内容正文:
2024年秋季湖北省随州市部分高中联考协作体12月月考
高三生物试题
本试卷共6页,全卷满分100分,考试用时75分钟。
考试时间:2024年12月20日下午
考试范围:高中全部高考内容
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:本题共18小题,每题2分,共36分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 利用输液的方法对移植的大树或生长状况不良的古树进行营养补充,输入的营养液主要成分为磷、锌、镁等多种矿质元素及生长素类似物等,下列选项不正确的是( )
A. 输入营养液必须有适合的渗透压、pH值
B. 营养液中的生长素类似物在高浓度下能促进根的生长
C. 营养液直接输入到茎的输导组织,运输到树木的各部分
D. 输液是对移植或其它原因造成植物根系功能损伤的补救措施
2. 核糖核酸酶是由一条肽链折叠形成的蛋白质分子,加入尿素会导致其变性并失去活性,当去除尿素后,它又会重新折叠并再次获得活性。下列叙述错误的是( )
A. 核糖核酸酶和核糖的元素组成完全相同
B. 肽链能折叠是由于氨基酸之间能形成氢键
C. 肽链重新折叠可能与氨基酸的R基结构有关
D. 氨基酸的排序信息储存于基因的碱基顺序中
3. 内共生假说认为,线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝细菌。眼虫是一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物。某学者想探究眼虫叶绿体的演化来源是否符合内共生假说,下列探究方向不可行的是( )
A. 比较眼虫叶绿体中DNA与蓝细菌的遗传物质中的碱基序列
B. 探究眼虫的叶绿体由几层膜包裹及其膜成分与蓝细菌细胞膜成分的差异
C. 探究眼虫的叶绿体内的蛋白质的合成是由核DNA指导的还是由叶绿体DNA指导的
D. 探究眼虫进行光合作用时是否有CO2的固定和O2的产生
4. 下图是ATP结构示意图,其中①、②、③表示化学键。下列叙述正确的是( )
A. ATP使肌肉中的能量增加,肌纤维形状改变,是放能反应
B. 根尖细胞形成③所需的能量来源于光能也可来源于化学能
C. 细胞内的吸能反应所需能量都是由③断裂后直接提供
D. ②和③都断裂后所形成的产物中有RNA的基本组成单位
5. 二倍体生物某细胞的细胞周期中,甲、乙、丙不同阶段的细胞中染色体组数和每条染色体上DNA分子数如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲阶段细胞能在高倍镜下观察到核糖体数目增多
B. 乙阶段细胞能在高倍镜下观察到DNA缩短变粗
C. 丙阶段细胞染色单体数目和染色体数目都加倍
D. 三个阶段细胞中仍有蛋白质的合成
6. 蜜蜂中工蜂和蜂王是二倍体,体细胞含有32条染色体(2n=32);雄蜂是单倍体,体细胞含有16条染色体(n=16),雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子,如图所示。下列说法错误的是( )
A 一个初级精母细胞中含有16个DNA分子
B. 蜜蜂的一个染色体组含有16条染色体
C. 在精子形成过程中,着丝粒会发生一分为二的现象
D. 若不考虑突变,一只雄蜂只能产生一种类型精子
7. 某自花传粉植物的花色有红色和白色两种类型,由等位基因A、a控制,当二者中的某基因纯合时受精卵不能正常发育。已知自然状态下红花植株自交,F1既有红花植株又有白花植株,且比例约为2:1。下列分析错误的是( )
A. 红花植株可产生两种数目相等的具有受精能力的雄配子
B. 自然状态下的红花植株的后代只有两种基因型
C. 自然状态下该植物群体中红花植株的比例逐渐增大
D. 若F1自由交配,则F2中红花植株与白花植株的比例为1:1
8. 蜜蜂中的雄蜂是由卵细胞直接发育而来的单倍体,而雌蜂是由受精卵发育而来的二倍体。一雌蜂和一雄蜂交配产生F1,在F1雌雄个体交配产生的F2中,雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab 4种,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4种,则亲本的基因型是( )
A. aabb×AB B. AaBb×Ab
C. Aabb×aB D. AABB×ab
9. 大肠杆菌的RNA聚合酶功能强大,可以自主解开双链DNA,并进行RNA的合成。合成出的RNA一端,很快会结合核糖体合成多肽链。某同学绘制了一幅大肠杆菌转录和翻译的模式图,请同学们进行评议。下列有关该图的评议,正确的是( )
A. RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从5'向3'
B. RNA聚合酶结合位置应该包含整个DNA的解链区
C. 双链解开的DNA应该在RNA合成结束后恢复双螺旋
D. 图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度应该相同
10. 某精原细胞中m、n为一对同源染色体,其中m为正常染色体,A~E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如下图所示,其中染色体桥在减数第一次分裂时随机断裂,后续的分裂过程正常进行。若只考虑该对同源染色体,下列有关叙述正确的是( )
A. 形成该精原细胞的分裂过程中发生了基因突变
B. 该精原细胞在形成精子过程中发生了染色体结构和数目变异
C. 该精原细胞经减数分裂产生含异常染色体的精子占3/4
D. 图示“染色体桥”中不存在染色体的同源区段
11. 如图表示一个亲代种群由于地理隔离(河流和山脉)形成了两个新的种群,进而进入化为两个新物种的过程.下列相关叙述错误的是( )
A. 种群1、2出现不同的突变和基因重组,相互间无影响
B. 地理隔离导致种群1、2与亲本种群之间基因交流受阻
C. 种群1、2基因库差异是导致生殖隔离的根本原因
D. 种群1、2受不定向的选择,保留部分个体
12. 大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,自主神经可以调控大多数内脏活动。下列叙述错误的是( )
A. 自主神经对内脏活动的调节是通过反射进行的
B. 调节呼吸运动、心血管活动的神经中枢在脑干
C. 大脑皮层调控各级中枢使自主神经不完全自主
D. 脊髓能调节机体运动,但不能调节内脏活动
13. 种子休眠是植物抵御不良环境的一种适应性现象。种子从休眠到萌发的转变可受光和多种植物激素的共同调节,如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 光敏色素主要吸收红光和远红光,可调节莴苣种子的萌发
B. 光调节植物种子萌发的主要原因是光为种子萌发提供能量
C. 在调节种子萌发过程中,油菜素内酯和乙烯具有协同作用
D. 脱落酸与赤霉素含量的比值较高时,有利于维持种子休眠
14. 生态位是指一个物种在群落中的地位或作用。生态位宽度是指被一个生物所利用的各种不同资源的总和。下列叙述错误的是( )
A. 同一生态系统的同一营养级的不同种群的生态位完全相同
B. 群落中的种群生态位差异越大,群落的结构一般越复杂
C. 生态位相似但存在地理隔离的种群常会进化出相似的生理结构
D. 生态位宽度大的种群遇到外来物种入侵时,一般不易被淘汰
15. 萤火虫通过闪光来识别同伴;猫竖尾巴向对手示威;某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用( )
A. 物理信息、化学信息、行为信息
B. 物理信息、行为信息、化学信息
C. 行为信息、物理信息、化学信息
D. 化学信息、行为信息、物理信息
16. 我国利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久,在多种文献中均有记载:
①《齐民要术》中记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内雍中。”
②《北山酒经》中记载:“每坛加蜡三钱,竹叶五片,隔水煮开,乘热灌封坛口。”
③《齐民要术》中记载了二十三种利用谷物酿制食醋的工艺。其经历的三个主要发酵过程为:糖化→酒化→醋化。
④《本草纲目拾遗》中记述:“豆腐又名菽乳,豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心。”
下列说法错误的是( )
A. ①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用
B. ②中加热杀菌保存酒液的原理和方法,与酿酒中普遍使用的巴氏杀菌法基本相同
C. ③中食醋的酿制过程:淀粉先在微生物的作用下分解成葡萄糖,葡萄糖再在酵母菌的作用下分解成酒精,最后醋酸菌在氧气充足时将糖分解成醋酸,当缺少氧气时将乙醇变为醋酸
D. ④从微生物培养的角度看,豆腐是固体培养基,接种时不需要对其进行严格灭菌
17. 如图列举了几种植物的育种方式,下列相关叙述正确的是( )
A. 甲过程形成的细胞c内的染色体数一定是a细胞内染色体数的两倍
B. 在乙射线处理后可以获得大量的具有有利性状的材料
C. 通过丁过程,细胞c发育成新植株涉及同源染色体的联会与分离
D. 与杂交育种相比,丙过程能克服远缘杂交不亲和的障碍
18. 胚胎工程技术的迅速发展实现了优良家畜品种的大量繁殖,能显著提高畜产品质量改善人民生活,还可以解决濒危动物繁育的问题。下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 刚采集到的卵母细胞即可与获能处理后的精子在体外受精
B. 在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体,标志着卵子受精
C. 卵裂在透明带内进行,此时胚胎细胞数量和总体积不断增加
D. 为了获得大量同卵多胚,可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 某植物红花品系的自交后代均为红花,研究人员从该红花品系中选育了甲、乙和丙3个纯合白花品系。已知红花和白花受多对等位基因(如A、a,B、b……)控制,且这些等位基因独立遗传。当植物个体基因型中每对等位基因中都至少有一个显性基因时开红花,否则开白花。红花品系及3个白花品系的杂交结果如下表。请回答:
组号
杂交组合
F1
F2
1
红花×甲
红花
红∶白=3∶1
2
红花×乙
红花
红∶白=9∶7
3
红花×丙
红花
红∶白=27∶37
4
甲×乙
红花
红∶白=27∶37
5
乙×丙
白花
白花
6
甲×丙
白花
白花
(1)该植物的花色至少受_____对等位基因控制,判断的依据是_____。
(2)丙的基因型中有隐性基因_____对,若乙的基因型中含有2个B,推测甲的基因型为_____。
(3)若用射线处理第2组F1的红花植株并诱发基因突变,假定只使其基因型中的一个显性基因突变为隐性等位基因,则F2的表型及比例为_____。
20. 双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20°C时侵染大肠杆菌70min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请分析回答:
(1)若1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,该DNA连续复制四次,在第四次复制时需要消耗________个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(2)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是_________________________________________________________。
(3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量,但能________________________。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是______________________。
(4)图2中,与60秒结果相比,120秒结果中短链片段减少的原因是________。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是___________________________________________。
21. 与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度(cm)
农业模式
生物组分(类)
食物网复杂程度(相对值)
0-10
常规农业
15
1.06
有机农业
19
1.23
无公害农业
17
1.10
10-20
常规农业
13
1.00
有机农业
18
1.11
无公害农业
16
1.07
(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括___________。 某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是___________。
(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的___________结构。 由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为___________,依据是___________。
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是___________。
(4)植食性线虫主要危害植物根系,研究表明,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少,依据图中信息分析,主要原因是___________。
22. 以我国科学家为主的科研团队将OSNL(即4个基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的缩写)导入黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs),诱导其重编程为诱导多能干细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs),然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中,最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代,实验流程如图。回答下列问题。
(1)CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的,为了获得单细胞悬液,鸡胚组织剪碎后需用___________________________处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加______________等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。
(2)体外获取OSNL的方法有______________(答出1种即可)。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白,需构建基因表达载体,载体中除含有目的基因和标记基因外,还须有启动子和______________等。启动子是______________识别和结合的部位,有了它才能驱动____________________________。
(3)iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是______________。
(4)诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是__________。
(5)该实验流程中用到的生物技术有________________(答出2点即可)。
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高三生物试题
本试卷共6页,全卷满分100分,考试用时75分钟。
考试时间:2024年12月20日下午
考试范围:高中全部高考内容
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:本题共18小题,每题2分,共36分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 利用输液的方法对移植的大树或生长状况不良的古树进行营养补充,输入的营养液主要成分为磷、锌、镁等多种矿质元素及生长素类似物等,下列选项不正确的是( )
A. 输入的营养液必须有适合的渗透压、pH值
B. 营养液中的生长素类似物在高浓度下能促进根的生长
C. 营养液直接输入到茎的输导组织,运输到树木的各部分
D. 输液是对移植或其它原因造成植物根系功能损伤的补救措施
【答案】B
【解析】
【分析】
无机盐主要以离子形式存在,有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分,许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,有的无机盐还参与维持酸碱平衡和渗透压。
【详解】A、生物体内酶等物质作用的发挥需要适宜条件(如渗透压、pH等),故输入的营养液必须有适合的渗透压、pH值,A正确;
B、植物生长素的作用具有两重性,若浓度过高,会抑制根的生长,B错误;
C、一般情况下,植物的根可以吸收无机盐和水,该物质可通过输导组织运输到叶片;而输入营养液可直接输入到茎的输导组织,运输到树木的各部分,C正确;
D、输液可“对移植的大树或生长状况不良的古树进行营养补充”,是对移植或其它原因造成植物根系功能损伤的补救措施,D正确。
故选B。
2. 核糖核酸酶是由一条肽链折叠形成的蛋白质分子,加入尿素会导致其变性并失去活性,当去除尿素后,它又会重新折叠并再次获得活性。下列叙述错误的是( )
A. 核糖核酸酶和核糖的元素组成完全相同
B. 肽链能折叠是由于氨基酸之间能形成氢键
C. 肽链重新折叠可能与氨基酸的R基结构有关
D. 氨基酸的排序信息储存于基因的碱基顺序中
【答案】A
【解析】
【分析】1、糖类元素组成是C、H、O,蛋白质的元素组成是C、H、O、N等。2、转录以DNA一条链为模板,以游离的核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA的过程。翻译以mRNA为模板,以游离的氨基酸为原料,在酶的催化作用下合成蛋白质的过程。
【详解】A、核糖核酸酶是蛋白质,由C、H、O、N等元素组成,而核糖只有C、H、O三种元素组成,A错误;
B、多肽链能盘曲折叠形成一定空间结构是由于氨基酸之间还能够形成氢键、也能形成二硫键等,B正确;
C、氨基酸R基结构的大小和性质会影响肽链的折叠,C正确;
D、基因控制蛋白质合成,氨基酸的排序信息储存于基因的碱基顺序中,D正确。
故选A。
3. 内共生假说认为,线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝细菌。眼虫是一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物。某学者想探究眼虫叶绿体的演化来源是否符合内共生假说,下列探究方向不可行的是( )
A. 比较眼虫叶绿体中DNA与蓝细菌的遗传物质中的碱基序列
B. 探究眼虫的叶绿体由几层膜包裹及其膜成分与蓝细菌细胞膜成分的差异
C. 探究眼虫的叶绿体内的蛋白质的合成是由核DNA指导的还是由叶绿体DNA指导的
D. 探究眼虫进行光合作用时是否有CO2的固定和O2的产生
【答案】C
【解析】
【分析】内共生起源学说认为,被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体,被原始生物吞噬的需氧细菌进化为线粒体。
【详解】A、眼虫叶绿体DNA与细菌的遗传物质碱基序列相似,可支持内共生假说,A不符合题意;
B、叶绿体的内膜与细菌的质膜具有相似性,可支持内共生假说,B不符合题意;
C、叶绿体内部分蛋白受自身基因组调节,大部分蛋白质受细胞核基因控制,体现的是细胞核与叶绿体的联系,不支持内共生假说,C符合题意;
D、探究眼虫进行光合作用时是否有CO2的固定和O2的产生,与细菌相似,可支持内共生假说,D不符合题意。
故选C。
4. 下图是ATP的结构示意图,其中①、②、③表示化学键。下列叙述正确的是( )
A. ATP使肌肉中的能量增加,肌纤维形状改变,是放能反应
B. 根尖细胞形成③所需的能量来源于光能也可来源于化学能
C. 细胞内的吸能反应所需能量都是由③断裂后直接提供
D. ②和③都断裂后所形成的产物中有RNA的基本组成单位
【答案】D
【解析】
【分析】1、ATP分子的结构式可以简写成A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键,断裂大量的能量会释放出来。
2、ATP的化学性质不稳定,在有关酶的催化作用下,ATP分子远离A那个特殊的化学键很容易水解,于是远离A那个P就脱离开来,形成游离的Pi,同时释放出大量的能量,ATP就转化成了ADP。
【详解】A、肌肉收缩过程中需消耗能量,ATP使肌肉中的能量增加,肌纤维形状改变,是吸能反应,A错误;
B、根尖细胞不能进行光合作用,所以形成③(合成ATP)所需的能量只能来自呼吸作用,即有机物中的化学能,B错误;
C、细胞内吸能反应所需能量主要是由③断裂后直接提供,但人体中还有其他物质可以为生命活动提供能量,C错误;
D、②和③都断裂后所形成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位,D正确。
故选D。
5. 二倍体生物某细胞的细胞周期中,甲、乙、丙不同阶段的细胞中染色体组数和每条染色体上DNA分子数如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲阶段细胞能在高倍镜下观察到核糖体数目增多
B. 乙阶段细胞能在高倍镜下观察到DNA缩短变粗
C. 丙阶段细胞染色单体数目和染色体数目都加倍
D. 三个阶段细胞中仍有蛋白质的合成
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:甲图中细胞中染色体组数为2,每条染色体上DNA分子为1,可知图甲代表的细胞为体细胞;图乙中染色体组数和每条染色体上DNA分子均为2,说明该细胞为有丝分裂的前、中期细胞;图丙中染色体组数为4,而每条染色体上DNA分子为1,说明丙细胞为有丝分裂后期的细胞。
【详解】A、核糖体无法用高倍显微镜观察,需借助电子显微镜,A错误;
B、图乙中染色体组数和每条染色体上DNA分子均为2,说明该细胞为有丝分裂的前、中期细胞,乙阶段细胞能在高倍镜下观察到染色体缩短变粗,B错误;
C、图丙中染色体组数为4,而每条染色体上DNA分子为1,说明丙细胞为有丝分裂后期的细胞,染色单体数目为0,染色体数目加倍,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,三个阶段细胞中仍有蛋白质的合成,D正确。
故选D。
6. 蜜蜂中工蜂和蜂王是二倍体,体细胞含有32条染色体(2n=32);雄蜂是单倍体,体细胞含有16条染色体(n=16),雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 一个初级精母细胞中含有16个DNA分子
B. 蜜蜂的一个染色体组含有16条染色体
C. 在精子形成过程中,着丝粒会发生一分为二的现象
D. 若不考虑突变,一只雄蜂只能产生一种类型的精子
【答案】A
【解析】
【分析】由题意和题图可知,雄蜂精子的形成过程是:精原细胞经过染色体复制形成初级精母细胞,此时一条染色体上含有2个染色单体、2个DNA分子,减数第一次分裂时,16条染色体移向细胞的同一极,进入同一个次级精母细胞内,该次级精母细胞进行减数第二次分裂形成一个精子细胞,另一个细胞退化消失;另一个次级精母细胞没有染色体,退化消失。
【详解】A、一个初级精母细胞中DNA已经完成复制,含有32个核DNA分子,A错误;
B、一个染色体组是由非同源染色体组成的,蜜蜂的一个染色体组含有16条染色体,B正确;
C、在精子形成过程中,减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,C正确;
D、由题图可知,雄蜂一个初级精母细胞只产生一个精子,因此如果没有基因突变,雄蜂产生的精子相同,D正确。
故选A。
7. 某自花传粉植物的花色有红色和白色两种类型,由等位基因A、a控制,当二者中的某基因纯合时受精卵不能正常发育。已知自然状态下红花植株自交,F1既有红花植株又有白花植株,且比例约为2:1。下列分析错误的是( )
A. 红花植株可产生两种数目相等的具有受精能力的雄配子
B. 自然状态下的红花植株的后代只有两种基因型
C. 自然状态下该植物群体中红花植株的比例逐渐增大
D. 若F1自由交配,则F2中红花植株与白花植株的比例为1:1
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,红花对白花为显性。自然状态下的红花植株基因型均为Aa,推测A基因纯合的个体由于受精卵不能正常发育而死亡。
【详解】A、红花植株自交后代出现性状分离,可知其基因型为Aa,可产生两种数目相等的具有受精能力的雄配子,A正确;
B、根据红花植株自交后代2:1可知,AA个体致死,因此自然状态下的红花植株的后代只有Aa和aa两种基因型,B正确;
C、自然状态下,由于AA受精卵致死,该植物群体中红花植株的比例逐渐减小,C错误;
D、F1中Aa:aa=2:1,配子A:a=1:2,自由交配后F2中AA:Aa:aa=1:4:4,而AA受精卵不能正常发育,红花植株与白花植株的比例为1:1,D正确。
故选C。
8. 蜜蜂中的雄蜂是由卵细胞直接发育而来的单倍体,而雌蜂是由受精卵发育而来的二倍体。一雌蜂和一雄蜂交配产生F1,在F1雌雄个体交配产生的F2中,雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab 4种,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4种,则亲本的基因型是( )
A. aabb×AB B. AaBb×Ab
C. Aabb×aB D. AABB×ab
【答案】A
【解析】
【分析】在蜂群中蜂王与工蜂都是雌性个体,是由受精卵发育而来的,属于二倍体生物,其中工蜂不具有生殖能力。雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,属于单倍体生物,因此雄蜂的基因型与上一代蜂王产生的卵一样。雄蜂通过假减数分裂产生精子,所以,雄蜂精子的基因组成与其体细胞的基因组成一样。
【详解】由题意可知:F2中雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,说明F1雌蜂产生的卵细胞的基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,进而推知F1雌蜂的基因型为AaBb;F2中雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,而F1雌蜂产生的卵细胞的基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,所以F1雄蜂产生的精子的基因型为ab,即F1雄蜂的基因型为ab,由F1雄蜂基因型可知亲本雌蜂基因型为aabb,F1雌蜂基因型为AaBb,则亲本雄蜂基因型为AB,A正确,BCD错误。
故选A。
9. 大肠杆菌RNA聚合酶功能强大,可以自主解开双链DNA,并进行RNA的合成。合成出的RNA一端,很快会结合核糖体合成多肽链。某同学绘制了一幅大肠杆菌转录和翻译的模式图,请同学们进行评议。下列有关该图的评议,正确的是( )
A. RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从5'向3'
B. RNA聚合酶结合位置应该包含整个DNA的解链区
C. 双链解开的DNA应该在RNA合成结束后恢复双螺旋
D. 图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度应该相同
【答案】B
【解析】
【分析】转录是以一条脱氧核糖核苷酸链为模板;转录时是先以DNA单链为模板形成RNA-DNA杂交区域,然后RNA与DNA分离,形成RNA单链。
【详解】A、RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从3'向5',A错误;
B、RNA聚合酶结合位置应该包含整个DNA的解链区,而不是仅包含模板链和RNA链,B正确;
C、据图可知,左侧的DNA已恢复双螺旋,C错误;
D、图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度不同,D错误。
故选B。
10. 某精原细胞中m、n为一对同源染色体,其中m为正常染色体,A~E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如下图所示,其中染色体桥在减数第一次分裂时随机断裂,后续的分裂过程正常进行。若只考虑该对同源染色体,下列有关叙述正确的是( )
A. 形成该精原细胞的分裂过程中发生了基因突变
B. 该精原细胞在形成精子过程中发生了染色体结构和数目变异
C. 该精原细胞经减数分裂产生含异常染色体精子占3/4
D. 图示“染色体桥”中不存在染色体的同源区段
【答案】C
【解析】
【分析】1、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。
2、根据题意和图示分析可知:左图中m为正常染色体,则n发生了倒位。右图中发生了交叉互换且染色体片段缺失。
【详解】A、根据分析,n发生了倒位,该精原细胞形成的配子中存在染色体结构变异,A错误;
B、该精原细胞在分裂过程中发生了染色体倒位和片段缺失,B错误;
C、由于右图中同源染色体发生变异后,相连的片段随机断裂,所以该精原细胞产生的精子类型为:含m染色体的精子,此为正常精子;含n染色体的精子,此为发生倒位的异常精子;含染色体桥随机断裂后形成的染色体的2个精子,其中含有正常染色体的配子比例为1/4,异常染色体的精子占3/4,C正确;
D、由图可知,图示“染色体桥”中存在染色体A片段的同源区段,D错误。
故选C。
11. 如图表示一个亲代种群由于地理隔离(河流和山脉)形成了两个新的种群,进而进入化为两个新物种的过程.下列相关叙述错误的是( )
A. 种群1、2出现不同的突变和基因重组,相互间无影响
B. 地理隔离导致种群1、2与亲本种群之间基因交流受阻
C. 种群1、2基因库的差异是导致生殖隔离的根本原因
D. 种群1、2受不定向的选择,保留部分个体
【答案】D
【解析】
【分析】种群是一定区域内同一物种的全部个体的集合。
【详解】A、种群1、2出现的突变都是随机的、不定向的,相互之间没有必然联系,A正确;
B、隔离的本质是阻断种群间的基因交流,B正确;
C、生殖隔离的本质是不同种群基因库不同,C正确;
D、自然对不定向变异的选择是定向的,适者生存,D错误。
故选D。
12. 大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,自主神经可以调控大多数内脏活动。下列叙述错误的是( )
A. 自主神经对内脏活动的调节是通过反射进行的
B. 调节呼吸运动、心血管活动的神经中枢在脑干
C. 大脑皮层调控各级中枢使自主神经不完全自主
D. 脊髓能调节机体运动,但不能调节内脏活动
【答案】D
【解析】
【分析】神经系统由脑、脊髓和它们所发出的神经组成。脑和脊髓是神经系统的中枢部分,叫中枢神经系统;由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,叫周围神经系统。神经系统的结构和功能的基本单位是神经元。
【详解】A、支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统,自主神经系统对内脏活动的调节经过完整的反射弧,所以属于反射,A正确;
B、脑干是“活命中枢”,调节呼吸运动、心血管活动的神经中枢在脑干,B正确;
C、自主神经系统包括交感神经和副交感神经,大脑皮层中的高级中枢对脊髓中的低级中枢具有调控作用,因此自主神经系统并不完全自主,C正确;
D、脊髓是脑与躯干、内脏之间的联系通路,它是调节运动的低级中枢,可以调节机体运动,也可调节内脏活动,D错误。
故选D。
13. 种子休眠是植物抵御不良环境的一种适应性现象。种子从休眠到萌发的转变可受光和多种植物激素的共同调节,如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 光敏色素主要吸收红光和远红光,可调节莴苣种子的萌发
B. 光调节植物种子萌发的主要原因是光为种子萌发提供能量
C. 在调节种子萌发过程中,油菜素内酯和乙烯具有协同作用
D. 脱落酸与赤霉素含量的比值较高时,有利于维持种子休眠
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,光照可以调节种子萌发,油菜素内酯、赤霉素和乙烯均促进种子萌发,脱落酸则是抑制种子萌发。
【详解】A、题干信息“种子从休眠到萌发的转变可受光和多种植物激素的共同调节”,可知光照能调节种子萌发,而光敏色素主要吸收红光和远红光,因此可调节莴苣种子的萌发,A正确;
B、种子萌发过程中还不能进行光合作用,因此光不能为种子萌发提供能量,B错误;
C、据图分析油菜素内酯和乙烯均能促进种子萌发,因此在调节种子萌发过程中,油菜素内酯和乙烯具有协同作用,C正确;
D、脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发,因此脱落酸与赤霉素含量的比值较高时,有利于维持种子休眠,D正确。
故选B。
14. 生态位是指一个物种在群落中的地位或作用。生态位宽度是指被一个生物所利用的各种不同资源的总和。下列叙述错误的是( )
A. 同一生态系统的同一营养级的不同种群的生态位完全相同
B. 群落中的种群生态位差异越大,群落的结构一般越复杂
C. 生态位相似但存在地理隔离的种群常会进化出相似的生理结构
D. 生态位宽度大的种群遇到外来物种入侵时,一般不易被淘汰
【答案】A
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用,表征了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。
【详解】A、同一生态系统的处于同一营养级的不同生物,有的仅仅处于一个营养级,有的处于多个营养级,那么处于营养级多的个体生态位会更大,因此同一营养级的生物生态位可能不同,A错误;
B、群落中的种群生态位差异越大,利用的资源不同,物种丰富度越高,群落的结构一般越复杂,B正确;
C、生态位相似,说明其利用的资源相似,即使存在地理隔离的种群常也会进化出相似的生理结构,C正确;
D、生态位宽度大的种群遇到外来物种入侵时,因其利用的资源多,一般不易被淘汰,D正确。
故选A。
15. 萤火虫通过闪光来识别同伴;猫竖尾巴向对手示威;某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用( )
A. 物理信息、化学信息、行为信息
B. 物理信息、行为信息、化学信息
C. 行为信息、物理信息、化学信息
D. 化学信息、行为信息、物理信息
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统中信息的类型:(1)物理信息:生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息。(2)化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质。(3)行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
【详解】萤火虫通过闪光来识别同伴,其中“闪光”属于物理形式,因此通过“闪光”传递的信息属于物理信息;猫竖尾巴向对手示威属于通过行为传递信息;植物根系分泌的化合物是一种化学物质,传递的是化学信息。以上三个实例分别体现了物理信息、行为信息、化学信息的作用,即B正确,ACD错误。
故选B。
16. 我国利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久,在多种文献中均有记载:
①《齐民要术》中记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内雍中。”
②《北山酒经》中记载:“每坛加蜡三钱,竹叶五片,隔水煮开,乘热灌封坛口。”
③《齐民要术》中记载了二十三种利用谷物酿制食醋的工艺。其经历的三个主要发酵过程为:糖化→酒化→醋化。
④《本草纲目拾遗》中记述:“豆腐又名菽乳,豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心。”
下列说法错误的是( )
A. ①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用
B. ②中加热杀菌保存酒液的原理和方法,与酿酒中普遍使用的巴氏杀菌法基本相同
C. ③中食醋的酿制过程:淀粉先在微生物的作用下分解成葡萄糖,葡萄糖再在酵母菌的作用下分解成酒精,最后醋酸菌在氧气充足时将糖分解成醋酸,当缺少氧气时将乙醇变为醋酸
D. ④从微生物培养的角度看,豆腐是固体培养基,接种时不需要对其进行严格灭菌
【答案】C
【解析】
【分析】1、用谷物酿制食醋经历的三个主要发酵过程为:糖化→酒化→醋化。分别是淀粉在微生物的作用下水解成葡萄糖,葡萄糖在微生物的作用下分解成乙醇和二氧化碳(在无氧的条件下),乙醇被微生物在有氧的环境下氧化成乙酸。
2、在制作泡菜时所配制的泡菜盐水要煮沸,以杀灭盐水中的微生物,防止杂菌污染。泡菜制作过程中,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短、容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
3、采用较低温度(一般在60~82℃),在规定的时间内,对食品进行加热处理,达到杀死微生物营养体的目的,是一种既能达到消毒目的又不损害食品品质的方法。由法国微生物学家巴斯德发明而得名。巴氏杀菌热处理程度比较低,一般在低于水沸点温度下进行加热,加热的介质为热水 。《北山酒经》中记载:“每坛加蜡三钱,竹叶五片,隔水煮开,乘热灌封坛口。”这种用加热杀菌保存酒液的原理和方法,与酿酒中普遍使用的巴氏杀菌法基本相同。
4、腐乳发酵过程中,豆腐就是毛霉的固体培养基;现代腐乳生产是在严格无菌条件下将优良的毛霉菌种接种在豆腐上;味咸是因为加了盐,加盐的目的除了调味外,还有抑制微生物的生长,避免腐败变质以及析出豆腐中的水分、使豆腐变硬的作用,酒的含量一般控制在12%左右,目的是抑制微生物生长,同时使腐乳具有独特的香味。
【详解】A.根据以上分析可知,①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用,以杀灭盐水中的微生物,防止杂菌污染,A正确;
B.根据以上分析可知,②中加热杀菌保存酒液的原理和方法,与酿酒中普遍使用的巴氏杀菌法基本相同,都是采用了低温加热处理的方法,B正确;
C.传统酿醋工艺先是淀粉在微生物作用下分解成葡萄糖,葡萄糖再在酒化酶的作用下反应生成乙醇,在氧气充足的条件下,乙醇再被氧化生成乙酸,C错误;
D.从微生物培养角度看,豆腐是固体培养基,接种时不需要对其进行严格灭菌,D正确。
故选C。
17. 如图列举了几种植物的育种方式,下列相关叙述正确的是( )
A. 甲过程形成的细胞c内的染色体数一定是a细胞内染色体数的两倍
B. 在乙射线处理后可以获得大量的具有有利性状的材料
C. 通过丁过程,细胞c发育成新植株涉及同源染色体的联会与分离
D. 与杂交育种相比,丙过程能克服远缘杂交不亲和的障碍
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:甲表示原生质体融合的过程,乙表示诱导突变的过程,丙表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞,丁表示植物组织培养过程。
【详解】A、题图甲过程形成的细胞c内的染色体数应该是细胞a和细胞b的染色体数之和,A错误;
B、在题图乙过程射线处理后,细胞c会产生基因突变,基因突变具有多害少利性、不定向性和随机性等特点,B错误;
C、丁是再分化过程,该过程只进行有丝分裂,不进行减数分裂,所以不涉及同源染色体的联会与分离,C错误;
D、丙过程是基因工程育种,与杂交育种相比,基因工程育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍,D正确。
故选D。
【点睛】
18. 胚胎工程技术的迅速发展实现了优良家畜品种的大量繁殖,能显著提高畜产品质量改善人民生活,还可以解决濒危动物繁育的问题。下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 刚采集到的卵母细胞即可与获能处理后的精子在体外受精
B. 在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体,标志着卵子受精
C. 卵裂在透明带内进行,此时胚胎细胞数量和总体积不断增加
D. 为了获得大量同卵多胚,可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎工程技术是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
【详解】A、刚采集到的卵母细胞需培养到减数分裂Ⅱ中期才能与获能处理后的精子在体外受精,A错误;
B、判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以看到两个极体,B正确;
C、受精卵在卵裂期,细胞数量增加但胚胎总体积并不增加,甚至略微缩小,C错误;
D、采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,D错误。
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 某植物红花品系的自交后代均为红花,研究人员从该红花品系中选育了甲、乙和丙3个纯合白花品系。已知红花和白花受多对等位基因(如A、a,B、b……)控制,且这些等位基因独立遗传。当植物个体基因型中每对等位基因中都至少有一个显性基因时开红花,否则开白花。红花品系及3个白花品系的杂交结果如下表。请回答:
组号
杂交组合
F1
F2
1
红花×甲
红花
红∶白=3∶1
2
红花×乙
红花
红∶白=9∶7
3
红花×丙
红花
红∶白=27∶37
4
甲×乙
红花
红∶白=27∶37
5
乙×丙
白花
白花
6
甲×丙
白花
白花
(1)该植物的花色至少受_____对等位基因控制,判断的依据是_____。
(2)丙的基因型中有隐性基因_____对,若乙的基因型中含有2个B,推测甲的基因型为_____。
(3)若用射线处理第2组F1的红花植株并诱发基因突变,假定只使其基因型中的一个显性基因突变为隐性等位基因,则F2的表型及比例为_____。
【答案】(1) ①. 3##三 ②. 第3、4组杂交实验中,F2中红色个体占全部个体的27/64,即(3/4)3,符合3对等位基因的自由组合
(2) ①. 3##三 ②. AAbbCC
(3)全白或红∶白=27∶37
【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。
【小问1详解】
根据第3、4组杂交组合的F2红花:白花=27:37,即F2组合类型为27+37=64=43,即F1中三对等位基因杂合,F2中红色个体占全部个体的27/64,即(3/4)3,符合3对等位基因的自由组合,说明该植物的花色受3对等位基因控制,且红花的基因型为A_B_C_,其余基因型为白花。
【小问2详解】
杂交组合3的子二代的性状分离比是27:37,说明子一代红花的基因型为AaBbCc,则丙含有3对隐性基因,基因型为aabbcc。杂交组合1的结果说明甲有1对隐性基因,杂交组合2的结果说明乙有2对隐性基因,杂交组合4的结果说明甲、乙一共有3对隐性基因,若乙的基因型中含有2个B,即基因型为aaBBcc,则甲的基因型为AAbbCC。
【小问3详解】
根据第(1)、(2)问可知,第2组F1的红花植株基因型为AaBBCc,若若用射线处理该红花使其基因型中的一个显性基因突变为隐性等位基因,则突变后的基因型为aaBBCc、AaBBcc或AaBbCc;若基因型为aaBBCc、AaBBcc,则F2的表现型为全白色;若基因型为AaBbCc,则F2的表现型为红∶白=27∶37。
20. 双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20°C时侵染大肠杆菌70min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请分析回答:
(1)若1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,该DNA连续复制四次,在第四次复制时需要消耗________个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(2)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是_________________________________________________________。
(3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量,但能________________________。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是______________________。
(4)图2中,与60秒结果相比,120秒结果中短链片段减少的原因是________。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是___________________________________________。
【答案】 ①. 5200 ②. 标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以在噬菌体DNA中检测到放射性 ③. 降低反应所需要的活化能 ④. DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定 ⑤. 短链片段连接形成长片段,所以短链片段减少 ⑥. 在实验时间内,细胞中均能检测到较多的短链片段
【解析】
【分析】
【详解】(1)已知1个双链DNA片段中共有A+T+G+C=2000个碱基,其中T=350个。依据碱基互补配对原则可推知,在该DNA片段中, A=T=350个,C=G=650个。该DNA连续复制四次,在第四次复制时需要消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数=(24-23)×650=5200个。
(2) 以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,因 3H标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以最终在噬菌体DNA中检测到放射性。
(3)解旋酶能降低反应所需要的活化能。在每个DNA分子中,碱基对A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,而且DNA分子中G+C的比例越高,含有的氢键数越多,DNA结构越稳定,因此在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度也越高。
(4)已知分子越小离试管口距离越近。图2显示:与60秒结果相比,120秒结果中有放射性的单链距离试管口较远,说明短链片段减少,其原因是:短链片段连接形成长片段,所以短链片段减少。在图示的实验时间内,细胞中均能检测到较多的短链片段,为冈崎假说提供了实验证据。
【点睛】
21. 与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度(cm)
农业模式
生物组分(类)
食物网复杂程度(相对值)
0-10
常规农业
15
1.06
有机农业
19
1.23
无公害农业
17
1.10
10-20
常规农业
13
1.00
有机农业
18
1.11
无公害农业
16
1.07
(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括___________。 某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是___________。
(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的___________结构。 由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为___________,依据是___________。
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是___________。
(4)植食性线虫主要危害植物根系,研究表明,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少,依据图中信息分析,主要原因是___________。
【答案】 ①. 流入下一个营养级 ②. 土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体 ③. 垂直 ④. 有机农业 ⑤. 生物组分多,食物网复杂程度高 ⑥. 镉随着食物链的延长逐渐积累 ⑦. 长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加,引起捕食性线虫增加,植食性线虫因被大量捕食而减少,减少量多于其因植物根系增长而增加的量
【解析】
【分析】1、生态系统的概念:由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统。
2、生态系统能量流动的去向:一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面:一是呼吸消耗;二是用于生长、发育和繁殖,也就是贮存在构成有机体的有机物中。贮存在有机体的有机物中能量有一部分是死亡的遗体、残落物、排泄物等被分解者分解掉;另一部分是流入下一个营养级的生物体内,及未被利用的部分。
3、生态系统的稳定性:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
4、群落的空间结构:包括垂直结构和水平结构。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。影响植被分层的主要因素是阳光,影响动物分层的主要因素是栖息空间和食物。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。影响群落水平结构的因素包括地形的变化、土壤的湿度、盐碱度的差异性、光照强度的不同、生物自身的生长特点不同以及人与动物的影响等。
【详解】(1)根据以上分析可知,一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面:一是呼吸消耗;二是分解者分解;三是流入下一营养级;四是未利用的能量。根据图示可知图中捕食性线虫处于最高营养级,因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级。根据以上生态系统的概念分析可知,土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤非生物环境相互作用构成的统一整体,因此属于生态系统。
(2)根据以上分析可知,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,垂直结构的特点是分层现象,水平结构的特点是镶嵌分布,因此土壤中深度不同,土壤动物的不同体现了明显的分层现象,属于群落的垂直结构。生态系统稳定性与自我调节能力有关,一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,稳定性就越高,因此分析表中数据可知,有机农业土壤中生物组分多,食物网复杂程度高,是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。
(3)生物富集作用亦称“生物放大作用”。指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的传递,某些污染物,如放射性化学物质和合成农药等,在生物体内逐步浓集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高,有害污染物的浓集程度也越高,因此土壤中的污染物铬随着食物链延长逐渐积累,出现富集现象,在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。
(4)根据图中信息可知,长期施用有机肥后,土壤中腐生细菌数量增加,导致食细菌线虫数量增加,在食物网中引起捕食性线虫数量的增加,这使得植食性线虫由于被大量捕食而数量减少,且减少量多与因植物根系增长而增加的数量。
【点睛】本题考查生态系统和群落的知识点,要求学生掌握生态系统的概念和生态系统能量流动的过程,特别是把握生态系统能量流经每一营养级的去向,理解生态系统的稳定性及其原因,识记并理解群落的空间结构及其特点,这是该题考查的重点。
22. 以我国科学家为主的科研团队将OSNL(即4个基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的缩写)导入黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs),诱导其重编程为诱导多能干细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs),然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中,最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代,实验流程如图。回答下列问题。
(1)CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的,为了获得单细胞悬液,鸡胚组织剪碎后需用___________________________处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加______________等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。
(2)体外获取OSNL的方法有______________(答出1种即可)。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白,需构建基因表达载体,载体中除含有目的基因和标记基因外,还须有启动子和______________等。启动子是______________识别和结合的部位,有了它才能驱动____________________________。
(3)iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是______________。
(4)诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是__________。
(5)该实验流程中用到的生物技术有________________(答出2点即可)。
【答案】(1) ①. 胰蛋白酶、胶原蛋白酶等 ②. 动物血清
(2) ①. PCR技术、人工合成法 ②. 终止子 ③. RNA聚合酶 ④. 目的基因转录出mRNA,最终表达出所需要的蛋白质
(3)基因的选择性表达
(4)诱导iPS细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)的技术,而细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内,使这个重组的细胞发育为胚胎,继而发育为动物个体的技术
(5)基因工程、动物细胞培养
【解析】
【分析】胚胎干细胞(ES细胞)具有自我更新及多向分化潜能,为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞,以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞,即iPS细胞。
【小问1详解】
动物细胞培养时,鸡胚组织剪碎后需用胰蛋白酶处理,以获得单细胞悬液。动物细胞培养时一般需要在合成培养基中添加血清等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。
【小问2详解】
OSNL为目的基因,体外获取目的基因可通过PCR技术大量扩增或通过人工合成法来合成。基因表达载体中除目的基因外,还必须有启动子、终止子、复制原点和标记基因等。启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需要的蛋白质。
【小问3详解】
据图可知,由iPS细胞诱导形成iPGCs细胞经过了细胞分化,该过程遗传物质没有改变,导致其细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达。
【小问4详解】
诱导iPS细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)的技术,而细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内,使这个重组的细胞发育为胚胎,继而发育为动物个体的技术。
【小问5详解】
由图可知,该实验流程中将OSNL基因导入鸡胚成纤维细胞利用了基因工程技术,诱导多能干细胞过程利用了动物细胞培养的技术。
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