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2023年广东省新高考生物试卷试题数:21,满分:1001.(单选题,2分)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是()A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质2.(单选题,2分)中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是()A.p53基因突变可能引起细胞癌变B.p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖C.circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢D.circDNMTl的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究3.(单选题,2分)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是()A.超数排卵B.精子获能处理C.细胞核移植D.胚胎培养4.(单选题,2分)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是()A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律B.线粒体DNA复制时可能发生突变C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖5.(单选题,2分)科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充,下列叙述错误的是()A.新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正B.自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正C.RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充D.具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充6.(单选题,2分)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是()A.密度制约因素导致出生率下降B.密度制约因素导致死亡率上升C.非密度制约因素导致出生率下降D.非密度制约因素导致死亡率上升7.(单选题,2分)在游泳过程中,参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是()A.还原型辅酶ⅠB.丙酮酸C.氧化型辅酶ⅠD.二氧化碳8.(单选题,2分)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是()A.空腹时健康人血糖水平保持恒定B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高9.(单选题,2分)某研学小组参加劳动实践,在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是()A.插条只能保留1个芽以避免养分竞争B.插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度C.插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAAD.插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根10.(单选题,2分)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是()A.a点时取样、尿素氮源培养基B.b点时取样、角蛋白氮源培养基C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基D.c点时取样、角蛋白氮源培养基11.(单选题,2分)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是()A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色12.(单选题,2分)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是()A.细胞融合前应去除细胞壁B.高Ca2+-高pH溶液可促进细胞融合C.融合的细胞即为杂交细胞D.杂交细胞可能具有生长快速的优势13.(单选题,4分)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程如图。下列叙述正确的是()
A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养14.(单选题,4分)病原体感染可引起人体产生免疫反应。如图示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是()A.a-b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子B.b-c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成15.(单选题,4分)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是()A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长16.(单选题,4分)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是()
A.正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样B.分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退C.为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交D.F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡17.(问答题,10分)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题:
(1)放射刺激心肌细胞产生的___会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过___酶以DNA的一条链为模板合成的,可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对___的竞争性结合,调节基因表达。
(3)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是___。
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路___。18.(问答题,13分)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时,水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下ygl产量更高,其相关生理特征如图。(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
分析图表,回答下列问题:
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和___,叶片主要吸收可见光中的___光。
(2)光照强度逐渐增加达到2000μmolm-2s-1时,ygl的净光合速率较WT更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,比较两者的光饱和点,可得ygl___WT(填“高于”、“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点,可能的原因是叶绿素含量较低和___。
(3)与WT相比,ygl叶绿素含量低,高密度栽培条件下,更多的光可到达下层叶片,且ygl群体的净光合速率较高,表明该群体___,是其高产的原因之一。
(4)试分析在0~50μmolm-2s-1范围的低光照强度下,WT和ygl净光合速率的变化,在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上,分析图a和你绘制的曲线,比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率,提出一个科学问题___。
19.(问答题,11分)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题:
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜___内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以___的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状?为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生___,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。
②假设二:此类型患者存在___的抗体,造成___,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是___。20.(问答题,14分)种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥(2n=10)进行诱变,筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序,发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换,突变后的基因为隐性基因,据此推测突变体的表型与其有关,开展相关实验。
回答下列问题:
(1)拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株,若突变体表型确由该突变造成,则转基因植株的种子大小应与___植株的种子大小相近。
(2)用PCR反应扩增DAI基因,用限制性核酸内切酶对PCR产物和___进行切割,用DNA连接酶将两者连接。为确保插入的DAI基因可以正常表达,其上下游序列需具备___。
(3)转化后,T-DNA(其内部基因在减数分裂时不发生交换)可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下,选出单一位点插入的植株,并进一步获得目的基因稳定遗传的植株(图1)。用于后续验证突变基因与表型的关系。
①农杆菌转化T0代植株并自交,将T1代种子播种在选择培养基上,能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了___。
②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基,选择阳性率约___%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株___(填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”)所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基,阳性率达到___%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。
为便于在后续研究中检测该突变,研究者利用PCR扩增野生型和突变型基因片段,再使用限制性核酸内切酶X切割产物,通过核酸电泳即可进行突变检测,相关信息见图2,在图2电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑。
21.(问答题,12分)上世纪70-90年代珠海淇澳岛红树林植被退化,形成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据,天然红树林秋茄(乔木)—老鼠簕(灌木)群落仅存32hm2。为保护和恢复红树林植被,科技人员在互花米草侵占的滩涂上成功种植红树植物无瓣海桑,现已营造以无瓣海桑为主的人工红树林600hm2,各林龄群落的相关特征见下表。红树林群落(林龄)群落高度(m)植物种类(种)树冠层郁闭度(%)林下互花米草密度(株/m2)林下无瓣海桑更新幼苗密度(株/100m2)林下秋茄更新幼苗密度(株/100m2)无瓣海桑群落(3年)3.237030无瓣海桑群落(8年)11.03801510无瓣海桑群落(16年)12.5290秋茄—老鼠簕群落(>50年)5.749019回答下列问题:
(1)在红树林植被恢复进程中,由裸滩经互花米草群落到无瓣海桑群落的过程称为___。恢复的红树林既是海岸的天然防护林,也是多种水鸟栖息和繁殖场所,体现了生物多样性的___价值。
(2)无瓣海桑能起到快速实现红树林恢复和控制互花米草的双重效果,其使互花米草消退的主要原因是___。
(3)无瓣海桑是引种自南亚地区的大乔木,生长速度快,5年能大量开花结果,现已适应华南滨海湿地。有学者认为无瓣海桑有可能成为新的外来入侵植物。据表分析,提出你的观点和理由___。
(4)淇澳岛红树林现为大面积人工种植的无瓣海桑纯林。为进一步提高该生态系统的稳定性,根据生态工程自生原理并考虑不同植物的生态位差异,提出合理的无瓣海桑群落改造建议___。
2023年广东省新高考生物试卷参考答案与试题解析试题数:21,满分:1001.(单选题,2分)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是()A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质【正确答案】:C【解析】:酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【解答】:解:A、揉捻能破坏细胞结构使细胞内多酚氧化酶释放后与茶多酚充分接触,利于多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素,A正确;
B、酶的活性受温度条件影响,因此发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性,B正确;
C、pH值影响酶的活性,发酵时有机酸含量增加导致pH下降,进而影响多酚氧化酶活性,C错误;
D、高温处理目的是使多酚氧化酶失活,防止过度氧化影响茶品质,D正确。
故选:C。
【点评】:本题主要考查发酵工程的应用和酶的相关知识,要求考生识记酶的特性及作用机理,并结合所学知识准确答题。2.(单选题,2分)中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是()A.p53基因突变可能引起细胞癌变B.p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖C.circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢D.circDNMTl的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究【正确答案】:C【解析】:细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。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;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【解答】:解:A、p53基因属于抑癌基因,其发生突变可能引起细胞癌变,A正确;
B、抑癌基因p53表达的蛋白能够调控细胞的生长和增殖,B正确;
C、circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,所以circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快,C错误;
D、circDNMTl的基因编辑可使其不能与抑癌基因p53表达的蛋白结合,因而可用于乳腺癌的基础研究,D正确。
故选:C。
【点评】:本题考查细胞癌变等知识,要求考生识记细胞癌变的原因,能结合题中信息准确判断各选项。3.(单选题,2分)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是()A.超数排卵B.精子获能处理C.细胞核移植D.胚胎培养【正确答案】:C【解析】:1、胚胎工程的概念及技术手段:对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
2、体外受精技术:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能处理、受精、胚胎的早期培养、胚胎移植。
3、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
【解答】:解:体外受精技术获得紫羚羊胚胎涉及:卵母细胞的采集和培养(用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后从输卵管中冲取卵子)、精子的采集和获能、体外受精、早期胚胎培养;将紫羚羊胚胎移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,涉及胚胎移植。整个过程没有涉及细胞核移植。
故选:C。
【点评】:本题考查胚胎工程的相关知识,要求考生识记体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植的具体步骤,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记层次的考查。4.(单选题,2分)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是()A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律B.线粒体DNA复制时可能发生突变C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖【正确答案】:B【解析】:线粒体广泛存在于真核细胞的细胞质基质中,它是有氧呼吸主要场所,被喻为“动力车间”,一般在新陈代谢旺盛的细胞中数量较多。
【解答】:解:A、线粒体基因属于细胞质基因,不遵循孟德尔遗传定律,A错误;
B、线粒体DNA复制可能会发生基因突变,为生物进化提供了可供研究的材料,B正确;
C、真核细胞是由原核细胞进化而来,在生物进化早期没有真核细胞,则没有线粒体,C错误;
D、有丝分裂是真核细胞的分裂方式,线粒体是细胞器不能进行有丝分裂,D错误。
故选:B。
【点评】:本题考查了线粒体的功能及生物进化等有关知识,要求掌握线粒体的功能和生物进化规律,题目难度适中。5.(单选题,2分)科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充,下列叙述错误的是()A.新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正B.自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正C.RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充D.具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充【正确答案】:B【解析】:1、细胞学说的建立过程:时间科学家重要发展1543年比利时的维萨里,法国的比夏揭示了人体在组织和器官水平的结构1665年英国的虎克用显微镜观察植物的木栓组织,发现许多规则的“小室”并命名为细胞17世纪列文虎克用显微镜发现了活细胞19世纪德国的施莱登、施旺细胞是构成动植物体的基本单位,细胞学说的建立者1858年德国的魏尔肖个体的所有细胞都是由原有细胞分裂产生的2、达尔文提出的自然选择学说和共同由来学说,在解释了生物的多样性和适应性的同时,对当时占统治地位的“神创论”带来巨大冲击,从此生物进化的证据和观点不断提出,使进化理论本身也在“进化”。
3、克里克提出中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
【解答】:解:A、“细胞通过分裂产生新细胞”是魏尔肖对细胞学说的修正,A正确;
B、自然选择学说和共同由来学说是达尔文生物进化理化的两大学说,两者之间是并列关系,B错误;
C、克里克提出的中心法则的主要内容包括DNA的复制、转录和翻译,RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充,C正确;
D、具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充,即酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,D正确。
故选:B。
【点评】:本题考查细胞学说、酶、生物进化和中心法则等知识,要求考生识记细胞学说的主要内容及后人对其进行的补充;识记酶的本质及发现历程;识记达尔文生物进化理论;识记中心法则的主要内容及后人对其进行的补充和完善,能结合所学的知识准确答题。6.(单选题,2分)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是()A.密度制约因素导致出生率下降B.密度制约因素导致死亡率上升C.非密度制约因素导致出生率下降D.非密度制约因素导致死亡率上升【正确答案】:C【解析】:影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。
【解答】:解:由题意可知,某地区由于秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,使第二年该地区蝗虫的出生率将会下降,导致蝗虫的种群密度明显下降,可见蝗虫种群密度明显下降是非密度制约因素——低温导致出生率下降。
故选:C。
【点评】:本题考查种群特征的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。7.(单选题,2分)在游泳过程中,参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是()A.还原型辅酶ⅠB.丙酮酸C.氧化型辅酶ⅠD.二氧化碳【正确答案】:A【解析】:有氧呼吸的过程:
1、C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量(细胞质基质)
2、2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+能量(线粒体基质)
3、24[H]+6O212H2O+能量(线粒体内膜)
【解答】:解:有氧呼吸分为三个阶段,第三阶段的反应场所是线粒体内膜,发生的反应是还原型辅酶Ⅰ与氧气发生反应,生成水,并释放出能量。
故选:A。
【点评】:本题考查呼吸作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。8.(单选题,2分)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是()A.空腹时健康人血糖水平保持恒定B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高【正确答案】:D【解析】:血糖平衡调节:①当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。②当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动和甲状腺的分泌活动来调节血糖含量。
【解答】:解:A、健康人在空腹时由于机体的调节作用,血糖水平保持相对稳定,A错误;
B、空腹时糖尿病患者的胰岛A、B细胞都会释放相应激素,B错误;
C、正常人在运动时消耗葡萄糖,同时肝糖原分解和非糖物质转化等也会补充葡萄糖,从而维持血糖相对稳定,所以运动时葡萄糖既有消耗又有补充,C错误;
D、机体紧张时,交感神经兴奋,作用于胰岛A细胞和肾上腺,分别释放胰高血糖素和肾上腺素,使血糖水平升高,D正确。
故选:D。
【点评】:本题主要考查血糖平衡调节,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。9.(单选题,2分)某研学小组参加劳动实践,在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是()A.插条只能保留1个芽以避免养分竞争B.插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度C.插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAAD.插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根【正确答案】:B【解析】:在探索生长调节剂促进插条生根的实验中,为促进插条生根,常常去掉插条上的多数叶片以降低其蒸腾作用,同时要保留3-4个芽,因为芽能产生生长素,有利于插条生根。生长素类调节剂处理插条有两类方法:一是浸泡法,要求溶液的浓度较小;二是沾蘸法,要求溶液浓度较高。
【解答】:解:A、芽中含有生长素,为促进插条生根,插条应保留少量的芽,A错误;
B、枝叶过多容易导致蒸腾作用过度散失水分,因此在处理插条时插应剪去多数叶片,B正确;
C、生长素类调节剂处理插条有两类方法:一是浸泡法,要求溶液的浓度较小;二是沾蘸法,要求溶液浓度较高,C错误;
D、光照不会影响插条生根,因此插条不需要在黑暗条件下培养,D错误。
故选:B。
【点评】:本题着重考查了“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的注意事项,要求考生掌握生长素的产生、运输以及生理作用等方面的知识,并具有一定的实验设计能力和分析能力,难度适中。10.(单选题,2分)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是()A.a点时取样、尿素氮源培养基B.b点时取样、角蛋白氮源培养基C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基D.c点时取样、角蛋白氮源培养基【正确答案】:D【解析】:在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。选择培养基作用的原理是在培养基中加入某一化学物质或改变某一理化性质,使某种微生物正常生长,而其他微生物则被杀灭或生长受到抑制,从而选出所需要的微生物。利用选择培养基,可使混合菌群中的目标菌种变成优势种群,从而提高该种微生物的筛选效率。
【解答】:解:由于要筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,所以需要选择含角蛋白氮源培养基,且在堆肥温度较高时进行筛选。
故选:D。
【点评】:本题考查微生物的分离和培养,要求考生掌握相关知识点,意在考查考生对微生物相关知识的识记和理解,属于考纲识记和理解层次的考查。11.(单选题,2分)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是()A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色【正确答案】:D【解析】:DNA粗提取和鉴定的原理:
1、DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同(DNA在0.14mol/L的氯化钠中溶解度最低);DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。
3、DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【解答】:解:A、细胞吸水涨破,释放DNA等物质,A正确;
B、DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,DNA在2mol/L的氯化钠中溶解度最高,依此原理可分离出其他杂质,B正确;
C、DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精,反复多次可提纯DNA,C正确;
D、加入二苯胺后,还需沸水浴处理才能出现蓝色,D错误。
故选:D。
【点评】:本题主要考查DNA的粗提取与鉴定,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。12.(单选题,2分)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是()A.细胞融合前应去除细胞壁B.高Ca2+-高pH溶液可促进细胞融合C.融合的细胞即为杂交细胞D.杂交细胞可能具有生长快速的优势【正确答案】:C【解析】:植物体细胞杂交,其优点是打破生殖隔离的限制,克服远源杂交不亲和的障碍;在植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体,再应用一定的诱导方法如:化学法(聚乙二醇、高Ca2+-高pH溶液诱导)、物理法(电融合法、离心法)等方法诱导植物原生质体融合,形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株,需经历脱分化和再分化,即包含细胞的有丝分裂和细胞分化。
【解答】:解:A、植物细胞壁影响植物细胞融合,因此细胞融合前可利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁以制备原生质体,A正确;
B、在高Ca2+-高pH溶液中有利于两种原生质体的融合,B正确;
C、融合的细胞有多种类型,如自身融合的细胞不是杂交细胞,只有人参细胞与胡萝卜细胞融合的细胞才是杂交细胞,C错误;
D、由题干信息“诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率”,说明杂交细胞包含两种细胞的遗传物质,可能具有生长快速的优势,D正确。
故选:C。
【点评】:本题考查植物体细胞杂交的相关知识,比较基础,只要考生识记植物体细胞杂交的具体过程即可正确答题,属于考纲识记层次的考查。13.(单选题,4分)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程如图。下列叙述正确的是()
A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养【正确答案】:B【解析】:生态系统的组成成分有:生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
【解答】:解:A、1周后开始投喂人工饵料,水体中N、P含量增多,水体富营养化程度会加重,A错误;
B、藻类是生产者,在虾池的物质循环过程中处于主要地位,B正确;
C、浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者,C错误;
D、由图可知,异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养,D错误。
故选:B。
【点评】:本题考查物质循环和生态系统组成成分等相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。14.(单选题,4分)病原体感染可引起人体产生免疫反应。如图示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是()A.a-b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子B.b-c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成【正确答案】:C【解析】:体液免疫中B细胞活化需要两个信号的刺激,即病原体与B细胞接触形成的第一信号及辅助性T细胞传递的第二信号。细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别宿主细胞(靶细胞)表面分子的特异性变化,保证针对某种病原体的特异性。一般认为,辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。
【解答】:解:A、a-b期间病毒与B细胞接触,辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子,A正确;
B、b-c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞,使其释放出病毒并最终被消灭,B正确;
C、B细胞激活需要两个信号的刺激:第一个信号是病原体与B细胞接触;第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,C错误;
D、病毒和细菌感染可使人体发生体液免疫和细胞免疫,从而刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成,D正确。
故选:C。
【点评】:本题结合曲线图,考查人体免疫系统在维持稳态中的作用,要求考生识记人体免疫系统的组成,掌握体液免疫和细胞免疫具体过程,能结合所学的知识准确答题。15.(单选题,4分)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是()A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长【正确答案】:A【解析】:1、生长素产生:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2、生长素分布:集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。
3、生长素的运输:
(1)极性运输:生长素只能由形态学上端运向形态学下端;极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
(2)横向运输:影响因素--单侧光、重力、离心力。
【解答】:解:A、光敏色素是一种感受的光信号的蛋白质,当室外栽培的水仙被移入室内后,光敏色素感受到光信号发生改变,进而其结构改变,最终通过体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏,A正确;
B、叶绿素的作用是吸收、转化光能,不能传递光信号,B错误;
C、水仙转入室内后也能发生向光性弯曲,C错误;
D、转入室内后光线变暗,会出现徒长甚至倒伏,说明弱光促进了水仙花茎及叶的伸长生长,D错误。
故选:A。
【点评】:本题考查植物激素调节、向光性、生长素横向运输及环境因素对植物生命活动的调节的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。16.(单选题,4分)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是()
A.正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样B.分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退C.为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交D.F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡【正确答案】:C【解析】:鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体,两对基因遵循自由组合定律,卷羽正常雌性基因型为FFZDW,卷羽正常雄性基因型为FFZDZD,片羽矮小雌性基因型为ffZdW,片羽矮小雄性基因型为ffZdZd,耐热节粮型种鸡的基因型为FFZdZd。
【解答】:解:A、由题意可知,卷羽正常雌性基因型为FFZDW,卷羽正常雄性基因型为FFZDZD,片羽矮小雌性基因型为ffZdW,片羽矮小雄性基因型为ffZdZd,正交和反交获得F1代均为半卷羽(Ff),即正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样,A正确;
B、F1代群体Ⅰ和Ⅱ均为亲本的杂交后代,故分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退,B正确;
C、由分析可知,F1代群体Ⅰ的基因型为FfZDZd、FfZdW,故应从F1代群体Ⅰ中选择母本(FfZdW)进行杂交,可以更快获得耐热节粮型种鸡(FFZdZd),C错误;
D、从F1代群体Ⅰ中选择母本(FfZdW),从F1代群体Ⅱ中选择父本(FfZDZd),二者杂交,后代中卷羽矮小雄性(FFZdZd)即为所需,D正确。
故选:C。
【点评】:本题考查基因分离定律和自由组合定律的实质、ZW型的性别决定和伴性遗传等知识,要求学生能够把握知识的内在联系,形成知识网络,并通过子代某种表现型的比例推测亲本基因型,学会应用分离定律解答自由组合问题。17.(问答题,10分)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题:
(1)放射刺激心肌细胞产生的___会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过___酶以DNA的一条链为模板合成的,可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对___的竞争性结合,调节基因表达。
(3)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是___。
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路___。【正确答案】:自由基;RNA聚合;miRNA;miRNA表达量升高,与P基因mRNA的结合增多,干扰P蛋白的生成,无法抑制细胞凋亡;增加细胞内circRNA的含量,使之与miRNA的结合增多,减少miRNA与P基因的mRNA结合,从而促进P蛋白表达【解析】:转录是指在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA分子的过程。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质(多肽)的过程。
【解答】:解:(1)磷脂双分子层参与构成生物膜的基本支架,分析题意可知,电离辐射诱导会大量心肌细胞凋亡,该过程中放射刺激心肌细胞会产生大量自由基,自由基攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程中需要RNA聚合酶的催化;据图可知,miRNA既能与P基因的mRNA结合,又能与circRNA结合,故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节基因表达。
(3)据图可知,P蛋白能抑制细胞凋亡,而当miRNA表达量升高时,与P基因的mRNA结合增多,P基因mRNA指导P蛋白合成的翻译过程被抑制,导致P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡。
(4)结合上述过程分析可知,除了减少miRNA的表达外,还可通过增加细胞内circRNA的含量,使之与miRNA的结合增多,减少miRNA与P基因的mRNA结合,从而提高P基因的表达量,P蛋白合成增多,抑制细胞凋亡。
故答案为:
(1)自由基
(2)RNA聚合酶;miRNA
(3)miRNA表达量升高,与P基因mRNA的结合增多,干扰P蛋白的生成,无法抑制细胞凋亡
(4)增加细胞内circRNA的含量,使之与miRNA的结合增多,减少miRNA与P基因的mRNA结合,从而促进P蛋白合成
【点评】:本题结合题图,主要考查对基因的表达过程的理解和运用,解答此题需要明确转录和翻译的过程,并能准确理解题图中关键信息,进而结合题意分析作答。18.(问答题,13分)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时,水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下ygl产量更高,其相关生理特征如图。(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
分析图表,回答下列问题:
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和___,叶片主要吸收可见光中的___光。
(2)光照强度逐渐增加达到2000μmolm-2s-1时,ygl的净光合速率较WT更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,比较两者的光饱和点,可得ygl___WT(填“高于”、“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点,可能的原因是叶绿素含量较低和___。
(3)与WT相比,ygl叶绿素含量低,高密度栽培条件下,更多的光可到达下层叶片,且ygl群体的净光合速率较高,表明该群体___,是其高产的原因之一。
(4)试分析在0~50μmolm-2s-1范围的低光照强度下,WT和ygl净光合速率的变化,在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上,分析图a和你绘制的曲线,比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率,提出一个科学问题___。
【正确答案】:类胡萝卜素/叶绿素比例较高;蓝紫;高于;呼吸速率较高;有机物积累较多;为什么达到光饱和点时,ygl的净光合速率高于WT?【解析】:分析题表和题图:与WT相比,ygl植株的叶绿素和类胡萝卜素含量都较低,但类胡萝卜素/叶绿素较高,光饱和点较高,呼吸速率较高。
【解答】:解:(1)由表格信息可知,ygl植株叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素比值比较高,故叶片呈现黄绿色。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,ygl叶色为黄绿色,故主要吸收蓝紫光。
(2)由图a可知,WT先达到光饱和点,故ygl的光饱和点高于WT。光补偿点时,光合速率等于呼吸速率,ygl有较高的光补偿点,说明呼吸作用较强或光合作用较弱,故推测可能是由于叶绿素含量较低和呼吸速率较高。
(3)净光合速率较高,有机物积累量大,作物高产。
(4)ygl呼吸速率较高,且光补偿点较高,净光合速率趋势曲线如图所示:。根据两图提出问题:为什么达到光饱和点时,ygl的净光合速率高于WT?
【点评】:本题考查光合作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。19.(问答题,11分)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题:
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜___内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以___的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状?为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生___,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。
②假设二:此类型患者存在___的抗体,造成___,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是___。【正确答案】:钠离子;胞吐;AChR;蛋白A;蛋白A不能与肌细胞膜上的蛋白Ⅰ结合形成复合物,无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装;给健康的实验动物及患病的实验动物注射等量的蛋白A,采用抗原抗体结合方法检测,观察患者A抗体是否出现阳性【解析】:兴奋在突触处的传递过程:当兴奋传至轴突末端时,突触小体内的突触小泡通过胞吐方式释放神经递质,神经递质与突触后膜的特异性受体结合,使突触后膜的通透性改变,突触后膜电位变化,因此突触后膜所在神经元兴奋或抑制;在突触处兴奋的传递过程的信号变化是电信号→化学信号→电信号。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜电位变化,因此兴奋在神经元之间的传导是单向的。
【解答】:解:(1)由图示可知,当兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜钠离子内流,随后突触小体Ca2+内流,使突触小泡与突触前膜融合,突触小泡中的ACh以胞吐方式释放,最终引起肌肉产生收缩效应。
(2)AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状?研究者作出假设并进行探究。
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生AChR,使ACh不能发挥作用,导致神经肌肉接头功能丧失,产生肌无力。
②检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二,即此类型患者存在蛋白A的抗体,造成蛋白A不能与肌细胞膜上的蛋白Ⅰ结合形成复合物,无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
③采用实验动物验证假设二提出的致病机制的研究思路是:
给健康的实验动物及患病的实验动物注射等量的蛋白A,采用抗原抗体结合方法检测,观察患者蛋白A抗体是否出现阳性。
故答案为:
(1)钠离子;胞吐
(2)①AChR
②蛋白A;蛋白A不能与肌细胞膜上的蛋白Ⅰ结合形成复合物,无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装
③给健康的实验动物及患病的实验动物注射等量的蛋白A,采用抗原抗体结合方法检测,观察患者蛋白A抗体是否出现阳性
【点评】:本题考查学生理解兴奋在突触间传递的机理,把握知识的内在联系,形成知识网络,并应用相关知识结合题图信息进行推理解答问题。20.(问答题,14分)种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥(2n=10)进行诱变,筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序,发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换,突变后的基因为隐性基因,据此推测突变体的表型与其有关,开展相关实验。
回答下列问题:
(1)拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株,若突变体表型确由该突变造成,则转基因植株的种子大小应与___植株的种子大小相近。
(2)用PCR反应扩增DAI基因,用限制性核酸内切酶对PCR产物和___进行切割,用DNA连接酶将两者连接。为确保插入的DAI基因可以正常表达,其上下游序列需具备___。
(3)转化后,T-DNA(其内部基因在减数分裂时不发生交换)可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下,选出单一位点插入的植株,并进一步获得目的基因稳定遗传的植株(图1)。用于后续验证突变基因与表型的关系。
①农杆菌转化T0代植株并自交,将T1代种子播种在选择培养基上,能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了___。
②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基,选择阳性率约___%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株___(填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”)所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基,阳性率达到___%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。
为便于在后续研究中检测该突变,研究者利用PCR扩增野生型和突变型基因片段,再使用限制性核酸内切酶X切割产物,通过核酸电泳即可进行突变检测,相关信息见图2,在图2电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑。
【正确答案】:野生型;运载体;启动子和终止子;DAI基因和卡那霉素抗性基因;75;自交;100【解析】:1、基因突变包括显性突变和隐性突变。
2、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤:
目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。
(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端,其作用使转录终止。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
3、农杆菌转化法:
【解答】:解:(1)由题干信息可知,突变体是野生型DAI基因发生隐性突变产生的,因此采用农杆菌转化法将野生型DAI基因(显性基因)转入突变体植株,若突变体表型确由该突变造成,则转基因植株的种子大小应与野生型植株的种子大小相近,即表现显性性状。
(2)构建基因表达载体时,通过PCR扩增的DAI基因和运载体需要用限制酶进行切割,然后用DNA连接酶将两者连接起来。其中在DAI基因的上游序列添加启动子,在DAI基因的下游序列添加终止子,以利于DAI基因可以正常表达。
(3)①由图1可知,T0代植株用农杆菌转化法(T-DNA携带DAI基因和卡那霉素抗性基因)进行了处理,若自交产生的T1代种子播种在含有卡那霉素的选择培养基上出现能够正常生长的个体,说明其基因组中插入了DAI基因和卡那霉素抗性基因。
②T1代阳性植株细胞中染色体上含有DAI基因,由于题干“选出单一位点插入的植株,并进一步获得目的基因稳定遗传的植株”,因此T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基,阳性:阴性=3:1,故选择阳性率约75%()的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株自交所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基,选择单株种植在选择性培养基上阳性率达到100%的幼苗作为目标转基因植株,因为这时所有的幼苗都含有DAI基因。
分析图2可知,突变型基因是由野生基因中某一位置的碱基G替换为碱基A造成的,因此其基因长度都是150bp,由于野生型基因中没有限制酶X的切割位点,而突变型基因中含有限制酶X的切割位点,会将突变型基因切割成50bp和100bp两
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