过神经递质在突触处进行双向传递
C.神经细胞外Na+内流是产生静息电位的基础
D.静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内正外负
【答案】A
【解析】一个神经细胞轴突末梢经过多次分支,末端膨大呈杯状或球状形成多个突触小体,A正确;神经递质只能从突触前膜释放作用于突触后膜,兴奋在突触处单向传递,B错误;神经细胞K+外流是产生静息电位的基础,C错误;静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为外正内负,D错误。
【试题点评】本题考查了神经细胞的结构,神经递质的传递方向,静息电位等相关基础知识,同时考查了考生的识记能力和理解能力,难度不大。
(2012海南卷)27.(9分)
资料1:给动物刺激A,产生某反射活动;给动物刺激B,不产生该反射活动。如果同时给动物刺激A和刺激B,经过多次重复后,不给动物刺激A,只给刺激B也可以产生该反射活动。其中刺激A称为非条件刺激,刺激B称为条件刺激。
资料2:给大鼠服用药物C可引起抗体水平下降。给大鼠服用糖精则抗体水平不变。
若同时给大鼠服用药物C和糖精,经过多次重复后,只给大鼠服用糖精,结果引起抗体水平下降。
资料3:有些激素能够抑制免疫反应,有些激素则能够促进免疫反应。
资料4:食物中蛋白质缺乏导致严重营养不良时,动物的淋巴组织萎缩,免疫反应下降。根据资料回答下列问题:
(l)如果把糖精引起动物免疫反应的改变视为反射活动,则在该反射的建立过程中
非条件刺激是____,条件刺激是____。
(2)如果使用激素辅助治疗过敏反应,所用激素应对免疫反应表现为____(填“促
进”或“抑制”)作用。在进行异体器官移植后,应选用对免疫反应表现为____(填“促进”或“抑制”)作用的激素进行辅助治疗,以提高移植成活率.
(3)资料____(填“1”,“2”,“3”或“4”)说明动物的内分泌系统能够影响免疫反应。
【答案】(9分)
(1)药物C 糖精(每空2分,共4分)
(2)抑制 抑制(每空2分,共4分)
(3)3(1分)
【解析】
(1)比较资料1和2,给大鼠服用药物C(刺激A)可引起抗体水平下降(某反射活动),给大鼠服用糖精(刺激B)则抗体水平不变(不产生某反射)。多次重复后只给大鼠服用糖精(刺激B)也会引起抗体水平下降(产生某反射)。
(2)过敏反应是由于人体的免疫系统过强,对再次进入体内的花粉、某些食物、药物、灰尘等产生强烈的免疫应答,而引发的免疫异常现象,如用激素治疗的话,应抑制免疫系统的功能;进行异体器官移植后,所移植器官对病人来说属于外来的异物,免疫系统会对其进行攻击,为了提高移植成活率,可用激素抑制免疫系统的功能。[z#zs#tep.com]
(3)题目要求找出内分泌系统影响免疫反应的实例,所以应找到相关激素对免疫功能产生作用的例子,符合要求的只有资料3。
【试题点评】本题综合考查动物生命活动的调节,涉及到免疫调节中过敏反应、器官移植、条件反射和非条件反射的判断等相关知识,同时考查考生从特定的情景中分析问题及提取信息的能力,难度中等。
(2012上海卷)24.Ca2+能消除突触前膜内的负电荷,利于突触小泡和前膜融合,释放神经递质。若瞬间增大突触前膜对组织液中Ca2+的通透性,将引起的效应是
A.加速神经冲动的传递 B.使突触后神经元持续性兴奋
C.减缓神经冲动的传递 D.使突触后神经元持续性抑制
【答案】A
【解析】若瞬间增大突触前膜对组织液中Ca2+的通透性,使Ca2+进入突触前膜内,消除突触前膜内的负电荷,利于突触小泡和前膜融合,释放神经递质的速度加快,将引起神经冲动的传递加快。
【试题点评】本题以Ca2+在神经调节中的作用为切入点,考查兴奋在神经元之间传递的特点及Ca2+对该过程的影响。
(2012上海卷)27.用电刺激离体蛙心的某条神经能使心跳变缓,有人做了如图10所示的实验,本实验提示
A.电流通过神经传导
B.神经与心肌收缩没有关联
C.神经通过放电使心跳变慢
D.神经通过释放化学物质使心跳变慢
【答案】D
【解析】刺激供体心脏的某神经,然后从供体心脏吸取浸泡液,能够导致受体心脏心跳减缓,可以知道心脏中因电刺激神经而出现了某种化学物质使心跳变慢。
【试题点评】本题以心跳情况为背景考查不同处理方式对离体神经的影响,同时考查学生在新情景下对只是的迁移应用能力和识图获取信息的能力,具有一定的难度。
体液调节
动物激素调节
(2012上海卷)
28.下丘脑在人体内环境的稳定与调节过程中发挥至关重要的作用。关于下丘脑功能的叙述错误的是
A.下丘脑分泌的抗利尿激素可引起尿量增加
B.下丘脑的活动受其他相关内分泌腺分泌的激素负反馈调节
C.下丘脑体温调节中枢发出的神经可支配肾上腺的活动
D.下丘脑分泌促甲状腺素释放激素可引起机体产热量增加
【答案】A
【解析】下丘脑分泌的抗利尿激素,能够促进肾小管和集合管对水的重吸收,可引起尿量减少,A错误;下丘脑的活动受其他相关内分泌腺分泌的激素负反馈调节,B正确;下丘脑体温调节中枢发出的神经可支配肾上腺的活动,使肾上腺产生肾上腺素,C正确;下丘脑分泌促甲状腺素释放激素可引起机体产热量增加,D正确。
【试题点评】本题考查下丘脑的功能,涉及到下丘脑在水盐平衡调节、体温调节、甲状腺激素分泌的分级调节等过程中的作用,难度不大。
(2012安徽卷)30.(20分)
Ⅰ.(12分)机体激素含量的相对稳定对维持稳态有重要作用。
(1)内分泌腺没有导管,分泌的激素______。因此,临床上可通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。某甲状腺功能障碍患者,检测到体内有一种促甲状腺激素(TSH)受体的抗体,该抗体阻断TSH的效应,则该患者血液中TSH含量比正常值____。另一甲状腺功能障碍患者,下丘脑功能正常,血液中TSH和甲状腺激素(TH)含量明显低于正常值,为诊断病因,静脉注射TSH后,TH含量明显升高,表明该患者____部位发生病变。
(2)下丘脑的______受中枢神经系统活动调节并释放激素,从而调节垂体激素的分泌。TH对垂体的反馈抑制作用与促甲状腺激素释放激素(TRH)的刺激作用____,相互影响,共同维持机体TSH含量的稳定。TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,表明该细胞能通过______接受信息。
【命题透析】考查人体稳态维持的机制-体液调节。本题重点考查激素调节的特点、甲状腺激素分泌的调节机制。
【思路点拨】(1)内分泌腺产生的激素直接排放到血液中,因此可通过血样检测来诊断内分泌系统的疾病。抗体阻断TSH的效应后,致使TRH、TH的含量下降,通过反馈调节促进下丘脑分泌TSH,故其含量比正常值高。下丘脑正常而甲状腺功能障碍患者,病变部位可能是垂体或甲状腺,注射TSH后TH含量明显升高,表明甲状腺功能正常,垂体发生病变。
(2)下丘脑结构中存在神经细胞和内分泌细胞,前者用于传导兴奋参与神经调节,后者分泌相应激素,参与体液调节。调节高等动物或人体的激素不止一种,多种激素间协调配合,密切合作,共同维持内环境的稳态。TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,说明后者的细胞内部存在TH的受体蛋白。
【参考答案】
(1)通过体液传送 高 垂体
(2)分泌细胞 相互拮抗 胞内受体
(2012福建卷)26.(28分)回答下列问题
Ⅱ。双酚A是一种化工原料,对动物生殖机能有影响。研究人员进行。双酚A对中国林蛙精巢芳香化酶水平的影响”实验。主要过程是:将性成熟雌蛙分组,实验组置于含双酚A的水体饲养,同时作空白对照。一定时间后检测雄蛙精巢芳香化酶水平,并对精巢进行制片镜捡。结果显示,实验组芳香化酶水平高于空白对照组,且精子发育异常。请回答:
(1)已知芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素。据此推测双酚A进入雄蛙体内后,使其体内雌性激素水平____,从而导致精子发育异常。为比较双酚A和雌性激素对精巢机能的影响,可另设置一水体中含____的实验组。
(2)对精巢镜检时,用高倍镜观察细胞中_________的形态和熟目,以区分减数分裂过程不同时期的细胞,并统计精于发育异常比例。
(3)林蛙体内雌性激素分泌后经____运输到靶细胞,与靶细胞的____结合产生调节作用。
【答案】(1)升高 雌性激素
(2)染色体
(3)体液 受体
【解析】(1)由题中实验结果可知,双酚A进入雄蛙体内后,可以提高雄蛙体内芳香化酶的水平,而芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素,所以双酚A进入雄蛙体内后,雌性激素含量增加,要比较双酚A和雌性激素对精巢机能的影响,可设置水中含有雌性激素的实验组作为条件对照,培养一段时间后精巢进行镜检,观察实验结果;
(2)减数分裂各时期主要根据染色体数目和行为特征来判断,所以镜检用高倍镜观察细胞的染色体;
(3)激素通过体液运输到达相应的靶器官或靶细胞,与相应的受体结合,从而调节靶器官或靶细胞的生命活动;
【试题点评】本题同样以实验为背影材料,考查有关减数分裂、激素等知识。试题难度不大,要求学生能够准确提取相关信息。
(2012·天津卷,3)动物被运输过程中,体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力。右图为皮质醇分泌的调节示意图。据图分析,下列叙述错误的是
A.运输刺激使下丘脑分泌激素增加的结构基础是反射弧
B.图中M促进皮质醇分泌的过程属于神经-体液调节
C.皮质醇作用的靶细胞还包括下丘脑细胞核垂体细胞
D.动物被运输过程中,体内皮质醇含量先升高后逐渐恢复
3、解析:图中M为促肾上腺皮质激素,该激素通过体液的运输,与肾上腺皮质细胞膜上的受体结合,促进肾上腺分泌皮质醇增加,该过程属于体液调节。
答案:B
(2012海南卷)13.关于甲状腺激素的叙述,错误的是
A.甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调节
B.甲状腺激素分泌增多时,机体耗氧量和产热量都增加
C.促甲状腺激素只作用于甲状腺,而甲状腺激素可作用于多种器官
D.血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状激素释放激素分泌减少
【答案】D
【解析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素到达垂体,调节垂体促甲状腺激素的分泌,继而影响和调节甲状腺的分泌活动,故 A项正确;甲状腺激素可以促进新陈代谢,分泌增多时机体耗氧量和产热量都增加,故 B项正确;促甲状腺激素影响和调节甲状腺的分泌活动,甲状腺激素可以促进新陈代谢,促进生长发育,提高神经系统的兴奋性,故C项正确;下丘脑和垂体对甲状腺激素的调节属于负反馈调节,甲状腺激素水平降低会引起下丘脑活动增强,促甲状激素释放激素分泌增加,故D项错误。
【试题点评】本题考查了甲状腺激素的分泌、甲状腺激素的作用、甲状腺激素含量的调节控制,同时考查了考生的识记能力和理解能力,难度不大。
内环境稳态
(2012江苏卷)3.下列关于人体内环境稳态失调的叙述,错误的是
A.淋巴管阻塞引起下肢水肿
B.血液中钙盐过多引起肌无力
C.再次接触同种过敏原引起过敏反应
D.腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失
【答案】D
【解析】腹泄引起的水和无机盐的大量丢失,D错;淋巴循环是对血液循环的补充,淋巴管阻塞使水分过多地存在于组织液中而出现组织水肿,A正确;过敏是已免疫的机体再次接受相同物质的刺激时所发生的反应,C正确;血液中钙盐过多引起肌无力,B正确
(2012海南卷)12.关于人体内环境的叙述,正确的是
A.组织液渗透压增大,引起细胞吸水
B.无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中
C.血浆中的HCO3-参与维持血浆pH的稳定
D.血浆中蛋白质的含量对血浆渗透压没有影响
【答案】C
【解析】组织液渗透压大于细胞内液时,细胞失水,故 A项错误;细胞呼吸包括无氧呼吸和有氧呼吸,二者均发生在细胞内,故B项错误;血浆pH的稳定与HC03-、H3PO4-等离子有关,故C项正确;血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,故D项错误。
【试题点评】本题考查了有关人体内环境的基础知识,涉及到内环境的渗透压的及维持渗透压稳定的因素,同时考查了考生的识记能力和理解能力,难度不大。
(2012上海卷)23.图8代表肌细胞与环境的物质交换关系。X、Y、Z表示三种细胞外液,叙述错误的是
A.若饮食过咸,则Y中渗透压会升高
B.X中的大分子物质可通过Z进入Y
C.肌细胞的代谢产物可能导致x的pH降低
D.X、Y、Z理化性质的稳定依赖于神经调节
【答案】D
【解析】图中X是组织液,Y是血浆,Z是淋巴。若饮食过咸,则血浆中渗透压会升高,A正确;组织液中的大分子物质可通过淋巴进入血浆,B正确;肌细胞的无氧呼吸代谢产物是乳酸可导致组织液的pH略有降低,C正确;内环境的稳态依赖于神经-体液-免疫调节网络,故D正确。
【试题点评】本题考查内环境及细胞内液等成分的判断,涉及到内环境各种成分的转化关系及内环境稳态的维持,难度不大。
水盐调节、体温调节
(2012全国卷新课标版)3.哺乳动物长时间未饮水导致机体脱水时,会发生的生理现象是( )
A.血浆渗透压降低
B.抗利尿激素增加
C.下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱
D.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
【解析】本题主要考查水盐平衡的有关知识。哺乳动物长时间未饮水导致机体脱水时,会导致血浆渗透压升高、下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强、抗利尿激素增加,进而导致肾小管和集合管对水的重吸收作用增强。
(2012海南卷)10.下列不属于哺乳动物下丘脑功能的是
A.参与体温调节 B.参与水盐平衡的调节
C.分泌促甲状腺激素 D.对昼夜节律有调节作用
【答案】C
【解析】下丘脑中含有体温调节中枢、渗透压感受器等,同时与生物节律的控制有关,故A、B和D正确;促甲状腺激素是垂体分泌的,而不是下丘脑,C不正确。综上,本题选C。
【试题点评】本题考查动物生命活动的调节中下丘脑的作用,涉及到哺乳动物的体温调节、水盐平衡调节、促甲状腺激素的分泌、对节律的调节等考点,难度不大。
血糖调节
(2012山东卷)24.(9分)哺乳动物肝细胞内糖代谢的部分过程如图所示。
(1)图中X物质为_________。在有氧条件下,该物质和水彻底氧化分解成二氧化碳和[H],该过程在_______中进行。
(2)血糖浓度升高时,葡萄糖进入肝细胞后可合成_________,多余的葡萄糖还可转化成_______以储存能量。
(3)胰腺中________分泌的胰高血糖素,与肝细胞膜上的受体结合后调节糖代谢过程,这反映了细胞膜具有_________的功能。
(4)用14C标记的葡萄糖研究肝细胞内糖代谢的过程中,发现血浆中的白蛋白亦出现放射性。在白蛋白合成和分泌过程中,依次出现放射性的细胞器是_________________。
答案:(1)丙酮酸 线粒体基质
(2)肝糖原(或肝糖元) 脂肪
(3)胰岛A细胞 细胞间信息交流(或细胞间信息传递)
(4)核糖体、内质网、高尔基体
解析:本题综合考查糖代谢及调节,细胞的结构与功能的基础知识。
进入肝细胞中的葡萄糖,可彻底氧化分解成CO2和H2O并释放能量,多余的葡萄糖可转化为肝糖原,再多余的葡萄糖可转化为脂肪而储存能量或氨基酸等物质。
在葡萄糖彻底氧化分解过程中,葡萄糖在细胞质基质中分解,产生丙酮酸和少量[H]并释放少量能量;在有氧条件下,丙酮酸进入线粒体,在线粒体基质中与水彻底分解成CO2,并产生大量[H]和释放少量的能量,这是有氧呼吸的第二阶段;[H]和O2在线粒体内膜上结合生成H2O并释放大量的能量,这是有氧呼吸的第三阶段。
调节血糖浓度的激素主要是胰岛B细胞分泌的胰岛素和胰岛A细胞分泌的胰高血糖素。二者都需与把细胞膜上的受体识别并结合而发挥调节作用,这体现了细胞膜具有“进行细胞间的信息交流”的功能;
白蛋白与胰岛素、胰高血糖素、抗体等都属于细胞的分泌蛋白,其合成、加工和分泌过程依次经过的细胞器是核糖体、内质网与高尔基体,依次经过的细胞结构是核糖体、内质网、高尔基体与细胞膜,与此相关的细胞结构还有细胞核与线粒体等。
(2012四川卷)5.给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如右图所示。下列相关分析正确的是
A.随着曲线a的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率加快
B.曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果
C.当胰岛素浓度为40时,在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定
D.高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于抑制状态
【答案】B
【解析】横坐标为胰岛素浓度,胰岛素为唯一降低血糖含量的激素,其含量越高血糖消耗速率加快,故b为血糖消耗速率。胰岛素对胰高血糖素有抑制作用,所以a曲线为血糖的补充速度。A a曲线为血糖的补充速率,应下降。B胰岛素作用于这些细胞形成糖元,使血糖含量迅速下降,故错误。C当补充和消耗基本持平,则血糖能相对稳定,但不会是较长时间的,所以C错误。D胰岛素本身对下丘脑中控制胰岛A细胞的神经细胞即下丘脑没有反馈作用。
(1)大多数病毒进入人体内经过 细胞的摄取和处理,使
暴露于抗原的表面,并将抗原呈递给T细胞,刺激T细胞分泌 。
(2)人体接种甲型H1N1流感疫苗后,一段时间内当甲型H1N1流感病毒侵染机体时,不易患病,其主要原因是 。
【答案】
⑴吞噬细胞 抗原决定簇 淋巴因子
⑵接种疫苗后,人体内产生相应的记忆细胞,甲型H1N1流感病毒侵染机体时,很快会被记忆细胞所识别,并发生二次免疫,很快将病毒清除掉,所以不易患病。
⑶1种
⑷动物细胞融合
【解析】
⑴体液免疫中,大多数病毒进入人体内,首先经过吞噬细胞的摄取和处理,这样就会使抗原决定簇暴露,并将抗原呈递给T细胞,刺激T细胞分泌淋巴因子。
⑵接种疫苗后,人体内产生相应的记忆细胞,甲型H1N1流感病毒侵染机体时,很快会被记忆细胞所识别,并发生二次免疫,很快将病毒清除掉,所以不易患病。
⑶病毒只含有一种核酸,DNA或者RNA。
⑷灭活的仙台病毒在动物细胞工程中可用于诱导动物细胞融合。
【试题点评】本题以病毒为背景材料,考查有关免疫、病毒结构和动物细胞工程的知识,难度不大,但综合性强。
(2012重庆卷)3.麻疹病毒活疫苗的广泛接种,显著降低了麻疹的发病率,世界卫生组织已将麻疹列为优先消灭目标,下列相关叙述正确的是
A.该疫苗是小分子物质,其表面的抗原决定簇可被免疫细胞识别
B.初次接种该疫苗后,刺激机体免疫系统,可产生效应T细胞和抗体
C再次接种该疫苗后,记忆细胞分化成效应B细胞释放淋巴因子
D.入侵的麻疹病毒被抗体结合失去致病能力,被T细胞吞噬消化
36.【解析】疫苗作为抗原,具有大分子性,A错;疫苗作为抗原可刺激机体产生体液免疫和细胞免疫,也就是能产生效应T细胞和抗体,B正确;淋巴因子为T细胞释放,C错;与抗体结合的病毒被吞噬细胞吞噬消化,D错
【答案】B
(2012四川卷)3.科研人员为研究脾脏中某种淋巴细胞(简称M细胞)在免疫应答中的作用,进行了如下实验:
下列对该实验的相关分析,不正确的是
A.实验证明M细胞能够将肺癌细胞抗原呈递给胸腺淋巴细胞
B.经M细胞刺激后部分胸腺淋巴细胞增殖分化形成效应细胞
C.实验组培养液中含有能增强效应T细胞杀伤力的淋巴因子
D.实验组培养液中含有能特异性识别肺癌抗原的免疫球蛋白
【答案】D
【解析】此题考查学生能不能理解该免疫为细胞免疫,细胞免疫不需要抗体。
(2012江苏卷)12.下列关于免疫调节的叙述,错误的是
A.神经调节和体液调节都与机体免疫有关
B.浆细胞能增殖分化成具有分裂能力的记忆细胞
C.HIV病毒主要攻击T细胞导致免疫功能严重缺陷
D. 大规模饲养家畜时合理使用动物激素可提高免疫力
答案:B
【解析】动物的生命活动调节离不开神经和体液调节,免疫调节也是生命活动之一,A正确;浆细胞是高度分化的细胞,不能再继续分裂分化,B错;HIV攻击的主要是T细胞,C正确;合理使用激素能调节动物的生理活动,提高免疫力,D正确
(2012海南卷)16.关于T细胞的叙述,错误的是
A.血液中存在T细胞
B.T细胞可接受吞噬细胞呈递的抗原
C.HIV感染人体可使T细胞数量下降
D.在抗原的刺激下T细胞产生抗体发挥免疫作用
【答案】D
【解析】T淋巴细胞来源于骨髓造血干细胞,在胸腺中分化、发育,成熟后迁移至血液中,A正确;大多数抗原物质在刺激B细胞形成抗体过程中需T细胞的协助, B正确;,HIV能够攻击人体的免疫系统,特别是能够侵入T细胞,使T细胞大量死亡,C正确;产生抗体发挥免疫作用的是浆细胞,D错误。
【试题点评】本题考查了T细胞的分布、T细胞的作用、HIV感染人体后T淋巴细胞的数量变化等内容,同时考查了考生的识记能力和理解能力,难度不大。
(2012上海卷)13.以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏B淋巴细胞,再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞克隆群,由此筛选出的单克隆杂交瘤细胞所产生的抗体
A.能识别绵羊整个红细胞 B.只识别绵羊红细胞表面的特定分子
C.能识别绵羊所有体细胞 D.只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子
【答案】B
【解析】单克隆抗体具有特异性强的特点,只能针对特定的抗原。本题中的抗原是绵羊红细胞表面的特定分子,并非整个红细胞,也非其它体细胞,故B选项正确。
【试题点评】本题考查单克隆抗体的定义及其特性,涉及到抗体和抗原的特异性问题,难度不大。
(2012上海卷)19.人体感染白喉杆菌后,将启动系列免疫反应,其中属于特异性免疫的是
A.鼻腔粘膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖
B.巨噬细胞通过溶酶体将吞入的白喉杆菌消化
C.口腔中的链球菌产生过氧化氢杀死白喉杆菌
D.体液中的免疫球蛋白与白喉杆菌毒素反应,中和其毒性
【答案】D
【解析】鼻腔粘膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖,属于非特异性免疫;巨噬细胞通过溶酶体将吞入的白喉杆菌消化,属于非特异性免疫;口腔中的链球菌产生过氧化氢杀死白喉杆菌,属于竞争,不属于免疫;体液中的免疫球蛋白与白喉杆菌毒素反应,中和其毒性,有抗体的作用,属于特异性免疫中的体液免疫。
【试题点评】本题考查非特异性免疫和特异性免疫的区别及人体免疫系统三道防线在免疫过程中发挥作用的实例,难度较小。
《生物与环境》
种群和生物群落
(2012福建卷)3、科技人员选取某地同一自然条件下三种不同类型的茶园,进行物种丰富度的调查,结果如图。据图判断正确的是( )
A.纯茶园物种变化幅度最小,不易产生暴发性虫害
B.杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大
C.梨茶间作园的营养结构在6月份时最为复杂
D.人类生产活动不会改变茶园的群落结构
【答案】C
【解析】纯茶园的物种单一,其抵抗力稳定性最差,容易产生暴发性虫害。根据图中信息可以看出,10月份的杉茶园的物种数最大,但不并能说明各物种在此时的种群密度最大。同时,也可以看出,6月份时,梨茶间作园的物种数最大,这样,其营养结构最为复杂,因为营养结构的复杂程度于物种的丰富度。人类活动会对茶园的群落结构造成影响。
【试题点评】本题结合曲线考查有关生态学方面的知识。涉及到的知识点有物种丰富度、种群密度、群落的演替、生态系统的稳定性等。要求学生具备较强的获取信息的能力。能够根据曲线、坐标的相关信息,运用知识进行分析。
(2012广东卷)4.有关土壤动物研究的叙述,正确的是
A.土壤动物群落不存在分层现象
B.土壤动物种间关系主要是互利共生
C.土壤盐碱度不同,土壤动物群落结构有差异
D.随机扫取表层土取样,可以调查土壤小动物类群丰富度
【答案】C
【解析】由于不同的土壤层面为不同的生物提供了栖息地,土壤中的群落也存在垂直分布,所以A错;土壤中动物的种间关系,除了互利共生之外,还有捕食、寄生、竞争,这些无主次之分,所以B错;土壤表层只有一部分小动物分布,应该选择取样器取样法调查小动物的丰富度,所以D错。
(2012广东卷)27.(16分)
罗非鱼是杂食性鱼类,在珠江三角洲地区大量养殖,能适应咸、淡水环境。
(1)当罗非鱼由淡水进入咸水,机体会大量脱水,细胞外液渗透压____________,渗透压感受器产生兴奋,并将兴奋传给_____________,促使其释放_____________,该物质促进肾小管和集合管重吸收水,使尿量减少以适应咸水环境。
(2)某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。其监测数据显示,a~e段这种罗非鱼的种群数量发生了明显波动,调查发现有人在该水库中放生了大型肉食性鱼(FNE);一段时间后,罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态(见图9)。图中显示,罗非鱼种群在a~b段呈______型增长。据图推测,FNE最可能是在___________对应的时间点进入水库;在捕食压力下,罗非鱼种群的环境容纳量接近_______________.
(3)富营养化导致藻类大量繁殖,该水库出现水华现象,浮游动物和鱼类均受到影响。请用文字和箭头描述藻毒素从产毒藻逐级积累到FNE体内的途径。
【答案】(1)升高 下丘脑 抗利尿激素(2)J b K2
(3)
【解析】
(1)根据题意,外界咸水的浓度高于罗非鱼体液的浓度,造成失水,随着体液中水分的流失,所以细胞外液渗透压升高,而下丘脑存在渗透压感受器,在接受到刺激后,会释放抗利尿激素,抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进该处对水分的重吸收,使尿量减少,以此来维持体内水分的平衡。
(2)根据图示罗非鱼在种群数量在开始数量呈“J”增长,从b点后开始环境阻力加大,所以,最可能是在b点放入大型肉食性鱼,并且一段时间后在K2附近波动。
(3)分析根据题意可以获得不是关系:,藻毒素沿着食物链逐级富集。
(2012北京卷) 3. 金合欢蚁生活在金合欢树上,以金合欢树的花蜜等为食,同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害。如果去除金合欢蚁,则金合欢树的生长减缓且存活率降低。由此不能得出的推论是
A. 金合欢蚁从金合欢树获得能量 B. 金合欢蚁为自己驱逐竞争者
C. 金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者 D.金合欢蚁和金合欢树共同(协同)进化
答案:C
解析:考察种间关系和共同进化,理解能力。金合欢蚁以金合欢树的花蜜等为食,从金合欢树获得能量,A正确。金合欢蚁也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害,金合欢蚁与其他植食动物是竞争关系,而金合欢树与其他植食动物则是捕食关系,所以B正确,C错误。从题干可知金合欢蚁和金合欢树是互利共生的关系,两者共同进化。
(2012全国卷新课标版)6.某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组成个体数)。关于该种群的叙述,错误的是( )
A.该种群10月份的出生率可能为零
B.天敌的迁入可影响该种群的年龄结构
C.该种群的年龄结构随季节更替而变化
D.大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度
【解析】由图可知,未成熟个体从2月底到6月逐渐增多,从6月到12月逐渐减少,12月变为0,而该动物个体从出生到性成熟需要6个月,因此该种群出生时间大概为2月底到6月,到12月都成熟,10月份出生率可能为0。大量诱杀雄性个体导致性别比例失调,有可能影响到种群的密度
(2012全国卷大纲版)3.一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物,其中属于竞争关系的是
A.田鼠和杂草 B.豌豆和水草
C.豌豆和其根中的根瘤菌 D.细菌和其细胞内的噬菌体
【答案】B
【解析】竞争是两种生物生活在一起,相互争夺资源和空间等现象,故B正确
(2012全国卷大纲版)4.下列关于森林群落垂直结构的叙述错误的是
A.群落中的植物具有垂直分层现象
B.群落中的动物具有垂直分层现象
C.动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关
D.乔木层的疏密程度不会影响草木层的水平结构
【答案】D
【解析】垂直结构是指生物在垂直方向上,群落具明显分层现象,故A、B正确,动物的垂直结构与植物提供的栖息场所和食物有关,C正确;乔木层的疏密程度影响下层的光照强度,从而影响草本植物的水平结构,D错误。
(2012重庆卷)4.题4图为某地东亚飞蝗种群变化示意图,下列叙述错误的是
A.为有效防止蝗灾,应在a点之前及时控制种群密度
B.a-b段,该种群的增殖率与种群密度之间呈正相关
C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现
D.控制种群数量在d-e水平,有利于维持该地区生态系统的抵抗力稳定性
(8)【解析】从东亚飞蝗的种群数量变化趋势看,O点到b点所对应的时间段,种群的增长大致呈“S”型,a点的数量大约在环境容纳量的一半,此时蝗虫种群有最快的增长速率,故防治时间应在a点之前,A对;“S”型增长的种群增长率一直是下降的,故与逐渐上升以至稳定的种群密度变化不呈正相关关系,B错;利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后,蝗虫种群内的雌雄比例失调,导致种群内出生率下降,可防止种群增长至c点, C对;把东亚飞蝗的种群数量控制在较低水平,能使被啃食的植物等生产者较少,使生态系统内的物种组成和数目受影响较小,有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性,D对。
【答案】B
(2012山东卷)26.(8分)右图中,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示某野生动物种群数量超过环境容纳量后,其未来种群数量变化三种可能的情况。
(1)图中曲线_______说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻。当曲线Ⅲ趋近零时,对该动物种群已不宜采取_______保护的措施。图中阴影部分可能引起该种群的_________发生改变,进而导致物种进化。
(2)若图中物种处于最高营养级,当其数量下降,且其他条件不变时,流向该营养级其他物种的能量会________。处于该营养级物种的种间关系是_________。
(3)若图中物种为食草动物,当看到青草明显减少时,部分个体会另觅食地,这体现了生态系统的__________功能。
(4)人类对野生动物栖息地的过度利用也会导致出现图中的三种情况。16世纪以来,世界人口表现为“J”型增长,因此需控制“J”型增长方程式中______参数,以实现人口和野生动物资源的协调发展。
答案:(1)I 就地(或建立自然保护区 ) 基因频率
(2)增加 (种间)竞争 (3)信息传递 (4)λ
解析:本题以种群的数量变化为背景,综合考查种群的数量变化、群落的特征、生态系统的功能以及生物的进化等基础知识,考查识图能力和获取信息的能力。
在环境条件有限的情况下,种群数量到达K值之后,未来数量的变化趋势与其栖息地的破坏程度或变化有关,破坏程度越小,种群数量保有量越大,当种群数量趋于0或环境容纳量很小时,说明该地域已不适合该生物生存,需进行迁地保护。种群数量变动中的λ为种群数量在一年间的增长倍数,该值越大,种群数量增长越快。
在能量传递效率不变的情况下,某一营养级中某种生物数量的下降必然会导致流向同一营养级中其它生物能量的增加,同一营养级各种生物之间有相同的食物来源和生存空间,它们之间属于竞争关系。
在生态系统中,对于食草动物而言,青草的颜色或多少属于营养信息或物理信息,通过信息传递可以调节种间关系,从而维持生态系统的稳定。
(2012浙江卷)5.右下图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误的是
A.图中所含的食物链为捕食食物链
B.这些生物的种群数量在各自的K值上下波动
C.旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的
D.旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节
【答案】D
【命题透析】本题借助图形考查种群数量的变化及其影响因素、生态系统的结构及其稳定性。
【思路点拨】图中所示的生物可形成植物→旅鼠→旅鼠的天敌捕食链,且三种生物的种群数量均在某一范围内变化,即围绕着K值波动;旅鼠的种群数量受到植物及其天敌数量的制约,相互之间是一种负反馈调节机制。
(2012海南卷)17.关于群落演替的叙述,错误的是
A.人类活动可以影响演替的方向和速度
B.森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单
C.初生演替可发生在从来没有植被分布的地带
D.森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分
【答案】B
【解析】人类活动往往使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行,A正确;森林群落阶段比灌木阶段复杂而稳定,动物的分层比灌木阶段的复杂,B错误;初生演替是指在一个从来没有被植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替,C正确;森林阶段叶面积指数比其灌木阶段大,对太阳光的利用比灌木阶段更充分,故D项正确。
【试题点评】本题考查了群落演替类型及定义、人类活动对群落演替的影响、不同群落的结构特点及其对光能的利用情况等,同时考查了考生的识记能力和理解能力,难度不大。
(2012海南卷)18.疟原虫在人体内只能进行无性生殖,在按蚊体内才进行有性生殖。人被感染疟原虫的按蚊叮咬后可患疟疾。在水中,按蚊幼虫(孑孓)以藻类和细菌为食,同时又被鱼类捕食。下列叙述错误的是
A.疟原虫与人是寄生关系
B.疟原虫与按蚊是共生关系
C.藻类属于生产者,孑孓和鱼类属于消费者
D.鱼类与藻类既存在捕食关系,也存在竞争关系
【答案】B
【解析】根据题中信息可断定疟原虫与人为寄生关系,A正确;疟原虫也可以感染蚊蝇,则疟原虫与被其感染的蚊蝇间为寄生关系,B错误;藻类能够进行光合作用,属于生产者,孑孓以藻类和细菌为食,是初级消费者,鱼类可捕食孑孓,为次级消费者,C正确;鱼类以藻类为食,二者为捕食关系,同时鱼类和藻类植物在水中因生存空间,氧气等资源而存在一定的竞争关系。
【试题点评】本题以疟原虫的生活习性和繁殖特点为背景,考查群落内的种间关系,考查学生从材料中获取信息的能力和对知识的理解迁移能力,难度不大。
(2012海南卷)21.某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法错误的是
A.随机取样
B.选择植物生长茂盛处取样
C.根据调查数据估算该种群密度
D.根据地段的形状确定取样方法
【答案】B
【解析】本样方法最主要的是进行随机取样,A正确, B错误;根据调查数据取平均数可估算该种群的的种群密度,C正确;根据地段的不同可因地制宜采用不同的样方法,如五点取样法和等距取样法等,D不正确。
【试题点评】本题考查植物种群密度调查所用的方法——样方法,涉及到样方法的取样原则、取样方法的选择等内容,考查学生对知识的理解、记忆和运用,难度不大。
(2012上海卷)21.下图代表一定区域中不同物种的分布状况,其中物种多样性最高的是
【答案】D
【解析】A和B中皆有3个物种,C和D中都是4个物种, D中4个物种分布较均匀,种数一定的总体,个中间数量分布越均匀物种多样性越高,所以D中的物种多样性最高。
【试题点评】本题考查生物群落中物种丰富度多少的判断,难度较小。
生态系统
(2012新课标卷)32.(8分)某草原上生活着鹿、兔、狼和狐等生物,雄鹿有角,雌鹿无角,通常情况下这种鹿的雌雄个体分群活动(生殖季节除外),有人提出“鹿角效应”假说解释这种同性聚群现象,即一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者,降低被捕食的风险。回答下列问题:
(1)该草原上的雌鹿群和雄鹿群属于 (填“不同”或“同一”)种群。
(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物共同形成一个 (填“种群”、“群落”或“生态系统”)。
(3)为探究“鹿角效应”假说是否成立,某同学用狗(能将抛入流水池中的漂浮物叼回来)、项圈和棍棒做了如下3组实验:甲组同时向流水池中抛出2个相同的项圈,乙组同时抛出2个相同的棍棒,丙组则同时抛出1个项圈和1个棍棒。记录每次抛出后狗叼回第一个漂浮物的时间。若丙组平均时间 (填“大于”、“等于”或“小于”)其他两组,则实验结果支持该假说。测试时间要求甲、乙、丙三组抛出项圈或棍棒的距离 (填“相同”或“不同”)。本实验中项圈或棍棒相当于草原上的 。
【解析】该题基于生态学部分的基础知识,考查学生对种群、群落基本概念的理解,又引入了模拟实验,对实验分析能力和知识的理解层次有更深的要求,有一定的难度。以“鹿角效应”
为探究点,考查学生的分析探究能力。(1)生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群,因此一片草原上的雌雄鹿算是同一种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物,是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,构成群落。(3)假说内容为:“一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者,降低被捕食的风险”;反之,一群有两种形态的食草动物更容易被捕食。对应到模拟实验为:甲组:2个相同的项圈(猎物相同)---符合假说,猎物不容易被捕食,狗更难叼回;乙组:2个相同的棍棒(猎物相同)----符合假说,猎物不容易被捕食,狗更难叼回丙组:1个项圈和1个棍棒(猎物不相同)---不符合假说,猎物容易被捕食,狗很快叼回故从因变量时间来看,丙组平均时间<甲组=乙组实验,要遵循单一变量原则,无关变量要控制(相同),故甲、乙、丙三组抛出项圈或棍棒的距离应当“相同”。项圈或棍棒相当于草原上的雌鹿或雄鹿,填食草动物也可以。
【答案】(1)同一 (2)群落 (3)小于 相同 雌鹿或雄鹿
(2012安徽卷)30.(20分)
Ⅱ.(8分)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/(hm2•a)。
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1011
1.05×109
7.50×108
7.15×108
2.44×107
2.25×107
2.18×107
(1)能量从田鼠传递到鼬的效应是_____。
(2)在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1 hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只。该种群密度是_____只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果________。
(3)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3%~5%用于_______,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。
(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼠的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够__________,维持生态系统的稳定。
【命题透析】本题综合考查种群密度的调查方法、生态系统的功能,考查学生图表的识别及分析能力。
【思路点拨】(1)能量传递效率为两相邻营养级间同化量的比值,即2.25×107/7.50×108=3%。
(2)根据标志重捕法的计算公式40/N=15/30得,N=80只。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会使得N值偏大。
(3)恒温动物借助有氧呼吸释放的热能来维持体温的恒定,故其同化量中只有一小部分用于自身的生长、发育和繁殖。
【参考答案】
(1)3% (2)80 偏大
(3)自身的生长、发育和繁殖 调节生物的种间关系
(2012·天津卷,9) 9.(11分)夏初,在某河口多地点采集并测定水样,结果表明,各采样点无机氮浓度相近,而无机磷浓度差异较大,按无机磷浓度由低到高的顺序,绘制各采样点对应的浮游植物和浮游动物的密度曲线,结果如下图。
据图回答:
(1)磷元素进入浮游植物细胞后,以 分子的形式成为细胞膜支架的成分;在细胞内,磷元素通过参与 反应(写反应式),保持细胞内ATP含量的相对稳定。
(2)分析发现,P1、P2采样点浮游植物种类差别非常明显,从进化角度分析,这
是 的结果。
(3)无机磷浓度高于P1的采样点,浮游动物的密度反而比P1采样点滴,下列有关其原因的分析,不可能的是 (单选)。
A.可被浮游动物取食的浮游植物种类较少
B.水体溶解氧较高
C.浮游动物的捕食者数量较多
D.水体有害物质浓度较高
(4)请用箭头补充完成该河口生物群落中氮元素的流向图。
答案:(1)磷脂 ADP+Pi+能量->ATP
(2)自然选择
(3)B
(4)浮游动物->分解者
分解者->浮游植物 浮游植物->分解者
解析:第1小题考点基础,考核发细胞膜的基本支架和ATP生成反应式。
第2小题考查学生对生物与环境的关系,高浓度环境植物动物均难以生存
第3小题考查生态因素对生物的影响,并分析有利和非有利因素。若水体中溶氧较高,则对大多数动物而言是有利的。不应是减少的原因。
(2012四川卷)31(22分)回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。
Ⅰ(8分)为防治农田鼠害,研究人员选择若干大小相似、开放的大豆田,在边界上每隔一定距离设置适宜高度的模拟树桩,为肉食性猛禽提供栖息场所。设桩一段时间后,测得大豆田中田鼠种群密度的变化如图所示。请回答虾类问题。
(1)该农田生态系统的主要成分是________________,猛禽与田鼠的种间关系是______.
(2)该生态系统中田鼠的种群密度是由___________________________决定的;b点以后田鼠种群密度大幅上升,从田鼠生存环境变化的角度分析,其原因是__________________________________.
(3)与曲线Ⅱ相比,曲线Ⅰ所示环境中猛禽的密度_________.若在农田周围合理植树可控制鼠害,从而帮助人们合理地调整该生态系统的__________关系,使人们从中更多获益
31题答案(22分)
I.(8分)
(1)大豆(1分) 捕食(1分)
(2)出生率和死亡率、迁入和迁出(2分)
树冠形成有利于躲避天敌;食物增加(2分)
(3)更大(1分) 能量流动(1分)
【解析】I
⑴根据题意,农田生态系统的生产者是大豆。猛禽与田鼠的种间关系是捕食。
⑵对一个种群来说,种群密度大小是由出生率和死亡率、迁入和迁出来决定的。b点之后,株冠开始形成,这样有利于田鼠躲避天敌,同时,周围的生物也逐渐丰富,为田鼠提供更多的食物来源。
⑶曲线Ⅰ和曲线Ⅱ相比,桩之间的距离更小,这样可以为田鼠提供更大的生存空间,相应的也为猛禽提供更多的食物来源。这样,猛禽的密度更大。通过合理植树,控制鼠害,这样可以合理调整生态系统中的能量流动的关系,使之流向对人类最有益的部分,使人们从中更多获益。
(2012江苏卷)24.全球范围内生物多样性有降低的趋势,对此所作的分析正确的是
A.栖息地减少和栖息地多样性降低是重要原因
B.栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性
C.这种变化是由于新物种产生量小于现有物种灭绝量
D.过度的人为干扰导致生物多样性降低
答案:ACD
【解析】栖息地总量减少和栖息地多样性降低导致生物的生存空间减小,是全球范围内生物多样性有降低趋势的重要原因,A正确;栖息地破碎化造成小种群,会减小各个种群之间的基因交流的机会,导致生物多样性减小, B错误;全球范围内生物多样性有降低的趋势这种变化是由于新物种产生量少于现有物种灭绝量,C正确;过度的人为干扰导致生物多样性降低,D正确。
(2012江苏卷)26.江苏某小型天然湖泊原有少量鱼类,后改造为人工鱼塘,投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类,两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表,请回答下列问题:
(1)改为人工鱼塘后,该湖泊生物群落的____结构发生了显著变化。
(2)从种间关系的角度分析,水生高等植物明显减少的直接原因是____、______。
(3)从表中可以推测,与2007年相比,2010年湖水中生物体内所含的总能量显著增加,其主要原因是____________。
(4)动物能摄食鱼饵料。如果肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物,可以推测在相同饲养条件下2010年肉食性鱼类的总量将会______,植食性鱼类的总量将会____。
(5)若对该湖泊进行生态修复,除停止养鱼外,还需恢复水生高等植物,以抑制浮游藻类生长。在这一过程中水生高等植物的直接作用是______、________。
答案:(1)食物链 (2)捕食者(植食性鱼类)增加 竞争者(浮游藻类)大量繁殖
(3)投饵输入大量能量 (4)减少 增加
(5)吸收营养物质 竞争光照
解析:(1)生态系统是生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体。生态系统的结构包括两方面的内容:生态系统的成分,食物链和食物网。改为人工鱼塘后,投饵养殖植食性鱼类和肉食食性鱼类,则该湖泊生物群落的食物链结构发生显著变化。
(2)种间关系有互利共生、捕食、竞争、寄生。从种间关系分析水生高等植物明显减少的直接原因一方面与养殖植食性鱼类有关,另一方面与浮游藻类争夺阳光、养料有关。
(3)、从表中可以看出2010年生物量明显多于2007年生物量,主要原因与人工投饵输入大量的能量。
(4)能量的传递是单向、逐级递减,传递效率10%-20%。虾、贝等小型动物能摄食鱼饵料,肉食性鱼类只摄食虾、贝类,与肉食性鱼类可以摄食鱼饵相比较,肉食性动物的能量来源减少,与植食性鱼类竞争减弱,植食性鱼类相对增多。
(5)、水生高等植物与浮游藻类是竞争的关系,与浮游藻类竞争阳光和养料来抑制其生长。
(2012海南卷)19.下图为某生态系统的能量流动简图,下列叙述错误的是
A.甲是生产者,乙是消费者
B.该生态系统是一个开放的系统
C.能量通过光合作用固定并进入系统,可以热能形式输出
D.甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量
【答案】D
【解析】根据题中简图可知,甲能够固定太阳能,为生产者,乙从甲获取能量,为消费者,A正确;该生态系统需要从外界获得能量,同时能量也可以扩散到外界,是一个开放的生态系统,B正确;能量通过光合作用进入生态系统,经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失,C正确;输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量,D不正确。
【试题点评】本题考查生态系统的能量流动,涉及生态系统的结构与能量流动等知识点,难度不大。
(2012海南卷)20.某河流中五年前引进了一种外来植物(甲)。跟踪调查发现,五年来,该河流中甲 种群密度逐年显著增加,土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减少。下列叙述正确的是
A.五年来该河流中甲种群的种内竞争不断增强
B.甲的引进并不能改变该河流生态系统的结构
C.大量投放土著食草鱼类可有效地控制甲的蔓延
D.该河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统
【答案】A
【解析】在五年内,河流中甲种群密度逐年显著增加,导致种内斗争不断增强,A正确;甲的引进后,甲的种群密度越来越大,土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减小,已经影响了原有生态系统的结构,B不正确;因为甲的引进已经导致土著食草鱼类数量的减少,说明土著食草鱼类不能捕食物种甲,投放土著食草鱼类不能抑制甲的蔓延,C不正确;生态系统包括该区域内所有的生物和气生存的环境,包括所有生物、底泥、水及阳光等因素,D不正确。
【试题点评】本题以物种引入为背景考查物种引入对生态系统稳定性及生态系统结构的影响,涉及到生态系统的概念和结构、生物群落内种间关系的分析和抑制物种入侵的方法等知识点,难度不大。
(2012海南卷)28.某生态系统的食物网示意图如下:
回答下列问题:
(1)在该食物网中,共有____条食物链,最高营养级属于第____营养级。
(2)'乙和丙的种间关系是____。
(3)为了调查该生态系统中乙种群数量,某研究小组捕获了100只乙,经标记后放
回。一段时间后,重新捕获100只,其中有10只带有标记。在该生态系统中,乙的种
群数量大约为____只。
【答案】(8分)
(1)4 五(每空2分,共4分)[中,国教,育出,版网]
(2)竞争和捕食(2分)
(3)1000(2分)
【解析】(1)由图示可看出,该食物网中共有甲→乙→丙→戊、甲→乙→丁→丙→戊、甲→丙→戊、甲→乙→丁→戊4条食物链,在最长的食物链(甲→乙→丁→丙→戊)中,最高营养级是第五营养级。
(2)由图示可看出,乙和丙都以甲为食,同时丙还会捕食乙,因此两者间既有竞争关系,也有捕食关系。
(3)按照标志重捕法的原理:=,若假设乙种群有x个个体,则得=,则x=1000。
【试题点评】本题考查食物网中食物链数目的统计、食物网中某种生物营养级的确定、生物种间关系和种群数量调查中标志重捕法的应用。本题难度不大,重点在于要细心,同时能够理解标志重捕法的原理和相关计算。
选修一《生物技术实践》
(2012全国卷新课标版)39.(15分)为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,某研究小组在MS培养基中加入6-BA和IAA,配制成四种培养基(见下表),灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体,在适宜条件下培养一段时间后,统计再生丛芽外植体的比率(m),以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),结果如下表。
回答下列问题:
(1)按照植物的需求量,培养基中无机盐的元素可分为 和
两类。上述培养基中,6-BA属于 类生长调节剂。
(2)在该实验中,自变量是 ,因变量是 ,自变量的取值范围是 。
(3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培养基是 号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根,培养基中一般不加入 (填“6-BA”或“IAA”)。
【解析】本题主要是对植物组培知识的考察,提问涉及必修一和必修三的一些知识,再加上以实验分析的形式考察中学生物实验的基础知识,综合性强,并不局限于选修一,是为“选修可以考察必修”一说的集中体现。
第(1)问第一空考察必需元素的分类(可分为大量元素 微量元素),必修一的基础知识,选修一教材上亦有原句。
第(1)问第二空考察植物生长调节剂的知识。中学生物必修一提及植物体内5大植物激素,分别为生长素类、细胞分裂素类、赤霉素类、乙烯类、脱落酸类,要求掌握植物生长调节剂的名称;常见选修一的植物组织培养实验中又重点分析了生长素类、细胞分裂素类,要求识记二者比例对植物脱分化的影响(生长素多有利于生根,细胞分裂素多有利于长芽);由表格易知IAA比例上升抑制长芽,为生长素(吲哚乙酸),故6-BA为细胞分裂素。
第(2)问考察中学生物实验的基础知识,自变量是IAA(6-BA浓度不变),取值范围是0到0.5;因变量是丛芽数 (即再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数)
第(3)问直接从表格中可读出。
第(4)问参阅第(1)问第二空解析
【答案】(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素 (2)IAA浓度 丛芽外植体的比率及丛芽平均数 0~0.5mg/L (3)1 (4)6-BA
(2012山东卷)34.(8分)【生物—生物技术实践】
辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的_________和_________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值______(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,应采用的灭菌方法是__________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_______。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是__________和纤维素酶。
(4)提取辣椒素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是_________。
答案:(1)脱分化(或去分化) 再分化
(2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌
(3)70% 果胶酶
(4)防止有机溶剂挥发
解析:本题考查植物组织培养的过程、条件,灭菌与消毒,物质的提取等基础知识。
植物组织培养的关键过程包括脱分化和再分化,由形成的愈伤组织再分化成具根和芽的试管苗。在组织培养过程中,需要无菌无毒条件、一定的营养条件、激素条件和适宜的环境条件等。生长素含量高于细胞分裂素时,愈伤组织先分化出芽,反之,则先分化出根。将愈伤组织分离成单个细胞时需要酶解植物细胞壁,植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,故需用纤维素酶和果胶酶。
制作植物组织培养等培养基时,需向培养基中加入琼脂进行凝固,并采用高压蒸汽法进行灭菌;对植物外植体进行消毒,消毒所用的酒精体积分数为70%。
(2012江苏卷)17.下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述,错误的是
A.从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B.作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方式给药
C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶,可以反复使用
D.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗,目的是洗去CaCl2和杂菌
答案:C
【解析】化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果,而吸附法是物理方法不影响酶的分子结构,A正确;消化酶在消化道内起作用,B正确;尿糖试纸由于使用后不能将反应物和酶分开,而不能再次使用,C错;固定化酵母细胞在凝胶珠中,用无菌水冲洗可洗去CaCl2和表面的杂菌,D正确
(2012江苏卷)18.下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是
A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
B.将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取
D.用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少
答案:C
解析:洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜,去除脂质和蛋白质,但不能DNA在NaCl溶液中的溶解度,A错;DNA丝状物在二苯胺试剂中沸水浴加热过程中变蓝,不需要冷却,B错;匀浆中含有多种酶,常温下有些酶类可破坏DNA而影响DNA的提取,C正确;用玻璃棒缓慢搅拌滤液,有利于提取并防止搅拌时DNA断裂,并不影响DNA的含量,D错。
(2012江苏卷)21.下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述,合理的是
A.在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长
B.条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸
C.果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小
D.将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量
答案: ABC
【解析】在果酒发酵后期,由于瓶中的营养物质减少,单位时间内产生的CO2的量减少,所以拧开瓶盖的间隔时间可以延长,A正确;在糖源、氧气充足的条件下,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸,B正确;果酒发酵过程中,营养物质消耗,并且有水的生成,密度会逐渐减小,C正确;将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,要分层加盐,加盐量要随着层数的加高而增加 ,近瓶口表面的盐要铺厚一些,但底层不需要大量用盐,D错误。
(2012海南卷)30.【生物——选修I:生物技术实践】(15分)
回答下列关于腐乳制作的问题:
(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是 ,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为 和
;其产生的 能将豆腐中的脂肪水解为 和 。
(2)发酵完成后需加盐腌制,加盐还可以抑制 生长。
(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配置而成的卤汤。卤汤具有一定的防腐作用外,还能使腐乳具有独特的 。
【答案】 (15分)
(1)毛霉 肽 氨基酸 脂肪酶 甘油 脂肪酸(每空2分,共12分)
(2)微生物 (2分)
(3)风味 (1分,其他合理答案也给分)
【解析】
(1)酵过程中起作用的微生物有多种,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解成多肽和氨基酸,产生的脂肪酶能够将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。
(2)发酵过程中加盐腌制,不仅可以调制风味,而且能够抑制杂菌等其他微生物
(3)腐乳制作后期加入卤汤,卤汤不仅可以防腐,还可以使腐乳具有独特的风味(或香味)。
【试题点评】本题考查腐乳制作的原理和流程,设计到具体操作过程的作用和意义,均为课本上理解识记内容,难度不大。[z#zs#tep.com]
(2012上海卷)9.酶在大规模产业化应用中的核心问题是固定化技术,而酶固定化所依据的基本原理在于酶具有
A.热稳定性 B.催化高效性 C.催化特异性 D.可反复使用性
【答案】D
【解析】固定化酶指通过物理或化学的方法,将水溶性酶与非水溶性载体结合,既能与反应物接触又能与产物分离,与直接使用酶相比,除催化效率高、特异性强外,还可反复使用酶;酶的热稳定性一般都不强。故D正确。
【试题点评】本题考查了固定化酶与直接使用酶的区别及酶的特性,重点在于理解两者的区别,找出固定化酶依据的基本原理,难度中等。
(2012上海卷)(四)回答下列关于微生物和酶的问题。(10分)
高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高
温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图15所示。
44.①过程称为_______,②过程是为了__________。
45.Ⅰ号培养基称为_____________(按功能分);该培养基中除了加入淀粉外,还需加入另一种重要的营养成分_____。
A.琼脂 B.葡萄糖 C.硝酸铵 D.碳酸氢钠
46.一般对配制的培养基采用高压灭菌,其中“高压”是为了__________________。
在高温淀粉酶运用到工业生产前,需对该酶的最佳温度范围进行测定。图16中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,即图16中的曲线②。
47.根据图中的数据,判断该酶使用的最佳温度范围是______。
A.40℃一50℃ B.50℃一60℃ C.60℃一70℃ D.70℃-80℃
1.据图判断下列叙述错误的是______。
A.该酶只能在最佳温度范围内测出活性
B.曲线②35℃数据点是在80℃时测得的
C.曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度
D.曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降
【答案】
44.稀释 单个菌落的筛选(或筛选)
45.选择培养基 C
46.杀死培养基中的细菌芽孢
47.C
48.A
【解析】
44.由图中显示,在①前后试管中细菌数目减少,可推知此过程为稀释,②过程后使用划线法对细菌进行固体培养基培养,可推知此过程为分离纯化嗜热菌。
45.由图示可知表示过程是嗜热菌分离纯化的过程,Ⅰ号培养基为选择培养基。在培养微生物的培养基中,碳源和氮源必不可少,所以除淀粉外还应加入硝酸铵。
46.细菌芽孢是在极端环境中产生的,具有耐高温等特点,只有用高温高压,才能杀死细菌芽孢,防止培养基污染。
47.在使用该酶时,应保证活性较高、酶的热稳定性较好的温度范围。由图中数据可知,60℃~70℃符合要求。
48.酶活性受温度影响,在不同的温度下,都可以测定酶的活性,A错误;由曲线①
可知,该酶的最适温度是80℃,曲线②中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,对于B选项而言是将该酶在35℃下上时间保存,然后在80℃下测定该酶活性,B、C正确。曲线②显示,酶的热稳定性从30℃开始不断下降,在70℃后,急剧下降,D正确。
【试题点评】本题综合考查了微生物的培养、分离、纯化的方法步骤,培养基的成分,常用的灭菌方法及其适用情况,酶发挥作用的适宜温度及温度与酶活性的关系等嫩荣,同时考查了学生的识图能力和分析问题的能力,难度不大。
选修三《现代生物技术》
基因工程
(2012全国卷新课标版)40.现代生物科技专题(15分)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:·
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有 和 。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:
为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是 。
(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即 DNA连接酶和 DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是 ,产物是 。若要在体外获得大量反转录产物,常采用 技术。
(5)基因工程中除质粒外, 和 也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是 。
【解析】本题着重考查基因工程方面的知识。限制性核酸内切酶可以将DNA分子切成两种类型的末端,平末端和黏性末端。两种不同酶切割之后便于相连,所产生的黏性末端必须相同。EcoliDNA连接酶可以连接黏性末端,T4DNA连接酶可以连接两种末端,反转录是以mRNA为模板逆转录先合成单链DNA,再合成双链DNA,利用PCR技术进行大量扩增。基因工程中可以选用质粒,噬菌体、动植物病毒做载体。当受体细胞是细菌时,为了增大导入的成功率,常用Ca+处理,得到感受态细胞,此时细胞壁和细胞膜的通透性增大,容易吸收重组质粒。
【答案】(1)平末端和粘性末端 (2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同 (3)T4 Ecoli (4)mRNA 单链DNA PCR(聚合酶链式反应) (5)动植物病毒 λ噬菌体的衍生物 (6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
(2012福建卷)32.现代生物科技专题
肺细胞中的let-7基因表达减弱,癌基因RAS表达增强,会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实验表达,发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。
请回答:
(1)进行过程①时,需用 酶切开载体以插入let-7基因。载体应用RNA聚合酶识别和结合的部位,以驱动let-7基因转录,该部位称为 。
(2)进行过程②时,需用 酶处理贴附在培养皿壁上的细胞,以利于传代培养。
(3)研究发现,let-7基因能影响RAS的表达,其影响机理如图2。据图分析,可从细胞提取 进行分子杂交,以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制,可能是由于细胞中 (RASmRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。
【答案】(10分)
(1)限制性核酸内切酶(或限制) 启动子
(2)胰蛋白
(3)RNA RAS蛋白
【解析】
(1)过程①表示基因表达载体的构建,在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入(限制性核酸内切酶,简称限制酶,写其他的不得分);启动子是一段特殊的DNA序列,是RNA聚合酶结合和识别的位点,RNA聚合酶结合到该位点,可驱动转录过程。
(2)过程②表示动物细胞培养,培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理,使之分散成单个的细胞,之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。
(3)判断目的基因是否在受体细胞中转录,可用分子杂交技术来进行,从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱,癌基因RAS表达就增强,引发肺癌”导入let7基因后,肺癌细胞受到抑制,说明RAS基因表达减弱,导致细胞中的RAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。
【试题点评】本题主要考查选修3中有关基因工程和细胞工程中的知识,涉及的知识点主要有表达载体的构建、目的基因的检测、动物细胞培养等。试题难度不大。
(2012山东卷)35.(8分)【生物—现代生物科技专题】
毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
(1)过程①中最常用的运载工具是______,所需要的酶是限制酶和_________。
(2)在过程②中,用_______处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是______________。
(3)在过成③中,用_________处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_________处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_________。在胚胎移植前,通过_______技术可获得较多胚胎。
答案:(1)质粒 DNA 连接酶
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶 ) 维持培养基(液)的pH
(3)促性腺激素(或促滤泡素,孕马血清) 去核
(4)(早期)胚胎培养 胚胎分割
解析:本题综合考查基因工程的基本工具、动物细胞工程和胚胎工程的基础知识,考查识图、获取信息与处理信息的能力。
基因工程所用的基本工具有限制性内切酶、DNA连接酶和运载体,其中,常用的运载体是质粒,也可用噬菌体衍生物和动植物病毒。
在动物细胞工程中,若将动物组织分散成单个细胞,常用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理;若进行核移植,需先对卵母细胞培养到MⅡ中期并做去核处理;动物细胞的培养需要无菌无毒条件,一定的营养条件,血浆血清和O2、CO2气体条件,其中的气体CO2主要用于维持培养液的pH。
在动物胚胎工程中,常用促性腺激素处理雌性个体而使其超数排卵;常采用核移植和早期胚胎培养技术获得重组胚胎,并进一步培育出克隆动物,常采用胚胎分割并移植技术获得更多的优良个体。
(2012浙江卷)6.天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是
A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B
B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞
【答案】A
【命题透析】通过特定的实例考查基因工程的相关概念及操作要领。
【思路点拨】控制蓝色色素合成的基因B即为我们所需要的目的基因,可通过逆转录法获得基因B,再进行扩增以增加其数量;基因文库中保存的是各基因片段,提取时无须使用限制性核酸内切酶;为使目的基因在受体细胞中稳定存在且能向下一代遗传,应先在体外使用DNA连接酶构建基因表达载体,然后再导入大肠杆菌。
(2012·天津卷) 7.(13分)生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。
据图回答:
(1)过程①酶作用的部位是 键,此过程只发生在非结合区DNA,过程②酶作用的部位是 键。
(2)①、②两过程利用了酶的 特性。
(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒,需要过程③的测序结果与 酶的识别序列进行对比,已确定选用何种酶。
(4)如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合,则其识别、结合DNA序列位基因的
。
(5)以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有 (多选)
A.分离得到核糖体,用蛋白酶酶解后提rRNA
B.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光合色素
C.通过分子杂交手段,用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位
D.将抑制成熟基因导入番茄,其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合,终止后者翻译,延迟果实成熟。
【答案】(1)磷酸二酯键,肽键
(2)专一
(3)限制性DNA内切酶
(4)启动子
(5)ACD
【解析】(1)DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯键,蛋白酶作用的部位是肽键。
(2)①②过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性,即专一性。
(3)DNA要构建重组质粒,需要用限制性DNA内切酶切割,再与质粒重组。
(4)RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上,才能驱动基因转录。
(5)蛋白酶能特异性的酶解蛋白质,分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性,抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合,也具有特异性,光和色素易溶于有机溶剂,与酒精并不是特异性的溶解,所以选ABC。
(2012四川卷)2.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,重新置入大肠杆菌的细胞内,通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是
A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物
B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等
D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶
【答案】B
【解析】A初级代谢产物是微生物生长必需的,而人的生长激素不是大肠杆菌必需的,帮A错。B可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异,大肠杆菌是原核生物,但其变异来源是基因重组。C基因为有遗传效应的DNA片段,不含有U。D转录时不需要形成磷酸二酯键,不需要DNA连接酶。
(2012江苏卷)32.图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma Ⅰ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题:
(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由______连接。
(2)若用限制酶Sma Ⅰ完全切割图1中DNA片段,产生的末端是_____末端,其产物长度为_____。
(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶Sma Ⅰ完全切割,产物中共有_____种不同DNA片段。
(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是_____。在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加_____的培养基进行培养。经检测,部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达,其最可能的原因是_______________。
答案:(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 (2)平 537bp、790bp、661bp
(3)4 (4)BamH I 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同,部分目的基因D与质粒反向连接
解析:(1)DNA单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接。
(2)Sma I识别的序列为GGGCCC,切割后会产生平末端;图1所示的DNA分子中含有两个Sma I的识别位点,第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置;第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基对的位置,从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3,796-3-3,658+3,即得到的DNA片段长度分别为537bp、790bp和661bp。
(3)在杂合子体内含有基因D和基因d,基因D的序列中含有两个识别位点,经过SmaI完全切割会产生537bp、790bp和661bp三种不同长度的片段,基因d的序列中含有一个识别位点,经过切割后会产生1327bp和661bp两种长度的片段,综上,杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段。
(4)能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamH I和识别序列为GATC的Mbo I,若使用Mbo I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B
抗性基因,所以要用BamH I来切割目的基因和质粒,切割后保留了完整的抗生素B抗性基因,便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的,目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补,可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况,导致基因D不能正确表达。
(2012海南卷)31.【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 。
已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产,乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此,可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内,使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。
回答下列问题:
(1)为了获得丙中蛋白质的基因,在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上,推测出丙中蛋白质的 序列,据此可利用 方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用 、 方法。
(2)在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需使用
酶和 。
(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养,筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗 的危害。
(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,则该植株的种子
(填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。
【答案】(15分)
(1)基因 化学 基因文库 PCR(每空2分,共8分,其他合理答案也给分)
(2)限制 DNA连接(每空1分,共2分)[中.教.网z.z.s.tep]
(3)乙种昆虫 (2分)
(4)不含(3分)。
【解析】(1)在已知蛋白质的氨基酸序列的情况下,可根据氨基酸和碱基的对应关系,推出合成该蛋白质的基因序列,然后用DNA合成仪通过化学方法来合成目的基因。此外也可以从基因文库中获取目的基因,也可通过PCR方法获取目的基因。
(2)构建重组质粒时,需要用限制酶将运载体切开,并用DNA连接酶将目的基因连接到运载体上,从而构建基因表达载体。
(3)愈伤组织中含有丙蛋白,说明丙蛋白的基因得到了表达,在培养成的植株体内也含有丙蛋白,乙昆虫食用丙蛋白后会死亡,则该植株可抵抗乙昆虫的危害。
(4)直接用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,仅仅在该叶片内部分细胞中能合成丙蛋白,该植株的种子和其他的营养器官均不含有重组质粒,也就不含有丙中蛋白质的基因。
【试题点评】本题以农作物虫害防治为背景考查基因工程的操作流程、基因工程所用的工具、获取目的基因的方法、基因表达载体的构建、目的基因的筛选等内容,难度不大。
(2012上海卷)(六)回答下列有关遗传信息传递和表达的问题。(10分)
55.如图18所示,若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因,并将之取代质粒pZHZ1(3.7kb,1kb=1000对碱基)上相应的E—F区域 (0.2kb),那么所形成的重组质粒pZHZ2___________。
A.既能被E也能被F切开 B.能被E但不能被F切开
C.既不能被E也不能被F切开 D.能被F但不能被E切开
56.已知在质粒pZHZl中,限制酶G切割位点距限制酶E切割位点0.8kb,限制酶H切割位点距限制酶F切割位点O.5kb。若分别用限制酶G和H酶切两份重组质粒pZHZ2样 品,据表4所列酶切结果判断目的基因的大小为 kb;并将目的基因内部的限制酶G和H切割位点标注在图19中。
57.若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物,则需将重组质粒pZHZ2导入至山羊的______细胞中。若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上,那么获得转基因纯合子山羊的方式是__________。
58.上述目的基因模板链中的。TGA序列对应一个密码子,翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是________。一般而言,一个核糖体可同时容纳________分子的tRNA。
59.下列四幅图中能正确反映目的基因转录产物内部结构的是___________。
TSS:转录起始位点,TTS:转录终止位点,STC:起始密码子,SPC:终止密码子
【答案】
55.A
56.1.2 见右图
57.受精卵 转基因山羊间相互交配
58.UGA 2(或3)
59.B
【解析】
55.用限制酶从基因组DNA上切下目的基因,并取代质粒pZHZ1(3.7kb,1kb=1000对碱基)上相应的E—F区域 (0.2kb),用DNA连接酶连接后形成重组质粒,则在重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点,形成的重组质粒pZHZ2既能被E也能被F切开,故本题选A。
56. 根据题中信息,原来质粒长度为3.7kb切去EF之间的还有3.5kb,插入目的基因后构成重组质粒,重组质粒长度为1.6+3.1=1.2+3.5=4.7kb,可推导出目的基因长度为1.2kb。重组质粒中G的切割位点距E的切割位点0.8kb,单独用限制酶G切割后产生1.6kb和3.1kb的两种片段,说明在重组质粒中除了图中标示出来的G酶识别位点外,还有一个G酶识别位点;H的酶切位点距F0.5kb,用H单独酶切产生1.2kb和3.5kb两种片段,说明在重组质粒中含有另外一个H的酶切位点,根据题中信息提示“将目的基因内部的限制酶G和H的识别位点标注在图19中”,可确定在EF之间分别含有G和H的一个识别位点。可断定G的识别位点,在举例E点右侧0.8kb处,H的识别位点在距F左侧0.7kb处。
57.将目的基因导入动物细胞中,通常以受精卵作为受体细胞,当受精卵发育成山羊后,在雌性山羊的乳汁中可以提取到目的基因的表达产物。重组质粒插入在一条染色体DNA上,可通过雌雄转基因山羊杂交的方法来获取转基因纯合子山羊。
58.目的基因的模板连中碱基为TGA,则mRNA中对应的密码子为ACU,tRNA中的反密码子为UGA,在翻译的过程中,一个核糖体一般可以容纳两个tRNA携带氨基酸进入核糖体与mRNA进行互补配对,使得两个氨基酸之间脱水缩合形成肽键,最多不会超过3个。
59.基因转录产物为mRNA,作为基因开始转录形成的在mRNA上的转录起始位点和终止位点应在mRNA两端;作为起始密码子应在转录起始位点之后,终止密码子应在转录终止位点之前,这样才能保证翻译的正常开始和终止。
【试题点评】本题综合考查基因工程的相关内容,涉及到基因工程常用工具酶的切割位点的确定、根据限制酶切割结果推断目的基因的长度、基因工程中常用的受体细胞、密码子反密码子的推导、起始密码子和终止密码子及转录起始位点和终止位点的位置等问题,综合性强,有一定难度。(但是本题有一个值得商榷探讨的地方,59题中转录起始位点和转录终止位点是位于DNA上的特殊序列,而题目中是指mRNA。明显有问题。
细胞工程
(2012广东卷)2.培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是
A.组织培养 B.细胞杂交 C.显微注射 D.核移植
【答案】A
【解析】草莓植株分生区的细胞含病毒的量比较少,可以利用植物组织培养技术培养出脱毒幼苗。
(2012浙江卷)31.(12分)请根据以下提供的实验材料,完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路,并预测实验结果。
实验材料:培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。
(要求与说明:答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜)
(1)实验思路:
①取培养瓶若干个,分组如下:
_________。
每组设置若干个重复样品。
②各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,各取其中的几个样品,加入____,摇匀,在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。
③重复②若干次。
④____________。
(2)预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示):
【答案】(1)①A组:培养液中加入体细胞。 B组:培养液中加入体细胞,加入W。
C组:培养液中加入癌细胞。D组:培养液中加入癌细胞,加入W。
②胰蛋白酶
④统计并分析所得数据。
(2)
【命题透析】本题以实验设计的形式,综合考查了必修和选修的相关内容。
【思路点拨】(1)本实验的目的是:完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路,有两个自变量:是否加入生物制剂W、动物细胞的种类。
(2)设计时应遵循单一变量及对照实验原则,进行重复实验可减少误差并使实验结果更为准确可靠,故分组时应分4组分别进行实验。
(3)胰蛋白酶用来分解组织细胞间的蛋白质,使组织细胞相互分散开来,有利于细胞的分裂。
(4)绘制曲线时,应注意横纵坐标及各组合的最终高度。
(2012江苏卷)22.下列事实能体现细胞全能性的是
A.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗
B.单细胞的DNA在体外大量扩增
C.动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体
D.小鼠体细胞经诱导培育成小鼠
答案: AD
解析:证明细胞全能性的实例必须满足的三个条件:起点:高度分化的细胞;终点:形成完整的个体;外部条件:离体、营养物质等。B为分子克隆,C为细胞克隆。
(2012江苏卷)31.(1)2,4-D常用于籼稻愈伤组织的诱导, 对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化,在配制分化培养基时需______(填“升高”、“保持”或“降低”)2,4-D的浓度。
(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的绿色芽点,但继续出芽,通常在培养基中添加______,以促进幼苗形成。
(3)研究中用显微镜可以观察到的现象是______(填下列序号)。
①绿色芽点细胞排列松散
②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离
③胚状体细胞中有叶绿体
④分化的愈伤组织的各细胞的形态大小一致
(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体,其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照,叶绿素总量不变。某同学用______(填序号:①绿色②红色③蓝紫色④黄色)光照射突变体和对照叶片,检测到两者光合放氧差异不大。若取等量色素提取液进行层析,会发现突变体第_____条色素带(自上而下)窄于对照组。
(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织,培育三倍体,需适时晚年除胚,以免胚的存在影响愈伤组织细胞的______,还可避免再生苗中混有____________。
答案:
31.(1)降低 (2)适量的生长素 (3)③ (4)①④ 4 (5)增殖与分化 二倍体幼苗
解析:⑴2,4-D常用于植物愈伤组织的诱导和生长,但它趋向于抑制植物形态的发生,当愈伤组织再分化形成新的植株个体时,要减小2,4-D抑制植物形太发生的作用。所
以在配制分化培养基时需降低2,4-D的浓度。
⑵根据题意,此时已经出现具有分生能力的绿色芽点,但不能继续出芽。由于生长素有促进再分化过程中芽的生长,所以在培养基中添加适量的生长素,以促进幼苗形成。
⑶绿色芽点细胞为分生区细胞,排列紧密;刚融合的杂种细胞没有细胞壁,不可能发生质壁分离;愈伤组织细胞排列疏松无规则;再分化产生胚状体,需要光照刺激,会促进叶绿体的形成,可在光学显微镜下观察到叶绿体。
⑷色素具有不同的吸收光谱,叶绿素a、b主要吸收的是红光和蓝紫光。而对绿光和黄光吸收很少。在本题中,通过光合放氧速率反映出二者光合作用强度的大小,自变量是叶绿素a、b比例上的差异。从结果来看,二者放氧速率差异不大,而突变体中叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照。说明该同学用的光不是红色和蓝紫色。所以是绿色和黄色。通过纸层析法分离色素时,叶绿素a、b分布于第3、4条(自上而下)。因为突变体中叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照,所以会发现突变体第4条色素带窄于对照组。
⑸利用胚乳诱导愈伤组织,由于胚中含有植物激素,会影响愈伤组织的增殖和分化,所以需适时剔除胚。因为胚是由受精卵发育而来的,是二倍体。剔除胚也可以避免再生苗中混有二倍体幼苗。
胚胎工程
(2012浙江卷)2.下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是
A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性
B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性
D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层
【答案】A
【命题透析】本题结合受精作用及早期胚胎的发育综合考察胚胎工程。
【思路点拨】同种动物精子、卵细胞表面存在的特异性受体蛋白,决定了只有同种动物精卵才能结合;受精卵随着分裂的进行,其细胞的体积在逐渐变小,囊胚期的细胞开始出现分化,其外表的一层细胞即滋养层,将发育成胚胎的附属结构或胚外结构,不具有发育的全能性;囊胚可继续分化为具有三个胚层的原肠胚。
(2012·天津卷,1)下列关于细胞的叙述,错误的是
A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程
D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病
1解析:胚胎干细胞在体外培养能增殖,并能被诱导分化形成新的组织细胞,B项错误。
答案:B、
(2012江苏卷)9.通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是
A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
答案:D
【解析】对供体和受体母牛进行同期发情处理,所用激素相同,但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素,受体母牛则不需要,A错;受精可在体内进行,B错;冲卵得到的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚,方可成功移植,C错;到目前为止,最常见的是分割产生的同卵双胎,而同卵多胎成功的比例很小,D正确
生物技术的安全和伦理问题
(2012江苏卷)13.下列关于转基因生物安全性的叙述,错误的是
A.种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B.转基因作物被动物食用后,目的基因会转入动物体细胞中
C.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.转基因植物的目的基因可能转入根际微生物
答案:B
【解析】种植转基因作物应防止对别的植物产生基因污染,所以应与传统农业种植区隔离,A正确;动物取食转基因作物后,要经过消化吸收才进入身体,目的基因不可能直接进入动物细胞,B错;转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流,影响野生植物的多样性,C正确;目的基因被微生物摄入细胞内后,可能进入这些微生物中,D正确
生态工程
生物实验
(2012福建卷)2、下表是生物科学史上一些经典实验的叙述,表中“方法与结果”和“结论或观点”能匹配的是( )
选项
方法与结果
结论或观点
A
观察到植物通过细胞分裂产生新细胞;观察到动物受精卵分裂产生新细胞
所有的细胞都来源于先前存在的细胞
B
单侧光照射下,金丝雀虉草胚芽鞘向光弯曲生长,去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲
生长素具有极性运输的特点
C
将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中,用极细光束照射后,细菌集中于有光照的部位
光合作用产生的氧气来自于水
D
将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内,小鼠体内出现活的S型菌
DNA是主要的遗传物质
【答案】A
【解析】A项符合细胞学说的基本观点。B项中只能说明胚芽鞘的向光性与尖端有关。C项说明光合作用的场所是在叶绿体。D项说明S型菌中存在着转化因子。
【试题点评】本题以教材中生物科学史上的一些经典实验作为背影材料,考查生物学史上一些重要实验方法和重要结论。要求学生有较好的理解能力。
(2012广东卷)3.分析下表,可推测
溶液
双缩脲试剂
碘液
斐林试剂
甲
+
-
-
乙
-
++
-
甲、乙混合
+
+
+
注:“+”显色,“++”显色更深;“-”不显色.
A.甲溶液含有淀粉酶 B.乙溶液含有还原糖
C.混合溶液不含淀粉 D.混合溶液含有淀粉酶
【答案】D
【解析】双缩脲试剂、碘液、斐林试剂分别检测蛋白质、淀粉和还原性糖。据表可以推测,甲含有蛋白质,乙含有淀粉,甲和乙混合能够产生还原性糖,证明甲中含有淀粉酶,将淀粉分解产生还原性糖。
(2012广东卷)24、小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表,正确的是(多选):( )
选项
实验材料
观察到的结构或现象
A
胚胎干细胞
同源染色体联会
B
紫色洋葱鳞片叶外表皮
质壁分离及复原
C
黑藻叶片
叶绿体移动
D
大肠杆菌
有核仁
【答案】BC
【解析】胚胎干细胞进行的分裂为有丝分裂,所以不会出现同源染色体联会的现象;大肠杆菌为原核生物,不会存在核仁。
(2012北京卷) 5. 高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是
A. 将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中
B. 将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上
C. 将转基因植物叶片接种到无菌培养基上
D. 将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上
答案:C
解析:考察微生物的培养和应用,实验分析能力。将转基因植物叶片接种到无菌培养基上,是实行植物组织培养,必需严格的无菌操作,否则会失败。
(2012·天津卷) 4,下列实验操作难以达到预期结果的是
A.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占技术细胞总数的比例,能比较细胞周期各时期的时间长短
B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反应NaOH进入琼脂快的速率。
C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,培养起内共三次取样测定密度,即可准确绘制酵母菌种群增长曲线
D.在“探究a-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中,用高浓度的a-萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后,观察生根情况以确定最适浓度。
4、解析:B项,NaOH进入琼脂块的速率是一定的,与紫红色区域的体积/整个琼脂块的体积没有关系;C项,要准确绘制出酵母菌种群增长曲线,应在培养期的不同时间点内多次取样,并且每个时间点取样要取多次,以求平均值;D项,应用不同浓度梯度组的α-萘乙酸溶液浸泡插条基部几个小时至一天,观察生根情况来确定最适浓度。
答案:A
(2012江苏卷)15.下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述,错误的是
A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B.先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察
C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
答案:C
【解析】解离是用药液使组织中的细胞相互分离开,压片使细胞分散开,A正确;低倍镜视野宽,便于找到分生区,而高倍镜更容易看清染色体,B
正确;由于细胞分裂间期时间长,观察到的细胞大多为间期,这时观察到的是细长丝状的染色质,C错误;观察细胞的有丝分裂,主要是观察分裂期,由于分裂期时间短,只有了解有丝分裂日周期性猜便于在分裂期观察,D正确
(2012山东卷)4.某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
答案:D
解析:本题考查“观察植物细胞有丝分裂的实验”及有丝分裂各时期的主要变化。
在“植物细胞有丝分裂的实验”中,用盐酸和酒精混合液对根尖细胞进行解离,解离时,盐酸与酒精混合液使植物细胞死亡,细胞的代谢停止,细胞板的扩展停止,故选项A、C错误。
在观察DNA、RNA在细胞中的分布时,常用甲基绿-吡罗红染液使DNA、RNA着色为绿色、红色;在观察细胞分裂实验时,常用碱性染料醋酸洋红或龙胆紫对染色质、染色体进行染色,故选项B错误;
有丝分裂不同分裂时期的细胞中,染色体的存在状态不同,可作为判断有丝分裂各时期的依据,故选项D正确。
(2012江苏卷)19.下表中有关人体细胞化合物的各项内容,正确的是
A.①
B.②
C.③
D.④
答案:C
解析:脂肪由甘油和脂肪酸组成,糖原为多糖,非还原糖,与斐林试剂不发生颜色反应,核酸包括DNA和RNA,甲基绿使DNA呈绿色;吡罗红使RNA呈红色
(2012江苏卷)33.为探究低浓度NaHSO3溶液水稻光合速率的影响,某研究小组做了如下实验,请完成实验报告并回答下列问题:
(1)实验报告
①材料用具:
乳熟期的温室盆栽,1mmol/L NaHSO3溶液、蒸馏水、喷壶、光合分析测定仪等。
②实验步骤:
第一步:选取若干_____的水稻植株随机平均分成甲、乙两组,甲组为对照组,乙组为实验组。
第二步:每天傍晚分别将等量的_____、_____喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上,次日上午测定光合速率。
③结果与分析:
实验结果见图1,经分析可以得出的结论是_______________。
(2)研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP的能力,推测其作用部位是叶绿体的_____,进而加快对图2中_____(填字母A~D)物质的利用。
(3)研究小组利用上述条件设计实验,证明了0.2µmol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1mol/LNaHSO3效应相同,两者共同处理既不存在累加效应,也无抑制效应。请在答题卡的指定位置用要柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1000µmol•m-2•s-1)。
答案:
(1)②株型、长势、叶片均一 蒸馏水 1mmol/L NaHSO3溶液
③不同光照强度下代浓度NaHSO3溶液可提高水稻光合速率
(2)类囊体 A、B、D
(3)见下图
解析:(1)该实验中自变量为是否喷施NaHSO3溶液,因变量是水稻光合速率,其它为无关变量,在实验过程中要排除无关变量对实验结果的干扰,所用实验材料的株型、长势等条件要基本相同;实验操作分对照组和实验组,对照组喷洒一定量的蒸馏水,实验组喷洒1mmol/LNaHSO3溶液;③根据图1,在不同光照强度下,喷洒NaHSO3溶液的植株光合速率均高于喷洒蒸馏水的对照组,说明NaHSO3溶液在不同光照强度下均能提高水稻植株的光合速率。
(2)光合作用的光反应阶段可以产生ATP,场所在叶绿体的类囊体薄膜上;图2中A表示二氧化碳,B表示C3,C表示光合作用产物糖类,D表示C5,光反应增强,ATP和[H]增多,可促进暗反应过程中C3的还原进而促进二氧化碳的固定和C5的利用。
(3)根据题中信息,0.2μmol/L的硫酸甲酯吩嗪和1mmol/L的NaHSO3溶液效应相同,可促进水稻光合作用效率,但二者无累加效应和抑制效应,即二者混合使用效果和分别使用的效果是一样的。据此信息结合图1可作出对应的条形图。
(2012上海卷)18.在观察果蝇唾液腺细胞染色体永久装片时,某同学在低倍镜下观察到了带有横纹的巨大染色体,下列说法错误的是
A.染色体上的横纹是基因的所在地
B.若一般体细胞DNA含量为2C,则装片上的唾液腺细胞DNA含量高于2C
C.若视野中有明显的异物,可移动载玻片或转动目镜以判断异物在何处
D.若在视野左侧有一横纹较为清晰的区段,应将载玻片左移使之位于视野中央
【答案】A
【解析】果蝇唾液腺细胞染色体具有横纹,多线染色体中平行排列的染色质在各段凝缩紧密程度不同形成。基因是染色体上有遗传效应的DNA片段,在染色体上呈线性排列,并不能通过对染色体的染色显示出来,A错;唾液腺细胞中能观察到染色体,说明已经进入分裂期,DNA已完成复制,DNA含量高于2C,B正确。异物有可能位于载玻片、目镜和物镜上。如果移动载玻片,异物不动,说明异物不在载玻片上,反之则说明异物在载玻片上;如果转动目镜,异物还在,说明异物不在目镜上,如果没有上述情况,则异物在物镜上,C正确。显微镜中看到的是物体倒立的像,视野中物体移动方向与载玻片的移动方向刚好相反,D正确。
【试题点评】本题以果蝇唾液腺细胞染色体观察为背景,涉及到染色体横纹代表的意义、细胞中DNA含量的判定、显微观察异物位置的确定及观察是如何移动装片以调整物象位置等问题,难度中等。