安徽卷01-2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷
2025-01-08
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2份
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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 | 遗传的分子基础 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.11 MB |
| 发布时间 | 2025-01-08 |
| 更新时间 | 2025-01-09 |
| 作者 | xkw3585424596 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49851663.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷(安徽卷)
生物
1、 单选题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列有关元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.所有多糖的分子式都可以用(C₆H₁₀O₅)ₙ表示
B.血红素中的Fe存在于氨基酸残基的R基团
C.加热也可能使蛋白质分子中的部分肽键断裂
D.DNA分子组成成分中的脱氧核糖不含氧元素
2.“海水稻”又叫耐盐碱水稻,耐盐碱度在0.3%到0.8%之间,是一种不惧海水短期浸泡,能在海边滩涂地和盐碱地生长的农作物品种。如图是海水稻根细胞中与抗盐碱相关的生理过程。下列有关叙述错误的是( )
A.维持细胞膜两侧的H+浓度差可降低Na+对细胞的毒害
B.海水稻根细胞吸收水分的方式有自由扩散和协助扩散
C.长时间海水浸泡不会影响海水稻的抗盐碱能力
D.SOS1和NHX运输Na+时均不直接消耗ATP
3.如图表示某自养型生物进行光合作用和细胞呼吸的过程示意图,图中①~④表示反应过程。下列说法正确的是( )
A.反应①②发生的场所分别是类囊体薄膜和线粒体内膜
B.反应③④分别表示CO₂的固定和有氧呼吸的第一、二阶段
C.NADP+是氧化型辅酶I,是光合作用产生的e-的最终受体
D.反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗能量的反应
4.心脏衰竭(HF)是一个重要的全球公共卫生问题,空军医科大学研究发现了SLC40A1(铁转运蛋白)基因参与心肌铁水平调节的机制,Steap4(铁氧化还原酶)与SLC40A1相互作用,促进SLC40A1介导的Fe2+从心肌细胞内排出(如图)。据图分析,下列说法错误的是( )
A.图中Fe2+排出时,相应转运蛋白的空间结构发生变化且需要消耗能量
B.SLC40A1过度表达引起细胞凋亡的原因可能是细胞出现功能障碍
C.Fe3+被还原成Fe2+时引起的NADP+下降,可导致线粒体功能下降
D.降低心肌细胞中Steap4的活性有助于治疗心脏衰竭
5.如图是水稻花粉母细胞(2n)减数分裂不同时期的显微照片,初步判断:A至D为减数分裂Ⅰ,E和F为减数分裂Ⅱ。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞减数分裂过程是A→B→C→D→E→F
B.图C染色体的行为与同源染色体的正常分离密切相关
C.图B和D所处时期,细胞中可能发生基因重组
D.在该水稻花粉母细胞减数分裂的全部显微镜视野中,观察到3种染色体数目的细胞
6.水稻雄性不育系在育种中有重要价值,已知基因P、Q是影响水稻花药正常发育的基因。某科研团队获得了一种由M基因突变导致的雄性不育系水稻,对该突变型水稻和野生型水稻花药中基因P、Q对应mRNA含量进行了检测,结果如下表。进一步研究发现,突变型基因P、Q对应mRNA含量变化是甲基化程度变化导致的。下列分析错误的是( )
水稻类型
基因
mRNA相对含量
野生型
P
0.006
Q
0.450
突变型
P
0.001
Q
0.020
A.M基因突变影响P、Q基因表达的转录过程 B.M基因突变不影响花药中遗传信息的流向
C.M基因的作用是促进P、Q基因甲基化 D.该水稻的育性受M、P、Q基因的共同影响
7.某二倍体自花传粉植物(2n=24、无性别分化)的花色有红色、粉红色……白色等,其花色由基因B/b决定。现将多株基因型为BB和bb植株杂交,F₁中出现了甲、乙两种变异植株,二者体细胞中染色体上相关的基因组成分别如图甲、图乙所示。二倍体植株的体细胞中,有一对同源染色体多一条的个体称为三体。两种变异植株产生的配子均具有正常受精能力,且子代都能正常发育。下列相关叙述错误的是( )
A.该二倍体植物能够产生的三体植株种类最多有12种
B.将乙自交,子代个体中约有1/4为基因型BBBB的四倍体
C.甲、乙植株发生的变异分别是染色体数目变异、染色体结构变异
D.甲植株自交产生的子代中染色体组成正常的个体比例约为1/4
8.适应辐射现象表现为由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种,从而适应不同的环境,形成一个同源的辐射状的进化系统。为了探索鼠尾草属部分植物的适应辐射机制,科研小组对传粉者熊蜂的体长与鼠尾草花冠长度的关系进行了4组研究,统计结果如图所示(以D组为例解释:体长大约为26mm到28mm之间的雄蜂,它的传粉对象——鼠尾草的花冠长度大约为30.0mm到30.5mm之间)。下列叙述错误的是( )
A.适应辐射是自然选择的结果,可遗传的有利变异是适应形成的必要条件之一
B.蝙蝠以回声定位捕食猎物,而灯蛾科昆虫能发射超声波使其失灵,该现象符合适应辐射
C.由图可知熊蜂的体长与花冠长度大致呈负相关
D.该图产生的原因可能是熊蜂越大,越无法完全进入花冠内吸取花蜜,从而影响传粉
9.图甲表示动作电位产生过程,图乙表示不同位点同一时刻神经冲动传导。细胞膜对通透性突然增大的临界膜电位值称为阈电位,达到阈电位便能促发动作电位引起兴奋。下列说法正确的是( )
A.图乙②、④处,细胞膜内外侧、浓度均相等
B.阈电位的绝对值与静息电位的绝对值的差值越大,神经元越不容易兴奋
C.细胞膜达到阈电位后,通道才开放
D.增大细胞外浓度,可降低神经细胞的静息电位
10.某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制如图所示,呼吸道上皮细胞接触过敏原后,分泌细胞因子IL-33,活化肺部的免疫细胞ILC2。活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4,参与B细胞的激活。研究表明,肺神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞,过敏性哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量明显较低。下列叙述正确的是( )
A.图中B细胞的活化还需要过敏原和辅助性T细胞的参与
B.促进IL-33和IL-4的分泌,可减缓过敏性哮喘的发生
C.肺神经元释放的多巴胺能促进ILC2细胞分泌细胞因子IL-4
D.给过敏性哮喘小鼠肺部注射适量多巴胺,IL-33和抗体的分泌均会减少
11.有研究认为芽产生的生长素不用于调节子房发育成果实。为验证该观点,利用下图所示的研究模型进行了两组实验:I组在图中1处施加适量的3H-LAA,2处施加适量的NPA(生长素运输阻断剂):Ⅱ组在图中1处施加等量的3H-IAA,2处不施加NPA。一段时间后检测各部位的放射性情况。下列叙述错误的是( )
A.I组a段的放射性强度等于Ⅱ组
B.I组d段的放射性强度小于Ⅱ组
C.3处产生的生长素不会对实验结果造成影响
D.若两组c段均没有检测出放射性,说明观点正确
12.某动物的初始种群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内增加的个体数。下列相关叙述错误的是( )
A.若初始种群密度为a,则该种群最终可能会消亡
B.若初始种群密度为b~d,则该种群的出生率不一定大于死亡率
C.若初始种群密度一旦超过c,则初始种群密度越大越有利于种群增长
D.当种群增长速率相同时,对应的初始种群密度可能不同
13.如图为桑基鱼塘农业生态系统的能量流动图解,图中字母代表能量。相关说法正确的是( )
A.图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是A
B.第一、二营养级的能量传递效率为(E+F+G+H)/C×100%
C.G所示能量包含蚕粪便中的能量
D.F所示能量包含蚕丝中的能量
14.如图为技术人员利用石榴进行传统发酵制作石榴酒和石榴醋的简要流程图。下列有关叙述正确的是( )
A.去皮除隔膜后将石榴籽清洗干净,添加果胶酶可提高出汁率
B.调整石榴汁的成分后,需将石榴汁装满发酵罐再接种酵母菌
C.石榴酒发酵过程中持续通入无菌空气可促进酵母菌产生酒精
D.制作石榴醋和石榴酒的过程中,发酵液的pH均会有所下降
15.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,利用其乳腺生产人生长激素,为加速转基因奶牛的繁育,对此转基因奶牛进行克隆,过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞培养前,可采用酶解法将动物组织分散成单个细胞
B.重组胚胎移植到代孕母牛体内之前不需要进行性别鉴定
C.可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合
D.将重组胚胎移到雌性水牛体内之前,需要进行同期发情处理
二、非选择题:本题有5小题,共55分。
16.臭氧(O3)是地球大气中的一种微量气体,主要存在于离地面10~50千米的大气层上部或平流层,可形成臭氧层,阻挡紫外线,保护地球生物。虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用,但若其在对流层浓度增加,则会对人体健康及植物生长产生有害影响,这种有害影响称作臭氧胁迫。如图1是研究人员以番茄为材料进行有关实验获得的实验结果。回答下列问题:
(1)图1所示实验的目的是 。
(2)据图1推测,O3可能通过 影响番茄光合作用的光反应,进而影响番茄的净光合速率。物质M会 (填“加剧”或“缓解”)大气低层O3对番茄的影响。
(3)研究发现,用浓度为2~3ppm的O3处理果蔬可快速杀灭果蔬表面的细菌、真菌等,延长番茄的贮藏期。请补全下列实验思路,以探究用于番茄杀菌的最佳O3浓度。
实验思路:将大小一致且无损伤的番茄随机均分为6组,编号为1、2、3、4、5、6,配制浓度为2ppm、 、3ppm的O3,分别处理1~6组番茄相同时间后,将其分开储存在同一环境中,统计各组番茄变质所需的时间,变质所需时间 (填“最长”或“最短”)的一组番茄对应的O3浓度即为番茄杀菌的最佳O3浓度。
(4)图2是光照条件下,番茄叶肉细胞中的部分代谢过程。照光时,叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合C5。O2和CO2与RuBP羧化酶/加氧酶的亲和力与各自的相对浓度有关,相对浓度高则与酶的亲和力高。O2与C5结合后经一系列的反应,最终释放CO2的过程称为光呼吸。大棚生产中,农户可通过适当升高CO2浓度达到增加番茄产量的目的,请从光合作用原理和光呼吸两个方面解释其原理: 。
17.甲状腺功能减退也叫甲减,是由于机体甲状腺激素合成和分泌不足,或甲状腺激素受体缺陷所造成的临床综合征。回答下列问题。
(1)正常状态下甲状腺激素的分泌受到自主神经和垂体的直接调控,由此可判断作用于甲状腺细胞的信息分子有 ;在调节甲状腺分泌甲状腺激素的“下丘脑—垂体—甲状腺轴”中,下丘脑分泌的激素不能直接作用于甲状腺的原因是 。
(2)甲状腺、垂体和下丘脑中任一器官病变都可引起甲状腺功能减退,临床上通过静脉注射促甲状腺激素释放激素(TRH)后,测定血清中促甲状腺激素(TSH)的浓度变化,可鉴别病变的部位。甲、乙、丙三人都表现为甲状腺激素水平低下,给这三人注射适量的TRH,注射前30min和注射后30min分别测定每个人血液中的TSH的浓度,结果如表所示。
TSH浓度(mU/L)
注射前
注射后
健康人
2~10
10~40
甲
2~5
10~40
乙
10~40
>40
丙
1
1
①通过抽取血液可以检测TSH含量的变化,是因为激素调节具有 的特点。
②注射TRH前后,三个人血液中TSH浓度变化不同,由此可以推测乙、丙发生病变的部位可能分别是 、 。
(3)淋巴性甲状腺肿(桥本氏病)是由于机体产生抗体,破坏甲状腺滤泡上皮细胞导致的甲减。桥本氏病是一种 病。
18.随着工业的发展,采矿业对环境造成的破坏日渐凸显。煤矿矸石的排放埋压了地上植被,矸石中的重金属、含硫氧化物淋溶等也会造成土壤重金属污染和土壤酸化间顾,排矸场含水量低,土壤极其贫瘠,植被恢复困难。排矸场还会对周边的土壤种子库和植披生长造成严重破坏。回答下列问题:
(1)排矸场导致植被减少的过程中发生了群落的 (填"初生"或"次生")演替,调查排矸场植物的丰富度可以采用 法。
(2)矿区生态环境脆弱,极易遭到破坏,进行生态恢复时除了要考虑覆盖植被,还要增加植物种类,理由是 。经过治理的矿区生态系统,各组分保持相对稳定,并且物质总在循环,能量不断流动,这体现了生态平衡中的 (答出两点即可)平衡。
(3)某矿区在生态环境治理时,选择耐贫瘠的牧草种植,年产优质牧草4000t以上,还建立了饲料加工厂和养殖场,进行肉牛的养殖和粪肥的使用,为矿区人民增加了收益。这体现了生态工程的 (答出两点即可)原理。
(4)科研人员通过调查排矸场周边不同距离的土壤种子库,探究排矸场对土壤种子库密度的影响,结果如下表所示。分析表格数据,你得出的结论是 。
距离/m
10
50
100
300
500
土壤种子库密度
5
7
8
9
10
19.金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动物肝脏细胞中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将MT基因导入大肠杆菌构建工程菌,利用这一工程菌吸附工业废水中的重金属。回答下列问题:
(1)为获取目的基因,从 中提取mRNA,通过 法获得MTcDNA。MTcDNA的碱基序列与细胞中MT基因的碱基序列 (填“相同”或“不同”)。
(2)为了提高工程菌MT蛋白的产量,将MT基因与外源表达增强元件连接(图甲表示引物对应的位置)。利用PCR检测连接是否成功,可选择的引物组合是____________(填字母)。
A.①+③ B.①+④ C.③+④
(3)将改造后的目的基因进行PCR扩增,得到的片段末端为平末端,而载体E只有能产生黏性末端的酶切位点。为了能够将MT基因与载体E相连,可以在上述引物的 (填“5`”或“3`”)端添加能产生黏性末端的限制酶识别序列;也可以借助中间载体P将MT基因接入载体E.(图乙表示载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列)
后者具体操作步骤如下:
①选用 酶将载体P切开,再用DNA连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体P'。
②载体P'不具有表达MT基因的启动子和终止子。选用 酶组合对载体P'和载体E进行酶切,将切下的MT基因和载体E用DNA连接酶进行连接。
20.某自花传粉植物的花色有紫色和蓝色两种,由基因A/a控制;种皮的颜色有红色、棕色和白色三种,由基因B/b、D/d控制。为探究两对相对性状的遗传规律,研究人员利用四个纯合品种作为亲本进行杂交实验,结果如下表所示(不考虑互换)。回答下列问题:
杂交实验
P
F1
F2
①
紫花白皮×紫花红皮
紫花红皮
紫花红皮:紫花棕皮:紫花白皮=12:3:1
②
蓝花棕皮×紫花红皮
紫花红皮
紫花红皮:紫花棕皮:紫花白皮:蓝花红皮:蓝花棕皮:蓝花白皮=36:9:3:12:3:1
(1)据表可知,基因A/a、B/b、D/d的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。研究人员判断该植物的花色性状中紫花为显性性状的依据是 (答2点)。
(2)实验①F2紫花棕皮中纯合子的比例为 。实验②F1进行测交,后代的表型和比例为 。
(3)观察发现该植物种子表面均有短绒毛,研究人员通过诱变获得了一株种子无绒毛纯合突变体E。让突变体E和纯合种子有绒毛植株杂交得到F1,根据F1表型为 ,判断此突变为隐性突变(即G基因突变为g基因)。推测G基因控制种皮上绒毛的形成,将该基因G转入 植株中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。已知G基因的表达还需要F基因存在,f基因则没有相应的功能。基因G/g、F/f均不在细胞质中,欲判断G/g与F/f在染色体上的位置关系,可取基因型为 的种子无绒毛植株作为亲本进行杂交获得F1,F1自交得F2,分析F2的表型及比例。不考虑突变和染色体互换,若F2种子的表型和比例为 ,则基因G/g与F/f位于一对同源染色体上,且基因G与f位于一条染色体上,基因g与F位于另一条染色体上。
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2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷(安徽卷)
生物
1、 单选题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列有关元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.所有多糖的分子式都可以用(C₆H₁₀O₅)ₙ表示
B.血红素中的Fe存在于氨基酸残基的R基团
C.加热也可能使蛋白质分子中的部分肽键断裂
D.DNA分子组成成分中的脱氧核糖不含氧元素
【答案】C
【分析】组成生物体的化学元素根据含量可以分为大量元素和微量元素,大量元素包括氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、镁等。其中C为最基本元素,C、H、O、N为基本元素。微量元素包括:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,细胞内的无机盐大多数以离子形式存在。
【详解】A、几丁质也属于多糖,几丁质的基本单位是葡萄糖酰胺,元素组成是C、H、O、N,因此不是所用的多糖的分子式都可以用(C₆H₁₀O₅)ₙ表示,A错误;
B、血红蛋白上的铁是血红素的一部分,不是氨基酸的组成部分,B错误;
C、加热一般破坏蛋白质的空间结构,但也可能使蛋白质中的部分肽键断裂,C正确;
D、DNA分子组成成分中的脱氧核糖的元素组成为C、H、O,D错误。
故选C。
2.“海水稻”又叫耐盐碱水稻,耐盐碱度在0.3%到0.8%之间,是一种不惧海水短期浸泡,能在海边滩涂地和盐碱地生长的农作物品种。如图是海水稻根细胞中与抗盐碱相关的生理过程。下列有关叙述错误的是( )
A.维持细胞膜两侧的H+浓度差可降低Na+对细胞的毒害
B.海水稻根细胞吸收水分的方式有自由扩散和协助扩散
C.长时间海水浸泡不会影响海水稻的抗盐碱能力
D.SOS1和NHX运输Na+时均不直接消耗ATP
【答案】C
【分析】1、主动运输的特点:①消耗能量(来自ATP水解或离子电化学势能),②需要转运蛋白协助,③逆浓度梯度进行。
2、协助扩散(蝗化扩散)的特点:①不消耗能量,②需要转运蛋白协助,③顺浓度梯度进行。
3、自由扩散的特点:①不消耗能量,②不需要转运蛋白协助,③顺浓度梯度进行。
【详解】AD、据图可知,细胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX利用膜两侧的H+浓度差提供的势能将细胞质基质中的Na+运出细胞或运入液泡,以降低Na+对细胞的毒害,A、D正确;
B、据图可知,海水稻根细胞吸收水分的方式有自由扩散和协助扩散,B正确;
C、据图可知,海水稻根细胞需要通过主动运输维持细胞膜两侧的H+浓度差,以保持较强的抗盐碱能力,而长时间海水浸泡会导致细胞缺氧,能量供应减少,维持细胞膜两侧的H+浓度差的能力降低,抗盐碱能力减弱,C错误。
故选C。
3.如图表示某自养型生物进行光合作用和细胞呼吸的过程示意图,图中①~④表示反应过程。下列说法正确的是( )
A.反应①②发生的场所分别是类囊体薄膜和线粒体内膜
B.反应③④分别表示CO₂的固定和有氧呼吸的第一、二阶段
C.NADP+是氧化型辅酶I,是光合作用产生的e-的最终受体
D.反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗能量的反应
【答案】D
【分析】光合作用合成有机物,储存能量,呼吸作用分解有机物,释放能量;所有活细胞都能进行呼吸作用,光合作用主要发生在绿色植物的叶肉细胞中;光合作用的条件需要光,呼吸作用有光无光都可以进行。
【详解】A、若该自养型生物为蓝细菌,则其反应①②发生的场所不在类囊体薄膜和线粒体内膜,A错误;
B、反应③表示暗反应过程,包括CO2的固定和C3的还原,B错误;
C、NADP+是氧化型辅酶Ⅱ,C错误;
D、反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗能量的反应,如叶绿体色素合成、叶绿体内基因的表达等,D正确。
故选D。
4.心脏衰竭(HF)是一个重要的全球公共卫生问题,空军医科大学研究发现了SLC40A1(铁转运蛋白)基因参与心肌铁水平调节的机制,Steap4(铁氧化还原酶)与SLC40A1相互作用,促进SLC40A1介导的Fe2+从心肌细胞内排出(如图)。据图分析,下列说法错误的是( )
A.图中Fe2+排出时,相应转运蛋白的空间结构发生变化且需要消耗能量
B.SLC40A1过度表达引起细胞凋亡的原因可能是细胞出现功能障碍
C.Fe3+被还原成Fe2+时引起的NADP+下降,可导致线粒体功能下降
D.降低心肌细胞中Steap4的活性有助于治疗心脏衰竭
【答案】C
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
【详解】A、图中Fe2+外排时是逆浓度梯度进行的,为主动运输过程,需要转运蛋白,且转运过程中转运蛋白的空间结构会发生变化,A正确;
B、SLC40A1(铁转运蛋白)基因参与心肌铁水平调节的机制,SLC40A1过度表达导致线粒体功能障碍,氧化应激增强,最终引起细胞凋亡,B正确;
C、Fe3+被还原成Fe2+时引起的NADPH下降,可导致线粒体功能下降,C错误;
D、图中显示心脏衰竭是由于铁缺乏引起的,降低心肌细胞中Steap4的活性会减少Fe2+的产生和外排,因而有利于治疗心脏衰竭,D正确。
故选C。
5.如图是水稻花粉母细胞(2n)减数分裂不同时期的显微照片,初步判断:A至D为减数分裂Ⅰ,E和F为减数分裂Ⅱ。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞减数分裂过程是A→B→C→D→E→F
B.图C染色体的行为与同源染色体的正常分离密切相关
C.图B和D所处时期,细胞中可能发生基因重组
D.在该水稻花粉母细胞减数分裂的全部显微镜视野中,观察到3种染色体数目的细胞
【答案】D
【分析】减数分裂的过程:
(1)减数分裂间期:主要进行DNA的复制和蛋白质的合成;
(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体可能互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道面两侧;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)减数分裂Ⅱ:①前期:染色体散乱分布在细胞中;②中期:染色体着丝粒排列在细胞中央的赤道面上;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:出现新的核膜、核仁,纺锤体和染色体消失。
【详解】A、A图中染色质还未螺旋化变成染色体,说明刚进入减数分裂Ⅰ前期,B图同源染色体正在联会,为减数分裂Ⅰ前期,C图同源染色体排列在赤道板上,为减数分裂Ⅰ中期,D图中同源染色体分离,是减数分裂Ⅰ后期,E为减数分裂Ⅱ前期,F是减数分裂Ⅱ末期,所以该细胞减数分裂过程是A→B→C→D→E→F,A正确;
B、图C细胞中染色体排列在细胞中央,与下个时期同源染色体的正常分离密切相关,B正确;
C、B和D分别处于减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅰ后期,可发生基因重组,C正确;
D、水稻花粉母细胞减数分裂过程中,可以看到染色体数目2n和n的这2种细胞,D错误。
故选D。
6.水稻雄性不育系在育种中有重要价值,已知基因P、Q是影响水稻花药正常发育的基因。某科研团队获得了一种由M基因突变导致的雄性不育系水稻,对该突变型水稻和野生型水稻花药中基因P、Q对应mRNA含量进行了检测,结果如下表。进一步研究发现,突变型基因P、Q对应mRNA含量变化是甲基化程度变化导致的。下列分析错误的是( )
水稻类型
基因
mRNA相对含量
野生型
P
0.006
Q
0.450
突变型
P
0.001
Q
0.020
A.M基因突变影响P、Q基因表达的转录过程 B.M基因突变不影响花药中遗传信息的流向
C.M基因的作用是促进P、Q基因甲基化 D.该水稻的育性受M、P、Q基因的共同影响
【答案】C
【分析】从表中数据可看出,M基因突变后,P、Q基因mRNA相对含量下降,说明M基因突变影响这两个基因的转录。
【详解】A、从表中数据可看出,M基因突变后,P、Q基因mRNA相对含量下降,说明M基因突变影响这两个基因的转录,A正确;
B、M基因发生突变,但花药中遗传信息的流向仍遵循中心法则,不受基因突变的影响,B正确;
C、突变型基因P、Q对应mRNA含量变化是甲基化程度变化导致的,据表可知,突变型的P、Q基因甲基化程度高,故正常M基因的作用是抑制或降低P、Q基因甲基化程度,C错误;
D、由题干信息知,基因M、P、Q都影响该水稻的育性,D正确。
故选C。
7.某二倍体自花传粉植物(2n=24、无性别分化)的花色有红色、粉红色……白色等,其花色由基因B/b决定。现将多株基因型为BB和bb植株杂交,F₁中出现了甲、乙两种变异植株,二者体细胞中染色体上相关的基因组成分别如图甲、图乙所示。二倍体植株的体细胞中,有一对同源染色体多一条的个体称为三体。两种变异植株产生的配子均具有正常受精能力,且子代都能正常发育。下列相关叙述错误的是( )
A.该二倍体植物能够产生的三体植株种类最多有12种
B.将乙自交,子代个体中约有1/4为基因型BBBB的四倍体
C.甲、乙植株发生的变异分别是染色体数目变异、染色体结构变异
D.甲植株自交产生的子代中染色体组成正常的个体比例约为1/4
【答案】B
【分析】染色体变异通常分为染色体结构变异,包括缺失、重复、倒位、易位,还有染色体数量变异。一般在出现智力下降、骨骼发育异常、性器官发育不良等情况下,需要检查染色体,并考虑是否由于染色体异常导致。
【详解】A、因该二倍体植物是自花传粉植物,有12对同源染色体,且没有性染色体,所以其最多可形成12种三体植株,A正确;
B、四倍体应是染色体组数加倍的个体,乙植株自交,子代中会出现基因型为BBBB的植株,但该种植株仍为二倍体,B错误;
C、图甲所示的细胞中染色体多一条,所以甲植株发生了染色体数目变异,图乙所示的细胞中有一条染色体部分片段重复,所以乙植株发生了染色体结构变异,C正确;
D、甲植株产生的配子种类及比例为BB:b:Bb:B=1:1:2:2,其自交产生的子代中染色体组成正常的个体比例约为1/2×1/2=1/4,D正确。
故选B。
8.适应辐射现象表现为由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种,从而适应不同的环境,形成一个同源的辐射状的进化系统。为了探索鼠尾草属部分植物的适应辐射机制,科研小组对传粉者熊蜂的体长与鼠尾草花冠长度的关系进行了4组研究,统计结果如图所示(以D组为例解释:体长大约为26mm到28mm之间的雄蜂,它的传粉对象——鼠尾草的花冠长度大约为30.0mm到30.5mm之间)。下列叙述错误的是( )
A.适应辐射是自然选择的结果,可遗传的有利变异是适应形成的必要条件之一
B.蝙蝠以回声定位捕食猎物,而灯蛾科昆虫能发射超声波使其失灵,该现象符合适应辐射
C.由图可知熊蜂的体长与花冠长度大致呈负相关
D.该图产生的原因可能是熊蜂越大,越无法完全进入花冠内吸取花蜜,从而影响传粉
【答案】B
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是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,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。生殖隔离的产生是新物种形成的标志。生物进化是不同物种之间、生物与无机环境之间的共同进化,通过漫长的共同进化形成生物多样性。
【详解】A、适应是自然选择的结果,可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件,A正确;
B、该现象表现的是二者的协同进化,不符合适应辐射的定义,B错误;
C、由图可知,两者呈负相关,C正确;
D、随着熊蜂体长值越大,越难以完全进入花冠内吸取花蜜,从而影响传粉,D正确。
故选B。
9.图甲表示动作电位产生过程,图乙表示不同位点同一时刻神经冲动传导。细胞膜对通透性突然增大的临界膜电位值称为阈电位,达到阈电位便能促发动作电位引起兴奋。下列说法正确的是( )
A.图乙②、④处,细胞膜内外侧、浓度均相等
B.阈电位的绝对值与静息电位的绝对值的差值越大,神经元越不容易兴奋
C.细胞膜达到阈电位后,通道才开放
D.增大细胞外浓度,可降低神经细胞的静息电位
【答案】B
【分析】动作电位的形成Na+内流的结果,Na+的浓度差决定了动作电位的峰值,内外浓度差越大,峰值越大。静息电位的强度与K+的浓度差有关,K+的浓度差越大,静息电位的绝对值越大。负离子如氯离子的内流会形成抑制作用,导致膜内负电荷增多。
【详解】A、神经细胞在形成动作电位和恢复静息状态下,开放的离子通道不同,图乙②、④处,虽然膜内外电位差相等,但细胞膜内外侧Na+、K+浓度不相等,Na+主要在细胞外,K+主要在细胞内,A错误;
B、神经元的阈电位绝对值与静息电位的绝对值差值越大,Na+需要内流的更多,才能产生动作电位,所以差值越大,越不容易兴奋,B正确;
C、细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C错误;
D、静息电位主要是由K+外流形成的,增大细胞外Na+浓度,对神经细胞的静息电位基本没有影响,D错误。
故选B。
10.某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制如图所示,呼吸道上皮细胞接触过敏原后,分泌细胞因子IL-33,活化肺部的免疫细胞ILC2。活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4,参与B细胞的激活。研究表明,肺神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞,过敏性哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量明显较低。下列叙述正确的是( )
A.图中B细胞的活化还需要过敏原和辅助性T细胞的参与
B.促进IL-33和IL-4的分泌,可减缓过敏性哮喘的发生
C.肺神经元释放的多巴胺能促进ILC2细胞分泌细胞因子IL-4
D.给过敏性哮喘小鼠肺部注射适量多巴胺,IL-33和抗体的分泌均会减少
【答案】A
【分析】1、过敏反应是指已产生免疫的机体再次接受相同抗原的刺激时所发生的组织损伤或者功能紊乱的反应;
2、过敏反应的原理是:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞表面(比如肥大细胞);当机体再次接触到过敏原时,被抗体吸附的细胞与过敏原结合后会释放组胺等物质,进而引起过敏反应;
3、题图分析:由题意和图示可知,在某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制是呼吸道上皮细胞接触过敏原后,分泌细胞因子IL-33,活化肺部的免疫细胞ILC2,活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4,参与B细胞的激活。
【详解】A、B细胞的激活需要两个信号,第一个信号是病原体和B细胞接触;第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,A正确;
B、结合题意,促进IL-33和IL-4的分泌,可加重过敏性哮喘的发生,B错误;
C、过敏性哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量明显较低,说明肺神经元释放的多巴胺能抑制ILC2细胞分泌细胞因子IL-4,C错误;
D、对哮喘小鼠静脉注射多巴胺,其进入肺部后会抑制ILC2细胞释放IL-4,因此与未注射多巴胺的小鼠相比IL-33的含量不变,过敏原特异性抗体含量减少,组织胺的含量会减少,D错误。
故选A。
11.有研究认为芽产生的生长素不用于调节子房发育成果实。为验证该观点,利用下图所示的研究模型进行了两组实验:I组在图中1处施加适量的3H-LAA,2处施加适量的NPA(生长素运输阻断剂):Ⅱ组在图中1处施加等量的3H-IAA,2处不施加NPA。一段时间后检测各部位的放射性情况。下列叙述错误的是( )
A.I组a段的放射性强度等于Ⅱ组
B.I组d段的放射性强度小于Ⅱ组
C.3处产生的生长素不会对实验结果造成影响
D.若两组c段均没有检测出放射性,说明观点正确
【答案】A
【分析】生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。
【详解】A、I组在图中1处施加适量的3H-LAA,2处施加适量的NPA(生长素运输阻断剂);Ⅱ组在图中1处施加等量的3H-IAA,2处不施加NPA,由于生长素运输阻断剂会阻止1处的生长素向下运输,故I组a段的放射性强度大于Ⅱ组,A错误;
B、由于I组1处生长素不能运输到d段,而Ⅱ组1处生长素能运输到d段,故I组d段的放射性强度小于Ⅱ组,B正确;
C、该实验检测的是各部位的放射性情况,由于3处产生的生长素不含放射性,因此不会对实验结果造成影响,C正确;
D、若两组c段均没有检测出放射性,说明芽产生的生长素不用于调节子房发育成果实,即观点正确,D正确。
故选A。
12.某动物的初始种群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内增加的个体数。下列相关叙述错误的是( )
A.若初始种群密度为a,则该种群最终可能会消亡
B.若初始种群密度为b~d,则该种群的出生率不一定大于死亡率
C.若初始种群密度一旦超过c,则初始种群密度越大越有利于种群增长
D.当种群增长速率相同时,对应的初始种群密度可能不同
【答案】C
【分析】曲线图分析,初始密度介于0~c时,增长速率<0,种群数量会下降;初始密度超过c点时,增长速率>0,种群数量会增加;在初始密度d所对应的种群数量时,增长速率最大。
【详解】A、若初始种群密度为a,则种群增长速率<0,种群数量会降低,最终可能会导致该种群消亡,A正确;
B、若初始种群密度为b~c,则出生率<死亡率;若初始种群密度为c~d,则出生率>死亡率,B正确;
C、若初始种群密度一旦超过c,在一定范围内,有利于种群增长,但初始种群密度过大,如超过d,种群增长速率也不断降低,可能不利于种群增长,C错误;
D、结合图示可以看出,当种群增长速率相同时,可对应不同的初始种群密度,D正确。
故选C。
13.如图为桑基鱼塘农业生态系统的能量流动图解,图中字母代表能量。相关说法正确的是( )
A.图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是A
B.第一、二营养级的能量传递效率为(E+F+G+H)/C×100%
C.G所示能量包含蚕粪便中的能量
D.F所示能量包含蚕丝中的能量
【答案】D
【分析】分析题图:A为桑树的总光合作用量;C为净光合作用量,即桑树用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量。就蚕而言,(E+F+G+H)为同化量,F是未被利用的能量,G为流向分解者的能量, H为流向下一个营养级的能量。
【详解】A、由图可知:C为桑树的净光合作用量,该部分能量用于桑树的生长、发育和繁殖等生命活动,A错误;
B、第一、二营养级的能量传递效率=(蚕的同化量÷桑树的同化量)×100%=[(E+F+G+H)÷A]×100%,即为(E+F+G+H)/A×100%,B错误;
C、蚕流向分解者的能量G为蚕的遗体、残骸中的能量,不包含蚕粪便中的能量,蚕粪便中的能量属于C中的一部分,C错误;
D、蚕丝中所含的能量来自蚕未利用的能量F,D正确。
故选D。
14.如图为技术人员利用石榴进行传统发酵制作石榴酒和石榴醋的简要流程图。下列有关叙述正确的是( )
A.去皮除隔膜后将石榴籽清洗干净,添加果胶酶可提高出汁率
B.调整石榴汁的成分后,需将石榴汁装满发酵罐再接种酵母菌
C.石榴酒发酵过程中持续通入无菌空气可促进酵母菌产生酒精
D.制作石榴醋和石榴酒的过程中,发酵液的pH均会有所下降
【答案】D
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~25℃、前期需氧,后期不需氧。
2、果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气。
【详解】A、应先将石榴清洗干净再去皮除隔膜,在果汁中添加果胶酶,可分解果胶,提高出汁率,A错误;
B、果酒发酵时,需要预留一定的空间,不能将发酵罐装满,否则发酵液容易溢出,B错误;
C、酵母菌无氧呼吸产生酒精,发酵过程中应确保无氧环境,C错误;
D、石榴酒发酵过程中,酵母菌产生酒精的同时还会产生二氧化碳,二氧化碳溶于发酵液中,使发酵液的pH下降,果醋发酵过程中,醋酸菌不断生成醋酸,使发酵液的pH下降,D正确。
故选D。
15.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,利用其乳腺生产人生长激素,为加速转基因奶牛的繁育,对此转基因奶牛进行克隆,过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞培养前,可采用酶解法将动物组织分散成单个细胞
B.重组胚胎移植到代孕母牛体内之前不需要进行性别鉴定
C.可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合
D.将重组胚胎移到雌性水牛体内之前,需要进行同期发情处理
【答案】D
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、在进行细胞培养时,取材的动物组织可以用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理一段时间,将组织分散成单个细胞,A正确;
B、供核奶牛细胞来自雌性奶牛,所以重组胚胎一定是雌性,不需要进行性别鉴定,B正确;
C、可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合,供体核进入卵母细胞形成重构胚,C正确;
D、胚胎移植的受体母牛应该是同种生物,奶牛和水牛是不同物种,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题有5小题,共55分。
16.臭氧(O3)是地球大气中的一种微量气体,主要存在于离地面10~50千米的大气层上部或平流层,可形成臭氧层,阻挡紫外线,保护地球生物。虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用,但若其在对流层浓度增加,则会对人体健康及植物生长产生有害影响,这种有害影响称作臭氧胁迫。如图1是研究人员以番茄为材料进行有关实验获得的实验结果。回答下列问题:
(1)图1所示实验的目的是 。
(2)据图1推测,O3可能通过 影响番茄光合作用的光反应,进而影响番茄的净光合速率。物质M会 (填“加剧”或“缓解”)大气低层O3对番茄的影响。
(3)研究发现,用浓度为2~3ppm的O3处理果蔬可快速杀灭果蔬表面的细菌、真菌等,延长番茄的贮藏期。请补全下列实验思路,以探究用于番茄杀菌的最佳O3浓度。
实验思路:将大小一致且无损伤的番茄随机均分为6组,编号为1、2、3、4、5、6,配制浓度为2ppm、 、3ppm的O3,分别处理1~6组番茄相同时间后,将其分开储存在同一环境中,统计各组番茄变质所需的时间,变质所需时间 (填“最长”或“最短”)的一组番茄对应的O3浓度即为番茄杀菌的最佳O3浓度。
(4)图2是光照条件下,番茄叶肉细胞中的部分代谢过程。照光时,叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合C5。O2和CO2与RuBP羧化酶/加氧酶的亲和力与各自的相对浓度有关,相对浓度高则与酶的亲和力高。O2与C5结合后经一系列的反应,最终释放CO2的过程称为光呼吸。大棚生产中,农户可通过适当升高CO2浓度达到增加番茄产量的目的,请从光合作用原理和光呼吸两个方面解释其原理: 。
【答案】(1)探究物质M对臭氧胁迫下番茄生长的影响(合理即可)
(2) 抑制叶绿素的合成或促进叶绿素的分解 缓解
(3) 2.2ppm、2.4ppm、2.6ppm、2.8ppm 最长
(4)CO2是光合作用暗反应过程的原料,CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行,进而提高光合作用强度;同时还可促进RuBP羧化酶/加氧酶催化更多的C5与CO2结合,减少C5与O2的结合,从而降低光呼吸,故大棚生产中,农户可通过适当升高CO2浓度达到增加番茄产量的目的
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应的场所为类囊体薄膜,包括水的光解生成还原氢和氧气,以及 ATP、NADPH的合成;暗反应的场所为叶绿体基质,包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
【详解】(1)据图1分析可知,该实验的目的是探究物质M对臭氧胁迫下番茄生长的影响。
(2)据图1可知,臭氧胁迫下,番茄叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量以及番茄的净光合速率均低于对照组,推测O3可能通过抑制叶绿素的合成或促进叶绿素的分解影响番茄光合作用的光反应,进而影响番茄的净光合速率。③组的叶绿素a和叶绿素b的含量以及番茄的净光合速率均高于②组,说明物质M可缓解大气低层O3对番茄的影响。
(3)实验共分为6组,结合题干中已给出的O3浓度可推知,中间缺失的O3浓度依次为2.2ppm、2.4ppm、2.6ppm、2.8ppm。番茄变质所需的时间越长,对应浓度的O3杀菌的效果越好。
(4)据图2可知,CO2是光合作用暗反应过程的原料,CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行,进而提高光合作用强度;同时还可促进RuBP羧化酶/加氧酶催化更多的C5与CO2结合,减少C5与O2的结合,从而降低光呼吸,故大棚生产中,农户可通过适当升高CO2浓度达到增加番茄产量的目的。
17.甲状腺功能减退也叫甲减,是由于机体甲状腺激素合成和分泌不足,或甲状腺激素受体缺陷所造成的临床综合征。回答下列问题。
(1)正常状态下甲状腺激素的分泌受到自主神经和垂体的直接调控,由此可判断作用于甲状腺细胞的信息分子有 ;在调节甲状腺分泌甲状腺激素的“下丘脑—垂体—甲状腺轴”中,下丘脑分泌的激素不能直接作用于甲状腺的原因是 。
(2)甲状腺、垂体和下丘脑中任一器官病变都可引起甲状腺功能减退,临床上通过静脉注射促甲状腺激素释放激素(TRH)后,测定血清中促甲状腺激素(TSH)的浓度变化,可鉴别病变的部位。甲、乙、丙三人都表现为甲状腺激素水平低下,给这三人注射适量的TRH,注射前30min和注射后30min分别测定每个人血液中的TSH的浓度,结果如表所示。
TSH浓度(mU/L)
注射前
注射后
健康人
2~10
10~40
甲
2~5
10~40
乙
10~40
>40
丙
1
1
①通过抽取血液可以检测TSH含量的变化,是因为激素调节具有 的特点。
②注射TRH前后,三个人血液中TSH浓度变化不同,由此可以推测乙、丙发生病变的部位可能分别是 、 。
(3)淋巴性甲状腺肿(桥本氏病)是由于机体产生抗体,破坏甲状腺滤泡上皮细胞导致的甲减。桥本氏病是一种 病。
【答案】(1) 神经递质、促甲状腺激素 甲状腺细胞(表面)没有与促甲状腺激素释放激素特异性结合的受体
(2) 通过体液进行运输 甲状腺 垂体
(3)自身免疫
【分析】甲状腺激素的分泌受到下丘脑-垂体-甲状腺分级调节轴的调控,甲状腺激素分泌过多会负反馈作用与下丘脑核垂体,减少TRH和TSH的分泌,进而维持TH含量的相对稳定。
【详解】(1)据题干信息,正常状态下甲状腺激素的分泌受到自主神经和垂体的直接调控,所以刺激甲状腺的信号分子有神经递质和TSH。下丘脑分泌的激素不能直接作用于甲状腺的原因是甲状腺上没有下丘脑所分泌的TRH的特异性受体,导致TRH无法与靶细胞结合,进而发挥作用。
(2)①能够抽取血液可以检测TSH含量的变化,是因为血液里面含有TSH,说明激素调节具有通过体液进行运输的特点。
②甲在注射 TRH 之前,TSH 浓度小于正常人,注射 TRH 之 后,TSH 浓度与正常人相同,说明下丘脑不能正常分泌 TRH,甲的病变部位为下丘脑。
对乙分析,乙患者TSH浓度本身很高,说明甲状腺激素对其的负反馈作用很弱,可能甲状腺病变,导致甲状腺激素分泌过少,结合注射TRH后,TSH含量进一步升高,说明垂体可以发挥作用,那可以确定病变部位不是垂体,而是甲状腺病变。
对丙分析,丙患者注射前TSH含量很低,说明垂体无法分泌,注射TRH后,发现TSH含量并未升高,说明TRH不能发挥作用,说明垂体发生病变。
(3)据题意:桥本氏病是由于机体产生抗体,破坏甲状腺滤泡上皮细胞导致的甲减,说明这是一种自身免疫力过强导致的自身免疫病。
18.随着工业的发展,采矿业对环境造成的破坏日渐凸显。煤矿矸石的排放埋压了地上植被,矸石中的重金属、含硫氧化物淋溶等也会造成土壤重金属污染和土壤酸化间顾,排矸场含水量低,土壤极其贫瘠,植被恢复困难。排矸场还会对周边的土壤种子库和植披生长造成严重破坏。回答下列问题:
(1)排矸场导致植被减少的过程中发生了群落的 (填"初生"或"次生")演替,调查排矸场植物的丰富度可以采用 法。
(2)矿区生态环境脆弱,极易遭到破坏,进行生态恢复时除了要考虑覆盖植被,还要增加植物种类,理由是 。经过治理的矿区生态系统,各组分保持相对稳定,并且物质总在循环,能量不断流动,这体现了生态平衡中的 (答出两点即可)平衡。
(3)某矿区在生态环境治理时,选择耐贫瘠的牧草种植,年产优质牧草4000t以上,还建立了饲料加工厂和养殖场,进行肉牛的养殖和粪肥的使用,为矿区人民增加了收益。这体现了生态工程的 (答出两点即可)原理。
(4)科研人员通过调查排矸场周边不同距离的土壤种子库,探究排矸场对土壤种子库密度的影响,结果如下表所示。分析表格数据,你得出的结论是 。
距离/m
10
50
100
300
500
土壤种子库密度
5
7
8
9
10
【答案】(1) 次生 样方
(2) 生态系统的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高 结构、功能
(3)协调、整体、循环
(4)在一定的范围内,随着与排矸场距离增加,土壤种子库密度呈现递增的趋势,且距离排矸场越近,受到的干扰越大
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜能,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】(1)排矸场在未排矸前有土壤和植被,排矸导致植被减少的过程中发生了群落的次生演替,调查植物的丰富度常采用样方法。
(2)生态系统的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,所以进行生态恢复时除了要考虑覆盖植被,还要增加植物种类,以增加生态系统的自我调节能力。生态平衡包括结构平衡、功能平衡和收支平衡。
(3)某矿区在生态环境治理时,选择耐贫瘠的牧草种植(协调),年产优质牧草4000t以上,还建立了饲料加工厂和养殖场,进行肉牛的养殖和粪肥的使用(循环),为矿区人民增加了收益(整体)。这体现了生态工程的协调、整体、循环原理。
(4)据表可知,随距离排矸场增加,土壤种子库密度逐渐增加,说明在一定的范围内,随着与排矸场距离增加,土壤种子库密度呈现递增的趋势,且距离排矸场越近,受到的干扰越大。
19.金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动物肝脏细胞中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将MT基因导入大肠杆菌构建工程菌,利用这一工程菌吸附工业废水中的重金属。回答下列问题:
(1)为获取目的基因,从 中提取mRNA,通过 法获得MTcDNA。MTcDNA的碱基序列与细胞中MT基因的碱基序列 (填“相同”或“不同”)。
(2)为了提高工程菌MT蛋白的产量,将MT基因与外源表达增强元件连接(图甲表示引物对应的位置)。利用PCR检测连接是否成功,可选择的引物组合是____________(填字母)。
A.①+③ B.①+④ C.③+④
(3)将改造后的目的基因进行PCR扩增,得到的片段末端为平末端,而载体E只有能产生黏性末端的酶切位点。为了能够将MT基因与载体E相连,可以在上述引物的 (填“5`”或“3`”)端添加能产生黏性末端的限制酶识别序列;也可以借助中间载体P将MT基因接入载体E.(图乙表示载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列)
后者具体操作步骤如下:
①选用 酶将载体P切开,再用DNA连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体P'。
②载体P'不具有表达MT基因的启动子和终止子。选用 酶组合对载体P'和载体E进行酶切,将切下的MT基因和载体E用DNA连接酶进行连接。
【答案】(1) 动物肝脏细胞 逆转录/反转录 不同
(2)B
(3) 5' EcoRV XhoI 和PstI
【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。
【详解】(1)分析题意,金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动物肝脏细胞中的金属结合蛋白,为获取目的基因,可从动物肝脏细胞中提取mRNA,通过逆转录(反转录)法获得MTcDNA;MTcDNA是经过逆转录得到的,该过程中由于成熟的mRNA已经经过剪切等过程,不含内含子等非编码序列,故MTcDNA的碱基序列与细胞中MT基因的碱基序列不同。
(2) PCR扩增时,应选择一对引物,引物需要与模板的3’端结合,本操作中将MT基因与外源表达增强元件连接,利用PCR检测连接是否成功,需要扩增表达增强元件和目的基因,结合题图可知,可选择的引物组合是①+④ ,B正确,AC错误。
故选B。
(3) PCR扩增时与引物的3‘端结合,为了能够将MT基因与载体E相连,可以在上述引物的5′端添加能产生黏性末端的限制酶识别序列。
①PCR所用的DNA聚合酶扩增出的M基因的末端为平末端,则可用EcoRV酶将载体P切开,形成平末端,由于T4DNA连接酶可以连接平末端,所以用T4DNA连接酶将M基因与载体P相连,构成重组载体P′。
②由于载体P'不具有表达M基因的启动子和终止子,所以选用XhoI和PstI酶组合对载体P'和载体E进行酶切,将切下的M基因和载体E用DNA连接酶进行连接,得到含有启动子和终止子的表达载体。
20.某自花传粉植物的花色有紫色和蓝色两种,由基因A/a控制;种皮的颜色有红色、棕色和白色三种,由基因B/b、D/d控制。为探究两对相对性状的遗传规律,研究人员利用四个纯合品种作为亲本进行杂交实验,结果如下表所示(不考虑互换)。回答下列问题:
杂交实验
P
F1
F2
①
紫花白皮×紫花红皮
紫花红皮
紫花红皮:紫花棕皮:紫花白皮=12:3:1
②
蓝花棕皮×紫花红皮
紫花红皮
紫花红皮:紫花棕皮:紫花白皮:蓝花红皮:蓝花棕皮:蓝花白皮=36:9:3:12:3:1
(1)据表可知,基因A/a、B/b、D/d的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。研究人员判断该植物的花色性状中紫花为显性性状的依据是 (答2点)。
(2)实验①F2紫花棕皮中纯合子的比例为 。实验②F1进行测交,后代的表型和比例为 。
(3)观察发现该植物种子表面均有短绒毛,研究人员通过诱变获得了一株种子无绒毛纯合突变体E。让突变体E和纯合种子有绒毛植株杂交得到F1,根据F1表型为 ,判断此突变为隐性突变(即G基因突变为g基因)。推测G基因控制种皮上绒毛的形成,将该基因G转入 植株中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。已知G基因的表达还需要F基因存在,f基因则没有相应的功能。基因G/g、F/f均不在细胞质中,欲判断G/g与F/f在染色体上的位置关系,可取基因型为 的种子无绒毛植株作为亲本进行杂交获得F1,F1自交得F2,分析F2的表型及比例。不考虑突变和染色体互换,若F2种子的表型和比例为 ,则基因G/g与F/f位于一对同源染色体上,且基因G与f位于一条染色体上,基因g与F位于另一条染色体上。
【答案】(1) 遵循 实验②中亲本为蓝花和紫花,F1为紫花;实验②中F1为紫花,F2中紫花:蓝花=3:1
(2) 1/3 紫花红皮:紫花棕皮:紫花白皮:蓝花红皮:蓝花棕皮:蓝花白皮=2:1:1:2:1:1
(3) 全为种子有绒毛 种子无绒毛或突变体E GGff、ggFF 有绒毛:无绒毛=1:1
【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。
【详解】(1)由表中实验①和实验②F2的性状表现和分离比可知三对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律。由实验②中亲本为蓝花和紫花,F1为紫花和实验②中F1为紫花,F2中紫花:蓝花=3:1可知,该植物的花色性状中紫花为显性性状。
(2)由表中实验①F2的性状表现和分离比可知F1的基因型为AABbDd,F2紫花棕皮的基因型为AAB_dd(或AAbbD_),其中纯合子占1/3。由表中实验②F2的性状表现和分离比可知,F1的基因型为AaBbDd,其测交后代的表型和比例为紫花红皮:紫花棕皮:紫花白皮:蓝花红皮:蓝花棕皮:蓝花白皮=2:1:1:2:1:1。
(3)依题意可知,让突变体E和纯合种子有绒毛植株杂交得到F1,F1全都是种子有绒毛时,说明无绒毛突变为隐性突变。将基因G转入种子无绒毛或突变体E植株中,子代种子有绒毛,则说明推测正确。两对基因的位置关系有三种可能:一、两对基因位于两对同源染色体上,两对基因的遗传符合基因自由组合定律;二、两对基因位于一对同源染色体上,且基因G与f位于一条染色体上,基因g与F位于另一条染色体上;三、两对基因位于一对同源染色体上,且基因G与F位于一条染色体上,基因g与f位于另一条染色体上。要通过实验确定两对基因的位置关系,可取基因型为GGff、ggFF的种子无绒毛植株作为亲本进行杂获得F1,F1自交得F2,分析F2的表型及比例。不考虑突变和染色体互换,当基因G/g与F/f位于一对同源染色体上,且基因G与f位于一条染色体上,基因g与F位于另一条染色体上时,F2种子表现为有绒毛:无绒毛=1:1。
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