精品解析:陕西省汉中市汉中二中等学校2024-2025学年高三上学期12月联考生物试题
2024-12-29
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内容正文:
2025届高三第三次校际联考
生物学试题
注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,计48分,每小题只有一项是符合题目要求的)
1. 大豆是我国重要的粮食作物,其内含有多种营养物质。下列叙述正确的是( )
A. 叶肉细胞中的微量元素镁可参与叶绿素的合成
B. 大豆油因含有饱和脂肪酸,其熔点较低,故室温时呈液态
C. 淀粉和纤维素都是由葡萄糖聚合形成的多糖,两者结构不同
D. 可用3H标记亮氨酸羧基上的H追踪细胞内蛋白质的合成与分泌过程
2. 溶酶体膜上存在两种H⁺转运蛋白,H⁺转运蛋白1能够将细胞质基质中的H⁺逆浓度梯度转运至溶酶体,H⁺转运蛋白2是一种通道蛋白,能够将溶酶体内过多的H⁺转移至细胞质基质,从而维持溶酶体pH值的稳定。下列分析错误的是( )
A. H⁺通过转运蛋白1进入溶酶体需要消耗能量
B. 抑制细胞呼吸,溶酶体的pH值可能会降低
C. H⁺通过H⁺转运蛋白2进入细胞质基质属于协助扩散
D. H⁺转运蛋白2发生功能障碍可能导致细胞内衰老损伤的细胞器增多
3. 运动员在剧烈运动时,肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD⁺的速度,这时肌肉中形成的丙酮酸由乳酸脱氢酶催化转变为乳酸,使NAD⁺再生,保证葡萄糖到丙酮酸能够继续进行产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内转变为葡萄糖。下列说法正确的是( )
A. 剧烈运动过程中,肌细胞产生的CO2与消耗的O2的比值始终等于1
B. 肌细胞有氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量大多数转化为ATP中的化学能
C. 有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和内膜处被消耗
D. 丙酮酸被还原为乳酸的过程中会生成NAD⁺和少量的ATP,供给肌细胞使用
4. 鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸,能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼类鲜味下降外因的系列实验中,实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 本实验的自变量为pH和温度,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性
B. 不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,直接原因在于不同鱼体内的ACP基因不同
C. 由图可知,放置相同的时间,草鱼在pH约5.0、温度60℃条件下,鱼肉鲜味下降最快
D. pH低于4.2、温度超过55℃,对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶(ACP)活性影响的机理不同
5. 某基因型为MmNn的精原细胞减数分裂Ⅰ时,同源染色体的非姐妹染色单体可以交换相应的片段(如图甲);某些情况下,减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,两个环状染色体互锁在一起,两环之间可通过交换部分片段(交换的部分不一定相等)实现分离,如图乙所示。不考虑其他基因,下列叙述正确的是( )
A. 图甲和图乙所示交换染色体片段所引起的变异都属于染色体易位
B. 该精原细胞发生图甲变化后,正常完成减数第二次分裂将产生4种精细胞
C. 正常精原细胞中,同源染色体的分离发生在次级精母细胞中
D. 只考虑N、n基因,该精原细胞发生图乙变化后产生的精细胞基因型有3种可能
6. 下列关于肺炎链球菌的体内转化实验(实验1)、体外转化实验(实验2)以及T2噬菌体侵染细菌的实验(实验3)的叙述,错误的是( )
A. 实验I不能得出R型细菌含有转化因子的结论
B. 实验2中任意一组实验的培养基上都长出了R型细菌
C. 实验3中35S标记的噬菌体组,若搅拌不充分不会影响放射性的分布
D. 用32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌,释放的每一个子代噬菌体均含35S
7. 天使综合征(AS)是一种罕见的儿童精神系统疾病,是由患儿脑细胞中的UBE3A蛋白缺乏导致的。UBE3A蛋白由15号染色体上的UBE3A基因控制合成,该基因在正常婴儿脑细胞中的表达方式如图所示。下列相关分析正确的是( )
注:“×”表示该途径无法进行
A. SNRPN基因的碱基序列和UBE3A基因的相同
B. SNRPN基因的转录产物会影响UBE3A基因的翻译
C. 只有来自母亲的15号染色体上的SNRPN基因才表达
D. 若父母均只含有一个突变的UBE3A基因,则子代患AS的概率为3/4
8. 科学家发现无肺蝾螈的栖息环境具有多样化,有陆栖、树栖、穴居或水栖等。分别将来自不同种群的雄性无肺蝾螈和雌性无肺蝾螈放在一起,记录他们之间的生殖隔离强度。结果显示:不同组合之间,生殖隔离强度从小到大呈连续变化,从几乎没有隔离到完全不能交配,推测原因可能是种群相聚越远,其遗传差异越大,相互交配的可能性越小。据以上信息分析,下列叙述正确的是( )
A. 以上信息说明地理隔离是形成物种的必要条件
B. 栖息环境使无肺蝾螈产生了适应环境的变异类型
C. 生殖隔离强度大的两个种群的基因库朝不同的方向变化
D. 相距较远的两个种群遗传差异大是不同无肺蝾螈间协同进化的结果
9. 人对声音的感知与听觉毛细胞有关,听觉毛细胞表面有一簇纤毛突起,当声音振动引起基底膜振动时,能使毛细胞的纤毛倾斜,致使连接丝拉动纤毛细胞膜上的K⁺离子通道打开,内淋巴中的K⁺内流进入细胞,引起听觉毛细胞兴奋,该兴奋传到底部后,引起钙离子通道打开,导致神经递质释放(如图)。下列说法错误的是( )
A. 内淋巴液中的K⁺浓度高于听觉毛细胞内液中的K⁺浓度
B. 听觉神经兴奋最终在大脑皮层产生听觉的过程属于反射
C. 内淋巴中K⁺浓度或Ca2+浓度异常均可能会导致听力受损
D. Ca2+进入听觉毛细胞是促进神经递质释放的直接原因
10. 乙型肝炎(乙肝)是由乙肝病毒(HBV)引起的传染病,通过注射乙肝疫苗能够有效预防乙肝病毒的感染。新生儿一共需要接种3针乙肝疫苗。下列相关叙述正确的是( )
A. 树突状细胞能够处理和呈递HBV,淋巴细胞不能呈递HBV
B. 乙型肝炎疫苗属于抗原,接种后人体内只发生体液免疫
C. 免疫系统清除体内乙肝病毒的过程,体现了免疫监视功能
D. 第二次接种的疫苗既可呈递给辅助性T细胞,又可呈递给记忆细胞
11. 西红柿果实发育过程中,ARF蛋白可响应生长素信号,与特定基因结合并调节其表达。研究人员通过敲除或过表达ARF基因获得相应植株,检测了它们的乙烯含量,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 果实发育所需的生长素主要来自顶芽
B. 敲除ARF西红柿植株果实成熟应晚于野生型
C. 生长素与乙烯对西红柿果实成熟起协同作用
D. 施用生长素效果可能与过表达ARF植株相似
12. 某种动物的种群具有阿利效应,该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析错误的是( )
A. 初始密度介于0~a时,生物种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡
B. 初始密度介于a~b时,种群出生率大于死亡率,种群数量不断增加
C. 将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量
D. 若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雄性占比b点可能会右移
13. 二化螟和褐飞虱是两种水稻害虫。水稻茎被二化螟啃食后会释放挥发物A,对褐飞虱的天敌稻虱缨小蜂具有显著的排斥作用;水稻茎叶的汁液被褐飞虱吸食后会释放挥发物B,能吸引二化螟雌虫来产卵,同时降低了二化螟的卵被稻螟赤眼蜂寄生的风险。下列说法错误的是( )
A. 稻螟赤眼蜂是影响二化螟种群数量变化的密度制约因素
B. 二化螟与褐飞虱均以水稻为食,具有完全相同的生态位
C. 二化螟和褐飞虱之间存在原始合作的种间关系
D. 上述实例体现了生态系统的信息调节生物种间关系的功能
14. 通过比较生态足迹与生态承载力,可定量判断某一国家或地区可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。下列叙述正确的是( )
A. 食用植物比食用肉类产生的生态足迹大
B. 碳足迹指吸收化石燃料燃烧排放的CO2所需要的海洋面积
C. 当生态足迹总量小于生态承载力总量时会出现生态赤字
D. 生态工程建设时考虑环境承载力,体现了生态工程的协调原理
15. 在中国的传说中,醋最早是由“酒圣”杜康之子发明。杜康的儿子墨塔在一次酿酒时发酵过头,直至第21天开缸时,发现酒液已变酸,但香气扑鼻,且酸甜可口,于是墨塔便把“廿一日”加一“西”字,给这种酸水起名为“醋”。下列叙述错误的是( )
A. 墨塔酿酒反成醋可能是由于发酵装置密封不严造成的
B. 酿酒初期向发酵液中通入无菌空气的目的是促进酵母菌繁殖
C. 酿酒过程中要适时往外排气,发酵后期需要缩短排气时间间隔
D. 用显微镜直接计数法统计活酵母菌数量时,统计结果可能比实际值偏高
16. 铁皮石斛是名贵中药,其有效成分生物碱为细胞的次级代谢产物。研究人员将铁皮石斛的新生营养芽采用组织培养技术培养成拟原球茎(PLBs,类似愈伤组织),生产生物碱,过程及结果如图。下列说法错误的是( )
A. 实验前需对外植体新生营养芽进行消毒处理
B. 选择新生营养芽作为外植体可减少病毒感染
C. ①为脱分化过程,培养基中的愈伤组织为不定形的薄壁组织团块
D. 过程②为再分化,需将PLBs培养成完整植株后才能从中提取生物碱
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本大题共5小题,计52分)
17. 为了确定小豆作为林果行间套种作物的适宜性,实验小组通过田间试验和盆栽试验,测定了全光和弱光(全光的48%)条件下两个小豆品种的光合作用特性,结果如下表所示(光补偿点是指光合作用与呼吸作用达到平衡时的光照强度;气孔导度表示气孔张开的程度)。回答下列问题:
品种
处理
最大净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
气孔导度(molH2O·m-2·s-1)
A
全光
14.99
45.9
2.29
0.22
弱光
9.59
30.7
4.36
0.12
B
全光
16.16
43.8
2.88
0.16
弱光
8.85
41.7
3.21
0.09
(1)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时,可利用_______作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择红光而不能选择蓝紫光,原因是_______。
(2)光合作用过程中,光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系。光反应为暗反应提供的物质有_______。分析表格中数据可知,弱光会降低小豆的最大净光合速率,从暗反应的角度分析,其原因是_______。
(3)若弱光条件下品种B小豆的净光合速率为0,则在相同条件下,品种A小豆的干重会______(填“增加”“不变”或“降低”),理由是_______,因此品种_______(填“A”或“B”)小豆对弱光的适应能力更强。
18. 由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。请回答下列问题:
(1)图中所示的调节过程中,食物刺激胃黏膜等处的感受器,通过下丘脑的迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有_______。肝细胞受到信号刺激后,由于细胞膜对______的通透性增加,进而产生动作电位。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量______(填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为_______。
(3)为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,据图设计以下实验,已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理:对照组小鼠不做注射处理,实验组小鼠注射______(填文字前对应的序号,①ACh抑制剂、②CCK抗体、③ACh抑制剂+CCK抗体)。检测两组小鼠的______。
实验结果及结论:若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
19. 洋湖近五年来主要表现为氮、磷含量超标,水色发绿、水体浑浊,水生态系统脆弱不稳定,季节变化带动水生态反复波动。绿藻和蓝细菌等是鲤鱼及白脚虾的食物来源,其中白脚虾也是鲤鱼的食物。下图表示某湖泊中绿藻与蓝细菌对N、P的吸收量及pH>8时其体内藻毒素(会威胁水体安全和人类健康)含量的差异,下表为该湖泊中不同体长鲤鱼的食性比例。请回答下列问题:
体长/cm
0
3.5
7
10.5
14
植食性比例/%
0
0
50
75
75
肉食性比例/%
100
100
50
25
25
(1)洋湖的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落的_______结构。利用样方法对洋湖中的水生植物的种群密度进行研究,在取样时应考虑到_______(答出1点)。
(2)水质恶化后,湖泊自身的净化作用不足以消除大部分有毒物质,原因是_______稳定性被破坏,说明生态系统的自我调节能力是有限的。
(3)为了既能获得经济效益又能治理水体污染,先培养生物吸收水体中的氮、磷元素,再构建食物链快速去除这种生物:
①据图分析,治理磷元素富营养化的pH为9的水体,应该选择的是_______(填“绿藻”或“蓝细菌”),理由是_______。
②据表分析,现要投喂鲤鱼去除①中选择的生物,投喂鲤鱼的体长应该大于10.5cm,理由是此时_______。
(4)白脚虾以藻类为食。科研小组又对该湖泊中的白脚虾的能量流动情况进行分析,结果如下表[数字为能量值,单位是]kJ/(cm2·a)]。据表分析,白脚虾用于生长、发育和繁殖的能量是______kJ/(cm2·a)。
藻类同化的能量
白脚虾摄入的藻类中能量
白脚虾粪便中的能量
白脚虾用于生长、发育和繁殖等的能量
白脚虾呼吸作用散失的能量
160.3
53.2
30.4
?
19.5
20. 野生型果蝇的眼色和体色分别为红色和灰色,研究人员通过诱变育种获得了紫眼突变体(甲)、白眼突变体(乙)和黑檀体突变体(丙),已知三种突变体均为单个位点的基因突变所致。研究人员进行了如下表杂交实验。请回答下列问题:
组别
P
F1
F2
一
野生型×甲(正、反交)
灰体红眼
灰体红眼:灰体紫眼=3:1
二
野生型(♀)×乙(♂)
灰体红眼
灰体红眼(♀):灰体红眼(♂):灰体白眼(♂)=2:1:1
三
丙(♂)×乙(♀)
灰体红眼:灰体白眼=1:1
灰体红眼:灰体白眼:黑檀体红眼:黑檀体白眼=3:3:1:1
表中F1为一对亲本杂交的后代,F2为F1个体随机交配的后代;假定每只果蝇的生殖力相同。
(1)紫眼基因位于_______染色体上,紫眼基因和白眼基因可互称为_______(填“同源”或“非同源”)染色体上的______基因。
(2)黑檀体的突变属于_______(填“显性”或“隐性”)突变。若让杂交组合三F2中的灰体红眼果蝇自由交配,则F3中出现黑檀体白眼的概率是______。
(3)根据上述杂交组合不能确定紫眼基因与黑檀体基因是否独立遗传。将甲和丙杂交,F1雌雄交配,若F2中的表现型及比例为_______,则能确定二者独立遗传。
(4)单体(2n-1)是指有一对同源染色体丢失1条的生物个体,其产生的配子及个体都可正常存活,可用于基因定位。为研究黑檀体基因在几号染色体上,现有常染色体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体单体的雌雄纯合灰体果蝇以及染色体均正常的黑檀体雌雄果蝇,请设计实验进行判断,写出实验思路并预期结果及结论______。
21. VP6蛋白是轮状病毒具有免疫原性的结构蛋白,本研究拟应用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术,将VP6基因敲入到兔酪蛋白基因的启动子之后,在兔奶中可获得轮状病毒VP6重组蛋白,为应用乳腺生物反应器生产抗腹泻的口服疫苗奠定基础。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲入VP6基因的原理是:CRISPR/Cas9基因编辑系统是由sgRNA和Cas9蛋白组成,当sgRNA与靶DNA上某序列发生局部互补结合时,Cas9蛋白就可以像“剪刀”一样切割DNA,在CRISPR/Cas9系统的介导下,通过同源重组将VP6基因整合到了酪蛋白基因位点,最后可以获得兔酪蛋白基因定点敲入VP6基因的家兔。据如图回答下列问题:
(1)利用基因编辑技术与乳腺生物反应器结合生产外源重组蛋白时,将VP6基因敲入到兔酪蛋白基因的启动子之后的目的是______。
(2)将利用PCR技术扩增得到VP6片段的过程中,不需要添加解旋酶,但DNA也能解旋的原因是______。
(3)将Cas9蛋白、sgRNA、重组质粒通过_______法导入到兔子的受精卵中;根据______基因设计的sgRNA能特异性识别靶DNA上的序列,Cas9蛋白切割DNA分子断开的化学键是_______。
(4)据图分析,为检测家兔是否敲入VP6基因,提取家兔染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是______。
VP6基因序列:5'-GAAACTGCCAGGAACACAA——CCTTCGGTGACATTTGTGG-3'
A. 5'-GAAACTGCCAGGA-3' B. 5'-CTTTGACGGTCCT-3'
C. 5'-GTGACATTTGTGG-3' D. 5'-CCACAAATGTCAC-3'
(5)PCR结束后,常使用_______方法来鉴定PCR产物。除了PCR技术检测家兔是否敲入VP6基因外,还可以采用_______(写出实验思路)。
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生物学试题
注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,计48分,每小题只有一项是符合题目要求的)
1. 大豆是我国重要的粮食作物,其内含有多种营养物质。下列叙述正确的是( )
A. 叶肉细胞中的微量元素镁可参与叶绿素的合成
B. 大豆油因含有饱和脂肪酸,其熔点较低,故室温时呈液态
C. 淀粉和纤维素都是由葡萄糖聚合形成的多糖,两者结构不同
D. 可用3H标记亮氨酸羧基上的H追踪细胞内蛋白质的合成与分泌过程
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物细胞内的多糖包括淀粉和纤维素,淀粉是储能物质,纤维素是细胞壁的重要成分。
2、通常采用同位素标记的方法研究分泌蛋白的合成、加工和运输的过程。
【详解】A、镁是大量元素,A错误;
B、大豆油因含有大量的不饱和脂肪酸,其熔点较低,故室温时呈液态,B错误;
C、虽然淀粉和纤维素都是由葡萄糖聚合形成的多糖,但两者结构不同,功能也不同,C正确;
D、羧基上的H会参与脱水缩合形成水,无法通过标记亮氨酸羧基上的H来追踪细胞内蛋白质的合成和分泌过程,D错误。
故选C。
2. 溶酶体膜上存在两种H⁺转运蛋白,H⁺转运蛋白1能够将细胞质基质中的H⁺逆浓度梯度转运至溶酶体,H⁺转运蛋白2是一种通道蛋白,能够将溶酶体内过多的H⁺转移至细胞质基质,从而维持溶酶体pH值的稳定。下列分析错误的是( )
A. H⁺通过转运蛋白1进入溶酶体需要消耗能量
B. 抑制细胞呼吸,溶酶体的pH值可能会降低
C. H⁺通过H⁺转运蛋白2进入细胞质基质属于协助扩散
D. H⁺转运蛋白2发生功能障碍可能导致细胞内衰老损伤的细胞器增多
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,H+通过转运蛋白1进入溶酶体是逆浓度梯度运输,属于主动运输,H+转运蛋白2是一种通道蛋白,通过通道蛋白的运输属于协助扩散。
【详解】A、根据题意可知,H+通过转运蛋白1进入溶酶体是逆浓度梯度运输,属于主动运输,需要消耗细胞代谢产生的能量,A正确;
B、抑制细胞呼吸,细胞通过呼吸作用产生的能量减少,进入溶酶体中的 H+减少,溶酶体的 pH值可能会升高,B错误;
C、 H+转运蛋白2是一种通道蛋白,通过通道蛋白的运输属于协助扩散,C正确;
D、 H+转运蛋白2发生功能障碍,溶酶体内过多的 H+不能转移至细胞质基质,从而使溶酶体 pH值下降,溶酶体中水解酶的活性降低,细胞内衰老损伤的细胞器增多,D正确。
故选B。
3. 运动员在剧烈运动时,肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD⁺的速度,这时肌肉中形成的丙酮酸由乳酸脱氢酶催化转变为乳酸,使NAD⁺再生,保证葡萄糖到丙酮酸能够继续进行产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内转变为葡萄糖。下列说法正确的是( )
A. 剧烈运动过程中,肌细胞产生的CO2与消耗的O2的比值始终等于1
B. 肌细胞有氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量大多数转化为ATP中的化学能
C. 有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和内膜处被消耗
D. 丙酮酸被还原为乳酸的过程中会生成NAD⁺和少量的ATP,供给肌细胞使用
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是氧气和NADH反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、人体激烈运动时,肌细胞中既存在有氧呼吸,也存在无氧呼吸,有氧呼吸产生的CO2与消耗的O2相等,无氧呼吸不消耗O2,也不产生CO2,因此总产生的CO2与总消耗的O2的比值等于1,A正确;
B、肌细胞有氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量大多数转化为热能,B错误;
C、有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质、线粒体基质中产生,在线粒体内膜处被消耗,C错误;
D、丙酮酸被还原为乳酸的过程属于无氧呼吸第二阶段,该过程不会生成ATP,D错误。
故选A。
4. 鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸,能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼类鲜味下降外因的系列实验中,实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 本实验的自变量为pH和温度,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性
B. 不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,直接原因在于不同鱼体内的ACP基因不同
C. 由图可知,放置相同的时间,草鱼在pH约5.0、温度60℃条件下,鱼肉鲜味下降最快
D. pH低于4.2、温度超过55℃,对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶(ACP)活性影响的机理不同
【答案】C
【解析】
【分析】酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【详解】A、由图示曲线可知,本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性,A错误;
B、不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,根本原因在于控制合成ACP的基因不同,直接原因在于不同鱼体内的ACP结构不同,B错误;
C、分析题意可知,肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降,由图示曲线可知,草鱼在PH5.0、温度60℃条件下酸性磷酸酶相对活性最高,导致鱼肉鲜味下降最快,C正确;
D、反应温度超过55℃与pH低于4.2,鳝鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性,影响机理是相同的,D错误。
故选C。
5. 某基因型为MmNn的精原细胞减数分裂Ⅰ时,同源染色体的非姐妹染色单体可以交换相应的片段(如图甲);某些情况下,减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,两个环状染色体互锁在一起,两环之间可通过交换部分片段(交换的部分不一定相等)实现分离,如图乙所示。不考虑其他基因,下列叙述正确的是( )
A. 图甲和图乙所示交换染色体片段所引起的变异都属于染色体易位
B. 该精原细胞发生图甲变化后,正常完成减数第二次分裂将产生4种精细胞
C. 正常精原细胞中,同源染色体的分离发生在次级精母细胞中
D. 只考虑N、n基因,该精原细胞发生图乙变化后产生的精细胞基因型有3种可能
【答案】B
【解析】
【分析】可遗传的变异有三种来源:基因突变、染色体变异和基因重组:(1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的(交叉)互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。
【详解】A、图甲中,同源染色体的非姐妹染色单体交换片段导致基因重组,而图乙中,若发生交换的染色体片段不相等,则可能导致染色体结构变异,A错误;
B、该精原细胞发生图甲变化后,正常完成减数第二次分裂将产生4种精细胞,基因型分别为MN、Mn、mN、mm,B正确;
C、正常精原细胞中,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,即发生在初级精母细胞中,C错误;
D、只考虑N、n基因,该精原细胞发生图乙变化后,精细胞的基因型可能为N、n、NN、nn、O(O表示没有相应的基因),有5种可能,D错误。
故选B。
6. 下列关于肺炎链球菌的体内转化实验(实验1)、体外转化实验(实验2)以及T2噬菌体侵染细菌的实验(实验3)的叙述,错误的是( )
A. 实验I不能得出R型细菌含有转化因子的结论
B. 实验2中任意一组实验的培养基上都长出了R型细菌
C. 实验3中35S标记的噬菌体组,若搅拌不充分不会影响放射性的分布
D. 用32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌,释放的每一个子代噬菌体均含35S
【答案】C
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、肺炎链球菌的体内转化实验中,加热杀死的S型细菌与活的R型细菌同时注入小鼠,小鼠死亡,并从小鼠体内提取出了S型细菌,说明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,不能说明R型细菌含有转化因子,A正确;
B、体外转化实验中,每组均加有R活菌,且只有少数R型菌在S菌DNA作用下转化为S型菌,因此实验2中任意一组实验的培养基上都长出了R型细菌,B正确;
C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌,离心后会分布在上清液中,若搅拌不充分,使噬菌体的蛋白质外壳与细菌不能充分分离,沉淀物中放射性会增强,因此实验3中35S标记的噬菌体组,若搅拌不充分会影响放射性的分布,C错误;
D、由于子代噬菌体的蛋白质和DNA都是利用宿主细胞的原料合成的,因此若细菌被35S标记,则释放的每一个子代噬菌体均含35S,D正确。
故选C。
7. 天使综合征(AS)是一种罕见的儿童精神系统疾病,是由患儿脑细胞中的UBE3A蛋白缺乏导致的。UBE3A蛋白由15号染色体上的UBE3A基因控制合成,该基因在正常婴儿脑细胞中的表达方式如图所示。下列相关分析正确的是( )
注:“×”表示该途径无法进行
A. SNRPN基因的碱基序列和UBE3A基因的相同
B. SNRPN基因的转录产物会影响UBE3A基因的翻译
C. 只有来自母亲的15号染色体上的SNRPN基因才表达
D. 若父母均只含有一个突变的UBE3A基因,则子代患AS的概率为3/4
【答案】B
【解析】
【分析】UBE3A蛋白由位于15号染色体上的UBE3A基因控制合成,该基因在人脑细胞中的表达与其来源有关:来自母方的UBE3A基因可正常表达,来自父方的UBE3A基因由于邻近的SNRPN基因产生的RNA干扰而无法表达。
【详解】A、SNRPN 基因和UBE3A 基因是两个不同的基因,SNRPN基因的碱基序列和UBE3A基因的不相同,A错误;
B、由题推测,SNRPN基因的转录产生的mRNA影响了UBE3A基因的翻译过程,从而使UBE3A蛋白无法正常合成,B正确;
C、结合图示可知,母亲15号染色体上的SNRPN基因不表达,C错误;
D、若父母均只含有一个突变的UBE3A基因(可记作a,正常UBE3A基因记作A),则父母的基因型均为Aa,来自父亲的A基因无法正常表达,后代基因型AA(正常)、Aa(正常)、Aa(AS)、aa(AS),故子代患AS的概率为1/2,D错误。
故选B。
8. 科学家发现无肺蝾螈的栖息环境具有多样化,有陆栖、树栖、穴居或水栖等。分别将来自不同种群的雄性无肺蝾螈和雌性无肺蝾螈放在一起,记录他们之间的生殖隔离强度。结果显示:不同组合之间,生殖隔离强度从小到大呈连续变化,从几乎没有隔离到完全不能交配,推测原因可能是种群相聚越远,其遗传差异越大,相互交配的可能性越小。据以上信息分析,下列叙述正确的是( )
A. 以上信息说明地理隔离是形成物种的必要条件
B. 栖息环境使无肺蝾螈产生了适应环境的变异类型
C. 生殖隔离强度大的两个种群的基因库朝不同的方向变化
D. 相距较远的两个种群遗传差异大是不同无肺蝾螈间协同进化的结果
【答案】C
【解析】
【分析】隔离是新物种形成的必要条件,包括地理隔离和生殖隔离,地理隔离是指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。生殖隔离是指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的现象。新物种的形成不一定会经过地理隔离,但一定会经过生殖隔离。
【详解】A、地理隔离不是形成物种的必要条件,A错误;
B、栖息环境对无肺蝾螈进行了选择,B错误;
C、自然选择是定向的,两个种群因自然选择不同而向不同的方向进化,所以生殖隔离强度大的两个种群的基因库朝不同的方向变化,C正确;
D、相距较远的两个种群遗传差异大自然选择的结果,D错误。
故选C。
9. 人对声音的感知与听觉毛细胞有关,听觉毛细胞表面有一簇纤毛突起,当声音振动引起基底膜振动时,能使毛细胞的纤毛倾斜,致使连接丝拉动纤毛细胞膜上的K⁺离子通道打开,内淋巴中的K⁺内流进入细胞,引起听觉毛细胞兴奋,该兴奋传到底部后,引起钙离子通道打开,导致神经递质释放(如图)。下列说法错误的是( )
A. 内淋巴液中的K⁺浓度高于听觉毛细胞内液中的K⁺浓度
B. 听觉神经兴奋最终在大脑皮层产生听觉的过程属于反射
C. 内淋巴中K⁺浓度或Ca2+浓度异常均可能会导致听力受损
D. Ca2+进入听觉毛细胞是促进神经递质释放的直接原因
【答案】B
【解析】
【分析】当声音传到听毛细胞时,纤毛膜上的K+通道开放,K+内流而产生兴奋,该过程为顺浓度梯度的运输,属于协助扩散。当K+内流后促进Ca2+内流从而促进神经递质的释放,引发听觉神经纤维兴奋。
【详解】A、当声音振动引起基底膜振动时,能使毛细胞的纤毛倾斜,致使连接丝拉动纤毛细胞膜上的K+离子通道打开,内淋巴中的K+内流进入细胞,说明内淋巴液中的K+浓度高于听觉毛细胞内液中的K+浓度,A正确;
B、听觉神经兴奋最终在大脑皮层产生听觉的过程没有完整的反射弧,不属于反射,B错误;
C、根据题意"当声音振动引起基底膜振动时,能使毛细胞的纤毛倾斜,致使连接丝拉动离子通道打开,内淋巴中的K+进入细胞,最终引起听觉神经兴奋",当K+内流后促进Ca2+内流从而促进神经递质的释放,引发听觉神经纤维兴奋,因此内淋巴中钾离子浓度或钙离子浓度异常均可能会导致听力受损,C正确;
D、当声音振动引起基底膜振动时,能使毛细胞的纤毛倾斜,致使连接丝拉动纤毛细胞膜上的K+离子通道打开,内淋巴中的K+内流进入细胞,当K+内流后促进Ca2+内流从而促进神经递质的释放,引发听觉神经纤维兴奋,Ca2+进入听觉毛细胞是促进神经递质释放的直接原因,D正确。
故选B。
10. 乙型肝炎(乙肝)是由乙肝病毒(HBV)引起的传染病,通过注射乙肝疫苗能够有效预防乙肝病毒的感染。新生儿一共需要接种3针乙肝疫苗。下列相关叙述正确的是( )
A. 树突状细胞能够处理和呈递HBV,淋巴细胞不能呈递HBV
B. 乙型肝炎疫苗属于抗原,接种后人体内只发生体液免疫
C. 免疫系统清除体内乙肝病毒的过程,体现了免疫监视功能
D. 第二次接种的疫苗既可呈递给辅助性T细胞,又可呈递给记忆细胞
【答案】D
【解析】
【分析】注射疫苗,相当于让机体接触了抗原,可刺激机体产生相应的记忆细胞和抗体,起到免疫预防的作用。
【详解】A、淋巴细胞中的B淋巴细胞可以处理呈递HBV,A错误;
B、乙型肝炎疫苗属于抗原,接种后人体内可能发生体液免疫和细胞免疫,B错误;
C、免疫系统清除体内乙肝病毒的过程,体现了免疫防御功能,C错误;
D、接种的疫苗相当于抗原,第二次接种的疫苗既可呈递给辅助性T细胞,又可呈递给记忆细胞,D正确。
故选D。
11. 西红柿果实发育过程中,ARF蛋白可响应生长素信号,与特定基因结合并调节其表达。研究人员通过敲除或过表达ARF基因获得相应植株,检测了它们的乙烯含量,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 果实发育所需的生长素主要来自顶芽
B. 敲除ARF西红柿植株果实成熟应晚于野生型
C. 生长素与乙烯对西红柿果实成熟起协同作用
D. 施用生长素效果可能与过表达ARF植株相似
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,敲除ARF基因后乙烯含量高于正常值,过表达ARF基因后乙烯含量较正常值低。
【详解】A、果实发育所需的生长素主要来自于种子,A错误;
B、敲除ARF基因后乙烯含量高于正常值,而乙烯可以促进果实成熟,因此敲除ARF西红柿植株果实成熟应早于野生型,B错误;
C、生长素主要作用是促进西红柿果实发育,乙烯的主要作用是促进果实成熟,二者无协同作用,C错误;
D、根据题意可知,ARF蛋白过表达乙烯含量较少,ARF蛋白不表达乙烯含量较多,而ARF蛋白可响应生长素信号,与特定基因结合并调节其表达,施用生长素ARF蛋白表达可能增多,效果可能与过表达ARF植株相似,D正确。
故选D。
12. 某种动物的种群具有阿利效应,该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析错误的是( )
A. 初始密度介于0~a时,生物种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡
B. 初始密度介于a~b时,种群出生率大于死亡率,种群数量不断增加
C. 将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量
D. 若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雄性占比b点可能会右移
【答案】B
【解析】
【分析】分析曲线图可知,初始密度介于0~b时,增长速率<0,种群数量会下降;初始密度超过b点时,增长速率>0,种群数量会增加;在初始密度c所对应的种群数量时,增长速率最大。
【详解】A、初始密度介于0~a时,种群增长速率小于0,种群出生率小于死亡率,生物种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡,A正确;
B、据图可知,初始密度介于a~b时,种群增长速率小于0,种群出生率小于死亡率,种群数量不断减小,B错误;
C、在初始密度c所对应的种群数量时,增长速率最大,将种群保持在初始密度c所对应的种群数量有利于持续获得较大的捕获量,C正确;
D、若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雄性占比,雌性个体比例下降,出生率降低,增长速率减慢,使b点右移,D正确。
故选B。
13. 二化螟和褐飞虱是两种水稻害虫。水稻茎被二化螟啃食后会释放挥发物A,对褐飞虱的天敌稻虱缨小蜂具有显著的排斥作用;水稻茎叶的汁液被褐飞虱吸食后会释放挥发物B,能吸引二化螟雌虫来产卵,同时降低了二化螟的卵被稻螟赤眼蜂寄生的风险。下列说法错误的是( )
A. 稻螟赤眼蜂是影响二化螟种群数量变化的密度制约因素
B. 二化螟与褐飞虱均以水稻为食,具有完全相同的生态位
C. 二化螟和褐飞虱之间存在原始合作的种间关系
D. 上述实例体现了生态系统的信息调节生物种间关系的功能
【答案】B
【解析】
【分析】生物种间关系包括捕食、寄生、种间竞争等。①捕食:一种生物以另外一种为食的现象;②寄生:一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象;③种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
【详解】A、分析题意,稻螟赤眼蜂是水稻害虫二化螟的天敌,稻螟赤眼蜂是影响二化螟种群数量变化的密度制约因素,A正确;
B、二化螟与褐飞虱均以水稻为食,二化螟啃食水稻茎,褐飞虱吸食水稻茎叶的汁液,可见,二者并不具有完全相同的生态位,B错误;
C、二化螟诱导水稻释放的挥发物对褐飞虱卵寄生天敌稻虱缨小蜂具有显著的排斥作用,而二化螟雌成虫亦能利用褐飞虱诱导的水稻挥发物,选择合适的水稻产卵,降低其卵被稻螟赤眼蜂寄生的风险,可见二者之间的种间关系有原始合作关系,C正确;
D、题意显示,水稻茎被二化螟啃食后会释放挥发物A,对褐飞虱的天敌稻虱缨小蜂具有显著的排斥作用;水稻茎叶的汁液被褐飞虱吸食后会释放挥发物B,能吸引二化螟雌虫来产卵,同时降低了二化螟的卵被稻螟赤眼蜂寄生的风险,该事实说明生态系统的信息传递可以调节生物种间关系,D正确。
故选B。
14. 通过比较生态足迹与生态承载力,可定量判断某一国家或地区可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。下列叙述正确的是( )
A. 食用植物比食用肉类产生的生态足迹大
B. 碳足迹指吸收化石燃料燃烧排放的CO2所需要的海洋面积
C. 当生态足迹总量小于生态承载力总量时会出现生态赤字
D. 生态工程建设时考虑环境承载力,体现了生态工程的协调原理
【答案】D
【解析】
【分析】生态足迹:又叫生态占用,指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。生态足迹越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大。
【详解】A、食用植物比食用肉类产生的生态足迹小,因为植物处于食物链较低层次,能量传递过程中损失较少,A错误;
B、碳足迹指吸收化石燃料燃烧排放的CO2所需要的森林面积,而不是海洋面积,B错误;
C、 当生态足迹总量大于生态承载力总量时会出现生态赤字,C错误;
D、 生态工程建设时考虑环境承载力,体现了生态工程的协调原理,协调生物与环境、生物与生物的关系,D正确。
故选D。
15. 在中国的传说中,醋最早是由“酒圣”杜康之子发明。杜康的儿子墨塔在一次酿酒时发酵过头,直至第21天开缸时,发现酒液已变酸,但香气扑鼻,且酸甜可口,于是墨塔便把“廿一日”加一“西”字,给这种酸水起名为“醋”。下列叙述错误的是( )
A. 墨塔酿酒反成醋可能是由于发酵装置密封不严造成的
B. 酿酒初期向发酵液中通入无菌空气的目的是促进酵母菌繁殖
C. 酿酒过程中要适时往外排气,发酵后期需要缩短排气时间间隔
D. 用显微镜直接计数法统计活酵母菌数量时,统计结果可能比实际值偏高
【答案】C
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。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、酒变酸是醋酸杆菌发酵的结果,醋酸杆菌是需氧型微生物,所以墨塔酿酒反成醋的原因可能是:发酵装置密封不严,导致醋酸杆菌大量增殖发酵产生醋酸,A正确;
B、酵母菌是兼性厌氧型微生物,所以发酵初期通入氧气的目的是促进酵母菌进行有氧呼吸,大量增殖,B正确;
C、由于酵母菌进行细胞呼吸会产生CO2,所以酿酒过程中要适时往外排气,后期酵母菌进行无氧呼吸产生CO2的量逐渐减少,所以可以延长排气时间间隔,C错误;
D、用显微镜直接计数法统计活酵母菌数量时,由于无法区分死菌还是活菌,所以统计结果可能比实际值偏高,D正确。
故选C。
16. 铁皮石斛是名贵中药,其有效成分生物碱为细胞的次级代谢产物。研究人员将铁皮石斛的新生营养芽采用组织培养技术培养成拟原球茎(PLBs,类似愈伤组织),生产生物碱,过程及结果如图。下列说法错误的是( )
A. 实验前需对外植体新生营养芽进行消毒处理
B. 选择新生营养芽作为外植体可减少病毒感染
C. ①为脱分化过程,培养基中的愈伤组织为不定形的薄壁组织团块
D. 过程②为再分化,需将PLBs培养成完整植株后才能从中提取生物碱
【答案】D
【解析】
【分析】1、题图分析:图示表示应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的试验流程,①是脱分化,②是植物细胞培养,③是提取检测生物碱过程。
2、愈伤组织:没有发生分化,细胞排列疏松而无规则,是一团无定形的薄壁细胞。
【详解】A、植物组织培养时,在接种细胞前,需要配制培养基和对外植体进行消毒,A正确;
B、选用新生营养芽的原因是其分裂能力强、全能性高且几乎不含病毒,因此可减少病毒感染,B正确;
C、据分析可知,过程①为脱分化形成PLBs(类似愈伤组织)为不定形的薄壁组织团块 ,C正确;
D、过程②为植物细胞培养,使细胞大量增殖,可直接从细胞代谢产物中提取生物碱,因此不需要培养成完整植株后才从中提取生物碱,D错误。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本大题共5小题,计52分)
17. 为了确定小豆作为林果行间套种作物的适宜性,实验小组通过田间试验和盆栽试验,测定了全光和弱光(全光的48%)条件下两个小豆品种的光合作用特性,结果如下表所示(光补偿点是指光合作用与呼吸作用达到平衡时的光照强度;气孔导度表示气孔张开的程度)。回答下列问题:
品种
处理
最大净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
气孔导度(molH2O·m-2·s-1)
A
全光
14.99
45.9
2.29
0.22
弱光
9.59
30.7
4.36
0.12
B
全光
16.16
43.8
2.88
0.16
弱光
8.85
41.7
3.21
0.09
(1)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时,可利用_______作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择红光而不能选择蓝紫光,原因是_______。
(2)光合作用过程中,光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系。光反应为暗反应提供的物质有_______。分析表格中数据可知,弱光会降低小豆的最大净光合速率,从暗反应的角度分析,其原因是_______。
(3)若弱光条件下品种B小豆的净光合速率为0,则在相同条件下,品种A小豆的干重会______(填“增加”“不变”或“降低”),理由是_______,因此品种_______(填“A”或“B”)小豆对弱光的适应能力更强。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,选择红光可排除类胡萝卜素的干扰
(2) ①. NADPH、ATP ②. 弱光条件下气孔导度变小,从外界环境吸收的CO2减少,使叶肉细胞暗反应固定产生的C3减少
(3) ①. 增加 ②. 品种A小豆的光补偿点低于品种B小豆的,当处于品种B小豆的光补偿点时,品种A小豆的净光合速率大于0,会积累有机物 ③. A
【解析】
【分析】据表分析:该实验的自变量是农作物的品种和光照强度,因变量是叶绿素含量、气孔导度、光补偿点和最大净光合速率。表格中数据表明,弱光处理后叶绿素的含量上升,气孔导度下降,光补偿点降低,最大净光合速率降低。
【小问1详解】
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,为了排除类胡萝卜素的干扰,测定叶绿素含量时,应选择红光而不能选择蓝紫光。
【小问2详解】
光反应为暗反应提供的物质有NADPH和ATP,分析表格中数据可知,弱光条件下导致气孔导度变小,从外界环境吸收的CO2减少,使叶肉细胞暗反应固定产生的C3减少,小豆的最大净光合速率降低。
【小问3详解】
品种A小豆的光补偿点低于品种B的,当品种B小豆处于光补偿点时,净光合速率为0,则在相同条件下,品种A小豆的光照强度大于光补偿点,其净光合速率大于0,会积累有机物,干重增加,因此品种A小豆对弱光的适应能力更强。
18. 由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。请回答下列问题:
(1)图中所示的调节过程中,食物刺激胃黏膜等处的感受器,通过下丘脑的迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有_______。肝细胞受到信号刺激后,由于细胞膜对______的通透性增加,进而产生动作电位。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量______(填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为_______。
(3)为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,据图设计以下实验,已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理:对照组小鼠不做注射处理,实验组小鼠注射______(填文字前对应的序号,①ACh抑制剂、②CCK抗体、③ACh抑制剂+CCK抗体)。检测两组小鼠的______。
实验结果及结论:若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
【答案】(1) ①. 乙酰胆碱受体(或Ach受体) ②. Na⁺
(2) ①. 增加 ②. 药物A竞争性结合醛固酮受体,使得肾小管减少对钠离子的重吸收,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌量减少,水的重吸收减少,从而减轻组织水肿
(3) ①. ② ②. Ach含量
【解析】
【分析】神经递质需要与特异性受体结合才能传递信息。
【小问1详解】
据图分析,图中迷走神经通过分泌神经递质ACh作用于肝细胞,说明肝细胞表面有乙酰胆碱(ACh)受体。发生动作电位时,膜外Na+内流,进而产生动作电位。
【小问2详解】
根据题意,肝细胞合成功能发生障碍时,血浆中蛋白质含量会减少,血浆渗透压会下降,更多的水会流向组织液,使组织液含量增加。
药物A竞争性结合醛固酮受体,使得肾小管减少对钠离子的重吸收,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌量减少,水的重吸收减少,从而减轻组织水肿。
【小问3详解】
从题干分析可知:自变量是否存在小肠Ⅰ细胞所在通路。因变量是Ach含量,照组小鼠不做注射处理(存在两条通路),实验组小鼠注射②CCK抗体(阻断小肠Ⅰ细胞所在通路),检测指标就是Ach含量。若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
19. 洋湖近五年来主要表现为氮、磷含量超标,水色发绿、水体浑浊,水生态系统脆弱不稳定,季节变化带动水生态反复波动。绿藻和蓝细菌等是鲤鱼及白脚虾的食物来源,其中白脚虾也是鲤鱼的食物。下图表示某湖泊中绿藻与蓝细菌对N、P的吸收量及pH>8时其体内藻毒素(会威胁水体安全和人类健康)含量的差异,下表为该湖泊中不同体长鲤鱼的食性比例。请回答下列问题:
体长/cm
0
3.5
7
10.5
14
植食性比例/%
0
0
50
75
75
肉食性比例/%
100
100
50
25
25
(1)洋湖的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落的_______结构。利用样方法对洋湖中的水生植物的种群密度进行研究,在取样时应考虑到_______(答出1点)。
(2)水质恶化后,湖泊自身的净化作用不足以消除大部分有毒物质,原因是_______稳定性被破坏,说明生态系统的自我调节能力是有限的。
(3)为了既能获得经济效益又能治理水体污染,先培养生物吸收水体中的氮、磷元素,再构建食物链快速去除这种生物:
①据图分析,治理磷元素富营养化的pH为9的水体,应该选择的是_______(填“绿藻”或“蓝细菌”),理由是_______。
②据表分析,现要投喂鲤鱼去除①中选择的生物,投喂鲤鱼的体长应该大于10.5cm,理由是此时_______。
(4)白脚虾以藻类为食。科研小组又对该湖泊中的白脚虾的能量流动情况进行分析,结果如下表[数字为能量值,单位是]kJ/(cm2·a)]。据表分析,白脚虾用于生长、发育和繁殖的能量是______kJ/(cm2·a)。
藻类同化的能量
白脚虾摄入的藻类中能量
白脚虾粪便中的能量
白脚虾用于生长、发育和繁殖等的能量
白脚虾呼吸作用散失的能量
160.3
53.2
30.4
?
19.5
【答案】(1) ①. 水平 ②. 样方的大小和数量、注意随机取样
(2)恢复力 (3) ①. 绿藻 ②. 蓝细菌和绿藻对P的吸收大致相等,但绿藻在碱性水体中藻毒素含量低 ③. 鲤鱼植食性比例高
(4)3.3
【解析】
【分析】能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动的途径是沿着食物链和食物网传递的。能量流动的特点是:单向流动,逐级递减的,相邻两个营养级之间的传递效率通常为10%~20%之间,相邻两个营养级的传递效率=能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
【小问1详解】
洋湖的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这是在水平方向出现不同的物种组成,这是群落的水平结构,利用样方法对洋湖中的水生植物的种群密度进行研究,取样的时候应随机取样。
【小问2详解】
通过自身净化作用消除有毒的物质,属于生态系统的恢复力稳定性,所以湖泊自身的净化作用不足以消除大部分有毒物质,原因是恢复力稳定性被破坏,说明生态系统的自我调节能力是有限的。
【小问3详解】
①由甲图可知,pH>8时(碱性)绿藻的藻毒素含量低,二者吸收磷元素相当,因此应该选择的藻类是绿藻;
②投喂鲤鱼快速除①中的藻类应选食用生产者比例高的个体,食物链短,能量利用率高。所以从图乙看,投喂鲤鱼的体长应该大于10.5cm。
【小问4详解】
白脚虾用于生长、发育和繁殖的能量=同化的能力-呼吸消耗的能力=摄入的能力-粪便的能量-白脚虾呼吸作用散失的能量= 53.2-30.4-19.5=3.3kJ/(cm2·a)
20. 野生型果蝇的眼色和体色分别为红色和灰色,研究人员通过诱变育种获得了紫眼突变体(甲)、白眼突变体(乙)和黑檀体突变体(丙),已知三种突变体均为单个位点的基因突变所致。研究人员进行了如下表杂交实验。请回答下列问题:
组别
P
F1
F2
一
野生型×甲(正、反交)
灰体红眼
灰体红眼:灰体紫眼=3:1
二
野生型(♀)×乙(♂)
灰体红眼
灰体红眼(♀):灰体红眼(♂):灰体白眼(♂)=2:1:1
三
丙(♂)×乙(♀)
灰体红眼:灰体白眼=1:1
灰体红眼:灰体白眼:黑檀体红眼:黑檀体白眼=3:3:1:1
表中F1为一对亲本杂交的后代,F2为F1个体随机交配的后代;假定每只果蝇的生殖力相同。
(1)紫眼基因位于_______染色体上,紫眼基因和白眼基因可互称为_______(填“同源”或“非同源”)染色体上的______基因。
(2)黑檀体的突变属于_______(填“显性”或“隐性”)突变。若让杂交组合三F2中的灰体红眼果蝇自由交配,则F3中出现黑檀体白眼的概率是______。
(3)根据上述杂交组合不能确定紫眼基因与黑檀体基因是否独立遗传。将甲和丙杂交,F1雌雄交配,若F2中的表现型及比例为_______,则能确定二者独立遗传。
(4)单体(2n-1)是指有一对同源染色体丢失1条的生物个体,其产生的配子及个体都可正常存活,可用于基因定位。为研究黑檀体基因在几号染色体上,现有常染色体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体单体的雌雄纯合灰体果蝇以及染色体均正常的黑檀体雌雄果蝇,请设计实验进行判断,写出实验思路并预期结果及结论______。
【答案】(1) ①. 常 ②. 非同源 ③. 非等位
(2) ①. 隐性 ②. 1/36
(3)灰体红眼:灰体紫眼:黑檀体红眼:黑檀体紫眼=9:3:3:1
(4)实验思路:让常染色体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体单体的雌纯合灰体果蝇分别与染色体均正常的黑檀体雄果蝇杂交,观察并统计子代的体色及比例。预期结果及结论:几号常染色体单体的雌纯合灰体果蝇与染色体均正常的黑檀体雄果蝇杂交,子代出现黑檀体,则黑檀体基因在几号染色体上
【解析】
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。若要证明是否符合自由组合定律可用双杂合子自交,观察子代是否出现9:3:3:1或变形比例。
【小问1详解】
根据组别一实验结果,野生型和紫眼突变体正反交结果一致,F1都是红眼,且F2红眼:紫眼=3:1,说明紫眼基因位于常染色体上;根据组别二实验结果,F2红眼(♀):红眼(♂):白眼(♂)=2:1:1,性状与性别有关,说明白眼突变基因位于X染色体上,二者可互称为非同源染色体上的非等位基因。
【小问2详解】
根据杂交组合三结果,黑檀体突变体(♂)与白眼突变体(♀)杂交,子代都是灰体,证明黑檀体是隐性突变;由丙可知,黑檀体与灰体杂交结果都没有表现出性状和性别相关联,说明基因位于常染色体上。设黑檀体突变体(♂)的基因型为aaXBY,白眼突变体(♀)的基因型为AAXbXb,子一代灰体红眼果蝇为AaXBXb,灰体白眼果蝇为AaXbY,F2灰体红眼果蝇的基因为A_XBXb和A_XBY,A_中AA占1/3,Aa占2/3,后代aa占2/3×2/3×1/4=1/9,XbY占1/4,故自由交配则F3中出现黑檀体白眼的概率是1/36。
【小问3详解】
根据上述杂交组合不能确定紫眼基因与黑檀体基因是否独立遗传,眼色和体色突变都在常染色体,让紫眼突变体×黑檀体突变体杂交,即让甲和丙杂交,F1雌雄交配,如果两对基因在两对染色体上,即符合自由组合定律,子一代是双杂合子,F2出现四种表型:灰体红眼、灰体紫眼、黑檀体红眼、黑檀体紫眼,且比例是9:3:3:1,即若F2中黑檀体红眼占比为3/16,则能确定二者独立遗传。
【小问4详解】
为研究黑檀体基因在几号染色体上,现有常染色体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体单体的雌雄纯合灰体果蝇以及染色体均正常的黑檀体雌雄果蝇,单体(2n-1)是指有一对同源染色体丢失1条的生物个体,其产生的配子及个体都可正常存活,可用于基因定位,故实验思路为:让常染色体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体单体的雌纯合灰体果蝇分别与染色体均正常的黑檀体雄果蝇杂交,观察子代果蝇体色。预期结果:若常染色体Ⅱ号染色体单体的雌纯合灰体果蝇与染色体均正常的黑檀体雄果蝇杂交,子代出现黑檀体,则黑檀体基因在Ⅱ号染色体上;若常染色体Ⅲ号染色体单体的雌纯合灰体果蝇与染色体均正常的黑檀体雄果蝇杂交,子代出现黑檀体,则黑檀体基因在Ⅲ号染色体上;若常染色体Ⅳ号染色体单体的雌纯合灰体果蝇与染色体均正常的黑檀体雄果蝇杂交,子代出现黑檀体,则黑檀体基因在Ⅳ号染色体上。
21. VP6蛋白是轮状病毒具有免疫原性的结构蛋白,本研究拟应用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术,将VP6基因敲入到兔酪蛋白基因的启动子之后,在兔奶中可获得轮状病毒VP6重组蛋白,为应用乳腺生物反应器生产抗腹泻的口服疫苗奠定基础。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲入VP6基因的原理是:CRISPR/Cas9基因编辑系统是由sgRNA和Cas9蛋白组成,当sgRNA与靶DNA上某序列发生局部互补结合时,Cas9蛋白就可以像“剪刀”一样切割DNA,在CRISPR/Cas9系统的介导下,通过同源重组将VP6基因整合到了酪蛋白基因位点,最后可以获得兔酪蛋白基因定点敲入VP6基因的家兔。据如图回答下列问题:
(1)利用基因编辑技术与乳腺生物反应器结合生产外源重组蛋白时,将VP6基因敲入到兔酪蛋白基因的启动子之后的目的是______。
(2)将利用PCR技术扩增得到VP6片段的过程中,不需要添加解旋酶,但DNA也能解旋的原因是______。
(3)将Cas9蛋白、sgRNA、重组质粒通过_______法导入到兔子的受精卵中;根据______基因设计的sgRNA能特异性识别靶DNA上的序列,Cas9蛋白切割DNA分子断开的化学键是_______。
(4)据图分析,为检测家兔是否敲入VP6基因,提取家兔染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是______。
VP6基因序列:5'-GAAACTGCCAGGAACACAA——CCTTCGGTGACATTTGTGG-3'
A. 5'-GAAACTGCCAGGA-3' B. 5'-CTTTGACGGTCCT-3'
C. 5'-GTGACATTTGTGG-3' D. 5'-CCACAAATGTCAC-3'
(5)PCR结束后,常使用_______方法来鉴定PCR产物。除了PCR技术检测家兔是否敲入VP6基因外,还可以采用_______(写出实验思路)。
【答案】(1)利用兔酪蛋白基因的启动子使外源的VP6基因表达
(2)高温也可使氢键断裂,双链打开
(3) ①. 显微注射 ②. 兔酪蛋白 ③. 磷酸二酯键 (4)AD
(5) ①. 琼脂糖凝胶电泳 ②. 放射性同位素或荧光分子标记的VP6基因作为探针,与家兔染色体DNA进行分子杂交,观察是否出现杂交带
【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
启动子可与RNA聚合酶结合,启动转录,将VP6基因敲入到兔酪蛋白基因的启动子之后的目的是利用兔酪蛋白基因的启动子可使外源的VP6基因在乳腺中特异性表达。
【小问2详解】
PCR过程中通过高温使DNA变性,使氢键断裂,双链打开,不需要DNA解旋酶。
【小问3详解】
受体细胞是动物受精卵,常采用显微注射法将目的基因导入受体细胞。因为sgRNA要与兔酪蛋白基因的碱基序列发生局部互补,所以根据兔酪蛋白基因设计sgRNA。Cas9蛋白切割DNA破坏的化学键是磷酸二酯键。
【小问4详解】
引物应该根据目的基因两端的碱基序列来设计,且引物结合到模板链的5'端,由VP6基因序列可知,应该选用的引物是AD。
【小问5详解】
PCR完成以后,常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。通常采用DNA分子杂交技术检测外源基因是否插入了家兔的基因组中。具体做法是用标记了放射性同位素的目的基因片段作为探针,与家兔染色体DNA进行分子杂交,观察是否出现杂交带,若结果显示出有杂交带,说明目的基因已经插入染色体DNA中。
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