精品解析:江苏省前黄高级中学2024-2025学年高三上学期期初考试生物试题
2024-09-16
|
2份
|
37页
|
492人阅读
|
6人下载
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 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.42 MB |
| 发布时间 | 2024-09-16 |
| 更新时间 | 2025-01-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47417408.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
江苏省前黄中学2025届高三上学期期初检测生物试卷
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 细胞内的水可分为自由水和结合水,下列有关水的描述不正确的是( )
A. 因为水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子
B. 因为氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态
C. 带有正电荷及负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是良好溶剂
D. 由于氢键、二硫键的存在,使水具有较高的比热容,利于维持生命系统的稳定
2. 质体是一类合成或储存糖类的双层膜细胞器。根据所含色素不同,可将质体分成叶绿体、有色体(含有胡萝卜素与叶黄素,分布在花和果实中)和白色体(不含色素,分布在植物体不见光的部位)三种类型,三者的形成和相互关系见图。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体属于质体中的白色体
B. 推测质体内含有少量的遗传物质
C. 番茄果实颜色变化与质体的转化有关
D. 马铃薯块茎中的质体主要以白色体形式存在
3. 下图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子(数字表示相应位置)。下列相关叙述错误的是( )
A. 形成该蛋白质只需要脱去199个水分子
B. 该蛋白质分子中至少含有2个-NH2
C. 该蛋白质分子中含有199个肽键
D. 该蛋白质分子必定含有C、H、O、N、S元素
4. NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动(如图所示)。当铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP的水解
B. NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 当土壤溶液酸化引起铵毒后,增加细胞外的NO3-会加重铵毒
D. NO3-和H+通过离子通道蛋白NRT1.1时,不与该通道蛋白结合
5. 伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病,症状包括高烧、腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑等;A16型肠道病毒可引起手足口病,多发生于婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别患者可引起心肌炎等并发症;某人虽已提前注射了流感疫苗但在冬季来临后多次患流感;关于上述致病病原体的叙述不正确的是( )
A. 伤寒杆菌含8种核苷酸,病毒含4种碱基,两者遗传信息的传递都遵循中心法则
B. 上述病原体都营寄生生活;都可用营养齐全的合成培养基培养
C. 病原体蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等不都由宿主细胞提供
D. 灭活的病毒仍具有抗原特异性,可以制成疫苗,此外也可以用于动物细胞融合的诱导剂
6. 如图表示某种生物细胞内部分物质的转化过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 若该种生物为绿色植物,用18O标记C6H12O6,则短时间内在产生的水中能检测到放射性
B. 图中①是H2O,该种生物不可能是乳酸菌
C. 若该生物为人,则肌肉细胞中产生CO2的场所只有线粒体基质
D. 若该生物为酵母菌且在图示过程中释放12molCO2,则该过程中理论上吸收的②为12mol
7. 细胞内的黏连蛋白,主要集中在染色体的着丝点位置,可将姐妹染色单体连在一起。细胞分 裂过程中,细胞会产生水解酶将黏连蛋白分解。下图表示某雄性动物不同时期细胞中染色体数、核DNA分子数、同源染色体对数。下列说法正确的是( )
A. 在d →a、e → d过程中,黏连蛋白被水解
B. 在c →a过程中,发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合
C. 在b类型细胞中可能发生联会、交叉互换过程
D. e类型细胞的名称为次级精母细胞、极体或次级卵母细胞
8. 人类某种遗传病,基因型EE都患病,Ee有1/3患病,ee都正常。一对新婚夫妇表现正常,妻子的母亲是Ee患者,她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者,请推测这对夫妇的子女中患病的概率是( )
A. 1/15 B. 1/10 C. 1/12 D. 1/3
9. 下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述,错误的是( )
A. PCR反应中,复性阶段需要耐高温的DNA聚合酶连接磷酸二酯键
B. 在一定温度下,DNA遇上二苯胺试剂会呈现蓝色
C. 电泳时,DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关
D. 电泳时,将PCR产物、核酸染料和电泳指示剂混合后注入凝胶加样孔
10. 从自然界中筛选具有优良性状菌种的一般步骤为:采集样品→ 富集培养(使菌体数量增多)→纯种 分离→性能测定,如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列相关叙述错误的是( )
A. 可使用液体培养基进行富集培养
B. 为获得纯种的目的菌种,需对采集的样品进行灭菌
C. 获得图a所示结果的接种过程中,接种环需灼烧灭菌4次
D. 利用图b计算出样品中菌体浓度为5.85×108个/mL,则接种稀释液的稀释倍数为106倍
11. 镇江陈醋具有“色、香、酸、醇、浓”之特色,其主要工艺流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. “淋饭”有助于提高发酵原料透气性,有助于霉菌的糖化等过程
B. 作为工业生产,镇江陈醋的酿制过程需要做到严格无菌
C. 接种醋酸菌后的固态发酵需要“翻缸”,主要目的是抑制杂菌
D. 后发酵时间越长,醋体中风味物质的不断堆积导致醋品更佳
12. CMV 是危害烟草的主要病毒,CMV 侵染烟草后,发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株,科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少,直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株
B. 若发病叶片中出现绿色区域,取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株
C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理,再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株
D. 接种CMV起到了选择作用,因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定
13. 群落结构总体上是对环境条件的生态适应,在其形成过程中,生物因素起着重要作用。生物群落各物种之间的关系主要有3类:①营养关系,一个物种以另一个物种的活体、残体或产物为食;②成境关系,一个物种的生命活动使另一个物种的居住条件发生改变;③助布关系,一个物种参与另一个物种的分布。下列说法错误的是( )
A. 植物在群落的成境关系方面起主要作用
B. 动物在群落的助布关系方面起主要作用
C. 营养关系和成境关系把不同物种的生物聚集在一起
D. 同一群落中同营养级生物在生态位上往往高度重叠
14. 在做绿叶中色素的提取和分离实验时,甲、乙、丙三名同学使用相关试剂的情况如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用) ,其余操作均正常。他们所得的实验结果依次为( )
相关试剂
甲
乙-
丙
无水乙醇
一
+
+
水
+
一
一
碳酸钙
+
+
+
二氧化硅
+
+
一
A. ①②③ B. ①③② C. ②③① D. ③②①
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对 的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 底栖硅藻是河口泥滩潮间带生态系统中的生产者,为底栖动物提供食物。调查分析某河口底栖硅藻群落随季节变化优势种(相对数量占比>5%)的分布特征,结果如下图。下列叙述正确的是( )
注:不同条纹代表不同优势种:空白代表除优势种外的其他底栖硅藻;不同条纹柱高代表每个优势种的相对数量占比
A. 底栖硅藻群落季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化
B. 影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争
C. 春季和秋季物种丰富度高于夏季,是温度变化影响的结果
D. 底栖硅藻固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量
16. 下图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[J/(cm2·a)],有关叙述错误的是( )
A. 该生态系统第一营养级同化的能量至少为400J/(cm2·a)
B. 该生态系统的第一营养级流向分解者的能量是20J/(cm2·a)
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是30J/(cm2·a)
D. 能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是15%
17. 利用PCR扩增下面DNA分子,下列叙述正确的是( )
A. 其中一种引物的部分碱基序列应为3'-ATTTGAAGTCCCA-5'
B. 变性时,在高温的作用下双链DNA解聚为单链DNA
C. 复制n轮后,同时含有两种引物的子代DNA分子有2n-2个
D. 复性时,温度过高会导致PCR扩增出多种DNA片段
18. 2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术,将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞,最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠,实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 本实验中,孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子
B. 在本实验中,使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取
C. ③过程是胚胎移植,移植前不需要对乙鼠进行发情处理
D. 孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX
三、非选择题:共5题,共57分。
19. 下图1表示叶肉细胞中部分代谢途径,研究发现,叶肉细胞中存在“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”,可实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移。请据图回答问题:
(1)叶绿体内膜上磷酸转运器的化学本质是_______,研究表明磷酸转运器只存在于绿色组织的细胞中,原因是_______。
(2)当缺乏时,丙糖磷酸从叶绿体中输出_______(填“增多”或“减少”)。离开卡尔文循环的丙糖磷酸,绝大多数离开叶绿体并在_______中合成蔗糖,运出细胞。若蔗糖合成或输出受阻,则卡尔文循环减速,原因是________。
(3)光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。由图可知,“苹果酸/草酰乙酸穿梭”加快的意义是减少_______积累,避免对叶绿体的伤害。再通过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”运入线粒体,主要在________处转化为中的化学能。图中三羧酸循环进行的场所是_______。
(4)研究发现光合作用光反应产生的积累是光合作用限速因素之一。我国科学家向蓝细菌中导入合成异丙醇的三种关键酶基因基因、基因、基因,以期提高细胞光合速率,相关机理如下图2。
①图2中酶催化异丙醇生成的反应机理是______。
②研究人员培育出两种蓝细菌、,提取两种蓝细菌的总利用对、细胞中三种关键酶基因进行扩增,对扩增产物进行电泳得到图3所示结果。与野生型蓝细菌相比细胞中积累的物质最可能是_______。野生型、、三种菌株在适宜条件下,光合速率最快的可能是_______。
20. 图1、2是某雌性小鼠体内细胞的分裂示意图(仅显示部分染色体),图3是该小鼠减数分裂过程中核DNA含量变化曲线,图4表示百合(2n=24)正常细胞分裂过程中物质或结构数量变化曲线的部分区段,图5是百合减数不同时期的显微照片。
(1)图1细胞名称为_____,细胞中_____(填“是”或“否”)含有同源染色体,含有_____ 个四分体。
(2)图2细胞的名称为_____。
(3)图3中同源染色体分离发生在_____ 段(填字母),姐妹染色单体分离发生在_____段(填字母),细胞发生基因的自由组合对应图3的_____段(填字母)。
(4)图4中,若纵坐标是染色体数且a=24,则图中b时期的细胞内_____(一定/不一定)有同源染色体,若纵坐标是核DNA数且a=48,则该曲线可表示_____分裂。
(5)按照减数分裂过程分析,基因突变最可能可能发生在图_____(填序号)所示细胞中。图5中各细胞出现的先后顺序是_____(用箭头和序号表示)。
(6)若该雌性小鼠的基因型为AaXDXD,一个原始生殖细胞正常减数分裂产生了一个基因型为AXD的极体(不考虑片段交换等),与该极体同时产生的生殖细胞的基因型为_____。
21. 生态学家Grime用三角形模型来解释植物的适应性(如图所示),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。Grime将生境的严峻定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,将生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等。
(1)Grime的三角形模型属于_____ 模型,据坐标图推测原点附近的植物的适应性对策为_____能力强。
(2)离乡间小路远近不同的地方,杂草的分布和种类不同,这体现了群落的_____结构。经常被踩踏的地方生长着茎秆低矮的车前草等植物;几乎不被踩踏的地方,生长着茎秆较高的狗尾草等植物。依据Grime的三角形模型分析,狗尾草的_____能力强,车前草的_____ 能力强。
(3)我国库布齐沙漠日照强烈,地表温度高且降水蒸发快,其与热带雨林相比,_____稳定性强,_____能力弱。结合Grime的三角形模型,在对该沙漠进行生态修复时,应选择种植抗生境严峻能力强的胡杨、沙柳等,这遵循了生态工程的_____原理。
(4)研究者用血球计数板(1mm×1mm×0.1mm)对某单细胞藻进行计数了解治理效果。治理前后分别在相同样点取多个湖水样品混合后,稀释10倍进行计数,结果如图所示,左、右图分别为治理前、后某单细胞藻计数情况(一个计数室共25个中格)。治理后该藻种群密度减少了_____个/L。
22. 经人工诱变后,部分细菌由于某种酶被破坏,其细胞中某些化学反应不能正常进行,就形成了营养缺陷型菌株,这在工业生产上有较广阔的应用前景。以下是实验人员利用影印法初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程,请回答下列问题:
(1)制备如图所示培养基除含有细菌必需的_____等营养物质外,还需要加入_____。
(2)倒平板时,待平板冷凝后,需要将平板倒置,这样做的目的是_____;图中过程①采用的接种方法是_____,该方法用于微生物数量测定时,统计的菌落数往往比活菌数目_____(填“ 多”或“少”)。
(3)进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至_____(填“基本”或“完全”)培养基上,原因是_____。
(4)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定,实验人员应挑取_____(填“菌落A”或“菌落B”)进行接种培养,并进一步鉴定。
(5)科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株C和D,然后对突变株C和D进行实验,结果如表所示。
接种菌种
一般培养基
实验处理及结果
C
不生长
添加营养物质甲,能生长
D
不生长
添加营养物质乙,能生长
C+D
能生长
不添加营养物质甲、乙,都能生长
突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是_____。将突变株C和D混合在一起,接种于一般培养基上,都能生长的最可能的原因是_____。
23. CRISPR/Cas9是一种新的基因编辑技术,其主要过程是向导RNA(gRNA,含与目的基因部分序列配对的单链区)与Cas9核酸酶结合,引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割,DNA双链被Cas9切断后,细胞会启动DNA损伤修复机制,将断裂上下游两端的序列连接起来,但通常会在断裂处造成少量核苷酸的插入或缺失,从而实现对基因的编辑(敲除)。RAG基因异常会导致严重联合免疫缺陷病(SCID)。科研人员利用CRISPR/Cas9技术针对猪的RAG基因设计并筛选出高效的gRNA,敲除猪的RAG基因,构建免疫缺陷模型猪,以用于免疫缺陷病及相关药物的研究,相关过程如下图,其中BsmBⅠ、KpnⅠ、EcoRⅠ表示相应限制酶的识别位点。请回答下列问题。
(1)图中设计gRNA基因序列的主要依据是______。过程①用到的工具酶有______。
(2)过程②的正常进行依赖于质粒中的______(组成元件) 过程,与Cas9mRNA相比,gRNA在结构上的特点是______。
(3)科研人员可利用______(方法)将Cas9mRNA、gRNA导入猪的受精卵;与将重组质粒A、重组质粒B导入受精卵转录产生Cas9mRNA、gRNA相比,将Cas9mRNA、gRNA直接导入受精卵的优点是______。
(4)过程⑥CRISPR/Cas9系统中的Cas蛋白可催化______键水解,过程⑦DNA自我修复过程中需要用到______酶。
(5)研究人员测定了每种gRNA介导敲除后的10条序列,其结果如下表,其中1/10,-9bp表示测序的10条序列中有1条敲除了9bp,其余以此类推。
gRNA类型
敲除率
敲除类型
gRNA1
30%
1/10,-9bp
2/10,+2bp
gRNA2
60%
5/10,+1bp
1/10,+6bp
gRNA3
10%
1/10,-9bp
①表中结果显示RAG基因发生突变的类型有______,根据表格数据选择______敲除RAG基因易获得免疫缺陷模型猪。
②不同gRNA介导的敲除率有差异,其可能原因是______。
③筛选出高效gRNA后,将Cas9mRNA、gRNA导入猪的受精卵中构建免疫缺陷模型猪时,需同时设置一个未做处理的受精卵作为空白对照,其意义是______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
江苏省前黄中学2025届高三上学期期初检测生物试卷
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 细胞内的水可分为自由水和结合水,下列有关水的描述不正确的是( )
A. 因为水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子
B. 因为氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态
C. 带有正电荷及负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是良好溶剂
D. 由于氢键、二硫键的存在,使水具有较高的比热容,利于维持生命系统的稳定
【答案】D
【解析】
【分析】生物体的一切生命活动离不开水,水是活细胞中含量最多的化合物,细胞内水的存在形式是自由水和结合水。结合水含量较少,是细胞结构的主要组成成分;自由水含量较多,是良好的溶剂、参与许多化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞生存提供液体环境等。物质的结构决定功能,水的各项功能是与水的结构密不可分的。
【详解】A、水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合;由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷;水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子,A正确;
B、氢键比较弱,易被破坏,只能维持极短时间,这样氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性,B正确;
C、水分子是一个极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂,C正确;
D、由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。水中没有二硫键,D错误。
故选D。
2. 质体是一类合成或储存糖类的双层膜细胞器。根据所含色素不同,可将质体分成叶绿体、有色体(含有胡萝卜素与叶黄素,分布在花和果实中)和白色体(不含色素,分布在植物体不见光的部位)三种类型,三者的形成和相互关系见图。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体属于质体中的白色体
B. 推测质体内含有少量的遗传物质
C. 番茄果实颜色变化与质体转化有关
D. 马铃薯块茎中的质体主要以白色体形式存在
【答案】A
【解析】
【分析】叶绿体是植物将光能转化成化学能的重要细胞器。叶绿体的数量、大小和形态直接影响叶片的颜色和光合作用强度。叶绿体的分裂和增殖是维持叶绿体种群数量的重要因素。
【详解】A、根据题意,质体是一类合成或储存糖类的双层膜细胞器,而线粒体是分解有机物的细胞器,A错误;
B、分析题意,质体可能是叶绿体,含有少量的遗传物质DNA,B正确;
C、题目中可知,质体有色素可以相互转化,因此番茄果实颜色变化与质体的转化有关,C正确;
D、马铃薯块茎细胞没有叶绿体,质体主要以白色体形式存在,D正确。
故选A。
3. 下图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子(数字表示相应位置)。下列相关叙述错误的是( )
A. 形成该蛋白质只需要脱去199个水分子
B. 该蛋白质分子中至少含有2个-NH2
C. 该蛋白质分子中含有199个肽键
D. 该蛋白质分子必定含有C、H、O、N、S元素
【答案】A
【解析】
【分析】脱水缩合:氨基酸经脱水缩合形成蛋白质。在脱水缩合过程中一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基分别脱下-OH和-H结合形成H2O,同时形成一个肽键。
【详解】AC、依题意,该蛋白质分子共有200个氨基酸。据图可知,该蛋白质可看成先形成2条肽链,再两条肽链间通过R基上的氨基和羧基又形成了一个肽键,则肽键总数=脱去的水分子数=200-2+1=199。故形成该蛋白质需要脱去199个水分子,形成199个肽键。但形成该蛋白质时,还要形成一个二硫键,需要脱去两个H,A错误,C正确;
B、据图可知,1号位和90号位的氨基酸只形成了一个肽键,故各剩下一个氨基或羧基。91号位及200号位的氨基酸只形成了一个肽键,故各剩下一个氨基或羧基。构成该蛋白质的氨基酸的R基上也可能含有氨基,故该蛋白质分子中至少含有2个-NH2,B正确;
D、构成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且连接在同一个碳原子上,故蛋白质一定含有C、H、O、N元素。据图可知,该蛋白质含有一个二硫键,则该蛋白质分子一定含有S元素,故该蛋白质分子必定含有C、H、O、N、S元素,D正确。
故选A。
4. NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动(如图所示)。当铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP的水解
B. NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 当土壤溶液酸化引起铵毒后,增加细胞外的NO3-会加重铵毒
D. NO3-和H+通过离子通道蛋白NRT1.1时,不与该通道蛋白结合
【答案】B
【解析】
【分析】1、被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。2、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
【详解】A、由题干信息可知,NH4+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的,不是直接来自ATP,A错误;
B、由图可知,NO3-进入根细胞是H+的浓度梯度驱动的逆浓度梯度运输,所以NO3-通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;
C、增加细胞外的NO3-,可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒,C错误;
D、据图可知,NRT1.1转运NO3-属于进行主动运输的载体蛋白,D错误。
故选B。
5. 伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病,症状包括高烧、腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑等;A16型肠道病毒可引起手足口病,多发生于婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别患者可引起心肌炎等并发症;某人虽已提前注射了流感疫苗但在冬季来临后多次患流感;关于上述致病病原体的叙述不正确的是( )
A. 伤寒杆菌含8种核苷酸,病毒含4种碱基,两者遗传信息的传递都遵循中心法则
B. 上述病原体都营寄生生活;都可用营养齐全的合成培养基培养
C. 病原体蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等不都由宿主细胞提供
D. 灭活的病毒仍具有抗原特异性,可以制成疫苗,此外也可以用于动物细胞融合的诱导剂
【答案】B
【解析】
【详解】A、伤寒杆菌是细胞生物,含有DNA和RNA两种核酸,含有8种核苷酸;病毒没有细胞结构,由核酸(DNA或RNA)和动脑子组成,含有4种碱基(ATCG或AUCG);两者遗传信息的传递都遵循中心法则,A正确;
B、流感病毒不能用营养齐全的合成培养基培养,只能寄生在活细胞内,B错误;
C、伤寒杆菌的蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等自身提供;流感病毒的蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等要由宿主细胞提供,C正确;
D、灭活的病毒仍具有抗原特异性,制成疫苗具有充当抗原的作用,另外也可以用于动物细胞融合的诱导剂,D正确。
故选B。
6. 如图表示某种生物细胞内部分物质的转化过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 若该种生物为绿色植物,用18O标记C6H12O6,则短时间内在产生的水中能检测到放射性
B. 图中①是H2O,该种生物不可能是乳酸菌
C. 若该生物为人,则肌肉细胞中产生CO2的场所只有线粒体基质
D. 若该生物为酵母菌且在图示过程中释放12molCO2,则该过程中理论上吸收的②为12mol
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,释放大量能量。
【详解】A、根据有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],含18O的葡萄糖中的18O到了丙酮酸中;再根据第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],含18O的丙酮酸中的18O 到了二氧化碳中,即18O转移的途径是:葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳,绿色植物进行光合作用,二氧化碳参加暗反应阶段18O转移到有机物中,A错误;
B、有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],物质①是H2O,乳酸菌呼吸作用的产物是乳酸,而不是图中的二氧化碳和水,因此该生物不是乳酸菌,B正确;
C、由图可知,此过程为细胞有氧呼吸过程,若该生物是人,只有有氧呼吸的第二阶段能产生二氧化碳,肌肉细胞生成CO2的场所是线粒体基质,C正确;
D、由图可知②为O2,酵母菌进行有氧呼吸消耗的氧气等于产生的二氧化碳,因此释放12molCO2需要吸收12mol O2,D正确。
故选A
7. 细胞内的黏连蛋白,主要集中在染色体的着丝点位置,可将姐妹染色单体连在一起。细胞分 裂过程中,细胞会产生水解酶将黏连蛋白分解。下图表示某雄性动物不同时期细胞中染色体数、核DNA分子数、同源染色体对数。下列说法正确的是( )
A. 在d →a、e → d过程中,黏连蛋白被水解
B. 在c →a过程中,发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合
C. 在b类型细胞中可能发生联会、交叉互换过程
D. e类型细胞的名称为次级精母细胞、极体或次级卵母细胞
【答案】C
【解析】
【分析】分析题目柱状图可知,a时期为有丝分裂后期,b可表示减数分裂Ⅰ前期、中期、后期以及有丝分裂前期、中期,c表示减数分裂Ⅱ后期,d表示精原细胞(或正常体细胞),e可表示减数分裂Ⅱ前期和中期,f可表示精子、卵细胞、精细胞、第二极体。
【详解】A、黏连蛋白被水解伴随姐妹染色单体分离,发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,发生在b→a、e →c过程中,A错误;
B、c表示减数分裂Ⅱ后期,a时期为有丝分裂后期,而同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,B错误;
C、b可表示减数分裂Ⅰ前期,可能发生联会、交叉互换过程,C正确;
D、e可表示减数分裂Ⅱ前期和中期,又因是雄性动物,名称为次级精母细胞,D错误。
故选C。
8. 人类某种遗传病,基因型EE都患病,Ee有1/3患病,ee都正常。一对新婚夫妇表现正常,妻子的母亲是Ee患者,她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者,请推测这对夫妇的子女中患病的概率是( )
A. 1/15 B. 1/10 C. 1/12 D. 1/3
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分析可知:一对新婚夫妇中女性正常,而她的母亲是Ee患病,她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者,所以她的父亲和丈夫的基因型都为ee。该女性的基因型为Ee或ee。
【详解】根据分析可知,该新婚夫妇中的女性的基因型为Ee或ee,由于基因型为Ee的个体有1/3患病,ee都正常,所以该正常女性为Ee基因型的概率占(1/2×2/3)÷(1-1/2×1/3)=2/5,ee占3/5,由于丈夫的家庭中无该患者,所以丈夫的基因型为ee。则这对新婚夫妇的子女基因型为Ee的概率是2/5×1/2=1/5。由于Ee的人有1/3患病,ee的人都正常,所以这对夫妇的子女中患病的概率是1/5×1/3=1/15。综上分析,A正确,BCD错误。
故选A。
9. 下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述,错误的是( )
A. PCR反应中,复性阶段需要耐高温的DNA聚合酶连接磷酸二酯键
B. 在一定温度下,DNA遇上二苯胺试剂会呈现蓝色
C. 电泳时,DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关
D. 电泳时,将PCR产物、核酸染料和电泳指示剂混合后注入凝胶加样孔
【答案】AD
【解析】
【分析】DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。
【详解】A、复性阶段是指引物与模板结合,无需耐高温的DNA聚合酶,A错误;
B、在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,可利用此原理对DNA进行鉴定,B正确;
C、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,DNA分子相对较小迁移速度较快,C正确;
D、核酸染料在制备凝胶时加入,将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合,再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。留一个加样孔加入分子大小的标准参照物,D错误。
故选AD。
10. 从自然界中筛选具有优良性状的菌种的一般步骤为:采集样品→ 富集培养(使菌体数量增多)→纯种 分离→性能测定,如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列相关叙述错误的是( )
A. 可使用液体培养基进行富集培养
B. 为获得纯种的目的菌种,需对采集的样品进行灭菌
C. 获得图a所示结果的接种过程中,接种环需灼烧灭菌4次
D. 利用图b计算出样品中菌体浓度为5.85×108个/mL,则接种稀释液的稀释倍数为106倍
【答案】B
【解析】
【分析】每克样品中的菌落数= (C÷V )×M,其中C代表某一稀释度下的平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL), M代表稀释的倍数。
【详解】A、与使用固体培养基相比,使用液体培养基培养菌种时,菌体可以分布在整个培养基中,可充分利用其中的营养物质,提高培养液中氧气含量,菌体数量增加的更快,A正确;
B、需要从采集的样品分离得到目的菌种,不能对样品进行灭菌,B错误;
C、图a所示结果的接种次数为3次,接种环需灭菌4次,C正确;
D、利用稀释涂布平板法计算菌体浓度的方法为:菌落数÷接种液体积×稀释倍数,而用于计数的平板的菌落数应在30-300之间,因此58.5个÷0.1ml×稀释倍数=5.85×108个/ml,计算得出稀释倍数为106倍,D正确。
故选B。
11. 镇江陈醋具有“色、香、酸、醇、浓”之特色,其主要工艺流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. “淋饭”有助于提高发酵原料的透气性,有助于霉菌的糖化等过程
B. 作为工业生产,镇江陈醋的酿制过程需要做到严格无菌
C. 接种醋酸菌后的固态发酵需要“翻缸”,主要目的是抑制杂菌
D. 后发酵时间越长,醋体中风味物质的不断堆积导致醋品更佳
【答案】A
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、“淋饭”有助于提高发酵原料的透气性,为霉菌的糖化等过程提供氧气,A正确;
B、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,传统发酵技术是通过控制某些条件抑制其他微生物的繁殖,做不到严格无菌,B错误;
C、醋酸发酵过程中利用的微生物是醋酸菌,发酵需要充足的氧气,所以“翻缸”目的是提供氧气,C错误;
D、后发酵时间不能太长,需要适宜,发酵时间越长,可能会产生其他有害的物质或者滋生其他杂菌,D错误。
故选A。
12. CMV 是危害烟草的主要病毒,CMV 侵染烟草后,发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株,科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少,直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株
B. 若发病叶片中出现绿色区域,取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株
C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理,再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株
D. 接种CMV起到了选择作用,因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A 、烟草幼苗茎尖病毒极少,但不能直接确定其就是抗 CMV 的,直接取其进行组织培养不一定能得到抗 CMV 植株,A 错误;
B、若发病叶片中出现绿色区域,说明可能存在对 CMV 有抗性的细胞,取该区域进行组织培养有可能得到抗 CMV 植株,B 正确;
C 、叶片组织不能先进行灭菌处理,这样会杀死细胞,应该先进行脱分化形成愈伤组织,再进行再分化培养成抗 CMV 植株,C 错误;
D、 接种 CMV 起到了选择作用,但经组织培养后得到的植株仍需再进行抗 CMV 鉴定来确保其抗性,D 错误。
故选B。
13. 群落结构总体上是对环境条件的生态适应,在其形成过程中,生物因素起着重要作用。生物群落各物种之间的关系主要有3类:①营养关系,一个物种以另一个物种的活体、残体或产物为食;②成境关系,一个物种的生命活动使另一个物种的居住条件发生改变;③助布关系,一个物种参与另一个物种的分布。下列说法错误的是( )
A. 植物在群落的成境关系方面起主要作用
B. 动物在群落的助布关系方面起主要作用
C. 营养关系和成境关系把不同物种的生物聚集在一起
D. 同一群落中同营养级生物在生态位上往往高度重叠
【答案】D
【解析】
【分析】生态位是指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。种间竞争是不同物种相互争夺资源和空间时产生的竞争作用,群落中的种间竞争出现在生态位比较近的种群之间,这是因为生态位越近的种群对资源和空间的需求越相似,竞争越剧烈。
【详解】A、根据题意,成境关系指一个物种的生命活动使另一个种的居住条件发生改变,植物在这方面起的作用特别大,如林冠下的灌木、草类和地被以及所有动物栖居者都处于较均一的温度、较高的空气湿度和较微弱的光照等条件下,植物还以各种不同性质的分泌物(气体的和液体的)影响周围的其他生物,A正确;
B、根据题意,助布关系指一个物种参与另一个物种的分布,在助布关系中,动物起主要作用,它们可以携带植物的种子、孢子、花粉,帮助植物散布,B正确;
C、营养关系和成境关系在生物群落中具有最大的意义,是生物群落存在的基础,正是这两种相互关系把不同种的生物聚集在一起,把它们结合成不同规模的相对稳定的群落,C正确;
D、生态位是指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,同一群落中同营养级生物为了自身的生存和发展,以及对食物等条件的最大化,不会使生态位重叠,从而使自己得到的利益做大化,D错误。
故选D。
14. 在做绿叶中色素的提取和分离实验时,甲、乙、丙三名同学使用相关试剂的情况如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用) ,其余操作均正常。他们所得的实验结果依次为( )
相关试剂
甲
乙-
丙
无水乙醇
一
+
+
水
+
一
一
碳酸钙
+
+
+
二氧化硅
+
+
一
A. ①②③ B. ①③② C. ②③① D. ③②①
【答案】B
【解析】
【分析】提取绿叶中的色素,研钵中除了加入剪碎的5g绿叶外,还需放入少许SiO2、CaCO3、无水乙醇。正常情况下纸层析的实验结果为,滤纸条上的4条色素带的颜色,从上往下依次是:橙黄色(胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、蓝绿色(叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b)。
【详解】甲同学没有加入无水乙醇,因为色素不溶于水,所以得不到色素带,如图中①;乙同学操作正确,所以色素带正常,如图中③;丙同学没加SiO2,研磨不充分,所有色素含量都少,如图中②。因此他们所得的实验结果依次为①③②,B正确,ACD错误。
故选B。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对 的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 底栖硅藻是河口泥滩潮间带生态系统中的生产者,为底栖动物提供食物。调查分析某河口底栖硅藻群落随季节变化优势种(相对数量占比>5%)的分布特征,结果如下图。下列叙述正确的是( )
注:不同条纹代表不同优势种:空白代表除优势种外的其他底栖硅藻;不同条纹柱高代表每个优势种的相对数量占比
A. 底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化
B. 影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争
C. 春季和秋季物种丰富度高于夏季,是温度变化影响的结果
D. 底栖硅藻固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量
【答案】AB
【解析】
【分析】1、群落的垂直结构:
(1)概念:指群落在垂直方向上的分层现象。
(2)原因:
①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。
②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯蚓及部分微生物(落叶层和土壤)。
2、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
【详解】A、据图可知,底栖硅藻群落在不同季节优势种的数量和种类都发生了变化,所以底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化,A正确;
B、底栖硅藻可以为底栖动物提供食物,不同硅藻物种之间也有竞争,所以影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争,B正确;
C、如图只表示了底栖硅藻群落随季节变化优势种的分布特征,没有表示物种丰富度的大小,所以不能判断春季和秋季物种丰富度高于夏季,C错误;
D、底栖硅藻固定的能量及其他生产者固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量,D错误。
故选AB
16. 下图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[J/(cm2·a)],有关叙述错误的是( )
A. 该生态系统第一营养级同化的能量至少为400J/(cm2·a)
B. 该生态系统的第一营养级流向分解者的能量是20J/(cm2·a)
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是30J/(cm2·a)
D. 能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是15%
【答案】BD
【解析】
【分析】分析题图:图示表示能量流经某生态系统第二营养级的示意图,其中a表示该营养级摄入的能量;b表示该营养级同化的能量;c表示用于生长、发育和繁殖的能量;d表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量;e表示分解者的能量,据此答题即可。
【详解】A、图中b表示该营养级同化的能量,即第二营养级同化的能量是80J/(cm2·a),按能量最高传递效率20%计算,第一营养级同化的能量至少为400J/(cm2·a),A正确;
B、图中a为摄入量,其中20J/(cm2·a)为流向分解者的粪便,其能量属于第一营养级,但该生态系统的第一营养级流向分解者的其它能量未知,所以该生态系统的第一营养级流向分解者的能量大于20J/(cm2·a),B错误;
C、第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量等于同化量减去呼吸散失量=80-50=30J/(cm2·a),C正确;
D、能量传递效率是指相邻两个营养级的同化量比值,由于第三营养级能量只知道摄入量,不知道同化量,不能计算能量由第二营养级到第三营养级的传递效率,D错误。
故选BD。
17. 利用PCR扩增下面DNA分子,下列叙述正确的是( )
A. 其中一种引物的部分碱基序列应为3'-ATTTGAAGTCCCA-5'
B. 变性时,在高温的作用下双链DNA解聚为单链DNA
C. 复制n轮后,同时含有两种引物的子代DNA分子有2n-2个
D. 复性时,温度过高会导致PCR扩增出多种DNA片段
【答案】BC
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、引物是一段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,转录的方向由引物的5'向3'进行,引物与模板链的3'端碱基互补配对,不能是3'-ATTTGAAGTCCCA -5',A错误;
B、PCR的过程为高温变性、低温复性、中温延伸,变性需要的温度最高,变性使DNA解聚为单链,B正确;
C、复制n轮后,DNA 分子有2n个,新合成的DNA链都有引物,不含引物的DNA链是含有两条母链的两个DNA分子,故同时含有两种引物的子代DNA 分子有2n-2个,C正确;
D、复性时,温度过高导致引物与模板链不结合,得不到目的产物;温度过低,引物与模板的结合位点增加,导致PCR 扩增出多种DNA 片段,D错误。
故选BC。
18. 2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术,将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞,最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠,实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 本实验中,孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子
B. 在本实验中,使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取
C. ③过程是胚胎移植,移植前不需要对乙鼠进行发情处理
D. 孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX
【答案】ABD
【解析】
【分析】题图分析,从卵泡中取出卵母细胞,将经过基因修饰和基因编辑处理的孤雌胚胎干细胞注入卵母细胞,进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、由图示可知,早期胚胎相当于卵母细胞与孤雌胚胎干细胞融合形成的,相当于精卵结合,孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子,A正确;
B、ES细胞,即胚胎干细胞,是从早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,具有发育的全能性,因此在本实验中,使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取,B正确;
C、胚胎移植是在胚胎在相同生理条件下空间位置上的转移,因此移植前要对乙鼠进行发情处理,使其与供体处于相同的生理状态,C错误;
D、注入卵母细胞的孤雌胚胎干细胞的性染色体组成为X,卵母细胞的性染色体组成为X,因此孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX,D正确。
故选ABD。
三、非选择题:共5题,共57分。
19. 下图1表示叶肉细胞中部分代谢途径,研究发现,叶肉细胞中存在“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”,可实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移。请据图回答问题:
(1)叶绿体内膜上磷酸转运器的化学本质是_______,研究表明磷酸转运器只存在于绿色组织的细胞中,原因是_______。
(2)当缺乏时,丙糖磷酸从叶绿体中输出_______(填“增多”或“减少”)。离开卡尔文循环的丙糖磷酸,绝大多数离开叶绿体并在_______中合成蔗糖,运出细胞。若蔗糖合成或输出受阻,则卡尔文循环减速,原因是________。
(3)光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。由图可知,“苹果酸/草酰乙酸穿梭”加快的意义是减少_______积累,避免对叶绿体的伤害。再通过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”运入线粒体,主要在________处转化为中的化学能。图中三羧酸循环进行的场所是_______。
(4)研究发现光合作用光反应产生的积累是光合作用限速因素之一。我国科学家向蓝细菌中导入合成异丙醇的三种关键酶基因基因、基因、基因,以期提高细胞光合速率,相关机理如下图2。
①图2中酶催化异丙醇生成的反应机理是______。
②研究人员培育出两种蓝细菌、,提取两种蓝细菌的总利用对、细胞中三种关键酶基因进行扩增,对扩增产物进行电泳得到图3所示结果。与野生型蓝细菌相比细胞中积累的物质最可能是_______。野生型、、三种菌株在适宜条件下,光合速率最快的可能是_______。
【答案】(1) ①. 蛋白质 ②. 基因的选择性表达
(2) ①. 减少 ②. 细胞质基质 ③. 进入叶绿体的Pi数量减少,光合产物(或者三碳糖磷酸)积累于叶绿体中,限制了卡尔文循环的进行
(3) ①. ②. 线粒体内膜 ③. 线粒体基质
(4) ①. 降低化学反应所需活化能 ②. 丙酮 ③.
【解析】
【分析】分析题文描述和题图可知:植物光合作用的“卡尔文循环”,即植物的叶绿体如何通过光合作用把二氧化碳转化为机体内的碳水化合物的循环过程,属于光合作用的暗反应阶段。“三羧酸循环”属于有氧呼吸的第二阶段。
【小问1详解】
叶绿体内膜上磷酸转运器的化学本质是蛋白质,磷酸转运器只存在于绿色组织的细胞中原因是只有绿色组织细胞中表达该基因,即基因的选择性表达。
【小问2详解】
当Pi缺乏时,通过磷酸转运器从细胞质基质输入叶绿体的Pi减少,因此从叶绿体输出的丙糖磷酸减少。据图1可知,离开卡文循环的丙糖磷酸绝大多数离开叶绿体,并在细胞质基质中合成蔗糖,若蔗糖合成或输出受阻,进入叶绿体的 数量减少,光合产物(或者三碳糖磷酸)积累于叶绿体中,限制了卡尔文循环的进行。
小问3详解】
“苹果酸/草酰乙酸穿梭”加快的意义是减少NADPH积累,苹果酸可有效地将光照产生的NADPH中的还原能输出叶绿体,再通过“苹果酸天冬氨酸穿梭”运入线粒体,最终在线粒体内膜转化为ATP中的化学能。三段酸循环为有氧呼吸的第二阶段,进行的场所是线粒体基质。
【小问4详解】
①图2中sADH酶催化异丙醇生成的反应机理即酶催化化学反应的原理是降低化学反应所需活化能。
②据图2所示结果可知,SM6中有CTFAB基因、ADC基因,无sADH基因,而sADH能将丙酮催化生成异丙醇,故与野生型蓝细菌相比,SM6细胞中积累的物质最可能是丙酮;SM7导入了CTFAR基因、ADC基因和sADH基因三种基因,可消耗NADPH,从而提高光合速率,故三种菌株在适条件下,光合速率最快的可能是SM7。
20. 图1、2是某雌性小鼠体内细胞的分裂示意图(仅显示部分染色体),图3是该小鼠减数分裂过程中核DNA含量变化曲线,图4表示百合(2n=24)正常细胞分裂过程中物质或结构数量变化曲线的部分区段,图5是百合减数不同时期的显微照片。
(1)图1细胞名称为_____,细胞中_____(填“是”或“否”)含有同源染色体,含有_____ 个四分体。
(2)图2细胞的名称为_____。
(3)图3中同源染色体分离发生在_____ 段(填字母),姐妹染色单体分离发生在_____段(填字母),细胞发生基因的自由组合对应图3的_____段(填字母)。
(4)图4中,若纵坐标是染色体数且a=24,则图中b时期的细胞内_____(一定/不一定)有同源染色体,若纵坐标是核DNA数且a=48,则该曲线可表示_____分裂。
(5)按照减数分裂过程分析,基因突变最可能可能发生在图_____(填序号)所示细胞中。图5中各细胞出现的先后顺序是_____(用箭头和序号表示)。
(6)若该雌性小鼠的基因型为AaXDXD,一个原始生殖细胞正常减数分裂产生了一个基因型为AXD的极体(不考虑片段交换等),与该极体同时产生的生殖细胞的基因型为_____。
【答案】(1) ①. 体细胞 ②. 是 ③. 0
(2)初级卵母细胞 (3) ①. CD ②. EF ③. CD
(4) ①. 不一定 ②. 有丝分裂或减数分裂
(5) ①. ① ②. ①→③→②→⑤→④
(6)aXd
【解析】
【分析】1、同源染色体:减数第一次分裂前期,配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体,因此,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
2、减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【小问1详解】
分析图1可知,细胞中含同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,处于有丝分裂后期细胞,四分体是减数第一次分裂前期,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体,所以图1细胞含0个四分体。
【小问2详解】
由题意可知,图2细胞表示雌性小鼠体内细胞的分裂示意图,又因为该细胞同源染色体出现联会现象,所以图2细胞处于减数第一次分裂的前期,名称为初级卵母细胞。
【小问3详解】
图3是该小鼠减数分裂过程中核DNA含量变化曲线,其中BC段表示间期DNA复制,DE段表示减数第一次分裂完成,FG段表示减数第二次分裂完成。同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,即图3中的CD段;姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期,即图3中的EF段;基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,即图3的CD段。
【小问4详解】
图4表示百合(2n=24)正常细胞分裂过程中物质或结构数量变化曲线的部分区段,若纵坐标是染色体数且 a=24,图中b时期在发生染色体减半,则图不可能是有丝分裂,因为有丝分裂不会出现染色体在24的基础上减半,因此只能表示减数分裂,如果是减数第一次分裂的时期,则b时期可表示减数第一次分裂未完成,含有同源染色体,如果是减数第二次分裂的时期,b时期不含同源染色体,因此图中b时期的细胞内不一定有同源染色体;若纵坐标是核 DNA 数且a=48,则该曲线可表示有丝分裂或减数分裂,因为都可能发生DNA在48的基础上减半。
【小问5详解】
按照减数分裂过程分析,基因突变最可能发生在间期,即图5中的①。图 5中各细胞出现的先后顺序是 ①(减数分裂间期)→③(减数第一次分裂前期)→②(减数第一次分裂后期)→⑤(减数第二次分裂后期)→④(减数第二次分裂末期)。
【小问6详解】
已知雌性小鼠的基因型为AaXDXd,一个原始生殖细胞正常减数分裂,在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,即 A与a分离, XD与 Xd分离。产生的一个极体基因型为AXD,则同时产生的另一个极体基因型为 aXd,那么与该极体同时产生的生殖细胞的基因型为 aXd。
21. 生态学家Grime用三角形模型来解释植物的适应性(如图所示),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。Grime将生境的严峻定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,将生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等。
(1)Grime的三角形模型属于_____ 模型,据坐标图推测原点附近的植物的适应性对策为_____能力强。
(2)离乡间小路远近不同的地方,杂草的分布和种类不同,这体现了群落的_____结构。经常被踩踏的地方生长着茎秆低矮的车前草等植物;几乎不被踩踏的地方,生长着茎秆较高的狗尾草等植物。依据Grime的三角形模型分析,狗尾草的_____能力强,车前草的_____ 能力强。
(3)我国库布齐沙漠日照强烈,地表温度高且降水蒸发快,其与热带雨林相比,_____稳定性强,_____能力弱。结合Grime的三角形模型,在对该沙漠进行生态修复时,应选择种植抗生境严峻能力强的胡杨、沙柳等,这遵循了生态工程的_____原理。
(4)研究者用血球计数板(1mm×1mm×0.1mm)对某单细胞藻进行计数了解治理效果。治理前后分别在相同样点取多个湖水样品混合后,稀释10倍进行计数,结果如图所示,左、右图分别为治理前、后某单细胞藻计数情况(一个计数室共25个中格)。治理后该藻种群密度减少了_____个/L。
【答案】(1) ①. 数学 ②. 竞争
(2) ①. 水平 ②. 竞争 ③. 抗生境干扰
(3) ①. 恢复力 ②. 自我调节 ③. 协调
(4)6×1010
【解析】
【分析】群落的结构:
1、垂直结构:群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的成层性保证了植物在单位空间中更充分利用自然环境条件。如在发育成熟的森林中,上层乔木可以充分利用阳光,而林冠下为那些能有效利用弱光的下木所占居,林下灌木层和草本层能够利用更微弱的光线、草本层往下还有更耐荫的苔藓层。生物群落中动物的分层现象也很普遍。动物分层主要与食物有关,其次还与不同层次的微气候条件有关。水域中某些水生动物也有分层现象,这主要决定于阳光、温度、食物和含氧量等;
2、水平结构 群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。 镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置,使群落在外形上表现为斑块相间的现象。群落镶嵌性形成的原因,主要是群落内部环境因子的不均匀性,例如小地形和微地形的变化,土壤温度和盐渍化程度的差异,光照的强弱以及人与动物的影响。
【小问1详解】
Grime的三角形模型为坐标图,属于数学模型;据坐标图推测原点附近表示生境干扰水平和严峻度都很低,因此植物的适应性对策为需要有较强的竞争能力;
【小问2详解】
离乡间小路远近不同的地方,杂草的分布和种类不一样,这体现了群落的水平结构,通常是镶嵌分布;车前草生活在经常被践踏的地方,推测车前草抗生境干扰的能力强,几乎不被踩踏的地方,生长着茎秆较高的狗尾草等植物,离原点近,因此竞争能力强;
【小问3详解】
库布齐沙漠与热带雨林相比,生物种类少,营养结构简单,自我调节能力弱,因此该库布齐沙漠与热带雨林相比,恢复力稳定性强、自我调节能力弱;在对该沙漠进行生态修复时,应选择种植抗生境严峻能力强的胡杨、沙柳等,这遵循了生态工程的协调原理;
【小问4详解】
据题意可知,该血球计数板的规格为l mm×1 mm×0.1 mm,25×16,即一个大方格含有25个中方格,据图可知,左边中方格有48个酵母菌,右边有24个,减少酵母菌数量为24个,因此一个大方格减少酵母菌数量为24×25=600个,一个大方格内的细胞悬液体积是0.1微升,1微升=0.001毫升,培养液稀释倍数为10倍,因此培养液中酵母菌的密度较少了600×104×10×103=6×1010个/L。
22. 经人工诱变后,部分细菌由于某种酶被破坏,其细胞中某些化学反应不能正常进行,就形成了营养缺陷型菌株,这在工业生产上有较广阔的应用前景。以下是实验人员利用影印法初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程,请回答下列问题:
(1)制备如图所示的培养基除含有细菌必需的_____等营养物质外,还需要加入_____。
(2)倒平板时,待平板冷凝后,需要将平板倒置,这样做的目的是_____;图中过程①采用的接种方法是_____,该方法用于微生物数量测定时,统计的菌落数往往比活菌数目_____(填“ 多”或“少”)。
(3)进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至_____(填“基本”或“完全”)培养基上,原因是_____。
(4)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同,为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定,实验人员应挑取_____(填“菌落A”或“菌落B”)进行接种培养,并进一步鉴定。
(5)科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株C和D,然后对突变株C和D进行实验,结果如表所示。
接种的菌种
一般培养基
实验处理及结果
C
不生长
添加营养物质甲,能生长
D
不生长
添加营养物质乙,能生长
C+D
能生长
不添加营养物质甲、乙,都能生长
突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是_____。将突变株C和D混合在一起,接种于一般培养基上,都能生长的最可能的原因是_____。
【答案】(1) ①. 碳源、氮源、水和无机盐 ②. 凝固剂(或琼脂)
(2) ①. 防止皿盖上的水珠落入培养基,防止水分过快蒸发 ②. 稀释涂布平板法 ③. 少
(3) ①. 基本 ②. 防止基本培养基中混入特定氨基酸
(4)菌落A (5) ①. 突变株C缺乏合成营养物质甲所需要的酶 ②. 突变株D可以提供突变株C生长需要的营养物质甲,突变株C可以提供突变株D生长需要的营养物质乙
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成:
(1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质;
(2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求.例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【小问1详解】
图示培养基上最后都长出了菌落,说明该培养基为固体培养基,因此制备该培养基时除加入细菌必需的水、碳源、氮源、无机盐等营养物质外,还需要加入凝固剂(或琼脂)。
【小问2详解】
倒平板的适宜温度是50℃左右,待平板冷凝后,要将平板倒置,平板倒置的好处是一方面可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染,另一方面也可避免培养基中的水分过快蒸发;图中过程①采用的接种方法是稀释涂布平板法,得到的菌落均匀分布,该方法用于微生物数量测定时,统计的菌落数往往比活菌数目少,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【小问3详解】
进行过程②培养时,为防止特定氨基酸混入基本培养基中,应先将丝绒布转印至基本培养基上,再转接至完全培养基上。
【小问4详解】
利用影印法培养可以使不同培养基中同种菌株的接种位置相同,为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定,比较基本培养基和完全培养基可知,菌落A为氨基酸缺陷型菌株,因此需要挑取菌落A进行接种培养并进一步鉴定。
【小问5详解】
由表格分析可知,突变株C的生长依赖于营养物质甲,突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是突变株C缺乏合成营养物质甲所需要的酶;突变株C的生长依赖物质甲,而突变株D的生长依赖于营养物质乙,不添加营养物质甲和乙,二者混合培养时都能生长,最可能的原因是突变株C为突变株D提供了营养物质乙,突变株D为突变株C提供了营养物质甲。
23. CRISPR/Cas9是一种新的基因编辑技术,其主要过程是向导RNA(gRNA,含与目的基因部分序列配对的单链区)与Cas9核酸酶结合,引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割,DNA双链被Cas9切断后,细胞会启动DNA损伤修复机制,将断裂上下游两端的序列连接起来,但通常会在断裂处造成少量核苷酸的插入或缺失,从而实现对基因的编辑(敲除)。RAG基因异常会导致严重联合免疫缺陷病(SCID)。科研人员利用CRISPR/Cas9技术针对猪的RAG基因设计并筛选出高效的gRNA,敲除猪的RAG基因,构建免疫缺陷模型猪,以用于免疫缺陷病及相关药物的研究,相关过程如下图,其中BsmBⅠ、KpnⅠ、EcoRⅠ表示相应限制酶的识别位点。请回答下列问题。
(1)图中设计gRNA基因序列的主要依据是______。过程①用到的工具酶有______。
(2)过程②的正常进行依赖于质粒中的______(组成元件) 过程,与Cas9mRNA相比,gRNA在结构上的特点是______。
(3)科研人员可利用______(方法)将Cas9mRNA、gRNA导入猪的受精卵;与将重组质粒A、重组质粒B导入受精卵转录产生Cas9mRNA、gRNA相比,将Cas9mRNA、gRNA直接导入受精卵的优点是______。
(4)过程⑥CRISPR/Cas9系统中的Cas蛋白可催化______键水解,过程⑦DNA自我修复过程中需要用到______酶。
(5)研究人员测定了每种gRNA介导敲除后的10条序列,其结果如下表,其中1/10,-9bp表示测序的10条序列中有1条敲除了9bp,其余以此类推。
gRNA类型
敲除率
敲除类型
gRNA1
30%
1/10,-9bp
2/10,+2bp
gRNA2
60%
5/10,+1bp
1/10,+6bp
gRNA3
10%
1/10,-9bp
①表中结果显示RAG基因发生突变的类型有______,根据表格数据选择______敲除RAG基因易获得免疫缺陷模型猪。
②不同gRNA介导的敲除率有差异,其可能原因是______。
③筛选出高效gRNA后,将Cas9mRNA、gRNA导入猪的受精卵中构建免疫缺陷模型猪时,需同时设置一个未做处理的受精卵作为空白对照,其意义是______。
【答案】(1) ①. RAG基因内部的一段核苷酸序列 ②. BsmBⅠ限制酶和DNA连接酶
(2) ① 启动子和终止子 ②. 具有局部双链
(3) ①. 显微注射技术 ②. 防止产生过多Cas9mRNA、gRNA,减少物质能量的浪费
(4) ①. 磷酸二酯键 ②. DNA连接酶等(必须答到DNA连接酶)
(5) ①. 碱基对的增添和缺失 ②. gRNA2 ③. gRNA与模板链的配对效率有差异 ④. 研究Cas9mRNA、gRNA对受精卵的发育是否有影响
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤是获取目的基因、将目的基因导入受体细胞、筛选还有目的基因的受体细胞、目的基因的表达与检测。
【小问1详解】
gRNA含与目的基因部分序列配对的单链区,因此设计gRNA基因序列的主要依据是RAG基因内部的一段核苷酸序列。据图所示,过程①为重组质粒B的构建,需要利用BsmBⅠ限制酶对质粒进行酶切获得相应的黏性末端,再利用DNA连接酶将gRNA基因序列和质粒进行连接,从而获得重组质粒B。
【小问2详解】
过程②指的是重组质粒A正确转录Cas9基因,基因的转录需要的原件包括启动子和终止子。结合图示分析,与Cas9mRNA相比,gRNA在结构上的特点是具有局部双链。
【小问3详解】
重组DNA分子导入受体细胞时,若受体是动物细胞,往往采用的是显微注射法。基因在受体细胞中可以多次转录,因此与将重组质粒A、重组质粒B导入受精卵转录产生Cas9mRNA、gRNA相比,将Cas9mRNA、gRNA直接导入受精卵的优点是防止产生过多Cas9mRNA、gRNA,减少物质能量的浪费。
【小问4详解】
题干信息“Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割”,说明过程⑥CRISPR/Cas9系统中的Cas蛋白可催化磷酸二酯键水解。DNA损伤修复指的是将断裂上下游两端的序列连接起来,因此需要用到DNA连接酶。
【小问5详解】
①结合表格中的数据可知,有的RAG基因中增加了1bp、2bp、6bp,有的RAG基因中缺失了9bp碱基对,因此结果显示RAG基因发生突变的类型有碱基对的增添和缺失。gRNA2类型,基因敲除率为60%,大于gRNA1类型的30%和gRNA3类型的10%,因此根据表格数据选择gRNA2敲除RAG基因易获得免疫缺陷模型猪。
②不同gRNA介导的敲除率有差异,其可能原因是gRNA与模板链的配对效率有差异。
③筛选出高效gRNA后,将Cas9mRNA、gRNA导入猪的受精卵中构建免疫缺陷模型猪时,需同时设置一个未做处理的受精卵作为空白对照,其意义是研究Cas9mRNA、gRNA对受精卵的发育是否有影响。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。