【題目】在生命傳承中,DNA的合成和復(fù)制必須高度精確,才能最大程度地保證遺傳性狀的穩(wěn)定性。
(一)在研究DNA復(fù)制機(jī)制中,研究者用大豆根尖進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
驗(yàn),主要步驟如下:
步驟① | 將蠶豆根尖置于含放射性3H標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中,培養(yǎng)大約一個(gè)細(xì)胞周期的時(shí)間。 | 在第一個(gè)、第二個(gè)和第三個(gè)細(xì)胞周期取樣,檢測(cè)中期細(xì)胞染色體上的放射性分布。 |
步驟② | 取出根尖,洗凈后轉(zhuǎn)移至不含放射性物質(zhì)的培養(yǎng)液中,繼續(xù)培養(yǎng)大約兩個(gè)細(xì)胞周期的時(shí)間。 |
(1)步驟①,若DNA復(fù)制產(chǎn)物為________(填字母),說明復(fù)制方式是半保留復(fù)制。若第一個(gè)細(xì)胞周期檢測(cè)到所有姐妹染色單體都具有放射性,則_______(能、不能)確定假說成立。
(2)若第二個(gè)細(xì)胞周期的放射性檢測(cè)結(jié)果符合圖乙_____(填字母),且第三個(gè)細(xì)胞周期檢測(cè)結(jié)果符合______(填字母),則假說成立。正常蠶豆細(xì)胞有24條染色體,則第二個(gè)細(xì)胞周期的后期,被標(biāo)記的染色體數(shù)為_______,第三個(gè)細(xì)胞周期的中期被標(biāo)記的染色體數(shù)的范圍是_______。
(二)DNA聚合酶缺乏“從頭合成”的能力,即不能從模板鏈的3′端從頭合成新鏈。所以細(xì)胞內(nèi)的DNA合成與PCR一樣,也需要一段引物,不同的是細(xì)胞內(nèi)的引物是一段單鏈RNA。DNA聚合酶只能從RNA引物的末端以5′→3′方向合成新鏈。新鏈合成后RNA引物隨后被降解。由于DNA聚合酶的特點(diǎn),DNA末端空缺處無法合成新鏈,所以DNA每復(fù)制一次,染色體便縮短一段,真核生物染色體末端的一段特殊序列稱為“端!保瑢(duì)于維持染色體穩(wěn)定具有重要作用。端粒長(zhǎng)短和穩(wěn)定性決定了細(xì)胞壽命,與個(gè)體衰老和細(xì)胞癌變密切相關(guān)。在部分細(xì)胞中存在一種含有RNA模板的端粒酶,可通過延伸模板鏈的3′端增加端粒的長(zhǎng)度,過程如右下圖:
根據(jù)題干信息,回答下列問題
(1)請(qǐng)簡(jiǎn)要描述端粒酶的作用過程:____________。
(2)人類體細(xì)胞缺乏端粒酶活性,而生殖系統(tǒng)的性原細(xì)胞具有較高端粒酶活性,這種差異具有什么意義:________________________。
(3)癌細(xì)胞同樣具有較高端粒酶活性,請(qǐng)根據(jù)題意提出抗擊癌癥的途徑:________________________。
【答案】a 不能 B B和C 24 0-24 ①端粒酶的RNA模板與DNA3′單鏈末端互補(bǔ)配對(duì);
②端粒酶以5′到3′方向合成新DNA鏈;
③端粒酶脫落,DNA聚合酶以RNA為引物從5′到3′方向延伸新鏈,使DNA恢復(fù)雙鏈。 (2)人類體細(xì)胞缺乏端粒酶,使得體細(xì)胞不能無限增殖分裂,是生命體衰老的重要原因之一,對(duì)維持機(jī)體平衡有重要意義;性原細(xì)胞具有高活性端粒酶,使其端粒得到保護(hù),使生殖細(xì)胞染色體的端粒不會(huì)隨細(xì)胞分裂而縮短,保證了親子代遺傳的穩(wěn)定性。
(注:解答本題應(yīng)從兩方面入手,“體細(xì)胞缺乏端粒酶”部分從衰老和凋亡的意義談起;“性原細(xì)胞具有高活性端粒酶”從保證生殖細(xì)胞染色體長(zhǎng)度談起) 可從抑制癌細(xì)胞DNA復(fù)制、誘導(dǎo)凋亡、抑制端粒酶表達(dá)的角度闡釋。
【解析】
1、分析甲圖:a表示半保留復(fù)制;b表示全保留復(fù)制;c表示混合復(fù)制。
2、分析乙圖:A染色體的兩條姐妹染色單體均含有放射性;B染色體的兩條姐妹染色單體中只有一條含有放射性;C染色體的兩條姐妹染色單體均不含放射性。
3、引物是一小段單鏈DNA或RNA,作為DNA復(fù)制的起始點(diǎn),存在于自然中生物的DNA復(fù)制(RNA引物)和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)中人工合成的引物(通常為DNA引物)。之所以需要引物是因?yàn)樵?/span>DNA合成中DNA聚合酶僅僅可以把新的核苷酸加到已有的DNA鏈上。
4、DNA聚合酶的移動(dòng)方向即子鏈合成方向是從3'到5'端,這和脫氧核苷酸的基本結(jié)構(gòu)有關(guān),DNA的合成,不論體內(nèi)或體外,都需要一段引物,原因是在DNA合成中DNA聚合酶僅僅可以把新的核苷酸加到已有的DNA鏈上。
一(1)依據(jù)“DNA半保留復(fù)制”假說推測(cè),DNA分子復(fù)制形成的子代DNA分子種有一條鏈為親代鏈,另一條鏈為新合成的子鏈,即圖甲中的a;DNA分子復(fù)制方式可能為半保留復(fù)制(a)、全保留復(fù)制(b)或混合復(fù)制(c);若第一個(gè)細(xì)胞周期的檢測(cè)結(jié)果是每個(gè)染色體上的姐妹染色單體都具有放射性,則可能是半保留復(fù)制,也可能是混合復(fù)制,因此該結(jié)果不能確定假說成立。
(2)若假說成立,即DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,則第二個(gè)細(xì)胞周期的放射性檢測(cè)結(jié)果是每條染色體含有兩條染色單體,其中一條單體含有放射性,另一條單體不含放射性,即符合圖乙中的B;第三個(gè)細(xì)胞周期的放射性檢測(cè)結(jié)果是有一半染色體不含放射性,另一半染色體的姐妹染色單體中,有一條單體含有放射性,另一條單體不含放射性,即符合圖中的B和C;正常蠶豆細(xì)胞有24條染色體,由于半保留復(fù)制,一半的染色單體還有放射性,則第二個(gè)細(xì)胞周期的后期,被標(biāo)記的染色體數(shù)為24,由于第二次分裂后期有一半還有放射性,但是分裂后期染色體移向兩級(jí)是隨機(jī)的,則第三個(gè)細(xì)胞周期的中期被標(biāo)記的染色體數(shù)的范圍是0~24條。
二(1)端粒酶的作用過程:①端粒酶的RNA模板與DNA3′單鏈末端互補(bǔ)配對(duì);
②端粒酶以5′到3′方向合成新DNA鏈;③端粒酶脫落,DNA聚合酶以RNA為引物從5′到3′方向延伸新鏈,使DNA恢復(fù)雙鏈。
(2)人類體細(xì)胞缺乏端粒酶活性,而生殖系統(tǒng)的性原細(xì)胞具有較高端粒酶活性,人類體細(xì)胞缺乏端粒酶,使得體細(xì)胞不能無限增殖分裂,是生命體衰老的重要原因之一,對(duì)維持機(jī)體平衡有重要意義;性原細(xì)胞具有高活性端粒酶,使其端粒得到保護(hù),使生殖細(xì)胞染色體的端粒不會(huì)隨細(xì)胞分裂而縮短,保證了親子代遺傳的穩(wěn)定性。
(3)由題意可知,癌細(xì)胞的無限增殖與端粒酶的活性有關(guān),效應(yīng)T細(xì)胞可以使癌細(xì)胞裂解死亡,因此抑制癌細(xì)胞中端粒酶的活性(或抑制細(xì)胞分裂)或免疫治療(輸入淋巴因子、DNA疫苗等)可以對(duì)于癌癥進(jìn)行有效治療。
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】家兔的毛色由兩對(duì)基因決定。A、a是控制顏色分布的基因,A基因控制顏色分布不均勻,體色均為野鼠色,a基因控制顏色分布均勻,體色表現(xiàn)為具體顏色。B、b為控制顏色的基因,B基因控制黑色,b基因控制褐色。用純系親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下。分析回答下列問題:
(1)野鼠色兔的基因型有________種。
(2)實(shí)驗(yàn)一中,F2野鼠色兔中純合子占________,F1與褐色兔雜交,其后代表現(xiàn)型及比例為_____________________________________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)二中,F1黑色兔基因型為________,F2黑色兔自由交配,產(chǎn)生的后代中黑色兔占________。
(4)實(shí)驗(yàn)二F2中一只黑色雄兔與實(shí)驗(yàn)三F2中一只野鼠色雌兔進(jìn)行雜交,產(chǎn)生的后代中黑色兔占________。
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.腐乳是我國(guó)古代勞動(dòng)人民創(chuàng)造的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵的大豆食品,一直受到人們的喜愛;卮鹣铝邢嚓P(guān)問題:
(1)腐乳制作是利用毛霉等微生物產(chǎn)生的_____將豆腐中的營(yíng)養(yǎng)成分分解成小分子的物質(zhì)。傳統(tǒng)的腐乳制作和現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)中菌種分別來源于_____。
(2)腐乳制作可分為前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵:將豆腐塊平放在籠屜內(nèi),溫度控制在15~18℃,并保持一定的濕度,完成前期發(fā)酵的判斷依據(jù)是_____。后期發(fā)酵:加鹽腌制、加鹵湯裝瓶、密封腌制,在后期發(fā)酵操作中_____(填“需要”或“不需要”)應(yīng)用無菌技術(shù),其目的是_____。
Ⅱ.某同學(xué)利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行生物技術(shù)實(shí)踐,按如圖所示的流程進(jìn)行果酒和果醋的制作:
(3)該同學(xué)在材料的處理上存在兩處錯(cuò)誤,請(qǐng)改正:①_____;②_____。
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【題目】托馬斯因研究“DNA復(fù)制的修復(fù)機(jī)制”而榮獲了2015年諾貝爾獎(jiǎng),其主要研究成果可概括如下圖。以下相關(guān)說法不正確的是
A.步驟①水解了磷酸二酯鍵
B.步驟②水解了磷酸二酯鍵
C.步驟③不需要酶合成氫鍵
D.步驟③需要DNA聚合酶
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】下圖為植物根尖根毛細(xì)胞的模式圖,據(jù)圖回答下列問題。
(1)圖中所示各種細(xì)胞的來源是___________,根毛細(xì)胞和F細(xì)胞的形態(tài)、功能等不同,其原因是_________。
(2)通常情況下根毛細(xì)胞能從土壤中吸水,圖中與這一功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)字母符號(hào)及名稱是_________,根毛細(xì)胞能從土壤中吸水的原因是_________。
(3)圖2中根細(xì)胞吸收NO3-和SO42-的方式為_________。小陳同學(xué)判斷“土壤氧氣為0或不足時(shí),植物將以被動(dòng)運(yùn)輸吸收無機(jī)鹽!闭(qǐng)對(duì)此判斷做出評(píng)價(jià)并說明理由:_________。
(4)如果給土壤施肥過多,會(huì)產(chǎn)生“燒苗”現(xiàn)象,請(qǐng)畫出施肥過多后圖中所示根毛細(xì)胞的示意圖_________。
(5)根據(jù)圖中所示結(jié)構(gòu)和功能,下列表述錯(cuò)誤的是_______
①通常情況下F細(xì)胞比根毛細(xì)胞的滲透壓低,所以能從根毛細(xì)胞中獲得水分
②若用堿性染料對(duì)上述細(xì)胞進(jìn)行染色,可觀察到某些細(xì)胞有清晰的染色體
③A、B結(jié)構(gòu)同時(shí)控制NO3-等離子進(jìn)入細(xì)胞,為植物提供無機(jī)鹽
④土壤中的NO3-隨著水以擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)胞
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】生態(tài)學(xué)上環(huán)境容納量又稱K值,最低起始數(shù)量又稱M值,科學(xué)家研究了某種群的數(shù)量變化規(guī)律,下圖所示為該種群的種群瞬時(shí)增長(zhǎng)量隨種群數(shù)量的變化曲線,下列有關(guān)該圖的分析正確的是( )
A.圖中K值為750個(gè),M值為25個(gè)
B.當(dāng)種群數(shù)量大于K值時(shí),種群數(shù)量下降;小于K值時(shí)種群數(shù)量上升
C.當(dāng)種群數(shù)量小于M值時(shí),種群數(shù)量下降;大于M值時(shí)種群數(shù)量上升
D.若該種群的起始數(shù)量分別是75、300、800,則理論上種群的最終數(shù)量依次為0、600、600
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【題目】如圖表示過氧化氫分解時(shí)的相關(guān)曲線,下列敘述正確的是
A.若有酶催化,甲表示時(shí)間,乙表示氧氣的量,則N的pH應(yīng)高于M
B.若有酶催化,甲表示過氧化氫濃度,乙表示反應(yīng)速率,則N的酶量一定大于M
C.若甲表示過氧化氫濃度,乙表示反應(yīng)速率,則N表示Fe3+催化,M表示酶催化
D.若為等量的Fe3+催化,甲表示過氧化氫濃度,乙表示反應(yīng)速率,則M的溫度可能低于N
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【題目】某同學(xué)利用小球藻(一種單細(xì)胞真核生物)為實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行了“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”的活動(dòng),他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
回答下列問題:
(1)小球藻進(jìn)行光合作用時(shí),利用_________范圍內(nèi)的光進(jìn)行光反應(yīng),形成了ATP和NADPH。在葉綠體的_________中,NADPH為三碳酸的還原提供了_________。
(2)該同學(xué)研究了不同光強(qiáng)度和不同濃度的NaHCO3溶液對(duì)小球藻光合作用的影響,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
表:不同實(shí)驗(yàn)條件下實(shí)驗(yàn)裝置中氧氣的相對(duì)濃度與時(shí)間的關(guān)系
培養(yǎng)時(shí)間(d) 實(shí)驗(yàn)條件 | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
低光強(qiáng)度 | 高濃度NaHCO3溶液 | 0.1 | 0.2 | 0.6 | 0.9 | 1.5 | 1.8 | 2.1 |
低液度NaHCO3溶液 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 0.7 | 1.4 | 1.7 | 2.0 | |
高光強(qiáng)度 | 高濃度NaHCO3溶液 | 0.1 | 0.3 | 1.1 | 1.4 | 2.8 | 3.5 | 4.3 |
低濃度NaHCO3溶液 | 0.1 | 0.3 | 1.0 | 1.2 | 1.9 | 2.2 | 2.7 |
①該實(shí)驗(yàn)的自變量是_________;在實(shí)驗(yàn)操作過程中,需要保持溫度、_________等無關(guān)變量一致(答出1點(diǎn)即可)。
②第2~4d,在高濃度NaHCO3溶液條件下,高光強(qiáng)度組比低光強(qiáng)度組氧氣的相對(duì)濃度上升快,其主要原因是_________;第6d后高濃度NaHCO3溶液和高光強(qiáng)度組氧氣的相對(duì)濃度上升顯著加快,除上述原因外,還可能的原因是_________。
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】下圖表示下丘腦參與人體體溫、水鹽和血糖平衡的部分調(diào)節(jié)過程。 請(qǐng)回答下列問題:
(1)人體劇烈運(yùn)動(dòng)大量出汗后,產(chǎn)生渴覺的感受器是_____________,同時(shí)下丘腦增加_____________激素的生成和分泌,并由垂體釋放進(jìn)入血液,促進(jìn)_________________對(duì)水分的重吸收。
(2)當(dāng)血糖濃度下降時(shí),下丘腦中的葡萄糖感受器接受刺激產(chǎn)生興奮,使_______________________ 細(xì)胞分泌活動(dòng)增強(qiáng),使血糖濃度上升,此過程調(diào)節(jié)方式是____________________。
(3)Ⅱ型糖尿病由胰島 B 細(xì)胞損傷引起,患病率具有種族差異性,患者血液中含有抗胰島B 細(xì)胞的抗體和效應(yīng) T 細(xì)胞。 從免疫學(xué)角度分析,Ⅱ型糖尿病是一種______________________。淮嘶颊吣芊裢ㄟ^注射胰島素治療_________(能/不能)。
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