内容正文:
浙江省普通高校招生高(选)考科目模拟考试
生物试题
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效,考试结束后,只需上交答题卷;
一、选择题(本大题共20题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. “碳中和”指CO2的产生和吸收实现抵消,达到相对“零排放”。节能减排、碳封存等都是实现碳中和的重要手段。碳封存就是把大气中的CO2存储在自然界的一些碳储库(如土壤碳库)中。下列措施不利于达成“碳中和”目标的是( )
A. 大量开采燃烧化石燃料 B. 积极推进植树造林
C. 退耕还湖保护湿地面积 D. 广泛应用节能技术
【答案】A
【解析】
【分析】碳中和是指一定时间内,将特定组织或整个社会活动产生的二氧化碳,通过植树造林、海洋吸收、工程封存等自然或人为手段吸收和抵消掉,从而实现相对“零排放”。
【详解】A、大量开采燃烧化石燃料,增加CO2的释放,不利于实现碳中和,A错误;
B、积极推进植树造林、 退耕还湖保护湿地面积,可增加CO2的吸收, 广泛应用节能技术,可减少CO2的排放,有利于实现碳中和,BCD正确。
故选A。
2. 近几年我国在环境治理,尤其是沙漠治理上成绩斐然,下列相关叙述错误的是( )
A. “沙漠变绿洲”证明了人类活动能改变群落演替的方向和速度
B. “沙漠变绿洲”属于群落的次生演替
C. 在沙漠中种植植物,为确保其存活,往往倾向于均匀种植
D. 沙漠中的动物一般不进行冬眠或夏眠
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。其主要类型有初生演替和次生演替,初生演替(原生演替)是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。演替是一个漫长的过程,但不是一个永恒延续的过程。当一个群落演替到与当地的气候和土壤条件处于平衡状态的时候,演替就不再进行了。在这个平衡点上,群落结构最复杂也最稳定,只要没有外力干扰,它将永远保持原状。演替达到最终平衡状态时的群落称为顶极群落。
【详解】A、沙漠治理的过程中主要是人类活动对群落演替的影响,进而说明了人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,A正确;
B、通过人工治理,沙漠变为绿洲,该演替为次生演替,B正确;
C、在沙漠中种植植物,均匀种植可降低植物间的竞争或斗争,可以提高其存活率,C正确;
D、动物在寒冷或者干旱季节进入休眠状态,荒漠群落存在干旱季节,因此沙漠中生活的动物往往具有冬眠或者夏眠的生活习性,以度过不利季节,D错误。
故选D。
3. 茶叶生产在中国已有3000多年的历史,其中信阳毛尖以“细、圆、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿”的独特风格,盛名传播国内外。下列说法正确的是( )
A. Mg是微量元素,参与叶绿素组成
B. 茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量有差异
C. 采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是蛋白质
D. 制好的成品茶相比新鲜茶叶结合水/自由水的比值低
【答案】B
【解析】
【分析】1、大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O是含量最多的元素;
2、在生物体内,占细胞鲜重比例最高的化合物是水,其次是蛋白质,因此占细胞干重比例最高的化合物是蛋白质;
3、C、H、O、N基本元素占鲜重的比例从大到小的顺序是:O>C>H>N;C、H、O、N基本元素占干重的比例从大到小的顺序是:C>O>N>H。
【详解】A、Mg是大量元素,参与叶绿素组成,A错误;
B、不同生物体所含元素种类大致相同,但含量有差异,茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量有差异,B正确;
C、采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是水,C错误;
D、制好的成品茶自由水的含量下降,所以制好的成品茶相比新鲜茶叶结合水/自由水的比值高,D错误。
故选B。
4. 生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能维持其生存,从能量流动角度分析,高纬地区的肉食性哺乳动物要更大领地的原因不包括( )
A. 高纬度地区森林总初级生产量小于低纬度地区,流向高营养级的能量更少
B. 高纬度地区森林的肉食性动物及其食物所处营养级用于呼吸的能量的比例更高
C. 高纬度地区森林的分解者活动更强,大量有机物通过热能的形式散失
D. 低纬度地区物质再循环的速度更快,单位土地面积上森林固定的太阳能总量更多
【答案】C
【解析】
【分析】在生态系统中,单位时间和单位面积上的绿色植物借助光合作用所制造的有机物质称为初级生产量。在初级生产量中,有一部分被植物自身的呼吸消耗掉了,剩下的部分才用于植物自身的生长、发育和繁殖等,这部分就是净初级生产量。
【详解】A、高纬度地区森林总初级生产量小于低纬度地区,流向高营养级的能量更少,故生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能获得更多的能量,从而才能维持其生存,A正确;
B、高纬度地区森林的肉食性动物及其食物所处营养级用于呼吸的能量的比例更高,故生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能获得更多的能量,从而才能维持其生存,B正确;
C、有机物中的能量最后都通过热能的形式散失,故其不是高纬地区的肉食性哺乳动物要更大领地的原因,C错误;
D、低纬度地区物质再循环的速度更快,单位土地面积上森林固定的太阳能总量更多,而高纬度地区物质再循环的速度更慢,单位土地面积上森林固定的太阳能总量更少,导致流向高营养级的能量更少,故生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能获得更多的能量,从而才能维持其生存,D正确。
故选C。
5. 当前生物技术发展非常迅猛,很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法错误的是( )
A. 由于技术问题,生殖性克隆可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人
B. 向奶牛乳腺细胞导入肠乳糖酶基因解决乳糖不耐受问题
C. 对囊胚进行分割时,必须对内细胞团进行均等分割
D. 消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
【答案】B
【解析】
【分析】生物技术的安全性主要集中在生物安全、食物安全和环境安全三个方面。
【详解】A、由于克隆技术尚不成熟,现在做克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子,理由是重构胚胎成功率低,移植入母体子宫后胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高,出生后死亡率高等,正常的个体极少,A正确;
B、向奶牛乳腺细胞导入肠乳糖酶基因,表达出的蛋白质需要分泌到细胞外,但乳汁是乳腺细胞分泌的,所以此技术不能解决乳糖不耐受问题,B错误;
C、对囊胚进行胚胎分割时,必须对内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,C正确;
D、生物武器威胁巨大,消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面,D正确。
故选B。
6. 白天鹅作为一种候鸟,每年3月开始从越冬地迁徙回繁殖地进行繁殖。研究人员在夏季对某白天鹅繁殖地(2hm2)的白天鹅种群数量进行调查,第一次捕获并标记了18只白天鹅,第二次捕获了25只,其中有标记白天鹅9只。下列说法正确的是( )
A. 该繁殖地内的全部幼年和成年白天鹅个体组成一个种群
B. 调查期内,该繁殖地内白天鹅的种群密度约为50只·hm-2
C. 调查期内,标记物脱落会导致种群密度的调查值大于实际值
D. 白天鹅的种群密度繁殖地由出生率和死亡率直接决定,越冬地由迁入率和迁出率直接决定
【答案】C
【解析】
【分析】调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法,计算种群数量时利用公式计算若将该地段种群个体总数记作N,其中标记数为M,重捕个体数为n,重捕中标志个体数为m,假定总数中标记个体的比例与重捕取样中标志个体的比例相同,则N=Mn÷m 。
【详解】A、在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群,该繁殖地内全部的白天鹅中没有包含老年白天鹅,因此不能构成一个种群,A错误;
B、调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法,根据公式N=Mn÷m, 可求出该繁殖地内白天鹅的种群密度约为 18× 25 ÷9÷2=25只·hm-2,B错误;
C、调查期内,标记物脱落会导致重捕中标志个体数偏小,从而导致种群密度的调查值大于实际值,C正确;
D、出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用,繁殖地白天鹅的种群密度由出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定,D错误。
故选C。
7. 用燕麦胚芽鞘做实验,如图所示。下列关于胚芽鞘生长情况的叙述,正确的是( )
A. ①胚芽鞘直立生长 B. ②胚芽鞘弯曲生长
C. ③胚芽鞘不弯曲不生长 D. ④胚芽鞘向左弯曲生长
【答案】D
【解析】
【分析】1、在胚芽鞘中 ,产生生长素和感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端下部。
2、生长素的运输方式:①横向运输,在单侧光刺激下生长素由向光一侧向背光一侧运输;②非极性运输,生长素在成熟组织中通过韧皮部的运输,是顺浓度梯度的运输,属于被动运输。
【详解】A、由于生长素无法透过玻璃片,胚芽鞘尖端产生的生长素只能从左侧向下运输,无法从右侧向下运输,致使尖端下部左侧生长素分布多于右侧,故①胚芽鞘向右弯曲生长 ,A错误;
B、由于生长素可以透过琼脂块,胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输,尖端下部两侧生长素分布均匀,故②胚芽鞘直立生长 ,B错误;
C、由于生长素无法透过云母片,阻止了生长素因单侧光照射而引起的横向运输,胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输,尖端下部两侧生长素分布均匀,故③胚芽鞘直立生长 ,C错误;
D、在单侧光的刺激下,胚芽鞘尖端产生的生长素横向运输,致使尖端下部左侧生长素分布少于右侧,故④胚芽鞘向左弯曲生长,D正确。
故选D。
8. “白肺”在临床上称为“急性肺损伤”,患者肺部显影常呈现大片白色,“白肺”患者的血氧饱和度降低,临床表现为胸闷气短,呼吸不畅等,通过吸氧可缓解相关症状,下列叙述正确的是( )
A. 患者部分细胞厌氧呼吸,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B. 患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可运至血浆再生成葡萄糖
C. 有氧呼吸时,释放的能量主要形成ATP
D. 患者细胞需氧呼吸第一、二阶段过程中都有[H]、ATP的产生
【答案】D
【解析】
【分析】1、无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量,生成少量ATP,葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中;
2、有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生于细胞质基质,1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少量[H]并释放少量能量;第二阶段发生于线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量;第三阶段发生于线粒体内膜,[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
【详解】A、患者部分细胞厌氧呼吸,葡萄糖中的能量大部分留在产物乳酸中,A错误;
B、患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可通过血浆运输到肝脏后再生成葡萄糖,B错误;
C、有氧呼吸时,释放的能量主要转化为热能散失掉了,C错误;
D、需氧呼吸第一、二阶段的过程中均有[H]、ATP产生,第三阶段[H]与氧气结合形成水,D正确。
故选D。
9. 早期蜘蛛营地表打洞生活,大约两亿年前,随着被子植物的繁盛,蜘蛛经历了在地表打洞→在空中结不规则的网→在空中结规则的网的行为演化。科研人员对蜘蛛大脑的结构进行研究,结果如图所示。
由题干和图可知,与蜘蛛生态位发生同时改变可能性最小选项的是( )
A. 脑神经元的复杂程度 B. 被捕食者生态位
C. 生态系统的净初级生产量 D. 生态系统的遗传多样性
【答案】C
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。
【详解】A、由题干可知,蜘蛛大脑的结构会随着生态位的改变而改变,并且早期蜘蛛营地表打洞生活,后来随着被子植物的繁盛,蜘蛛经历了在地表打洞→在空中结不规则的网→在空中结规则的网的行为演化,随着生态位的改变,脑神经元的复杂程度也可能会改变,A不符合题意;
B、随着生态位的改变,蜘蛛被捕食者的生态位也可能会发生变化,B不符合题意;
C、生态系统的净初级生产量是指生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量,即绿色植物通过光合作用制造的有机物,减去呼吸作用消耗的有机物之后的剩余部分,其大小与蜘蛛生态位的改变无关,C符合题意;
D、生态系统的遗传多样性是指物种内基因和遗传变异的多样性,随着生态位的改变,蜘蛛的遗传多样性也可能会发生变化,D不符合题意。
故选C。
10. 某健康人体受X刺激后,其体内相关生理指标变化示意图如图所示,则X刺激、生理指标及BC段相关的生理变化对应一致的是( )
A. 寒冷刺激——体温——毛细血管舒张
B. 一次摄入大量食醋——血浆pH——呼吸运动加快
C. 饮食过咸——尿量——下丘脑释放抗利尿激素增加
D. 注射适量胰岛素——血糖浓度——肝糖原分解加快
【答案】D
【解析】
【分析】1、人体体温调节:(1)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。(2)炎热环境下:主要通过增加散热来维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
2、抗利尿激素由下丘脑合成,垂体释放,能促进肾小管和集合管对水的重吸收。
详解】A、寒冷刺激下,毛细血管收缩,散热减少,A不符合题意;
B、一次性摄入大量食醋,血浆的pH会下降,会影响呼吸运动酶的活性,使其活性降低,B不符合题意;
C、饮食过咸,细胞外液渗透压增大,垂体释放的抗利尿激素增多,从而促进肾小管、集合管对水分的重吸收,尿量减少,C不符合题意;
D、注射适量胰岛素,血糖浓度会降低,从而促进肝糖原的分解来增加血糖浓度,从而使得血糖浓度恢复正常,D符合题意。
故选D。
【点睛】
11. 转座子是基因组中可移动的DNA片段,玉米Ac转座子能编码转座酶而自主转座,Ds转座元件只有与Ac转座子同时存在时,才能从原位点切离并插入到新位点中。研究者利用玉米转座子系统构建烟草突变体,下列叙述错误的是( )
A. 推测Ds转座元件不具有编码转座酶功能
B. 可构建同时含有Ac/Ds的基因表达载体
C. 利用农杆菌转化法将基因表达载体导入烟草细胞
D. Ds与其被插入的基因间发生基因重组
【答案】D
【解析】
【分析】题中的转座就是转座子在基因组上的转移。转座需要转座酶,而且从原位点切离后要能插入到新位点中。农杆菌的Ti质粒上可转移的T-DNA就是一段转座子,在有相关酶和转座所需的特异性序列的情况下,T-DNA能切离,整合到受体细胞的染色体DNA上,利用这些原理,可以将目的基因转化入受体细胞,最后进行选择培养、筛选获得转基因植株。
【详解】A、玉米Ac转座子能编码转座酶而自主转座,Ds转座元件只有与Ac转座子同时存在时,才能从原位点切离并插入到新位点中,说明Ds转座元件不具有编码转座酶功能,A正确;
B、Ds转座元件与Ac转座子同时存在时,能让转座子从原位点切离并插入到新位点中,所以可以构建同时含有Ac/Ds的基因表达载体,将目的基因插入转座子,让目的基因随转座子插入到受体细胞,B正确;
C、农杆菌易感染植物细胞,其Ti质粒上的T-DNA就是可转移的DNA,即转座子,Ti质粒上的转座子可转移并整合到受体细胞的染色体DNA上。在基因工程中,可以用农杆菌作为转移基因表达载体的工具。利用农杆菌转化法,先将基因表达载体导入农杆菌,继而农杆菌在侵染烟草细胞后,基因表达载体中包含目的基因的转座子就会整合到烟草细胞的染色体DNA中,C正确;
D、基因重组是指控制不同性状的基因重新组合的过程,Ds转座元件不一定是一段基因,而且当Ds转座元件插入基因,Ds转座元件本身的中间序列已经发生了改变,所以,Ds转座元件与插入它内部的基因间不是发生了基因重组,D错误。
故选D。
12. 利用竞争酶联免疫检测技术,检测抗虫棉中Bt抗虫蛋白表达量,原理如下图所示。检测之前,将“目的蛋白”的特异性抗体固定在支持物上,待测样本中的抗原和酶标记抗原竞争结合固相抗体,标记抗原的酶可催化颜色反应。下列说法错误的是
A. 检测过程中待测抗原和酶标记抗原均为Bt抗虫蛋白
B. 需设置仅有酶标记抗原或者仅有待测抗原的两组对照
C. 实验组和对照组加入底物的量及显色时间必须一致
D. 反应体系中蓝色越深说明待测样品Bt蛋白含量越高
【答案】D
【解析】
【分析】结合题意和题图可知:
(1)待测抗原,能与固相支持物上的特异性抗体结合,但不能发生颜色反应;
(2)酶标记抗原也能与固相支持物上的特异性抗体结合,但因有酶的存在,故能发生颜色反应(白色变为蓝色);
(3)由于待测抗原与酶标记抗原同时与固相支持物上的特异性抗体竞争结合,若蓝色产物越多,说明酶标记抗原越多,则待测抗原少;反之亦然。
【详解】A、基因工程中常常用抗原-抗体杂交技术检测转入基因的表达的蛋白质量,而题中待测抗原和酶标记抗原都能与特定抗体结合,故检测过程中待测抗原和酶标记抗原均为Bt抗虫蛋白,A正确;
B、为了通过颜色反应区分待测抗原和酶标记抗原的多少,需设置仅有酶标记抗原或者仅有待测抗原的两组对照,B正确;
C、实验中需要控制无关变量,所以实验组和对照组加入底物的量及显色时间必须一致,C正确;
D、分析示意图,反应体系中蓝色越深说明待测样品酶标记抗原含量越高,D错误。
故选D。
【点睛】注意:待测抗原和酶标记抗原都属于Bt抗虫蛋白,都能与固相支持物上的特异性抗体结合,二者的区别就是能否催化颜色反应。
13. 多巴胺和乙酰胆碱是大脑纹状体内两种重要的神经递质,二者分泌异常可能会导致中枢神经系统功能失调,诱发神经系统疾病。例如帕金森病(PD),其致病机理之一如图所示。下列说法错误的是( )
A. 多巴胺和乙酰胆碱的效应相抗衡,共同调节运动神经元的活动
B. 多巴胺使突触后膜静息电位增大,乙酰胆碱使突触后膜形成动作电位
C. 可通过注射一定量的多巴胺类药物或抗乙酰胆碱药物来治疗PD
D. 两种神经递质作用于脊髓后,引起脊髓支配的肌肉收缩或舒张属于条件反射
【答案】D
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位,兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【详解】AB、分析题图可知,多巴胺能神经释放多巴胺会抑制运动神经元兴奋,胆碱能神经释放的乙酰胆碱促进运动神经元兴奋,二者使突触后膜的电位发生的变化不同,即乙酰胆碱会使突触后膜电位由内负外正变为内正外负的动作电位,多巴胺则可能使突触后膜静息电位增大,变得更不容易兴奋,多巴胺和乙酰胆碱的效应相抗衡,共同调节运动神经元的活动,AB正确;
C、根据题图可知,患者多巴胺减少,乙酰胆碱增多,所以可以通过注射一定量的多巴胺类药物或抗乙酰胆碱药物对PD进行治疗,C正确;
D、图示是神经递质作用于脊髓前角运动(传出)神经元,两种神经递质作用于脊髓后,引起脊髓支配的肌肉收缩或舒张没有经过完整的反射弧,不属于反射,D错误。
故选D。
14. 单细胞蛋白是一种富含蛋白质的微生物菌体,可通过发酵工程大量制备并用于饲料添加等领域。下列关于单细胞蛋白制备过程的叙述,正确的是( )
A. 配制培养基时添加琼脂糖以作为能源物质
B. 接种时加入多种菌体细胞以提高发酵效率
C. 发酵过程需监控温度、pH、溶氧量等参数
D. 对发酵液离心并取上清液以获得单细胞蛋白
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是菌体本身;产品不同,分离提纯的方法一般不同:①如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;②如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
【详解】A、发酵工程培养基采用液体培养基,而琼脂糖常做凝固剂,A错误;
B、发酵工程采用单一菌种,B错误;
C、发酵过程需要监控温度、pH、溶氧量等参数,环境条件既会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物代谢产物的形成,C正确;
D、单细胞蛋白是微生物菌体,不需要对发酵液离心,只需要采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来即可,D错误。
故选C。
15. 两个或两个以上物种没有共同祖先,但这些物种的形态结构却适应了同种环境,这种现象称为趋同进化。鲨鱼属软骨鱼,其祖先是远古海洋鱼类,鲸鱼是哺乳动物,其祖先是陆生四足走兽。在进化过程中,鲸鱼四肢特化为鳍,身体呈流线型,外在形态演变得与鲨鱼十分相似。下列相关说法错误的是( )
A. 经过漫长的趋同进化,鲨鱼和鲸鱼不会变成同一物种
B. 达尔文自然选择学说认基因突变为生物进化提供了原材料
C. 趋同进化是鲨鱼和鲸鱼在同一环境下发生变异后选择的结果
D. 趋同进化可使鲨鱼和鲸鱼的生态位重叠程度加大
【答案】B
【解析】
【分析】生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹;比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学,比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器官;胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,也为生物进化论提供了很重要的证据。
【详解】A、经过漫长的趋同进化,鲨鱼和鲸鱼只是在形态上相似,但不会变成同一物种,A正确;
B、现代生物进化理论认为基因突变为生物进化提供了原材料,B错误;
C、趋同进化是鲨鱼和鲸鱼的不定向变异在同一环境下被定向选择的结果,C正确;
D、趋同进化使二者在形态结构上有了相似性,进而可以在相同的环境中生存,因而可能会使鲨鱼和鲸鱼的生态位重叠程度加大,D正确。
故选B。
16. 神经细胞突触小泡中的乙酰胆碱浓度高于细胞溶胶的乙酰胆碱浓度,其转运机制如图所示。若将突触小泡离体培养在与神经元细胞溶胶成分相似的培养液中,下列叙述正确的是( )
A. 生物膜中的蛋白质都与选择透过性有关
B. 细胞膜具有选择透过性只与膜上的转运蛋白有关
C. 适当增加培养液pH,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
D. 加药物增加膜对H+通透性,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
【答案】C
【解析】
【分析】由题干可知,突触小泡外的乙酰胆碱浓度低于突触小泡内的乙酰胆碱浓度,即乙酰胆碱逆浓度梯度进入突触小泡,又需要膜蛋白A运输,H+顺浓度梯度产生的势能提供能量,所以乙酰胆碱通过主动运输方式进入突触小泡。
【详解】A、生物膜中的蛋白质种类较多,具有多种功能,不都与选择透过性有关,如糖蛋白与细胞识别有关,A错误;
B、细胞膜具有选择透过性与膜上的转运蛋白和磷脂均有关,B错误;
C、适当增加培养液pH,突触小泡外的H+浓度降低,突触小泡内外氢离子浓度增大,H+顺浓度梯度产生的势能增加,所以对乙酰胆碱的摄取速率增加,C正确;
D、加药物增加膜对H+通透性,突触小泡进出的H+相同,所以突触小泡内的H+浓度不变,所以突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率不变,D错误。
故选C。
17. 研究发现DNA复制时一条子链连续形成,另一条子链先形成短片段后再借助DNA聚合酶、DNA连接酶等连接成长片段。为验证上述现象,进行了如下实验:让T4噬菌体侵染大肠杆菌一段时间,然后将³H标记的原料添加到大肠杆菌培养液中,随后在培养的不同时刻,分离出T4噬菌体DNA,使其解旋成单链,加入试管中进行离心使不同大小的DNA单链分层,并检测试管中各部位的放射性强度,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 大肠杆菌内DNA复制时需要解旋酶催化氢键断裂
B. 该实验结果也可证明DNA的复制方式为半保留复制
C. 若加入DNA连接酶抑制剂,则近试管口处放射性会增强
D. 120秒结果中短片段比60秒少,原因是短片段连接形成长片段
【答案】B
【解析】
【分析】分析图形图中自变量有时间、离试管口的距离,因变量是放射性的强度。
【详解】A、大肠杆菌DNA复制时需要解旋酶打开碱基对之间的氢键,A正确;
B、该实验对单链DNA进行离心,不管是不是半保留复制,离心结果都一样,所以该实验结果不能证明DNA的复制属于半保留复制,B错误;
C、本实验因变量是放射性的强度,若该实验加入DNA连接酶抑制剂,则不连续复制的那条链会产生大量短小的单链DNA片段,则增大了试管口的放射性,C正确;
D、结合图示可知,与60秒结果相比,120秒时有些短链片段连接成长链片段,所以短链片段减少了,D正确。
故选B。
18. 双向启动子可同时结合两个 RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,研究人员构建了下图所示的表达载体,以检测双向启动子作用效果。下列分析不正确的是( )
A. 可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B. 为连入GUS 基因,需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体微生物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
【答案】B
【解析】
【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】A、将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,A正确;
B、如果用SphI 酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒时就会破坏LUC基因,B错误;
C、如果成功导入含有壮观霉素抗性基因的基因表达载体,受体细胞就具有抗壮观霉素的能力,在含有壮观霉素的培养基上能生存,因此可以筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞,C正确;
D、双向启动子如果正常表达,就会合成荧光素酶和β-葡萄糖苷酶,催化底物分别产生荧光或生成蓝色物质,从而确定双向启动子的作用,D正确。
故选B。
19. 某二倍体动物(2n=4)的基因型为AaDDEe,将其精巢中一个精原细胞染色体上的DNA双链用放射性同位素³²P标记后,放入只含³¹P的培养基中培养,分裂过程中产生的一个子细胞中染色体及其基因位置关系如图所示。不考虑染色体畸变,下列相关叙述错误的是( )
A. 若图中细胞只有1、2号染色体有放射性,说明图中1、2号染色体上分别为A、a基因的原因是发生了基因重组
B. 若图中细胞只有1条染色体有放射性,说明该精原细胞 DNA 至少经过3次复制
C. 若图中细胞只有2条染色体有放射性,该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
D. 若图中细胞的4条染色体均有放射性,该精原细胞也可能进行了有丝分裂
【答案】D
【解析】
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体(交叉)互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;
2、DNA分子复制方式为半保留复制;
3、由于DNA分子复制方式为半保留复制,如果图示细胞是由精原细胞直接分裂而来,则4条染色体DNA都应该含有32P,而图中细胞只有2条染色体DNA含有32P,说明精原细胞先进行了有丝分裂,再进行减数分裂。
【详解】A、若细胞只有1、2号染色体有放射性,而3、4无放射性,说明DNA分子已至少复制三次,应该只有一个染色体有放射性,而图中的1、3处于减数第二次分裂,且存在等位基因,在减数第一次分裂的前期发生了互换,即发生了基因重组,A正确;
B、因为细胞中共4条染色体,在第一次复制时子代DNA都具有放射性,第二次复制时,一半的DNA分子具有放射性,位于同一条染色体上的姐妹染色单体,一条有放射性,一条无放射性。而图中DNA分子只有一个有放射性,因此在进行减数分裂之前细胞已进行至少两次有丝分裂,第二次有丝分裂时,在有丝分裂的后期姐妹染色体单体分开后随机移向细胞的两极,所以在细胞中具有放射性的染色体有可能是0条、1条、2条、3条、4条,所以DNA分子第三次复制就可能出现只有1条染色体具有放射性,B正确;
C、若图中细胞只有2条染色体有放射性,在第一次复制时子代DNA都具有放射性,第二次复制时,一半的DNA分子具有放射性,位于同一条染色体上的姐妹染色单体,一条有放射性,一条无放射性所以至少经历了两次胞质分裂,C正确;
D、若4条染色体均有放射性,说明DNA分子只复制了一次,而且已经处于减数第二次分裂的后期,说明形成该细胞时只进行了减数分裂,D错误。
故选D。
20. 果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因D/d、F/f控制,已知这两对基因中只有一对位于X染色体上,且某一种基因型的个体存在胚胎致死现象。现用一对有眼裂翅雌雄果蝇杂交,F1表型及数量如下表所示,不考虑基因突变和染色体互换。下列说法正确的是( )
有眼裂翅
有眼正常翅
无眼裂翅
无眼正常翅
雌蝇(只)
181
0
62
0
雄蝇(只)
89
92
31
0
A. 决定有眼与无眼、正常翅与裂翅的基因分别位于X染色体和常染色体上
B. F1中有眼个体随机交配,后代成活个体中有眼正常翅雌蝇的占比为3/71
C. F1中有眼个体随机交配,后代成活雄性个体中有眼裂翅雄蝇的占比为24/35
D. 用纯合无眼正常翅雄蝇和纯合无眼裂翅雌蝇杂交可验证胚胎致死的基因型
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,一对有眼裂翅雌雄果蝇杂交,子代雌雄个体都出现无眼,说明有眼为显性性状,对于翅形来说:亲本均为裂翅,而正常翅只在雄性中出现,说明控制翅形的基因位于X染色体上。
【详解】A、由题意知:对于眼形来说,亲本都为有眼,子代雌雄个体都出现无眼,说明有眼为显性性状,子代雌雄个体表现型比例不同;对于翅形来说:亲本均为裂翅,而正常翅只在雄性中出现,说明控制翅形的基因位于X染色体上,裂翅为显性性状,由于两对等位基因只有一对基因位于X染色体上,则控制有眼与无眼的基因位于常染色体,A错误;
B、由A推知,亲本的基因型为DdXFXf、DdXFY,F1中无眼、正常翅雄性个体数目为0,说明无眼、正常翅雄性个体可能胚胎致死,若将F1有眼个体随机交配,则F1中DD占1/3,Dd占2/3,d的基因频率为1/3,D的基因频率为2/3。雌性中XFXF占1/2,XFXf占1/2,则Xf的基因频率为1/4,XF的基因频率为3/4,雄性中XFY占1/2,XfY占1/2,则Xf的基因频率为1/4,XF的基因频率为1/4,Y的基因频率为1/2,让F1有眼个体随机交配,则后代成活个体中,有眼正常翅雌性个体的概率为(1-1/3×1/3)×(1/4×1/4)÷(1-1/3×1/3×1/4×1/2)=4/71,B错误;
C、子代中ddXfY占1/9×1/8=1/72,该种基因型个体死亡,D_XFY占8/9×3/8=1/3,D_XfY占8/9×1/8=1/9,ddXFY占1/9×3/8=3/72,即所得雄性个体的表现型及比例为有眼裂翅:有眼正常翅:无眼裂翅=24:8:3,可推知成活雄性个体中有眼裂翅雄蝇的占比为24/35,C正确;
D、验证上述胚胎致死个体的基因型是否成立,可选择无眼正常翅雌性昆虫和无眼裂翅雄性昆虫杂交,观察并统计后代的性状及比例,若杂交后代只有雌性昆虫(或只有无眼裂翅雌性昆虫),则上述观点成立,D错误。
选C。
二、非选择题(共5题,总分60分)
21. 当人经历兴奋、恐惧、紧张等刺激时会分泌肾上腺素,它能让人心跳、呼吸加快。如果青霉素使用不当发生过敏性休克,抢救时首先静脉注射肾上腺素,肾上腺素作用于心脏,使心脏活动加强加快,血压升高。请根据以上材料回答相关问题:
(1)人在紧张时会分泌肾上腺素,这一过程中肾上腺素分泌的调节方式为______调节。肾上腺素能使呼吸加快,是因为相关神经细胞上有肾上腺素的受体,据此推测肾上腺素受体应该分布在突触结构的______上。
(2)给实验兔静脉注射0.2mL、0.01%的肾上腺素后,肾上腺素作用于心脏,心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中,肾上腺素作为______起作用,心脏是肾上腺素作用的______,肾上腺素对心脏起作用后被______,血压恢复。肾上腺素的作用是______(填“催化”“供能”或“传递信息”)。
(3)剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端,迷走神经末梢释放乙酰胆碱,使心脏活动减弱减慢、血压降低。由此推测,迷走神经属于______(填“副交感”或“交感”)神经。肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是:__________________(答出一个特点即可)。
(4)像心脏一样,人体许多内脏器官也同时接受交感神经与副交感神经的双重支配,其作用效应相互拮抗,以适应不同环境。请解释产生这种不同效应的物质或结构基础是____________。
【答案】(1) ①. 神经 ②. 突触后膜
(2) ①. 激素 ②. 靶器官 ③. 灭活 ④. 传递信息
(3) ①. 副交感 ②. 都需要与相应的受体结合后才能发挥作用
(4)传出神经释放的神经递质不同,效应器细胞膜上受体种类不同
【解析】
【分析】根据题意,神经元分泌的肾上腺素能引发突触膜电位变化,肾上腺髓质也能分泌肾上腺素,所以肾上腺素既能发挥激素的作用也能发挥神经递质的作用,参与神经调节和体液调节。
【小问1详解】
人在紧张时,产生神经兴奋,导致肾上腺分泌肾上腺素,所以这一过程中肾上腺素分泌是在反射弧参与下完成的,调节方式为神经调节;人的呼吸是通过神经调节的,肾上腺素能使呼吸加快,是因为相关神经上有肾上腺素的受体,据此推测肾上腺素受体应该分布在神经细胞的突触后膜上,从而说明肾上腺素与神经递质的功能相似。
【小问2详解】
给实验兔静脉注射0.2mL、0.01%的肾上腺素后,肾上腺素作用于心脏,心脏活动加强加快使血压升高,在这个过程中,肾上腺素通过体液起作用,作为激素起作用;激素作用于靶器官、靶细胞,心脏是肾上腺素作用的靶器官;肾上腺素属于激素,激素对心脏起作用后被灭活;肾上腺素是信息分子,作用是传递信息。
【小问3详解】
迷走神经使心脏活动减弱减慢、血压降低,属于副交感神经;肾上腺素和乙酰胆碱都是信息分子,在作用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是:都需要与相应的受体结合后才能发挥作用。
【小问4详解】
像心脏一样,人体许多内脏器官也同时接受交感神经与副交感神经的双重支配,其作用效应相互拮抗,以适应不同环境,产生这种不同效应的物质或结构基础是:传出神经释放的神经递质不同,效应器细胞膜上受体种类不同。
22. 川西亚高山森林是长江上游的生态屏障,曾因遭到大量砍伐而造成退化。1998年,我国启动森林资源保护工程,全面禁伐封育,并对砍伐区域采取了人工造林(人工林)或天然更新(天然林)的恢复措施。表为不同恢复模式下的森林植物物种数量变化,图表示2020年人工林和天然林的乔木径级结构,径级指乔木树种的胸径大小等级。
年份
人工林(种)
天然林(种)
乔木层
灌木层
草本层
乔木层
灌木层
草本层
2005
3
28
34
11
28
23
2010
3
25
70
7
29
31
2015
7
43
61
15
33
24
2020
10
28
56
19
27
25
(1)该森林群落的组成和外貌具有明显的季节性变化,要获得表1数据,且使数据准确可靠,应采用的研究方法是____________,在调查时间和调查地点的选择上应该选择____________进行调查。
(2)两类林地中,乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异,且林地内的不同区域植被分布也存在差异,这体现了群落的______。人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松,其灌木层多为喜湿润的耐寒植物;而天然林的灌木层优势种多为喜光物种。造成这种现象的环境因素包括____________。
(3)调查显示,天然林恢复过程中,原本处于灌木层的乡土植物锐齿槲栎和四川蜡瓣花等逐渐进入乔木层中,取代青榨槭成为优势树种,同时灌木层的优势物种也发生了较大的变化,这一过程称为______;锐齿槲栎和青榨槭的种间关系是____________。从森林生态系统的组成看,锐齿槲栎和青榨槭属于____________;除表1所示组分外,该森林生态系统还应有____________。
(4)研究人员据图1推测,2020年人工林和天然林的乔木中,多数种群的年龄结构分别为稳定型、增长型,作出此判断的依据是________________________。
【答案】(1) ①. 样方法 ②. 特定季节、随机选取多个样方
(2) ①. 水平结构和垂直结构 ②. 光照、温度、水分和土壤
(3) ①. 次生演替 ②. 种间竞争 ③. 生产者 ④. 消费者、分解者、无机环境
(4)乔木的胸径大小与树龄呈正相关。天然林大量个体处于生殖前期,而人工林处于生殖前期的个体与生殖后期个体数相当。
【解析】
【分析】群落演替是随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【小问1详解】
由于要调查该区域不同恢复模式下的森林植物物种数量变化,要获得表数据,且使数据准确可靠,应选择特定季节开展调查,且对于植物种类的调查应用样方法,该方法取样的关键是随机取样。
【小问2详解】
两类林地中,乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异,体现的是垂直结构,而林地内的不同区域植被分布也存在差异,体现的是群落的水平结构。环境因素影响植物的生长,人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松,其灌木层多为喜湿润的耐寒植物;而天然林的灌木层优势种多为喜光物种,造成这种现象的环境因素包括光照(光合作用)、温度(影响酶的活性)、水分和土壤(含有无机盐等)。
【小问3详解】
群落演替是随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,原本处于灌木层的乡土植物锐齿槲栎和四川蜡瓣花等逐渐进入乔木层中,取代青榨槭成为优势树种,同时灌木层的优势物种也发生了较大的变化,这一过程称为次生演替;
锐齿槲栎和青榨槭会竞争阳光和空间等资源,故种间关系是种间竞争。从森林生态系统的组成看,锐齿槲栎和青榨槭能够进行光合作用,属于生产者;表1所示组分是生产者,此外生态系统至少还应有消费者、分解者、无机环境。
【小问4详解】
乔木的胸径大小与树龄呈正相关。天然林大量个体处于生殖前期,属于增长型,而人工林处于生殖前期的个体与生殖后期个体数相当,是稳定型。
23. 研究人员为了解生长素(IAA)和脱落酸(ABA)对小球藻生长的影响,进行了相关实验。
(1)叶绿素含量的测定:量取4mL藻液加入离心管中,离心后弃去______,加入80%丙酮4mL,盖上离心管盖,置于4℃冰箱中,黑暗抽提24h,离心后取______测定其对特定波长光的吸光率,并计算单位质量叶绿素含量。a.为什么可利用丙酮抽提叶绿素?______。b.向离心管中加入丙酮后需盖上盖子的原因是________________________(答两点即可)。c.抽提环境条件设置低温、黑暗的目的是____________。可通过测定提取液对特定波长光的吸收率来测量叶绿素含量的依据是叶绿素对该波长光的吸收率较高,且______。
(2)光合效率的测定:光合效率是指藻液对光能的最大利用率,因此可通过测定______氧气产生量,来表示小球藻的光合效率。小球藻进行光合作用时,位于______上的光合色素将H2O裂解为____________,并将光能转化为化学能储存在______中,这类高能化合物在碳反应的______阶段提供能量。测定光合效率时,首先需在黑暗条件下测定呼吸速率。然后通过调节光源形成不同______,记录藻液在每个处理条件下的光合速率。将光照条件下测得的最大光合速率加上呼吸速率就是藻液的光合效率。
表 实验藻株在添加不同浓度的IAA和ABA中叶绿素含量和光合效率
Table2 Chlorophyll content and photosynthetic efficiency of Chlorella sp.
in TAP medium with different concentrations of IAA and ABA
激素Phytohormone
叶绿素aChlorophyll a/(μg/mL)
叶绿素bChlorophyll b/(μg/mL)
光合效率Photosynthetic efficiency(molO2·mgchla-'·h-1)/(μmol photon·m-2·g-1)
CK
16.31±0.42 a
5.23±0.581 a
2.96±0.08 a
IAA(10μmol/L)
18.42±0.51 a
5.96±0.47 a
3.14±0.10 a
IAA(20μmol/L)
9.43±0.31 b
2.86±0.38 b
2.15±0.06 b
ABA(2μmol/L)
8.86±0.45 b
2.12±0.42 b
2.10±0.05 b
(3)表中数据表明,IAA对小球藻叶绿素含量和光合效率的影响效应是____________;ABA对小球藻叶绿素含量和光合效率的影响效应是______。
【答案】(1) ①. 上清液 ②. 上清液 ③. 叶绿素是脂溶性物质,易溶于丙酮等脂溶剂 ④. 丙酮是有毒,避免影响实验者身体健康;防止丙酮挥发后,色素浓度变大,使测定的含量变大 ⑤. 防止叶绿素被空气中的氧气氧化、防止叶绿素分解 ⑥. 其他色素对该波长的吸收率小;叶绿素对光的吸收率与叶绿素含量在一定范围内成正比
(2) ①. 光饱和点时,单位体积藻液在单位时间内 ②. 类囊体膜 ③. O2、H+、e- ④. ATP和NADPH ⑤. 三碳酸的还原 ⑥. 光照强度
(3) ①. 均为低浓度促进效应不显著,高浓度表现为显著的抑制效应(或均为低浓度促进,高浓度抑制) ②. 均为显著抑制
【解析】
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验:
①提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇等提取色素。
②分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。
③各物质作用:无水乙醇或丙酮:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中叶绿素被破坏。
④结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
2、色素的作用:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【小问1详解】
量取4mL藻液加入离心管中,离心后弃去上清液,留藻泥,由于叶绿素是脂溶性物质,易溶于丙酮等脂溶剂,因此加入80%丙酮可用于提取色素。
盖上离心管盖,置于4℃冰箱中,黑暗抽提24h,离心后取上清液测定其对特定波长光的吸光率,并计算单位质量叶绿素含量。
由于丙酮有毒,避免影响实验者身体健康;防止丙酮挥发后,色素浓度变大,使测定的含量变大,因此向离心管中加入丙酮后需盖上盖子。叶绿素稳定性较差,见光易分解,为防止叶绿素被空气中的氧气氧化,防止叶绿素分解,因此抽提环境条件设置低温、黑暗。叶绿素对该波长光的吸收率较高,其他色素对该波长的吸收率小;叶绿素对光的吸收率与叶绿素含量在一定范围内成正比,因此可通过测定提取液对特定波长光的吸收率来测量叶绿素含量。
【小问2详解】
光合效率是指藻液对光能的最大利用率,可通过测定光饱和点时,单位体积藻液在单位时间内氧气产生量,来表示小球藻的光合效率。光合色素位于类囊体的薄膜上,光合色素吸收的光能将水分解为O2、H+、e- ,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH),ADP与Pi反应形成ATP,即光能转化为化学能储存在ATP和NADPH中,光反应产生的ATP和NADPH为碳反应过程中三碳酸的还原提供能量。光合速率与光照强度有关,可通过调节光源形成不同光照强度。
【小问3详解】
与对照组相比,当IAA浓度为10μmol/L时,小球藻叶绿素含量和光合效率略有上升,当IAA浓度为20μmol/L时,小球藻叶绿素含量和光合效率均显著下降,由此说明IAA对小球藻叶绿素含量和光合效率的影响效应是均为低浓度促进效应不显著,高浓度表现为显著的抑制效应;当ABA浓度为2μmol/L时,小球藻叶绿素含量和光合效率均显著下降,由此说明ABA对小球藻叶绿素含量和光合效率的影响效应是均为显著抑制。
24. 籼稻(染色体组成表示为SS)和粳稻(染色体组成表示为JJ)的杂交种具有抗逆性强、产量高的优势,但杂交种的部分花粉败育,经检测,其所有花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白,但只有育性正常的花粉中存在一种对应的解毒蛋白:进一步研究发现,编码这两种蛋白的基因均为位于籼稻12号染色体上的R区,如下图(该区的基因不发生交换)。科研人员将纯合籼稻和纯合粳稻杂交,获得F1,F1自交获得F2,F2中仅有籼—粳杂交种和籼稻,且二者比例接近1∶1。
(1)F1植株产生的染色体组成为______的花粉败育。若让F1作父本,籼稻作母本进行杂交,子代的染色体组成为______。水稻雌雄同株异花,应当如何进行杂交实验?______
(2)科研人员将F1杂种植株中A~D基因分别单独敲除,得到A、B、C、D的单基因敲除植株,在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育,支持这一推测的显微镜观察证据是________________________。
(3)F1杂种植株单独敲除B基因,其花粉均不育,B、C基因双敲除植株花粉均可育。为进一步验证基因B的作用,将基因B导入到F1中,获得转入单个基因B的F1。预期F1自交后代的染色体组成及比例是____________(写出所有可能的比例)。
(4)检测发现F1中转入的B基因并未在12号染色体上。F1产生可育花粉的比例是______,F1自交子代中100%花粉可育的植株占______。
【答案】(1) ①. J ②. SS ③. 雌花套袋,人工授粉,再套袋
(2)敲除 C 基因时花粉形态正常,敲除其他基因时花粉粒有形态异常
(3)SS: JS=1: 1、SS: JS: JJ=2: 3: 1、SS: JS: JJ=1: 2: 1
(4) ①. 3/4##75% ②. 7/12
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
据题意推断,纯合粳稻染色体组成为JJ,纯合籼稻染色体组成为SS,则F1为JS,正常情况下 ,F1自交子代JJ:JS:SS=1:2:1,而F2中粳-籼杂交种JS:籼稻SS=1:1,F1植株产生的染色体组成为J花粉败育。若让F1作父本JS,籼稻作母本SS进行杂交,由于父本JS只能产生S配子,则子代染色体组成为SS。水稻雌雄同株异花,进行实验时应对雌花套袋(避免其他花粉的干扰),带次润成熟时进行人工授粉,再套袋
【小问2详解】
在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态,若敲除C基因时花粉粒形态正常,敲除其他基因时花粉粒形态异常,则其中的C基因导致一半花粉败育,其他基因不影响花粉育性。
【小问3详解】
根据表中可以分析敲除基因B,花粉败育,说明基因B编码解毒蛋白,将基因B导入到F1中,当基因B导入到S染色体上时,父本JSB只能产生SB配子,母本JSB可以产生J和SB配子,比例1:1,F1自交后代的染色体组成及比例是JSB:SBSB=1:1;当基因B导入到J染色体上时,父本JBS产生JB、S配子,母本JBS可以产生JB和S配子,比例1:1,F1自交后代的染色体组成及比例是JBJB:JBS:SS=1:2∶1。当B基因导入12号染色体以外的染色体上,则F1产生两种可育花粉J:S=1:2,雌配子J:S=1:1,所以雌雄配子结合产生后代,所以SS:JS:JJ=2﹕3﹕1。
【小问4详解】
由(3)可知,当B基因导入12号染色体以外的染色体上,则F1产生两种可育花粉J(败育)J(可育):S=1:1:2,即F1产生可育花粉的比例是3/4,自交子代为SS:JS:JJ=2﹕3﹕1,其中SS和JJ产生花粉100%可育,JS产生的花粉S100%可育,即F1自交子代中100%花粉可育的植株占2/6+3/6×1/2+1/6=7/12。
25. 抗癌药紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的生物活性物质,由于红豆杉生长缓慢,易发生立枯病、茎腐病等病害,使紫杉醇的提取受到极大限制。科研人员利用组培技术提高了紫杉醇的产量,生产流程如下:
(1)外植体常选取红豆杉的茎尖,其优点有______。
所培养的细胞系不直接来自外植体而是来自愈伤组织,依据是______。
(2)紫杉醇能否实现工业化生产,关键是选择高产细胞系,研究发现,继代培养的细胞保持愈伤组织特性,既能实现高产又能保持生产特性的稳定性,为达到这一目的,关键是培养基的配制需满足:①__________________,②适合原种生长,防止细胞因培养条件改变发生____________,造成细胞系衰退。
(3)为选育高产细胞系,某研究小组用南方红豆杉不同外植体进行悬浮培养实验,结果如下图:
液体悬浮培养时接种量不能过高,否则可能引起培养体系中的____________不足,造成细胞生长缓慢。实验表明,液体培养条件下,应该选择____________来源的红豆杉细胞系,继代培养到第____________代提取紫杉醇,可获得最高产量。
(4)紫杉醇是红豆杉对环境的一种适应产物,试验表明,优化细胞生长环境,虽然提高了细胞生长速率,却导致紫杉醇含量降低。研究小组发现植物体内普遍存在内生真菌,它们也可产生紫杉醇,这一发现开辟了用微生物发酵技术生产紫杉醇的新途径,弥补了植物组培技术的不足。请你帮助该小组完成下列实验:
I.完成菌株的分离与纯化:
取红豆杉的老树皮,____________后,削去表层,从内部切取小块,斜插入半固体培养基中,28℃培养3~7d,挑取向培养基基质生长的菌丝体于固体培养基中,纯化2~3次。培养时,通常会添加马铃薯、蔗糖和一定浓度的青霉素,其目的是________________________。
II.菌株的鉴定
①形态学鉴定:将纯化的内生菌种进行发酵培养,通过液相色谱法检测发酵产物,筛选______真菌,再将分离的菌株置于固体培养基上,经培养后观察菌落形态特征。
②分子生物学鉴定:提取菌株基因组DNA作为______,扩增ITS序列(存在于真核生物中的一段rDNA转录间隔区),被广泛应用于真菌分类、鉴定,通过______检测并回收扩增产物,将纯化后的产物进行______,与基因数据库比对分析。
III.发酵培养与产品鉴定
内生真菌脱离植株后,由于生活环境改变,代谢水平受到影响,因此培养基的选择尤为重要。通过查阅资料推测通过添加______等物质能使紫杉醇产量提高。
【答案】(1) ①. 细胞分化程度低,全能性高,容易诱导形成愈伤组织;茎尖中含病毒极少,甚至无病 ②. 组成愈伤组织的细胞为薄壁细胞,易于分散且分裂能力强
(2) ①. 植物激素配比合适/细胞分裂素和生长素的用量和比例合适 ②. 变异
(3) ①. 氧含量 ②. 茎段 ③. 第五代到第六代
(4) ①. 表面消毒 ②. 提供碳源和能源、抑制细菌生长、筛选真菌 ③. 高产紫杉醇 ④. 模板 ⑤. 琼脂糖凝胶电泳 ⑥. 测序 ⑦. 红豆杉针叶(组织)提取液/合成紫杉醇的前体物质/代谢旁路抑制剂
【解析】
【分析】植物组织培养技术:(1)过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体);(2)原理:植物细胞的全能性;(3)条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素);(4)植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、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。
【小问1详解】
外植体常选取红豆杉植物的茎尖,其优点是细胞分化程度低,容易诱导形成愈伤组织;茎尖中的细胞则分裂生成,细胞中含病毒极少,甚至无病毒,植物组织培养后可以形成脱毒苗。
由于组成愈伤组织的细胞为薄壁细胞,较外植体细胞而言,易于分散且分裂能力强,所以培养的细胞系不直接来自外植体而是来自愈伤组织。
【小问2详解】
植物激素配比可影响组织培养过程的脱分化和再分化过程,细胞分裂素和生长素的用量和比例合适是细胞保持愈伤组织特性的关键之一,同时还应防止细胞发生变异,造成细胞系衰退。
【小问3详解】
若接种量多高,会导致氧容量大量消耗,造成培养体系中氧容量不足,进一步导致细胞生长缓慢。据图可知,液体培养条件下,茎段来源的红豆杉细胞系增长较快,应选则该细胞作为培养对象,继代培养到第5-6代时紫杉醇含量最高。
【小问4详解】
为了避免其他杂菌对实验造成污染,所以在分离纯化菌株是应对老树皮进行表面消毒。马铃薯、蔗糖可提供碳源和能源,青霉素可抑制细菌生长、筛选真菌。
筛选菌株时的指标之一是高产紫杉醇,随后通过菌落特征进行形态学鉴定。
分子生物学鉴定是利用分子生物学技术对生物分子的特异性进行检测和分析,以判断其种属、亲缘关系、基因型等信息;一般采用PCR技术进行DNA扩增,故提取菌株基因组DNA作为模板,然后将扩增的DNA序列通过凝胶电泳技术进行回收,纯化后进行基因测序,并与基因数据库进行序列比对分析。
由题意可知,内生真菌脱离植株后,由于生活环境改变,代谢水平受到影响,因此培养基的选择尤为重要,所以可通过调节培养基的组成成分提高紫杉醇含量,如添加红豆杉针叶(组织)提取液/合成紫杉醇的前体物质/代谢旁路抑制剂等。
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浙江省普通高校招生高(选)考科目模拟考试
生物试题
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效,考试结束后,只需上交答题卷;
一、选择题(本大题共20题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. “碳中和”指CO2的产生和吸收实现抵消,达到相对“零排放”。节能减排、碳封存等都是实现碳中和的重要手段。碳封存就是把大气中的CO2存储在自然界的一些碳储库(如土壤碳库)中。下列措施不利于达成“碳中和”目标的是( )
A. 大量开采燃烧化石燃料 B. 积极推进植树造林
C. 退耕还湖保护湿地面积 D. 广泛应用节能技术
2. 近几年我国在环境治理,尤其是沙漠治理上成绩斐然,下列相关叙述错误的是( )
A. “沙漠变绿洲”证明了人类活动能改变群落演替方向和速度
B. “沙漠变绿洲”属于群落的次生演替
C. 在沙漠中种植植物,为确保其存活,往往倾向于均匀种植
D. 沙漠中的动物一般不进行冬眠或夏眠
3. 茶叶生产在中国已有3000多年的历史,其中信阳毛尖以“细、圆、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿”的独特风格,盛名传播国内外。下列说法正确的是( )
A. Mg是微量元素,参与叶绿素组成
B. 茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量有差异
C. 采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是蛋白质
D. 制好的成品茶相比新鲜茶叶结合水/自由水的比值低
4. 生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能维持其生存,从能量流动角度分析,高纬地区的肉食性哺乳动物要更大领地的原因不包括( )
A. 高纬度地区森林总初级生产量小于低纬度地区,流向高营养级的能量更少
B. 高纬度地区森林的肉食性动物及其食物所处营养级用于呼吸的能量的比例更高
C. 高纬度地区森林的分解者活动更强,大量有机物通过热能的形式散失
D. 低纬度地区物质再循环的速度更快,单位土地面积上森林固定的太阳能总量更多
5. 当前生物技术发展非常迅猛,很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法错误的是( )
A. 由于技术问题,生殖性克隆可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人
B. 向奶牛乳腺细胞导入肠乳糖酶基因解决乳糖不耐受问题
C. 对囊胚进行分割时,必须对内细胞团进行均等分割
D. 消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
6. 白天鹅作为一种候鸟,每年3月开始从越冬地迁徙回繁殖地进行繁殖。研究人员在夏季对某白天鹅繁殖地(2hm2)的白天鹅种群数量进行调查,第一次捕获并标记了18只白天鹅,第二次捕获了25只,其中有标记白天鹅9只。下列说法正确的是( )
A. 该繁殖地内的全部幼年和成年白天鹅个体组成一个种群
B. 调查期内,该繁殖地内白天鹅的种群密度约为50只·hm-2
C. 调查期内,标记物脱落会导致种群密度的调查值大于实际值
D. 白天鹅的种群密度繁殖地由出生率和死亡率直接决定,越冬地由迁入率和迁出率直接决定
7. 用燕麦胚芽鞘做实验,如图所示。下列关于胚芽鞘生长情况的叙述,正确的是( )
A. ①胚芽鞘直立生长 B. ②胚芽鞘弯曲生长
C. ③胚芽鞘不弯曲不生长 D. ④胚芽鞘向左弯曲生长
8. “白肺”在临床上称为“急性肺损伤”,患者肺部显影常呈现大片白色,“白肺”患者的血氧饱和度降低,临床表现为胸闷气短,呼吸不畅等,通过吸氧可缓解相关症状,下列叙述正确的是( )
A. 患者部分细胞厌氧呼吸,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B. 患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可运至血浆再生成葡萄糖
C. 有氧呼吸时,释放的能量主要形成ATP
D. 患者细胞需氧呼吸第一、二阶段过程中都有[H]、ATP的产生
9. 早期蜘蛛营地表打洞生活,大约两亿年前,随着被子植物的繁盛,蜘蛛经历了在地表打洞→在空中结不规则的网→在空中结规则的网的行为演化。科研人员对蜘蛛大脑的结构进行研究,结果如图所示。
由题干和图可知,与蜘蛛生态位发生同时改变可能性最小选项的是( )
A. 脑神经元的复杂程度 B. 被捕食者生态位
C. 生态系统的净初级生产量 D. 生态系统的遗传多样性
10. 某健康人体受X刺激后,其体内相关生理指标变化示意图如图所示,则X刺激、生理指标及BC段相关的生理变化对应一致的是( )
A. 寒冷刺激——体温——毛细血管舒张
B. 一次摄入大量食醋——血浆pH——呼吸运动加快
C. 饮食过咸——尿量——下丘脑释放抗利尿激素增加
D. 注射适量胰岛素——血糖浓度——肝糖原分解加快
11. 转座子是基因组中可移动的DNA片段,玉米Ac转座子能编码转座酶而自主转座,Ds转座元件只有与Ac转座子同时存在时,才能从原位点切离并插入到新位点中。研究者利用玉米转座子系统构建烟草突变体,下列叙述错误的是( )
A. 推测Ds转座元件不具有编码转座酶功能
B. 可构建同时含有Ac/Ds的基因表达载体
C. 利用农杆菌转化法将基因表达载体导入烟草细胞
D. Ds与其被插入的基因间发生基因重组
12. 利用竞争酶联免疫检测技术,检测抗虫棉中Bt抗虫蛋白表达量,原理如下图所示。检测之前,将“目的蛋白”的特异性抗体固定在支持物上,待测样本中的抗原和酶标记抗原竞争结合固相抗体,标记抗原的酶可催化颜色反应。下列说法错误的是
A. 检测过程中待测抗原和酶标记抗原均Bt抗虫蛋白
B. 需设置仅有酶标记抗原或者仅有待测抗原的两组对照
C. 实验组和对照组加入底物的量及显色时间必须一致
D. 反应体系中蓝色越深说明待测样品Bt蛋白含量越高
13. 多巴胺和乙酰胆碱是大脑纹状体内两种重要的神经递质,二者分泌异常可能会导致中枢神经系统功能失调,诱发神经系统疾病。例如帕金森病(PD),其致病机理之一如图所示。下列说法错误的是( )
A. 多巴胺和乙酰胆碱的效应相抗衡,共同调节运动神经元的活动
B. 多巴胺使突触后膜静息电位增大,乙酰胆碱使突触后膜形成动作电位
C. 可通过注射一定量的多巴胺类药物或抗乙酰胆碱药物来治疗PD
D. 两种神经递质作用于脊髓后,引起脊髓支配的肌肉收缩或舒张属于条件反射
14. 单细胞蛋白是一种富含蛋白质的微生物菌体,可通过发酵工程大量制备并用于饲料添加等领域。下列关于单细胞蛋白制备过程的叙述,正确的是( )
A. 配制培养基时添加琼脂糖以作为能源物质
B. 接种时加入多种菌体细胞以提高发酵效率
C. 发酵过程需监控温度、pH、溶氧量等参数
D. 对发酵液离心并取上清液以获得单细胞蛋白
15. 两个或两个以上物种没有共同祖先,但这些物种的形态结构却适应了同种环境,这种现象称为趋同进化。鲨鱼属软骨鱼,其祖先是远古海洋鱼类,鲸鱼是哺乳动物,其祖先是陆生四足走兽。在进化过程中,鲸鱼四肢特化为鳍,身体呈流线型,外在形态演变得与鲨鱼十分相似。下列相关说法错误的是( )
A. 经过漫长的趋同进化,鲨鱼和鲸鱼不会变成同一物种
B. 达尔文自然选择学说认为基因突变为生物进化提供了原材料
C. 趋同进化是鲨鱼和鲸鱼在同一环境下发生变异后选择的结果
D. 趋同进化可使鲨鱼和鲸鱼的生态位重叠程度加大
16. 神经细胞突触小泡中的乙酰胆碱浓度高于细胞溶胶的乙酰胆碱浓度,其转运机制如图所示。若将突触小泡离体培养在与神经元细胞溶胶成分相似的培养液中,下列叙述正确的是( )
A. 生物膜中的蛋白质都与选择透过性有关
B. 细胞膜具有选择透过性只与膜上的转运蛋白有关
C. 适当增加培养液pH,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
D. 加药物增加膜对H+通透性,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
17. 研究发现DNA复制时一条子链连续形成,另一条子链先形成短片段后再借助DNA聚合酶、DNA连接酶等连接成长片段。为验证上述现象,进行了如下实验:让T4噬菌体侵染大肠杆菌一段时间,然后将³H标记的原料添加到大肠杆菌培养液中,随后在培养的不同时刻,分离出T4噬菌体DNA,使其解旋成单链,加入试管中进行离心使不同大小的DNA单链分层,并检测试管中各部位的放射性强度,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 大肠杆菌内DNA复制时需要解旋酶催化氢键断裂
B. 该实验结果也可证明DNA的复制方式为半保留复制
C. 若加入DNA连接酶抑制剂,则近试管口处放射性会增强
D. 120秒结果中短片段比60秒少,原因是短片段连接形成长片段
18. 双向启动子可同时结合两个 RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,研究人员构建了下图所示的表达载体,以检测双向启动子作用效果。下列分析不正确的是( )
A. 可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B. 为连入GUS 基因,需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
19. 某二倍体动物(2n=4)的基因型为AaDDEe,将其精巢中一个精原细胞染色体上的DNA双链用放射性同位素³²P标记后,放入只含³¹P的培养基中培养,分裂过程中产生的一个子细胞中染色体及其基因位置关系如图所示。不考虑染色体畸变,下列相关叙述错误的是( )
A. 若图中细胞只有1、2号染色体有放射性,说明图中1、2号染色体上分别为A、a基因的原因是发生了基因重组
B. 若图中细胞只有1条染色体有放射性,说明该精原细胞 DNA 至少经过3次复制
C. 若图中细胞只有2条染色体有放射性,该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
D. 若图中细胞的4条染色体均有放射性,该精原细胞也可能进行了有丝分裂
20. 果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因D/d、F/f控制,已知这两对基因中只有一对位于X染色体上,且某一种基因型的个体存在胚胎致死现象。现用一对有眼裂翅雌雄果蝇杂交,F1表型及数量如下表所示,不考虑基因突变和染色体互换。下列说法正确的是( )
有眼裂翅
有眼正常翅
无眼裂翅
无眼正常翅
雌蝇(只)
181
0
62
0
雄蝇(只)
89
92
31
0
A. 决定有眼与无眼、正常翅与裂翅的基因分别位于X染色体和常染色体上
B. F1中有眼个体随机交配,后代成活个体中有眼正常翅雌蝇的占比为3/71
C. F1中有眼个体随机交配,后代成活雄性个体中有眼裂翅雄蝇的占比为24/35
D. 用纯合无眼正常翅雄蝇和纯合无眼裂翅雌蝇杂交可验证胚胎致死的基因型
二、非选择题(共5题,总分60分)
21. 当人经历兴奋、恐惧、紧张等刺激时会分泌肾上腺素,它能让人心跳、呼吸加快。如果青霉素使用不当发生过敏性休克,抢救时首先静脉注射肾上腺素,肾上腺素作用于心脏,使心脏活动加强加快,血压升高。请根据以上材料回答相关问题:
(1)人在紧张时会分泌肾上腺素,这一过程中肾上腺素分泌的调节方式为______调节。肾上腺素能使呼吸加快,是因为相关神经细胞上有肾上腺素的受体,据此推测肾上腺素受体应该分布在突触结构的______上。
(2)给实验兔静脉注射0.2mL、0.01%的肾上腺素后,肾上腺素作用于心脏,心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中,肾上腺素作为______起作用,心脏是肾上腺素作用的______,肾上腺素对心脏起作用后被______,血压恢复。肾上腺素的作用是______(填“催化”“供能”或“传递信息”)。
(3)剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端,迷走神经末梢释放乙酰胆碱,使心脏活动减弱减慢、血压降低。由此推测,迷走神经属于______(填“副交感”或“交感”)神经。肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是:__________________(答出一个特点即可)。
(4)像心脏一样,人体许多内脏器官也同时接受交感神经与副交感神经的双重支配,其作用效应相互拮抗,以适应不同环境。请解释产生这种不同效应的物质或结构基础是____________。
22. 川西亚高山森林是长江上游的生态屏障,曾因遭到大量砍伐而造成退化。1998年,我国启动森林资源保护工程,全面禁伐封育,并对砍伐区域采取了人工造林(人工林)或天然更新(天然林)的恢复措施。表为不同恢复模式下的森林植物物种数量变化,图表示2020年人工林和天然林的乔木径级结构,径级指乔木树种的胸径大小等级。
年份
人工林(种)
天然林(种)
乔木层
灌木层
草本层
乔木层
灌木层
草本层
2005
3
28
34
11
28
23
2010
3
25
70
7
29
31
2015
7
43
61
15
33
24
2020
10
28
56
19
27
25
(1)该森林群落的组成和外貌具有明显的季节性变化,要获得表1数据,且使数据准确可靠,应采用的研究方法是____________,在调查时间和调查地点的选择上应该选择____________进行调查。
(2)两类林地中,乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异,且林地内的不同区域植被分布也存在差异,这体现了群落的______。人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松,其灌木层多为喜湿润的耐寒植物;而天然林的灌木层优势种多为喜光物种。造成这种现象的环境因素包括____________。
(3)调查显示,天然林恢复过程中,原本处于灌木层的乡土植物锐齿槲栎和四川蜡瓣花等逐渐进入乔木层中,取代青榨槭成为优势树种,同时灌木层的优势物种也发生了较大的变化,这一过程称为______;锐齿槲栎和青榨槭的种间关系是____________。从森林生态系统的组成看,锐齿槲栎和青榨槭属于____________;除表1所示组分外,该森林生态系统还应有____________。
(4)研究人员据图1推测,2020年人工林和天然林乔木中,多数种群的年龄结构分别为稳定型、增长型,作出此判断的依据是________________________。
23. 研究人员为了解生长素(IAA)和脱落酸(ABA)对小球藻生长的影响,进行了相关实验。
(1)叶绿素含量的测定:量取4mL藻液加入离心管中,离心后弃去______,加入80%丙酮4mL,盖上离心管盖,置于4℃冰箱中,黑暗抽提24h,离心后取______测定其对特定波长光的吸光率,并计算单位质量叶绿素含量。a.为什么可利用丙酮抽提叶绿素?______。b.向离心管中加入丙酮后需盖上盖子的原因是________________________(答两点即可)。c.抽提环境条件设置低温、黑暗的目的是____________。可通过测定提取液对特定波长光的吸收率来测量叶绿素含量的依据是叶绿素对该波长光的吸收率较高,且______。
(2)光合效率的测定:光合效率是指藻液对光能的最大利用率,因此可通过测定______氧气产生量,来表示小球藻的光合效率。小球藻进行光合作用时,位于______上的光合色素将H2O裂解为____________,并将光能转化为化学能储存在______中,这类高能化合物在碳反应的______阶段提供能量。测定光合效率时,首先需在黑暗条件下测定呼吸速率。然后通过调节光源形成不同______,记录藻液在每个处理条件下的光合速率。将光照条件下测得的最大光合速率加上呼吸速率就是藻液的光合效率。
表 实验藻株在添加不同浓度的IAA和ABA中叶绿素含量和光合效率
Table2 Chlorophyll content and photosynthetic efficiency of Chlorella sp.
in TAP medium with different concentrations of IAA and ABA
激素Phytohormone
叶绿素aChlorophyll a/(μg/mL)
叶绿素bChlorophyll b/(μg/mL)
光合效率Photosynthetic efficiency(molO2·mgchla-'·h-1)/(μmol photon·m-2·g-1)
CK
16.31±0.42 a
5.23±0.581 a
2.96±0.08 a
IAA(10μmol/L)
18.42±0.51 a
5.96±0.47 a
3.14±0.10 a
IAA(20μmol/L)
9.43±0.31 b
2.86±0.38 b
2.15±0.06 b
ABA(2μmol/L)
8.86±0.45 b
2.12±0.42 b
2.10±0.05 b
(3)表中数据表明,IAA对小球藻叶绿素含量和光合效率影响效应是____________;ABA对小球藻叶绿素含量和光合效率的影响效应是______。
24. 籼稻(染色体组成表示为SS)和粳稻(染色体组成表示为JJ)的杂交种具有抗逆性强、产量高的优势,但杂交种的部分花粉败育,经检测,其所有花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白,但只有育性正常的花粉中存在一种对应的解毒蛋白:进一步研究发现,编码这两种蛋白的基因均为位于籼稻12号染色体上的R区,如下图(该区的基因不发生交换)。科研人员将纯合籼稻和纯合粳稻杂交,获得F1,F1自交获得F2,F2中仅有籼—粳杂交种和籼稻,且二者比例接近1∶1。
(1)F1植株产生的染色体组成为______的花粉败育。若让F1作父本,籼稻作母本进行杂交,子代的染色体组成为______。水稻雌雄同株异花,应当如何进行杂交实验?______
(2)科研人员将F1杂种植株中A~D基因分别单独敲除,得到A、B、C、D的单基因敲除植株,在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育,支持这一推测的显微镜观察证据是________________________。
(3)F1杂种植株单独敲除B基因,其花粉均不育,B、C基因双敲除植株花粉均可育。为进一步验证基因B的作用,将基因B导入到F1中,获得转入单个基因B的F1。预期F1自交后代的染色体组成及比例是____________(写出所有可能的比例)。
(4)检测发现F1中转入的B基因并未在12号染色体上。F1产生可育花粉的比例是______,F1自交子代中100%花粉可育的植株占______。
25. 抗癌药紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的生物活性物质,由于红豆杉生长缓慢,易发生立枯病、茎腐病等病害,使紫杉醇的提取受到极大限制。科研人员利用组培技术提高了紫杉醇的产量,生产流程如下:
(1)外植体常选取红豆杉的茎尖,其优点有______。
所培养细胞系不直接来自外植体而是来自愈伤组织,依据是______。
(2)紫杉醇能否实现工业化生产,关键是选择高产细胞系,研究发现,继代培养的细胞保持愈伤组织特性,既能实现高产又能保持生产特性的稳定性,为达到这一目的,关键是培养基的配制需满足:①__________________,②适合原种生长,防止细胞因培养条件改变发生____________,造成细胞系衰退。
(3)为选育高产细胞系,某研究小组用南方红豆杉不同外植体进行悬浮培养实验,结果如下图:
液体悬浮培养时接种量不能过高,否则可能引起培养体系中的____________不足,造成细胞生长缓慢。实验表明,液体培养条件下,应该选择____________来源的红豆杉细胞系,继代培养到第____________代提取紫杉醇,可获得最高产量。
(4)紫杉醇是红豆杉对环境的一种适应产物,试验表明,优化细胞生长环境,虽然提高了细胞生长速率,却导致紫杉醇含量降低。研究小组发现植物体内普遍存在内生真菌,它们也可产生紫杉醇,这一发现开辟了用微生物发酵技术生产紫杉醇的新途径,弥补了植物组培技术的不足。请你帮助该小组完成下列实验:
I.完成菌株的分离与纯化:
取红豆杉的老树皮,____________后,削去表层,从内部切取小块,斜插入半固体培养基中,28℃培养3~7d,挑取向培养基基质生长的菌丝体于固体培养基中,纯化2~3次。培养时,通常会添加马铃薯、蔗糖和一定浓度的青霉素,其目的是________________________。
II.菌株的鉴定
①形态学鉴定:将纯化的内生菌种进行发酵培养,通过液相色谱法检测发酵产物,筛选______真菌,再将分离的菌株置于固体培养基上,经培养后观察菌落形态特征。
②分子生物学鉴定:提取菌株基因组DNA作为______,扩增ITS序列(存在于真核生物中的一段rDNA转录间隔区),被广泛应用于真菌分类、鉴定,通过______检测并回收扩增产物,将纯化后的产物进行______,与基因数据库比对分析。
III.发酵培养与产品鉴定
内生真菌脱离植株后,由于生活环境改变,代谢水平受到影响,因此培养基的选择尤为重要。通过查阅资料推测通过添加______等物质能使紫杉醇产量提高。
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