内容正文:
2023-2024学年度第二学期高三生物校三模考试
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1-12题,每小题2分;第13-16题,每小题4分,在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是( )
A. 自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D. 无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
2. 研究发现衰老的神经细胞中异常的M蛋白含量明显高于年轻的神经细胞,异常M蛋白可被溶酶体酶分解,且年轻细胞中的溶酶体酶活性远高于衰老细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 衰老的神经细胞中所有酶的活性都会降低
B. 异常M蛋白在衰老的神经细胞中不被分解
C. 衰老的神经细胞中异常M蛋白含量一定与细胞衰老无关
D. 年轻神经细胞分解异常M蛋白的能力比衰老神经细胞强
3. 中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 生物体的遗传信息储存在DNA或 RNA的碱基序列中
B. DNA复制、转录分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶的参与
C. 遗传信息的复制、转录、翻译及逆转录过程都需要模板
D. 所有密码子都能翻译氨基酸
4. 研究表明,癌症的发生除了遗传因素外,很多病因都与生活习惯有关。图1和图2分别为电子显微镜下观察到的正常细胞和癌细胞的线粒体结构。下列叙述错误的是( )
A. 在适宜条件下,癌细胞失去接触抑制而无限增殖
B. 在正常人的体细胞中不存在原癌基因和抑癌基因
C. 原癌基因突变或过量表达可能引起细胞癌变
D. 由图1和图2推测,正常细胞癌变后无氧呼吸作用会增强
5. 哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成
B. 细胞Ш只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C. 受精时,精子发生顶体反应可阻止多精入卵
D. 培育转基因动物通常选择细胞IV作为受体细胞
6. 下图为人体体液各成分之间的相互关系,下列叙述正确的是( )
A. a是细胞内液,约占人体体液的1/3
B. b是组织液,其渗入c的量远多于渗入d的量
C. 某人花粉过敏时可能会导致b增多而出现组织水肿
D. b、c、d属于细胞外液,细胞外液渗透压的90%来源于Ca2+和K+
7. 研究草原上某昆虫种群(破坏生态环境)的变化规律以及影响种群数量变化的因素,对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用具有重要意义。下列叙述错误的是( )
A. 可采用样方法调查该昆虫卵的密度
B. 曲线b的前提是食物和空间充裕、没有天敌和其他竞争物种等
C. 气候是影响种群数量波动的密度制约因素
D. 曲线a增长速率为0时,种群数量在K值上下波动
8. 关于以下叙述,正确的有几项( )
(1)细胞凋亡时,溶酶体可合成和分泌多种水解酶
(2)吸能反应一般与ATP的合成相联系
(3)突变基因一定由物理、化学或生物因素诱发
(4)非同源染色体随雌雄配子的随机结合而自由组合,其上的非等位基因也自由组合
(5)效应T细胞与靶细胞结合后可激活效应T细胞内的溶酶体酶
(6)建立动物园、植物园等是对生物多样性最有效的保护措施
A. 零项 B. 一项 C. 二项 D. 三项
9. 基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,以便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—;限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。据图判断,下列操作正确的是( )
A. 质粒用限制酶I切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割
B. 质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶I切割
C. 目的基因和质粒均用限制酶I切割
D. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
10. 如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次为( )
A. 解旋酶、限制酶、DNA连接酶 B. 限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C. 限制酶、DNA连接酶、解旋酶 D. DNA连接酶、限制酶、解旋酶
11. 我国科学家发现的青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率,青蒿素是黄花蒿的次生代谢物,黄花蒿的芽和苗中均有青蒿素,但是愈伤组织中没有。研究人员欲运用植物细胞工程技术获得大量的青蒿素,并进行了思考与分析。下列相关叙述正确的是( )
①黄花蒿植株中青蒿素含量很低,直接提取的成本较高②愈伤组织中没有青蒿素,可能是愈伤组织细胞中缺乏控制合成青蒿素的基因③可取黄花蒿植物的茎尖等分生区组织进行脱分化和再分化培养④诱导愈伤组织生根和生芽时,生长素/细胞分裂素的值是相同的⑤利用植物细胞工程技术时,不需要大量培养黄花蒿成熟植株
A. ①③⑤ B. ①②③ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤
12. 新冠病毒(一种含有单链RNA的具有包膜结构的病毒)和肺炎链球菌都可以使人患上肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A. 新冠病毒的化学组成只有核酸和蛋白质
B. 肺炎链球菌可利用自身的核糖体来进行蛋白质的合成
C. 两者的遗传物质都是RNA
D. 两者均可用普通培养基进行培养
13. HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成,对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是( )
A. 胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关,成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考
B. 因为获取的B淋巴细胞可能有多种,所以曲妥珠单抗制备过程需进行专一抗体阳性检测
C. DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D. 利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
14. 目的基因和载体如果用同一种限制酶处理,连接时会出现正反接的情况,为鉴定筛选出的表达载体中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR后,结合电泳技术鉴定,图示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,其中目的基因为长度300bp的片段。下列有关说法错误的是( )
A. PCR复性温度不宜太低,避免引物错配和模板链形成双链
B. 电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小、带电量和构象有关
C. 选取引物甲、丙,扩增出450bp长度片段时,可以说明目的基因正接
D. 选取引物甲、乙,扩增出400bp长度片段时,可以说明目的基因反接
15. 日本排放福岛核污水是人为破坏海洋环境的灾难。下图为某核污水污染的海洋生态系统中物质与能量流动关系示意图.字母代表不同生物组分.带△数值为放射性物质浓度相对值、其余数值表示能量数值,单位为kJ/(cm2·a)。下列叙述错误的是( )
A. 排放的核污水属于海洋生态系统中的非生物的物质和能量
B. 该生态系统中A用于自身生长发育繁殖的能量为369kJ/(cm2·a)
C. 放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集,该现象具有全球性特点
D. D为该生态系统的最高营养级生物,其体内的放射性物质浓度最高
16. 巢式PCR是指先后用外内引物扩增目的基因的方法。其原理为:先以比目的基因大的DNA片段为模板,用外引物(F1,R1)进行扩增,获得大量含目的基因的中间产物,再以扩增后的中间产物为模板,用内引物(F2,R2)扩增目的基因,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 两对引物的碱基序列不相同,但均应为单链DNA片段
B. 第二轮PCR反应能否进行,是对第一轮PCR反应正确性的鉴定
C. 由于和两套引物都互补的靶序列较少,该技术可大大提高扩增的特异性
D. 如果两套引物一起加入反应体系中,外引物的复性温度应显著低于内引物
二、非选择题,本小题共5小题,共60分。
17. 细胞膜上存在多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题:
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是________________。
(2)细胞膜的外表面还有糖类分子,大多数和蛋白质结合形成糖蛋白,这类糖类分子叫作糖被。糖被的功能有________________________________(答出一点即可)。
(3)细胞膜上的通道蛋白是神经细胞从动作电位恢复静息电位时的重要膜蛋白,借助通道蛋白排出细胞的方式属于_________________,该过程__________(填“需要”或“不需要”)与通道蛋白结合,通道蛋白的构象__________(填“会”或“不会”)发生改变。
(4)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与相比,条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________________________。
18. 2024年2月,武汉经历了罕见冻雨灾害。研究发现,植物受冰冻低温胁迫后会出现细胞质泄漏、ROS(活性氧,能对细胞产生氧化毒害)积累、细胞渗透失水等现象。细胞质泄露是由细胞壁和细胞间隙中形成的冰晶使细胞膜破损所致,且特定条件下,破损的细胞膜又会发生再封闭。过程如图所示。
注:SYT1的功能是与Ca2+结合,促进囊泡与细胞膜融合;C2A和C2B表示SYT1上Ca2+结合结构域。
回答下列问题:
(1)据图分析,农作物遭受冰冻伤害时,可施用______以防止发生细胞质泄露。
(2)与野生型植物相比,敲除了SYT1相关基因突变体的抗冻性会______(填“升高”“降低”或“不变”),原因是______。
(3)为进一步研究冰冻低温胁迫条件下外源ABA对植物生理指标的影响,科研人员以同一植物的两个品种W3和Cph12为实验材料,在不同外源ABA浓度下进行相关实验,实验数据如下表所示。
ABA浓度(mg/L)
W3
Cph12
SOD活性(U/g)
脯氨酸含量(μg/g)
SOD活性(U/g)
脯氨酸含量(μg/g)
常温对照组
0.00
110.23
111.37
111.21
23.34
冰冻低温胁迫组
0.00
248.51
111.40
130.40
24.69
50.00
281.32
154.89
146.13
31.24
100.00
352.28
224.64
154.23
36.82
注:SOD是超氧化物歧化酶,能及时清除细胞内的ROS;脯氨酸是渗透调节物质,能有效防止植物细胞渗透失水。
据表分析,上述两个品种中______更耐低温。外源ABA提高品种W3抗冻性的效果______(填“优于”“等于”或“差于”)品种Cph12,判断依据是______。
(4)在已测得SOD活性的基础上,若需进一步探明不同处理条件下,植物细胞中SOD基因表达量的差异,除直接测定SOD含量外,还可提取并比较细胞中的______(物质)的含量。
19. 遗传性肾炎和半乳糖血症都是由一对等位基因控制的人类遗传病,控制遗传性肾炎的基因用A、a表示,控制半乳糖血症的基因用B、b表示,其中有一种病为伴性遗传。一对正常的青年男女(Ⅲ1和Ⅲ6)结婚前去医院进行婚前检查,医生对他们开展了遗传咨询并绘出遗传系谱图如下:
(1)根据遗传系谱图分析,半乳糖血症的遗传方式为_____________。
(2)若Ⅲ1携带半乳糖血症致病基因,则同时考虑两种遗传病,Ⅲ1的基因型是_____________。她与Ⅲ6婚配,生下一个患病孩子的概率是_____________。
(3)若Ⅲ1已通过基因检测得知不携带半乳糖血症致病基因。假如你是一名遗传咨询师,从优生角度,给予他们的建议是_______________。理由是_________________。
20. 桃蚜是一类植食性昆虫,喜欢群居,活动能力较差,危害多种作物。在桃蚜生活的农田生态系统中,草蛉等多种昆虫都会捕食桃蚜,科研人员发现,当桃蚜数量爆发时,桃蚜分泌的信息素能吸引草蛉的成虫,使其迅速定位猎物。为探究合适的桃蚜防治方法,科研人员进行了如下实验:选取植株健康、长势一致的同种作物若干,随机均分为CK、T1、T2三组,每组接入桃蚜成虫100只,CK组不采取任何防治措施,T1组每隔7天投放一定量的草蛉,T2组每隔7天喷洒相同浓度的吡虫啉悬浮剂(1种杀虫剂,存在生物富集现象),3周内定期调查各组作物上桃蚜的种群数量,并进行重复实验取平均值(CK组后期桃蚜数量爆发不再记录)。实验结果为:
组别
处理前
处理后1天
处理后7天
处理后14天
处理后21天
CK
100
184.33
287.55
—
—
T1
100
106.86
75.65
53.22
37.12
T2
100
7.58
14.11
21.78
38.36
回答下列问题:
(1)捕食桃蚜的草蛉属于第_________营养级。为调查某片农田中桃蚜的种群密度,应采用的方法是___________。
(2)在草蛉定位桃蚜的过程中,桃蚜分泌的信息素起到了关键作用,这一过程体现了信息传递在生态系统中的作用是____________________________________。
(3)实验组T1使用的防治方法属于_________防治,请从种群数量特征的角度,分析T1组出现处理后1天实验结果的可能原因:_______________________。
(4)与T2的防治方法相比,T1组防治方法的优点是_________________(答出1点)。
21. 沙漠蝗、东亚飞蝗和中华稻蝗是主要的蝗灾害虫,为加强对蝗虫的防治,科学家对蝗虫的种群特征、迁飞等进行了研究。请回答下列问题。
(1)沙漠蝗、东亚飞蝗和中华稻蝗经界定属于不同的物种,判断的依据应是____。
(2)蝗虫有散居型和群居型两种类型。散居和群居体现的是种群的____(数量、空间)特征。4~5只独居蝗虫聚集之后,可产生信息素以吸引更多蝗虫聚集;随蝗虫密度的增加,释放的信息素含量也会迅速增加,进一步促进蝗虫的聚集,这体现出蝗虫的聚集过程属于____调节。聚集后的蝗虫个体之间可通过触碰后肢某个部位来传递信息,从而开始群居生活,这表明____离不开信息传递。
(3)图1是某区域在若干年内发生的111次蝗灾的月份统计图。为了给预防蝗灾提供科学依据,研究者对气温、降水量变化与蝗虫数量变化的关系进行了研究,结果如图2所示。
图1、2的描述属于____模型。据此模型分析,____是蝗虫爆发式增长的主要原因。
(4)为调查稻田中二化螟、卷叶螟和稻飞虱等害虫的发生状况,通常采用____法调查各种害虫的种群密度,并因地制宜采用不同的防治措施。如利用性引诱剂吸引雄性害虫进行诱杀,阻止害虫的正常交配,降低害虫的____,从而降低其种群密度。
(5)鸭子是蝗虫的天敌,对散居状态的蝗虫控制效果较好。某科研小组通过在试验田放养鸭子研究对蝗虫的控制。下表为某段时间内植物和蝗虫的部分能量值(单位:104 kJ),鸭子可捕食蝗虫和试验田中植物,该时间段内系统无有机物输出。
项目
净同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
植物
108
75
21
58
蝗虫
7
10
1
3
鸭子的同化量为____kJ,第一营养级至第二营养级的能量传递效率为____(百分数,保留一位小数)。农业生产中采用牧鸭治蝗时还应考虑到鸭子对于生存环境、水源的要求、鸭子的数量等因素,这遵循了生态工程的____原理。
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2023-2024学年度第二学期高三生物校三模考试
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1-12题,每小题2分;第13-16题,每小题4分,在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是( )
A. 自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D. 无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
【答案】D
【解析】
【分析】水在细胞中以两种形式存在:一部分水与细胞内的其他物质相结合,为结合水;绝大部分以游离的形式存在,可以流动,为自由水,参与细胞中各种代谢活动。
细胞中的无机盐含量比较少,但具有重要的生理功能,如很多无机盐与蛋白质等物质结合成复杂的化合物,参与细胞中各种生命活动,当某些无机盐含量过多或过少时,生物体可能出现相应病症。
【详解】A、自由水是生化反应的介质,有些水还直接作为反应物参与生物化学反应,如有氧呼吸,A错误;
B、结合水是组成细胞结构的重要成分,主要存在形式是水与蛋白质、多糖等物质结合,成为生物体的构成成分,而液泡中的水属于自由水,B错误;
CD、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,能参与维持细胞的酸碱平衡,也能参与有机物的合成,如Mg2+是合成叶绿素的原料,C错误、D正确。
故选D。
2. 研究发现衰老的神经细胞中异常的M蛋白含量明显高于年轻的神经细胞,异常M蛋白可被溶酶体酶分解,且年轻细胞中的溶酶体酶活性远高于衰老细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 衰老的神经细胞中所有酶的活性都会降低
B. 异常M蛋白在衰老的神经细胞中不被分解
C. 衰老的神经细胞中异常M蛋白含量一定与细胞衰老无关
D. 年轻神经细胞分解异常M蛋白的能力比衰老神经细胞强
【答案】D
【解析】
【分析】细胞衰老的特征:1、细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。2、细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。3、细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小。4、细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。5、细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
【详解】A、衰老细胞中绝大部分酶的活性降低,不是所有酶活性降低,A错误;
B、异常M蛋白在年轻的和衰老的神经细胞中都存在,但衰老神经细胞中明显较多,异常M蛋白可被溶酶体酶分解,B错误;
C、年轻细胞中的溶酶体酶活性远高于衰老细胞,说明年轻细胞之所以保持年轻,很可能与活性较强的溶酶体酶分解异常M蛋白有关,当细胞内溶酶体酶的活性降低,异常M蛋白的积累开始增加,细胞也逐渐衰老,C错误;
D、年轻细胞中的溶酶体酶活性远高于衰老细胞,说明年轻神经细胞分解异常M蛋白的能力比衰老神经细胞强,D正确。
故选D。
3. 中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 生物体的遗传信息储存在DNA或 RNA的碱基序列中
B. DNA复制、转录分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶的参与
C. 遗传信息的复制、转录、翻译及逆转录过程都需要模板
D. 所有密码子都能翻译氨基酸
【答案】D
【解析】
【分析】科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律,并于1957年提出了中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。随着研究的不断深入,科学家对中心法则作出了补充:少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA,即RNA的复制和逆转录。
【详解】A、绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA,生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,A正确;
B、参与DNA复制的酶有解旋酶、DNA聚合酶等,转录是在RNA聚合酶的参与下完成的,B正确;
C、遗传信息的复制是指DNA或RNA的复制,DNA复制是以亲代DNA的两条链分别为模板合成子代DNA的过程,RNA复制是以RNA为模板合成RNA的过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程。可见,遗传信息的复制、转录、翻译及逆转录过程都需要模板,C正确;
D、翻译过程中,终止密码子一般不编码氨基酸,因而导致翻译过程终止,D错误。
故选D。
4. 研究表明,癌症的发生除了遗传因素外,很多病因都与生活习惯有关。图1和图2分别为电子显微镜下观察到的正常细胞和癌细胞的线粒体结构。下列叙述错误的是( )
A. 在适宜条件下,癌细胞失去接触抑制而无限增殖
B. 在正常人的体细胞中不存在原癌基因和抑癌基因
C. 原癌基因突变或过量表达可能引起细胞癌变
D. 由图1和图2推测,正常细胞癌变后无氧呼吸作用会增强
【答案】B
【解析】
【分析】原癌基因主要控制细胞增殖和生长;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
【详解】A、在适宜条件下,癌细胞能无限增殖,A正确;
B、正常人的体细胞中本来就存在与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因,B错误;
C、原癌基因调控细胞周期,如果突变或过量表达,可引起细胞癌变,C正确;
D、癌细胞中线粒体结构变化,有氧呼吸减弱,而无氧呼吸增强,对葡萄糖需求量增加,癌细胞的葡萄糖消耗速率增加,D正确。
故选B。
5. 哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成
B. 细胞Ш只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C. 受精时,精子发生顶体反应可阻止多精入卵
D. 培育转基因动物通常选择细胞IV作为受体细胞
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图中细胞Ⅰ为卵原细胞,细胞Ⅱ为经过复制的初级卵母细胞,细胞Ⅲ可表示次级卵母细胞,细胞Ⅳ是经过受精作用形成的受精卵,受精卵进行的是有丝分裂。
【详解】A、据图可知,减数第一次分裂完成需要促性腺激素处理,下丘脑合成的促性腺激素释放激素作用于垂体,使得垂体分泌促性腺激素,因此下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成,A正确;
B、结合题图可知,细胞Ш为次级卵母细胞在精子的作用下才能完成减数第二次分裂,产生成熟的卵细胞,从而形成受精卵,即受精作用促进次级卵母细胞完成减数第二次分裂,B正确;
C、受精时,发生透明带反应和卵细胞膜反应可阻止多精入卵,C错误;
D、基因工程通常选择受精卵(细胞IV)作为受体细胞,D正确。
故选C。
6. 下图为人体体液各成分之间的相互关系,下列叙述正确的是( )
A. a是细胞内液,约占人体体液的1/3
B. b是组织液,其渗入c的量远多于渗入d的量
C. 某人花粉过敏时可能会导致b增多而出现组织水肿
D. b、c、d属于细胞外液,细胞外液渗透压的90%来源于Ca2+和K+
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,a表示细胞内液,b表示组织液,c表示淋巴,d表示血浆。
【详解】A、分析题图可知,a与b、c、d之间都可进行双向交换,b和d之间为双向交换,c与b之间为单向,c与d之间为单向,故a是细胞内液,b是组织液,c是淋巴,d是血浆。a是细胞内液,约占人体体液的2/3,A错误;
B、b是组织液、组织液渗入d血浆的量很大,而渗入c淋巴的量较少,B错误;
C、花粉等引起的过敏反应会导致组织细胞释放组胺等物质,组胺等物质使毛细血管壁的通透性增加,部分血浆蛋白进入b组织液使其浓度升高,组织液渗透压升高,进而造成组织水肿,C正确;
D、b组织液、c淋巴和d血浆属于细胞外液,细胞外液渗透压的90%以上来自Na+和Cl-,D错误。
故选C。
7. 研究草原上某昆虫种群(破坏生态环境)的变化规律以及影响种群数量变化的因素,对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用具有重要意义。下列叙述错误的是( )
A. 可采用样方法调查该昆虫卵的密度
B. 曲线b的前提是食物和空间充裕、没有天敌和其他竞争物种等
C. 气候是影响种群数量波动的密度制约因素
D. 曲线a增长速率为0时,种群数量在K值上下波动
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、昆虫卵几乎无活动能力,可采用样方法调查该昆虫卵的密度,A正确;
B、曲线b呈J形(型)增长,该曲线的前提是食物和空间充裕、没有天敌和其他竞争物种等,B正确;
C、气候等影响程度与种群密度无关,属于非密度制约因素,C错误;
D、曲线a呈S形(型)增长,增长速率为0时,种群数量在K值上下波动,D正确。
故选C。
8. 关于以下叙述,正确的有几项( )
(1)细胞凋亡时,溶酶体可合成和分泌多种水解酶
(2)吸能反应一般与ATP的合成相联系
(3)突变基因一定由物理、化学或生物因素诱发
(4)非同源染色体随雌雄配子的随机结合而自由组合,其上的非等位基因也自由组合
(5)效应T细胞与靶细胞结合后可激活效应T细胞内的溶酶体酶
(6)建立动物园、植物园等是对生物多样性最有效的保护措施
A. 零项 B. 一项 C. 二项 D. 三项
【答案】A
【解析】
【分析】1、核糖体是合成蛋白质的场所。溶酶体含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
2、保护生物多样性的措施有就地保护和易地保护,就地保护是保护生物多样性最有效的措施。
【详解】(1)溶酶体不能合成水解酶,合成的水解酶的场所为核糖体,(1)错误;
(2)吸能反应一般与ATP的水解相联系,由ATP水解提供能量,(2)错误;
(3)突变基因可自发形成,也可由物理、化学或生物因素诱发,(3)错误;
(4)非同源染色体和非等位基因的自由组合发生在减数分裂的过程中,而不是雌雄配子结合的过程中,(4)错误;
(5)效应 T 细胞与靶细胞结合后可激活靶细胞内的溶酶体酶,引起靶细胞的裂解死亡,(5)错误;
(7)建立动物园、植物园属于易地保护,就地保护是对生物多样性最有效的保护措施,(7)错误。
综上,没有正确选项,A正确,BCD错误。
故选A。
9. 基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,以便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—;限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。据图判断,下列操作正确的是( )
A. 质粒用限制酶I切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割
B. 质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶I切割
C. 目的基因和质粒均用限制酶I切割
D. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-,因此限制酶Ⅱ也能作用于限制酶Ⅰ的识别序列。
【详解】限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-,可知限制酶Ⅱ能够识别和切割限制酶Ⅰ的识别序列,目的基因的右端限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-,目的基因左端是限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,只有用限制酶Ⅱ才能同时将目的基因切割下来;质粒有GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因,分别有限制酶I的识别序列和限制酶Ⅱ的识别序列,如果用限制酶Ⅱ切割,则GeneI 和GeneⅡ都被破坏,造成重组质粒无标记基因,用限制酶Ⅰ切割,则破坏GeneⅡ,保留GeneI,其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同,可以连接形成重组DNA,A正确,BCD错误。
故选A。
10. 如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次为( )
A. 解旋酶、限制酶、DNA连接酶 B. 限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C. 限制酶、DNA连接酶、解旋酶 D. DNA连接酶、限制酶、解旋酶
【答案】A
【解析】
【详解】①是氢键,是解旋酶的作用位点; ②是磷酸二酯键,限制酶可将其断裂;③是磷酸二酯键,DNA连接酶可催化其形成,BCD错误,A正确。
11. 我国科学家发现的青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率,青蒿素是黄花蒿的次生代谢物,黄花蒿的芽和苗中均有青蒿素,但是愈伤组织中没有。研究人员欲运用植物细胞工程技术获得大量的青蒿素,并进行了思考与分析。下列相关叙述正确的是( )
①黄花蒿植株中青蒿素含量很低,直接提取的成本较高②愈伤组织中没有青蒿素,可能是愈伤组织细胞中缺乏控制合成青蒿素的基因③可取黄花蒿植物的茎尖等分生区组织进行脱分化和再分化培养④诱导愈伤组织生根和生芽时,生长素/细胞分裂素的值是相同的⑤利用植物细胞工程技术时,不需要大量培养黄花蒿成熟植株
A. ①③⑤ B. ①②③ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】①黄花蒿植株中青蒿素是次生代谢物,含量很低,直接提取的成本较高,①正确;
②由同一个受精卵发育而来的个体所含基因都相同,愈伤组织中没有青蒿素,可能是愈伤组织细胞中控制合成青蒿素的基因没有表达,②错误;
③茎尖等分生区组织分裂旺盛,可取黄花蒿植物的茎尖等分生区组织进行脱分化和再分化培养,即进行植物组织培养,③正确;
④诱导愈伤组织生根和生芽时,生长素/细胞分裂素的值不同,其中诱导生根时生长素/细胞分裂素较高,而诱导生芽时生长素/细胞分裂素较低,④错误;
⑤利用植物细胞工程技术时,不需要大量培养黄花蒿成熟植株,培养到愈伤组织阶段即可,⑤正确。
故选A。
12. 新冠病毒(一种含有单链RNA的具有包膜结构的病毒)和肺炎链球菌都可以使人患上肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A. 新冠病毒的化学组成只有核酸和蛋白质
B. 肺炎链球菌可利用自身的核糖体来进行蛋白质的合成
C. 两者的遗传物质都是RNA
D. 两者均可用普通培养基进行培养
【答案】B
【解析】
【分析】病毒是非细胞生物,不含有细胞膜、细胞器、细胞核等,病毒不能独立生存,必须寄生在活细胞中才能繁殖。真核生物与原核生物最本质的区别是有无成形的细胞核/有无真正的细胞核/有无核膜包被的细胞核。
【详解】A、病毒的主要组成成分是蛋白质和一种核酸,由于新冠病毒具有包膜结构,因此还具有脂质,A错误;
B、肺炎链球菌是细菌,具有核糖体,可用于合成自己的蛋白质,B正确;
C、新冠病毒的遗传物质是RNA,肺炎链球菌是细胞生物,遗传物质是DNA,C错误;
D、病毒必须寄生于活细胞中才能进行增殖,因此病毒不能用普通培养基来培养,而应该是具有特定活细胞的培养基,D错误。
故选B。
13. HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成,对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是( )
A. 胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关,成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考
B. 因为获取的B淋巴细胞可能有多种,所以曲妥珠单抗制备过程需进行专一抗体阳性检测
C. DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D. 利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
【答案】C
【解析】
【分析】1、由题意可知,HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI能与HER-2特异性结合。
2、单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,可能与胚胎发育有关,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌,所以成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考,A正确;
B、机体生活的环境存在多种抗原,所以获取的B淋巴细胞可能有多种,故曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体阳性检测,以保证能与HER-2特异性结合,B正确;
C、DMI是药物,不能与HER-2特异性结合,能与HER-2特异性结合的是曲妥珠单抗,C错误;
D、曲妥珠单抗能与HER-2特异性结合,故利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置,D正确。
故选C。
14. 目的基因和载体如果用同一种限制酶处理,连接时会出现正反接的情况,为鉴定筛选出的表达载体中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR后,结合电泳技术鉴定,图示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,其中目的基因为长度300bp的片段。下列有关说法错误的是( )
A. PCR复性温度不宜太低,避免引物错配和模板链形成双链
B. 电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小、带电量和构象有关
C. 选取引物甲、丙,扩增出450bp长度片段时,可以说明目的基因正接
D. 选取引物甲、乙,扩增出400bp长度片段时,可以说明目的基因反接
【答案】C
【解析】
【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按 碱基互补配对的原则结合,再调 温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶 沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
【详解】A、退火是在高温解旋后降低温度让引物与模板链结合,退火温度不宜太低,避免引物错配和模板链形成双链,A正确;
B、电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小、带电量和构象有关,如电泳一段时间后,较大的DNA分子迁移距离小,离加样孔近,而较小的DNA分子迁移距离大,离加样孔远,B正确;
C、由于使用的引物是甲和丙,没有与基因相应位置配对,因此不管基因正接还是反接,均为450bp,C错误;
D、选取引物甲乙,扩增出400bp长度片段时,可以说明目的基因反接,若正接,不能扩增出100bp的片段,D正确。
故选C。
15. 日本排放福岛核污水是人为破坏海洋环境的灾难。下图为某核污水污染的海洋生态系统中物质与能量流动关系示意图.字母代表不同生物组分.带△数值为放射性物质浓度相对值、其余数值表示能量数值,单位为kJ/(cm2·a)。下列叙述错误的是( )
A. 排放的核污水属于海洋生态系统中的非生物的物质和能量
B. 该生态系统中A用于自身生长发育繁殖的能量为369kJ/(cm2·a)
C. 放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集,该现象具有全球性特点
D. D为该生态系统的最高营养级生物,其体内的放射性物质浓度最高
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统中,能量流动的起点是生产者固定的太阳能总量,通过生产者的光合作用和化能合成作用将无机物转化为有机物进入生物群落,说明生产者是能量流动、物质循环的基础;输入某一营养级的能量,一部分在呼吸作用中以热能的形式散失了,一部分则用于生长、发育和繁殖,也就是储存在构成生物体的有机物中,在后一部分能量中,一部分被分解者分解而释放出来,还有一部分被下一营养级的生物摄入体内。
【详解】A、排放的核污水中含有化学物质(蕴含化学能),故排放的核污水属于海洋生态系统中的非生物的物质和能量,A正确;
B、该生态系统中A用于自身生长发育繁殖的能量为306+63即369kJ/(cm2·a),B正确;
C、放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集,该现象具有全球性特点(放射性物质可以通过土壤吸收进入地球表面和地下水中,通过水流循环传播,放射性物质还可以通过挥发、扩散等方式进入大气,并随着空气流动传播到更远的地方),C正确;
D、D为该生态系统的分解者而非最高营养级生物,C为该生态系统的最高营养级生物,其体内的放射性物质浓度最高,D错误。
故选D。
16. 巢式PCR是指先后用外内引物扩增目的基因的方法。其原理为:先以比目的基因大的DNA片段为模板,用外引物(F1,R1)进行扩增,获得大量含目的基因的中间产物,再以扩增后的中间产物为模板,用内引物(F2,R2)扩增目的基因,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 两对引物的碱基序列不相同,但均应为单链DNA片段
B. 第二轮PCR反应能否进行,是对第一轮PCR反应正确性的鉴定
C. 由于和两套引物都互补的靶序列较少,该技术可大大提高扩增的特异性
D. 如果两套引物一起加入反应体系中,外引物的复性温度应显著低于内引物
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术的原理是细胞内DNA复制,需要模板、原料、能量、酶、引物等条件。PCR一般要经历三十多次循环,每次循环可以分为变性、复性、延伸三步。从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应。引物是一小段DNA或RNA,它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。
【详解】A、两对引物的碱基序列不相同,但均应为单链DNA片段,以便与模板互补配对,A正确;
B、第二轮PCR使内侧引物以第一轮PCR产物为模板进行再次扩增,第二轮PCR反应能否进行,是对第一轮PCR反应正确性的鉴定,B正确;
C、由于和两套引物同时都互补的靶序列较少,该技术可大大提高扩增的特异性 ,将需要的目的基因扩增出来,C正确;
D、如果两套引物一起加入反应体系中,外引物复性温度要明显高于内引物,使外引物先进行反应,D错误。
故选D。
二、非选择题,本小题共5小题,共60分。
17. 细胞膜上存在多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题:
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是________________。
(2)细胞膜的外表面还有糖类分子,大多数和蛋白质结合形成糖蛋白,这类糖类分子叫作糖被。糖被的功能有________________________________(答出一点即可)。
(3)细胞膜上的通道蛋白是神经细胞从动作电位恢复静息电位时的重要膜蛋白,借助通道蛋白排出细胞的方式属于_________________,该过程__________(填“需要”或“不需要”)与通道蛋白结合,通道蛋白的构象__________(填“会”或“不会”)发生改变。
(4)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与相比,条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________________________。
【答案】(1)选择透过性
(2)糖被与细胞表面的识别有关系:糖被与细胞间信息交流有关系等
(3) ①. 协助扩散 ②. 不需要 ③. 会
(4)温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少
【解析】
【分析】1、细胞膜的结构特性是具有一定的流动性;功能特性是选择透过性,主要与膜蛋白有关;
2、细胞外被又称糖萼,存在于细胞膜外表面,由多糖与细胞膜中的蛋白质或脂质结合而成,是细胞膜的正常成分。细胞外被不仅对细胞膜起保护作用,而且在细胞识别过程中起重要作用。
3、物质出入细胞的方式主要有:自由扩散、协助扩散(易化扩散)、主动转运、胞吞和胞吐。
【小问1详解】
细胞膜可以控制物质进出,选择性地吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应有序进行。这种功能特性称为细胞膜的选择透过性。
【小问2详解】
糖被分布于细胞膜外侧,具有保护细胞的作用,同时在细胞识别、细胞间信息交流过程中起重要作用。
【小问3详解】
神经细胞内K+浓度高于细胞外,K+排出细胞需要借助K+通道蛋白,故这种方式称为协助扩散或易化扩散;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,该过程中通道蛋白空间结构会发生改变,不消耗能量。
【小问4详解】
题干信息表明根细胞吸收磷酸盐属于主动转运,题图横坐标表示磷酸盐浓度,纵坐标表示吸收速率,随着磷酸盐浓度升高,25℃和4℃下吸收速率均先增加后维持不变,且与25℃相比,4℃条件下根细胞吸收磷酸盐速率低,这是由于温度降低,细胞内酶活性降低,导致细胞呼吸速率降低,为主动转运提供的能量减少。
18. 2024年2月,武汉经历了罕见冻雨灾害。研究发现,植物受冰冻低温胁迫后会出现细胞质泄漏、ROS(活性氧,能对细胞产生氧化毒害)积累、细胞渗透失水等现象。细胞质泄露是由细胞壁和细胞间隙中形成的冰晶使细胞膜破损所致,且特定条件下,破损的细胞膜又会发生再封闭。过程如图所示。
注:SYT1的功能是与Ca2+结合,促进囊泡与细胞膜融合;C2A和C2B表示SYT1上Ca2+结合结构域。
回答下列问题:
(1)据图分析,农作物遭受冰冻伤害时,可施用______以防止发生细胞质泄露。
(2)与野生型植物相比,敲除了SYT1相关基因突变体的抗冻性会______(填“升高”“降低”或“不变”),原因是______。
(3)为进一步研究冰冻低温胁迫条件下外源ABA对植物生理指标的影响,科研人员以同一植物的两个品种W3和Cph12为实验材料,在不同外源ABA浓度下进行相关实验,实验数据如下表所示。
ABA浓度(mg/L)
W3
Cph12
SOD活性(U/g)
脯氨酸含量(μg/g)
SOD活性(U/g)
脯氨酸含量(μg/g)
常温对照组
0.00
110.23
111.37
111.21
23.34
冰冻低温胁迫组
0.00
248.51
111.40
130.40
24.69
50.00
281.32
154.89
146.13
31.24
100.00
352.28
224.64
154.23
36.82
注:SOD是超氧化物歧化酶,能及时清除细胞内的ROS;脯氨酸是渗透调节物质,能有效防止植物细胞渗透失水。
据表分析,上述两个品种中______更耐低温。外源ABA提高品种W3抗冻性的效果______(填“优于”“等于”或“差于”)品种Cph12,判断依据是______。
(4)在已测得SOD活性的基础上,若需进一步探明不同处理条件下,植物细胞中SOD基因表达量的差异,除直接测定SOD含量外,还可提取并比较细胞中的______(物质)的含量。
【答案】(1)钙盐(钙离子)
(2) ①. 降低 ②. 敲除SYT1相关基因突变体无法正常合成SYT1,不能与Ca2+结合促进囊泡与受损的细胞膜融合,无法完成细胞膜再封闭,更容易发生细胞质泄露,抗冻性降低
(3) ①. W3 ②. 优于 ③. 随着外源ABA浓度升高,品种W3的SOD活性和脯氨酸含量提升幅度显著高于品种Cph12,有利于提升植物对冰冻低温胁迫的耐受能力
(4)SOD(基因)的mRNA
【解析】
【分析】基因的表达是指基因指导蛋白质合成的过程,包括转录和翻译;转录:以DNA为模板合成RNA的过程,需要的原料为四种游离的核糖核苷酸,消耗能量;翻译是以mRNA为模板合成有一定氨基酸序列的蛋白质,该过程需要消耗能量且需要tRNA携带氨基酸。
【小问1详解】
由ABCD四图可知,在钙离子进入细胞质基质中后,能够使得细胞膜关闭,防止细胞质的泄露,在一定程度上阻挡冰害的入侵,故据图分析,农作物遭受冰冻伤害时,可施用钙盐(钙离子)以防止发生细胞质泄露。
【小问2详解】
与野生型植物相比,敲除了SYT1相关基因突变体的抗冻性会降低,因为敲除SYT1相关基因突变体无法正常合成SYT1,不能与Ca2+结合促进囊泡与受损的细胞膜融合,无法完成细胞膜再封闭,更容易发生细胞质泄露,抗冻性降低。
【小问3详解】
据表分析,上述两个品种中W3的SOD活性和脯氨酸的含量更高,所以更耐低温。随着外源ABA浓度升高,品种W3的SOD活性和脯氨酸含量提升幅度显著高于品种Cph12,有利于提升植物对冰冻低温胁迫的耐受能力,所以外源ABA提高品种W3抗冻性的效果优于品种Cph12。
【小问4详解】
基因的表达包括转录和翻译,所以植物细胞中SOD基因表达量的差异,除直接测定SOD含量外,还可提取并比较细胞中的SOD(基因)的mRNA的含量。
19. 遗传性肾炎和半乳糖血症都是由一对等位基因控制的人类遗传病,控制遗传性肾炎的基因用A、a表示,控制半乳糖血症的基因用B、b表示,其中有一种病为伴性遗传。一对正常的青年男女(Ⅲ1和Ⅲ6)结婚前去医院进行婚前检查,医生对他们开展了遗传咨询并绘出遗传系谱图如下:
(1)根据遗传系谱图分析,半乳糖血症的遗传方式为_____________。
(2)若Ⅲ1携带半乳糖血症致病基因,则同时考虑两种遗传病,Ⅲ1的基因型是_____________。她与Ⅲ6婚配,生下一个患病孩子的概率是_____________。
(3)若Ⅲ1已通过基因检测得知不携带半乳糖血症致病基因。假如你是一名遗传咨询师,从优生角度,给予他们的建议是_______________。理由是_________________。
【答案】(1)常染色体隐性遗传病
(2) ①. BbXAXA或BbXAXa ②. 13/48
(3) ①. 生女孩 ②. 生女孩不患病,生男孩患遗传性肾炎的概率是1/4
【解析】
【分析】分析系谱图:Ⅱ4和Ⅱ3不患半乳糖血症,却生育出患该病的女儿Ⅲ4,所以半乳糖血症的遗传方式为常染色体隐性遗传;Ⅱ1和Ⅱ2不患遗传性肾炎,但是生育出患遗传性肾炎的孩子Ⅲ2,结合题干信息可知,两种病种由一中为伴性遗传,说明遗传性肾炎的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。
【小问1详解】
Ⅱ4和Ⅱ3不患半乳糖血症,却生育出患该病的女儿Ⅲ4,因此半乳糖血症的遗传方式为常染色体隐性遗传病。
【小问2详解】
Ⅱ1和Ⅱ2不患遗传性肾炎,但是生育出患遗传性肾炎的孩子Ⅲ2,结合题干信息可知,两种病种由一中为伴性遗传,说明遗传性肾炎的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。控制遗传性肾炎的基因用A、a表示,则Ⅲ2基因型为XaY,其亲本Ⅱ1基因型为XAXa,Ⅱ2基因型为XAY,因此Ⅲ1基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,若Ⅲ1携带半乳糖血症致病基因,基因型为Bb,故Ⅲ1的基因型是1/2BbXAXA、1/2BbXAXa;Ⅲ6基因型为1/3BBXAY、2/3BbXAY,两人婚配,生出半乳糖血症bb孩子概率为2/3×1/4=1/6,则基因型B_的概率为5/6,生出遗传性肾炎(XaXa+XaY)概率为1/2×1/2×1/2=1/8,则基因型(XAX-+XAY)的概率为7/8,故生下正常孩子的概率为5/6×7/8=35/48,生下患病孩子的概率为1-35/48=13/48。
【小问3详解】
若Ⅲ1已通过基因检测得知不携带半乳糖血症致病基因,其基因型是1/2BBXAXA、1/2BBXAXa,生男孩患病XaY的概率为1/2×1/2=1/4,生女孩基因型全为XAX-不患病,故从优生角度,给予他们的建议是生女孩。
20. 桃蚜是一类植食性昆虫,喜欢群居,活动能力较差,危害多种作物。在桃蚜生活的农田生态系统中,草蛉等多种昆虫都会捕食桃蚜,科研人员发现,当桃蚜数量爆发时,桃蚜分泌的信息素能吸引草蛉的成虫,使其迅速定位猎物。为探究合适的桃蚜防治方法,科研人员进行了如下实验:选取植株健康、长势一致的同种作物若干,随机均分为CK、T1、T2三组,每组接入桃蚜成虫100只,CK组不采取任何防治措施,T1组每隔7天投放一定量的草蛉,T2组每隔7天喷洒相同浓度的吡虫啉悬浮剂(1种杀虫剂,存在生物富集现象),3周内定期调查各组作物上桃蚜的种群数量,并进行重复实验取平均值(CK组后期桃蚜数量爆发不再记录)。实验结果为:
组别
处理前
处理后1天
处理后7天
处理后14天
处理后21天
CK
100
184.33
287.55
—
—
T1
100
106.86
75.65
53.22
37.12
T2
100
7.58
14.11
21.78
38.36
回答下列问题:
(1)捕食桃蚜的草蛉属于第_________营养级。为调查某片农田中桃蚜的种群密度,应采用的方法是___________。
(2)在草蛉定位桃蚜的过程中,桃蚜分泌的信息素起到了关键作用,这一过程体现了信息传递在生态系统中的作用是____________________________________。
(3)实验组T1使用的防治方法属于_________防治,请从种群数量特征的角度,分析T1组出现处理后1天实验结果的可能原因:_______________________。
(4)与T2的防治方法相比,T1组防治方法的优点是_________________(答出1点)。
【答案】(1) ①. 三 ②. 样方法
(2)调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(3) ①. 生物 ②. 草蛉初始投放的种群数量较少,捕食的桃蚜较少,桃蚜种群中出生率>死亡率,造成处理后1天桃蚜种群数量增加
(4)对环境无污染;对人畜安全;防治持续时间长;长时间防治效果好;不会导致桃蚜耐药性提高等
【解析】
【分析】生物防治是指利用一种生物对付另外一种生物的方法。生物防治大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。
【小问1详解】
桃蚜是一类植食性昆虫,生产者为食物链的第一个营养级,即桃蚜为第二营养级,在桃蚜生活的农田生态系统中,草蛉等多种昆虫都会捕食桃蚜,故捕食桃蚜的草蛉属于第三营养级。由于活动能力较差,为调查某片农田中桃蚜的种群密度,应采用的方法是样方法。
【小问2详解】
草蛉与桃蚜是不同的物种,在草蛉定位桃蚜的过程中,桃蚜分泌的信息素起到了关键作用,这一过程体现了信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问3详解】
T1组每隔7天投放一定量的草蛉,为桃蚜的天敌,故验组T1使用的防治方法属于生物防治,它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。从种群数量特征的角度,分析T1组出现处理后1天实验结果的可能原因是草蛉初始投放的种群数量较少,捕食的桃蚜较少,桃蚜种群中出生率>死亡率,造成处理后1天桃蚜种群数量增加。
【小问4详解】
由实验结果可知,随着处理时间的增长,T2组的防治效果连续降低/越来越差,从现代生物进化理论的角度分析,其原因是吡虫啉起到了定向选择作用,不耐药的桃蚜生存和繁殖的机会减少,耐药的桃蚜生存和繁殖的机会增加,使种群中耐药基因频率不断提高,从而导致桃蚜种群的耐药性逐渐提高;与T2的防治方法相比,T1组防治方法(生物防治)的优点是对环境无污染、对人畜安全,防治持续时间长、长时间防治效果好、不会导致桃蚜耐药性提高等。
21. 沙漠蝗、东亚飞蝗和中华稻蝗是主要的蝗灾害虫,为加强对蝗虫的防治,科学家对蝗虫的种群特征、迁飞等进行了研究。请回答下列问题。
(1)沙漠蝗、东亚飞蝗和中华稻蝗经界定属于不同的物种,判断的依据应是____。
(2)蝗虫有散居型和群居型两种类型。散居和群居体现的是种群的____(数量、空间)特征。4~5只独居蝗虫聚集之后,可产生信息素以吸引更多蝗虫聚集;随蝗虫密度的增加,释放的信息素含量也会迅速增加,进一步促进蝗虫的聚集,这体现出蝗虫的聚集过程属于____调节。聚集后的蝗虫个体之间可通过触碰后肢某个部位来传递信息,从而开始群居生活,这表明____离不开信息传递。
(3)图1是某区域在若干年内发生的111次蝗灾的月份统计图。为了给预防蝗灾提供科学依据,研究者对气温、降水量变化与蝗虫数量变化的关系进行了研究,结果如图2所示。
图1、2的描述属于____模型。据此模型分析,____是蝗虫爆发式增长的主要原因。
(4)为调查稻田中二化螟、卷叶螟和稻飞虱等害虫的发生状况,通常采用____法调查各种害虫的种群密度,并因地制宜采用不同的防治措施。如利用性引诱剂吸引雄性害虫进行诱杀,阻止害虫的正常交配,降低害虫的____,从而降低其种群密度。
(5)鸭子是蝗虫的天敌,对散居状态的蝗虫控制效果较好。某科研小组通过在试验田放养鸭子研究对蝗虫的控制。下表为某段时间内植物和蝗虫的部分能量值(单位:104 kJ),鸭子可捕食蝗虫和试验田中植物,该时间段内系统无有机物输出。
项目
净同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
植物
108
75
21
58
蝗虫
7
10
1
3
鸭子的同化量为____kJ,第一营养级至第二营养级的能量传递效率为____(百分数,保留一位小数)。农业生产中采用牧鸭治蝗时还应考虑到鸭子对于生存环境、水源的要求、鸭子的数量等因素,这遵循了生态工程的____原理。
【答案】(1)彼此之间存在生殖隔离
(2) ①. 空间 ②. 正反馈 ③. 生物种群的繁衍
(3) ①. 数学 ②. 气温高、气候干旱(降水量低)
(4) ①. 样方 ②. 出生率
(5) ①. 1.5×105 (15×104) ②. 15.8% ③. 协调
【解析】
【分析】1、界定生物是否为同一物种要看它们是否存在生殖隔离。
2、数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
3、信息传递有利于生命活动的正常进行和种群的繁衍;有利于调节种间关系,维持生态系统的稳定性。
【小问1详解】
界定生物是否为同一物种要看它们是否存在生殖隔离,故沙漠蝗、东亚飞蝗和中华稻蝗经界定属于不同的物种,其依据它们是彼此之间存在生殖隔离,不能进行杂交或杂交后无法产生可育后代。
【小问2详解】
散居和群居体现的是种群的空间特征。信息素是蝗虫分泌的化学物质,属于化学信息,由题干信息知,信息素会引发蝗虫聚集,该现象说明信息传递有利于生命活动的正常进行和种群的繁衍。随蝗虫密度的增加,释放的信息素含量也会迅速增加,进一步促进蝗虫的聚集,这属于正反馈调节。
【小问3详解】
图中1、2所示模型属于数学模型。据图分析,蝗虫在5~7月份数量最多,最易爆发蝗灾,在这期间气温较高,降水量较少,故气温高、气候干旱(降水量低)是蝗虫爆发式增长的主要原因。
【小问4详解】
种群密度调查方法有标记重捕法和样方法,二化螟、卷叶螟和稻飞虱等害虫迁移能力强,活动范围太大,个体小难标记,故调查二化螟、卷叶螟和稻飞虱等害虫的种群密度一般用样方法。利用性引诱剂吸引雄性害虫进行诱杀,阻止害虫的正常交配,降低害虫的出生率,从而降低其种群密度。
【小问5详解】
据表分析:植物流入下一营养级的能量为(108-21-58)×104=29×104 kJ,蝗虫的同化量为(10+7)×104=17×104 kJ,所以植物流向鸭子的能量为29×104 -17×104 =12×104 kJ,蝗虫流入鸭子的能量为(7-1-3)×104=3×104 kJ,故该小型生态系统通过食物网流向鸭子的能量值为12×104+3×104=1.5×105KJ;该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为29×104÷[(108+75)×104]×100%≈15.8%。
生物与环境、生物与生物之间的协调与适应等需要考虑的问题即协调原理。牧鸭治蝗时还应考虑到鸭子对于生存环境、水源的要求、鸭子的数量等因素,这遵循了生态工程的协调原理。
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