【临考满分】2024年高考生物临考满分卷(湖南卷)02
2024-05-30
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内容正文:
2024年高考生物临考满分卷02(湖南卷)
生物
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1.“八百里”洞庭湖大闸蟹口感极其鲜美且营养丰富,历来被视为上品。下列关于大闸蟹细胞内化合物的叙述,正确的是( )
A.细胞中的酶都是由氨基酸脱水缩合而成的
B.外骨骼细胞中富含几丁质,可以用于制作人造皮肤
C.脂肪的元素组成是C、H、O,是细胞中的主要能源物质
D.蛋白质经高温处理后不能与双缩脲试剂产生紫色反应
2.胃壁细胞上的H+-K+-ATP酶是一种质子泵,它不断将胃壁细胞内的 H +运输到膜外胃腔中,空腹时胃壁细胞分泌到胃腔中的H⁺过多易引起胃溃疡。奥美拉唑对胃溃疡有一定的治疗作用,其特异性地作用于胃壁细胞的质子泵,使其失去活性,从而高效抑制胃酸分泌,直到新的质子泵产生,胃壁细胞才能恢复泌酸功能。下列有关说法错误的是( )
A.图中H+、K+的跨膜运输体现了细胞膜的选择透过性
B.质子泵的功能是运输和催化
C.奥美拉唑可能通过改变H+-K+-ATP酶的结构抑制其活性
D.奥美拉唑抑制质子泵活性会导致胃壁细胞中 ATP 大量积累
3.科研人员在成年小鼠体内进行了重编程,成功将腺泡细胞转分化(转分化是指一种已分化细胞转变为另一种分化细胞的现象)为胰岛B细胞。胰腺癌被称为“癌症之王”,胰腺腺泡细胞癌是其中一种发病率较低、预后较为理想的胰腺恶性肿瘤。下列说法正确的是( )
A.该重编程过程体现了细胞的全能性
B.腺泡细胞分化程度高,一定不能再进一步分裂分化
C.癌变的腺泡细胞能无限增殖,失去接触抑制现象
D.衰老的腺泡细胞细胞膜通透性改变,细胞核体积减小
4.某研究小组在体外条件下进行了无机盐对脂肪酶活性影响的实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.本实验的自变量是无机盐的种类和浓度
B.不同种类的无机盐对脂肪酶活性的影响不完全相同
C.某些无机盐作用后可能改变了酶的结构使其活性改变
D.用高浓度的NaCl提高脂肪酶活性,达到治疗肥胖的目的
5.真核细胞的核基因分为编码区和非编码区,非编码区位于编码区两侧,其中编码区又由外显子和内含子间隔组成,外显子与两边的非编码区相连。如图所示为真核细胞基因的表达过程,下列说法错误的是( )
A.真核细胞的一个核基因中外显子数目比内含子数目多一个
B.在基因转录时内含子和外显子片段都进行转录
C.若基因内含子片段某一碱基对发生替换,则对翻译产物一般无影响
D.若初级转录产物不进行剪切、连接等处理,由于RNA链的增长,则翻译的多肽链一定会变长
6.原产于北美洲的植物一年蓬目前已进化出多个物种,由于强悍的适应力和繁殖力,一年蓬快速蔓延全国并泛滥成灾,造成生物多样性的丧失和生态系统的破坏。下列有关叙述正确的是( )
A.一年蓬发生的各种变异为其进化提供了丰富的原材料
B.适应力和繁殖力减弱的变异也能为一年蓬的进化提供原材料
C.一年蓬进化形成的多个物种之间的协同进化可以通过捕食、竞争实现
D.全国一年蓬多个物种的形成与其生活环境没有关系
7.冬泳是一项运动成本低、锻炼效果好的群众性健身运动。在寒冷甚至下雪的冬天,总能看到一群群冬泳勇士跳入冰冷的湘江中劈波斩浪,俨然成为了长沙全民健身的一道靓丽“风景线”。冬泳同时也是一项有风险的运动,如果游泳时间过长,可能会出现身体发抖、头晕、走路不稳等现象。下列说法错误的是( )
A.冬泳人受到寒冷刺激后,交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加,心跳加快,支气管扩张,但胃肠和消化腺的活动减弱
B.冬泳人在游泳的过程中,新陈代谢旺盛,在胰高血糖素的作用下肝糖原会迅速分解补充血糖,但肌糖原不会分解,含量基本维持稳定
C.冬泳时间过长出现的症状可能与体温失调、血糖过低有关
D.坚持冬泳的人心肌细胞内线粒体数量明显增加,血管弹性增大,肺活量增大,说明长期冬泳能提高人体对恶劣环境和疾病的抵抗能力
8.为探讨轻度干旱胁迫下喷施外源植物激素对甘薯产量的影响,某研究小组分别用6-苄氨基嘌呤(6-BA)、α-萘乙酸(NAA)和脱落酸(ABA)处理生长发育状况一致的甘薯,实验结果如图所示。下列有关叙述中,不正确的是( )
处理
地上生物量
地下生物量
CK
27.13
8.37
LD
18.44
5.64
LD+ABA
24.05
7.35
LD+NAA
25.19
7.70
LD+6-BA
26.22
8.02
注:CK:时照;LD:轻度干旱;LD+ABA:轻度干旱+脱落酸;LD+NAA:轻度干旱+α-基乙酸;LD+6-BA:轻度干旱+6-苄氨基嘌呤。
A.与外源激素组相比,LD组的处理是喷施不含外源植物激素的溶液
B.轻度干旱条件下,喷施三种外源植物激素均能提高甘薯产量
C.轻度干旱条件下,喷施6-BA对甘薯地上和地下生物量减产的缓解作用最明显
D.6-BA,NAA和ABA既可通过人工合成,又可由植物体自身合成
9.榕树—传粉榕小蜂在繁殖上高度依懒,形成了严密的、颇具代表性的互惠共生系统。在云南省发现榕树隐头花序中共存着传粉榕小蜂和一种尚未被描述的欺骗性榕小蜂,欺骗者由传粉者祖先类群演化而来。比较两种共存榕小蜂的传粉结构和行为,结果显示:传粉榕小蜂具发达的传粉结构,主动传粉的行为能有效为榕树传粉,同时将卵产于部分雌花的子房中,使子房发育停止;而欺骗性榕小蜂传粉结构的花粉刷消失,花粉筐退化,传粉行为缺失,成为仅产卵于雌花子房、不为雌花传粉的欺骗者。下列相关叙述错误的是( )
A.传粉榕小蜂演化为欺骗者的实例,为探究从互惠到寄生的演化提供了材料
B.榕树与榕小蜂可借助化学信息建立联系,说明化学信息可以调节种间关系
C.欺骗性榕小蜂将卵大量产于雌花子房中,不利于榕树更有效地繁殖
D.探究传粉榕小蜂和欺骗性榕小蜂是否为同一物种,可观察两者是否有交配行为
10.近年来,我国南方某些地区将小龙虾养殖在稻田中,开发出“稻虾共作”生态养殖模式。“稻虾共作”过程中,杂草、田中害虫、虫卵和浮游动物等都是小龙虾的食物,而小龙虾产生的排泄物又为水稻提供生物肥,虾和水稻形成和谐共生系统。下列叙述正确的是( )
A.“稻虾共作”防治害虫的方法属于生物防治,有助于减少化肥、农药的使用
B.“稻虾共作”可实现比稻虾单独种植(养殖)更高的产量,提高了能量传递效率
C.在稻田引入虾需要考虑每亩稻田可容纳的虾数量,这主要是遵循生态工程的整体原理
D.“稻虾共作”可实现“一田双收,生态环保”的双赢局面,体现了生物多样性的间接价值
11.双层平板法是对噬菌体进行计数的常用方法。具体做法是:在无菌培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后,将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至 45~48℃,然后加入敏感指示菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液,充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板(见下图)。培养一段时间后,在双层培养基的上层会出现透亮的无菌圆形空斑——噬菌斑,下列有关说法正确的是( )
A.实验用到的培养基和培养皿常用干热法进行灭菌
B.若利用双层平板法对 T2噬菌体进行计数,可选用农杆菌作敏感指示菌
C.上层平板上出现的透亮无菌圆形空斑是噬菌体单独在培养基上繁殖形成的噬菌斑
D.倒上层平板时需将培养基冷却至45~48℃时进行接种,目的是防止培养基温度过高引起敏感指示菌和待测噬菌体死亡
12.利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗,下图为基因编辑猪培育流程。下列叙述不正确的是( )
A.收集到的卵母细胞需培养至MⅡ才能进行核移植
B.需要对1号猪和3号猪进行同期发情处理
C.可采用抗原抗体杂交的方法检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪细胞
D.4号猪(基因编辑猪)的性染色体来自2号猪,核基因与2号猪一致
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13.新采摘的竹笋在几天内就会产生酒味并腐烂。为探究延长竹笋储存时间的方法,科学家使用消毒液浸泡竹笋后,分别在正常空气和高氧环境中进行储存,发现高氧环境中竹笋腐烂程度更低。下列叙述正确的是( )
A.高氧环境中储存的竹笋细胞呼吸产生CO2的部位是线粒体基质
B.高氧环境中储存的竹笋无氧呼吸产生的酒精较少,不易腐烂
C.正常空气中和高氧环境中,竹笋细胞呼吸均能产生丙酮酸和[H]
D.使用消毒液浸泡竹笋减少了竹笋表面微生物对实验结果的影响
14.用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,第一种方法是杂交得到F1,F1自交得到F2,对F2进行连续自交筛选;第二种方法是用F1的花药(含花药壁细胞和花粉细胞)进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株再筛选;第三种方法是提取高秆抗锈病品种的T基因,利用基因工程导入矮秆不抗锈病品种中筛选得到相应植株。下列叙述错误的是( )
A.若要了解以上两对基因是否独立遗传通常可从F2的表型及比例得到答案
B.用F1的花药进行离体培养时(操作正确)可能得到少数染色体正常的高秆抗锈病植株
C.用F1的花药进行离体培养时要对花药消毒并在培养基中加入一定的植物激素如秋水仙素
D.若成功导入矮秆不抗锈病植株中一个T基因,只能通过自交才能得到纯合ddTT品种
15.肺炎支原体肺炎(MPP)秋冬季节发病较多,大部分患者预后良好。机体感染肺炎支原体(MP)后引起的免疫功能亢进是引起MPP症状的重要因素,患者体内一些免疫活性物质如IgG、IgM异常增加。科研人员研究阿奇霉素(一种抗生素)和糖皮质激素(一种肾上腺皮质激素,能抑制辅助性T细胞合成和分泌细胞因子)对MPP的治疗效果,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.MP可与B细胞接触是B细胞的活化的信号刺激
B.MPP患者体内的IgG、IgM可以直接消灭抗原MP
C.APC细胞摄取、加工处理MP,并将抗原呈递给辅助性T细胞
D.阿奇霉素和糖皮质激素联合治疗可降低IgG、IgM的含量,从而减轻MPP症状
16.实验是生物学研究的重要手段。对以下异常实验结果分析合理的是( )
实验名称
实验操作或现象
分析
A
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
几乎观察不到处于分裂期的细胞
可能是一天中取材时间不当
B
绿叶中色素的提取及分离
四条色素带中有两条颜色很淡
可能是所取为黄叶子
C
用高倍显微镜观察叶绿体
未清晰观察到菠菜叶肉细胞中叶绿体的分布
可能是未撕取到单层叶肉细胞
D
探究植物细胞的吸水和失水
用0.3g/mL蔗糖溶液处理洋葱鳞片外表皮,一段时间后未发现质壁分离现象
可能是所用蔗糖溶液浓度太低
A.A B.B C.C D.D
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17.水稻和玉米都是重要的粮食作物。水稻属于C3植物(图1),通过卡尔文循环完成碳的固定和还原。玉米是C4植物(图2),碳的固定多了C4途径,其光合作用需要叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。请回答下列问题:
(1)水稻的叶肉细胞中过程②需要光反应提供 (写出2种)。检测玉米植株光合产物——淀粉的产生场所应选择 (填“叶肉细胞”或“维管束鞘细胞”)中的叶绿体。
(2)与水稻相比,玉米对炎热环境的适应能力更强,原因是玉米在炎热环境中:一方面可以 ,减少水分的散失;另一方面其叶肉细胞中具有CO2泵,能在细胞间隙 的情况下正常生长。
(3)玉米是农业生产应用价值最高的作物之一。在我国很多地区,将玉米与豆科植物分行相间种植,这样种植的意义是 (答出一点)。
(4)为了“探究钾肥对水稻光合作用的影响”,研究人员喷施不同浓度的钾肥,测定了水稻的气孔导度、叶绿素总量、叶绿素a/b比值,结果如下表所示:
供钾浓度(μmol/L)
总光合速率(μmol/m2)
气孔导度(μmol/m2)
叶绿素总量(mg/m2)
叶绿素a/b比值
0
8.2
0.00
301
2.0
100
10.5
0.10
352
2.2
200
11.4
0.16
502
2.3
500
1301
0.17
615
2.3
要得到表中总光合速率,除了需要测得净光合速率数值外,还需要测定 条件下的实验数据,由表中数据可以得出钾肥能提高水稻光合速率的原因是 (答出一点,合理即可)。
18.北京大学罗冬根团队发现了果蝇的一种新的视觉信号传递模式:一细胞、两递质。果蝇复眼的光感受细胞(R8)同时释放两种神经递质来分离视觉信号,其中组胺(Histamine)介导精细的运动视觉,而乙酰胆碱(ACh)通过作用于AMA神经元来调节昼夜节律。每个AMA神经元的树突像巨伞一样延伸覆盖了整个视觉脑区,且不同AMA神经元间通过突触连接在一起,从而整合大视野光亮度信息。具体机制如图所示。请回答问题:
Vision split via cotransmission
图示说明:Vision split via cotransmission:通过共同传输实现视觉分离;Ort:组胺受体;AChR:乙酰胆碱受体;Feedback:反馈;未翻译的不在图中标注。
(1)AMA神经元的树突具有的功能是 。在人脑中,生物昼夜节律调节中枢位于 。
(2)组胺作用于其受体后,突触后膜内的电位变化是 ,图中显示组胺、乙酰胆碱的释放存在反馈调节,意义是 。组胺和乙酰胆碱间还存在相互调控,这属于反馈调节吗? 。
(3)光感受细胞(R8)这种“一细胞、两递质”功能的优点是 (答1点)。
(4)研究发现某种药物X的副作用是影响光感受细胞对光信号的处理,但不清楚其作用的对象是组胺还是乙酰胆碱。请利用相关抑制剂处理,简要写出进一步研究的思路: 。
19.农田灌溉水和生活污水若大量汇入河流容易导致河流发生水体富营养化,下图为某村落为解决生活、生产废水污染问题,同时发展农村综合型生态工程的结构示意图,其中生态沟渠中利用生态浮床可种植多种浮水植物和挺水植物。请回答以下问题:
(1)若将生态沟渠看成一个生态系统,则流经该生态系统的能量为 ,网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食,也能以有机碎屑为食,则蟹在该生态系统中充当 成分。
(2)当地农民选择在生态浮床上主要种植可食用的水芹菜和茭白,这体现了生态工程建设的 原则;种植的植物既能为水产养殖提供部分食物,又能从水体中大量吸收 ,从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(3)若生活污水和养殖废水未经过曝气池处理直接排入网箱养殖区,会导致鱼虾大量死亡,其原因是 。
(4)农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返同田间,田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区,这两种做法分别 (填“增大”或“减小”)该村落的生态足迹。
(5)若用类似的生态沟渠净化工业废水(含多种重金属离子及有毒化合物),在改变生态浮床区种植的植物种类同时也不在适合发展水产养殖,原因是 。
20.水稻穗粒数可影响水稻产量。农杆菌Ti质粒的T-DNA可以转移并随机插入野生型水稻基因组中(可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点),导致被插入的基因功能丧失,从而得到一系列水稻突变体。研究者从中筛选得到一株穗粒数异常突变体,为确定T-DNA插入植物细胞的染色体位置,可根据T-DNA序列,扩增其两侧未知序列比对,从而确定插入的染色体。
(1)图1所示序列使用限制酶酶切后,将所得DNA使用 酶连成环状(如图2),再设计引物进行PCR扩增,其中复性过程的作用是 。
(2)请根据图1的T-DNA的一条链的碱基序列,选出PCR中使用的引物序列是 和 (填序号)。
T-DNA序列
引物序列
5′-AACTATGCGC……CGTAGCCTAT-3′
①5′-GCGCATAGTT-3′
②5′-ATAGGCTACG-3′
③5′-CGTAGCCTAT-3′
④5′-AACTATGCGC-3′
(3)由图2中环状DNA至少经过 轮循环才能得到图示链状PCR产物(如图3)。
(4)经过与野生型水稻基因组序列比对,确定T-DNA插入2号染色体上的B基因中。研究发现,该突变体产量明显低于野生型,据此推测B基因可 (填“促进”或“抑制”)水稻穗粒的形成,从而控制高产性状。
T-DNA序列
引物序列
5′—AACTATGCGC……CGTAGCCTAT—3′
3′—TTGATACGCG……GCATCGGATA—5′
5′—GCGCATAGTT—3′
5′-CGTAGCCTAT-3′
21.大豆是我国非常重要的经济作物,产量是大豆的重要育种目标。已知大豆的叶片颜色正常表现为绿色。育种学家发现叶柄适度变短,可以增加下位叶的光能吸收比例进而提高产量。
(1)科研人员在绿叶的后代中发现若干株黄叶突变体yl2,用黄叶突变体yl2与正常叶植株杂交,F1均为正常绿叶,自交后F2中绿叶、黄叶分别为271株、89株。现将F2中的绿叶单株种植收获种子并种植,则F3中出现黄叶的比例为 。
(2)科研人员对黄叶突变体yl1进一步研究发现:与叶色相关的某基因第383位G碱基缺失,从而使对应的蛋白序列由404个氨基酸变为169个氨基酸。请从基因与蛋白质的关系角度解释: 。
(3)科研人员通过大豆田间杂交发现了若干株叶柄超短突变体,突变体植株经过多代自交纯化,分别得到两种纯合突变体dsp1和dsp2,已知控制dsp2的叶柄超短基因位于11号染色体上,为探究控制dsp1叶柄超短基因的位置,利用dsp1和dsp2大豆设计实验:将二者进行杂交,F1自交,统计F2性状分离比。
①预期一:若F1均为叶柄正常,F2叶柄超短∶叶柄正常为7∶9,则dsp1和dsp2叶柄超短性状的遗传遵循 (填“分离”或自由组合)定律,且叶柄超短均为 (填“显性”或“隐性”)突变。
②预期二:若F1,F2均超短,不考虑交叉互换,则控制dsp1和dsp2叶柄超短基因的位置关系可能是 。
(4)SSR是DNA 中普遍存在的的简单重复序列,不同品系、不同染色体DNA 的SSR互不相同,因此可作为分子标记进行基因定位。研究者构建了叶柄长度为5cm(含 SSR1标记)和 4cm(含SSR2标记)的两个亲本,二者仅在一对基因上存在差异,杂交后再自交,F2中叶柄长度5cm个体占3/4,4cm个体占1/4。测定F2植株的SSR组成,请从下表中选择一种实验结果与对应推论的正确组合: 。
实验结果
推论
Ⅰ:5cm 叶柄和 4cm 叶柄植株的 SSR 组
成均为 SSR1/SSR1:SSR1/SSR2:SSR2/SSR2=1:2:1
Ⅱ:4cm叶柄植株仅具有SSR2标记
Ⅲ :5cm叶柄植株仅有2/3具有SSR2标记
IV :4cm叶柄植株中的SSR1:SSR2=1:1
①该叶柄长度基因与该SSR
标记位于同源染色体
②该叶柄长度基因与该SSR
标记位于非同源染色体
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2024年高考生物临考满分卷02(湖南卷)
生物
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1.“八百里”洞庭湖大闸蟹口感极其鲜美且营养丰富,历来被视为上品。下列关于大闸蟹细胞内化合物的叙述,正确的是( )
A.细胞中的酶都是由氨基酸脱水缩合而成的
B.外骨骼细胞中富含几丁质,可以用于制作人造皮肤
C.脂肪的元素组成是C、H、O,是细胞中的主要能源物质
D.蛋白质经高温处理后不能与双缩脲试剂产生紫色反应
【答案】B
【分析】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)。
【详解】A、一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。因此酶可能是由氨基酸或核糖核苷酸组成,A错误;
B、几丁质是一种多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,几丁质 可以用于制作人造皮肤,B正确;C、脂肪的元素组成是C、H、O,脂肪是良好的储能物质,糖类是细胞中的主要能源物 质,C错误;
D、双缩脲试剂能与含有肽键的物质产生紫色反应,高温处理后的蛋白质空间结构被破坏,肽键没有被破坏, 因此蛋白质经高温处理后仍能与双缩脲试剂产生紫色反应,D错误。
2.胃壁细胞上的H+-K+-ATP酶是一种质子泵,它不断将胃壁细胞内的 H +运输到膜外胃腔中,空腹时胃壁细胞分泌到胃腔中的H⁺过多易引起胃溃疡。奥美拉唑对胃溃疡有一定的治疗作用,其特异性地作用于胃壁细胞的质子泵,使其失去活性,从而高效抑制胃酸分泌,直到新的质子泵产生,胃壁细胞才能恢复泌酸功能。下列有关说法错误的是( )
A.图中H+、K+的跨膜运输体现了细胞膜的选择透过性
B.质子泵的功能是运输和催化
C.奥美拉唑可能通过改变H+-K+-ATP酶的结构抑制其活性
D.奥美拉唑抑制质子泵活性会导致胃壁细胞中 ATP 大量积累
【答案】D
【分析】据图分析,H+-K+-ATP酶能将钾离子转运到胃壁细胞内,将氢离子运出胃壁细胞,K+和Cl-通过通道蛋白运出胃壁细胞。
【详解】A、图中H+、K+的跨膜运输必须借助转运蛋白,体现了细胞膜的选择透过性,A正确;
B、质子泵既可以介导H+、K+的跨膜运输,又可以催化ATP的水解,B正确;
C、奥美拉唑可能通过改变H+-K+-ATP酶的结构使其失去活性,从而高效抑制胃酸分泌,C正确;
D、ATP与ADP在细胞中的转化是时刻不停发生并且处于动态平衡之中,ATP在细胞中不会大量积累,D错误。
故选D。
3.科研人员在成年小鼠体内进行了重编程,成功将腺泡细胞转分化(转分化是指一种已分化细胞转变为另一种分化细胞的现象)为胰岛B细胞。胰腺癌被称为“癌症之王”,胰腺腺泡细胞癌是其中一种发病率较低、预后较为理想的胰腺恶性肿瘤。下列说法正确的是( )
A.该重编程过程体现了细胞的全能性
B.腺泡细胞分化程度高,一定不能再进一步分裂分化
C.癌变的腺泡细胞能无限增殖,失去接触抑制现象
D.衰老的腺泡细胞细胞膜通透性改变,细胞核体积减小
【答案】C
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【详解】A、细胞的全能性是指细胞经过分裂和分化后,仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,转分化体现了细胞分化,不能体现细胞的全能性,A错误;
B、科研人员成功诱导腺泡细胞转分化为胰岛B细胞,说明已分化的腺泡细胞也具有分裂分化的能力,B错误;
C、正常细胞生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,而癌细胞能够无限增殖,表面失去了接触抑制现象,C正确;
D、衰老的细胞,其细胞膜通透性改变,细胞核体积增大,D错误。
故选C。
4.某研究小组在体外条件下进行了无机盐对脂肪酶活性影响的实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.本实验的自变量是无机盐的种类和浓度
B.不同种类的无机盐对脂肪酶活性的影响不完全相同
C.某些无机盐作用后可能改变了酶的结构使其活性改变
D.用高浓度的NaCl提高脂肪酶活性,达到治疗肥胖的目的
【答案】D
【分析】由题干和实验结果图示可知,本实验的自变量是无机盐的种类和浓度,因变量为脂肪酶的活性。
【详解】A、由图可知,本实验研究的是不同种类、不同浓度的无机盐对脂肪酶活性的影响,故无机盐的种类和浓度都属于自变量,A正确;
B、图中不同曲线有重合部分,也有未重合的部分,说明不同种类的无机盐对脂肪酶活性的影响不完全相同,B正确;
C、某些无机盐作用后,脂肪酶(本质为蛋白质)的活性会发生改变,故酶的结构也可能会发生改变,C正确;
D、由图中NaCl对脂肪酶活性影响的曲线可知,NaCl浓度为100×10-9mol/L时,脂肪酶活性大于不使用NaCl(NaCl浓度为0)时,即在体外实验条件下,高浓度的NaCl能提高脂肪酶的活性;但是与体外实验相比,在人体内,不同浓度的NaCl对脂肪酶活性的影响可能不同,且摄食高浓度的NaCl会提高人体内环境的渗透压,可能会造成内环境稳态失衡,不利于人体健康,D错误。
故选D。
5.真核细胞的核基因分为编码区和非编码区,非编码区位于编码区两侧,其中编码区又由外显子和内含子间隔组成,外显子与两边的非编码区相连。如图所示为真核细胞基因的表达过程,下列说法错误的是( )
A.真核细胞的一个核基因中外显子数目比内含子数目多一个
B.在基因转录时内含子和外显子片段都进行转录
C.若基因内含子片段某一碱基对发生替换,则对翻译产物一般无影响
D.若初级转录产物不进行剪切、连接等处理,由于RNA链的增长,则翻译的多肽链一定会变长
【答案】D
【分析】1、真核生物的基因包括非编码区(启动子、终止子)和编码区,且编码区不连续,分为内含子和外显子。2、转录时,编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子都可进行转录;前体 mRNA 中的内含子转录部分在 RNA 自身以及其他蛋白质复合物的作用下被剪切,形成 mRNA 。
【详解】A、结合图示可知,真核细胞的一个核基因中外显子数目(3个)比内含子数目(2个)多一个,A正确;
B、外显子和内含子均可以进行转录,B正确;
C、由于内含子对应的序列会被剪切掉,因此若基因内含子片段某一碱基对发生替换,则对翻译产物一般无影响,C正确;
D、若初级转录产物不进行剪切、连接等处理,由于不知道终止密码子的位置,因此RNA链的增长,翻译的多肽链不一定会变长,D错误。
故选D。
6.原产于北美洲的植物一年蓬目前已进化出多个物种,由于强悍的适应力和繁殖力,一年蓬快速蔓延全国并泛滥成灾,造成生物多样性的丧失和生态系统的破坏。下列有关叙述正确的是( )
A.一年蓬发生的各种变异为其进化提供了丰富的原材料
B.适应力和繁殖力减弱的变异也能为一年蓬的进化提供原材料
C.一年蓬进化形成的多个物种之间的协同进化可以通过捕食、竞争实现
D.全国一年蓬多个物种的形成与其生活环境没有关系
【答案】B
【分析】1、突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;
2、生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;
3、生物多样性是协同进化的结果。
【详解】A、各种可遗传变异为生物进化提供原材料,A错误;
B、各种可遗传变异,比如突变和基因重组为生物的进化提供原材料,适应力和繁殖力减弱的变异也能为一年蓬的进化提供原材料,B正确;
C、一年蓬进化形成的多个物种之间不存在捕食关系,C错误;
D、自然选择决定生物进化的方向,生活环境决定一年蓬进化的方向,全国一年蓬多个物种的形成与其生活环境有关系,D错误。
故选B。
7.冬泳是一项运动成本低、锻炼效果好的群众性健身运动。在寒冷甚至下雪的冬天,总能看到一群群冬泳勇士跳入冰冷的湘江中劈波斩浪,俨然成为了长沙全民健身的一道靓丽“风景线”。冬泳同时也是一项有风险的运动,如果游泳时间过长,可能会出现身体发抖、头晕、走路不稳等现象。下列说法错误的是( )
A.冬泳人受到寒冷刺激后,交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加,心跳加快,支气管扩张,但胃肠和消化腺的活动减弱
B.冬泳人在游泳的过程中,新陈代谢旺盛,在胰高血糖素的作用下肝糖原会迅速分解补充血糖,但肌糖原不会分解,含量基本维持稳定
C.冬泳时间过长出现的症状可能与体温失调、血糖过低有关
D.坚持冬泳的人心肌细胞内线粒体数量明显增加,血管弹性增大,肺活量增大,说明长期冬泳能提高人体对恶劣环境和疾病的抵抗能力
【答案】B
【分析】交感神经和副交感神经都是传出神经,交感神经使作用器官组织兴奋,而副交感神经使器官组织平静,因此交感神经和副交感神经作用一般是相反的。
【详解】A、冬泳人受到寒冷刺激后,交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加,心跳加快,支气管扩张。但胃肠和消化腺的活动减弱,A正确;
B、冬泳人在游泳的过程中,肝糖原分解补充血糖,肌糖原不会转化为血糖,但肌细胞中的肌糖原也会快速分解,为肌细胞提供能量,B错误;
C、冬泳时间过长出现的身体发抖是体温失调产生低温症的表现,头晕、走路不稳是血糖过低导致脑细胞供能不足所致,C正确;
D、冬泳能促进心肌细胞内线粒体数量明显增加,血管弹性增大,肺活量增大,从而提高不良环境下的抵抗能力,D正确。
故选B。
8.为探讨轻度干旱胁迫下喷施外源植物激素对甘薯产量的影响,某研究小组分别用6-苄氨基嘌呤(6-BA)、α-萘乙酸(NAA)和脱落酸(ABA)处理生长发育状况一致的甘薯,实验结果如图所示。下列有关叙述中,不正确的是( )
处理
地上生物量
地下生物量
CK
27.13
8.37
LD
18.44
5.64
LD+ABA
24.05
7.35
LD+NAA
25.19
7.70
LD+6-BA
26.22
8.02
注:CK:时照;LD:轻度干旱;LD+ABA:轻度干旱+脱落酸;LD+NAA:轻度干旱+α-基乙酸;LD+6-BA:轻度干旱+6-苄氨基嘌呤。
A.与外源激素组相比,LD组的处理是喷施不含外源植物激素的溶液
B.轻度干旱条件下,喷施三种外源植物激素均能提高甘薯产量
C.轻度干旱条件下,喷施6-BA对甘薯地上和地下生物量减产的缓解作用最明显
D.6-BA,NAA和ABA既可通过人工合成,又可由植物体自身合成
【答案】D
【分析】题柱形图展示了不同条件处理后甘薯的产量。据柱形图分析:与对照组比较,轻度干旱组、轻度干旱+ABA组、轻度干旱+NAA组、轻度干旱+6-BA组的产量都下降;与轻度干旱比较,轻度干旱+ABA组、轻度干旱+NAA组、轻度干旱+6-BA组的产量都升高,说明ABA(脱落酸)、NAA(生长素类似物)和6-BA(细胞分裂素类物质)3种物质都可以缓解干旱胁迫。
【详解】A、CK组为对照组,即正常供水组,与其它三组外源激素组相比,LD组的处理是喷施不含外源植物激素的溶液,A正确;
B、据图可知,轻度干旱条件下,喷施三种外源植物激素均能提高甘薯产量,且喷施6-BA对甘薯地上和地下生物量减产的缓解作用最明显,B正确;
C、结合实验数据可知,轻度干旱条件下,喷施6-BA对甘薯地上和地下生物量减产的缓解作用最明显,C正确;
D、6-BA、NAA和ABA是人工合成的植物生长调节剂,植物体不能合成,D错误。
故选D。
9.榕树—传粉榕小蜂在繁殖上高度依懒,形成了严密的、颇具代表性的互惠共生系统。在云南省发现榕树隐头花序中共存着传粉榕小蜂和一种尚未被描述的欺骗性榕小蜂,欺骗者由传粉者祖先类群演化而来。比较两种共存榕小蜂的传粉结构和行为,结果显示:传粉榕小蜂具发达的传粉结构,主动传粉的行为能有效为榕树传粉,同时将卵产于部分雌花的子房中,使子房发育停止;而欺骗性榕小蜂传粉结构的花粉刷消失,花粉筐退化,传粉行为缺失,成为仅产卵于雌花子房、不为雌花传粉的欺骗者。下列相关叙述错误的是( )
A.传粉榕小蜂演化为欺骗者的实例,为探究从互惠到寄生的演化提供了材料
B.榕树与榕小蜂可借助化学信息建立联系,说明化学信息可以调节种间关系
C.欺骗性榕小蜂将卵大量产于雌花子房中,不利于榕树更有效地繁殖
D.探究传粉榕小蜂和欺骗性榕小蜂是否为同一物种,可观察两者是否有交配行为
【答案】D
【分析】榕树依靠传粉榕小蜂为之传粉,传粉榕小蜂在榕树榕果中产卵,为其幼体唯一的栖息场所和食物来源,说明两者之间是互利共生关系。
物种是指能够自由交配并产生可育后代的全部个体的集合。
【详解】A、欺骗性榕小蜂仅产卵于雌花子房,但是不为雌花传粉,由此判定欺骗性榕小蜂与榕树之间为寄生关系,可为探究从互惠到寄生的演化提供材料,A正确;
B、榕树与榕小蜂可借助化学信息建立联系,说明化学信息可调节种间关系,B正确;
C、欺骗性榕小蜂将卵大量产于雌花子房中的行为,会使子房发育停止,不能形成榕树果实,即不利于榕树更有效地繁殖,C正确;
D、探究两种生物是否为同一物种, 需要判定两者之间是否会出现生殖隔离,故可观察两者是否有交配行为,如有交配行为,还得进一步判定其是否可产生可育后代,D错误。
故选D。
10.近年来,我国南方某些地区将小龙虾养殖在稻田中,开发出“稻虾共作”生态养殖模式。“稻虾共作”过程中,杂草、田中害虫、虫卵和浮游动物等都是小龙虾的食物,而小龙虾产生的排泄物又为水稻提供生物肥,虾和水稻形成和谐共生系统。下列叙述正确的是( )
A.“稻虾共作”防治害虫的方法属于生物防治,有助于减少化肥、农药的使用
B.“稻虾共作”可实现比稻虾单独种植(养殖)更高的产量,提高了能量传递效率
C.在稻田引入虾需要考虑每亩稻田可容纳的虾数量,这主要是遵循生态工程的整体原理
D.“稻虾共作”可实现“一田双收,生态环保”的双赢局面,体现了生物多样性的间接价值
【答案】A
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、“稻虾共作”防治害虫利用的是生物之间的种间关系,属于生物防治,该系统中小龙虾产生的粪便,被稻 田中分解者分解为无机盐,为水稻的生长提供营养,从而减少农药、化肥的使用,减轻环境污染,A正确;
B、“稻虾共作” 可实现比稻虾单独种植(养殖)更高的产量,提高了能量利用率,不改变能量传递效率,B错误;
C、生态工程的协调原理是指生物与环境的协调与平衡,生物数量不超过环境承载力,可避免生态系统的失衡,在稻田引入虾需要考虑每亩 稻田可容纳的虾数量,这主要是遵循生态工程的协调原理,C错误;
D、“稻虾共作”模式,在稻田中饲养小龙虾,实现“一 田双收,生态环保”的双赢局面,体现了生物多样性的直接和间接价值,D错误。
故选A。
11.双层平板法是对噬菌体进行计数的常用方法。具体做法是:在无菌培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后,将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至 45~48℃,然后加入敏感指示菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液,充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板(见下图)。培养一段时间后,在双层培养基的上层会出现透亮的无菌圆形空斑——噬菌斑,下列有关说法正确的是( )
A.实验用到的培养基和培养皿常用干热法进行灭菌
B.若利用双层平板法对 T2噬菌体进行计数,可选用农杆菌作敏感指示菌
C.上层平板上出现的透亮无菌圆形空斑是噬菌体单独在培养基上繁殖形成的噬菌斑
D.倒上层平板时需将培养基冷却至45~48℃时进行接种,目的是防止培养基温度过高引起敏感指示菌和待测噬菌体死亡
【答案】D
【分析】双层平板法,先在培养皿中倒入底层固体培养基,凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后,计算噬菌斑的数量。双层平板法的优点:①加了底层培养基后,可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补;②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上,因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰,而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象;③因上层培养基中琼脂较稀,故形成的噬菌斑较大,更有利于计数。
【详解】A、实验用到的培养皿常用干热法进行灭菌,培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A错误;
B、T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内,所以不可选用农杆菌作敏感指示菌,B错误;
C、噬菌体无法单独在培养基上繁殖,上层平板上出现的透亮无菌圆形空斑是敏感菌裂解后形成的,C错误;
D、倒上层平板时需将培养基冷却至45~48℃时进行接种,目的是防止培养基温度过高引起敏感指示菌和待测噬菌体死亡,D正确。
故选D。
12.利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗,下图为基因编辑猪培育流程。下列叙述不正确的是( )
A.收集到的卵母细胞需培养至MⅡ才能进行核移植
B.需要对1号猪和3号猪进行同期发情处理
C.可采用抗原抗体杂交的方法检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪细胞
D.4号猪(基因编辑猪)的性染色体来自2号猪,核基因与2号猪一致
【答案】C
【分析】体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移人去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【详解】A、使用促性腺激素处理1号猪,使其超数排卵,培养至MⅡ才能进行核移植,A正确;
B、对1号猪和3号猪使用孕激素持续给药处理一段时间,直至两者的黄体都自行退化后同时停药,使其同时进入卵泡期从而实现同期发情,B正确;
C、采用抗原—抗体杂交的方法可检测病毒外壳蛋白基因是否表达,目的基因可能导入了受体但不表达,因此该方法不能检测是否导入4号猪细胞,C错误;
D、4号猪(基因编辑猪)的细胞核来自2号猪,故性染色体、核基因都与2号猪一致,D正确。
故选C。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13.新采摘的竹笋在几天内就会产生酒味并腐烂。为探究延长竹笋储存时间的方法,科学家使用消毒液浸泡竹笋后,分别在正常空气和高氧环境中进行储存,发现高氧环境中竹笋腐烂程度更低。下列叙述正确的是( )
A.高氧环境中储存的竹笋细胞呼吸产生CO2的部位是线粒体基质
B.高氧环境中储存的竹笋无氧呼吸产生的酒精较少,不易腐烂
C.正常空气中和高氧环境中,竹笋细胞呼吸均能产生丙酮酸和[H]
D.使用消毒液浸泡竹笋减少了竹笋表面微生物对实验结果的影响
【答案】BCD
【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成ATP的过程。
2、无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、新采摘的竹笋在几天内就会产生酒味并烂,说明竹笋无氧呼吸产生酒精,高氧环境中竹笋腐烂程度更低,说明高氧环境下竹笋也会进行无氧呼吸导致腐烂。高氧环境中储存的竹笋有氧呼吸产生CO₂的部位是线粒体基质,无氧呼吸产生CO₂是在细胞质基质,A错误;
B、高氧环境中储存的竹笋主要进行有氧呼吸,产生酒精较少,不易腐烂,因为酒精过多对竹笋有毒害作用,B正确;
C、正常空气中和高氧环境中竹笋都可进行有氧呼吸和无氧呼吸,竹笋细胞均能产生丙酮酸和[H],C正确;
D、使用消毒液浸泡竹笋减少了竹笋表面微生物对实验结果的影响,因为微生物也要进行呼吸作用,会对实验有干扰,因此要排除这一无关影响,D正确。
故选BCD。
14.用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,第一种方法是杂交得到F1,F1自交得到F2,对F2进行连续自交筛选;第二种方法是用F1的花药(含花药壁细胞和花粉细胞)进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株再筛选;第三种方法是提取高秆抗锈病品种的T基因,利用基因工程导入矮秆不抗锈病品种中筛选得到相应植株。下列叙述错误的是( )
A.若要了解以上两对基因是否独立遗传通常可从F2的表型及比例得到答案
B.用F1的花药进行离体培养时(操作正确)可能得到少数染色体正常的高秆抗锈病植株
C.用F1的花药进行离体培养时要对花药消毒并在培养基中加入一定的植物激素如秋水仙素
D.若成功导入矮秆不抗锈病植株中一个T基因,只能通过自交才能得到纯合ddTT品种
【答案】CD
【分析】杂交育种的原理是基因重组,优点是能将控制优良性状的基因集中一个个体上,其流程为选亲本杂交、自交、选育而后通过连续自交提高纯合率,缺点是选育优良品种需要的年限长;多倍体育种的原理是染色体变异,优点是能缩短育种年限,其主要流程是花药离体培养和秋水仙素处理。
【详解】A、若要了解以上两对基因是否独立遗传通常可从F2的表型及比例得到答案,若F2表现为9:3:3:1,则独立遗传,否则位于一对同源染色体上连锁遗传,A正确;
B、用F1的花药进行离体培养时(操作正确可排除低温诱导染色体变异)可能是少数花药壁细胞发挥出了全能性,F1的花药壁细胞的基因型为DdTt,得到少数染色体正常的高秆抗锈病植株,B正确;
C、用F1的花药进行离体培养时要对花药消毒并在培养基中加入一定的植物激素如植物生长素和细胞分裂素,不是加秋水仙素(秋水仙素不是激素,是诱导染色体加倍的药物,处理组织培养后产生的单倍体幼苗),C错误;
D、若成功导入矮秆不抗锈病植株中一个T基因,还可结合单倍体育种的方法快速得到纯合ddTT品种,D错误。
故选CD。
15.肺炎支原体肺炎(MPP)秋冬季节发病较多,大部分患者预后良好。机体感染肺炎支原体(MP)后引起的免疫功能亢进是引起MPP症状的重要因素,患者体内一些免疫活性物质如IgG、IgM异常增加。科研人员研究阿奇霉素(一种抗生素)和糖皮质激素(一种肾上腺皮质激素,能抑制辅助性T细胞合成和分泌细胞因子)对MPP的治疗效果,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.MP可与B细胞接触是B细胞的活化的信号刺激
B.MPP患者体内的IgG、IgM可以直接消灭抗原MP
C.APC细胞摄取、加工处理MP,并将抗原呈递给辅助性T细胞
D.阿奇霉素和糖皮质激素联合治疗可降低IgG、IgM的含量,从而减轻MPP症状
【答案】ACD
【分析】B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体存在于体液中,所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。B细胞活化需要两个信号的刺激,此外,还需要细胞因子的作用。当B细胞活化后,就开始增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B 细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。细菌等病原体侵入人体 后,也会如病毒一样引起机体发生体液免疫反应。
【详解】A、B细胞活化需要两个信号的刺激,此外,还需要细胞因子的作用,A正确;
B、IgG、IgM与抗原特异性结合,最后被其他免疫细胞吞噬消化,B错误;
C、抗原呈递细胞(APC)会识别、摄取和处理MP,并将抗原呈递给T细胞,C正确;
D、阿奇霉素和糖皮质激素联合治疗与单独使用阿奇霉素相比较,可以明显降低IgG、IgM的含量,从而减轻MPP症状,D正确。
故选ACD。
16.实验是生物学研究的重要手段。对以下异常实验结果分析合理的是( )
实验名称
实验操作或现象
分析
A
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
几乎观察不到处于分裂期的细胞
可能是一天中取材时间不当
B
绿叶中色素的提取及分离
四条色素带中有两条颜色很淡
可能是所取为黄叶子
C
用高倍显微镜观察叶绿体
未清晰观察到菠菜叶肉细胞中叶绿体的分布
可能是未撕取到单层叶肉细胞
D
探究植物细胞的吸水和失水
用0.3g/mL蔗糖溶液处理洋葱鳞片外表皮,一段时间后未发现质壁分离现象
可能是所用蔗糖溶液浓度太低
A.A B.B C.C D.D
【答案】ABC
【分析】1、观察有丝分裂时,上午10时至下午2时(洋葱根尖分生区有较多的细胞处于分裂期,这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同)剪取根尖2~3mm。
2、观察质壁分离的选材:紫色洋葱外表皮、0.3g/ml的蔗糖溶液。对于植物细胞的选择:一是成熟的植物细胞,保证具有中央大液泡和原生质层;二是细胞液最好具有颜色,易于观察。常用紫色洋葱鳞片叶作实验材料,其成熟的外表皮细胞的液泡非常大,呈紫色。
3、探究植物细胞的吸水和失水,一般选用0.3g/mL蔗糖溶液,该浓度下质壁分离的效果比较显著,而且细胞不容易死亡,便于继续观察质壁分离的复原。
【详解】A、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,由于细胞分裂间期所占时间较长,如果取材时间不是细胞分裂旺盛的时候,有可能出现几乎观察不到处于分裂期的细胞,A正确;
B、绿叶中色素的提取及分离实验中,需要用新鲜的绿叶为实验材料,如果四条色素带中有两条颜色很淡,可能是所取为黄叶子,叶绿素含量较少,导致四条色素带中叶绿素a和叶绿素b颜色很淡,B正确;
C、用高倍显微镜观察叶绿体,需要撕取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,因为叶肉细胞中有叶绿体,表皮细胞中无叶绿体,如果未撕取到单层叶肉细胞或撕取过厚,会影响观察效果,C正确;
D、探究植物细胞的吸水和失水,用0.3g/mL蔗糖溶液处理洋葱鳞片外表皮,一段时间后未发现质壁分离现象,说明细胞已经死亡,不能发生质壁分离,D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17.水稻和玉米都是重要的粮食作物。水稻属于C3植物(图1),通过卡尔文循环完成碳的固定和还原。玉米是C4植物(图2),碳的固定多了C4途径,其光合作用需要叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。请回答下列问题:
(1)水稻的叶肉细胞中过程②需要光反应提供 (写出2种)。检测玉米植株光合产物——淀粉的产生场所应选择 (填“叶肉细胞”或“维管束鞘细胞”)中的叶绿体。
(2)与水稻相比,玉米对炎热环境的适应能力更强,原因是玉米在炎热环境中:一方面可以 ,减少水分的散失;另一方面其叶肉细胞中具有CO2泵,能在细胞间隙 的情况下正常生长。
(3)玉米是农业生产应用价值最高的作物之一。在我国很多地区,将玉米与豆科植物分行相间种植,这样种植的意义是 (答出一点)。
(4)为了“探究钾肥对水稻光合作用的影响”,研究人员喷施不同浓度的钾肥,测定了水稻的气孔导度、叶绿素总量、叶绿素a/b比值,结果如下表所示:
供钾浓度(μmol/L)
总光合速率(μmol/m2)
气孔导度(μmol/m2)
叶绿素总量(mg/m2)
叶绿素a/b比值
0
8.2
0.00
301
2.0
100
10.5
0.10
352
2.2
200
11.4
0.16
502
2.3
500
1301
0.17
615
2.3
要得到表中总光合速率,除了需要测得净光合速率数值外,还需要测定 条件下的实验数据,由表中数据可以得出钾肥能提高水稻光合速率的原因是 (答出一点,合理即可)。
【答案】(1) ATP和NADPH 维管束鞘细胞
(2) 关闭气孔(或气孔关闭) CO₂浓度较低
(3)更充分地利用土壤中的无机盐(或使空气中的二氧化碳得到充分高效利用,或垂直结构可更有效地利用光能)
(4) 黑暗 叶绿素总量增加,光反应速率加快(或气孔导度上升,吸收CO₂速率加快)
【分析】 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】(1)C₃的还原是暗反应过程,需要光反应提供的ATP和NADPH;玉米是C4植物,从图中看出,该类植物通过光合作用产生淀粉的场所是维管束鞘细胞中的叶绿体。
(2)在炎热环境中,植物为降低蒸腾作用而关闭气孔减少水分散失,与水稻相比;玉米的叶肉细胞中具有CO₂泵,利 用低浓度CO₂的能力更强,利于光合作用的进行,更适应炎热环境。
(3)玉米与豆科植物分行相间种植的意义是更充分地利用土壤中的无机盐;使空气中的二氧化碳得到充分高效利 用;垂直结构可更有效地利用光能等。
(4)总光合速率=净光合速率十呼吸速率,因此需要测定黑暗组条件下的呼吸速率实验数据;从表中数据可以看 出,随供钾肥浓度不断增加,叶绿素总量增加,说明光反应强度增大,光反应速率加快;气孔导度也增大,吸收CO2 速率加快。
18.北京大学罗冬根团队发现了果蝇的一种新的视觉信号传递模式:一细胞、两递质。果蝇复眼的光感受细胞(R8)同时释放两种神经递质来分离视觉信号,其中组胺(Histamine)介导精细的运动视觉,而乙酰胆碱(ACh)通过作用于AMA神经元来调节昼夜节律。每个AMA神经元的树突像巨伞一样延伸覆盖了整个视觉脑区,且不同AMA神经元间通过突触连接在一起,从而整合大视野光亮度信息。具体机制如图所示。请回答问题:
Vision split via cotransmission
图示说明:Vision split via cotransmission:通过共同传输实现视觉分离;Ort:组胺受体;AChR:乙酰胆碱受体;Feedback:反馈;未翻译的不在图中标注。
(1)AMA神经元的树突具有的功能是 。在人脑中,生物昼夜节律调节中枢位于 。
(2)组胺作用于其受体后,突触后膜内的电位变化是 ,图中显示组胺、乙酰胆碱的释放存在反馈调节,意义是 。组胺和乙酰胆碱间还存在相互调控,这属于反馈调节吗? 。
(3)光感受细胞(R8)这种“一细胞、两递质”功能的优点是 (答1点)。
(4)研究发现某种药物X的副作用是影响光感受细胞对光信号的处理,但不清楚其作用的对象是组胺还是乙酰胆碱。请利用相关抑制剂处理,简要写出进一步研究的思路: 。
【答案】(1) 接受信息并将其传导到细胞体 下丘脑
(2) 负电位→正电位 有利于维持组胺和乙酰胆碱的释放量,从而保证神经元对视觉信号的正常处理 不属于
(3)有利于高效分离视觉信号,确保视觉形成和生物节律的控制;在光暗变化时实现内源节律与外部时间相同步
(4)用组胺受体抑制剂、乙酰胆碱受体抑制剂分别处理果蝇脑光感受细胞及其突触,再用药物X分别处理果蝇,检测突触后膜电位的变化
【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,在神经元之间是化学信号,兴奋在神经元之间的传递是单方向的,兴奋在突触之间单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜。
【详解】(1)神经元的树突是细胞体向外伸出的树枝状的突起,通常短而粗,数量较多,用来接受信息并将其传导到细胞体;人体的生物昼夜节律调节中枢位于下丘脑。
(2)静息时,神经纤维的膜电位为外正内负,兴奋时,兴奋部位的膜电位转变为外负内正;组胺介导精细的运动视觉,说明是一种神经递质,通过受体作用于神经元来提高其兴奋性,故突触后膜内的电位变化是负电位到正电位的变化;图中显示组胺、乙酰胆碱的释放存在反馈调节,使得组胺、乙酰胆碱的释放不会过多,有利于维持组胺和乙酰胆碱的正常释放量,利于视觉形成和生物节律的维持,从而保证神经元对视觉信号的正常处理。反馈调节是指在一个系统中,系统本身工作的效果反过来又作为信息调节该系统的工作。组胺和乙酰胆碱间还存在相互调控,但作用不在一个系统内,所以不属于反馈调节。
(3)根据题干可以得出:光感受细胞的“一细胞、两递质”功能的优点是,光感受细胞高效分离视觉信号的策略,极大促进了领域内对视觉形成和生物节律的理解。
(4)分析题意,本实验目的是研究某种药物X的副作用的作用对象是组胺还是乙酰胆碱,且要求利用相关抑制剂处理,则实验的自变量是无组胺受体和无乙酰胆碱受体的(2种)果蝇,再用药物X分别处理,检测突触后膜电位的变化(因变量)。
19.农田灌溉水和生活污水若大量汇入河流容易导致河流发生水体富营养化,下图为某村落为解决生活、生产废水污染问题,同时发展农村综合型生态工程的结构示意图,其中生态沟渠中利用生态浮床可种植多种浮水植物和挺水植物。请回答以下问题:
(1)若将生态沟渠看成一个生态系统,则流经该生态系统的能量为 ,网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食,也能以有机碎屑为食,则蟹在该生态系统中充当 成分。
(2)当地农民选择在生态浮床上主要种植可食用的水芹菜和茭白,这体现了生态工程建设的 原则;种植的植物既能为水产养殖提供部分食物,又能从水体中大量吸收 ,从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(3)若生活污水和养殖废水未经过曝气池处理直接排入网箱养殖区,会导致鱼虾大量死亡,其原因是 。
(4)农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返同田间,田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区,这两种做法分别 (填“增大”或“减小”)该村落的生态足迹。
(5)若用类似的生态沟渠净化工业废水(含多种重金属离子及有毒化合物),在改变生态浮床区种植的植物种类同时也不在适合发展水产养殖,原因是 。
【答案】(1) 生产者固定的太阳能及输入的有机物中的化学能 消费者和分解者
(2) 整体、协调 含N、P的无机盐
(3)生活污水和养殖废水中含有大量有机物,分解者在对有机物进行分解时会大量消耗水中的氧气,导致鱼虾因缺氧而大量死亡
(4)减小和增大
(5)工业废水主要含多种重金属离子及有毒化合物,所以应选择能吸附重金属离子和耐毒能力强的植物,并且重金属离子及有毒化合物进入生物体内后不易分解和排除,会沿食物链发生富集作用,所以不适合发展水产养殖业
【分析】一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,而生物部分由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(腐生细菌、真菌)组成。生产者是自养生物。
【详解】(1)图示为人工构建的生态系统,流经该生态系统的能量为生产者固定的太阳能及输入的有机物中的化学能。网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食,也能以有机碎屑为食,则蟹在该生态系统中充当消费者和分解者。
(2)当地农民选择在生态浮床上主要种植可食用的水芹菜和茭白,即考虑了生物对环境的适应性,还考虑了农民的经济收入,体现了生态工程建设的整体、协调原则;种植的植物既能为水产养殖提供部分食物,又能从水体中大量吸收含N、P的无机盐,从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(3)由于生活污水和养殖废水中含有大量有机物,分解者在对有机物进行分解时会大量消耗水中的氧气,从而导致鱼虾因缺氧而大量死亡,所以若生活污水和养殖废水未经过曝气池处理直接排入网箱养殖区,会导致鱼虾大量死亡。
(4)农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返同田间,减少了垃圾的排放,属于减小生态足迹;田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区,这样可延长食物链,会使能量损耗增加,因此会增大生态足迹。
(5)由于工业废水主要含多种重金属离子及有毒化合物,所以应选择能吸附重金属离子和耐毒能力强的植物,并且重金属离子及有毒化合物进入生物体内后不易分解和排除,会沿食物链发生富集作用,所以该水域也不在适合发展水产养殖业。
20.水稻穗粒数可影响水稻产量。农杆菌Ti质粒的T-DNA可以转移并随机插入野生型水稻基因组中(可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点),导致被插入的基因功能丧失,从而得到一系列水稻突变体。研究者从中筛选得到一株穗粒数异常突变体,为确定T-DNA插入植物细胞的染色体位置,可根据T-DNA序列,扩增其两侧未知序列比对,从而确定插入的染色体。
(1)图1所示序列使用限制酶酶切后,将所得DNA使用 酶连成环状(如图2),再设计引物进行PCR扩增,其中复性过程的作用是 。
(2)请根据图1的T-DNA的一条链的碱基序列,选出PCR中使用的引物序列是 和 (填序号)。
T-DNA序列
引物序列
5′-AACTATGCGC……CGTAGCCTAT-3′
①5′-GCGCATAGTT-3′
②5′-ATAGGCTACG-3′
③5′-CGTAGCCTAT-3′
④5′-AACTATGCGC-3′
(3)由图2中环状DNA至少经过 轮循环才能得到图示链状PCR产物(如图3)。
(4)经过与野生型水稻基因组序列比对,确定T-DNA插入2号染色体上的B基因中。研究发现,该突变体产量明显低于野生型,据此推测B基因可 (填“促进”或“抑制”)水稻穗粒的形成,从而控制高产性状。
【答案】(1) DNA连接 使引物通过碱基互补配对结合到模板链上
(2) ① ③
(3)3
(4)促进
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(1)图1所示序列使用限制酶酶切后,将所得DNA使用DNA连接酶连成环状(如图2),再设计引物进行PCR扩增,其中复性过程的作用是使引物通过碱基互补配对结合到模板链上。
(2)
T-DNA序列
引物序列
5′—AACTATGCGC……CGTAGCCTAT—3′
3′—TTGATACGCG……GCATCGGATA—5′
5′—GCGCATAGTT—3′
5′-CGTAGCCTAT-3′
据上述分析,PCR中使用的引物序列是①和③。
(3)由于是扩增T-DNA两侧未知序列,所以引物应与T-DNA的5′端结合。第一轮扩增产物的两条链为一条完整的环状链和与其长度相同的单链。第二轮扩增产物的两条链为上述长度的单链和不包括T-DNA的单链。第三轮才可获得不包括T-DNA的双链DNA。
(4)由于该突变体产量明显低于野生型,而突变体内B基因由于插入了T-DNA导致功能丧失,据此推测B基因促进水稻穗粒的形成。
21.大豆是我国非常重要的经济作物,产量是大豆的重要育种目标。已知大豆的叶片颜色正常表现为绿色。育种学家发现叶柄适度变短,可以增加下位叶的光能吸收比例进而提高产量。
(1)科研人员在绿叶的后代中发现若干株黄叶突变体yl2,用黄叶突变体yl2与正常叶植株杂交,F1均为正常绿叶,自交后F2中绿叶、黄叶分别为271株、89株。现将F2中的绿叶单株种植收获种子并种植,则F3中出现黄叶的比例为 。
(2)科研人员对黄叶突变体yl1进一步研究发现:与叶色相关的某基因第383位G碱基缺失,从而使对应的蛋白序列由404个氨基酸变为169个氨基酸。请从基因与蛋白质的关系角度解释: 。
(3)科研人员通过大豆田间杂交发现了若干株叶柄超短突变体,突变体植株经过多代自交纯化,分别得到两种纯合突变体dsp1和dsp2,已知控制dsp2的叶柄超短基因位于11号染色体上,为探究控制dsp1叶柄超短基因的位置,利用dsp1和dsp2大豆设计实验:将二者进行杂交,F1自交,统计F2性状分离比。
①预期一:若F1均为叶柄正常,F2叶柄超短∶叶柄正常为7∶9,则dsp1和dsp2叶柄超短性状的遗传遵循 (填“分离”或自由组合)定律,且叶柄超短均为 (填“显性”或“隐性”)突变。
②预期二:若F1,F2均超短,不考虑交叉互换,则控制dsp1和dsp2叶柄超短基因的位置关系可能是 。
(4)SSR是DNA 中普遍存在的的简单重复序列,不同品系、不同染色体DNA 的SSR互不相同,因此可作为分子标记进行基因定位。研究者构建了叶柄长度为5cm(含 SSR1标记)和 4cm(含SSR2标记)的两个亲本,二者仅在一对基因上存在差异,杂交后再自交,F2中叶柄长度5cm个体占3/4,4cm个体占1/4。测定F2植株的SSR组成,请从下表中选择一种实验结果与对应推论的正确组合: 。
实验结果
推论
Ⅰ:5cm 叶柄和 4cm 叶柄植株的 SSR 组
成均为 SSR1/SSR1:SSR1/SSR2:SSR2/SSR2=1:2:1
Ⅱ:4cm叶柄植株仅具有SSR2标记
Ⅲ :5cm叶柄植株仅有2/3具有SSR2标记
IV :4cm叶柄植株中的SSR1:SSR2=1:1
①该叶柄长度基因与该SSR
标记位于同源染色体
②该叶柄长度基因与该SSR
标记位于非同源染色体
【答案】(1)1/6
(2)基因发生碱基缺失后造成转录出的mRNA中终止密码子提前出现导致翻译提前终止,肽链截短
(3) 自由组合 隐性 互为等位基因(或同一位点上的两个突变基因)
(4)Ⅰ和②或Ⅱ和①或Ⅲ和①
【分析】自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)由题意可知,黄化叶突变体相对于正常绿叶植株为隐性突变体,且都由一对等位基因控制,故F3中出现黄化叶植株的比例为1/6。
(2)与叶色相关的某基因第383位G碱基缺失,从而使对应的蛋白序列由404个氨基酸变为169个氨基酸,肽链变短了,原因可能为基因发生碱基缺失后造成转录出的mRNA中终止密码子提前出现导致翻译提前终止,肽链截短。
(3)dsp1和dsp2杂交,F1均为叶柄正常,F2叶柄超短:叶柄正常为7:9(1:3:3:9的变形),说明控制dsp1和dsp2叶柄超短性状的遗传遵循基因自由组合定律,是由2对等位基因控制的,且为隐性突变。若F2均为叶柄超短,说明F1的两对基因的遗传遵循自由组合定律,则dsp1和dsp2叶柄超短基因位于两对同源染色体上。dsp1和dsp2杂交,F1为杂合性状正常,F1自交产生的子代基因型中,无论是dspl基因纯合还是dsp2基因纯合,都体现叶柄超短性状,则F2均超短。
(4)叶柄把长度为5cm(含SSR1标记)和4cm(含SSR2标记)的两个亲本杂交,子二代和亲本类型一样,比例为3:1,初步判断长度性状受一对等位基因控制,SSR序列基因可能和长度性状基因独立遗传,也可能位于一对同源染色体上。若两性状独立遗传,则可以用乘法原理分开分析,子二代长度比为3:1,SSR序列的分离比为SSR1/SSR1:SSR1SSR2:SSR2SSR2=1:2:1;若二性状位于一对染色体上,考虑到双亲的SSR序列为叶柄把长度为5cm(含SSR1标记)和4m(含SSR2标记),则SSR1和控制5cm长度的基因位于一条染色体上,SSR2和控制4cm长度的基因位于一条染色体上,即Ⅰ和②或Ⅱ和①或Ⅲ和①。
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