精品解析:浙江省嘉兴市2024—2025学年高三上学期第一次模拟考试生物试题
2024-12-24
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2份
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31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 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | 嘉兴市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.71 MB |
| 发布时间 | 2024-12-24 |
| 更新时间 | 2025-03-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49535908.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024年高三教学测试
生物学试题卷
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 朱鹮是国家一级保护动物,在浙江德清县曾有分布,于近代灭绝。2008年德清从陕西引入5对朱鹮并建立繁育基地,繁衍至今已有700多只,部分个体在当地放归。下列叙述错误的是( )
A. 繁育和放归朱鹮会改变当地的生物多样性
B. 繁育基地的朱鹮放归大自然前应进行野化训练
C. 游人参观繁育基地体现了生物多样性的间接价值
D. 基于朱鹮个体间亲缘关系图谱的研究有利于朱鹮保护
2. 硅肺是一种职业病,SiO2粉尘吸入肺后被吞噬细胞吞噬,会导致某种细胞器被破坏,释放水解酶引起细胞死亡,从而使肺受损。这种细胞器是( )
A. 溶酶体 B. 线粒体 C. 中心体 D. 高尔基体
3. 下图是某种核酶催化反应的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 核酶的基本单位是脱氧核糖核酸 B. 酶促反应的底物是核糖核苷酸
C. 通过碱基配对形成酶—底物复合物 D. 核酶的催化作用没有专一性
阅读下列材料,完成下面小题。
松毛虫幼虫以松树的枝叶为食,危害极大。某地以红松树为优势种的针阔混交林,因松毛虫危害致红松树大量死亡,短短几年内变成了以阔叶树为主的次生林。森林中的动物种类和数量也大幅下降。
4. 下列关于该地区森林群落变化的叙述,正确的是( )
A. 物种丰富度改变 B. 树冠层缺失 C. 发生了初生演替 D. 营养结构不变
5. 下列关于松毛虫和松毛虫防治的叙述,正确的是( )
A. 松毛虫是初级消费者,属于第一营养级 B. 调查松毛虫种群密度常用标志重捕法
C. 松毛虫的生物量可反映其对松树的危害程度 D. 防治松毛虫可采用任意引进松毛虫天敌的措施
6. 某种异花授粉的植物原分布在低海拔地区,后因地质活动扩散到高海拔地区,且高海拔地区种群开花时间晚于低海拔地区。下列叙述错误的是( )
A. 高海拔环境导致该植物性状定向改变 B. 不同海拔地区种群的基因库存在差异
C. 开花时间差异阻止了种群间的基因交流 D. 开花时间延迟说明该植物不适应高海拔地区
7. 表观修饰、基因突变、基因重组和染色体变异均可导致变异。下列各项中,DNA碱基序列不会改变的是( )
A. 表观修饰 B. 基因突变 C. 基因重组 D. 染色体变异
8. 花烛是常见花卉,顶芽、侧芽和叶片都可作为外植体用于组培。下列叙述正确的是( )
A. 选择叶片作为外植体时,成熟叶片比幼嫩叶片效果好
B. 诱导愈伤组织形成与诱导生芽所需的最佳激素浓度相同
C. 顶芽与叶片的基因差异导致了组培途径选择的不同
D. 顶芽与侧芽发育成苗时,可以不经过脱分化过程
阅读下列材料,完成下面小题
人体血糖偏低时,脂肪组织释放甘油和脂肪酸进入血液,甘油是糖类的衍生物,主要由肝脏摄取并转化为葡萄糖,从而补充血糖;脂肪酸是长的碳氢链,可被各种组织细胞直接用于细胞呼吸。甘油主要由肝脏摄取的原因是肝细胞膜上有大量AQP9,AQP9是一种通道蛋白,能转运水和甘油。脂肪酸的氧化过程和葡萄糖有所不同,具体如下图。
9. 下列关于AQP9功能和甘油代谢的叙述,正确的是( )
A. AQP9转运水不属于扩散作用 B. AQP9转运甘油需要ATP供能
C. 人体中只有肝细胞能吸收甘油 D. AQP9受损可导致血浆甘油含量偏高
10. 下列关于人体细胞中脂肪酸和葡萄糖氧化分解的叙述,正确的是( )
A. 过程①发生在细胞溶胶 B. 过程④发生在线粒体内膜
C. 过程①③④都有CO2生成 D. 过程③合成ATP比过程④多
11. 小鼠的基础血糖水平是正常进食后禁食6小时后测定的。实验一测量了小鼠的基础血糖水平,结果如图1;实验二研究了某种性别小鼠禁食12小时对基础血糖水平的影响,结果如图2,图中黑点代表各实验个体的测量数据。
下列叙述错误的是( )
A. 实验一中两组小鼠的周龄应相同 B. 实验一中每只雄鼠的血糖水平都高于雌鼠
C. 实验二中选择雄鼠进行了实验 D. 实验二中的禁食可导致糖皮质激素分泌量增加
12. 有学者认为,可把有丝分裂的前期和中期重新划分为3个时期:①前期、②前中期和③中期。前中期从核膜解体开始,至着丝粒都被两极的微管“捕获”结束。下列事件发生在前中期的是( )
A. 染色质开始凝缩,形成染色体 B. 微管解体和重排,形成纺锤体
C. 同源染色体配对,形成四分体 D. 着丝粒全部移动到赤道面
阅读下列材料,完成下面小题。
腺相关病毒(AAV)是动物病毒中最简单的一类单链DNA病毒,可感染特定脑区特定神经细胞,并将基因整合到特定染色体上,当与腺病毒(ADV)同时感染时才能完成病毒的繁殖。
将M4基因或M3基因与绿色荧光蛋白基因(GFP)连接在特异性启动子后面,然后载入腺相关病毒(AAV)中;对小鼠进行转染,并进行药物相关实验。
13. 下列培养基中,能用于腺相关病毒(AAV)培养的是( )
A. 动物细胞培养液+动物细胞+腺病毒 B. 动物细胞培养液+动物细胞
C. LB液体培养基+大肠杆菌+腺病毒 D. LB液体培养基+大肠杆菌
14. 利用AAV为载体,可实现对体内神经细胞的遗传改造。下列叙述错误的是( )
A. 与ADV相比,利用AAV做载体进行基因治疗安全性较高
B. 体外扩增AAV病毒单链DNA时加入的引物仅需一种
C. 体外扩增DNA所用的DNA聚合酶能耐受90℃高温
D. 可利用荧光显微镜观察鉴别神经细胞是否被遗传改造
15. 药物CNO能与M3蛋白(Na+通道)、M4蛋白(Cl-通道)特异性结合,并打开相应离子通道。下列叙述错误的是( )
A. M3通道蛋白激活引起神经细胞膜电位变化
B. M4通道蛋白激活引起的神经细胞膜电位变化不能传导
C. 利用药物CNO激活M3蛋白,可研究特定脑区域功能
D. 利用药物CNO激活M4蛋白,不能研究特定脑区域功能
16. 某线虫个体发育与H基因和G基因有关,研究人员对野生型和突变体的H、G基因在个体发育前后两阶段的表达情况进行了研究,结果如下表,“+”表示能检测到相应物质。下列分析合理的是( )
比较项目
野生型
G基因突变体
H基因突变体
第1阶段
H-RNA
+
+
+
H-蛋白
+
+
+
G-RNA
G-蛋白
第2阶段
H-RNA
+
+
+
H-蛋白
+
+
G-RNA
+
+
G-蛋白
个体发育
正常
不正常
不正常
A. G-RNA抑制H基因的转录 B. G-RNA抑制H-RNA的翻译
C. H-RNA抑制G基因的转录 D. H-RNA抑制G-RNA的翻译
17. 某科研小组为验证交感神经系统抑制骨细胞发育的机理,进行了图1所示实验,检测结果如图2,Cxel12,Oste,mALP,Runx2,mCOL为骨细胞内表达的不同基因。
下列叙述错误的是( )
A. 图1实验组模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞影响
B. 用离心法获取MSCs时去除上清液,有利于除菌
C. 加入灭菌过的胎牛血清,可提高MSCs存活率
D. 交感神经兴奋对MSCs发育中各基因表达起抑制作用
18. 图1为一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图,甲、乙两病的致病基因及其等位基因都不位于Y染色体上,其中正常人群中乙病携带者概率是1/75。图2是对家族部分成员的乙病基因及其等位基因的凝胶电泳结果。
下列叙述正确的是( )
A. Ⅲ-1患病概率为3/4 B. Ⅲ-1患病概率为551/600
C. Ⅲ-2患病概率为1/450 D. Ⅲ-2患病概率为0
19. 茉莉酸(JA)最早从真菌培养液中分离得到,为研究JA对水稻种子根生长的影响,设计了五组实验,处理及其结果如表:
实验分组
1
2
3
4
5
实验处理
清水
JA
JA+AVG
ETH
ETH+IBU
种子根平均长度(cm)
9.0
4.1
3.8
3.8
8.9
注:AVG为乙烯合成抑制剂:ETH为乙烯利,可释放乙烯;IBU为茉莉酸合成抑制剂
下列分析合理的是( )
A. 茉莉酸促进乙烯合成,进而抑制水稻幼苗根的生长
B. 茉莉酸抑制乙烯合成,进而促进水稻幼苗根的生长
C. 乙烯促进茉莉酸合成,进而抑制水稻幼苗根的生长
D. 乙烯抑制茉莉酸合成,进而抑制水稻幼苗根的生长
20. 假定取某动物(2n=4)的精原细胞,使其DNA都被32P标记,然后将精原细胞放入不含放射性元素的培养液中培养,若干次有丝分裂后进行减数分裂。某子细胞如图所示,其中①~④表示染色体,A/a、B/b表示基因,若形成该细胞过程中只发生了1次基因突变或交叉互换,不发生染色体畸变。下列叙述错误的是( )
A. 若有丝分裂仅进行1次,则①③可能都带有放射性
B. 若有丝分裂仅进行1次,则③④可能都带有放射性
C. 若有丝分裂仅进行2次,则①④可能都不带有放射性
D. 若有丝分裂仅进行2次,则②④可能都带有放射性
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 禁渔十年,长江流域的鱼类资源和水质都有显著改善,但小部分水域由于富含N、P元素的污水流入,导致藻类大量繁殖,出现富营养化现象。研究人员拟采取投放鳙鱼的措施加以解决,并在某支流水库进行对照实验(如图)。
回答下列问题:
(1)禁渔十年,鱼类资源和水质都有改善,说明生态系统具有_____能力。鳙鱼的投放能有效抑制富营养化的发生,一方面是因为鳙鱼以藻类为食,从而降低了水体中_____数量;另一方面持续性捕捞鳙鱼成体,将水体中的_____转移走。
(2)研究人员将捕获的各种鱼类在蒸馏水中饲养几天,以排空消化道残留物,然后检测组织的15N含量,并与铜锈环棱螺为基准比较,确定不同鱼的营养级。结果如表。
对象
15N相对值
营养级
A区域
B区域
A区域
B区域
鱤鱼
16.41
14.68
4.25
3.74
太湖新银鱼
15.22
14.45
3.53
2.80
鳙鱼
12.40
11.94
3.09
2.89
铜锈环棱螺
-
-
2
2
①蒸馏水中饲养几天后再测量组织15N含量,避免_____对检测的影响。依据15N含量来确定鱼的营养级,说明相对于14N,15N_____(填“较难”或“较易”)排出体外。
②铜锈环棱螺属于_____消费者,其他三种鱼的营养级非整数,说明_____。
对象
15N相对值
营养级
A区域
B区域
A区域
B区域
鱤鱼
16.41
14.68
4.25
3.74
太湖新银鱼
15.22
14.45
3.53
2.80
鳙鱼
12.40
11.94
3.09
2.89
铜锈环棱螺
-
-
2
2
鱤鱼是实验水域的顶级肉食性鱼类,区域A与区域B鱤鱼的15N含量不同,可能原因有:不同水域水体15N含量不同;鱤鱼的_____不同;鱤鱼的_____不同。为获得某一水域鱤鱼15N含量,则需获得每个年龄段鱤鱼的15N平均含量和该水域鱤鱼的_____。
22. 小鼠淋巴细胞常作为免疫学研究的模型。回答下列问题:
(1)淋巴细胞都起源于造血干细胞分化而来的_____细胞。T淋巴细胞在_____中成熟,该过程包括早期发育、阳性选择和阴性选择三个阶段。其中阳性选择保留了能识别自身MHC分子的T淋巴细胞,其余T细胞将通过_____而淘汰;通过阴性选择,将能与_____(填“自身抗原-MHC复合体”“异体抗原-MHC复合体”)结合的T淋巴细胞淘汰,一定程度上避免了自身免疫病的发生。
(2)获取小鼠淋巴细胞的主要步骤如下:Ⅰ将小鼠脾脏置于冰缓冲液(PBS)研磨,获得细胞悬液;Ⅱ细胞悬液中加入分离液后离心,分为上层、中间层和底层;Ⅲ吸取中间层,加入含多种离子的等渗的红细胞裂解液,红细胞吸水涨破;Ⅳ经离心获得淋巴细胞。
①步骤Ⅰ中,加入缓冲液的目的是维持pH和_____的稳定。
②步骤Ⅱ中,上层液体除PBS、分离液外,还来自于血浆、组织液、淋巴和_____;底层主要是_____。
③步骤Ⅲ中,红细胞比淋巴细胞更易_____,细胞内渗透压增大,红细胞吸水涨破。
(3)利用小鼠B淋巴细胞制备的单克隆抗体(鼠源抗体)注入人体,可能引起HAMA效应(人抗鼠反应),这是因为人体内活化了的B淋巴细胞分泌抗_____的抗体。B淋巴细胞的活化需要鼠源抗体与人B淋巴细胞表面的_____结合,还需要与_____细胞表面受体结合作为第二信号以及细胞因子的作用。
23. 水稻具有显著的杂种优势,杂交稻的产量和品质优于常规稻。现通过基因编辑技术对浅香型雄性可育水稻(水稻甲)进行基因编辑,获得浓香型雄性不育水稻(水稻乙)。水稻乙在幼苗期经30℃处理会导致雄蕊发育不全。浓香型基因用A表示,温敏型雄性不育基因用B表示。回答下列问题:
(1)为研究A基因和B基因是否位于同一对染色体上,设计如图所示杂交实验。
①乙在幼苗期经历30℃处理,然后与水稻甲杂交,取_____(填“甲”“乙”)上的种子(F1)。用23℃处理F1幼苗,目的是_____。
②若F2的表型为浓香雄性不育:浅香雄性可育:浓香雄性可育:浅香雄性不育=281:81:19:19,则基因A与B位于_____(填“同一对”“不同对”)同源染色体上。
(2)水稻乙是通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得。将含有“自消除型CRISPR/Cas9基因”导入水稻甲的愈伤组织细胞中,能对细胞内的指定DNA序列进行编辑。提取水稻细胞的_____(填“总DNA”“A基因和B基因”)作为PCR的模板,进行A、B基因的扩增和测序,并与_____水稻的基因序列比对,筛选得到A、B基因都发生突变的若干幼苗。选取性状稳定遗传的植株进行CRISPR/Cas9基因检测,选出检测结果为_____(填“阳性”“阴性”)的植株即为水稻乙。
24. 光系统是进行光反应的结构单元,位于光系统反应中心的叶绿素吸收的光能除了用于光反应外,还以热能和叶绿素荧光的形式散失。用叶绿素荧光仪可测得Fo、Fm、Fs值,Fo和Fm分别为所有反应中心都处于开放状态和都处于关闭状态时的荧光产量,Fs为光反应和碳反应达到稳态时的荧光产量。回答下列问题:
(1)光系统位于叶绿体的_____上。开放状态的光系统反应中心能够吸收光能并将水裂解为_____,反应中心在将电子传递出去前处于关闭状态。
(2)检测Fm的步骤如下:将叶片暗处理一段时间后,用叶绿素荧光仪先给予一个瞬时强光,再立即给予适宜强度的瞬时光照测得。瞬时强光的作用是_____。若增加大气中CO2的浓度,测得的Fs值将_____。
(3)某研究干旱对红豆草幼苗生长影响的实验,部分结果(相对值)见下表:
处理
Fo
qP
qN
气孔导度
胞间CO2浓度
蒸腾速率
对照组
1
1
1
1
1
1
+
1.038
0.962
1.080
0.905
0.787
0.972
++
1.136
0.872
1.266
0.754
0.693
0.870
+++
1.387
0.766
1.419
0.571
0.804
0.724
++++
1560
0.670
1.596
0.339
0.845
0.614
注:“+”越多表示干旱程度越严重;qP为用于光反应的能量;qN为热能散失。
据表分析,随着干旱程度增加,幼苗的光合速率下降,判断依据是_____。重度干旱(+++以上)影响光合作用的主要限制因素是_____(填“气孔因素”“非气孔因素”)。重度干旱会灼伤叶片,原因是_____,导致叶温升高。光系统受损可以表现在荧光参数上,光系统受损导致Fo值增大的机理是_____,导致叶绿素吸收的光能转化为叶绿素荧光增加。
25. 愈创木烷型内酯具有药用活性,在植物中含量很低,其内酯基团决定其药用价值。在特种细胞色素作用下,细胞内化合物可以形成内酯基团。中国科研人员将这一特种细胞色素基因导入了酵母细胞,结合大根香叶烯A酸合成通路的引入,发现人工构建的酵母工程菌能够合成具有药用价值的内酯化合物。回答下列问题:
(1)酵母细胞的转化流程大致如下:低浓度醋酸锂溶液处理酵母细胞;加入重组质粒和35%的聚乙二醇并在30℃水浴1小时;42℃转化5分钟;室温下培养筛选。用低浓度锂离子溶液处理酵母细胞的目的,是使酵母细胞暂时进入_____,有利于重组质粒的导入。聚乙二醇的作用是保护细胞膜和促进_____黏附于酵母细胞膜表面。
(2)鉴定转基因酵母细胞时常采用核酸分子杂交法,大致流程如下图
电泳前需利用_____酶处理获取的DNA.变性和转膜的目的是将凝胶中的DNA变成单链并转移至硝酸纤维素膜上,DNA变成单链的目的是便于与_____结合。硝酸纤维素膜可通过静电吸附DNA,因为DNA具有_____而带负电。检测时应洗去_____,再观察结果。
(3)转基因酵母的工业发酵受很多因素影响。发酵过程中多采用补加氨水的方法来调节发酵液中的_____,同时氨水也可以作为酵母菌的_____,使菌体快速生长。发酵罐中溶解氧回升,表明酵母细胞处于“饥饿”状态,需要及时补充_____。
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2024年高三教学测试
生物学试题卷
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 朱鹮是国家一级保护动物,在浙江德清县曾有分布,于近代灭绝。2008年德清从陕西引入5对朱鹮并建立繁育基地,繁衍至今已有700多只,部分个体在当地放归。下列叙述错误的是( )
A. 繁育和放归朱鹮会改变当地的生物多样性
B. 繁育基地的朱鹮放归大自然前应进行野化训练
C. 游人参观繁育基地体现了生物多样性的间接价值
D. 基于朱鹮个体间亲缘关系图谱的研究有利于朱鹮保护
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、繁育和放归朱鹮会改变当地的生物多样性 (基因多样性),A正确;
B、为了使朱鹮能适应野外环境,繁育基地的朱鹮放归大自然前应进行野化训练,B正确;
C、游人参观繁育基地体现了生物多样性的直接价值,C错误;
D、基于朱鹮个体间亲缘关系图谱的研究有利于朱鹮保护,D正确。
故选C。
2. 硅肺是一种职业病,SiO2粉尘吸入肺后被吞噬细胞吞噬,会导致某种细胞器被破坏,释放水解酶引起细胞死亡,从而使肺受损。这种细胞器是( )
A. 溶酶体 B. 线粒体 C. 中心体 D. 高尔基体
【答案】A
【解析】
【分析】溶酶体能分解衰老损伤的细胞器;线粒体是有氧呼吸的主要场所;中心体参与细胞的有丝分裂;高尔基体与蛋白质的分类、包装、发送有关。
【详解】A、溶酶体中含有水解酶,能分解衰老损伤的细胞器,A正确;
B、线粒体是有氧呼吸的主要场所,内含有氧呼吸的酶,B错误;
C、中心体参与细胞的有丝分裂,C错误;
D、高尔基体与蛋白质的分类、包装、发送有关,D错误。
故选A。
3. 下图是某种核酶催化反应的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 核酶的基本单位是脱氧核糖核酸 B. 酶促反应的底物是核糖核苷酸
C. 通过碱基配对形成酶—底物复合物 D. 核酶的催化作用没有专一性
【答案】C
【解析】
【分析】酶绝大多数的蛋白质,少数是RNA。由图分析可知,该酶的本质为RNA,作用的底物也是RNA,作用的结果是使RNA上某位置的磷酸二酯键断裂形成两段RNA。
【详解】A、该酶的化学本质是RNA,RNA的基本单位是核糖核苷酸,A错误;
B、一种酶只能催化一种或者一类化学反应,酶促反应的底物是核糖核酸,B错误;
C、酶通过形成酶一底物复合物来催化化学反应,据图可知,核酶通过碱基配对形成酶—底物复合物,C正确;
D、一种酶只能催化一种或者一类化学反应,核酶的催化作用有专一性,D错误。
故选C。
阅读下列材料,完成下面小题。
松毛虫幼虫以松树的枝叶为食,危害极大。某地以红松树为优势种的针阔混交林,因松毛虫危害致红松树大量死亡,短短几年内变成了以阔叶树为主的次生林。森林中的动物种类和数量也大幅下降。
4. 下列关于该地区森林群落变化的叙述,正确的是( )
A. 物种丰富度改变 B. 树冠层缺失 C. 发生了初生演替 D. 营养结构不变
5. 下列关于松毛虫和松毛虫防治的叙述,正确的是( )
A. 松毛虫是初级消费者,属于第一营养级 B. 调查松毛虫种群密度常用标志重捕法
C. 松毛虫的生物量可反映其对松树的危害程度 D. 防治松毛虫可采用任意引进松毛虫天敌的措施
【答案】4. A 5. C
【解析】
【分析】群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,主要包括垂直结构和水平结构,
1、群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象;植物主要受阳光的影响,动物主要受食物和栖息空间的影响。
2、群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。
3、群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,人类活动会改变群落演替的速度和方向。初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【4题详解】
A、森林群落发生火灾后,物种的数量可能会发生改变,从而导致物种丰富度改变,A 正确;
B、题干未提及树冠层的情况,无法得出树冠层缺失的结论,B错误;
C、该地区森林群落发生了次生演替,C错误;
D、群落中的物种丰富度等发生了改变,营养结构也会随之改变,D错误。
故选A。
5题详解】
A、在食物链中,生产者属于第一营养级,初级消费者属于第二营养级。松毛虫以松树等植物为食,是初级消费者,属于第二营养级,A错误;
B、松毛虫活动能力弱,活动范围小,调查其种群密度常用样方法,B错误;
C、生物量是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质(干重)(包括生物体内所存食物的重量)总量。松毛虫的生物量越大,对松树的取食量可能越多,可反映其对松树的危害程度,C正确;
D、任意引进松毛虫天敌可能会造成生物入侵等生态问题,防治松毛虫应采用合理引进天敌等科学措施,D错误。
故选C。
6. 某种异花授粉的植物原分布在低海拔地区,后因地质活动扩散到高海拔地区,且高海拔地区种群开花时间晚于低海拔地区。下列叙述错误的是( )
A. 高海拔环境导致该植物性状定向改变 B. 不同海拔地区种群的基因库存在差异
C. 开花时间差异阻止了种群间的基因交流 D. 开花时间延迟说明该植物不适应高海拔地区
【答案】D
【解析】
【分析】种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变,突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节。
【详解】A、自然选择决定生物进化的方向,因此高海拔环境导致该植物性状定向改变,A正确;
B、由于不同海拔地区环境条件不同,自然选择的方向不同,因此不同种群基因频率改变的方向不同,即不同海拔地区种群的基因库存在差异,B正确;
C、开花时间差异导致不同种群不能完成杂交,因此阻止了种群间的基因交流,C正确;
D、开花时间延迟是植物适应环境的表现,是在高海拔地区自然选择下形成的一种适应性特征,D错误。
故选D。
7. 表观修饰、基因突变、基因重组和染色体变异均可导致变异。下列各项中,DNA碱基序列不会改变的是( )
A. 表观修饰 B. 基因突变 C. 基因重组 D. 染色体变异
【答案】A
【解析】
【分析】表观修饰是指在不改变DNA序列的基础上对基因表达进行调控的过程。 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变。
【详解】A、 表观修饰是指在不改变DNA序列的基础上对基因表达进行调控的过程,所以表观修饰不会改变DNA碱基序列,A正确;
B、 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变,会改变DNA碱基序列,B错误;
C、 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,在基因重组过程中可能会发生DNA分子的断裂和连接,可能会改变DNA碱基序列,C错误;
D、 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,染色体结构变异会使染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,可能会改变DNA碱基序列,D错误。
故选A。
8. 花烛是常见花卉,顶芽、侧芽和叶片都可作为外植体用于组培。下列叙述正确的是( )
A. 选择叶片作为外植体时,成熟叶片比幼嫩叶片效果好
B. 诱导愈伤组织形成与诱导生芽所需的最佳激素浓度相同
C. 顶芽与叶片的基因差异导致了组培途径选择的不同
D. 顶芽与侧芽发育成苗时,可以不经过脱分化过程
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是细胞全能性。这意味着每个植物细胞都含有一套完整的遗传物质,这些遗传物质在特定条件下能够表达,从而使细胞具有发育成完整植株的潜能。
【详解】A、选择叶片作为外植体时,幼嫩叶片比成熟叶片效果好,因为幼嫩叶片细胞的全能性更高,A错误;
B、 诱导愈伤组织形成与诱导生芽所需的最佳激素浓度不同,因为它们是不同的生理过程,B错误;
C、 顶芽与叶片的组培途径选择不同是因为细胞的分化程度等不同,而不是基因差异,同一植株的顶芽和叶片基因是相同的,C错误;
D、 顶芽与侧芽发育成苗时,可以不经过脱分化过程,因为顶芽和侧芽本身具有分生组织,具有一定的全能性,可以直接发育成苗,D正确。
故选D。
阅读下列材料,完成下面小题
人体血糖偏低时,脂肪组织释放甘油和脂肪酸进入血液,甘油是糖类的衍生物,主要由肝脏摄取并转化为葡萄糖,从而补充血糖;脂肪酸是长的碳氢链,可被各种组织细胞直接用于细胞呼吸。甘油主要由肝脏摄取的原因是肝细胞膜上有大量AQP9,AQP9是一种通道蛋白,能转运水和甘油。脂肪酸的氧化过程和葡萄糖有所不同,具体如下图。
9. 下列关于AQP9功能和甘油代谢的叙述,正确的是( )
A. AQP9转运水不属于扩散作用 B. AQP9转运甘油需要ATP供能
C. 人体中只有肝细胞能吸收甘油 D. AQP9受损可导致血浆甘油含量偏高
10. 下列关于人体细胞中脂肪酸和葡萄糖氧化分解的叙述,正确的是( )
A. 过程①发生在细胞溶胶 B. 过程④发生在线粒体内膜
C. 过程①③④都有CO2生成 D. 过程③合成的ATP比过程④多
【答案】9. D 10. B
【解析】
【分析】物质跨膜运输包括被动运输和主动运输,被动运输是顺浓度梯度的运输,不需要消耗能量,包括自由扩散和协助扩散,前者不需要载体,后者需要载体。主动运输是逆浓度梯度的运输,需要载体,需要消耗能量。
【9题详解】
A、根据题意“AQP9是一种通道蛋白,能转运水和甘油”可知,通过AQP9转运水的方式为协助扩散,属于扩散作用,A错误;
B、AQP9转运甘油属于协助扩散,不需要ATP供能,B错误;
C、甘油属于脂溶性物质,它可以自由扩散的方式进入其他细胞,故人体中不只有肝细胞能吸收甘油,C错误;
D、根据题意“甘油主要由肝脏摄取的原因是肝细胞膜上有大量AQP9,AQP9是一种通道蛋白,能转运水和甘油”、“脂肪组织释放甘油和脂肪酸进入血液”的题干内容可知,AQP9受损可导致肝细胞转运甘油受阻,则血浆中甘油含量偏高,D正确。
故选D。
【10题详解】
A、结合图示可知,过程①是丙酮酸的氧化分解过程,为有氧呼吸第二阶段,则该过程发生在线粒体基质中,A错误;
B、过程④为[H]与氧气生成水的过程,为有氧呼吸的第三阶段,该过程发生在线粒体内膜上,B正确;
C、过程④为有氧呼吸的第三阶段,没有CO2生成,C错误;
D、过程④合成的ATP比过程③多,D错误。
故选B。
11. 小鼠的基础血糖水平是正常进食后禁食6小时后测定的。实验一测量了小鼠的基础血糖水平,结果如图1;实验二研究了某种性别小鼠禁食12小时对基础血糖水平的影响,结果如图2,图中黑点代表各实验个体的测量数据。
下列叙述错误的是( )
A. 实验一中两组小鼠的周龄应相同 B. 实验一中每只雄鼠的血糖水平都高于雌鼠
C. 实验二中选择雄鼠进行了实验 D. 实验二中的禁食可导致糖皮质激素分泌量增加
【答案】B
【解析】
【分析】血糖平衡调节中,胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素和糖皮质激素等可以升高血糖。
【详解】A、 在进行实验时,为了保证实验结果的准确性,除了自变量之外的其他变量都需要保持一致,所以实验一中两组小鼠的周龄应相同,A正确;
B、 从图1中可以看出,虽然雄性小鼠的平均血糖水平高于雌性小鼠,但并不是每只雄鼠的血糖水平都高于雌鼠,B错误;
C、 图1显示雄性和雌性的基础血糖水平,结合图2 对照组的血糖浓度,可以推测实验二中选择雄鼠进行了实验,C正确;
D、 禁食会导致血糖水平下降,而糖皮质激素可以升高血糖,所以禁食可导致糖皮质激素分泌量增加,D正确。
故选B。
12. 有学者认为,可把有丝分裂的前期和中期重新划分为3个时期:①前期、②前中期和③中期。前中期从核膜解体开始,至着丝粒都被两极的微管“捕获”结束。下列事件发生在前中期的是( )
A. 染色质开始凝缩,形成染色体 B. 微管解体和重排,形成纺锤体
C. 同源染色体配对,形成四分体 D. 着丝粒全部移动到赤道面
【答案】B
【解析】
【分析】有丝分裂是真核生物增加细胞数目的分裂方式。
【详解】A、 染色质开始凝缩形成染色体是在有丝分裂前期开始发生的,而不是前中期,A错误;
B、 微管解体和重排形成纺锤体是在核膜解体之后,着丝粒被两极微管“捕获”之前发生的,这个过程符合前中期的定义,B正确;
C、 同源染色体配对形成四分体是减数分裂特有的过程,与有丝分裂无关,C错误;
D、 着丝粒全部移动到赤道面是在有丝分裂中期,而不是前中期,D错误。
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题。
腺相关病毒(AAV)是动物病毒中最简单的一类单链DNA病毒,可感染特定脑区特定神经细胞,并将基因整合到特定染色体上,当与腺病毒(ADV)同时感染时才能完成病毒的繁殖。
将M4基因或M3基因与绿色荧光蛋白基因(GFP)连接在特异性启动子后面,然后载入腺相关病毒(AAV)中;对小鼠进行转染,并进行药物相关实验。
13. 下列培养基中,能用于腺相关病毒(AAV)培养的是( )
A. 动物细胞培养液+动物细胞+腺病毒 B. 动物细胞培养液+动物细胞
C. LB液体培养基+大肠杆菌+腺病毒 D. LB液体培养基+大肠杆菌
14. 利用AAV为载体,可实现对体内神经细胞的遗传改造。下列叙述错误的是( )
A. 与ADV相比,利用AAV做载体进行基因治疗安全性较高
B. 体外扩增AAV病毒单链DNA时加入的引物仅需一种
C. 体外扩增DNA所用的DNA聚合酶能耐受90℃高温
D. 可利用荧光显微镜观察鉴别神经细胞是否被遗传改造
15. 药物CNO能与M3蛋白(Na+通道)、M4蛋白(Cl-通道)特异性结合,并打开相应离子通道。下列叙述错误的是( )
A. M3通道蛋白激活引起神经细胞膜电位变化
B. M4通道蛋白激活引起的神经细胞膜电位变化不能传导
C. 利用药物CNO激活M3蛋白,可研究特定脑区域功能
D. 利用药物CNO激活M4蛋白,不能研究特定脑区域功能
【答案】13. A 14. B 15. D
【解析】
【分析】病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖,自身只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。
【13题详解】
腺相关病毒(AAV)是动物病毒中最简单的一类单链DNA病毒,只能以动物细胞作为宿主细胞,因此可以用“动物细胞培养液+动物细胞+腺病毒”能用于腺相关病毒(AAV)培养,A正确,BCD错误。
故选A。
【14题详解】
A、由题意“腺相关病毒(AAV)可感染特定脑区特定神经细胞,并将基因整合到特定染色体上,当与腺病毒(ADV)同时感染时才能完成病毒的繁殖”可知,与ADV相比,利用AAV做载体进行基因治疗安全性较高,A正确;
B、体外扩增 AAV 病毒单链 DNA 属于 PCR 技术,PCR 技术中需要加入两种引物,分别与模板链的两端互补,这样才能实现 DNA 的大量扩增,B错误;
C、体外扩增 DNA 的技术为 PCR,所用的 DNA 聚合酶是 Taq 酶,它能耐受90℃高温,C正确;
D、如果对神经细胞进行了遗传改造,往往会导入带有标记基因(如荧光蛋白基因等)的基因,所以可利用荧光显微镜观察鉴别神经细胞是否被遗传改造,D正确;
故选B。
【15题详解】
A、M3 通道蛋白为Na+通道,Na+通道激活会引起Na+内流,从而改变神经细胞膜内外的离子浓度差,进而引起膜电位变化,A 正确。
B、M4蛋白(CT通道)是一种单价阳离子瞬时受体电位通道,M4通道蛋白激活引起的神经细胞膜电位变化不能传导,B正确;
C、利用药物 CNO 激活 M3 蛋白,可以影响神经细胞的膜电位变化等,进而研究特定脑区域功能,C正确;
D、利用药物 CNO 激活 M4 蛋白,可以改变与 M4 蛋白相关的生理功能等,能用于研究特定脑区域功能,D错误。
故选D。
16. 某线虫个体发育与H基因和G基因有关,研究人员对野生型和突变体的H、G基因在个体发育前后两阶段的表达情况进行了研究,结果如下表,“+”表示能检测到相应物质。下列分析合理的是( )
比较项目
野生型
G基因突变体
H基因突变体
第1阶段
H-RNA
+
+
+
H-蛋白
+
+
+
G-RNA
G-蛋白
第2阶段
H-RNA
+
+
+
H-蛋白
+
+
G-RNA
+
+
G-蛋白
个体发育
正常
不正常
不正常
A. G-RNA抑制H基因的转录 B. G-RNA抑制H-RNA的翻译
C. H-RNA抑制G基因的转录 D. H-RNA抑制G-RNA的翻译
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。由于基因突变使转录形成的mRNA上的密码子发生改变,可能会引起翻译过程形成的肽链中氨基酸种类、数量、排序发生改变。
【详解】由表格数据可知,三种生物在第一阶段检测到的物质相同,第二阶段检测到的相应物质有所差别,野生型与G基因突变体比较,G基因突变体缺少G-RNA,但存在H-蛋白,野生型个体中存在G-RNA但缺少H-蛋白,因此可推测G-RNA可抑制H-RNA翻译形成H-蛋白;H基因突变体比较,H基因表达出H-蛋白后个体发育不正常。综上所述可知,G-RNA抑制H-RNA的翻译,B正确,ACD错误。
故选B。
17. 某科研小组为验证交感神经系统抑制骨细胞发育的机理,进行了图1所示实验,检测结果如图2,Cxel12,Oste,mALP,Runx2,mCOL为骨细胞内表达的不同基因。
下列叙述错误的是( )
A. 图1实验组模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞的影响
B. 用离心法获取MSCs时去除上清液,有利于除菌
C. 加入灭菌过的胎牛血清,可提高MSCs存活率
D. 交感神经兴奋对MSCs发育中各基因表达起抑制作用
【答案】D
【解析】
【分析】交感神经和副交感神经都属于外周神经系统的传出神经,交感神经兴奋会抑制肠胃蠕动,促进心跳加快。
【详解】A、分析题意,该实验的目的是验证交感神经系统抑制骨细胞发育的机理,结合图1可知,实验组加入去甲肾上腺素模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞的影响,A正确;
B、培养液中可能混有杂菌,经过离心后,杂菌出现在上清液中,故用离心法获取MSCs时去除上清液,有利于除菌,B正确;
C、添加胎牛血清能为细胞培养提供未知营养成分,故加入灭菌过的胎牛血清,可提高MSCs存活率,C正确;
D、分析图2,去甲肾上腺素组与对照组相比,Cxel12、Oste、mALP和mCOL在骨细胞内表达量较低,而Runx2在骨细胞内表达量较高,由此可知,交感神经兴奋对MSCs发育中各基因表达并不是都起抑制作用,D错误。
故选D。
18. 图1为一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图,甲、乙两病的致病基因及其等位基因都不位于Y染色体上,其中正常人群中乙病携带者概率是1/75。图2是对家族部分成员的乙病基因及其等位基因的凝胶电泳结果。
下列叙述正确的是( )
A. Ⅲ-1患病概率3/4 B. Ⅲ-1患病概率为551/600
C. Ⅲ-2患病概率为1/450 D. Ⅲ-2患病概率为0
【答案】D
【解析】
【分析】对两种遗传病应先分别进行分析,然后再综合。
【详解】AB、Ⅰ-1、Ⅰ-2均只患有甲病,生有一个患甲乙病的女儿和一个正常女儿,据此可判断甲病为常染色体显性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病。甲病相关基因记作A、a,乙病相关基因记作B、b,Ⅱ-2基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,Ⅱ-1表现正常,正常人群中乙病携带者概率是1/75,即Ⅱ-1是Bb的概率为1/75。故Ⅲ-1正常概率为2/3×1/2×(1-1/75×1/2)=149/450,AB错误;
CD、Ⅱ-3基因型为1/3aaBB、2/3aaBb,正常人群中乙病携带者概率是1/75,据电泳图可知,Ⅱ-4基因型为aaBB。故Ⅲ-2患病概率为0,B错误,D正确。
故选D。
19. 茉莉酸(JA)最早从真菌培养液中分离得到,为研究JA对水稻种子根生长的影响,设计了五组实验,处理及其结果如表:
实验分组
1
2
3
4
5
实验处理
清水
JA
JA+AVG
ETH
ETH+IBU
种子根平均长度(cm)
9.0
4.1
3.8
3.8
8.9
注:AVG为乙烯合成抑制剂:ETH为乙烯利,可释放乙烯;IBU为茉莉酸合成抑制剂
下列分析合理的是( )
A. 茉莉酸促进乙烯合成,进而抑制水稻幼苗根的生长
B. 茉莉酸抑制乙烯合成,进而促进水稻幼苗根的生长
C. 乙烯促进茉莉酸合成,进而抑制水稻幼苗根的生长
D. 乙烯抑制茉莉酸合成,进而抑制水稻幼苗根的生长
【答案】C
【解析】
【分析】据题干分析,自变量是茉莉酸和乙烯,因变量是种子根的平均长度。1组作为对照组。
【详解】A、由1、2组可以推出,茉莉酸抑制水稻幼苗根的生长,
B、由1、2组可以推出,茉莉酸抑制水稻幼苗根的生长,由3、4、5组结果可推知乙烯促进茉莉酸合成,B错误;
C、4组添加乙烯利,释放乙烯,根平均长度为3.8,与3组结果相同,5组加入乙烯利和茉莉酸合成抑制剂,根长度为8.9,与对照组接近,故由1、4、5组结果可推知,乙烯促进茉莉酸合成,进而抑制水稻幼苗根的生长,C正确;
D、乙烯是促进茉莉酸合成,D错误。
故选C。
20. 假定取某动物(2n=4)的精原细胞,使其DNA都被32P标记,然后将精原细胞放入不含放射性元素的培养液中培养,若干次有丝分裂后进行减数分裂。某子细胞如图所示,其中①~④表示染色体,A/a、B/b表示基因,若形成该细胞过程中只发生了1次基因突变或交叉互换,不发生染色体畸变。下列叙述错误的是( )
A. 若有丝分裂仅进行1次,则①③可能都带有放射性
B. 若有丝分裂仅进行1次,则③④可能都带有放射性
C. 若有丝分裂仅进行2次,则①④可能都不带有放射性
D. 若有丝分裂仅进行2次,则②④可能都带有放射性
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】AB、图示细胞为减数第二次分裂后期的细胞。精原细胞既可以进行有丝分裂,又可以进行减数分裂,当精原细胞进行第一次有丝分裂后,得到两个细胞,每个细胞中的4条染色体上的DNA都是一条有放射性,一条没有放射性。此时得到的2个子细胞若进行减数分裂,则减数第二次分裂后期每个细胞都为2条染色体有放射性,有放射性的染色体上的DNA两条链是一条有放射性,一条没有放射性,则③④可能都带有放射性;①③为两条姐妹染色单体分离后形成的子染色体,若其在减数第一次分裂时发生过互换,则①③可能都带有放射性,AB正确;
CD、若进行一次有丝分裂后继续进行第二次有丝分裂,DNA此时复制两次,第二次有丝分裂得到的子细胞的4条染色体放射性标记情况可能是0~4条,得到的细胞进行减数分裂,则减数第二次分裂后期每个细胞中染色体的放射性标记情况是0条(①④可能都不带有放射性)、1条或2条放射性标记。由于“形成该细胞过程中只发生了1次基因突变或交叉互换,不发生染色体畸变”,结合图示可知,染色体①③发生过基因突变或交叉互换,则②④为正常的姐妹染色单体分离后形成的子染色体,②④中有1条具有放射性或均无放射性,C正确,D错误。
故选D。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 禁渔十年,长江流域的鱼类资源和水质都有显著改善,但小部分水域由于富含N、P元素的污水流入,导致藻类大量繁殖,出现富营养化现象。研究人员拟采取投放鳙鱼的措施加以解决,并在某支流水库进行对照实验(如图)。
回答下列问题:
(1)禁渔十年,鱼类资源和水质都有改善,说明生态系统具有_____能力。鳙鱼的投放能有效抑制富营养化的发生,一方面是因为鳙鱼以藻类为食,从而降低了水体中_____数量;另一方面持续性捕捞鳙鱼成体,将水体中的_____转移走。
(2)研究人员将捕获的各种鱼类在蒸馏水中饲养几天,以排空消化道残留物,然后检测组织的15N含量,并与铜锈环棱螺为基准比较,确定不同鱼的营养级。结果如表。
对象
15N相对值
营养级
A区域
B区域
A区域
B区域
鱤鱼
16.41
14.68
4.25
3.74
太湖新银鱼
15.22
14.45
3.53
2.80
鳙鱼
12.40
11.94
3.09
2.89
铜锈环棱螺
-
-
2
2
①蒸馏水中饲养几天后再测量组织15N含量,避免_____对检测的影响。依据15N含量来确定鱼的营养级,说明相对于14N,15N_____(填“较难”或“较易”)排出体外。
②铜锈环棱螺属于_____消费者,其他三种鱼的营养级非整数,说明_____。
对象
15N相对值
营养级
A区域
B区域
A区域
B区域
鱤鱼
16.41
14.68
4.25
3.74
太湖新银鱼
15.22
14.45
3.53
2.80
鳙鱼
12.40
11.94
3.09
2.89
铜锈环棱螺
-
-
2
2
鱤鱼是实验水域的顶级肉食性鱼类,区域A与区域B鱤鱼的15N含量不同,可能原因有:不同水域水体15N含量不同;鱤鱼的_____不同;鱤鱼的_____不同。为获得某一水域鱤鱼15N含量,则需获得每个年龄段鱤鱼的15N平均含量和该水域鱤鱼的_____。
【答案】(1) ①. 自我调节 ②. 藻类 ③. N、P元素
(2) ①. 消化道残留物 ②. 较难 ③. 初级 ④. 每种鱼在不同的食物链中营养级不同 ⑤. 生长时间 ⑥. 食物 ⑦. 年龄结构
【解析】
【分析】1、生态系统中的生物种类越多、营养结构越复杂,自我调节能力就越强。
2、年龄结构指的是各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系。
【小问1详解】
由于生态系统具有一定的自我调节能力,因此禁渔十年,鱼类资源和水质都有改善。富营养化污染的原因是水体中N、P元素含量过多而引起藻类大量繁殖,鳙鱼的投放能有效抑制富营养化的发生,原因有两点,一是鳙鱼以藻类为食,从而降低了水体中藻类的数量,二是持续性捕捞鳙鱼成体,将水体中的N、P元素转移走。
【小问2详解】
①通过检测组织中的15N含量,并与铜锈环棱螺为基准比较,确定不同鱼的营养级,为了使数据更准确,需要将捕获的各种鱼类在蒸馏水中饲养几天,以排空消化道残留物,避免消化道残留物对检测的影响。之所以依据15N含量来确定鱼的营养级,是因为相对于14N,15N较难排除体外,15N相对值可以更加准确的反应各营养级的物质含量关系。
②铜锈环棱螺属于第二个营养级,生产者是第一营养级,因此铜锈环棱螺属于初级消费者。其他三种鱼的营养级非整数,说明每种鱼在不同的食物链中营养级不同。
③由于鱤鱼在不同水域生长时间不同,体内积累的15N含量不同;鱤鱼的食物不同,所处的营养级存在差异,体内的15N含量也会有所不同。年龄结构指的是各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系,为获得某一水域鱤鱼15N含量,则需获得每个年龄段鱤鱼的15N平均含量和该水域鱤鱼的年龄结构。
22. 小鼠淋巴细胞常作为免疫学研究的模型。回答下列问题:
(1)淋巴细胞都起源于造血干细胞分化而来的_____细胞。T淋巴细胞在_____中成熟,该过程包括早期发育、阳性选择和阴性选择三个阶段。其中阳性选择保留了能识别自身MHC分子的T淋巴细胞,其余T细胞将通过_____而淘汰;通过阴性选择,将能与_____(填“自身抗原-MHC复合体”“异体抗原-MHC复合体”)结合的T淋巴细胞淘汰,一定程度上避免了自身免疫病的发生。
(2)获取小鼠淋巴细胞的主要步骤如下:Ⅰ将小鼠脾脏置于冰缓冲液(PBS)研磨,获得细胞悬液;Ⅱ细胞悬液中加入分离液后离心,分为上层、中间层和底层;Ⅲ吸取中间层,加入含多种离子的等渗的红细胞裂解液,红细胞吸水涨破;Ⅳ经离心获得淋巴细胞。
①步骤Ⅰ中,加入缓冲液的目的是维持pH和_____的稳定。
②步骤Ⅱ中,上层液体除PBS、分离液外,还来自于血浆、组织液、淋巴和_____;底层主要是_____。
③步骤Ⅲ中,红细胞比淋巴细胞更易_____,细胞内渗透压增大,红细胞吸水涨破。
(3)利用小鼠B淋巴细胞制备的单克隆抗体(鼠源抗体)注入人体,可能引起HAMA效应(人抗鼠反应),这是因为人体内活化了的B淋巴细胞分泌抗_____的抗体。B淋巴细胞的活化需要鼠源抗体与人B淋巴细胞表面的_____结合,还需要与_____细胞表面受体结合作为第二信号以及细胞因子的作用。
【答案】(1) ①. 淋巴干 ②. 胸腺 ③. 细胞凋亡 ④. 自身抗原-MHC复合体
(2) ①. 离子浓度 ②. 细胞内液 ③. 红细胞 ④. 吸收裂解液中的离子
(3) ①. 鼠源抗体 ②. 抗原受体 ③. 活化的辅助性T
【解析】
【分析】单克隆抗体制备的过程中,需要经过动物细胞的培养和动物细胞的融合,单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。抗体的化学本质是蛋白质,合成场所是核糖体,需要经过内质网的加工才能形成特定的空间结构,即内质网是蛋白质加工的主要场所。
【小问1详解】
淋巴细胞都起源于淋巴干细胞,淋巴干细胞由造血干细胞分化而来。T淋巴细胞迁移到胸腺中成熟,该过程包括早期发育、阳性选择和阴性选择三个阶段。其中阳性选择保留了能识别自身MHC分子的T淋巴细胞,其余T细胞将通过细胞凋亡而淘汰;通过阴性选择,将能与自身抗原-MHC复合体结合的T淋巴细胞淘汰,防止攻击自身细胞,一定程度上避免了自身免疫病的发生。
【小问2详解】
①步骤Ⅰ中,加入缓冲液可以维持pH和离子浓度的稳定,保证细胞生命活动正常的pH和渗透压。
②步骤Ⅱ中,上层液体除PBS、分离液外,还来自于血浆、组织液、淋巴和细胞内液;底层主要是红细胞。
③步骤Ⅲ中,吸取中间层,加入含多种离子的等渗的红细胞裂解液,红细胞比淋巴细胞更易吸收裂解液中的离子,细胞内渗透压增大,红细胞吸水涨破。
【小问3详解】
利用小鼠B淋巴细胞制备的单克隆抗体(鼠源抗体)注入人体,可能引起HAMA效应(人抗鼠反应),因为单克隆抗体是鼠源抗体,鼠源抗体对人体来讲是外来抗原物质,则人体内活化了的B淋巴细胞能分泌抗鼠源抗体的抗体。鼠源抗体与人B淋巴细胞表面的抗原受体结合,活化的辅助性T细胞表面受体结合作为第二信号以及细胞因子的作用,活化B淋巴细胞,B淋巴细胞分裂分化为浆细胞和记忆B细胞。
23. 水稻具有显著的杂种优势,杂交稻的产量和品质优于常规稻。现通过基因编辑技术对浅香型雄性可育水稻(水稻甲)进行基因编辑,获得浓香型雄性不育水稻(水稻乙)。水稻乙在幼苗期经30℃处理会导致雄蕊发育不全。浓香型基因用A表示,温敏型雄性不育基因用B表示。回答下列问题:
(1)为研究A基因和B基因是否位于同一对染色体上,设计如图所示杂交实验。
①乙在幼苗期经历30℃处理,然后与水稻甲杂交,取_____(填“甲”“乙”)上的种子(F1)。用23℃处理F1幼苗,目的是_____。
②若F2的表型为浓香雄性不育:浅香雄性可育:浓香雄性可育:浅香雄性不育=281:81:19:19,则基因A与B位于_____(填“同一对”“不同对”)同源染色体上。
(2)水稻乙是通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得的。将含有“自消除型CRISPR/Cas9基因”导入水稻甲的愈伤组织细胞中,能对细胞内的指定DNA序列进行编辑。提取水稻细胞的_____(填“总DNA”“A基因和B基因”)作为PCR的模板,进行A、B基因的扩增和测序,并与_____水稻的基因序列比对,筛选得到A、B基因都发生突变的若干幼苗。选取性状稳定遗传的植株进行CRISPR/Cas9基因检测,选出检测结果为_____(填“阳性”“阴性”)的植株即为水稻乙。
【答案】(1) ①. 乙 ②. 使其雄性可育 ③. 同一对
(2) ①. 总DNA ②. 浅香型雄性可育 ③. 阴性
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
小问1详解】
①乙是雄性不育个体,在交配中只能作为母本,提供卵细胞,甲是雄性可育,作为父本,所以甲乙杂交,应该收获乙上的种子;
根据题干信息“水稻乙在幼苗期经30℃处理会导致雄蕊发育不全”,因此用23℃处理F1幼苗,目的是使其雄性可育。
②F2的表型为浓香雄性不育:浅香雄性可育:浓香雄性可育:浅香雄性不育=281:81:19:19,该比例不符合9:3:3:1及其变式,因此A、B位于同一对同源染色体上。
【小问2详解】
进行PCR扩增和基因编辑的模板需为“总DNA”,以确保包括所有可能的目标序列,进行A、B基因的扩增和测序,由于是将将含有“自消除型CRISPR/Cas9基因”导入水稻甲的愈伤组织细胞中,所以需要与浅香型雄性可育水稻的基因序列比对,筛选得到A、B基因都发生突变的若干幼苗。
筛选CRISPR/Cas9基因结果为“阴性”的植株,因为“自消除型”意味着CRISPR/Cas9系统已被移除,保留的即为编辑完成的水稻乙。
24. 光系统是进行光反应的结构单元,位于光系统反应中心的叶绿素吸收的光能除了用于光反应外,还以热能和叶绿素荧光的形式散失。用叶绿素荧光仪可测得Fo、Fm、Fs值,Fo和Fm分别为所有反应中心都处于开放状态和都处于关闭状态时的荧光产量,Fs为光反应和碳反应达到稳态时的荧光产量。回答下列问题:
(1)光系统位于叶绿体的_____上。开放状态的光系统反应中心能够吸收光能并将水裂解为_____,反应中心在将电子传递出去前处于关闭状态。
(2)检测Fm的步骤如下:将叶片暗处理一段时间后,用叶绿素荧光仪先给予一个瞬时强光,再立即给予适宜强度的瞬时光照测得。瞬时强光的作用是_____。若增加大气中CO2的浓度,测得的Fs值将_____。
(3)某研究干旱对红豆草幼苗生长影响的实验,部分结果(相对值)见下表:
处理
Fo
qP
qN
气孔导度
胞间CO2浓度
蒸腾速率
对照组
1
1
1
1
1
1
+
1.038
0.962
1080
0.905
0.787
0.972
++
1.136
0.872
1.266
0.754
0.693
0.870
+++
1.387
0.766
1.419
0.571
0.804
0.724
++++
1.560
0.670
1.596
0.339
0.845
0.614
注:“+”越多表示干旱程度越严重;qP为用于光反应的能量;qN为热能散失。
据表分析,随着干旱程度增加,幼苗的光合速率下降,判断依据是_____。重度干旱(+++以上)影响光合作用的主要限制因素是_____(填“气孔因素”“非气孔因素”)。重度干旱会灼伤叶片,原因是_____,导致叶温升高。光系统受损可以表现在荧光参数上,光系统受损导致Fo值增大的机理是_____,导致叶绿素吸收的光能转化为叶绿素荧光增加。
【答案】(1) ①. 类囊体膜 ②. H+、e⁻和O2
(2) ①. 关闭所有光系统反应中心 ②. 变小
(3) ①. qP值随干旱程度增加而减小 ②. 非气孔因素 ③. 光能转化为热能增加,同时蒸腾速率下降 ④. 受损的光系统反应中心不能开放
【解析】
【分析】由题意可知,光系统是进行光反应的结构单元,叶绿素位于光反应中心,说明光系统位于叶绿体的类囊体薄膜上。据表分析,随着干旱程度增加,qP即用于光反应的能量减少,幼苗的光合速率下降。重度干旱条件下,胞间CO2浓度不降反升,说明此时影响光合作用的主要限制因素是非气孔因素。
【小问1详解】
由题意可知,光系统是进行光反应的结构单元,叶绿素位于光反应中心,说明光系统位于叶绿体的类囊体薄膜上。光反应中,水裂解后形成H+、e⁻和O2。
【小问2详解】
Fm为所有反应中心都处于关闭状态时的荧光产量,反应中心在将电子传递出去前处于关闭状态,瞬时强光的作用是关闭所有光系统反应中心。Fs为光反应和碳反应达到稳态时的荧光产量,若增加大气中CO2的浓度,光反应加快,叶绿素吸收的光能用于光反应的增多,以叶绿素荧光的形式散失的减小,测得的Fs值将变小。
【小问3详解】
据表分析,随着干旱程度增加,qP即用于光反应的能量减少,幼苗的光合速率下降。重度干旱条件下,胞间CO2浓度不降反升,说明此时影响光合作用的主要限制因素是非气孔因素。重度干旱条件下,光能转化为热能增加,同时蒸腾速率下降,可能会导致叶片被灼伤。Fo为所有反应中心都处于开放状态,受损的光系统反应中心不能开放,导致叶绿素吸收的光能转化为叶绿素荧光增加,从而使得Fo增加。
25. 愈创木烷型内酯具有药用活性,在植物中含量很低,其内酯基团决定其药用价值。在特种细胞色素作用下,细胞内化合物可以形成内酯基团。中国科研人员将这一特种细胞色素基因导入了酵母细胞,结合大根香叶烯A酸合成通路的引入,发现人工构建的酵母工程菌能够合成具有药用价值的内酯化合物。回答下列问题:
(1)酵母细胞的转化流程大致如下:低浓度醋酸锂溶液处理酵母细胞;加入重组质粒和35%的聚乙二醇并在30℃水浴1小时;42℃转化5分钟;室温下培养筛选。用低浓度锂离子溶液处理酵母细胞的目的,是使酵母细胞暂时进入_____,有利于重组质粒的导入。聚乙二醇的作用是保护细胞膜和促进_____黏附于酵母细胞膜表面。
(2)鉴定转基因酵母细胞时常采用核酸分子杂交法,大致流程如下图。
电泳前需利用_____酶处理获取的DNA.变性和转膜的目的是将凝胶中的DNA变成单链并转移至硝酸纤维素膜上,DNA变成单链的目的是便于与_____结合。硝酸纤维素膜可通过静电吸附DNA,因为DNA具有_____而带负电。检测时应洗去_____,再观察结果。
(3)转基因酵母的工业发酵受很多因素影响。发酵过程中多采用补加氨水的方法来调节发酵液中的_____,同时氨水也可以作为酵母菌的_____,使菌体快速生长。发酵罐中溶解氧回升,表明酵母细胞处于“饥饿”状态,需要及时补充_____。
【答案】(1) ①. 感受态 ②. 重组质粒
(2) ①. 限制性内切核酸 ②. 探针 ③. 磷酸基团 ④. 多余探针
(3) ①. pH ②. 氮源 ③. 碳源
【解析】
【分析】基因工程的四个基本步骤包括:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
用低浓度锂离子溶液处理酵母细胞的目的,是使酵母细胞暂时进入感受态,感受态细胞能够更容易吸收外界的DNA,从而有利于重组质粒的导入。聚乙二醇的作用是保护细胞膜和促进重组质粒黏附于酵母细胞膜表面,这样有助于重组质粒进入酵母细胞。
【小问2详解】
电泳前需利用限制性核酸内切酶处理获取DNA,这样可以将DNA切割成合适大小的片段以便于电泳分析。-变性和转膜的目的是将凝胶中的DNA变成单链并转移至硝酸纤维素膜上,DNA变成单链的目的是便于与探针结合,核酸探针是一段带有标记(如放射性标记或荧光标记等)的单链核酸序列,它能够与目标DNA单链特异性结合。 硝酸纤维素膜可通过静电吸附DNA,因为DNA具有磷酸基团而带负电。检测时应洗去未结合的多余探针,这样可以减少背景干扰,再观察结果。
【小问3详解】
发酵过程中多采用补加氨水的方法来调节发酵液中的pH,因为发酵过程中微生物的代谢会改变发酵液的pH值,通过添加氨水可以维持适宜的pH环境。 同时氨水也可以作为酵母菌的氮源,氮元素是微生物生长所必需的营养元素,使菌体快速生长。发酵罐中溶解氧回升,表明酵母细胞处于“饥饿”状态,需要及时补充营养物质(如碳源等),因为酵母细胞在进行有氧呼吸时会消耗氧气和营养物质,当溶解氧回升时说明酵母细胞缺乏营养物质而减少了对氧气的消耗。
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