内容正文:
雅礼中学2024届高三综合自主测试(一)
生物试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 植物根系分泌物中含有大量的根系分泌蛋白,根系分泌蛋白合成后,可被分泌至细胞外。若合成过程中发生错误折叠,蛋白分子会被运输至液泡中分解。下列叙述错误的是( )
A. 根系分泌蛋白的分泌过程说明细胞的各组成部分是彼此独立的
B. 根系分泌蛋白的合成是从核糖体上开始的
C. 根系分泌蛋白的加工需内质网、高尔基体的参与
D. 错误折叠蛋白分解后的产物可能被细胞利用
2. 物质进出细胞的方式由膜和物质本身的属性来决定。如图所示为主动运输的类型模式图,包括ATP驱动泵(利用ATP水解供能)、协同转运(利用离子梯度动力)、光驱动泵(利用光能)三种,光驱动泵主要在细菌细胞中发现。下列相关叙述正确的是( )
A. 方式a是协同转运,利用离子(▲)的梯度动力运输物质(■)
B. 方式b中的载体蛋白是ATP驱动泵,该驱动泵可能具有催化功能
C. 方式c中的载体蛋白是光驱动泵,该驱动泵分布在类囊体薄膜上
D. 葡萄糖通过方式b进入哺乳动物红细胞以及小肠绒毛上皮细胞
3. 图1表示某动物细胞减数分裂过程中某项指标的数量变化曲线;图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的两幅细胞分裂示意图,下列分析错误的是( )
A. 图1曲线可表示细胞中同源染色体对数的数量变化
B. 细胞甲为次级精母细胞,处于图1中的BC段(不含B点),可能存在等位基因
C. 图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同
D. 若细胞乙的DNA两条链都被32P标记,使其在不含放射性的培养液中继续培养至第二次有丝分裂后期,部分染色体可能没有放射性
4. 校正tRNA是指某些能校正基因的有害突变的tRNA,编码tRNA的DNA某些碱基改变后,导致反密码子发生改变而产生的。由于单个碱基替换导致的某种突变产生了一种携带精氨酸但是识别甲硫氨酸遗传密码的tRNA(X)。下列叙述错误的是( )
A. X由多个核糖核苷酸构成,是基因转录的产物
B. X参与合成的多肽链中,原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸
C. X可以对应两种氨基酸,体现出密码子简并特点,提高容错率
D. 校正tRNA的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷
5. 丙酯草醚是一种除草剂,研究者利用洋葱根尖为实验材料,开展了丙酯草醚对植物细胞分裂影响的实验研究。下图为显微镜下观察到的部分细胞图像。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中A箭头所指细胞处于有丝分裂的后期,此时期伴随着姐妹染色单体的分开
B. 图中B箭头所指细胞处于有丝分裂的中期,染色体数与DNA分子数之比为1:1
C. 在分裂期的细胞中,若中期细胞数比例增加,则丙酯草醚抑制了纺锤丝的形成
D. 对根分生区细胞进行解离、漂洗、染色和制片后,再从盖玻片一侧滴加丙酯草醚
6. 小鼠的毛色与毛囊中黑色素细胞合成的色素有关,由位于常染色体上的两对等位基因控制,色素合成机理如图所示。现有一只白色雄性小鼠,与两只基因型不同的棕黄色雌鼠杂交后得到的子代情况如表所示(子代个体数足够多)。通过子代表型及比例不能得到对应结论的是( )
选项
两只雌鼠的子代表型及比例
可得出的结论
A
全为黑色
黑色:白色=1:1
亲代白色雄鼠能表达黑色素合成酶
B
黑色:棕黄色=1:1
黑色:棕黄色:白色=1:1:2
基因B/b、D/d位于两对同源染色体上
C
全为黑色
黑色:白色=1:1
子代黑色小鼠的基因型相同
D
黑色:棕黄色=1:1
黑色:棕黄色:白色=1:1:2
子代棕黄色小鼠一定为杂合子
A. A B. B C. C D. D
7. 下列关于化学试剂或相关操作的叙述正确的是( )
A. 酒精在“新冠病毒预防”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用相同
B. 盐酸在“观察根尖分生区细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用不同
C. CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质"中的作用相同
D. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”和“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”时均要使用高倍镜
8. 黄嘌呤尿症是一种单基因遗传病。患者体内黄嘌呤氧化酶缺陷,导致次黄嘌呤不能氧化为黄嘌呤,黄嘌呤不能进一步氧化为尿酸,从而出现嘌呤代谢障碍。如图是某黄嘌呤尿症患者的家族遗传系谱图(不考虑突变和X、Y染色体同源区段的遗传)。下列说法错误的是( )
A. 若Ⅲ-2为纯合子,则Ⅳ-4为杂合子
B. 若Ⅱ-1不携带致病基因,则Ⅰ-2是杂合子
C. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个患病孩子的概率为
D. 患黄嘌呤尿症的个体要避免摄入富含黄嘌呤的食物
9. 牵张反射是指有完整神经支配的骨骼肌在受到外力牵拉而被伸长时引起的被牵拉的同一肌肉发生收缩的反射。如图是牵张反射过程示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 肌肉受牵拉时肌梭兴奋,兴奋以电信号形式沿传入神经双向传导
B. 牵张反射属于条件反射,其反射弧的神经中枢位于脊髓
C. 当骨骼肌过度被牵拉时,会促进α传出神经的活动,使相应肌肉收缩加强
D. 举重运动员在比赛中能举起杠铃并维持一定时间,说明高级中枢可以调控低级中枢
10. 光动力疗法(PDT)对肿瘤的免疫疗效受到肿瘤浸润的 T 细胞(CTLs)功能和状态的影响。我国科研团队开发了一种基于金属蛋白酶(MMP-2)响应的促渗透纳米粒,其包载 MMP-2酶敏促渗肽iRGD和胆固醇酯化酶抑制剂阿伐麦布。在肿瘤高表达的MMP-2作用下,促渗肽iRGD从纳米粒中响应释放,促进阿伐麦布在瘤内的深部渗透;阿伐麦布被释放后可以同时抑制肿瘤浸润性CD8+T细胞和肿瘤细胞的胆固醇代谢,恢复T 细胞的功能,抑制肿瘤细胞迁移,使肿瘤细胞处于有效的免疫监视,协同 PDT 激活的免疫应答杀伤肿瘤。下列相关分析正确的是( )
A. 机体内T细胞是由造血干细胞在骨髓中分化发育而来
B. 促渗透纳米粒可以进入肿瘤内利用携带的药物直接杀死肿瘤细胞
C. 肿瘤细胞的胆固醇代谢旺盛会使CD8+T细胞降低免疫杀伤功能
D. PDT激活的免疫应答是全面提高机体的体液免疫和细胞免疫功能
11. 近期,我国多地出现“怪鱼”鳄雀鳝,它和恐龙同一时代,是鱼类中的活化石之一。该鱼为入侵物种,是肉食性鱼类,食性广泛,缺乏天敌,被称为“顶级淡水鱼杀手”,鳞片坚硬,可抵挡利刃,肉质粗糙,不具备经济价值,内脏和鱼卵都有剧毒,其内脏污染物富集程度很高。下列叙述错误的是( )
A. 鳄雀鳝进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性降低
B. 鳄雀鳝同化能量的绝大部分以粪便的形式进入分解者的体内
C. 鳄雀鳝至少处于第三营养级,在所属食物链中富集的污染物最多
D. 鳄雀鳝的入侵可能会改变自然环境下群落演替的方向
12. “碳中和”是指排出的二氧化碳被回收,实现正负相抵,最终达到“零排放”。下列相关叙述错误的是( )
A. 海洋对大气中的碳含量起着非常重要的调节作用
B. 每个生态系统都可以依靠自身结构成分实现“碳中和”
C. 植树造林、开发清洁能源等措施将助力“碳中和”目标早日实现
D. 垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环使用,减少碳排放
二、不定项选择题(本题共4题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。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. 蓝细菌的细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等中间代谢物。蓝细菌光合作用的光反应除了利用水的光解产生ATP的途径1外,还存在一种只产生ATP不参与水光解的途径2。研究者构建了途径2被强化的工程菌K,在相同培养条件下,测定初始蓝细菌、工程菌K细胞质中ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。
菌株
ATP
NADH
NADPH
初始蓝细菌
626
32
49
工程菌K
829
62
49
注:数据单位为pmol/OD730
下列说法错误的是( )
A. 蓝细菌的ATP来源于光合作用和细胞呼吸
B. 途径2的产物只有ATP和NADPH,没有O2
C. 据表可知,工程菌K的有氧呼吸第三阶段被促进
D. 据表可知,工程菌K的光反应中的水光解被抑制
14. 中国传统文化中有很多农牧业生产的现象描述和规律总结,下列有关说法正确的是( )
A. “地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”描述的是通过施肥改良农田的做法,表明生态系统其有物质循环功能
B. “无田甫田,维莠骄骄”描述的是农田中狗尾草的生长现象,狗尾草等杂草与农作物之间是种间竞争关系
C. “毋覆巢,毋杀胎夭飞鸟,毋麝卵”描述了对动物资源利用时,应避免捕杀幼年个体,这样有利于维持种群正常的性别比例,提高出生率
D. “去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”描述了农业生产应避免虫害,体现了合理调整能量流动关系,使能量持续流向对人最有益的部分
15. 三白草和鱼腥草二者因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,操作如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①过程除了使用酶解法外,还可以利用盐酸和酒精1:1混合配制的解离液来完成
B. ②过程通常在等渗的培养液中,采用化学法或物理法诱导原生质体融合
C. ④过程需要调节培养基中生长素和细胞分裂素的比例,诱导生芽和生根
D. 图中所示的生产流程中体现了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
16. “葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催。”葡萄酒中含有多种酚类化合物、花青素等,具有抗氧化作用,能够减少自由基对身体的损伤,延缓衰老,因而广受人们的喜爱。酿制葡萄酒时,向培养基中添加一定浓度的葡萄糖溶液有利于发酵的进行。研究发现,自酿的葡萄酒中通常含有甲醇,甲醇主要来自原料中果胶的分解、氨基酸脱氧和发酵原料的霉变。下列有关叙述正确的是( )
A. 自酿葡萄酒时,主要利用葡萄皮表面附着的野生酵母菌来进行发酵
B. 酿制葡萄酒时,葡萄糖浓度越高,由于能量充足,酵母菌的繁殖速度越快
C. 酿制葡萄酒时,前期通入空气有利于酵母菌进行无氧呼吸,从而大量繁殖
D. 改进葡萄酒酿制方法,如增加过滤、杀菌等工序,可使葡萄酒中的甲醇含量减少
三、非选择题(本题包括5道题,共60分)
17. 莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。如图表示在25℃时不同光照强度下该突变体莲藕和普通莲藕的净光合速率。表格数据是某光照强度下测得的突变体莲藕与普通莲藕相关生理指标。
品种
气孔导度
胞间CO2浓度
还原性糖(mg.g-1鲜重)
普通莲藕
0.10
250
2.72
突变体莲藕
0.18
250
3.86
(1)兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离、鉴定。色素分离的原理是不同色素在______中的溶解度不同,扩散速度不同。若出现______色的色素带,说明有叶绿素a和叶绿素b。
(2)图中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,推测引起这种差异的主要原因是______________________________。
(3)为了得到表中的实验结果,实验的设计条件应包含______。
①置于相同CO2浓度的环境②置于相同的温度环境③置于不同的光照强度④置于相同的湿度环境⑤植株样本足够⑥选用生长状态一致的植株
(4)根据图和表信息推测,与普通莲藕相比,突变体莲藕合成还原性糖高的原因可能有: __________________________(答2点)。
(5)突变体叶绿素含量降低,科研人员推测主要减少的色素为叶绿素b,为证实该结论进行实验,写出简要实验思路___________________。
18. 某湖泊由于受周围工厂排污和生活污水的影响,导致该湖泊水质变差,出现水体“富营养化”的现象。河蚬以水中微小生物和有机碎屑为食,使水质变清。科研人员设计了不同河蚬密度的实验以研究河蚬对富营养化水体的改善效果,结果如图所示(注:TN、TP分别表示水体总氮和总磷量)。回答下列问题:
(1)生态平衡是指生态系统的_____________处于相对稳定的一种状态,工厂排污和生活污水使该湖泊生态失衡的原因是_______________(从生态系统的稳定性角度分析)。
(2)水体出现富营养化后,蓝细菌和_____________等生物大量繁殖形成水华现象,调查蓝细菌的种群密度可以采用_____________的方法。
(3)河蚬在生态系统成分中属于________,据图分析,可以得出的结论是__________。
(4)治理后,该湖泊水质得以恢复,水清鱼肥,不仅能涵养水源,还为渔民带来了可观的经济收入,这体现了生态系统的_____________价值。下表表示能量流经第二和第三营养级的情况(表中数值代表能量,单位kJ),表中①的数值为_____________kJ,输入该生态系统的总能量_____________(填“大于”或“等于”或“小于”)该生态系统各营养级的呼吸作用散失的能量及分解者通过分解作用散失的能量之和。
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失量
流入分解者
未利用
第二营养级
①
223.5
355
32.09
第三营养级
134.5
367.4
86.62
10.54
19. 慢性疼痛是常见的临床病症,常见的镇痛药物副作用大。已有研究发现绿光可以缓解小鼠的慢性疼痛。绿光对坐骨神经慢性收缩损伤(CCI)引起的神经性疼痛模型小鼠镇痛的中枢机制如下图。请回答:
(1)坐骨神经损伤后,兴奋通过传入神经传导到小鼠的痛觉中枢,使小鼠产生痛觉,痛觉中枢位于______(填“V2M”或“ACC”)。
(2)据图分析,神经元b释放的CABA导致神经元c产生的动作电位______(填“峰值降低”、“峰值升高”、“频率减少”或“频率增加”);绿光镇痛的可能机制是______。
(3)研究人员通过位置偏好实验验证绿光缓解CCI小鼠的神经性疼痛,实验装置如下图所示,小鼠可在每个隔间自由移动。实验方案是:实验装置放置在安静的地方,将CCI小鼠放置在中间隔间,视频统计小鼠在不同箱子的停留时间,实验的前15分钟绿光关闭,后15分钟绿灯打开。该实验方案不完善,需补充一组实验。完善下图所示实验处理_______:
20. 某种雌雄异株的植物(XY型),其叶片有宽叶和窄叶,受两对等位基因A/a、B/b的控制,花色有淡红色和白色,受等位基因D/d的控制。研究人员利用野生型的纯合窄叶淡红色花植株和纯合宽叶白色花植株为材料进行正反交实验,F1均为宽叶淡红色花,让F1进行自由交配产生F2,F2的结果如图所示。回答下列问题:
(1)根据实验结果分析,该种植物的叶形和花色的隐性性状分别是_____、_____。亲本的基因型组合是_____。
(2)若题中三对等位基因的遗传均遵循自由组合定律,则F2的性状分离比是_____。
(3)从F2中发现一株变异植株甲(基因型为Dd),其3号染色体的变异情况如图所示。已知基因D/d位于3号染色体上,其他染色体均正常,且变异不涉及基因D/d。
①植株甲的3号染色体发生的具体变异类型是_____。
②取植株甲的花药进行离体培养获得单倍体植株,其原理是_____,该组织培养的脱分化阶段和再分化阶段的培养条件的主要区别是_____(答出1点)。
③已知只含异常3号染色体的花粉不参与受精作用,现有植株甲和各种纯合花色的该种野生型植物,为鉴定异常染色体上的基因是D还是d,请设计一次杂交实验进行探究。写出实验思路和预期结果及结论。
实验思路:_____。
预期结果及结论:_____。
21. 植物内生菌是一定阶段或全部阶段生活于健康植物的组织和器官内部的真菌或细菌,普遍存在于高等植物中。
(1)放线菌也是一种常见的内生菌,能抑制病原菌的生长。研究者利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌,过程如图:
收集上述两种菌丝体,加入_____(填“纤维素酶”或“溶菌酶”)处理,分离原生质体,将两种原生质体悬液等量混合,加入适量促融剂处理一段时间。终止反应并洗涤后,取一定量混合液接种于______(填“固体”或“液体”)培养基中培养。根据菌落特征,选出性状稳定的融合菌株。
(2)某真菌的w基因可编码一种可高效降解纤维素的酶,已知图中w基因转录方向是从左往右。为使放线菌产生该酶,以图中质粒为载体,进行转基因。
限制酶
BamH I
EcoR I
Mfe I
Kpn I
HindⅢl
识别序列和切割位点( 5-3’ )
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTG
GGTAC↓C
A↓AGCTT
①限制酶主要是从______中分离纯化出来的。应使用限制酶_______切割图中质粒,使用限制酶_______切割图中含w基因的DNA片段,以获得能正确表达w基因的重组质粒。
②与质粒中启动子结合的酶是______。启动子通常具有物种特异性,在质粒中插入w基因,其上游启动子应选择_______启动子(填生物类型)。
③W基因转录的模板链是_______。利用PCR技术对W基因进行扩增时子链延伸的方向是______。
④研究人员利用W基因的mRNA进行逆转录得到了cDNA,已知mRNA的序列为5-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3'。利用PCR技术对cDNA进行扩增,为便于将扩增后的基因和载体连接构建重组质粒,请写出PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'_________3’。
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雅礼中学2024届高三综合自主测试(一)
生物试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 植物根系分泌物中含有大量的根系分泌蛋白,根系分泌蛋白合成后,可被分泌至细胞外。若合成过程中发生错误折叠,蛋白分子会被运输至液泡中分解。下列叙述错误的是( )
A. 根系分泌蛋白的分泌过程说明细胞的各组成部分是彼此独立的
B. 根系分泌蛋白的合成是从核糖体上开始的
C. 根系分泌蛋白的加工需内质网、高尔基体的参与
D. 错误折叠蛋白分解后的产物可能被细胞利用
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程大致是:首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡,囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量,这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、根系分泌蛋白的分泌过程需要核糖体,内质网,高尔基体等细胞器共同参与,A错误;
B、根系分泌蛋白是一种分泌蛋白,根系分泌蛋白首先在核糖体上,以氨基酸为原料开始多肽链的合成,B正确;
C、内质网、高尔基体能对蛋白质进行加工,故根系分泌蛋白的加工需内质网、高尔基体的参与,C正确;
D、根系分泌蛋白合成过程中发生错误折叠,蛋白质分子会被运输至液泡中分解,其产物可能被细胞利用,D正确。
故选A。
2. 物质进出细胞的方式由膜和物质本身的属性来决定。如图所示为主动运输的类型模式图,包括ATP驱动泵(利用ATP水解供能)、协同转运(利用离子梯度动力)、光驱动泵(利用光能)三种,光驱动泵主要在细菌细胞中发现。下列相关叙述正确的是( )
A. 方式a是协同转运,利用离子(▲)的梯度动力运输物质(■)
B. 方式b中的载体蛋白是ATP驱动泵,该驱动泵可能具有催化功能
C. 方式c中的载体蛋白是光驱动泵,该驱动泵分布在类囊体薄膜上
D. 葡萄糖通过方式b进入哺乳动物红细胞以及小肠绒毛上皮细胞
【答案】B
【解析】
【分析】1、被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式。不需能量被动运输,又分为两种方式:
1)自由扩散:不需要载体蛋白协助。如:氧气,二氧化碳,脂肪。
2)协助扩散:需要载体蛋白协助。如:氨基酸,核苷酸。特例:葡萄糖进出红细胞。
2、主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度。如:矿物质离子,葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。
3、胞吞、胞吐:大分子物质的跨膜运输,需能量。
【详解】A、根据图示,方式a 中利用了离子梯度动力,并且需要载体,属于协同转运,■是高浓度到低浓度,▲是低浓度到高浓度,利用离子(■)的梯度动力运输物质(▲),A错误;
B、方式b中的载体蛋白是ATP驱动泵,能利用ATP水解供能,因此该驱动泵可能具有催化功能,催化ATP水解,B正确;
C、方式c中的载体蛋白是光驱动泵,由于该驱动泵主要在细菌细胞中发现,而细菌只有核糖体一种细胞器,因此该驱动泵不可能分布在类囊体薄膜上,C错误;
D、方式b是主动运输,葡萄糖协助扩散进入哺乳动物红细胞,葡萄糖主动运输进入小肠绒毛上皮细胞,D错误。
故选B。
3. 图1表示某动物细胞减数分裂过程中某项指标的数量变化曲线;图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的两幅细胞分裂示意图,下列分析错误的是( )
A. 图1曲线可表示细胞中同源染色体对数的数量变化
B. 细胞甲为次级精母细胞,处于图1中的BC段(不含B点),可能存在等位基因
C. 图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同
D. 若细胞乙的DNA两条链都被32P标记,使其在不含放射性的培养液中继续培养至第二次有丝分裂后期,部分染色体可能没有放射性
【答案】D
【解析】
【分析】图1中:该物质的含量在减数第一次结束变为0,纵坐标可能表示同源染色体的对数。图2中:甲表示减数第二次分裂的中期,乙表示间期。
【详解】A、图1表示该生物细胞中该物质的含量在减数第一次结束变为0,减数第一次分裂发生同源染色体分离,故可以表示同源染色体对数的数量变化,A正确;
B、细胞甲无同源染色体,着丝粒在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,故为次级精母细胞,处于图1中的BC段(不含B点),可能存在等位基因(若发生基因突变或互换),B正确;
C、图1曲线AB段具有同源染色体,处于减数第一次分裂,染色体数为2N,BC段没有同源染色体,应处于减数第二次分裂,当处于减数第二次分裂后期时,着丝粒分裂染色体数目加倍,此时染色体数也为2N,故图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同,C正确;
D、图中乙细胞已经完成DNA复制,两条DNA链上的四个单链都含放射性,因此所生成的子染色体两条链都含放射性,第二次分裂间期DNA复制以后变成每个DNA分子上的两条链一条有放射性,一条没有放射性,最后生成的子染色体的两条链都有一条单链存在放射性,D错误。
故选D。
4. 校正tRNA是指某些能校正基因的有害突变的tRNA,编码tRNA的DNA某些碱基改变后,导致反密码子发生改变而产生的。由于单个碱基替换导致的某种突变产生了一种携带精氨酸但是识别甲硫氨酸遗传密码的tRNA(X)。下列叙述错误的是( )
A. X由多个核糖核苷酸构成,是基因转录的产物
B. X参与合成的多肽链中,原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸
C. X可以对应两种氨基酸,体现出密码子简并特点,提高容错率
D. 校正tRNA的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】 A、分析题意,X为RNA的一种,其单体是核糖核苷酸,是基因转录的产物,A正确;
B、X上携带的是精氨酸但是识别甲硫氨酸的遗传密码,故X参与合成的多肽链中,原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸,B正确;
CC、此tRNA使得甲硫氨酸的密码子既可对应甲硫氨酸又可对应精氨酸,表现为一种密码子对应两种氨基酸,这不是密码子的简并性(同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性),C错误;
D、校正tRNA分子的作用是校正发生错误的翻译的过程,故某些突变引发密码子改变,但由于校正tRNA分子的存在使得该位置的氨基酸未发生改变,可以弥补某些突变引发的遗传缺陷,D正确。
故选C。
5. 丙酯草醚是一种除草剂,研究者利用洋葱根尖为实验材料,开展了丙酯草醚对植物细胞分裂影响的实验研究。下图为显微镜下观察到的部分细胞图像。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中A箭头所指细胞处于有丝分裂的后期,此时期伴随着姐妹染色单体的分开
B. 图中B箭头所指细胞处于有丝分裂的中期,染色体数与DNA分子数之比为1:1
C. 在分裂期的细胞中,若中期细胞数比例增加,则丙酯草醚抑制了纺锤丝的形成
D. 对根分生区细胞进行解离、漂洗、染色和制片后,再从盖玻片一侧滴加丙酯草醚
【答案】A
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、图中A箭头所指细胞处于有丝分裂的后期,此时细胞 中染色体的着丝粒分裂,细胞中染色体数目暂时加倍,A正确;
B、图中B箭头所指细胞处于有丝分裂的中期,此时细胞中每条染色体含有2个DNA分子,即细胞染色体数与DNA分子数之比为1∶2,B错误;
C、在分裂期的细胞中,若中期细胞数比例增加,则可推测丙酯草醚抑制了着丝粒的分裂,C错误;
D、对根分生区细胞进行解离、漂洗、染色和制片后,再从盖玻片一侧滴加丙酯草醚没有效果,无法达到探究的目的,因为此时细胞已经死亡,D错误。
故选A。
6. 小鼠的毛色与毛囊中黑色素细胞合成的色素有关,由位于常染色体上的两对等位基因控制,色素合成机理如图所示。现有一只白色雄性小鼠,与两只基因型不同的棕黄色雌鼠杂交后得到的子代情况如表所示(子代个体数足够多)。通过子代表型及比例不能得到对应结论的是( )
选项
两只雌鼠的子代表型及比例
可得出的结论
A
全为黑色
黑色:白色=1:1
亲代白色雄鼠能表达黑色素合成酶
B
黑色:棕黄色=1:1
黑色:棕黄色:白色=1:1:2
基因B/b、D/d位于两对同源染色体上
C
全为黑色
黑色:白色=1:1
子代黑色小鼠的基因型相同
D
黑色:棕黄色=1:1
黑色:棕黄色:白色=1:1:2
子代棕黄色小鼠一定为杂合子
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】黑色素的合成受两对等位基因B/b、D/d的控制,存在B基因能控制合成中间物质,有D基因可将中间物质合成黑色素,具体分析,黑色鼠基因型为B_D_,棕黄色鼠基因型为B_dd,白色鼠基因型为bb__。
【详解】A、选用两只基因型不同的棕黄色雌鼠B_dd杂交,子代小鼠表现型及比例分别是全为黑色和黑色:白色=1:1,则说明白色雄性小鼠基因型为bbDD,所以白色雄鼠能表达黑色素合成酶,A正确;
B、白色雄性小鼠bb__与棕黄色雌鼠B_dd杂交,子代小鼠表现型及比例为黑色:棕黄色=1:1、黑色:棕黄色:白色=1:1:2,则说明白色雄性小鼠基因型为bbDd,雌性小鼠为B_dd,则无论B/b、D/d两对等位基因分别位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,都会有相同的结果,B错误;
C、由于白色雄性小鼠为bb__,棕黄色雌鼠为B_dd,若两组子代小鼠表现型出现黑色,可判断黑色小鼠的基因型一定为BbDd,C正确;
D、由于白色雄性小鼠为bb__,棕黄色雌鼠为B_dd,若子代小鼠表现型出现 黑色:棕黄色=1:1,则亲本基因型为bbDd,BBdd,棕黄色子代基因型为Bbdd;若子代为黑色:棕黄色:白色=1:1:2,则亲本基因型为bbDd、Bbdd,子代棕黄色基因型为Bbdd,所以子代棕黄色小鼠一定为杂合子,D正确。
故选B。
7. 下列关于化学试剂或相关操作的叙述正确的是( )
A. 酒精在“新冠病毒预防”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用相同
B. 盐酸在“观察根尖分生区细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用不同
C. CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质"中的作用相同
D. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”和“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”时均要使用高倍镜
【答案】B
【解析】
【分析】1、酒精是生物实验常用试剂,通常用于:(1)检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。(2)观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精和盐酸对材料进行解离。(3)绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素。(4)果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒。(5)DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷却的酒精进一步纯化DNA。(6)证明光合作用产物有淀粉需用95%酒精对绿色叶片进行酒精水浴脱色,便于碘液染色等。
2、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
【详解】A、酒精在“新冠病毒预防”的作用是杀灭病毒,酒精在“检测生物组织中的脂肪”中的作用是洗去浮色,便于观察,故酒精在两个实验中的作用不同,A错误;
B、盐酸在“观察根尖分生区细胞有丝分裂”的作用是对组织进行解离,盐酸在“探究pH对酶活性的影响”中的作用是调节pH值,故盐酸在两个实验中的作用不同,B正确;
C、CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”的实验中,CuSO4与NaOH反应生成具有氧化性的氢氧化铜与还原糖中醛基发生氧化还原反应;在“检测生物组织的蛋白质”中的作用是与肽键结合,故硫酸铜在两个实验中作用不同,C错误;
D、显微镜在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中只需用到低倍镜;在“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”的实验中先用低倍镜观察,再转换到高倍镜,D错误。
故选B。
8. 黄嘌呤尿症是一种单基因遗传病。患者体内黄嘌呤氧化酶缺陷,导致次黄嘌呤不能氧化为黄嘌呤,黄嘌呤不能进一步氧化为尿酸,从而出现嘌呤代谢障碍。如图是某黄嘌呤尿症患者的家族遗传系谱图(不考虑突变和X、Y染色体同源区段的遗传)。下列说法错误的是( )
A. 若Ⅲ-2为纯合子,则Ⅳ-4为杂合子
B. 若Ⅱ-1不携带致病基因,则Ⅰ-2是杂合子
C. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个患病孩子的概率为
D. 患黄嘌呤尿症的个体要避免摄入富含黄嘌呤的食物
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知,图中的II-1和II-2正常,但生有患病的儿子III-1,说明该病是隐性遗传病,据此分析作答。
【详解】A、分析题图可知,该病为隐性遗传病,但致病基因(设为a)是位于常染色体上还是X染色体上暂无法判断:若Ⅲ-2为纯合子,假设该病为伴X染色体性遗传病,则Ⅲ-1的基因型为XaY ,Ⅲ-2的基因型为 XAXA ,二者的女儿Ⅳ-4的基因型为XAXa,为杂合子;假设该病为常染色体隐性遗传病,则Ⅲ-1的基因型为aa,Ⅲ-2的基因型为AA,二者的女儿Ⅳ-4的基因型为Aa,为杂合子,A正确;
B、若Ⅱ-1不携带致病基因,其儿子Ⅲ-1却患病,说明该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ-1的基因型为 XAY ,其母亲Ⅰ-2的基因型为 XAXa或XAXA ,即Ⅰ-2不一定为杂合子,B错误;
C、假设该病为伴X染色体隐性遗传病,则Ⅱ-1的基因型为XAY ,Ⅱ-2的基因型为XAXa ,二者再生一个患病孩子的概率为1/4 ;假设该病为常染色体隐性遗传病,则Ⅱ-1与Ⅱ-2的基因型均为Aa,二者再生一个患病的孩子的概率为1/4 ,C正确;
D、由题意可知,黄嘌呤尿症患者表现为嘌呤代谢障碍,体内的黄嘌呤不能氧化为尿酸,因此换黄嘌呤尿症的个体要避免摄入富含黄嘌呤的食物,D正确。
故选B。
9. 牵张反射是指有完整神经支配的骨骼肌在受到外力牵拉而被伸长时引起的被牵拉的同一肌肉发生收缩的反射。如图是牵张反射过程示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 肌肉受牵拉时肌梭兴奋,兴奋以电信号形式沿传入神经双向传导
B. 牵张反射属于条件反射,其反射弧的神经中枢位于脊髓
C. 当骨骼肌过度被牵拉时,会促进α传出神经的活动,使相应肌肉收缩加强
D. 举重运动员在比赛中能举起杠铃并维持一定时间,说明高级中枢可以调控低级中枢
【答案】D
【解析】
【分析】神经调节的基本方式为反射,结构基础为反射弧。突触上传递具有单向性,因此反射上兴奋传递的方向一般具有单向性的特点。
【详解】A、肌肉受牵拉时肌梭兴奋,兴奋以电信号形式沿传入神经单向传导,A错误;
B、牵张反射属于非条件反射,其反射弧的神经中枢位于脊髓,B错误;
C、当骨骼肌过度被牵拉时,为了防止肌肉损伤,会抑制α传出神经的活动,使相应肌肉舒张,C错误;
D、举重运动员在比赛中能举起杠铃并维持一定时间,这主要是由大脑发出的神经冲动通过脊髓作用于α与γ传出神经的结果,这说明高级中枢可以调控低级中枢,D正确。
故选D。
10. 光动力疗法(PDT)对肿瘤的免疫疗效受到肿瘤浸润的 T 细胞(CTLs)功能和状态的影响。我国科研团队开发了一种基于金属蛋白酶(MMP-2)响应的促渗透纳米粒,其包载 MMP-2酶敏促渗肽iRGD和胆固醇酯化酶抑制剂阿伐麦布。在肿瘤高表达的MMP-2作用下,促渗肽iRGD从纳米粒中响应释放,促进阿伐麦布在瘤内的深部渗透;阿伐麦布被释放后可以同时抑制肿瘤浸润性CD8+T细胞和肿瘤细胞的胆固醇代谢,恢复T 细胞的功能,抑制肿瘤细胞迁移,使肿瘤细胞处于有效的免疫监视,协同 PDT 激活的免疫应答杀伤肿瘤。下列相关分析正确的是( )
A. 机体内T细胞是由造血干细胞在骨髓中分化发育而来
B. 促渗透纳米粒可以进入肿瘤内利用携带的药物直接杀死肿瘤细胞
C. 肿瘤细胞的胆固醇代谢旺盛会使CD8+T细胞降低免疫杀伤功能
D. PDT激活的免疫应答是全面提高机体的体液免疫和细胞免疫功能
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,在肿瘤高表达的MMP-2作用下,促渗透纳米粒携带的iRGD释放,促进阿伐麦布发挥作用,恢复T 细胞的功能,抑制肿瘤细胞迁移,进而达到杀伤肿瘤细胞的功能。
【详解】A、机体内的淋巴细胞都是由造血干细胞分化产生的,B淋巴细胞是在骨髓分化、发育成熟,T淋巴细胞是在胸腺分化、发育成熟,A错误;
B、促渗透纳米粒利用携带的药物抑制细胞的胆固醇代谢来提高T细胞的杀伤力,进而杀伤肿瘤细胞,B错误;
C、阿伐麦布抑制细胞的胆固醇代谢会提高CD+8T细胞的功能,说明旺盛的胆固醇代谢会抑制其功能,C正确;
D、PDT激活的免疫应答主要是提高机体的细胞免疫功能,即提高T细胞的功能,D错误。
故选C。
11. 近期,我国多地出现“怪鱼”鳄雀鳝,它和恐龙同一时代,是鱼类中的活化石之一。该鱼为入侵物种,是肉食性鱼类,食性广泛,缺乏天敌,被称为“顶级淡水鱼杀手”,鳞片坚硬,可抵挡利刃,肉质粗糙,不具备经济价值,内脏和鱼卵都有剧毒,其内脏污染物富集程度很高。下列叙述错误的是( )
A. 鳄雀鳝进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性降低
B. 鳄雀鳝同化能量的绝大部分以粪便的形式进入分解者的体内
C. 鳄雀鳝至少处于第三营养级,在所属食物链中富集的污染物最多
D. 鳄雀鳝的入侵可能会改变自然环境下群落演替的方向
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物入侵是指某物种由它的原产地经自然或人为途径迁移到另一个新的环境,并对当地生物多样性造成危害的过程。
2、物种入侵会破坏原有生态系统的稳定性和生态平衡,是生态系统的生物多样性受到严重威胁,引发生态危机。
3、能量流动过程中能量关系:摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量。
4、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集。
【详解】A、鳄雀鳝食性广泛,缺乏天敌,进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性下降,A正确;
B、鳄雀鳝同化能量的绝大部分通过呼吸作用以热能的形式散失了,粪便量不属于它的同化能量,是属于上一营养级的同化量,B错误;
C、鳄雀鳝是一种肉食性鱼类,至少处于第三营养级。因缺乏天敌,属于最高营养级,在所属食物链中富集的污染物最多,C正确;
D、鳄雀鳝是大型肉食凶猛鱼类,由于很少由天敌,其种群数量很可能会迅速增长,从而取代群落中的优势物种,可能会改变自然环境下群落演替的方向,D正确。
故选B。
12. “碳中和”是指排出的二氧化碳被回收,实现正负相抵,最终达到“零排放”。下列相关叙述错误的是( )
A. 海洋对大气中的碳含量起着非常重要的调节作用
B. 每个生态系统都可以依靠自身结构成分实现“碳中和”
C. 植树造林、开发清洁能源等措施将助力“碳中和”目标早日实现
D. 垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环使用,减少碳排放
【答案】B
【解析】
【分析】碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环。碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。
【详解】A、碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的,大气中的二氧化碳能够随.着大气环流在全球范围内运动,因此碳循环具有全球性。植树造林、减少化石燃料燃烧等手段可以有效降.低大气中CO2浓度。海洋的面积大,碳含量约为大气圈的50倍,二氧化碳在大气圈和水圈界面上通过扩散作用而相互交换着,同时海水中还有大量的浮游植物和藻类,同化吸收大气中的二氧化碳,因此海洋对调节大气CO2含量起重要作用,A正确;
B、不是每个生态系统都可以依靠自身结构成分实现“碳中和”,例如小型的生态系统,尤其人工生态系统的CO2吸收量小于CO2排放量,依靠自身结构成分无法实现“碳中和”,B错误;
C、为尽早实现“碳中和”,我们一方面,可以通过植树造林、退耕还林还草等增加生产者的光合作用.吸收空气中的CO2;另一方面,可以开发风电、核电、水能等清洁能源,减少碳排放,助力“碳中和”目标早日实现,C正确;
D、垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环使用,减少碳排放,D正确。
故选B。
二、不定项选择题(本题共4题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。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. 蓝细菌的细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等中间代谢物。蓝细菌光合作用的光反应除了利用水的光解产生ATP的途径1外,还存在一种只产生ATP不参与水光解的途径2。研究者构建了途径2被强化的工程菌K,在相同培养条件下,测定初始蓝细菌、工程菌K细胞质中ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。
菌株
ATP
NADH
NADPH
初始蓝细菌
626
32
49
工程菌K
829
62
49
注:数据单位为pmol/OD730
下列说法错误的是( )
A. 蓝细菌的ATP来源于光合作用和细胞呼吸
B. 途径2的产物只有ATP和NADPH,没有O2
C. 据表可知,工程菌K的有氧呼吸第三阶段被促进
D. 据表可知,工程菌K的光反应中的水光解被抑制
【答案】BCD
【解析】
【分析】真核生物有氧呼吸第一阶段能产生少量ATP和少量NADH(即[H]),其反应场所是细胞质基质。有氧呼吸第二阶段产生少量ATP和较多NADH,其反应场所是线粒体基质。有氧呼吸第三阶段消耗前两个阶段产生的NADH并产生大量ATP,其反应场所是线粒体内膜。
绿色植物光合作用光反应能产生ATP和NADPH,其反应场所是类囊体膜,暗反应不生成ATP,同时消耗ATP,反应场所是叶绿体基质。
【详解】A、由题干可知,蓝细菌的光反应过程可以通过两种途径产生ATP;而且其有氧呼吸过程也会产生ATP,A正确;
B、由题表可知,与初始蓝细菌相比,增强途径2的工程菌K的NADPH并没有增加,说明通过途径2生成ATP时,并没有生成NADPH,而且途径2不参与水光解,因此也没有O2生成,B错误;
C、有氧呼吸的三个阶段都产生ATP,只有前两个阶段产生NADH,由题表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的NADH显著增加,只能推测出其呼吸作用增强,无法确定是哪个阶段被促进,C错误;
D、由上面分析可知,途径2不产生NADPH,只有途径1利用水光解产生NADPH,若工程菌K的光反应中的水光解被抑制,则会导致NADPH含量降低,与题图信息不符,D错误。
故选BCD。
14. 中国传统文化中有很多农牧业生产的现象描述和规律总结,下列有关说法正确的是( )
A. “地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”描述的是通过施肥改良农田的做法,表明生态系统其有物质循环功能
B. “无田甫田,维莠骄骄”描述的是农田中狗尾草的生长现象,狗尾草等杂草与农作物之间是种间竞争关系
C. “毋覆巢,毋杀胎夭飞鸟,毋麝卵”描述了对动物资源利用时,应避免捕杀幼年个体,这样有利于维持种群正常的性别比例,提高出生率
D. “去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”描述了农业生产应避免虫害,体现了合理调整能量流动关系,使能量持续流向对人最有益的部分
【答案】ABD
【解析】
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态; 信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
【详解】A、“地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”,通过施肥改良农田的施肥方法,利用了生态系统的物质循环的功能,A正确;
B、“无田甫田,维莠骄骄”描述的是农田中狗尾草的生长现象,狗尾草等杂草可与农作物竞争阳光等自然资源,因此与农作物之间是种间竞争关系,B正确;
C、“毋覆巢,毋杀胎夭飞鸟,毋麝卵”描述了对动物资源利用时,应避免捕杀幼年个体,这样有利于维持种群正常的年龄结构,C错误;
D、“去其瞑螣,及其蟊贼,无害我田稚”说明农业生产应避免虫害,人类可以合理调整能量流动关系,使能量持续流向对人最有益的部分,D正确。
故选ABD。
15. 三白草和鱼腥草二者因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,操作如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①过程除了使用酶解法外,还可以利用盐酸和酒精1:1混合配制的解离液来完成
B. ②过程通常在等渗的培养液中,采用化学法或物理法诱导原生质体融合
C. ④过程需要调节培养基中生长素和细胞分裂素的比例,诱导生芽和生根
D. 图中所示的生产流程中体现了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【分析】1、图中三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,其中①为去除细胞壁,②为原生质体融合,③脱分化形成愈伤组织,④提取代谢产物。
2、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此过程①三白草和鱼腥草体细胞杂交过程中要利用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁获得原生质体,盐酸和酒精1:1混合配制的解离液会杀死细胞,A错误;
B、过程②通常在等渗培养液中,以维持原生质体的正常形态,可以采用化学法(聚乙二醇融合法)或物理法(离心、振动、电激等)诱导原生质体融合,B正确;
C、④过程是利用植物组织培养技术获得愈伤组织或细胞,从中直接提取次级代谢产物,不需要诱导生芽和生根,C错误;
D、图中过程②原生质体融合体现了细胞膜的流动性,④过程是利用植物组织培养技术获得愈伤组织或细胞,没有体现植物细胞的全能性,杂种细胞培育成一个完整新的植物体的过程才体现了植物细胞的全能性,D错误。
故选B。
16. “葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催。”葡萄酒中含有多种酚类化合物、花青素等,具有抗氧化作用,能够减少自由基对身体的损伤,延缓衰老,因而广受人们的喜爱。酿制葡萄酒时,向培养基中添加一定浓度的葡萄糖溶液有利于发酵的进行。研究发现,自酿的葡萄酒中通常含有甲醇,甲醇主要来自原料中果胶的分解、氨基酸脱氧和发酵原料的霉变。下列有关叙述正确的是( )
A. 自酿葡萄酒时,主要利用葡萄皮表面附着的野生酵母菌来进行发酵
B. 酿制葡萄酒时,葡萄糖浓度越高,由于能量充足,酵母菌的繁殖速度越快
C. 酿制葡萄酒时,前期通入空气有利于酵母菌进行无氧呼吸,从而大量繁殖
D. 改进葡萄酒酿制方法,如增加过滤、杀菌等工序,可使葡萄酒中的甲醇含量减少
【答案】AD
【解析】
【分析】酵母菌是一类单细胞真菌,能以多种糖类作为营养物质和能量的来源,因此在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面经常可以发现酵母菌的存在。酵母菌是兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵,可用于酿酒、制作馒头和面包等。
【详解】A、家庭自酿葡萄酒时,由于葡萄皮上有酵母菌,可以利用葡萄皮表面附着的野生酵母菌来进行发酵,A正确;
B、酿制葡萄酒时,葡萄糖可以作为酵母菌呼吸作用的底物,但并不是葡萄糖浓度越高越好,葡萄糖浓度过高,会导致溶液渗透压过高,抑制酵母菌的增殖,B错误;
C、酵母菌是兼性厌氧微生物, 在酿制葡萄酒时,前期通入空气有利于酵母菌进行有氧呼吸,产生更多的能量,从而大量繁殖,C错误;
D、自酿的葡萄酒中甲醇主要来自原料中果胶的分解、氨基酸脱氧和发酵原料的霉变,在酿酒过程中,改进葡萄酒酿制方法,如增加过滤、杀菌等工序,使杂菌数量减少、葡萄酒中的甲醇含量减少,D正确。
故选AD。
三、非选择题(本题包括5道题,共60分)
17. 莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。如图表示在25℃时不同光照强度下该突变体莲藕和普通莲藕的净光合速率。表格数据是某光照强度下测得的突变体莲藕与普通莲藕相关生理指标。
品种
气孔导度
胞间CO2浓度
还原性糖(mg.g-1鲜重)
普通莲藕
0.10
250
2.72
突变体莲藕
0.18
250
3.86
(1)兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离、鉴定。色素分离的原理是不同色素在______中的溶解度不同,扩散速度不同。若出现______色的色素带,说明有叶绿素a和叶绿素b。
(2)图中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,推测引起这种差异的主要原因是______________________________。
(3)为了得到表中的实验结果,实验的设计条件应包含______。
①置于相同CO2浓度的环境②置于相同的温度环境③置于不同的光照强度④置于相同的湿度环境⑤植株样本足够⑥选用生长状态一致的植株
(4)根据图和表信息推测,与普通莲藕相比,突变体莲藕合成还原性糖高的原因可能有: __________________________(答2点)。
(5)突变体叶绿素含量降低,科研人员推测主要减少的色素为叶绿素b,为证实该结论进行实验,写出简要实验思路___________________。
【答案】(1) ①. 层析液 ②. 蓝绿色和黄绿色
(2)突变体莲藕的叶绿素含量较低,光反应形成ATP和NADPH少,光合速率低
(3)①②④⑤⑥ (4)充足的光能弥补了色素缺乏;固定较多CO2,暗反应效率高
(5)设计两组实验:分别取普通莲藕和突变体莲藕的等量绿叶,对这两组绿叶进行色素的提取和分离操作;对比两组滤纸条上黄绿色的色素带宽度
【解析】
【分析】1、分析曲线图,可知光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕;光照强度大于a时,突变体莲藕的净光合速率高于普通莲藕。
2、由表中数据分析可知,此时相对普通莲藕,突变体莲藕气孔导度大,说明突变莲藕从外界吸收二氧化碳的能力强;联系二者胞间二氧化碳浓度相等,说明突变体莲藕叶肉细胞利用二氧化碳的能力比普通莲藕强。
【小问1详解】
分离色素的原理是:四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散的速度快,溶解度低的随层析液扩散的速度慢。叶绿素a是蓝绿色,叶绿素b黄绿色,若出现蓝绿色和黄绿色的色素带,说明有叶绿素a和叶绿素b。
【小问2详解】
图中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,推测引起这种差异的主要原因是突变体莲藕的叶绿素含量较低,利用弱光的能力较差,光反应形成 ATP 和NADPH 少,暗反应速率低,导致光合速率低。
【小问3详解】
设计实验时为了排除无关变量的影响,遵循单一变量原则,应保持无关变量相同,所以①置于相同CO2浓度的环境,②置于相同的温度环境,③置于相同的光照强度,④置于相同的湿度环境,⑥选用生长状态一致的植株;为减少实验的偶然性,遵循重复原则,⑤植株样本足够,故选①②④⑤⑥。
【小问4详解】
根据图表分析可知,光照强度大于a时,突变体莲藕的净光合速率高于普通莲藕,说明充足的光能弥补了色素缺乏;另一方面突变体莲藕气孔导度大,但胞间二氧化碳浓度与普通莲藕相等,说明突变体莲藕利用CO2的能力强,固定较多CO2,暗反应效率高。所以与普通莲藕相比,突变体莲藕合成还原性糖高。
【小问5详解】
可以通过实验“绿叶中色素的提取和分离”检测叶绿素b是否减少。具体实验思路如下:设计两组实验:分别取普通莲藕和突变体莲藕的等量绿叶,对这两组绿叶进行色素的提取和分离操作;对比两组滤纸条上黄绿色的色素带宽度。
18. 某湖泊由于受周围工厂排污和生活污水的影响,导致该湖泊水质变差,出现水体“富营养化”的现象。河蚬以水中微小生物和有机碎屑为食,使水质变清。科研人员设计了不同河蚬密度的实验以研究河蚬对富营养化水体的改善效果,结果如图所示(注:TN、TP分别表示水体总氮和总磷量)。回答下列问题:
(1)生态平衡是指生态系统的_____________处于相对稳定的一种状态,工厂排污和生活污水使该湖泊生态失衡的原因是_______________(从生态系统的稳定性角度分析)。
(2)水体出现富营养化后,蓝细菌和_____________等生物大量繁殖形成水华现象,调查蓝细菌的种群密度可以采用_____________的方法。
(3)河蚬在生态系统成分中属于________,据图分析,可以得出的结论是__________。
(4)治理后,该湖泊水质得以恢复,水清鱼肥,不仅能涵养水源,还为渔民带来了可观的经济收入,这体现了生态系统的_____________价值。下表表示能量流经第二和第三营养级的情况(表中数值代表能量,单位kJ),表中①的数值为_____________kJ,输入该生态系统的总能量_____________(填“大于”或“等于”或“小于”)该生态系统各营养级的呼吸作用散失的能量及分解者通过分解作用散失的能量之和。
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失量
流入分解者
未利用
第二营养级
①
223.5
355
32.09
第三营养级
134.5
367.4
86.62
10.54
【答案】(1) ①. 结构和功能 ②. 生态系统的自我调节能力有限,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏
(2) ①. 藻类 ②. 抽样检测法
(3) ①. 消费者和分解者 ②. 河蚬可以抑制藻类的生长繁殖,且抑制效果与河蚬的密度成正相关
(4) ①. 直接和间接 ②. 888.99 ③. 大于
【解析】
【分析】1、生态系统稳定性即为生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。主要通过反馈调节来完成,不同生态系统的自调能力不同。
2、生态工程的整体性原理要认识到自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。首先,要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
【小问1详解】
生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,处于生态平衡的生态系统应具有结构平衡、功能平衡和收支平衡等特征;生态失衡的原因是因为生态系统的自我调节能力有限,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏。
【小问2详解】
水体出现富营养化后,蓝细菌和绿藻等藻类等生物大量繁殖形成水华现象;颤蓝细菌体积微小,调查种群密度需采用抽样检测法。
【小问3详解】
分析题意可知,河蚬以水中微小生物和有机碎屑为食,因此属于消费者和分解者;由图分析可知,与对照组相比,河蚬组的TN和TP含量均降低,且河蚬密度越高,TN和TP越低,据此可以得出:河蚬可以抑制藻类的生长繁殖,且抑制效果与河蚬的密度成正相关。
【小问4详解】
治理后,该湖泊水质得以恢复,水清鱼肥,能涵养水源,体现了间接价值,还为渔民带来了可观的经济收入,这体现了生态系统的直接价值;能量流动过程中,同化量=用于生长发育繁殖的能量+呼吸作用散失量=(流入分解者的能量+未利用的能量+流向下一营养级的能量)+呼吸作用散失的能量,则图中数据关系为①+223.5=(355+32.09+134.5+367.4)+223.5,可推知①=888.99kJ;;输入该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,大于该生态系统各营养级的呼吸作用散失的能量及分解者通过分解作用散失的能量之和。
19. 慢性疼痛是常见的临床病症,常见的镇痛药物副作用大。已有研究发现绿光可以缓解小鼠的慢性疼痛。绿光对坐骨神经慢性收缩损伤(CCI)引起的神经性疼痛模型小鼠镇痛的中枢机制如下图。请回答:
(1)坐骨神经损伤后,兴奋通过传入神经传导到小鼠的痛觉中枢,使小鼠产生痛觉,痛觉中枢位于______(填“V2M”或“ACC”)。
(2)据图分析,神经元b释放的CABA导致神经元c产生的动作电位______(填“峰值降低”、“峰值升高”、“频率减少”或“频率增加”);绿光镇痛的可能机制是______。
(3)研究人员通过位置偏好实验验证绿光缓解CCI小鼠的神经性疼痛,实验装置如下图所示,小鼠可在每个隔间自由移动。实验方案是:实验装置放置在安静的地方,将CCI小鼠放置在中间隔间,视频统计小鼠在不同箱子的停留时间,实验的前15分钟绿光关闭,后15分钟绿灯打开。该实验方案不完善,需补充一组实验。完善下图所示实验处理_______:
【答案】(1)ACC (2) ①. 频率减少 ②. 绿光刺激视觉感受器产生兴奋,兴奋通过传入神经传到V2M中的a神经元,神经元a释放GLU作用于 ACC中的神经元b,神经元 b释放GABA 作用于神经元c,导致神经元c产生的动作电位频率减少,疼痛减轻
(3)红光、CCI(或蓝光、CCI/绿光、正常等)
【解析】
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,反射活动的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【小问1详解】
据图可知,V2M将兴奋传递给ACC,ACC可以接受多个神经元传来的信号,并进一步作用于神经元c产生动作电位,据此推测ACC是痛觉中枢。
【小问2详解】
分析题图,CCI+绿光处理下,与CCI与对比,动作电位的峰值不变,但频率降低,据此分析,绿光镇痛的作用机理可能是:刺激视觉感受器(眼睛)产生兴奋,兴奋通过传入神经传到V2M中的a神经元,神经元a释放兴奋性递质GLU作用于 ACC中的神经元b,神经元 b释放抑制性递质GABA 作用于神经元c,导致神经元c产生的动作电位频率减少,疼痛减轻。
【小问3详解】
分析题意,实验目的是验证绿光缓解CCI小鼠的神经性疼痛,则实验的自变量应是光的类型(正常为绿光),因变量是神经性头疼的情况,可通过统计小鼠在不同箱子的停留时间进行测定,据实验设计可知,该实验方案不完善,还应补充一组对照,即开红光,但是CCI的小鼠,其余设计与滤光组一致。
20. 某种雌雄异株的植物(XY型),其叶片有宽叶和窄叶,受两对等位基因A/a、B/b的控制,花色有淡红色和白色,受等位基因D/d的控制。研究人员利用野生型的纯合窄叶淡红色花植株和纯合宽叶白色花植株为材料进行正反交实验,F1均为宽叶淡红色花,让F1进行自由交配产生F2,F2的结果如图所示。回答下列问题:
(1)根据实验结果分析,该种植物的叶形和花色的隐性性状分别是_____、_____。亲本的基因型组合是_____。
(2)若题中三对等位基因的遗传均遵循自由组合定律,则F2的性状分离比是_____。
(3)从F2中发现一株变异植株甲(基因型为Dd),其3号染色体的变异情况如图所示。已知基因D/d位于3号染色体上,其他染色体均正常,且变异不涉及基因D/d。
①植株甲的3号染色体发生的具体变异类型是_____。
②取植株甲的花药进行离体培养获得单倍体植株,其原理是_____,该组织培养的脱分化阶段和再分化阶段的培养条件的主要区别是_____(答出1点)。
③已知只含异常3号染色体的花粉不参与受精作用,现有植株甲和各种纯合花色的该种野生型植物,为鉴定异常染色体上的基因是D还是d,请设计一次杂交实验进行探究。写出实验思路和预期结果及结论。
实验思路:_____。
预期结果及结论:_____。
【答案】(1) ①. 窄叶 ②. 白色花 ③. aabbDD×AABBdd
(2)45∶15∶3∶1(顺序不作要求)
(3) ①. 染色体片段缺失 ②. 植物细胞的全能性 ③. 脱分化阶段一般不需要光照,而再分化阶段需要;脱分化阶段和再分化阶段对细胞分裂素和生长素的比例要求不同 ④. 让植株甲作父本与白色花植株杂交,统计子代的表现型 ⑤. 预期结果及结论:若子代全表现为淡红色花,则异常染色体上的基因是d;若子代全表现为白色花,则异常染色体上的基因是D
【解析】
【分析】基因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。
【小问1详解】
由题表中数据可知,让纯合窄叶淡红色花植株和纯合宽叶白色花植株为材料进行正反交实验,F1均表现为宽叶淡红色花,说明宽叶对窄叶为显性、淡红色花对白色花为显性,且性状与性别无关,相关基因均位于常染色体上,F2中宽叶∶窄叶≈15∶l,说明该性状由两对独立遗传的基因控制,且F1相关基因型是AaBb,淡红色花∶白色花≈3∶l,说明F1相关基因型是Dd,可进一步推知,亲本(纯合窄叶淡红色花植株和纯合宽叶白色花植株)的基因型组合是aabbDD×AABBdd。
【小问2详解】
F2中宽叶∶窄叶≈15∶l,淡红色花∶白色花≈3∶l,三对等位基因的遗传遵循自由组合定律,则F2的性状分离比为45∶15∶3∶ 1。
【小问3详解】
①3号染色体部分缺失,发生的是染色体片段缺失变异。
②取植株甲的花药进行离体培养获得单倍体植株,利用的是植物组织培养技术,其原理是植物细胞的全能性,根本原因是花药细胞含有发育所需要的全套遗传物质;组织培养的脱分化阶段和再分化阶段的培养条件的主要区别是:脱分化阶段一般不需要光照,而再分化阶段需要;脱分化阶段和再分化阶段对细胞分裂素和生长素的比例要求不同。
③由于含异常3号染色体的花粉不参与受精作用,因此植株甲作为父本才能探究异常染色体上的基因是D还是d,且选择纯合的白色花植株(dd)作母本与其杂交,并统计子代的表现型:若基因D位于异常染色体上,用D-表示,则其基因型为D-d,子代均为白色花植株;若基因d位于异常染色体上,用d-表示,其基因型为 Dd-,子代全为淡红色花植株。
21. 植物内生菌是一定阶段或全部阶段生活于健康植物的组织和器官内部的真菌或细菌,普遍存在于高等植物中。
(1)放线菌也是一种常见的内生菌,能抑制病原菌的生长。研究者利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌,过程如图:
收集上述两种菌丝体,加入_____(填“纤维素酶”或“溶菌酶”)处理,分离原生质体,将两种原生质体悬液等量混合,加入适量促融剂处理一段时间。终止反应并洗涤后,取一定量混合液接种于______(填“固体”或“液体”)培养基中培养。根据菌落特征,选出性状稳定的融合菌株。
(2)某真菌的w基因可编码一种可高效降解纤维素的酶,已知图中w基因转录方向是从左往右。为使放线菌产生该酶,以图中质粒为载体,进行转基因。
限制酶
BamH I
EcoR I
Mfe I
Kpn I
HindⅢl
识别序列和切割位点( 5-3’ )
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTG
GGTAC↓C
A↓AGCTT
①限制酶主要是从______中分离纯化出来的。应使用限制酶_______切割图中质粒,使用限制酶_______切割图中含w基因的DNA片段,以获得能正确表达w基因的重组质粒。
②与质粒中启动子结合的酶是______。启动子通常具有物种特异性,在质粒中插入w基因,其上游启动子应选择_______启动子(填生物类型)。
③W基因转录的模板链是_______。利用PCR技术对W基因进行扩增时子链延伸的方向是______。
④研究人员利用W基因的mRNA进行逆转录得到了cDNA,已知mRNA的序列为5-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3'。利用PCR技术对cDNA进行扩增,为便于将扩增后的基因和载体连接构建重组质粒,请写出PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'_________3’。
【答案】(1) ①. 溶菌酶 ②. 固体
(2) ①. 原核生物 ②. MfeI、HindⅢ ③. EcoRI、HindⅢ ④. RNA聚合酶 ⑤. 放线菌 ⑥. 乙链 ⑦. 5'→3' ⑧. GAATTC(或CAATTG)TGAACG、AAGCTTCGAGTC
【解析】
【分析】一个基因表达载体的组成,除目的基因、标记基因外,还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。有时为了满足应用需要,会在载体中人工构建诱导型启动子,当诱导物存在时,可以激活或抑制目的基因的表达。终止子相当于一盏红色信号灯,使转录在所需要的地方停下来,它位于基因的下游,也是一段有特殊序列结构的DNA片段。在构建基因表达载体时,首先会用一定的限制酶切割载体,使它出现一个切口;然后用同一种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段;再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处,这样就形成了一个重组DNA分子。
【小问1详解】
放线菌的细胞壁主要成分为肽聚糖,能被溶菌酶水解。筛选是通过菌落特征进行的,所以接种于固体培养基上才能形成菌落。
【小问2详解】
①限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的;根据题图信息“图中w基因转录方向是从左往右”、“放线菌质粒启动子到终止子方向为顺时针”,故重组质粒的启动子应在w基因左侧,终止子应在w基因右侧,w基因右侧只能用HindⅢ切割,w基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点,结合质粒情况及切割位点识别序列,应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒,使用限制酶EcoRI、HindⅢ切割图中含w基因的DNA片段,以获得能正确表达w基因的重组质粒。
②启动子启动基因的转录,故与质粒中启动子结合的酶是RNA聚合酶;根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”,目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶,故应选择放线菌的质粒,在质粒中插入w基因,其上游启动子应选择放线菌启动子。
③启动子在w基因的左侧,转录方向是从左向右,mRNA链的合成方向为5'→3',与乙链从左向右3'→5'互补,故W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA(双链)复制,方向为5'→3'。
④已知mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3',逆转录得到cDNA序列为5'-CGAGTCGAC…(中间序列)…TAGCGTTCA-3',利用PCR技术对cDNA进行扩增,PCR过程需要两种引物,能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合,并加入EcoRI、HindⅢ识别序列,在w基因左侧加入MfeI序列也可,故PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'-GAATTCTGAACG-3',5'-AAGCTTCGAGTC-3',5'-CAATTGTGAACG-3'。
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