逍遥右脑 2014-03-20 14:23
1．蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中，下列行为在细胞内不能发生的是
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
解析：在蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中，经历了细胞的有丝分裂和细胞分化。细胞分化的实质是基因的选择性表达。有丝分裂间期进行DNA的半保留复制；后期由于着丝点分开，姐妹染色单体分开。只有减数分裂过程中才有同源染色体的分离。
答案：C。
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
解析：题干交代了基因工程和发酵工程的背景。要实现真核生物和原核生物之间的基因重组，得依赖于基因工程；要使工程菌为人类生产大量的基因工程产品，必须借助于发酵工程。发酵产生的人生长激素属于大肠杆菌的次级代谢产物。标记基因仍然是具有遗传效应的DNA片段，DNA中不含有尿嘧啶。生长激素基因在转录时需要解旋酶，不需要DNA连接酶。
答案：B。
3．科研人员为研究脾脏中某种淋巴细胞(简称细胞)在免疫应答中的作用，进行了如下实验：
组 别
处 理 方 式
检 测 结 果
实验组
用肺癌细胞抗原处理细胞后，
分离出细胞与胸腺淋巴细胞混合培养，
再分离出胸腺淋巴细胞与肺癌细胞混合培养
部分淋巴细胞
能杀伤肺癌细胞
对照组
未经处理的胸腺淋巴细胞
与肺癌细胞混合培养
淋巴细胞
均不能杀伤肺癌细胞
下列对该实验的相关分析，不正确的是
A．实验证明细胞能够将肺癌细胞抗原呈递给胸腺淋巴细胞
B．经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
解析：本实验的目的是“为研究脾脏中某种淋巴细胞(简称细胞)在免疫应答中的作用”。其中脾脏是免疫器官。胸腺淋巴细胞即T淋巴细胞，受抗原刺激后产生的效应细胞即效应T淋巴细胞。根据实验组处理方式所提供的信息可以判断，肺癌细胞抗原激发机体产生了细胞免疫；脾脏中的细胞为吞噬细胞，能将抗原呈递给T淋巴细胞；进而有部分T淋巴细胞增殖分化为效应T淋巴细胞；效应T淋巴细胞能产生淋巴因子，以增强其对靶细胞（肺癌细胞）的杀伤力。细胞免疫过程中不会产生免疫球蛋白──抗体。
答案：D。
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影响
D．单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关
解析：这里提供了图形和表格信息。四个选项的说法都成立，对于考生有很大的迷惑性。但是题目要求考生要“据此实验的结果”，明确“不能得出的结论是”什么。从根的弯曲角度判断，根向光一侧的生长速率大于背光一侧。从表格数据分析，生长素对水稻根生长的作用具有两重性。单侧光照射下根的背光生长与生长素的横向运输有关，背光一侧生长素分布多，向光一侧生长素分布少，低浓度生长素更有利于根的生长。题干没有给出单侧光对向光一侧生长素合成是否有影响的任何信息。
答案：C。
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?U/L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
解析：生物实验中经常要排除无关变量的干扰。实验鼠是健康的，并能通过神经调节和体液调节达到稳态。本题的自变量是血浆胰岛素含量，包括胰岛B细胞的分泌量和体外注射剂量两部分；因变量是血糖含量，观测指标是血糖的补充速率和血糖的消耗速率。胰岛素是哺乳动物体内唯一能够降低血糖浓度的激素。横坐标从左到右，血浆胰岛素含量不断增多，说明血糖浓度从低到高，血糖的补充速率逐渐下降和血糖的消耗速率升高也加以印证。在较高血糖浓度的情况下，实验鼠为了保持血糖浓度的相对稳定，葡萄糖向非糖物质转化的速率加快；葡萄糖转变成肝糖原和肌糖原的速度加快，肝脏和肌肉中葡萄糖氧化分解的速度加快，这与肝细胞和肌细胞的胰岛素受体有关。高浓度胰岛素亦即高血糖条件下，下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于兴奋状态，在传出神经通路释放抑制性神经递质，以防止血糖浓度进一步升高。解本题时要避免2个认识误区，一是单纯将血浆胰岛素含量当成胰岛素体外注射剂量；二是将血糖含量、血糖的补充速率和血糖的消耗速率等3个概念混为一谈。
答案：B。
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合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的 。
(2) 该突变体和野生型水稻的O2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CO2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 。
解析：⑴CaCO3 可以保护叶绿体色素，研磨叶片时加入CaCO3 ，以防止色素被破坏。用纸层析法分离叶绿体色素，在滤纸条上呈现的色素带理论上从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，由于该突变体缺失叶绿素b，所以所缺失的色素带应位于滤纸条的最下端。⑵实际光合作用强度等于呼吸作用强度加净光合作用强度。根据水稻的O2释放速率与光照强度的关系曲线图，该突变体的呼吸作用强度大于野生型，当光照强度为n时，两者的O2净释放速率相等，所以此时与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率较大。在光合作用的暗反应阶段，C5固定CO2 形成C3，C3的还原需要消耗光反应阶段产生的NADPH、ATP。⑶叶绿素a不仅能够吸收和传递光能，而且少数处于特殊状态的叶绿素a还能够转换光能，即将光能转换成电能再转换成NADPH、ATP中活跃的化学能，所以缺乏叶绿素a不能完成光能转换。
答案：Ⅰ．(7分)(1) CaCO3 最下端 (2) 较大 C3 NADPH、ATP
(3) 缺乏叶绿素a不能完成光能转换
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，也可通过形成五碳糖进而合成 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。若要研制药物来抑制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。
解析：如图所示，⑴细胞膜上的A代表运输葡萄糖的载体蛋白；在癌细胞中，葡萄糖通过氨基转换作用形成非必需氨基酸，通过②形成五碳糖乃至脱氧核糖核苷酸，作为DNA复制的原料。
⑵在有氧条件下，正常细胞一般进行有氧呼吸；而癌细胞由于快速增殖形成大量子细胞，可使部分细胞处于缺氧状态，呼吸作用可出现有氧呼吸④和无氧呼吸③这两种方式。由于癌细胞从内环境中摄取的葡萄糖是正常细胞的若干倍，结合已知图形，与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有①②③；呼吸作用能够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，从而有利于癌细胞的增殖。
⑶在致癌因子的影响下，细胞中原癌基因发生结构改变即基因突变而成为癌基因最终被激活，基因控制性状的一条途径是调控酶的合成来改变代谢途径进而控制性状。图中①、④是正常细胞和癌细胞的共有途径，不宜选为研制治疗癌症患者的药物作用位点。
答案：(1) 载体蛋白质 氨基转换 脱氧核苷酸
(2) 有氧呼吸和无氧呼吸 ①②③
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
(3) 原癌 酶 ①④
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。请回答下列问题：
(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中的 关系，使人们从中更多获益。
解析：⑴生态系统的主要成分是生产者（这里指大豆），猛禽能够捕食田鼠。
⑵田鼠的种群密度是由出生率和死亡率、迁入和迁出决定的；b点以后，株冠形成有利于田鼠躲避天敌，而且食物增加，所以田鼠种群密度大幅上升。
⑶曲线I、曲线Ⅱ分别根据每隔100和每隔200设桩，很显然曲线I所示环境中猛禽的密度更大。在农田生态系统中，控制鼠害有利于大豆生存，其目的是使该生态系统中的能量流动到更有利于人类生存的方向。
答案：(1) 大豆 捕食
(2) 出生率和死亡率、迁入和迁出株冠形成有利于躲避天敌；食物增加
(3) 更大 能量流动
Ⅱ．(14分)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(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)一只纯合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，所得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。
①T、t基因位于 染色体上，亲代雄果蝇的基因型为 。
②F2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基因共有的特异序列作探针，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。
解析：⑴由已知条件可知，红眼的基因型记作A XB ，可能有6种；粉红眼的基因型记作aaXB ，可能有3种；白眼的基因型记作A Xb 、aaXb ，可能有6种。一只纯合粉红眼雌果蝇（aaXBXB）与一只白眼雄果蝇杂交，F1代全为红眼，表明那只白眼雄果蝇的基因型为AAXbY，且F1代雌、雄红眼果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY。于是，①F1代雌果蝇可以产生4种基因型的卵细胞。
②利用拆分法，Aa×Aa→1AA、2Aa、1aa，XBXb×XBY→1XBXB、1XBXb、1XBY、1XbY，于是经F1代雌雄果蝇随机交配，在所得F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为2∶1，在F2代红眼雌果蝇中杂合子占的比例为1－1/3×1/2＝5/6。
⑵根据已知条件推断，①T、t基因位于常染色体上，亲代雌、雄果蝇基因型分别为TTAAXBXB、ttAAXbY。F1代雌、雄果蝇基因型分别为TtAAXBXb、TtAAXBY。
②利用拆分法，Tt×Tt→1TT、2Tt、1tt，XBXb×XBY→1XBXB、1XBXb、1XBY、1XbY，则经F1代雌雄果蝇随机交配所得F2代雄果蝇的基因型有8种，正常的雄果蝇( AAXBY、AAXbY)有3×1×2＝6种，雌果蝇性反转的雄果蝇(不含Y染色体的个体)有2种(ttAAXBXB、ttAAXBXb)；由于F2代雌雄比例为3∶5，即雌果蝇(T AAXBX )占3/4×1/2＝3/8，雄果蝇占1－3/4×1/2＝5/8，其中性反转雄果蝇占1/4×1/2＝1/8，因此，不含Y染色体的雄果蝇在F2代雄果蝇中占1/5。
③在有丝分裂后期，由于着丝点分裂，可育的正常雄果蝇一个细胞中具有2条X染色体和2条Y染色体，只具有2个荧光点；不育的性反转雄果蝇一个细胞中具有4条X染色体，具有4个荧光点。
答案：(1) ① aaXBXB 4 ②2：1 5/6
(2) ① 常 ttAAXbY ② 8 1/5 ③ 2 4
注：本文形成过程中，曾与四川省特级教师冯永康先生进行过专门研讨，谨致谢意。
作者简介：李德成，中学高级教师，成都市骨干教师。从事高中生物教学已经20多年。先后在《生物学通报》等核心期刊上发表教学研究论文10多篇；参与过《普通高中课程标准实验教科书?生物?选修Ⅰ?生物技术实践》教科书的编写。