2020年普通高等學校招生全國統一考試
理科綜合能力測試
注意事項:
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案後,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號塗黑,如需改動,用橡皮擦乾淨後,再選塗其它答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。。
3.考試結束後,將本試卷和答題卡一併交回。
可能用到的相對原子質量:H 1 C 12 N 14 O16 Na 23 Al 27 P 31 Cl 35.5 Ar 40 V 51 Fe 56
二、選擇題:本題共8小題,每小題6分。共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
1.行駛中的汽車如果發生劇烈碰撞,車內的安全氣囊會被彈出並瞬間充滿氣體。若碰撞後汽車的速度在很短時間內減小為零,關於安全氣囊在此過程中的作用,下列說法正確的是( )
A. 增加了司機單位面積的受力大小
B. 減少了碰撞前後司機動量的變化量
C. 將司機的動能全部轉換成汽車的動能
D. 延長了司機的受力時間並增大了司機的受力面積
【答案】D
【解析】
【詳解】A.因安全氣囊充氣後,受力面積增大,故減小了司機單位面積的受力大小,故A錯誤;
B.有無安全氣囊司機初動量和末動量均相同,所以動量的改變量也相同,故B錯誤;
C.因有安全氣囊的存在,司機和安全氣囊接觸後會有一部分動能轉化為氣體的內能,不能全部轉化成汽車的動能,故C錯誤;
D.因為安全氣囊充氣後面積增大,司機的受力面積也增大,在司機擠壓氣囊作用過程中由於氣囊的緩衝故增加了作用時間,故D正確。
故選D。
2.火星的質量約為地球質量的1/10,半徑約為地球半徑的1/2,則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為( )
A. 0.2 B.0.4 C. 2.0 D. 2.5
【答案】B
【解析】
【詳解】設物體質量為m,則在火星表面有
3.如圖,一同學表演蕩鞦韆。已知鞦韆的兩根繩長均為10 m,該同學和鞦韆踏板的總質量約為50 kg。繩的質量忽略不計,當該同學蕩到鞦韆支架的正下方時,速度大小為8 m/s,此時每根繩子平均承受的拉力約為( )
A. 200 N B.400 N C. 600 N D. 800 N
【答案】B
【解析】
【詳解】在最低點由
5.一勻強磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直於紙面向外,其邊界如圖中虛線所示,為半圓,ac、bd與直徑ab共線,ac間的距離等於半圓的半徑。一束質量為m、電荷量為q(q>0)的粒子,在紙面內從c點垂直於ac射入磁場,這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用。在磁場中運動時間最長的粒子,其運動時間為( )
則粒子在磁場中運動的時間與速度無關,軌跡對應的圓心角越大,運動時間越長。採用放縮圓解決該問題,
粒子垂直ac射入磁場,則軌跡圓心必在ac直線上,將粒子的軌跡半徑由零逐漸放大。
當半徑和時,粒子分別從ac、bd區域射出,磁場中的軌跡為半圓,運動時間等於半個周期。
當0.5R<r<1.5R時,粒子從半圓邊界射出,逐漸將軌跡半徑從0.5R逐漸放大,粒子射出位置從半圓頂端向下移動,軌跡圓心角從逐漸增大,當軌跡半徑為R時,軌跡圓心角最大,然後再增大軌跡半徑,軌跡圓心角減小,因此當軌跡半徑等於R時軌跡圓心角最大,即軌跡對應的最大圓心角
D.物塊下滑2.0m時,重力勢能減少12J,動能增加4J,所以機械能損失了8J,D選項錯誤。
故選AB。
8.如圖,U形光滑金屬框abcd置於水平絕緣平臺上,ab和dc邊平行,和bc邊垂直。ab、dc足夠長,整個金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導體棒MN置於金屬框上,用水平恆力F向右拉動金屬框,運動過程中,裝置始終處於豎直向下的勻強磁場中,MN與金屬框保持良好接觸,且與bc邊保持平行。經過一段時間後( )
A. 金屬框的速度大小趨於恆定值
B. 金屬框的加速度大小趨於恆定值
C. 導體棒所受安培力的大小趨於恆定值
D. 導體棒到金屬框bc邊的距離趨於恆定值
【答案】BC
【解析】
【詳解】由bc邊切割磁感線產生電動勢,形成電流,使得導體棒MN受到向右的安培力,做加速運動,bc邊受到向左的安培力,向右做加速運動。當MN運動時,金屬框的bc邊和導體棒MN一起切割磁感線,設導體棒MN和金屬框的速度分別為、,則電路中的電動勢
9.某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內阻為1 kΩ,電流表內阻為0.5Ω。該同學採用兩種測量方案,一種是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的O、P兩點之間,另一種是跨接在O、Q兩點之間。測量得到如圖(b)所示的兩條U–I圖線,其中U與I分別為電壓表和電流表的示數。
回答下列問題:
(1)圖(b)中標記為II的圖線是採用電壓表跨接在________(填「O、P」或「O、Q」)兩點的方案測量得到的。
(2)根據所用實驗器材和圖(b)可判斷,由圖線
________(填「I」或「II」)得到的結果更接近待測電阻的真實值,結果為________Ω(保留1位小數)。
(3)考慮到實驗中電錶內阻的影響,需對(2)中得到的結果進行修正,修正後待測電阻的阻值為________Ω(保留1位小數)。
【答案】 (1). 、 (2). I (3). (4).
【解析】
【詳解】(1)[1]若將電壓表接、之間,
(1)開動氣泵,調節氣墊導軌,輕推滑塊,當滑塊上的遮光片經過兩個光電門的遮光時間________時,可認為氣墊導軌水平;
(2)用天平測砝碼與砝碼盤的總質量m1、滑塊(含遮光片)的質量m2;
(3)用細線跨過輕質定滑輪將滑塊與砝碼盤連接,並讓細線水平拉動滑塊;
(4)令滑塊在砝碼和砝碼盤的拉動下從左邊開始運動,和計算機連接的光電門能測量出遮光片經過A、B兩處的光電門的遮光時間Δt1、Δt2及遮光片從A運動到B所用的時間t12;
(5)在遮光片隨滑塊從A運動到B的過程中,如果將砝碼和砝碼盤所受重力視為滑塊所受拉力,拉力衝量的大小I=________,滑塊動量改變量的大小Δp=________;(用題中給出的物理量及重力加速度g表示)
(6)某次測量得到的一組數據為:d=1.000cm,m1=1.5010-2 kg,m2=0.400kg,△t1=3.90010-2 s,Δt2=1.27010-2 s,t12=1.50s,取g=9.80m/s2。計算可得I=________N·s,Δp=____kg·m·s-1;(結果均保留3位有效數字)
11.我國自主研製了運-20重型運輸機。飛機獲得的升力大小F可用描寫,k為係數;v是飛機在平直跑道上的滑行速度,F與飛機所受重力相等時的v稱為飛機的起飛離地速度,已知飛機質量為時,起飛離地速度為66 m/s;裝載貨物後質量為,裝載貨物前後起飛離地時的k值可視為不變。
(1)求飛機裝載貨物後的起飛離地速度;
(2)若該飛機裝載貨物後,從靜止開始勻加速滑行1 521 m起飛離地,求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間。
【答案】
,
【解析】
12.在一柱形區域內有勻強電場,柱的橫截面積是以O為圓心,半徑為R的圓,AB為圓的直徑,如圖所示。質量為m,電荷量為q(q>0)的帶電粒子在紙面內自A點先後以不同的速度進入電場,速度方向與電場的方向垂直。已知剛進入電場時速度為零的粒子,自圓周上的C點以速率v0穿出電場,AC與AB的夾角θ=60°。運動中粒子僅受電場力作用。
(1)求電場強度的大小;
(2)為使粒子穿過電場後的動能增量最大,該粒子進入電場時的速度應為多大?
(3)為使粒子穿過電場前後動量變化量的大小為mv0,該粒子進入電場時的速度應為多大?
2020年普通高等學校招生全國統一考試
理科綜合能力測試化學
注意事項:
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案後,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號塗黑,如需改動,用橡皮擦乾淨後,再選塗其它答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。
3.考試結束後,將本試卷和答題卡一併交回。
可能用到的相對原子質量:H 1 C 12 N 14 O16 Na 23 Al 27 P 31 S 32 Cl 35.5 V 51 Fe 56
一、選擇題:本題共13個小題,每小題6分。共78分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
【點睛】對於反應機理圖的分析,最基本的是判斷反應物,產物以及催化劑;一般的,催化劑在機理圖中多是以完整的循環出現的;反應物則是通過一個箭頭進入整個歷程的物質;而產物一般多是通過一個箭頭最終脫離整個歷程的物質。
2020年普通高等學校招生全國統一考試(新課標Ⅰ卷)
理科綜合生物能力測試
一、選擇題
1.新冠肺炎疫情警示人們要養成良好的生活習慣,提高公共衛生安全意識。下列相關敘述錯誤的是( )
A. 戴口罩可以減少病原微生物通過飛沫在人與人之間的傳播
B. 病毒能夠在餐具上增殖,用食鹽溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C. 高溫可破壞病原體蛋白質空間結構,煮沸處理餐具可殺死病原體
D. 生活中接觸的物體表面可能存在病原微生物,勤洗手可降低感染風險
【答案】B
【解析】
【分析】
新冠肺炎是由新型冠狀病毒引起的疾病,該病毒不能離開活細胞獨立生活。
【詳解】A、戴口罩可以減少飛沫引起的病毒傳播,可以在一定程度上預防新冠病毒,A正確;B、病毒只能依賴於活細胞才能存活,不能在餐桌上增殖,B錯誤;C、煮沸可以破壞病原體蛋白質的空間結構,進而殺死病原體,C正確;D、手可能接觸到病毒,勤洗手可以洗去手上的病原體,降低感染風險,D正確。故選B。
2.種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質是澱粉分解產生的葡萄糖,下列關於種子呼吸作用的敘述,錯誤的是( )
A. 若產生的CO2與乙醇的分子數相等,則細胞只進行無氧呼吸
B. 若細胞只進行有氧呼吸,則吸收O2的分子數與釋放CO2的相等
C. 若細胞只進行無氧呼吸且產物是乳酸,則無O2吸收也無CO2釋放
D. 若細胞同時進行有氧和無氧呼吸,則吸收O2的分子數比釋放CO2的多
【答案】D
【解析】
【分析】
呼吸底物是葡萄糖時,若只進行有氧呼吸,則消耗的氧氣=生成的二氧化碳量;若只進行無氧呼吸,當呼吸產物是酒精時,生成的酒精量=生成的二氧化碳量。
【詳解】A、若二氧化碳的生成量=酒精的生成量,則說明不消耗氧氣,故只有無氧呼吸,A正確;B、若只進行有氧呼吸,則消耗的氧氣量=生成的二氧化碳量,B正確;C、若只進行無氧呼吸,說明不消耗氧氣,產乳酸的無氧呼吸不會產生二氧化碳,C正確;D、若同時進行有氧呼吸和無氧呼吸,若無氧呼吸產酒精,則消耗的氧氣量小於二氧化碳的生成量,若無氧呼吸產乳酸,則消耗的氧氣量=二氧化碳的生成量,D錯誤。故選D。
3.某研究人員以小鼠為材料進行了與甲狀腺相關的實驗,下列敘述錯誤的是( )
A. 切除小鼠垂體,會導致甲狀腺激素分泌不足,機體產熱減少
B. 給切除垂體的幼年小鼠注射垂體提取液後,其耗氧量會增加
C. 給成年小鼠注射甲狀腺激素後,其神經系統的興奮性會增強
D. 給切除垂體的小鼠注射促甲狀腺激素釋放激素,其代謝可恢復正常
【答案】D
【解析】
【分析】
甲狀腺可以分泌甲狀腺激素,甲狀腺激素可以促進神經系統的發育,還可以促進細胞代謝,增加產熱。
【詳解】A、若切除垂體,則垂體分泌的促甲狀腺激素減少,會導致甲狀腺激素分泌不足,產熱減少,A正確;B、給切除垂體的幼年小鼠注射垂體提取液後,該提取液中含有促甲狀腺激素,可以促進甲狀腺激素的分泌,故小鼠的耗氧量會增加,B正確;C、甲狀腺激素可以促進神經系統的發育,故給成年小鼠注射甲狀腺激素後,神經系統的興奮性會增加,C正確;D、促甲狀腺激素釋放激素作用的靶器官是垂體,故切除垂體後,注射促甲狀腺激素釋放激素不能讓代謝恢復正常,D錯誤。故選D。
4.為達到實驗目的,需要選用合適的實驗材料進行實驗。下列實驗目的與實驗材料的對應,不合理的是( )
A. A B.B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】
細胞質壁分離及復原的原理:把成熟的植物細胞放置在某些對細胞無毒害的物質溶液中,當細胞液的濃度小於外界溶液的濃度時,細胞液中的水分子就透過原生質層進入到外界溶液中,使原生質層和細胞壁都出現一定程度的收縮。由於原生質層比細胞壁的伸縮性大,當細胞不斷失水時,原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來,也就是逐漸發生了質壁分離。當細胞液的濃度大於外界溶液的濃度時,外界溶液中的水分子就通過原生質層進入到細胞液中,發生質壁分離的細胞的整個原生質層會慢慢地恢復成原來的狀態,使植物細胞逐漸發生質壁分離復原。
【詳解】A、根尖分生區無成熟的大液泡,不能用於觀察細胞的質壁分離與復原,A符合題意;B、蝗蟲的精巢細胞可以發生減數分裂,可以用於觀察細胞的減數分裂,B不符合題意;C、哺乳動物的紅細胞吸水會膨脹,失水會皺縮,故可以用於觀察細胞的吸水和失水,C不符合題意;D、人的口腔上皮細胞無色,且含有DNA和RNA,可以用於觀察DNA、RNA在細胞中的分布,D不符合題意。故選A。
5.已知果蠅的長翅和截翅由一對等位基因控制。多隻長翅果蠅進行單對交配(每個瓶中有1隻雌果蠅和1隻雄果蠅),子代果蠅中長翅∶截翅=3∶1。據此無法判斷的是( )
A. 長翅是顯性性狀還是隱性性狀
B. 親代雌蠅是雜合子還是純合子
C. 該等位基因位於常染色體還是X染色體上
D. 該等位基因在雌蠅體細胞中是否成對存在
【答案】C
【解析】
【分析】
由題意可知,長翅與長翅果蠅雜交的後代中出現截翅果蠅,說明截翅是隱性性狀,長翅是顯性性狀。
【詳解】A、根據截翅為無中生有可知,截翅為隱性性狀,長翅為顯性性狀,A不符合題意;B、根據雜交的後代發生性狀分離可知,親本雌蠅一定為雜合子,B不符合題意;C、無論控制翅形的基因位於X染色體上還是常染色體上,後代中均會出現長翅:截翅=3:1的分離比,C符合題意;D、根據後代中長翅:截翅=3:1可知,控制翅形的基因符合基因的分離定律,故可推測該等位基因在雌蠅體細胞中是成對存在的,D不符合題意。故選C。
6.土壤小動物對動植物遺體的分解起著重要的作用。下列關於土壤小動物的敘述,錯誤的是( )
A. 調查身體微小、活動力強的小動物數量常用標誌重捕法
B. 土壤中小動物類群的豐富度高,則該類群含有的物種數目多
C. 土壤小動物的代謝活動會影響土壤肥力,進而影響植物生長
D. 土壤小動物呼吸作用產生的CO2參與生態系統中的碳循環
【答案】A
【解析】
【分析】
物種豐富度指群落中物種數目的多少。常用取樣器取樣法調查土壤小動物的豐富度。
【詳解】A、調查身體微小、活動能力強的小動物數量常用取樣器取樣法,A錯誤;B、物種豐富度指群落中物種數目的多少,土壤中小動物豐富度高,說明該類群含有的物種數目多,B正確;C、一些土壤小動物可以將有機物分解為無機物,增加土壤肥力,進而影響植物的生長,C正確;D、土壤小動物可以通過呼吸作用產生二氧化碳,二氧化碳進入大氣中,可以參與碳循環,D正確。故選A。
三、非選擇題
7.真核細胞的膜結構具有重要功能。請參照表中內容完成下表。
【答案】 (1). 細胞膜 (2). 參與信息傳遞 (3). 對蛋白質進行加工修飾 (4). 脂質和蛋白質 (5). 葉肉細胞進行光合作用時,光能轉化為化學能的過程發生在類囊體膜上
【解析】
【分析】
1、生物膜主要由脂質和蛋白質組成,還有少量的糖類。脂質中磷脂最豐富,功能越複雜的生物膜,蛋白質的種類和數量越多。
2、細胞膜的功能:①將細胞與外界環境分隔開;②控制物質進出;③進行細胞間的信息交流。
3、分泌蛋白的合成與分泌過程:附著在內質網上的核糖體合成蛋白質→內質網進行粗加工→內質網「出芽」形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體「出芽」形成囊泡→細胞膜,整個過程還需要線粒體提供能量。
【詳解】(1)K+進入植物根細胞的過程為主動運輸,體現了細胞膜控制物質進出的功能。
(2)興奮在神經元之間是通過突觸傳遞的,當興奮傳遞到突觸小體時,突觸前膜釋放神經遞質進入突觸間隙,與突觸後膜上的受體結合,使突觸後膜發生興奮或抑制,該過程體現了細胞膜參與信息傳遞的功能。
(3)由分析可知,在分泌蛋白的合成和分泌過程中,高爾基體對來自內質網的蛋白質進行加工修飾後,「出芽」形成囊泡,最終將蛋白質分泌到細胞外。
(4)由分析可知生物膜主要成分是脂質和蛋白質。
(5)類囊體薄膜上分布著光合色素和多種酶,是綠色植物進行光反應的場所,光能轉化為化學能的過程發生在類囊體膜上。
【點睛】本題考查生物膜的成分和功能,要求考生能夠識記分泌蛋白合成、分泌的過程,掌握各種生物膜的功能,再結合實例具體分析。
8.農業生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動,促進作物的生長發育,達到增加產量等目的。回答下列問題:
(1)中耕是指作物生長期中,在植株之間去除雜草並進行鬆土的一項栽培措施,該栽培措施對作物的作用有_____________________(答出2點即可)。
(2)農田施肥的同時,往往需要適當澆水,此時澆水的原因是_____________________(答出1點即可)。
(3)農業生產常採用間作(同一生長期內,在同一塊農田上間隔種植兩種作物)的方法提高農田的光能利用率。現有4種作物,在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點(光合速率達到最大時所需的光照強度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進行間作的兩種作物是___________________,選擇這兩種作物的理由是___________________。
【答案】 (1). 減少雜草對水分、礦質元素和光的競爭;增加土壤氧氣含量,促進根系的呼吸作用 (2). 肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 (3). A和C (4). 作物A光飽和點高且長得高,可以利用上層光照進行光合作用;作物C光飽和點低且長得矮,與作物A間作後,能利用下層的弱光進行光合作用
【解析】
【分析】
1、中耕鬆土是指對土壤進行淺層翻倒、疏鬆表層土壤。中耕作用有:疏鬆表土、增加土壤通氣性、提高地溫,促進好氣微生物的活動和養分有效化、去除雜草、促使根系伸展、調節土壤水分狀況。
2、礦質元素只有溶解在水中,以離子形式存在,才能被植物的根系選擇吸收。
【詳解】(1)中耕鬆土過程中去除了雜草,減少了雜草和農作物之間的競爭;疏鬆土壤可以增加土壤的含氧量,有利於根細胞的有氧呼吸,促進礦質元素的吸收,從而達到增產的目的。
(2)農田施肥時,肥料中的礦質元素只有溶解在水中,以離子形式存在,才能被作物根系吸收。
(3)分析表中數據可知,作物A、D的株高較高,B、C的株高較低,作物A、B的光飽和點較高,適宜在較強光照下生長,C、D的光飽和點較低,適宜在弱光下生長,綜合上述特點,應選取作物A和C進行間作,作物A可利用上層光照進行光合作用,作物C能利用下層的弱光進行光合作用,從而提高光能利用率。
【點睛】本題結合具體實例考查光合作用和呼吸作用的相關內容,掌握光合作用和呼吸作用的原理、影響因素及在生產中的應用是解題的關鍵。
9.某研究人員用藥物W進行了如下實驗:給甲組大鼠注射藥物W,乙組大鼠注射等量生理鹽水,飼養一段時間後,測定兩組大鼠的相關生理指標。實驗結果表明:乙組大鼠無顯著變化;與乙組大鼠相比,甲組大鼠的血糖濃度升高,尿中葡萄糖含量增加,進食量增加,體重下降。回答下列問題:
(1)由上述實驗結果可推測,藥物W破壞了胰腺中的________________細胞,使細胞失去功能,從而導致血糖濃度升高。
(2)由上述實驗結果還可推測,甲組大鼠腎小管液中的葡萄糖含量增加,導致腎小管液的滲透壓比正常時的_____________,從而使該組大鼠的排尿量_____________。
(3)實驗中測量到甲組大鼠體重下降,推測體重下降的原因是________________。
(4)若上述推測都成立,那麼該實驗的研究意義是________________(答出1點即可)。
【答案】 (1). 胰島B (2). 高 (3). 增加 (4). 甲組大鼠胰島素缺乏,使機體不能充分利用葡萄糖來獲得能量,導致機體脂肪和蛋白質的分解增加 (5). 獲得了因胰島素缺乏而患糖尿病的動物,這種動物可以作為實驗材料用於研發治療這類糖尿病的藥物
【解析】
【分析】
1、胰島B細胞能分泌胰島素,其作用是促進組織細胞加速攝取、利用和儲存葡萄糖,從而使血糖水平降低;胰島A細胞能分泌胰高血糖素,其作用是促進糖原分解,並促進一些非糖物質轉化為葡萄糖,從而使血糖水平升高。
2、糖尿病的病人由於胰島B細胞受損,導致胰島素分泌過少,血糖進入細胞及在細胞內氧化分解發生障礙,而非糖物質轉化成糖仍在進行,從而使血糖水平升高,部分糖隨尿液排出,而原尿中的葡萄糖又增加了尿液的滲透壓,因此導致腎小管、集合管對水分的重吸收減少,進而導致尿量增多。
【詳解】(1)由於甲組大鼠注射藥物W後,血糖濃度升高,可推知藥物W破壞了胰腺中的胰島B細胞,使胰島素的分泌量減少,從而導致血糖濃度升高。
(2)由題幹信息可知,甲組大鼠腎小管液中的葡萄糖含量增加,會導致腎小管液的滲透壓比正常時的高,因此導致腎小管、集合管對水分的重吸收減少,進而導致尿量增加。
(3)甲組大鼠注射藥物W後,由於胰島素分泌不足,使機體不能充分利用葡萄糖來獲得能量,導致機體脂肪和蛋白質的分解增加,體重下降。
(4)由以上分析可知,藥物W破壞了胰腺中的胰島B細胞,使大鼠因胰島素缺乏而患糖尿病,這種動物可以作為實驗材料用於研發治療這類糖尿病的藥物。
【點睛】本題結合藥物W的實驗,主要考查了糖尿病的病因以及「三多一少」症狀出現的原因等相關基礎知識,意在考查考生從題中獲取信息的能力,並運用所學知識對信息進行分析、推理和解釋現象的能力。
10.遺傳學理論可用於指導農業生產實踐。回答下列問題:
(1)生物體進行有性生殖形成配子的過程中,在不發生染色體結構變異的情況下,產生基因重新組合的途徑有兩條,分別是________________。
(2)在誘變育種過程中,通過誘變獲得的新性狀一般不能穩定遺傳,原因是________________,若要使誘變獲得的性狀能夠穩定遺傳,需要採取的措施是____________。
【答案】 (1). 在減數分裂過程中,隨著非同源染色體的自由組合,非等位基因自由組合;同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發生交換,導致染色單體上的基因重組 (2). 控制新性狀的基因是雜合的 (3). 通過自交篩選性狀能穩定遺傳的子代
【解析】
【分析】
1、基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。它包括:①減數第一次分裂過程中,隨著非同源染色體的自由組合,非等位基因自由組合;②減數分裂形成四分體時期,位於同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發生交換,導致染色單體上的基因重組。
2、誘變育種是指利用物理因素或化學因素來處理生物,使生物發生基因突變。用這種方法可以提高突變率,在較短時間內獲得更多的優良變異類型。其原理是基因突變。
【詳解】(1)由分析可知,減數分裂形成配子過程中,基因重組的途徑有減數第一次分裂後期,非同源染色體上的非等位基因自由組合;減數第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體之間發生交叉互換。
(2)在誘變育種過程中,誘變獲得的新個體通常為雜合子,自交後代會發生性狀分離,故可以將該個體進行自交,篩選出符合性狀要求的個體後再自交,重複此過程,直到不發生性狀分離,即可獲得穩定遺傳的純合子。
【點睛】本題考查基因重組和育種的相關知識,要求考生掌握基因重組的概念和分類、誘變育種的原理和應用,並能靈活運用解題。
[生物——選修1:生物技術實踐]
11.某種物質S(一種含有C、H、N有機物)難以降解,會對環境造成汙染,只有某些細菌能降解S。研究人員按照下圖所示流程從淤泥中分離得到能高效降解S的細菌菌株。實驗過程中需要甲、乙兩種培養基,甲的組分為無機鹽、水和S,乙的組分為無機鹽、水、S和Y。
回答下列問題:
(1)實驗時,盛有水或培養基的搖瓶通常採用_______________的方法進行滅菌。乙培養基中的Y物質是_______________。甲、乙培養基均屬於______________培養基。
(2)實驗中初步估測搖瓶M中細菌細胞數為2×107 個/mL,若要在每個平板上塗布100μL稀釋後的菌液,且保證每個平板上長出的菌落數不超過200個,則至少應將搖瓶M中的菌液稀釋________________倍。
(3)在步驟⑤的篩選過程中,發現當培養基中的S超過某一濃度時,某菌株對S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1點即可)。
(4)若要測定淤泥中能降解S的細菌細胞數,請寫出主要實驗步驟________________。
(5)上述實驗中,甲、乙兩種培養基所含有的組分雖然不同,但都能為細菌的生長提供4類營養物質,即________________。
【答案】 (1). 高壓蒸汽滅菌 (2). 瓊脂 (3). 選擇 (4). 104 (5). S的濃度超過某一值時會抑制菌株的生長 (6). 取淤泥加入無菌水,塗布(或稀釋塗布)到乙培養基上,培養後計數 (7). 水、碳源、氮源和無機鹽
【解析】
【分析】
培養基一般含有水、碳源、氮源、無機鹽等。常用的接種方法:平板劃線法和稀釋塗布平板法。常用的滅菌方法:乾熱滅菌法、灼燒滅菌法、高壓蒸汽滅菌法。
【詳解】(1)常用高壓蒸汽滅菌法處理盛有水或培養基的搖瓶,乙為固體培養基,故需要加入Y瓊脂;甲和乙培養基可以用於篩選能降解S的菌株,故均屬於選擇培養基。(2)若要在每個平板上塗布100μL稀釋液後的菌液,且每個平板上長出的菌落數不超過200個,則搖瓶M中的菌液稀釋的倍數至少為2×107÷1000×100÷200=1×104倍。(3)當培養基中的S超過某一濃度後,可能會抑制菌株的生長,從而造成其對S的降解量下降。(4)要測定淤泥中能降解S的細菌的細胞數,可以取淤泥加無菌水製成菌懸液,稀釋塗布到乙培養基上,培養後進行計數。(5)甲和乙培養基均含有水、無機鹽、碳源、氮源。
【點睛】培養基常用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌,接種工具應該進行灼燒滅菌,玻璃器皿等耐高溫的、需要乾燥的物品,常採用乾熱滅菌。
[生物——選修3:現代生物科技專題]
12.為研製抗病毒A的單克隆抗體,某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以下實驗流程。
回答下列問題:
(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是_________________。
(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料製備單細胞懸液的主要實驗步驟:_________________。
(3)為了得到能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞,需要進行篩選。圖中篩選1所採用的培養基屬於_________________,使用該培養基進行細胞培養的結果是_________________。圖中篩選2含多次篩選,篩選所依據的基本原理是_________________。
(4)若要使能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖,可採用的方法有________________(答出2點即可)。
【答案】 (1). 誘導小鼠甲產生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞 (2). 取小鼠甲脾臟剪碎,用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞,加入培養液製成單細胞懸液 (3). 選擇培養基 (4). 只有雜交瘤細胞能夠生存 (5). 抗原與抗體的反應具有特異性 (6). 將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖;將雜交瘤細胞在體外培養
【解析】
【分析】
由圖可知,篩選1指用選擇培養基篩選出雜交瘤細胞,篩選2指進行克隆化培養和專一抗體檢測,篩選出能產生特定抗體的雜交瘤細胞。
【詳解】(1)實驗前給小鼠甲注射病毒A,是為了誘導小鼠甲產生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞。(2)取小鼠的脾臟,剪碎組織,用胰蛋白酶處理獲得單個細胞,加入培養液可以製成單細胞懸液。(3)圖中篩選1需要用到選擇培養基,只有雜交瘤細胞可以存活。篩選2是為了獲得能產生特定抗體的雜交瘤細胞,該過程要用到抗原抗體雜交,故篩選所依據的原理是抗原-抗體反應具有特異性。(4)獲得能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞後,可以在體外培養液中進行培養,或在小鼠的腹腔中進行培養,使雜交瘤細胞大量增殖。
【點睛】製備單克隆抗體的過程中,需要用到動物細胞融合和動物細胞培養,需要用到兩次篩選,第一次篩選的目的是獲得雜交瘤細胞,第二次篩選的目的是獲得能產生特定抗體的雜交瘤細胞。