专题17 实验与探究-【好题汇编】3年(2022-2024)高考1年模拟生物真题分类汇编(广东专用)
2024-08-02
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2份
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61页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 实验与探究 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.62 MB |
| 发布时间 | 2024-08-02 |
| 更新时间 | 2024-08-02 |
| 作者 | online#study |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-08-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46634799.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题17 实验与探究
考点
三年考情(2022-2024)
命题趋势
考点 1
教材基础实验及科学史
2024·广东
2023·广东
2022·广东
从近三年广东省高考试题来看,教材基础实验、生物科学史以及探究性实验均有涉及。实验相关课程的学习在落实学科核心素养中的科学思维和科学探究中发挥着重要作用。高考生物试题依然会重点进行考查生物学相关实验,特别是关于生命活动的调节、细胞代谢、遗传规律的应用探究类的实验是比较喜欢进行考查的内容,结合新情境、图表等内容综合进行考查。
考点 2
探究性实验
2024·广东
2023·广东
2022·广东
考点1 教材基础实验及科学史
(2024·广东)1. 关于技术进步与科学发现之间的促进关系,下列叙述正确的是( )
A. 电子显微镜的发明促进细胞学说的提出
B. 差速离心法的应用促进对细胞器的认识
C. 光合作用的解析促进花期控制技术的成熟
D. RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明
(2023·广东)2. 科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充,下列叙述错误的是( )
A. 新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B. 自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C. RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D. 具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充
(2023·广东)3. “DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是( )
A. 裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质
B. 分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C. 沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度
D. 鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
(2022·广东)4. 用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是( )
A. 根尖解离后立即用甲紫溶液染色,以防解离过度
B. 根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C. 找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D. 向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
(2022·广东)5. 下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( )
A. 孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B. 摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C. 赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D. 沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
考点2 探究性实验
(2024·广东)6. 为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中雀形目鸟类的物种数量(取样的方法和条件一致),结果见图。下列分析错误的是( )
A. 自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高
B. 农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小
C. 自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位
D. 人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入
(2024·广东)7. 现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是( )
肽链
纤维素类底物
褐藻酸类底物
W1
W2
S1
S2
Ce5-Ay3-Bi-CB
+
+++
++
+++
Ce5
+
++
—
—
Ay3-Bi-CB
—
—
++
+++
Ay3
—
—
+++
++
Bi
—
—
—
—
CB
—
—
—
—
注:—表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。
A. Ay3与Ce5 催化功能不同,但可能存在相互影响
B. Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关
C. 该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关
D. 无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关
(2024·广东)8. 某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-Ll和PD-1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。
回答下列问题:
(1)据图分析,________疗法的治疗效果最佳,推测其原因是_______。
(2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1.为使CTL响应此信号,可在CTL中导入___________________基因后再将其回输小鼠体内,从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的________(答位置)且基因导入后不影响CTL___________的能力。
(3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一:将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起。方案二:将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案_______(填“一”或“二”)可行,理由是__________。
(2024·广东)9. 乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受体的功能,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测X可能是____。
(2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控,设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与______有关。
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的 NAA,目的是利用NAA的生理效应,初步判断乙烯抑制根伸长是否与__________有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关,可检测_____的表达情况。
③实验四中有3组空气处理组,其中设置★所示组的目的是_______。
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响________实现的。
(2023·广东)10. 研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A. a点时取样、尿素氮源培养基
B. b点时取样、角蛋白氮源培养基
C. b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D. c点时取样、角蛋白氮源培养基
(2023·广东)11. 神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题:
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜_________内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以_________的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状?为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生_________,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。
②假设二:此类型患者存在_________的抗体,造成_________,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是_________。
(2022·广东)12. 为研究人原癌基因Myc和Ras的功能,科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc+Ras,基因均大量表达),发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述正确的是( )
A. 原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖
B. 三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力
C. 两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质
D. 两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
(2022·广东)13. 某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是( )
组别
pH
CaCl2
温度(℃)
降解率(%)
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A. 该酶的催化活性依赖于CaCl2
B. 结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
C. 该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH9
D. 尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
(2022·广东)14. 研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a),测定相关指标(图b),探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题:
(1)结果显示,与A组相比,C组叶片叶绿素含量________________,原因可能________________。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异,并结合B2相关数据,推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________,因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究:
实验材料:选择前期________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法:按图a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以________________为对照,并保证除________________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是________________。
考点1 教材基础实验及科学史
(2024·广东·二模)1. 下列科学史实验中,属于应用“加法原理”的是( )
A. 绿色荧光标记的小鼠细胞和红色荧光标记的人细胞融合后,荧光均匀分布
B. 用18O分别标记H218O和C18O2,供小球藻进行光合作用,比较释放氧气类型
C. 在混有R型细菌和S型细菌提取物的培养基中加入DNA酶,只长R型细菌
D. 将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘弯曲生长
(2024·广东·二模)2. 下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验操作叙述正确的是( )
A. 从静置的培养液中取适量上清液计数
B. 先向血细胞计数板的计数室滴加培养液再放盖玻片
C. 完成滴加培养液的操作后立即开始计数
D. 若一个小方格内酵母菌过多可增大稀释倍数再计数
(2024·广东大湾区·二模)3. 归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,下列结论不是通过归纳法得出的是( )
A. 光合作用产生的氧气来自于水 B. DNA 是主要的遗传物质
C. 生物大分子以碳链为基本骨架 D. 基因通过蛋白质控制性状
(2024·广东佛山·一模)4. 选择合适的材料和试剂有助于实验目的的达成。下列材料或试剂的选择,合理的是( )
A. 选用洋葱鳞片叶提取叶绿体色素
B. 选用大蒜根尖分生区观察细胞的质壁分离
C. 选用H2O2作为底物探究酶的最适温度
D. 选用甲紫溶液对细胞中的染色体染色
(2024·广东深圳·二模)5. 科学精神的本质就是求真,科学方法的训练使人拥有严密的逻辑和批判性的思维。下列关于科学方法的表述正确的是( )
A. 施莱登和施旺用“完全归纳法”修正细胞学说
B. 细胞膜结构模型的探索过程反映了“提出假说”的作用
C. 卡尔文用“同位素标记法”追踪了CO2中氧的去向
D. 沃森和克里克用“概念模型”揭示DNA双螺旋结构
(2024·广东汕头·一模)6. 下列研究成果能说明基因在染色体上呈线性排列的是( )
A. 摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
B. 摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上
C. 萨顿发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
D. 研究发现细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制
(2024·广东梅州·二模)7. 科学方法是科学思维训练的主要内容,下列有关科学方法的叙述,正确的是( )
A. 为了减小实验误差,在正式实验前一般都要先进行预实验
B. 实验过程中对实验结果不会造成影响的可变因素叫作无关变量
C. 细胞膜结构的探索过程中体现了“提出假说”这一科学方法
D. 在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,通过加入相关酶来验证DNA是遗传物质,利用了“加法原理”
(2024·广东深圳·一模)8. “观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片。下列相关操作及目的的叙述错误的是( )
A. 解离:用药液使DNA和蛋白质分离开
B. 漂洗:用清水进行漂洗防止解离过度
C. 染色:用醋酸洋红液能使染色体着色
D 制片:用拇指按压盖玻片使细胞分散
(2024·广东四校联考)9. 下列有关科学实验及其研究方法的叙述错误的是( )
A. NaOH在检测生物组织中的蛋白质实验和探究pH对酶活性影响实验中的作用相同
B. 分泌蛋白的合成和运输途径的研究和人鼠细胞的融合实验均采用荧光标记的方法
C. 探究酶的最适温度和探究酵母菌呼吸方式都采用了对比实验的探究方法
D. DNA双螺旋结构的发现和种群“J”型增长的研究都采用模型建构的方法
(2024·华附·模拟预测)10. 酒精是生物学实验中常用的一种试剂。下列有关不同实验中酒精作用的分析,错误的是( )
A. “检测生物组织中的脂肪”实验中酒精用来洗去浮色
B. “绿叶中色素的提取和分离”中无水乙醇用来提取绿叶中的色素
C. “低温诱导植物染色体数目的变化”中酒精直接用来固定细胞形态
D. “土壤中小动物类群丰富度的研究”中酒精用来杀死并保存小动物
(2024·广东·模拟预测)11.科学的研究方法是取得成功的关键,下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述,正确的说法是( )
A.孟德尔提出杂合子测交后代性状分离比为1:1的假说,并通过实际种植来演绎
B.萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系,类比推理出“基因位于染色体上”的结论必然是正确的
C.摩尔根采用了假说演绎法证明基因在染色体上呈线性排列
D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法
(2024·广东大湾区·一模)12. 人体内某些病变细胞消耗葡萄糖的量远高于正常细胞。将用放射性同位素标记的葡萄糖分子(在细胞内不易被代谢)注入到体内,利用设备就能对病灶进行探测分析。下列实验的检测思路与其相似的是( )
①卡尔文研究光合作用中的碳循环
②艾弗里的体外肺炎链球菌转化实验
③赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ①②③
(2024·广东大湾区·一模)13. 观察植物细胞有丝分裂的临时装片时,可发现下图缺少处于( )
A. 间期和前期的细胞 B. 前期和中期的细胞
C. 中期和后期的细胞 D. 后期和末期的细胞
(2024·广东·模拟预测)14.在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验中,采用“加法原理”的是( )
A.“探究性激素对高等动物第二性征的影响”的实验中,对实验组公鸡切除睾丸
B.“探究甲状腺激素对高等动物生长发育的影响”的实验中,给实验组饲喂含甲状腺激素的饲料
C.“探究某种新病毒遗传物质种类”的实验中,实验组分别用DNA酶和RNA酶处理
D.“探究某种物质的运输方式”的实验中,向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂
考点2 探究性实验
(2024·广东四校联考)15. 研究人员为进行相关探究,设计了以下实验装置,基本使用过程如图所示。亚甲基蓝结晶使溶液呈蓝色,其对浓度的影响忽略不计。若a管溶液浓度小于b管,则蓝色液滴上浮;反之,则蓝色液滴下沉;若相等,则蓝色液滴位置不变。下列说法错误的是( )
A. 该实验装置可以用于比较不同种类的植物叶圆片的细胞液浓度大小
B. 若蓝色液滴上移,则光学显微镜下能观察到叶圆片细胞的绿色变深
C. 若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液,当叶圆片细胞质壁分离又复原时,蓝色液滴位置不变
D. 若将a管中液体换成适宜浓度碳酸氢钠溶液,通过观察a管叶圆片上浮的数量可以探究光照强度对光合作用强度的影响
(2024·广东百校·模拟预测)16. 海洋牧场是一种海洋人工生态系统,是海洋低碳经济的典型代表。为了解海洋牧场的生态系统稳定性,某海洋科研小组展开了调查,调查数据如表所示,平均营养级多样性是指每个营养级生物的多少。据表推测,以下四个海洋牧场中,生态系统稳定性最高的是( )
群落结构指标
数据
不同区域
营养级长度
摄食来源多样性水平
平均营养级多样性
三亚蜈支洲岛
7.60
6.36
1.92
南海中西部
4.91
3.49
1.20
陵水湾
4.66
4.45
1.49
南沙群岛西南部
4.30
3.40
1.00
A. 三亚蜈支洲岛 B. 南海中西部 C. 陵水湾 D. 南沙群岛西南部
(2024·广东惠州·一模)17. 为了有效提高杜鹃花的观赏品质(花多花大、花期长为高品质),某科研团队用赤霉素(GA3)和亚精胺(Spd)对其进行处理:共设置6组实验组,分别用800、1600、2400mgL-1的GA3(分别标记为T1、T2和T3)和0.01、0.10、1.00mmolDSpd(分别标记为T4、T5和T6)对植株进行整株喷洒,以不喷为对照组(CK)。实验结果数据如表,下列有关叙述正确的是( )
分组
花期(D)
花径(mm)
成花率(%)
CK
8
50.37
85.20
T1
11
52.13
86.42
T2
15
55.32
95.25
T3
12
51.56
95.23
T4
13
53.11
89.28
T5
19
58.62
92.13
T6
15
56.14
89.93
注:花期为从露色期开始到末花期结束时的天数;花径为花的大小;成花率是开花总数和花蕾总数的比值。
A. 杜鹃花的观赏品质与赤霉素和亚精胺的调节有关与其他因素无关
B. 1600mg·L-1的赤霉素和0.10mmo1·L-1亚精胺混合喷洒能获得最高观赏品质
C. 当喷洒的赤霉素浓度介于T2与T3之间时,其各项观赏品质也介于T2与T3之间
D. 仅据该实验数据并不能解释合适浓度的赤霉素和亚精胺能提高花的观赏品质的机理
(2024·华附·模拟预测)18. Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组淀粉酶催化淀粉水解的实验:
实验一:在最适温度和pH条件下探究一定范围内淀粉酶的浓度对酶促反应速率的影响;
实验二:各组均加入等量微量Cu2+,其他条件与实验一相同,测定酶促反应速率。
下列有关说法错误的是( )
A. 实验一和实验二的自变量和因变量都相同
B. 实验一和实验二都应在淀粉足量的情况下进行
C. Cu2+是通过与淀粉竞争相同的结合位点使酶失活
D. 若略微升高实验一反应温度,酶促反应速率会与实验二接近
(2024·汕头·一模)19. 操作性条件反射实验在一种特制的试验箱中进行。在箱内放入一只大鼠并设一置杠杆,大鼠在箱内可自由活动,当它偶然压到杠杆时,一些食物掉进箱子,大鼠可以进食。大鼠多次得到食物后,按压杠杆的行为增加,建立了操作性条件反射;在此之后,若大鼠按压杠杆后不再得到食物,多次之后大鼠的按压杠杆行为减少,甚至不按压杠杆,这种现象称为条件反射的消退。下列叙述正确的是( )
A. 大鼠偶然按压到杠杆属于非条件刺激
B. 大鼠建立操作性条件反射与训练学习无关
C. 操作性条件反射是由单一脑区控制的
D. 条件反射消退涉及兴奋性效应信号的转变
(2024·佛山·一模)20. 草地贪夜蛾是一种玉米害虫,具有极强的远距离迁飞能力。有研究人员在广东省多个地区监测草地贪夜蛾成虫数量变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 采用标记重捕法调查草地贪夜蛾卵的密度
B. 草地贪夜蛾种群数量变化无地区差异
C. 2020年草地贪夜蛾种群数量普遍高于2021年
D. 草地贪夜蛾虫害的发生与作物布局、人工管理等因素关系不大
(2024·佛山·一模)21. 油菜素内酯(BR)被称为第六类植物激素,能促进芽、叶细胞分裂,促进种子萌发等。盐胁迫会抑制玉米种子的萌发。科学家研究了不同浓度BR对盐胁迫下玉米种子萌发的影响,结果如图所示(第1组为空白对照组,第2-6组是在相同条件的盐胁迫下进行的实验组)。下列叙述错误的是( )
A. 第1组玉米种子不进行盐胁迫和BR处理
B. 在调节种子萌发过程中,BR与脱落酸的作用相抗衡
C. 高浓度的BR会加重盐胁迫对玉米种子萌发的抑制作用
D. 盐胁迫下促进种子萌发的最适BR浓度位于0.025~0.100mmol·L-1之间
(2024·广州·一模)22. 某些植物主根的根尖能抑制侧根生长,存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验,发现以适宜浓度的萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA 含量变化,实验结果如下图。根据图中信息能得出的结论是( )
A. 低浓度NAA促进侧根生长,高浓度 NAA 抑制侧根生长
B. NAA 处理后,通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势
C. 切除主根根尖使侧根原基IAA 浓度降低,从而解除顶端优势
D. 施加外源NAA 和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用
(2024·佛山·三模)23. 已知小鼠海马脑区神经元突触后膜上分布A受体和N受体,二者均为离子通道(图1甲)。当突触前神经元受到单次刺激后,引发突触后膜Na+通过A通道内流导致突触后膜的电位变化,促进K+解除N通道处Mg2+的阻碍,进而K+外流,引发Na+和Ca2+通过N通道内流(图1乙)。有研究人员对突触前神经元施加高频强刺激(TBS),测量TBS施加前后,给予单次刺激时A受体及N受体引发的突触后膜电位最大值,结果如图2。下列有关分析错误的是( )
A. 高等动物的学习、记忆功能与海马脑区神经元的突触联系有关
B. 突触前膜兴奋会引发突触后膜Na+通过A通道和N通道内流形成一次动作电位
C. TBS刺激后,A受体及N受体施加单次刺激引发的突触后膜电位最大值增大
D. 图2结果表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强,有助于促进学习和记忆
(2024·广东大湾区·一模)24. 滴灌是干旱缺水地区最有效的节水灌溉方式。为制定珍稀中药龙脑香樟的施肥方案,研究者设置3个实验组(T1-T3,滴灌)和对照组(CK,传统施肥方式),按下表中施肥量对龙脑香樟林中生长一致的个体施肥,培养一段时间后测得相关指标如下表。据表分析错误的是( )
处理
施肥量/(mg/kg)
呼吸速率/(μmol·m-2s-1)
最大净光合速率/(μmol·m-2s-1)
光补偿点/(μmol·m-2s-1)
光饱和点
/(μmol·m-2s-1)
T1
35.0
2.74
13.74
84
1340
T2
45.5
2.47
16.96
61
1516
T3
56.0
2.32
15.33
61
1494
CK
35.0
3.13
11.59
102
1157
(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
A. 光照强度为100μmol·m-2s-1时,实验组比对照组积累更多有机物
B. 光照强度为1600μmol·m-2s-1时,实验组的光合速率比对照组更高
C. 实验结果不能说明滴灌能够提高水肥利用效率
D. 各处理中T2的施肥方案最有利于龙脑香樟生长
(2024·广东大湾区·二模)25. 苯丙酮尿症(PKU)患者由于苯丙氨酸代谢途径中的酶缺陷,导致苯丙氨酸及其代谢产物苯丙酮酸在体内蓄积,从而对神经系统造成损伤,低蛋白饮食是目前主要的治疗手段。为探究新的治疗手段,科研人员在大肠埃希菌EcN菌株中导入苯丙氨酸裂解酶基因,构建了表达苯丙氨酸裂解酶的工程益生菌 EcN-PAL,并分别在有氧、缺氧条件下培养EcN-PAL 和EcN,检测苯丙氨酸降解率,结果如图下列分析错误的是( )
A. 培养基应加入一定浓度的苯丙氨酸并进行高压蒸汽灭菌处理
B. 设置 EcN 组是为了排除苯丙氨酸自然降解对实验结果的干扰
C. 对比有氧、缺氧条件下的表现可帮助评价其在消化道中作用
D. 若 EcN-PAL 能大量分泌苯丙氨酸裂解酶可以提高其治疗效果
(2024·广东深圳·二模)26. 为探究生物资源利用效率对物种共存的影响,某研究团队分别进行了黑腹果蝇、伊米果蝇单独培养及混合培养实验,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 两种培养条件对黑腹果蝇种群数量变化影响不大
B. 前16天的培养中黑腹果蝇种群的环境容纳量逐渐增大
C. 两种培养条件主要是非密度制约因素影响伊米果蝇种群密度
D. 年龄结构和基因型组成都会对两种果蝇的种群动态产生影响
(2024·华附·模拟预测)27. 为探究CO2浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响,科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。请回答下列问题:
(1)为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响,研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol•mol-1(实验组)和370μmol•mol-1(对照组)的气室中培养。在第1生长季(0~100天)和第2生长季(360~450天),测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化,分别如下图所示。
①叶绿体中光合色素吸收的光能,一部分将水分解为氧和_______,后者可与NADP+、电子结合,形成NADPH。
②根据图1和图2的实验结果,在第1生长季中,主要因为______,所以实验组净光合速率高于对照组。
③叶绿素含量______(“是”或“不是”)限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素,判断依据是______。
(2)为提高温室番茄产量,科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响,实验结果如图3所示。
注:本实验红蓝复合光是红光与蓝光的比例为7:3
为提高温室番茄产量,某研究者据图3的实验结果,认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案,他的判断依据是______;但也有研究者认为该实验方案不完善,原因是______。
(2024·佛山·三模)28. 桃蚜是农田生态系统中常见的植食性害虫。草蛉从幼虫开始就专以桃蚜等各种小型昆虫为食。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(杀虫剂),定期调查各组作物上桃蚜的种群数量(CK组后期桃蚜数量爆发不再记录)。实验结果如下表。回答下列问题:
组别
初始值
第2天
第8天
第15天
第22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
(1)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_________。
(2)T1组第2天种群数量增多,请从种群数量特征的角度分析其原因是__________。与T2组的防治方法相比,T1组防治方法的优点有_________(至少答出2条)。
(3)由实验结果可知,随着处理时间延长,T2组的防治效果__________,从现代生物进化理论的角度分析,其原因是___________。
(4)用草蛉可以有效防治农田中桃蚜,提出下一步需要研究的问题:_________。
(2024·广东梅州·二模)29. 物质M能降低高温等环境因素对类囊体膜造成的伤害。下图是叶肉细胞中合成物质M的有关过程,其中A、B代表相关细胞器。请回答下列问题:
(1)A、B代表的细胞器分别是__________,A中合成NADPH的场所是__________,B中[H]代表的物质主要是___________。光合作用为物质M的合成提供___________(填物质)。
(2)高温下叶肉细胞中B内的反应受抑制,物质M的合成量增加,据图分析主要原因是高温下B内的反应受抑制,使__________(填物质)向叶绿体输送的数量增加,从而增加了物质M的合成。
(3)为验证高温使B内的反应受抑制,导致物质M合成增多,科研人员用B内反应抑制剂进行了如下实验,完成下表(在答题纸上①~④处填写)。
实验步骤
实验步骤要点
配制溶液
配制缓冲液,均分为3组,第1组加适量B内反应抑制剂,第2、3组不加。
材料选择
切取生长状况一致的叶片,分为3组。
进行实验处理
将叶片的叶柄浸入相应的缓冲液中,第1组置于①__________下,第2组置于②__________下,第3组置于常温下。
测定数值
一段时间后,测定3组叶片的③__________。
预期实验结果:④__________。
(2024·惠州·一模)30. 学校实验小组在某种株高正常的野生型水稻(2n=24)中获得了一株矮生型突变体(为单基因发生突变引起)。将该植株与野生型(正常株高)纯合子杂交后,F1全为野生型,F1自交,F2中野生型:矮生型=3:1。请回答下列问题:
(1)由上遗传实验可知:该矮生突变体植株的形成是野生型基因发生了____(填“显性”或“隐性”)突变的结果。矮生型突变体可分为激素缺陷型(赤霉素合成缺陷但赤霉素受体正常)和激素不敏感型(赤霉素合成正常但赤霉素受体缺失)两类,如何验证某矮生型突变体植株内缺陷型突变体?写出简单的思路和预测结果及结论:____。
(2)当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时,称为单体(染色体数为2n-1),这种变异属于____变异。单体能存活并可育,减I时不能联会的那条染色体随机分配到子细胞中,减II正常进行,所以水稻单体(染色体数为2n-1)形成的配子有____条染色体。
(3)单体可用于判断基因在染色体上的定位:比如将F2中矮生型植株(正常二倍体)与纯合正常株高但1号染色体缺失1条的单体进行杂交,根据子代的表型及比例可探究矮生基因是否位于1号染色体上。预期结果及结论:
①若子代的表现型及比例为____,则矮生基因不位于1号染色体上;
②若子代的表现型及比例为____,则矮生基因位于1号染色体上。
(2024·广东·一模)31. 我国是全球第三大盐碱地分布国家,可用于种植耐盐碱水稻的盐碱地约1000万hm2,培育耐盐碱水稻对确保我国的粮食安全具有重要的战略意义。我国科学家利用东农427水稻品种,应用CRISPR/Cas9基因编辑技术,将水稻的两对耐盐负调控基因OsEILl和OsEIL2敲除而培育耐盐改良水稻新品种。图示意两对基因在染色体上的位置关系(不考虑其他基因突变与染色体互换),图示意培育耐盐水稻的过程。
回答下列问题:
(1)愈伤组织培育成完整植株T1的过程称为______,在该过程中所用到的关键植物激素有______。
(2)经初步筛选、培育,得到双等位基因突变体T1(3号和7号染色体各有1个耐盐负调控基因被敲除)。用T1自交,T2代中两对等位基因均有被敲除的突变体(简称“候选品种N”)的比例约为______;在候选品种N中,两对等位基因全部被敲除的双基因纯合突变体的比例约为______。
(3)检测双基因纯合突变体的OsEIL1基因和OsEIL2基因,发现均在转录起始位点之后的某个位置增加了1个碱基,进一步检测发现,两个基因所表达蛋白质的相对分子质量较正常相对分子质量小。据此可推测该CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除这两个基因的原理是______。
(4)要在个体生物学水平上鉴定是否成功培育出耐盐水稻新品种,其思路是______。
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专题17 实验与探究
考点
三年考情(2022-2024)
命题趋势
考点 1
教材基础实验及科学史
2024·广东
2023·广东
2022·广东
从近三年广东省高考试题来看,教材基础实验、生物科学史以及探究性实验均有涉及。实验相关课程的学习在落实学科核心素养中的科学思维和科学探究中发挥着重要作用。高考生物试题依然会重点进行考查生物学相关实验,特别是关于生命活动的调节、细胞代谢、遗传规律的应用探究类的实验是比较喜欢进行考查的内容,结合新情境、图表等内容综合进行考查。
考点 2
探究性实验
2024·广东
2023·广东
2022·广东
考点1 教材基础实验及科学史
(2024·广东)1. 关于技术进步与科学发现之间的促进关系,下列叙述正确的是( )
A. 电子显微镜的发明促进细胞学说的提出
B. 差速离心法的应用促进对细胞器的认识
C. 光合作用的解析促进花期控制技术的成熟
D. RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明
【答案】B
【解析】
【分析】差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来,使得科学家能够单独对各种细胞器进行研究和分析,从而极大地促进了对细胞器的结构、功能等方面的认识。像线粒体、叶绿体、内质网等细胞器的详细研究,都得益于差速离心法的应用。
【详解】A、电子显微镜的发明是在细胞学说提出之后,细胞学说的提出主要基于光学显微镜的观察和研究,A 错误;
B、差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来,促进对细胞器的认识,B正确;
C、 光合作用的解析主要是对植物的光合作用机制进行研究,而花期控制技术更多地涉及到植物激素、环境因素等方面的知识,光合作用的解析与花期控制技术的成熟关系不大,C 错误;
D、 PCR 技术的发明并非直接由于 RNA 聚合酶的发现,PCR 技术的关键在于热稳定的 DNA 聚合酶的应用,D 错误。
故选B。
(2023·广东)2. 科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充,下列叙述错误的是( )
A. 新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B. 自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C. RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D. 具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充
【答案】B
【解析】
【分析】细胞学说是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,其内容为:(1)细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所构成;(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;(3)新细胞可以从老细胞中产生。
【详解】A、细胞学说主要由施莱登和施旺建立,魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正和补充,A正确;
B、共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的;自然选择学说揭示了生物进化的机制,揭示了适应的形成和物种形成的原因。共同由来学说为自然选择学说提供了基础,B错误;
C、中心法则最初的内容是遗传信息可以从DNA流向DNA,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,随着研究的不断深入,科学家发现一些RNA病毒的遗传信息可以从RNA流向RNA(RNA的复制)以及从RNA流向DNA(逆转录),对中心法则进行了补充,C正确;
D、最早是美国科学家萨姆纳证明了酶是蛋白质,在20世纪80年代,美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能,这一发现对酶化学本质的认识进行了补充,D正确。
故选B。
(2023·广东)3. “DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是( )
A. 裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质
B. 分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C. 沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度
D. 鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
【答案】D
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理:
1、DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同(DNA在0.14mol/L的氯化钠中溶解度最低);DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。
3、DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、裂解是加蒸馏水让细胞吸水涨破,释放出DNA等物质,A正确;
B、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,能溶于2mol/L的NaCl溶液, 将溶液过滤,即可将混合物中的多糖、蛋白质等与DNA分离,B正确;
C、DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精,可以反复多次用酒精沉淀出DNA,提高DNA纯度,C正确;
D、将DNA溶解于NaCl,加入二苯胺试剂,沸水浴五分钟,待冷却后,能呈现蓝色,D错误。
故选D。
(2022·广东)4. 用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是( )
A. 根尖解离后立即用甲紫溶液染色,以防解离过度
B. 根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C. 找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D. 向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
【答案】C
【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、 根尖解离后需要先漂洗,洗去解离液后再进行染色,A错误;
B、 将已经染色的根尖置于载玻片上,加一滴清水后 ,用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片后再加一个载玻片,需要用拇指轻轻按压载玻片,使细胞分散开,再进行观察,B错误;
C、 在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形,排列紧密)后,再换用高倍镜进行观察,此时为使视野清晰,需要用细准焦螺旋进行调焦,C正确;
D、 分裂中期的染色体着丝点整齐排列在赤道板上,据图可知,图示中期细胞位于左上方,故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央,D错误。
故选C。
(2022·广东)5. 下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( )
A. 孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B. 摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C. 赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D. 沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
【答案】D
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验) →得出结论。
2、 萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
3、赫尔希和蔡斯进行了T2噬菌体侵染细菌的实验,实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质,证明了DNA是遗传物质。
4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
【详解】A、孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例,发现了遗传规律,A正确;
B、摩尔根等基于果蝇眼色与性别的关联,证明了基因在染色体上,B正确;
C、赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体DNA和蛋白质,通过对比两组实验结果,证明了DNA是遗传物质,C正确;
D、沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了DNA的螺旋结构,D错误。
故选D。
考点2 探究性实验
(2024·广东)6. 为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中雀形目鸟类的物种数量(取样的方法和条件一致),结果见图。下列分析错误的是( )
A. 自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高
B. 农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小
C. 自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位
D. 人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入
【答案】B
【解析】
【分析】生态位:
1、概念:一个物种在群落中的地位或作用,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。
2、研究内容:①动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等;②植物:在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。
3、特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
4、原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
5、意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】A、由图可知,自然保护区物种数量最大,其次是城区和农田,故说明自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高,A正确;
BC、自然保护区物种丰富度高,空间结构复杂,每种生物可活动的空间范围、食物种类、天敌种类都十分繁杂,空间生态位更宽,种间竞争不大。而农田生态系统的优势物种单一,物种丰富度低,空间结构简单,故鸟类的的空间生态位狭窄,食物种类有限,竞争更激烈,B错误,C正确;
D、农田和城市人类活动频繁,杂食性鸟类占比明显大于自然保护区,故说明人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入,D正确。
故选B。
(2024·广东)7. 现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是( )
肽链
纤维素类底物
褐藻酸类底物
W1
W2
S1
S2
Ce5-Ay3-Bi-CB
+
+++
++
+++
Ce5
+
++
—
—
Ay3-Bi-CB
—
—
++
+++
Ay3
—
—
+++
++
Bi
—
—
—
—
CB
—
—
—
—
注:—表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。
A. Ay3与Ce5 催化功能不同,但可能存在相互影响
B. Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关
C. 该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关
D. 无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关
【答案】B
【解析】
【分析】酶的特性为高效性、专一性、作用条件温和,作用机理为降低化学反应活化能。
【详解】A、由表可知,Ce5具有催化纤维素类底物的活性,Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性,Ay3与Ce5催化功能不同,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,当缺少Ce5后,就不能催化纤维素类底物,当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强,所以Ay3与Ce5 可能存在相互影响,A正确;
B、由表可知,不论是否与Bi结合,Ay3均可以催化S1与S2,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B错误;
C、由表可知,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,去除Ce5后,催化褐藻酸类底物的活性不变,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C正确;
D、需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性,才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关,D正确。
故选B。
(2024·广东)8. 某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-Ll和PD-1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。
回答下列问题:
(1)据图分析,________疗法的治疗效果最佳,推测其原因是_______。
(2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1.为使CTL响应此信号,可在CTL中导入___________________基因后再将其回输小鼠体内,从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的________(答位置)且基因导入后不影响CTL___________的能力。
(3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一:将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起。方案二:将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案_______(填“一”或“二”)可行,理由是__________。
【答案】(1) ①. 联合 ②. 该疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加了活化的CTL数量
(2) ①. CXCL1受体 ②. (细胞膜)表面 ③. 杀伤肿瘤细胞
(3) ①. 一 ②. 方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合,恢复CTL的活性,又使化疗药物靶向肿瘤细胞
【解析】
【分析】根据题图可知,肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,抑制T细胞增殖分化,从而逃避免疫系统的攻击。
【小问1详解】
由图a可知,联合疗法肿瘤体积最小,再根据图b可知,采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗等,原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加了活化的CTL数量。
【小问2详解】
由于黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1,故要进一步提高治疗效果,可以在CTL中导入细胞因子CXCL1受体基因,使CTL表达出细胞因子CXCL1受体,达到治疗的效果。由于细胞因子是一类肽类化合物,故该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜上,且基因导入后不影响CTL杀伤肿瘤细胞的能力。
【小问3详解】
某肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,故应该将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起,即方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合,恢复CTL的活性,又使化疗药物靶向肿瘤细胞。
(2024·广东)9. 乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受体的功能,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测X可能是____。
(2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控,设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与______有关。
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的 NAA,目的是利用NAA的生理效应,初步判断乙烯抑制根伸长是否与__________有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关,可检测_____的表达情况。
③实验四中有3组空气处理组,其中设置★所示组的目的是_______。
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响________实现的。
【答案】(1)生长素 (2) ①. 生长素合成 ②. 生长素运输 ③. 生长素载体蛋白基因 ④. 作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;作为乙烯处理的对照组
(3)生长素信号转导(或生长素受体功能)
【解析】
【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生,从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素主要包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种植物激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
【小问1详解】
由实验一结果分析,加入K试剂不加NAA组与加入K试剂和NAA组对比可发现,同时加入K试剂和NAA,乙烯可以抑制WT根伸长,由题干信息K试剂抑制激素X的合成,可推测NAA的作用效果和激素X类似,NAA是生长素类似物,所以推测激素X为生长素。
【小问2详解】
①实验二的因变量是激素X含量,所以实验二的目的是检测m2的突变基因是否与生长素合成有关。
②实验三野生型幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根伸长均受抑制,而突变体m2幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根长均正常,由实验二结果可知,野生型和突变体m2生长素含量大致一样,则初步判断乙烯抑制根伸长与生长素运输有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关,可检测生长素载体蛋白基因的表达情况。
③★所示组和其他空气处理组对比,可作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;★所示组和同处理乙烯组对比,可作为乙烯处理的对照组。
【小问3详解】
分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素受体功能实现的。
(2023·广东)10. 研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A. a点时取样、尿素氮源培养基
B. b点时取样、角蛋白氮源培养基
C. b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D. c点时取样、角蛋白氮源培养基
【答案】D
【解析】
【分析】筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,要用角蛋白氮源培养基。
【详解】研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,因此既要耐高温,又要能够高效降解角蛋白,所以在c点取样,并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养,所以D正确,ABC错误。
故选D。
(2023·广东)11. 神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题:
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜_________内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以_________的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状?为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生_________,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。
②假设二:此类型患者存在_________的抗体,造成_________,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是_________。
【答案】(1) ①. Na+ ②. 胞吐
(2) ①. AChR ②. 蛋白质A、I或M(任意一种即可) ③. 使AChR不能在突触后膜成簇组装 ④. 给实验动物注射蛋白A、I或M的抗体,观察是否发生肌无力
【解析】
【分析】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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
第(2)②的第1空,答案应为“蛋白质A、I或M(任意一种即可)”。因为这3种蛋白质任意一种都会影响AchR的成簇组装,结果一样,故任意一种、两种或三种都可。 第2空,标准答案只要求写出“AchR不能在突触后膜成簇组装”,前面的的叙述对应第1空所写蛋白质的抗体即可,不作判分要求。 第(2)的答案是“给实验动物注射蛋白A、I或M的抗体,观察是否发生肌无力”。注射的抗体能对应②的分析。原答案注射的是蛋白A、I或M,这些物质注射后不一定引起体内产生抗体,而产生了相应抗体也不一定致病,不符合题意。
【小问1详解】
兴奋是以电信号传至神经末梢的,因此神经肌肉接头突触前膜钠离子内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以胞吐的形式释放至突触间隙,与突触后膜上的AChR结合使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
【小问2详解】
①若患者AChR基因突变,不能合成AChR,也就不能在突触后膜成簇组装,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
②若患者AChR基因未突变,即能合成AChR,但又不能形成成熟的神经肌肉接头,很可能是存在蛋白质A、I或M抗体,造成AChR不能在突触后膜成簇组装。
③该实验目的是验证此类型患者存在A、I或M的抗体,可设计实验思路如下:给实验动物注射蛋白A、I或M的抗体,观察是否发生肌无力。
(2022·广东)12. 为研究人原癌基因Myc和Ras的功能,科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc+Ras,基因均大量表达),发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述正确的是( )
A. 原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖
B. 三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力
C. 两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质
D. 两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
【答案】D
【解析】
【分析】人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因。致癌因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、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,A错误;
B、肿瘤细胞可无限增殖,B错误;
C、原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必须的,原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质,C错误;
D、据图分析,同时转入Myc和Ras的小鼠中,肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠,说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应,D正确。
故选D。
(2022·广东)13. 某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是( )
组别
pH
CaCl2
温度(℃)
降解率(%)
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A. 该酶的催化活性依赖于CaCl2
B. 结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
C. 该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH9
D. 尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
【答案】C
【解析】
【分析】分析表格信息可知,降解率越高说明酶活性越高,故②组酶的活性最高,此时pH为9,需要添加CaCl2,温度为70℃。
【详解】A、分析②③组可知,没有添加CaCl2,降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;
B、分析①②变量可知,pH均为9,都添加了CaCl2,温度分别为90℃、70℃,故自变量为温度,B正确;
C、②组酶的活性最高,此时pH为9,温度为70℃,但由于温度梯度、pH梯度较大,不能说明最适温度为70℃,最适pH为9,C错误;
D、该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验,D正确。
故选C
(2022·广东)14. 研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a),测定相关指标(图b),探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题:
(1)结果显示,与A组相比,C组叶片叶绿素含量________________,原因可能________________。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异,并结合B2相关数据,推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________,因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究:
实验材料:选择前期________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法:按图a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以________________为对照,并保证除________________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是________________。
【答案】(1) ①. 高 ②. 遮阴条件下植物合成较多的叶绿素 (2)糖类等有机物
(3) ①. 光照条件 ②. A组、C组 ③. 遮光程度 ④. 探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少
【解析】
【分析】分析题图a可知,A组未遮阴,B组植株一半遮阴(50%遮阴),C株全遮阴(100%遮阴)。
【小问1详解】
分析题图b结果可知,培养10天后,A组叶绿素含量为4.2,C组叶绿素含量为4.7,原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素,以尽可能地吸收光能。
【小问2详解】
比较图b中B1叶绿素含量为 5.3,B2组的叶绿素含量为3.9,A组叶绿素含量为4.2;B1净光合速率为20.5,B2组的净光合速率为7.0,A组净光合速率为11.8,可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为(5.3+3.9)÷2=4.6,净光合速率为(20.5+7.0)/2=13.75,两项数据B组均高于A组,推测B组可能会积累更多的糖类等有机物,因而生长更快。
【小问3详解】
分析题意可知,该实验目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度,因变量为作物产量,可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等,无关变量应保持相同且适宜,故实验设计如下:实验材料:选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法:按图a所示条件,分为A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以A组、C组为对照,并保证除遮光条件外其他环境条件一致,收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论:如果B组遮光条件下能提高作物产量,则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。
考点1 教材基础实验及科学史
(2024·广东·二模)1. 下列科学史实验中,属于应用“加法原理”的是( )
A. 绿色荧光标记的小鼠细胞和红色荧光标记的人细胞融合后,荧光均匀分布
B. 用18O分别标记H218O和C18O2,供小球藻进行光合作用,比较释放氧气类型
C. 在混有R型细菌和S型细菌提取物的培养基中加入DNA酶,只长R型细菌
D. 将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘弯曲生长
【答案】D
【解析】
【分析】1、加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说,实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果,即知道自变量,不知道因变量。
2、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言,结果已知,但不知道此结果是由什么原因导致的,实验的目的是为了探求确切的“原因变量”。
【详解】A、为了观察方便。绿色荧光标记的小鼠细胞和红色荧光标记的人细胞融合后,由于细胞膜具有流动性,因而荧光均匀分布,该实验不涉及加法原理和减法原理,A错误;
B、用18O分别标记H218O和C18O2,供小球藻进行光合作用,比较释放氧气的类型,该实验为对比实验,为了检测实验结果采用了同位素标记法,不涉及加法和减法原理,B错误;
C、在混有R型细菌和S型细菌提取物的培养基中加入DNA酶,使得S细菌的提取物中的DNA被分解,因而实验结果表现为平板上只长R型细菌,该实验运用了减法原理,不符合题意,C错误;
D、将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘弯曲生长,该实验中在琼脂块中添加了胚芽鞘尖端产生的物质,因而探究了胚芽鞘尖端产生的物质的影响,运用了加法原理,D正确。
故选D。
(2024·广东·二模)2. 下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验操作叙述正确的是( )
A. 从静置的培养液中取适量上清液计数
B. 先向血细胞计数板的计数室滴加培养液再放盖玻片
C. 完成滴加培养液的操作后立即开始计数
D. 若一个小方格内酵母菌过多可增大稀释倍数再计数
【答案】D
【解析】
【分析】微生物培养中对培养用具和培养液都必须经过严格的灭菌处理,防止杂菌污染。抽样检测前要轻轻振荡几次试管使酵母菌分布均匀,防止实验误差。用血细胞计数板计数时,应先将盖玻片放在计数室上,再将培养液滴在盖玻片的边缘,使菌液缓缓渗入,多余的菌液用吸水纸吸取,等酵母菌全部沉降到血球计数室内再计数。
【详解】A、计数前要轻轻震荡几次试管使酵母菌分布均匀,再取培养液进行计数,A错误;
B、用血细胞计数板计数时,应先将盖玻片放在计数室上,再将培养液滴在盖玻片的边缘,让培养液自行渗入,B错误;
C、完成滴加培养液的操作后需等待酵母菌沉降后再开始计数,C错误;
D、若一个小方格内酵母菌过多会导致计数不准确,因此可增大稀释倍数再计数,D正确。
故选D。
(2024·广东大湾区·二模)3. 归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,下列结论不是通过归纳法得出的是( )
A. 光合作用产生的氧气来自于水 B. DNA 是主要的遗传物质
C. 生物大分子以碳链为基本骨架 D. 基因通过蛋白质控制性状
【答案】A
【解析】
【分析】归纳法是指由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,也就是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。
【详解】A、光合作用产生的氧气来自于水,是鲁宾和卡门用同位素标记法证明的,不是通过归纳法得出的,A符合题意;
B、科学家通过实验证明DNA是大多数生物的遗传物质,RNA为少数RNA病毒的遗传物质,从而得出DNA 是主要的遗传物质,是通过归纳法得出的,B不符合题意;
C、通过分析多糖、蛋白质、核酸归纳出生物大分子以碳链为基本骨架,C不符合题意;
D、基因通过转录和翻译能控制合成蛋白质,这是通过归纳法得出的,D不符合题意。
故选A。
(2024·广东佛山·一模)4. 选择合适的材料和试剂有助于实验目的的达成。下列材料或试剂的选择,合理的是( )
A. 选用洋葱鳞片叶提取叶绿体色素
B. 选用大蒜根尖分生区观察细胞的质壁分离
C. 选用H2O2作为底物探究酶的最适温度
D. 选用甲紫溶液对细胞中的染色体染色
【答案】D
【解析】
【分析】洋葱叶伸展于空中,进行光合作用,说明含有叶绿体;鳞片叶层层包裹形成鳞茎,外层表皮细胞含有紫色液泡,可观察质壁分离和复原;洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂;洋葱鳞片叶外表皮细胞,色素含量较多,用于观察质壁分离和复原;洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验。
【详解】A、洋葱鳞片叶没有叶绿体,也没有叶绿体色素,A错误;
B、大蒜根尖分生区没有中央大液泡,不能进行质壁分离,B错误;
C、H2O2的分解速率本身受到温度影响,不能作为底物探究酶的最适温度,C错误;
D、染色体可以被碱性染料染色,可选用甲紫溶液进行染色,D正确。
故选D。
(2024·广东深圳·二模)5. 科学精神的本质就是求真,科学方法的训练使人拥有严密的逻辑和批判性的思维。下列关于科学方法的表述正确的是( )
A. 施莱登和施旺用“完全归纳法”修正细胞学说
B. 细胞膜结构模型的探索过程反映了“提出假说”的作用
C. 卡尔文用“同位素标记法”追踪了CO2中氧的去向
D. 沃森和克里克用“概念模型”揭示DNA双螺旋结构
【答案】B
【解析】
【分析】1、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。
2、模型分为物理模型、数学模型和概念模型。物理模型指以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。
【详解】A、施莱登和施旺通过对部分动植物细胞的观察和研究,运用不完全归纳法找到动植物细胞的共性,建立了细胞学说理论,A错误;
B、细胞膜结构模型的探索过程从提出假说到实验验证,反映了“提出假说”的作用,B正确;
C、卡尔文用“同位素标记法”追踪了CO2中碳的去向,C错误;
D、沃森和克里克用“物理模型”揭示DNA双螺旋结构,D错误;
故选B。
(2024·广东汕头·一模)6. 下列研究成果能说明基因在染色体上呈线性排列的是( )
A. 摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
B. 摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上
C. 萨顿发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
D. 研究发现细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制
【答案】A
【解析】
【分析】1、归纳法是指由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,也就是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。分为完全归纳法和不完全归纳法。
2、假说-演绎法:在观察和分析基础.上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
【详解】A、摩尔根运用果蝇做实验,并发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,证明基因在染色体上呈线性排列,A正确;
B、摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,而Y染色体上没有其等位基因,B错误;
C、萨顿通过类比推理法发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,没有说明基因在染色体上呈线性排列,C错误;
D、细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制无法证明基因在染色体上呈线性排列,D错误。
故选A。
(2024·广东梅州·二模)7. 科学方法是科学思维训练的主要内容,下列有关科学方法的叙述,正确的是( )
A. 为了减小实验误差,在正式实验前一般都要先进行预实验
B. 实验过程中对实验结果不会造成影响的可变因素叫作无关变量
C. 细胞膜结构的探索过程中体现了“提出假说”这一科学方法
D. 在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,通过加入相关酶来验证DNA是遗传物质,利用了“加法原理”
【答案】C
【解析】
【分析】1、实验过程中变化因素称为变量,其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量;因自变量改变而变化的变量叫作因变量;除自变量外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素,但不是实验研究的变量,叫作无关变量,实验设计中对于无关变量的控制应该是相同且适宜。
2、在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
【详解】A、预实验可为进一步实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性等,但不能减小实验误差,A错误;
B、除自变量外,实验过程中对实验结果会造成影响的可变因素,叫作无关变量,B错误;
C、细胞膜结构模型的探索过程中,科学家在实验观察的基础上提出假说,再通过观察和实验进一步验证和修正假说,C正确;
D、在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,利用了“减法原理”,D错误。
故选C。
(2024·广东深圳·一模)8. “观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片。下列相关操作及目的的叙述错误的是( )
A. 解离:用药液使DNA和蛋白质分离开
B. 漂洗:用清水进行漂洗防止解离过度
C. 染色:用醋酸洋红液能使染色体着色
D 制片:用拇指按压盖玻片使细胞分散
【答案】A
【解析】
【分析】洋葱根尖装片的制作流程:解离→漂洗→染色→制片。
1、解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
2、漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
3、染色:把洋葱根尖放进盛有甲紫或醋酸洋红溶液的培养皿中,染色3-5min。
4、制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
5、观察:把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密。再用高倍镜观察。
【详解】A、使用1:1的盐酸和酒精混合液进行解离,作用是使组织中的细胞相互分离开来,A错误;
B、漂洗时使用清水清洗药液,防止解离过度,便于染色,B正确;
C、使用碱性染料甲紫或醋酸洋红使染色体着色,便于观察,C正确;
D、制片时,在盖玻片再加一载玻片,用拇指按压载玻片,目的是使细胞分散开,有利于观察,D正确。
故选A。
(2024·广东四校联考)9. 下列有关科学实验及其研究方法的叙述错误的是( )
A. NaOH在检测生物组织中的蛋白质实验和探究pH对酶活性影响实验中的作用相同
B. 分泌蛋白的合成和运输途径的研究和人鼠细胞的融合实验均采用荧光标记的方法
C. 探究酶的最适温度和探究酵母菌呼吸方式都采用了对比实验的探究方法
D. DNA双螺旋结构的发现和种群“J”型增长的研究都采用模型建构的方法
【答案】B
【解析】
【分析】1、同位素标记法也叫同位素示踪法,同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物学研究中,用于研究分泌蛋白的合成过程、噬菌体侵染细菌的实验、光合作用过程中水的来源和二氧化碳的转移途径等方面。
2、分别用绿色和红色荧光标记法标记鼠和人细胞膜上的蛋白质分子,让小鼠细胞和人在37℃条件下融合,40min后,绿色和红色荧光在融合的细胞膜上均匀分布。
【详解】A、NaOH在检测生物组织中的蛋白质实验和探究pH对酶活性影响实验中的作用相同,都是制造碱性环境,A正确;
B、研究分泌蛋白的合成过程运用了同位素标记法,B错误;
C、常用“梯度法”来探究酶的最适温度,设计实验时需设置一系列不同温度的实验组进行相互对比,在探究酵母菌呼吸方式时,利用了有氧和无氧的两组实验装置进行对比实验,C正确;
D、DNA双螺旋结构的发现和研究某种群“J”形增长规律都采用了模型建构法,前者构建的是物理模型,后者构建的是数学模型,D正确。
故选B。
(2024·华附·模拟预测)10. 酒精是生物学实验中常用的一种试剂。下列有关不同实验中酒精作用的分析,错误的是( )
A. “检测生物组织中的脂肪”实验中酒精用来洗去浮色
B. “绿叶中色素的提取和分离”中无水乙醇用来提取绿叶中的色素
C. “低温诱导植物染色体数目的变化”中酒精直接用来固定细胞形态
D. “土壤中小动物类群丰富度的研究”中酒精用来杀死并保存小动物
【答案】C
【解析】
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;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15%的HCl)对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水乙醇来提取色素;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。
【详解】A、在鉴定花生子叶中的脂肪时,使用50%的酒精用于洗去浮色,以便进行实验观察,A正确;
B、色素可溶解在有机溶剂无水乙醇中,故可用其提取色素,B正确;
C、“低温诱导植物染色体数目的变化”中用卡诺氏液来固定细胞形态,不能直接用哪个酒精固定细胞,C错误;
D、土壤中小动物类群丰富度的研究中,70%的酒精用于小动物的固定和防腐,D正确。
故选C。
(2024·广东·模拟预测)11.科学的研究方法是取得成功的关键,下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述,正确的说法是( )
A.孟德尔提出杂合子测交后代性状分离比为1:1的假说,并通过实际种植来演绎
B.萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系,类比推理出“基因位于染色体上”的结论必然是正确的
C.摩尔根采用了假说演绎法证明基因在染色体上呈线性排列
D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法
【答案】D
【解析】A.演绎并非指实验,而是指根据假设的原理推导理论结果,再进行实验验证,孟德尔对杂合子测交后代性状分离比为1∶1进行演绎推理,并通过实际种植来验证,C错误;
B.萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系,类比推理出“基因位于染色体上”的结论不一定是正确的 ,C错误;
C.摩尔根采用了假说-演绎法证明基因在染色体上,用荧光标记法发现了基因在染色体上呈线性排列,C错误;
D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用建构物理模型的方法,构建了DNA双螺旋结构,D正确。
故选D。
(2024·广东大湾区·一模)12. 人体内某些病变细胞消耗葡萄糖的量远高于正常细胞。将用放射性同位素标记的葡萄糖分子(在细胞内不易被代谢)注入到体内,利用设备就能对病灶进行探测分析。下列实验的检测思路与其相似的是( )
①卡尔文研究光合作用中的碳循环
②艾弗里的体外肺炎链球菌转化实验
③赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ①②③
【答案】C
【解析】
【分析】用放射性同位素取代化合物分子中的一种或几种原子而使它能被识别并可用作示踪剂的化合物,它与未标记的相应化合物具有相同的化学及生物学性质,不同的只是它带有放射性,因而可利用放射性探测技术来追踪。
【详解】①美国科学家卡尔文用经过14C 标记的CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪放射性14C 的去向,研究光合作用中的碳循环,使用了放射性同位素标记法,①正确;
②与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,“肺炎链球菌体外转化实验”控制自变量用到了每个实验组特异性地减少提取物种类的“减法原理”,未使用放射性同位素标记法,②错误;
③赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验需分别对噬菌体的蛋白质和DNA进行同位素标记,使用了放射性同位素标记法,③正确。
ABD错误,C正确。
故选C。
(2024·广东大湾区·一模)13. 观察植物细胞有丝分裂的临时装片时,可发现下图缺少处于( )
A. 间期和前期的细胞 B. 前期和中期的细胞
C. 中期和后期的细胞 D. 后期和末期的细胞
【答案】B
【解析】
【分析】有丝分裂过程:
(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,是观察染色体形态和数目的最佳时期;
(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,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.
【详解】图中有细胞即将一分为二,末期的细胞,也有着丝粒分裂均匀地移向两极的后期的细胞,缺少的是前期和中期的细胞,B正确,ACD错误。
故选B。
(2024·广东·模拟预测)14.在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验中,采用“加法原理”的是( )
A.“探究性激素对高等动物第二性征的影响”的实验中,对实验组公鸡切除睾丸
B.“探究甲状腺激素对高等动物生长发育的影响”的实验中,给实验组饲喂含甲状腺激素的饲料
C.“探究某种新病毒遗传物质种类”的实验中,实验组分别用DNA酶和RNA酶处理
D.“探究某种物质的运输方式”的实验中,向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂
【答案】B
【解析】
A.“探究性激素对高等动物第二性征的影响”的实验中,对实验组公鸡切除睾丸,属于减法原理,A错误;
B“探究甲状腺激素对高等动物生长发育的影响”的实验中,给实验组饲喂含甲状腺激素的饲料是对处理对象进行干预,属于加法原理,B正确;
D.“探究某种新病毒遗传物质种类”的实验中,实验组分别用DNA酶和RNA酶处理是将DNA和RNA水解,属于减法原理,C错误;
D.“探究某种物质的运输方式”的实验中,向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂是抑制呼吸,属于减法原理,D错误。
故选B。
考点2 探究性实验
(2024·广东四校联考)15. 研究人员为进行相关探究,设计了以下实验装置,基本使用过程如图所示。亚甲基蓝结晶使溶液呈蓝色,其对浓度的影响忽略不计。若a管溶液浓度小于b管,则蓝色液滴上浮;反之,则蓝色液滴下沉;若相等,则蓝色液滴位置不变。下列说法错误的是( )
A. 该实验装置可以用于比较不同种类的植物叶圆片的细胞液浓度大小
B. 若蓝色液滴上移,则光学显微镜下能观察到叶圆片细胞的绿色变深
C. 若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液,当叶圆片细胞质壁分离又复原时,蓝色液滴位置不变
D. 若将a管中液体换成适宜浓度碳酸氢钠溶液,通过观察a管叶圆片上浮的数量可以探究光照强度对光合作用强度的影响
【答案】C
【解析】
【分析】蓝色小滴下降或上升与液滴浓度与蔗糖溶液浓度的大小有关,当蓝色小滴的浓度大于蔗糖溶液的溶度时,蓝色小滴下降,反之蓝色小滴就上升。
【详解】A、根据题干信息“若a管溶液浓度小于b管,则蓝色液滴上浮;反之,则蓝色液滴下沉;若相等,则蓝色液滴位置不变”,因此本实验可以根据蓝色小液滴位置判断不同植物种类叶圆片的细胞液浓度大小,A正确;
B、蓝色液滴上移,是由于a管溶液浓度小于b管,说明叶圆片中的叶肉细胞失水使a的浓度降低,因此叶肉细胞失水,叶片中含有叶绿体呈现绿色,则叶圆片细胞的绿色变深,B正确;
C、当叶圆片细胞质壁分离后又自动复原时,由于细胞壁有保护和支撑的作用,细胞液浓度大于外界溶液浓度,会吸收水分,导致a的浓度升高,蓝色液滴下降,C错误;
D、若将a管中液体换成适宜浓度碳酸氢钠溶液(而不是碳酸钠溶液),碳酸氢钠可提供CO2,通过观察叶圆片上浮的数量可以探究光照强度对光合作用强度的影响,D正确。
故选C。
(2024·广东百校·模拟预测)16. 海洋牧场是一种海洋人工生态系统,是海洋低碳经济的典型代表。为了解海洋牧场的生态系统稳定性,某海洋科研小组展开了调查,调查数据如表所示,平均营养级多样性是指每个营养级生物的多少。据表推测,以下四个海洋牧场中,生态系统稳定性最高的是( )
群落结构指标
数据
不同区域
营养级长度
摄食来源多样性水平
平均营养级多样性
三亚蜈支洲岛
7.60
6.36
1.92
南海中西部
4.91
3.49
1.20
陵水湾
4.66
4.45
1.49
南沙群岛西南部
4.30
3.40
1.00
A. 三亚蜈支洲岛 B. 南海中西部 C. 陵水湾 D. 南沙群岛西南部
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
【详解】一般而言,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,据表可知,三亚蜈支洲岛的平均营养级多样性最高,生物种类多,食物网复杂,生态系统稳定性较高,A项符合题意。
故选A。
(2024·广东惠州·一模)17. 为了有效提高杜鹃花的观赏品质(花多花大、花期长为高品质),某科研团队用赤霉素(GA3)和亚精胺(Spd)对其进行处理:共设置6组实验组,分别用800、1600、2400mgL-1的GA3(分别标记为T1、T2和T3)和0.01、0.10、1.00mmolDSpd(分别标记为T4、T5和T6)对植株进行整株喷洒,以不喷为对照组(CK)。实验结果数据如表,下列有关叙述正确的是( )
分组
花期(D)
花径(mm)
成花率(%)
CK
8
50.37
85.20
T1
11
52.13
86.42
T2
15
55.32
95.25
T3
12
51.56
95.23
T4
13
53.11
89.28
T5
19
58.62
92.13
T6
15
56.14
89.93
注:花期为从露色期开始到末花期结束时的天数;花径为花的大小;成花率是开花总数和花蕾总数的比值。
A. 杜鹃花的观赏品质与赤霉素和亚精胺的调节有关与其他因素无关
B. 1600mg·L-1的赤霉素和0.10mmo1·L-1亚精胺混合喷洒能获得最高观赏品质
C. 当喷洒的赤霉素浓度介于T2与T3之间时,其各项观赏品质也介于T2与T3之间
D. 仅据该实验数据并不能解释合适浓度的赤霉素和亚精胺能提高花的观赏品质的机理
【答案】D
【解析】
【分析】试题分析:自变量为赤霉素和亚精胺的浓度,因变量为花期、花径、成花率,CK组为对照组。
【详解】A、杜鹃花的观赏品质与赤霉素和亚精胺的调节有关,也与其他因素(如天气等)有关,A错误;
B、题中只设置了赤霉素和亚精胺单独处理组,并没有设置两者混合混合喷洒组,B错误;
C、依据图表信息,当喷洒的赤霉素浓度介于T2与T3之间时,其各项观赏品质不一定介于T2与T3之间,C错误;
D、依据题干和表格信息,仅能够反映赤霉素和亚精胺对杜鹃花观赏品质的影响,并不能解释合适浓度的赤霉素和亚精胺能提高花的观赏品质的机理,D正确。
故选D。
(2024·华附·模拟预测)18. Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组淀粉酶催化淀粉水解的实验:
实验一:在最适温度和pH条件下探究一定范围内淀粉酶的浓度对酶促反应速率的影响;
实验二:各组均加入等量微量Cu2+,其他条件与实验一相同,测定酶促反应速率。
下列有关说法错误的是( )
A. 实验一和实验二的自变量和因变量都相同
B. 实验一和实验二都应在淀粉足量的情况下进行
C. Cu2+是通过与淀粉竞争相同的结合位点使酶失活
D. 若略微升高实验一反应温度,酶促反应速率会与实验二接近
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、分析题意,实验一和实验二的自变量都淀粉的含量(实验二各组都有等量微量Cu2+,也属于无关变量),因变量是酶促反应速率,A正确;
B、分析题意,实验一和实验二都是测定一定条件下的酶促反应速率,为保证酶促反应正常进行,两组实验中的淀粉量都应保持过量的状态,B正确;
C、分析题意可知,Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活,无法得知Cu2+与淀粉的结合位点是否与α-淀粉酶和淀粉的结合位点相同,也可能是通过与其它位点结合导致酶空间结构变化而失活,C错误;
D、分析题意,实验一是在最适温度下进行的,若略微升高实验一的反应温度,酶活性降低,则酶促反应速率会接近实验二反应速率,D正确。
故选C。
(2024·汕头·一模)19. 操作性条件反射实验在一种特制的试验箱中进行。在箱内放入一只大鼠并设一置杠杆,大鼠在箱内可自由活动,当它偶然压到杠杆时,一些食物掉进箱子,大鼠可以进食。大鼠多次得到食物后,按压杠杆的行为增加,建立了操作性条件反射;在此之后,若大鼠按压杠杆后不再得到食物,多次之后大鼠的按压杠杆行为减少,甚至不按压杠杆,这种现象称为条件反射的消退。下列叙述正确的是( )
A. 大鼠偶然按压到杠杆属于非条件刺激
B. 大鼠建立操作性条件反射与训练学习无关
C. 操作性条件反射是由单一脑区控制的
D. 条件反射消退涉及兴奋性效应信号的转变
【答案】D
【解析】
【分析】这种先由动物做出一种操作反应,然后再受到强化,从而使受强化的操作反应的概率增加的现象是一种操作性的条件反射。
【详解】A、大鼠偶然按压到杠杆,属于无关刺激,A错误;
B、大鼠建立操作性条件反射与训练学习有关,需要大脑的参与,B错误;
C、操作性条件反射是由大脑皮层控制,不是单一脑区控制的,C错误;
D、条件反射消退过程中会引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号,D正确。
故选D。
(2024·佛山·一模)20. 草地贪夜蛾是一种玉米害虫,具有极强的远距离迁飞能力。有研究人员在广东省多个地区监测草地贪夜蛾成虫数量变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 采用标记重捕法调查草地贪夜蛾卵的密度
B. 草地贪夜蛾种群数量变化无地区差异
C. 2020年草地贪夜蛾种群数量普遍高于2021年
D. 草地贪夜蛾虫害的发生与作物布局、人工管理等因素关系不大
【答案】C
【解析】
【分析】一个外来物种引入后,因新的环境中没有制约它的生物,对新的生态环境造成严重危害的现象。
【详解】A、草地贪夜蛾卵一般采用样方法进行调查,A错误;
B、由图可知,草地贪夜蛾种群数量变化有地区差异,B错误;
C、由图可知,2020年草地贪夜蛾种群数量普遍高于2021年,C正确;
D、草地贪夜蛾虫害的发生与作物布局、人工管理等因素有关,都会一定程度影响种群数量,D错误。
故选C。
(2024·佛山·一模)21. 油菜素内酯(BR)被称为第六类植物激素,能促进芽、叶细胞分裂,促进种子萌发等。盐胁迫会抑制玉米种子的萌发。科学家研究了不同浓度BR对盐胁迫下玉米种子萌发的影响,结果如图所示(第1组为空白对照组,第2-6组是在相同条件的盐胁迫下进行的实验组)。下列叙述错误的是( )
A. 第1组玉米种子不进行盐胁迫和BR处理
B. 在调节种子萌发过程中,BR与脱落酸的作用相抗衡
C. 高浓度的BR会加重盐胁迫对玉米种子萌发的抑制作用
D. 盐胁迫下促进种子萌发的最适BR浓度位于0.025~0.100mmol·L-1之间
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,本题中油菜素内酯的浓度和盐胁迫为实验的自变量,因变量是发芽率;油菜素内脂浓度为0时对应的组别,也就是1和2都为对照组。
【详解】A、由题可知:第1组为空白对照组,那么第一组就在蒸馏水中培养,不进行盐胁迫和BR处理,A正确;
B、脱落酸能抑制发芽,与油菜素内酯作用相抗衡,B正确;
C、由图可知,低浓度BR处理后,种子发芽率提高,第五组后,高浓度BR处理下,种子发芽率依然比第二组更高,说明高浓度BR依然是可以缓解盐胁迫对玉米种子萌发的抑制作用,C错误;
D、由图可知,在0.050mmol·L-1浓度下的BR对种子萌发促进作用最明显,那么最适浓度应该在此浓度的两侧那么应该位于0.025~0.100mmol·L-1之间,D正确。
故选C。
(2024·广州·一模)22. 某些植物主根的根尖能抑制侧根生长,存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验,发现以适宜浓度的萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA 含量变化,实验结果如下图。根据图中信息能得出的结论是( )
A. 低浓度NAA促进侧根生长,高浓度 NAA 抑制侧根生长
B. NAA 处理后,通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势
C. 切除主根根尖使侧根原基IAA 浓度降低,从而解除顶端优势
D. 施加外源NAA 和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知,本实验目的是探究解除顶端优势的相关措施是否与内源IAA含量的变化相关,自变量为莴苣幼苗根的处理方式(切除根尖和适宜浓度的NAA处理),因变量为莴苣幼苗根中内源IAA含量。
【详解】A、据题意可知,本实验是用适宜浓度的NAA处理,没有用不同浓度的NAA处理,不能得出NAA低浓度促进、高浓度抑制的特点的结论,A错误;
B、据图可知,与对照组相比,适宜浓度的NAA处理后幼苗根中内源IAA含量升高,适宜浓度的NAA处理可以解除顶端优势,促进侧根原基的发育,因此推测NAA处理很可能是通过增加根部内源IAA含量促进侧根原基的发育,B正确;
C、据题意可知,本实验的因变量为幼苗根中内源IAA含量,没有侧根处IAA浓度,因此不能得出切除根尖可解除顶端优势的原因是侧根处IAA浓度降低的结论,C错误;
D、图中没有切除根尖和施加适宜浓度NAA共同处理的实验组,因此不能得出两者协同促进侧根原基的发育的结论,D错误。
故选B。
(2024·佛山·三模)23. 已知小鼠海马脑区神经元突触后膜上分布A受体和N受体,二者均为离子通道(图1甲)。当突触前神经元受到单次刺激后,引发突触后膜Na+通过A通道内流导致突触后膜的电位变化,促进K+解除N通道处Mg2+的阻碍,进而K+外流,引发Na+和Ca2+通过N通道内流(图1乙)。有研究人员对突触前神经元施加高频强刺激(TBS),测量TBS施加前后,给予单次刺激时A受体及N受体引发的突触后膜电位最大值,结果如图2。下列有关分析错误的是( )
A. 高等动物的学习、记忆功能与海马脑区神经元的突触联系有关
B. 突触前膜兴奋会引发突触后膜Na+通过A通道和N通道内流形成一次动作电位
C. TBS刺激后,A受体及N受体施加单次刺激引发的突触后膜电位最大值增大
D. 图2结果表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强,有助于促进学习和记忆
【答案】B
【解析】
【分析】1、静息电位表现为内负外正,受到刺激后钠离子内流,动作电位表现为内正外负,随后钾离子外流,恢复静息电位。
2、兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成,神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的;突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。
【详解】A、学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,A正确;
B、当突触前神经元受到单次刺激后,引发突触后膜Na+通过A通道内流导致突触后膜的电位变化,形成一次动作电位,同时促进K+解除N通道处Mg2+的阻碍,进而K+外流,引发Na+和Ca2+通过N通道内流再形成一次动作电位,B错误;
C、由图2可知,TBS刺激后,A受体及N受体施加单次刺激引发的突触后膜电位最大值增大,C正确;
D、图2结果表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强,有助于促进学习和记忆,D正确。
故选B。
(2024·广东大湾区·一模)24. 滴灌是干旱缺水地区最有效的节水灌溉方式。为制定珍稀中药龙脑香樟的施肥方案,研究者设置3个实验组(T1-T3,滴灌)和对照组(CK,传统施肥方式),按下表中施肥量对龙脑香樟林中生长一致的个体施肥,培养一段时间后测得相关指标如下表。据表分析错误的是( )
处理
施肥量/(mg/kg)
呼吸速率/(μmol·m-2s-1)
最大净光合速率/(μmol·m-2s-1)
光补偿点/(μmol·m-2s-1)
光饱和点
/(μmol·m-2s-1)
T1
35.0
2.74
13.74
84
1340
T2
45.5
2.47
16.96
61
1516
T3
56.0
2.32
15.33
61
1494
CK
35.0
3.13
11.59
102
1157
(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
A. 光照强度为100μmol·m-2s-1时,实验组比对照组积累更多有机物
B. 光照强度为1600μmol·m-2s-1时,实验组的光合速率比对照组更高
C. 实验结果不能说明滴灌能够提高水肥利用效率
D. 各处理中T2的施肥方案最有利于龙脑香樟生长
【答案】C
【解析】
【分析】光反应只发生在光照下,是由光引起的反应。光反应发生在叶绿体的类囊体膜。光反应从光合色素吸收光能激发开始,经过水的光解,电子传递,最后是光能转化成化学能,以ATP和NADPH的形式贮存。光合速率=呼吸速率+净光合速率。
【详解】A、由表可知,当光照强度为100umol.m-2s-1时,实验组都超过光的补偿点,而对照组还未达到光补偿点,与对照组相比,实验组的净光合速率都大于对照组,说明实验组比对照组积累更多的有机物,A正确;
B、由表可知,当光照强度为1600umol.m-2s-1时,各组都达到光的饱和点,光合速率=呼吸速率+净光合速率,实验组的光合速率都大于对照组,B正确;
C、由表可知,当光照强度都达到光的补偿点,与对照组相比,实验组的净光合速率都大于对照组,说明实验组比对照组积累更多的有机物。当各组光照强度都达到光的饱和点,实验组的光合速率都大于对照组,说明滴灌能提高水肥利用效率,C错误;
D、由表可知,T2处理组的净光合速率最大,植物积累的有机物最多,最有利于龙脑香樟的生长,D正确。
故选C。
(2024·广东大湾区·二模)25. 苯丙酮尿症(PKU)患者由于苯丙氨酸代谢途径中的酶缺陷,导致苯丙氨酸及其代谢产物苯丙酮酸在体内蓄积,从而对神经系统造成损伤,低蛋白饮食是目前主要的治疗手段。为探究新的治疗手段,科研人员在大肠埃希菌EcN菌株中导入苯丙氨酸裂解酶基因,构建了表达苯丙氨酸裂解酶的工程益生菌 EcN-PAL,并分别在有氧、缺氧条件下培养EcN-PAL 和EcN,检测苯丙氨酸降解率,结果如图下列分析错误的是( )
A. 培养基应加入一定浓度的苯丙氨酸并进行高压蒸汽灭菌处理
B. 设置 EcN 组是为了排除苯丙氨酸自然降解对实验结果的干扰
C. 对比有氧、缺氧条件下的表现可帮助评价其在消化道中作用
D. 若 EcN-PAL 能大量分泌苯丙氨酸裂解酶可以提高其治疗效果
【答案】B
【解析】
【分析】苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,由于控制苯丙氨酸代谢途径中的有关酶形成的基因突变,导致相关酶缺陷,使得苯丙氨酸不能转变成酪氨酸。
【详解】A、为检测苯丙氨酸降解率,培养基中应加入一定浓度的苯丙氨酸,为防止杂菌污染,培养基应该进行高压蒸汽灭菌处理,A正确;
B、设置 EcN 组是为了排除 EcN 本身对苯丙氨酸降解的影响,B错误;
C、消化道为无氧环境,对比有氧、缺氧条件下的表现可帮助评价其在消化道中作用,C正确;
D、苯丙氨酸裂解酶能降解苯丙氨酸,若 EcN-PAL 能大量分泌苯丙氨酸裂解酶可以提高其治疗效果,D正确。
故选B。
(2024·广东深圳·二模)26. 为探究生物资源利用效率对物种共存的影响,某研究团队分别进行了黑腹果蝇、伊米果蝇单独培养及混合培养实验,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 两种培养条件对黑腹果蝇种群数量变化影响不大
B. 前16天的培养中黑腹果蝇种群的环境容纳量逐渐增大
C. 两种培养条件主要是非密度制约因素影响伊米果蝇种群密度
D. 年龄结构和基因型组成都会对两种果蝇的种群动态产生影响
【答案】D
【解析】
【分析】影响种群数量变化的因素可分为非生物因素和生物因素。非生物因素有:阳光、温度、水等;生物因素有:食物、种内竞争、种间关系(捕食、寄生、竞争等)。
【详解】A、两种培养条件对黑腹果蝇种群数量变化有影响,混合培养的时候黑腹果蝇种群数量少于单独培养,A错误;
B、据图判断,黑腹果蝇的种群数量呈上升趋势,没有K值,没有环境容纳量,B错误;
C、混合培养条件下,黑腹果蝇影响伊米果蝇的数量变化,属于密度制约因素,C错误;
D、年龄结构和基因型组成都会对两种果蝇的种群动态产生影响,D正确。
故选D。
(2024·华附·模拟预测)27. 为探究CO2浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响,科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。请回答下列问题:
(1)为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响,研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol•mol-1(实验组)和370μmol•mol-1(对照组)的气室中培养。在第1生长季(0~100天)和第2生长季(360~450天),测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化,分别如下图所示。
①叶绿体中光合色素吸收的光能,一部分将水分解为氧和_______,后者可与NADP+、电子结合,形成NADPH。
②根据图1和图2的实验结果,在第1生长季中,主要因为______,所以实验组净光合速率高于对照组。
③叶绿素含量______(“是”或“不是”)限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素,判断依据是______。
(2)为提高温室番茄产量,科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响,实验结果如图3所示。
注:本实验红蓝复合光是红光与蓝光的比例为7:3
为提高温室番茄产量,某研究者据图3的实验结果,认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案,他的判断依据是______;但也有研究者认为该实验方案不完善,原因是______。
【答案】(1) ①. H+ ②. 实验组的CO2浓度高于对照组 ③. 不是 ④. 第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第1生长季节,但实验组净光合速率低,对照组的净光合速率差异不明显
(2) ①. 据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高 ②. 该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响
【解析】
【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,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]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,三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。
【小问1详解】
①叶绿体中光合色素吸收的光能,一部分将水分解为氧和H+,后者可与NADP+、电子结合,形成NADPH;
②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响,实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短,实验结果显示在第1生长季的前20天,银杏叶片净光合速率增加,叶绿素含量增加,则据此推测,此时导致银杏叶片净光合速率增加的原因是随着生长时间的延长,银杏叶片总叶绿素含量持续升高,进而引起总光合速率上升,同时CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加,所以实验组净光合速率高于对照组。
③结合图示可知,第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一季节,但实验组净光合速率反而下降,对照组的净光合速率差异不明显,因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素;
【小问2详解】
为提高温室番茄产量,某研究者据图3的实验结果,认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案,他的判断依据是据实验结果可知,该条件下番茄的净光合速率最高;但也有研究者认为该实验方案不完善,原因是该实验没有补光时长大于4h的实验数据;也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响。
(2024·佛山·三模)28. 桃蚜是农田生态系统中常见的植食性害虫。草蛉从幼虫开始就专以桃蚜等各种小型昆虫为食。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(杀虫剂),定期调查各组作物上桃蚜的种群数量(CK组后期桃蚜数量爆发不再记录)。实验结果如下表。回答下列问题:
组别
初始值
第2天
第8天
第15天
第22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
(1)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_________。
(2)T1组第2天种群数量增多,请从种群数量特征的角度分析其原因是__________。与T2组的防治方法相比,T1组防治方法的优点有_________(至少答出2条)。
(3)由实验结果可知,随着处理时间延长,T2组的防治效果__________,从现代生物进化理论的角度分析,其原因是___________。
(4)用草蛉可以有效防治农田中桃蚜,提出下一步需要研究的问题:_________。
【答案】(1)调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(2) ①. 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 ②. 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
(3) ①. 连续降低/越来越差 ②. 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
(4) 探究草蛉的最适投放量;探究定期投放草蛉的最适时间间隔
【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】
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2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,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。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。
【小问3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(处理8、15、22天的作物上桃蚜的种群逐渐增加),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。
【小问4详解】
用草蛉可以有效防治农田中桃蚜还可以探究草蛉的最适投放量或探究定期投放草蛉的最适时间间隔等问题。
(2024·广东梅州·二模)29. 物质M能降低高温等环境因素对类囊体膜造成的伤害。下图是叶肉细胞中合成物质M的有关过程,其中A、B代表相关细胞器。请回答下列问题:
(1)A、B代表的细胞器分别是__________,A中合成NADPH的场所是__________,B中[H]代表的物质主要是___________。光合作用为物质M的合成提供___________(填物质)。
(2)高温下叶肉细胞中B内的反应受抑制,物质M的合成量增加,据图分析主要原因是高温下B内的反应受抑制,使__________(填物质)向叶绿体输送的数量增加,从而增加了物质M的合成。
(3)为验证高温使B内的反应受抑制,导致物质M合成增多,科研人员用B内反应抑制剂进行了如下实验,完成下表(在答题纸上①~④处填写)。
实验步骤
实验步骤要点
配制溶液
配制缓冲液,均分为3组,第1组加适量B内反应抑制剂,第2、3组不加。
材料选择
切取生长状况一致的叶片,分为3组。
进行实验处理
将叶片的叶柄浸入相应的缓冲液中,第1组置于①__________下,第2组置于②__________下,第3组置于常温下。
测定数值
一段时间后,测定3组叶片的③__________。
预期实验结果:④__________。
【答案】(1) ①. 叶绿体、线粒体 ②. 类囊体薄膜 ③. 还原型辅酶I(NADH) ④. ATP、NADPH、3-磷酸甘油醛
(2)3-磷酸甘油醛、PEP
(3) ①. 常温 ②. 高温 ③. 物质M的含量 ④. 第1、2组物质M的含量高于第3组
【解析】
【分析】由图可知,A中发生二氧化碳和固定的三碳化合物的还原,说明其是叶绿体;B中进行了丙酮酸的彻底氧化分解,是有氧呼吸的第二三阶段,说明其是线粒体。
【小问1详解】
A中发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,说明其是叶绿体;B中进行了丙酮酸的彻底氧化分解,是有氧呼吸的第二三阶段,说明其是线粒体;线粒体中的[H]为还原型辅酶I(NADH)。由图可知,光合作用为物质M的合成提供ATP、NADPH、3-磷酸甘油醛。
【小问2详解】
高温下叶片呼吸作用降低,丙酮酸消耗降低,使3-磷酸甘油醛、PEP向叶绿体输送的数量减少,增加了物质M的合成。
【小问3详解】
该实验的自变量是温度和是否添加反应抑制剂,因变量是物质M的含量,其他为无关变量,无关变量为保持适量且一致。
设计思路如下:配制缓冲液,均分为3组,第1组加适量的反应抑制剂,第2、3组不加。切取生长健壮的长势一致的叶片,分为3组。将叶片的叶柄浸入相应的缓冲液中,第1、2组分别置于常温、高温条件下,第3组置于常温下。一段时间后,测定3组叶片的物质M的含量。
由于高温使叶绿体内反应受抑制,导致物质M合成增多,故预测实验结果应为第1、2组物质M含量几乎相等,高于第3组。
(2024·惠州·一模)30. 学校实验小组在某种株高正常的野生型水稻(2n=24)中获得了一株矮生型突变体(为单基因发生突变引起)。将该植株与野生型(正常株高)纯合子杂交后,F1全为野生型,F1自交,F2中野生型:矮生型=3:1。请回答下列问题:
(1)由上遗传实验可知:该矮生突变体植株的形成是野生型基因发生了____(填“显性”或“隐性”)突变的结果。矮生型突变体可分为激素缺陷型(赤霉素合成缺陷但赤霉素受体正常)和激素不敏感型(赤霉素合成正常但赤霉素受体缺失)两类,如何验证某矮生型突变体植株内缺陷型突变体?写出简单的思路和预测结果及结论:____。
(2)当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时,称为单体(染色体数为2n-1),这种变异属于____变异。单体能存活并可育,减I时不能联会的那条染色体随机分配到子细胞中,减II正常进行,所以水稻单体(染色体数为2n-1)形成的配子有____条染色体。
(3)单体可用于判断基因在染色体上的定位:比如将F2中矮生型植株(正常二倍体)与纯合正常株高但1号染色体缺失1条的单体进行杂交,根据子代的表型及比例可探究矮生基因是否位于1号染色体上。预期结果及结论:
①若子代的表现型及比例为____,则矮生基因不位于1号染色体上;
②若子代的表现型及比例为____,则矮生基因位于1号染色体上。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. 向该矮生型突变体植株喷施一定浓度的赤霉素,若株高恢复正常则其为缺陷型突变体
(2) ①. 染色体(数目) ②. n或n-1
(3) ①. 全为野生型(正常株高) ②. 野生型(正常株高):矮生型=1:1
【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;生物体在进行形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
分析题意,矮生型突变体植株与野生型纯合子杂交,F1全为野生型,说明矮生型属于隐性性状,因此该矮生植株的形成是野生型基因发生了隐性突变的结果;赤霉素属于激素,激素需要与受体结合后起作用,要验证某矮生型突变体植株内缺陷型突变体,可向该矮生型突变体植株喷施一定浓度的赤霉素,若株高恢复正常则其为缺陷型突变体。
【小问2详解】
当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体(染色体数目减少),该变异为染色体数目变异;若染色体数目而2n,则可形成两个数目为n的子细胞,但水稻单体(染色体数为2n-1)减I时不能联会的那条染色体随机分配到子细胞中,减II正常进行,形成的配子有n或n-1条。
【小问3详解】
要利用题干中F2植株进一步探究矮生基因(隐性基因)是否位于1号染色体上,可以利用F2中矮生植株与正常株1号单体进行杂交(假设相关基因为A和a),观察子代的表现型及比例。亲本矮生型突变体植株(aa)和野生型纯合子(AA)杂交,F1全为野生型(Aa),则F2中矮生植株的基因型为aa。
①若矮生基因不位于1号染色体上,F2中矮生植株(aa)与正常株1号单体(AA)进行杂交,后代基因型为Aa,则子代全为正常株高;
②若矮生基因位于1号染色体上,因此F2中矮生植株(aa)与正常株1号单体(AO)进行杂交,后代基因型为Aa:aO=1:1,则子代为野生型∶矮生型=1∶1。
(2024·广东·一模)31. 我国是全球第三大盐碱地分布国家,可用于种植耐盐碱水稻的盐碱地约1000万hm2,培育耐盐碱水稻对确保我国的粮食安全具有重要的战略意义。我国科学家利用东农427水稻品种,应用CRISPR/Cas9基因编辑技术,将水稻的两对耐盐负调控基因OsEILl和OsEIL2敲除而培育耐盐改良水稻新品种。图示意两对基因在染色体上的位置关系(不考虑其他基因突变与染色体互换),图示意培育耐盐水稻的过程。
回答下列问题:
(1)愈伤组织培育成完整植株T1的过程称为______,在该过程中所用到的关键植物激素有______。
(2)经初步筛选、培育,得到双等位基因突变体T1(3号和7号染色体各有1个耐盐负调控基因被敲除)。用T1自交,T2代中两对等位基因均有被敲除的突变体(简称“候选品种N”)的比例约为______;在候选品种N中,两对等位基因全部被敲除的双基因纯合突变体的比例约为______。
(3)检测双基因纯合突变体的OsEIL1基因和OsEIL2基因,发现均在转录起始位点之后的某个位置增加了1个碱基,进一步检测发现,两个基因所表达蛋白质的相对分子质量较正常相对分子质量小。据此可推测该CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除这两个基因的原理是______。
(4)要在个体生物学水平上鉴定是否成功培育出耐盐水稻新品种,其思路是______。
【答案】(1) ①. 再分化 ②. 生长素和细胞分裂素
(2) ①. 9/16 ②. 1/9
(3)插入1个碱基后诱导基因突变,使翻译提前终止
(4)在盐碱地种植耐盐水稻新品种,检测生长状况及与东农427水稻比较产量
【解析】
【分析】分析题文描述和题图可知:水稻的两对耐盐负调控基因OsEILl和OsEIL2分别位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的自由组合定律。双等位基因突变体T1(3号和7号染色体各有1个耐盐负调控基因被敲除)相当于双杂合子,耐盐水稻新品种(双基因纯合突变体)相当于双隐性纯合子。
【小问1详解】
愈伤组织经过再分化会发育成完整植株,在此过程中生长素和细胞分裂素起到了关键的调控作用。
【小问2详解】
由题意和题图可知,水稻的两对耐盐负调控基因的遗传遵循基因的自由组合定律,双等位基因突变体T1相当于双杂合子。假设OsEILl基因及其敲除后分别用A和a表示,OsEIL2基因及其敲除后分别用B和b表示,则T1可以表示为AaBb。T1自交,T2代中两对等位基因均有被敲除的突变体(简称“候选品种N”)包括AaBb、aaBb、Aabb、aabb,它们在T2代中所占的比例约为9/16;在候选品种N中,两对等位基因全部被敲除的双基因纯合突变体(aabb)的比例约为1/9。
【小问3详解】
双基因纯合突变体的OsEIL1基因和OsEIL2基因均在转录起始位点之后的某个位置增加了1个碱基,两个基因所表达的蛋白质的相对分子质量较正常相对分子质量小,说明敲除后的OsEIL1基因和OsEIL2基因在转录形成的mRNA分子上提前出现了终止密码子,导致翻译提前终止。据此可推测该CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除这两个基因的原理是:插入1个碱基后诱导基因突变,使翻译提前终止。
【小问4详解】
要在个体生物学水平上鉴定是否成功培育出耐盐水稻新品种,可以在盐碱地种植耐盐水稻新品种,检测生长状况及与东农427水稻比较产量。
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