福建卷01-2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷
2025-01-08
|
2份
|
30页
|
178人阅读
|
4人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | 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) | 福建省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.15 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/49851938.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷(福建卷)
生物
1. 选择题:本题共15小题,1-10题每题2分,11-15题每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.翟中和院士在《细胞生物学》中说:“我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。”下列有关细胞结构和功能的叙述,错误的是( )
A.溶酶体中的水解酶及细胞核中的DNA聚合酶,由细胞质中游离的核糖体合成
B.中心体是由两个互相垂直排列的中心粒组成,与细胞有丝分裂有关
C.线粒体内膜蛋白质与脂质的比值大于外膜是由于含有呼吸有关的酶
D.细胞骨架成分为蛋白质,与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关
2.图1表示酶量一定、条件适宜的情况下底物浓度对酶促反应速率的影响曲线,其中“Vmax”表示该条件下最大反应速率,“Km”表示在该条件下达到1/2 Vmax时的底物浓度。图2为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同
B.Km的大小可体现酶与底物结合能力的强弱
C.若升高反应体系的温度,则图1中的M点将向左下方移动
D.在反应体系中分别加入适量上述两种抑制剂,Vmax都会下降
3.无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子,肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一种tRNA(sup-tRNA),能帮助A基因第 401 位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。该 sup-tRNA对其他蛋白的表达影响不大。过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.A基因模板链上色氨酸对应的位点由3’-ACC- 5’突变为3’-ATC- 5’
B.该sup-tRNA修复了突变的基因A,从而逆转因无义突变造成的影响
C.该sup-tRNA能用于逆转因单个碱基发生替换而引起的蛋白合成异常
D.若A基因无义突变导致出现UGA,则此sup-tRNA无法帮助恢复读取
4.百岁兰是一种沙漠植物,曾在巴西采集到化石,其一生只有两片高度木质化的叶子。百岁兰基因组整体呈现重度甲基化,百岁兰基因组朝着小且“低耗能”的方向演化。下列叙述错误的是( )
A.化石是研究百岁兰进化最直接,最重要的证据
B.重度甲基化有利于百岁兰避免“有害”突变,故突变无法为其进化提供原材料
C.极端干旱和贫营养的条件,使百岁兰基因组“低耗能”相关基因的频率升高
D.百岁兰高度木质化的两片叶子能适应干旱环境,是自然选择的结果
5.抑制素(INH)是一种主要由卵巢分泌的蛋白类激素,调节促性腺激素的合成和分泌。科研人员制备了INH的抗体并在大鼠发情期注射给大鼠,测定相关指标,结果如下表。下列分析错误的是( )
检测指标组别
促性腺激素(mIU/mL)
性激素(ng/mL)
卵泡质量(g)
成熟卵泡个数(个)
促卵泡激素
促黄体素
孕酮
对照组
8.53
15.18
8.86
0.63
28.67
实验组
25.36
15.19
11.78
0.91
35
A.INH通过体液运输到靶器官,具有微量高效的特点
B.注射的INH抗体可在机体内与抑制素结合,解除其作用
C.注射INH抗体后,促卵泡激素及孕酮含量均上升
D.由实验数据推测INH可作用于垂体,进而促进卵泡发育
6.脱落酸(ABA)在植物的抗冷胁迫过程中起关键作用,为探究ABA对不同品系(710、704)番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响,研究人员所做相关实验的结果如图(注:相对电导率可反映细胞膜受损程度,细胞膜受损越大,相对电导率越大)。下列分析正确的是( )
A.脱落酸是一种能为抗冷提供能量的有机物
B.寒冷刺激会导致番茄叶片脱落酸含量下降
C.ABA对番茄叶片的抗冷作用不具有高浓度抑制抗冷的效果
D.番茄704对脱落酸的反应敏感性高于710
7.如图是草原生态系统中两种草食动物与种群相关的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A.气温和降水是影响两个种群数量的密度制约因素
B.O~t2期间,种群①和②的个体数量均不断增加
C.t4时,种群①和种群②的个体数量达到一致
D.t3~t4期间种群②的种内竞争程度低于t4~t5期间
8.相比番茄野生种,经选育获得的栽培品种对某种传粉蜂的吸引能力大幅降低,影响传粉效率,产量降低。科研人员利用番茄栽培品种的花香物质对该传粉蜂进行学习训练(在蜂箱内,利用添有番茄花香气味物质的糖水饲喂器饲喂传粉蜂),以提高传粉蜂的传粉效率实现番茄增产。相关实验结果如图1、2。下列相关推测合理的是( )
A.访花经历通过改变传粉蜂的跳舞方式影响花香选择比例
B.无访花经历的传粉蜂经学习训练不能提高传粉效率
C.糖水作为条件刺激促使传粉峰在学习训练中建立了相应的条件反射
D.在番茄附近放置一段时间添有番茄花香气味物质的糖水饲喂器有助于番茄增产
9.酱油在我国食品史上有着悠久的历史。利用米曲霉酿制酱油的工艺流程为大豆浸泡→蒸料→接种→通风制曲→盐水发酵→沉淀→灭菌。下列相关分析错误的是( )
A.“蒸料”可防止杂菌污染
B.“制曲”是发酵工程的中心环节
C.盐水既能防止杂菌污染,又能增加酱油的风味
D.发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域
10.科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种,技术流程示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B.获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
C.可用灭活的病毒诱导原生质体甲和乙的融合
D.用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
11.乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将辣椒幼苗进行分组和3种处理:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),在其它条件适宜且相同的条件下进行实验,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.LDH、ADH均分布在线粒体基质中,催化丙酮酸氧化分解
B.丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
C.Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D.Ca2+处理时,可以缓解淹水胁迫对ADH、LDH活性的促进作用
12.《黄帝内经》中“人与天地相参也,与日月相应也”阐述了生物节律现象。研究发现野生型果蝇的昼夜节律是24h,科学家从果蝇体内筛选并克隆出与节律有关的基因per,经诱变获得节律为19h、28h和无节律的三种突变体,相应基因记作perS、perL和perO,已知这些基因都位于X染色体上。下列相关叙述正确的是( )
A.该诱变结果充分说明了基因在染色体上呈线性排列
B.per、perS、perL和perO之间可通过交换进行重组
C.野生型和三种突变体果蝇自由交配若干代后,后代的基因组成最多有14种
D.将纯合野生型果蝇与纯合perL突变体进行正反交,F1雌果蝇的昼夜节律周期一定不同
13.神经递质乙酰胆碱与突触后膜的乙酰胆碱受体(AChR)结合,突触后膜兴奋,引起肌肉收缩。重症肌无力患者体内该过程出现异常。其发病机理示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.物质a作为抗原能激活B细胞分泌抗体
B.物质a引发的上述免疫过程属于细胞免疫
C.抗a抗体与物质a的结合物可直接被溶菌酶水解
D.患者体内乙酰胆碱与突触后膜的AChR 特异性结合减少
14.科研人员为研究江苏近海食物网的季节性变化,采用测量生物不同组织中稳定性同位素13C、15N的含,按公式计算获得了部分生物的平均营养级,结果如下图。叙述不正确的是( )
A.水生生物的分层与阳光、溶氧量等因素密切相关
B.图中所有生物不能组成生物群落,也不能组成完整食物网
C.春季三梭蟹的营养级高于夏季,说明其拥有的能量比夏季少
D.不同季节小黄鱼的营养级差异较大,可能与其食物来源改变有关
15.基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.体外培养卵母细胞时,为防止污染,需将培养皿置于二氧化碳培养箱中进行培养
B.甲基化可能会关闭基因的活性,对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达
C.“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
D.移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
二、非选择题(共5题,共60分)。
16.甘薯是我国重要的粮食、工业原料和饲料作物。在一些干旱地区甘薯因干旱胁迫造成产量损失严重。科研人员以甘薯幼苗为实验材料,设计下表三组实验,探究干旱胁迫下喷施植物生长调节剂6-BA对甘薯光合特性的影响。结果如下表。
处理
叶绿素荧光参数
气孔导度(mmol·m-2·s-1)
净光合速率(mmol·m-2·s-1)
FV/Fm
PI(abs)
正常供水
0.72
2.37
499.20
21.67
干旱
0.53
1.23
296.84
14.18
干旱+6-BA
0.72
2.64
384.75
18.43
注:叶绿素荧光参数可用于衡量光合作用中光能的利用率
(1)①叶绿素主要吸收 光用于光合作用。用纸层析法分离光合色素的原理是:色素在层析液中溶解度越大, 。
②据表分析,施用6-BA导致净光合速率上升的原因是 。
(2)科研人员在研究中发现,喷施6-BA能提高植物内IAA的含量,由此推测:在干旱条件下,6-BA通过提高IAA含量进而提高净光合速率。他们重新设计实验验证上述推测。
实验组1:干旱处理甘薯幼苗,检测植物内IAA含量(m1)和净光合速率(n1)。
实验组2:干旱处理的甘薯幼苗叶面喷施6-BA,检测植物内IAA含量(m2)和净光合速率(n2)。
请以干旱处理的甘薯幼苗为实验材料,在6-BA、IAA合成抑制剂、IAA类似物中选择合适试剂,进一步完善实验(参照实验组1和实验组2的书写格式)并预期实验结果 。
17.研究发现,抑郁症患者的下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)功能亢进,致病机理如图所示。临床发现柴胡疏肝散对抑郁症有良好的缓解效果。
(1)5-羟色胺通过 方式释放至突触间隙,作用于突触后膜,此时膜外电位发生的变化是 。
(2)科研人员采用慢性应激法构建大鼠HPA轴功能紊乱模型(即抑郁症模型),探究柴胡疏肝散对抑郁症模型大鼠HPA轴功能的影响。
完善实验思路:将生长状况相同的健康大鼠随机分为甲、乙、丙三组。
甲组:慢性应激刺激+一定剂量的柴胡疏肝散;
乙组:慢性应激刺激+等剂量的生理盐水;
丙组: ;
连续处理一段时间后,检测并比较相关指标。实验结果如表所示:
组别
CRH(OD值)
ACTH(ng/mL)
CORT(ng/mL)
甲组
34.29
29.19
10.20
乙组
45.85
44.30
13.95
丙组
23.93
22.34
8.64
注:①CRH为促肾上腺皮质激素释放激素;ACTH为促肾上腺皮质激素;CORT为糖皮质激素;②OD值与CRH浓度呈正相关。
实验数据表明。柴胡疏肝散使模型鼠CORT分泌量减少,原因是 。
(3)结合上图分析,柴胡疏肝散缓解抑郁症的机理是:柴胡疏肝散使CORT分泌量减少,引起 ,导致突触间隙的5-羟色胺浓度增加,突触后神经元的兴奋性增强,从而缓解抑郁症症状。
18.某荒山系中度水土流失区域,以丝茅、芒其骨等植被为主。研究人员欲将该地建设为杨梅生态园。
(1)将荒山改造为杨梅生态园属于 演替。建设杨梅生态园时需充分运用生态规律、考虑社会和经济系统的影响力,遵循生态工程的 原理。
(2)为进一步改善水土流失问题,研究人员在A~D四块样地将杨梅分别与黄栀子、宽叶雀稗、百喜草、杭白菊进行套种,E为对照样地,结果如下图。
①套种提高了杨梅林的 稳定性,从能量流动的角度分析套种的优点有 。
②实验结果表明套种上述植物均能改善水土流失,判断依据是 。
(3)研究表明,弗兰克氏菌可与杨梅共生,形成固氮根瘤;AM菌可产生众多活性物质促进植物根系生长。为研究弗兰克氏菌和AM菌对杨梅树生长发育的影响,进行相关实验,过程及结果如下表。
组别
接种处理
实验结果
结瘤数/
(个株-1)
侧根数/根
植株鲜重/(g·株-1)
甲
无
0
8.3
90.34
乙
I
0
18.0
100.34
丙
Ⅱ
29.7
13.3
120.02
丁
弗兰克氏菌和AM菌
48
21
150.41
完善表格:接种I ;接种Ⅱ 。
(4)研究表明,杨梅生态园可以改良土壤,缓解水土流失,体现了生物多样 价值。结合上述实验结果,请提出一条杨梅生态园种植的最佳方案: 。
19.微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题:
(1)根据枣树的MTcDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图1甲),通过PCR扩增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置,选用的引物组合应为 。转录时以图1甲 (填写“上”或“下”)面一条链为模板。
(2)本实验中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的MT基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将MT基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图1乙所示。
①选用 酶将载体P切开,再用 (填“T4DNA或“E·coliDNA”)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 和 。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,将得到的混合物导入到用 离子处理的大肠杆菌,筛出MT工程菌。
(3)MT基因在工程菌的表达量如图2所示,结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌,理由是 。
20.某实验室保存着黑檀体、白眼、紫眼、小翅等单基因隐性突变体果蝇,而野生型果蝇的体色为灰体、红眼、正常翅。突变体可应用于分离定律、伴性遗传和自由组合定律的验证。请回答下列问题:
(1)某同学将纯合灰体白眼雄果蝇和纯合黑檀体红眼雌果蝇进行杂交,相互交配得到。灰体与黑檀体是一对 。若中相关表型和比例为 ,则可验证体色的遗传符合分离定律;若相关表型和比例为 ,则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。
(2)已知控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,与紫眼有关的基因记为A、a。某同学将纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,相互交配得到,结果如下表所示:
性别
P
的表型及数量
的表型及数量
雌性
紫眼
红眼49
红眼602、紫眼198
雄性
白眼
红眼52
红眼309、紫眼98、白眼399
根据实验结果,推测紫眼A、a基因位于 (填“常”或“X”)染色体上、中紫眼雌果蝇的基因型是 ,白眼果蝇的基因型共有 种。
(3)已知控制白眼和小翅的基因均位于X染色体上,控制黑檀体的基因位于3号常染色体上、某同学通过杂交实验得到纯合的白眼小翅品系,为进一步培育黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇品系,某同学设计了下表的两种杂交方案,雌雄个体相互交配得到
方案一
方案二
P
灰体白眼小翅よ×黑檀体红眼正常翅
黑檀体红眼正常翅×灰体白眼小翅
野生型♀、灰体白眼小翅♂
野生型♀、野生型♂
?
?
两组 (填“能”或“不能”)出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案 由此,理由是 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷(福建卷)
生物
1. 选择题:本题共15小题,1-10题每题2分,11-15题每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.翟中和院士在《细胞生物学》中说:“我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。”下列有关细胞结构和功能的叙述,错误的是( )
A.溶酶体中的水解酶及细胞核中的DNA聚合酶,由细胞质中游离的核糖体合成
B.中心体是由两个互相垂直排列的中心粒组成,与细胞有丝分裂有关
C.线粒体内膜蛋白质与脂质的比值大于外膜是由于含有呼吸有关的酶
D.细胞骨架成分为蛋白质,与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关
【答案】B
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、溶酶体中的水解酶及细胞核中的DNA聚合酶,它们的合成都开始于游离在细胞质基质中的核糖体,A正确;
B、中心体是由两个互相垂直排列的中心粒及其周围物质组成,与细胞有丝分裂有关,中心体存在于动物和低等植物细胞中,B错误;
C、由于有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上,该过程需要大量酶的参与,酶的化学本质主要是蛋白质,因此线粒体内膜蛋白质与脂质的比值大于外膜,C正确;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关,D正确。
故选B。
2.图1表示酶量一定、条件适宜的情况下底物浓度对酶促反应速率的影响曲线,其中“Vmax”表示该条件下最大反应速率,“Km”表示在该条件下达到1/2 Vmax时的底物浓度。图2为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同
B.Km的大小可体现酶与底物结合能力的强弱
C.若升高反应体系的温度,则图1中的M点将向左下方移动
D.在反应体系中分别加入适量上述两种抑制剂,Vmax都会下降
【答案】D
【分析】分析图1:在一定范围内,酶促反应速率随底物浓度的升高而加快,到速率最大时,酶促反应速率不再随底物浓度的升高而加快。
图2:非竞争性抑制剂与酶活性部位以外的位点结合,使酶的结构发生改变,底物不能与酶结合;竞争性抑制剂竞争性结合酶与底物的结合位点。
【详解】A、抑制剂通过影响酶的活性如竞争性抑制剂通过与底物竞争酶的结合位点,非竞争性抑制剂通过与酶结合从而改变酶与底物结合位点的形态来影响酶促反应速率,而底物浓度不影响酶的活性,A正确;
B、Km表示酶促反应速率为1/2Vmax时的底物浓度,酶与底物亲和力越高,酶促反应速率越大,则Km越小,即Km的大小体现了酶与底物结合能力的强弱,B正确;
C、据题干信息,图1曲线是在条件适宜的情况下测定的,若升高反应体系的温度,酶活性降低,Vmax降低,达到Vmax时的底物浓度也减少,因此M点将向左下方移动,C正确;
D、据图分析,竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合位点,若反应体系中加入一定量的竞争性抑制剂,随着底物浓度增大,底物与酶结合的概率增加,Vmax与不加抑制剂时相同;而非竞争性抑制剂改变了酶的空间结构,Vmax比不加抑制剂时的小,D错误。
故选D。
3.无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子,肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一种tRNA(sup-tRNA),能帮助A基因第 401 位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。该 sup-tRNA对其他蛋白的表达影响不大。过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.A基因模板链上色氨酸对应的位点由3’-ACC- 5’突变为3’-ATC- 5’
B.该sup-tRNA修复了突变的基因A,从而逆转因无义突变造成的影响
C.该sup-tRNA能用于逆转因单个碱基发生替换而引起的蛋白合成异常
D.若A基因无义突变导致出现UGA,则此sup-tRNA无法帮助恢复读取
【答案】B
【分析】转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程。翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段,根据图示,由于tRNA与mRNA之间进行了碱基互补配对,而mRNA与基因的模板连碱基互补配对,因此tRNA与基因的模板链,大部分碱基一样,只有T被碱基U代替,因此A基因模板链上色氨酸对应的位点由3’-ACC- 5’突变为3’-ATC- 5’,A正确;
B、由图可知,该sup-tRNA并没有修复突变的基因A,但是在sup-tRNA作用下,能在翻译过程中恢复读取,进而抵消因无义突变造成的影响,B错误;
C、由图可知,该sup-tRNA能用于逆转因单个碱基发生替换而引起的蛋白合成异常,C正确;
D、若A基因无义突变导致出现UGA,由于碱基互补原则,则此sup-tRNA只能帮助AUC恢复读取UAG,无法帮助UGA突变恢复读取,D正确。
故选B。
4.百岁兰是一种沙漠植物,曾在巴西采集到化石,其一生只有两片高度木质化的叶子。百岁兰基因组整体呈现重度甲基化,百岁兰基因组朝着小且“低耗能”的方向演化。下列叙述错误的是( )
A.化石是研究百岁兰进化最直接,最重要的证据
B.重度甲基化有利于百岁兰避免“有害”突变,故突变无法为其进化提供原材料
C.极端干旱和贫营养的条件,使百岁兰基因组“低耗能”相关基因的频率升高
D.百岁兰高度木质化的两片叶子能适应干旱环境,是自然选择的结果
【答案】B
【分析】现代生物进化理论的主要内容: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,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其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发生定向的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。
【详解】A、化石是研究生物进化最直接,因此、最重要的证据也是化石,A正确;
B、重度甲基化有利于百岁兰避免“有害”突变,突变可为其进化提供原材料,B错误;
C、极端干旱和贫营养的条件,作为自然选择的因素使百岁兰基因组“低耗能”相关基因的基因频率定向改变,表现为升高,C正确;
D、百岁兰高度木质化的两片叶子起到了减少水分散失的作用,因而能适应干旱环境,是自然选择的结果,是生物与环境之间协同进化的结果,D正确。
故选B。
5.抑制素(INH)是一种主要由卵巢分泌的蛋白类激素,调节促性腺激素的合成和分泌。科研人员制备了INH的抗体并在大鼠发情期注射给大鼠,测定相关指标,结果如下表。下列分析错误的是( )
检测指标组别
促性腺激素(mIU/mL)
性激素(ng/mL)
卵泡质量(g)
成熟卵泡个数(个)
促卵泡激素
促黄体素
孕酮
对照组
8.53
15.18
8.86
0.63
28.67
实验组
25.36
15.19
11.78
0.91
35
A.INH通过体液运输到靶器官,具有微量高效的特点
B.注射的INH抗体可在机体内与抑制素结合,解除其作用
C.注射INH抗体后,促卵泡激素及孕酮含量均上升
D.由实验数据推测INH可作用于垂体,进而促进卵泡发育
【答案】D
【分析】由表格中的数据分析可知,在注射INH抗体后,促卵泡激素含量上升,孕酮激素含量上升,卵泡质量和成熟卵泡个数上升,由此可见该抗体与INH特异性结合后,使INH无法发挥作用。INH的作用是抑制促性腺激素的合成和分泌。
【详解】A、INH是卵巢分泌的一种激素,激素调节的特点是微量高效、通过体液运输,作用于靶器官、靶细胞,A正确;
B、注射的INH抗体可在机体内与抑制素特异性结合,使INH无法发挥作用,解除其作用,B正确;
C、根据表分析可知,注射INH抗体后,促卵泡激素及孕酮含量均上升,C正确;
D、由实验数据推测,INH可作用于垂体,作用是抑制促性腺激素的合成和分泌,进而抑制卵泡发育,D错误。
故选D。
6.脱落酸(ABA)在植物的抗冷胁迫过程中起关键作用,为探究ABA对不同品系(710、704)番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响,研究人员所做相关实验的结果如图(注:相对电导率可反映细胞膜受损程度,细胞膜受损越大,相对电导率越大)。下列分析正确的是( )
A.脱落酸是一种能为抗冷提供能量的有机物
B.寒冷刺激会导致番茄叶片脱落酸含量下降
C.ABA对番茄叶片的抗冷作用不具有高浓度抑制抗冷的效果
D.番茄704对脱落酸的反应敏感性高于710
【答案】C
【分析】本实验是探究ABA对不同品系(710、704)番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响,自变量是脱落酸浓度和植物品系的不同,因变量是相对电导率,分析曲线图可知:704品系的番茄幼苗再脱落酸浓度为300(mg/l)时相对电导率低,抗寒能力强,710品系的番茄幼苗再脱落酸浓度为200(mg/l)时相对电导率低,抗寒能力强。
【详解】A、脱落酸是一种植物激素,可以调节生命活动,但不能为抗冷提供能量,A错误;
B、寒冷刺激会导致番茄叶片脱落酸含量增加,促进叶片脱落,B错误;
C、ABA在高浓度时,都比零浓度下的相对电导率低,说明ABA对番茄叶片的抗冷作用不具有高浓度抑制抗冷的效果,C正确;
D、较低浓度范围内,番茄710相对电导率较低,对脱落酸的反应敏感,D错误。
故选C。
7.如图是草原生态系统中两种草食动物与种群相关的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A.气温和降水是影响两个种群数量的密度制约因素
B.O~t2期间,种群①和②的个体数量均不断增加
C.t4时,种群①和种群②的个体数量达到一致
D.t3~t4期间种群②的种内竞争程度低于t4~t5期间
【答案】B
【分析】种群增长速率=出生率-死亡率,只要增长速率大于0,则种群数量一直在增多,当增长速率为0时,种群数量达到最大值.当增长速率小于0,种群数量减少。
【详解】A、 气温和降水是影响种群数量变化的非密度制约因素,A错误;
B、O~t2期间,种群①的增长速率大于0且不断增加,种群个体数量不断增加,种群②的λ大于1,则种群个体数量不断增加,B正确;
C、种群①和②的起始数量未知,且图中两个曲线的含义不同,无法比较两个种群数量的大小,C错误;
D、t3到t4期间,种群②λ小于1,说明种群个体数量一直在降低,因此t3~t4期间种群②的种内竞争程度高于t4~t5期间,D错误。
故选B。
8.相比番茄野生种,经选育获得的栽培品种对某种传粉蜂的吸引能力大幅降低,影响传粉效率,产量降低。科研人员利用番茄栽培品种的花香物质对该传粉蜂进行学习训练(在蜂箱内,利用添有番茄花香气味物质的糖水饲喂器饲喂传粉蜂),以提高传粉蜂的传粉效率实现番茄增产。相关实验结果如图1、2。下列相关推测合理的是( )
A.访花经历通过改变传粉蜂的跳舞方式影响花香选择比例
B.无访花经历的传粉蜂经学习训练不能提高传粉效率
C.糖水作为条件刺激促使传粉峰在学习训练中建立了相应的条件反射
D.在番茄附近放置一段时间添有番茄花香气味物质的糖水饲喂器有助于番茄增产
【答案】D
【分析】题中番茄花香气味属于化学信息,科研人员利用番茄栽培品种的花香物质对该传粉蜂进行学习训练(在蜂箱内,利用添有番茄花香气味物质的糖水饲喂器饲喂传粉蜂),以提高传粉蜂的传粉效率实现番茄增产,说明生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。
【详解】A、由图1可知,未学习训练的不同经历的传粉蜂对花香选择比例没有差别,A错误;
B、由图2可知,无访花经历的传粉蜂经学习训练可以提高传粉效率,B错误;
C、糖水作为非条件刺激促使传粉蜂在学习训练中建立了相应的条件反射,C错误;
D、由图2可知,经学习训练后,选择花香物质的传粉蜂占比增大,说明在番茄附近放置一段时间添有番茄花香气味物质的糖水饲喂器有助于番茄增产,D正确。
故选D。
9.酱油在我国食品史上有着悠久的历史。利用米曲霉酿制酱油的工艺流程为大豆浸泡→蒸料→接种→通风制曲→盐水发酵→沉淀→灭菌。下列相关分析错误的是( )
A.“蒸料”可防止杂菌污染
B.“制曲”是发酵工程的中心环节
C.盐水既能防止杂菌污染,又能增加酱油的风味
D.发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域
【答案】B
【分析】发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
【详解】A、“蒸料”可以高温杀菌,防止杂菌污染,A正确;
B、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,“制曲”不是发酵工程的中心环节,B错误;
C、盐水既能防止杂菌污染(使杂菌失水死亡),又能增加酱油的风味,C正确;
D、发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域,在助力解决粮食、环境、健康和能源等方面的重大问题上,做出了越来越大的贡献,D正确。
故选B。
10.科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种,技术流程示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B.获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
C.可用灭活的病毒诱导原生质体甲和乙的融合
D.用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
【详解】A、在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能转变成未分化细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织,A错误;
B、由于基因的选择性表达、基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,获得的杂种植株不一定都能表现双亲的优良性状,B错误;
C、诱导原生质体甲和乙融合,可以用物理法(包括电融合法、离心法等)或化学法(包括聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等),但不能用灭活的病毒诱导,C错误;
D、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体,D正确。
故选D。
11.乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将辣椒幼苗进行分组和3种处理:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),在其它条件适宜且相同的条件下进行实验,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.LDH、ADH均分布在线粒体基质中,催化丙酮酸氧化分解
B.丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
C.Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D.Ca2+处理时,可以缓解淹水胁迫对ADH、LDH活性的促进作用
【答案】C
【分析】无氧呼吸分为两个阶段,第一阶段与有氧呼吸完全相同,第二阶段发生于细胞质基质,丙酮酸分解为酒精和二氧化碳或产生乳酸,不产生ATP。
【详解】A、LDH、ADH均是无氧呼吸的关键酶,则分布在细胞质基质中,催化丙酮酸的还原,A错误;
B、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,B错误;
CD、据图分析,淹水胁迫对ADH、LDH活性的促进作用,与乙组相比,丙组是淹水+Ca2+组,ADH含量较高,LDH含量较低,说明水淹条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞厌氧呼吸产物乙醛和乳酸的积累,从而减轻其对根细胞的伤害,C正确,D错误。
故选C。
12.《黄帝内经》中“人与天地相参也,与日月相应也”阐述了生物节律现象。研究发现野生型果蝇的昼夜节律是24h,科学家从果蝇体内筛选并克隆出与节律有关的基因per,经诱变获得节律为19h、28h和无节律的三种突变体,相应基因记作perS、perL和perO,已知这些基因都位于X染色体上。下列相关叙述正确的是( )
A.该诱变结果充分说明了基因在染色体上呈线性排列
B.per、perS、perL和perO之间可通过交换进行重组
C.野生型和三种突变体果蝇自由交配若干代后,后代的基因组成最多有14种
D.将纯合野生型果蝇与纯合perL突变体进行正反交,F1雌果蝇的昼夜节律周期一定不同
【答案】C
【分析】基因突变的特点:①普遍性:所有生物都可能发生基因突变,低等生物、高等动植物等。②随机性:可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的DNA分子上;同一DNA分子的不同部位。③不定向性:可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。④低频性:自然状态下,突变的频率比较低。⑤多害少利性:多数有害,少数有利,也有中性。
【详解】A、per、perS、perL和perO为复等位基因,不在同一条染色体上,无法说明基因在染色体上呈线性排列,A错误;
B、交换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,能使其上的非等位基因发生重组,而per、perS、perL和perO属于等位基因,不会发生重组,B错误;
C、以上不同昼夜节律周期的四种品系的果蝇自由交配若干代后,雌果蝇的基因型最多有10种,包括XperXper、XperXperS、XperXperL、XperXperO、XperSXperS、XperSXperL、XperSXperO、XperLXperL、XperLXperO,XperOXperO,雄果蝇的基因型最多有4种,包括XperY、XperSY,XperLY,XperOY,共14种,C正确;
D、将纯合野生型果蝇与纯合perL突变体进行正反交,F1雌果蝇的基因型均为XperYperL,雄果蝇的基因型分别为XPerY,XperLY,故F1雌果蝇的昼夜节律周期相同,D错误。
故选C。
13.神经递质乙酰胆碱与突触后膜的乙酰胆碱受体(AChR)结合,突触后膜兴奋,引起肌肉收缩。重症肌无力患者体内该过程出现异常。其发病机理示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.物质a作为抗原能激活B细胞分泌抗体
B.物质a引发的上述免疫过程属于细胞免疫
C.抗a抗体与物质a的结合物可直接被溶菌酶水解
D.患者体内乙酰胆碱与突触后膜的AChR 特异性结合减少
【答案】D
【分析】分析题图:图示为重症肌无力患者发病机理示意图。患者胸腺肌样细胞能分泌物质a,物质a能刺激机体产生抗a抗体,抗a抗体能与乙酰胆碱竞争乙酰胆碱受体(AChR),导致乙酰胆碱与突触后膜的AChR特异性结合减少,进而引起重症肌无力。
【详解】A、物质a作为抗原能激活B细胞增殖分化为浆细胞,浆细胞产生抗a抗体,A错误;
B、物质a引发的上述免疫过程属于体液免疫,B错误;
C、抗a抗体与物质a的结合物可被吞噬细胞清除,C错误;
D、抗a抗体能与乙酰胆碱竞争AChR,因此患者体内乙酰胆碱与突触后膜的AChR特异性结合减少,D正确。
故选D。
【点睛】本题以重症肌无力为素材,结合发病机理示意图,考查免疫系统在维持稳态中的作用,要求考生识记人体免疫系统的组成,掌握体液免疫和细胞免疫的具体过程,能结合图中信息准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
14.科研人员为研究江苏近海食物网的季节性变化,采用测量生物不同组织中稳定性同位素13C、15N的含,按公式计算获得了部分生物的平均营养级,结果如下图。叙述不正确的是( )
A.水生生物的分层与阳光、溶氧量等因素密切相关
B.图中所有生物不能组成生物群落,也不能组成完整食物网
C.春季三梭蟹的营养级高于夏季,说明其拥有的能量比夏季少
D.不同季节小黄鱼的营养级差异较大,可能与其食物来源改变有关
【答案】C
【分析】在生态系统中的碳循环中,碳元素是以二氧化碳的形式在无机环境和生物群落之间往复循环的。在生物群落内部则是以含碳有机物的形式传递的。食物网是由生产者和消费者组成的,在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落。
【详解】A、在垂直方向上,水生群落具有明显的分层现象,与光照、水体温度、盐度及溶氧量等密切相关,A正确;
B、图中纵轴上的生物缺乏生产者和分解者,因此,既不能组成完整生物群落,也不能构成食物网,B正确;
C、春季三梭蟹的营养级高于夏季,但其食物来源有差异,其拥有的能量不一定少于夏季,C错误;
D、由于某种生物在不同季节生态系统中食物的种类和数量会因气候、光照等的变化而改变,因而小黄鱼食物来源可能会发生改变,导致统计结果中不同季节营养级发生较大差异,D正确。
故选C。
15.基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.体外培养卵母细胞时,为防止污染,需将培养皿置于二氧化碳培养箱中进行培养
B.甲基化可能会关闭基因的活性,对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达
C.“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
D.移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
【答案】B
【分析】从卵泡中取出卵母细胞,再将经过甲基化处理的卵母细胞进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、动物细胞培养时加入抗生素,防止培养过程中的污染,A错误;
B、由题干可知,基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达,对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达,然后促进了细胞的全能性的表现,获得孤雌小鼠,B正确;
C、“孤雌小鼠”是由两个生殖细胞(修饰后的次级卵细胞和另一个卵子的极体)结合后发育形成,同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组,或发生基因突变,将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,C错误;
D、囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化,D错误。
故选B。
二、非选择题(共5题,共60分)。
16.甘薯是我国重要的粮食、工业原料和饲料作物。在一些干旱地区甘薯因干旱胁迫造成产量损失严重。科研人员以甘薯幼苗为实验材料,设计下表三组实验,探究干旱胁迫下喷施植物生长调节剂6-BA对甘薯光合特性的影响。结果如下表。
处理
叶绿素荧光参数
气孔导度(mmol·m-2·s-1)
净光合速率(mmol·m-2·s-1)
FV/Fm
PI(abs)
正常供水
0.72
2.37
499.20
21.67
干旱
0.53
1.23
296.84
14.18
干旱+6-BA
0.72
2.64
384.75
18.43
注:叶绿素荧光参数可用于衡量光合作用中光能的利用率
(1)①叶绿素主要吸收 光用于光合作用。用纸层析法分离光合色素的原理是:色素在层析液中溶解度越大, 。
②据表分析,施用6-BA导致净光合速率上升的原因是 。
(2)科研人员在研究中发现,喷施6-BA能提高植物内IAA的含量,由此推测:在干旱条件下,6-BA通过提高IAA含量进而提高净光合速率。他们重新设计实验验证上述推测。
实验组1:干旱处理甘薯幼苗,检测植物内IAA含量(m1)和净光合速率(n1)。
实验组2:干旱处理的甘薯幼苗叶面喷施6-BA,检测植物内IAA含量(m2)和净光合速率(n2)。
请以干旱处理的甘薯幼苗为实验材料,在6-BA、IAA合成抑制剂、IAA类似物中选择合适试剂,进一步完善实验(参照实验组1和实验组2的书写格式)并预期实验结果 。
【答案】(1) 红光和蓝紫光 随层析液在滤纸上扩散的速度快 施用6-BA可以促进叶绿素的合成,提高光反应速率,同时气孔导度增大,有利于对二氧化碳的吸收,提高暗反应速率,所以光合速率增大,而对呼吸速率影响不大,故净光合速率上升
(2)实验组3:干旱处理的甘薯幼苗叶面喷施6-BA,用IAA合成抑制剂处理甘薯幼苗,检测植物内IAA含量(m3)和净光合速率(n3)。预期实验结果:实验组2的甘薯幼苗中IAA含量最高,净光合速率最大。
【分析】光合作用:(1)光反应阶段:水光解产生NADPH和氧气,ADP和Pi 结合形成ATP。(2)暗反应阶段:二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物,三碳化合物在ATP和NADPH的作用下,还原成五碳化合物,同时ATP水解成ADP和Pi。
【详解】(1)叶绿体中的色素在光合作用中所起的主要作用是吸收可见的太阳光,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离色素的原理是:色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散的速度快。叶绿素荧光参数可用于衡量光合作用中光能的利用率,分析表格数据可知,施用6-BA可以提高叶绿素荧光参数,推测施用6-BA可促进叶绿素的合成,提高光反应速率,同时气孔导度增大,有利于对二氧化碳的吸收,提高暗反应速率,所以光合速率增大,而对呼吸速率影响不大,故净光合速率上升。
(2)科研人员在研究中发现,喷施6-BA能提高植物内IAA的含量,由此推测:在干旱条件下,6-BA通过提高IAA含量进而提高净光合速率。实验组3:干旱处理的甘薯幼苗叶面喷施6-BA,用IAA合成抑制剂处理甘薯幼苗,检测植物内IAA含量(m3)和净光合速率(n3)。预期实验结果:实验组2的甘薯幼苗中IAA含量最高,净光合速率最大。
17.研究发现,抑郁症患者的下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)功能亢进,致病机理如图所示。临床发现柴胡疏肝散对抑郁症有良好的缓解效果。
(1)5-羟色胺通过 方式释放至突触间隙,作用于突触后膜,此时膜外电位发生的变化是 。
(2)科研人员采用慢性应激法构建大鼠HPA轴功能紊乱模型(即抑郁症模型),探究柴胡疏肝散对抑郁症模型大鼠HPA轴功能的影响。
完善实验思路:将生长状况相同的健康大鼠随机分为甲、乙、丙三组。
甲组:慢性应激刺激+一定剂量的柴胡疏肝散;
乙组:慢性应激刺激+等剂量的生理盐水;
丙组: ;
连续处理一段时间后,检测并比较相关指标。实验结果如表所示:
组别
CRH(OD值)
ACTH(ng/mL)
CORT(ng/mL)
甲组
34.29
29.19
10.20
乙组
45.85
44.30
13.95
丙组
23.93
22.34
8.64
注:①CRH为促肾上腺皮质激素释放激素;ACTH为促肾上腺皮质激素;CORT为糖皮质激素;②OD值与CRH浓度呈正相关。
实验数据表明。柴胡疏肝散使模型鼠CORT分泌量减少,原因是 。
(3)结合上图分析,柴胡疏肝散缓解抑郁症的机理是:柴胡疏肝散使CORT分泌量减少,引起 ,导致突触间隙的5-羟色胺浓度增加,突触后神经元的兴奋性增强,从而缓解抑郁症症状。
【答案】(1) 胞吐 由正变负
(2) 等剂量的生理盐水(不接受应激刺激+等剂量的生理盐水) 柴胡疏肝散使下丘脑合成分泌的CRH减少,促使垂体合成分泌的ACTH减少,进而使肾上腺皮质分泌的CORT减少
(3)突触前膜上5-羟色胺转运体减少,使5-羟色胺回收量降低
【分析】据图可知,糖皮质激素增加会促进突触小体合成5-羟色胺回收的转运蛋白,增加突触前膜上转运蛋白(5-羟色胺转运体)的数量,促进5-羟色胺回收,使突触间隙5-羟色胺含量降低,突触后膜兴奋性降低。
【详解】(1)5-羟色胺属于神经递质,通过胞吐方式释放至突触间隙。5-羟色胺是一种兴奋性神经递质,会使突触后膜兴奋,产生动作电位,即外正内负变为外负内正,故5-羟色胺作用于突触后膜时,膜外电位由正电位变为负电位。
(2)丙组:正常饲养,不进行慢性应激刺激,即等剂量的生理盐水(不接受应激刺激+等剂量的生理盐水),这样设置丙组的目的是作为空白对照,以便更好地观察甲组和乙组的处理效果;由表格数据可以看出,丙组的CORT分泌量明显低于甲组和乙组,最可能的原因是柴胡疏肝散使下丘脑合成分泌的CRH减少,促使垂体合成分泌的ACTH减少,进而使肾上腺皮质分泌的CORT减少;
(3)结合题意分析,柴胡疏肝散使 CORT 分泌量减少,使突触前膜上5-羟色胺转运体减少,使5-羟色胺回收量降低,导致突触间隙的 5-羟色胺浓度增加,突触后神经元的兴奋性增强,从而缓解抑郁症症状。
18.某荒山系中度水土流失区域,以丝茅、芒其骨等植被为主。研究人员欲将该地建设为杨梅生态园。
(1)将荒山改造为杨梅生态园属于 演替。建设杨梅生态园时需充分运用生态规律、考虑社会和经济系统的影响力,遵循生态工程的 原理。
(2)为进一步改善水土流失问题,研究人员在A~D四块样地将杨梅分别与黄栀子、宽叶雀稗、百喜草、杭白菊进行套种,E为对照样地,结果如下图。
①套种提高了杨梅林的 稳定性,从能量流动的角度分析套种的优点有 。
②实验结果表明套种上述植物均能改善水土流失,判断依据是 。
(3)研究表明,弗兰克氏菌可与杨梅共生,形成固氮根瘤;AM菌可产生众多活性物质促进植物根系生长。为研究弗兰克氏菌和AM菌对杨梅树生长发育的影响,进行相关实验,过程及结果如下表。
组别
接种处理
实验结果
结瘤数/
(个株-1)
侧根数/根
植株鲜重/(g·株-1)
甲
无
0
8.3
90.34
乙
I
0
18.0
100.34
丙
Ⅱ
29.7
13.3
120.02
丁
弗兰克氏菌和AM菌
48
21
150.41
完善表格:接种I ;接种Ⅱ 。
(4)研究表明,杨梅生态园可以改良土壤,缓解水土流失,体现了生物多样 价值。结合上述实验结果,请提出一条杨梅生态园种植的最佳方案: 。
【答案】(1) 次生 整体
(2) 抵抗力 将植物在空间上进行合理配置,增大流入杨梅林的总能量/提高光能利用率 A~D样地含水率高于E样地,泥沙流失量和径流流失量低于E样地
(3) AM菌 弗兰克氏菌
(4) 间接 杨梅幼苗混合接种弗兰克氏菌和AM菌后种植于杨梅林中,并套种黄栀子(百喜草)
【分析】随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】(1)次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。因此,将荒山改造为杨梅生态园属于次生演替。人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中,进行杨梅生态园建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,还要考虑经济和社会等系统的影响力,即要遵循生态工程的整体原理。
(2)①与单独种植相比,套种的种植方式提高了杨梅林的生物多样性,从而提高了杨梅林的抵抗力稳定性。从能量流动的角度分析,套种的种植方式将植物在空间上进行合理配置,增大流入杨梅林的总能量(提高光能利用率)。
②据图中数据可知,A~D样地含水率高于E样地,泥沙流失量和径流流失量低于E样地,说明套种上述植物均能改善水土流失。
(3)依题意,弗兰克氏菌可与杨梅共生,形成固氮根瘤。据表中数据可知,接种Ⅱ时杨梅根系会结瘤,说明菌种Ⅱ是弗兰克氏菌,菌种I则为AM菌。
(4)生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面,杨梅生态园可以改良土壤,缓解水土流失,维持生态系统稳定性,体现了生物多样间接价值。结合以上信息,套种可以提高生态系统稳定性,充分利用光能,且与黄栀子或百喜草套种效果更好;杨梅与弗兰克氏菌共生可增加空气中氮的利用,AM菌可产生众多活性物质促进植物根系生长。因此,建设杨梅生态园时可将杨梅幼苗混合接种弗兰克氏菌和AM菌后种植于杨梅林中,并套种黄栀子(百喜草)。
19.微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题:
(1)根据枣树的MTcDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图1甲),通过PCR扩增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置,选用的引物组合应为 。转录时以图1甲 (填写“上”或“下”)面一条链为模板。
(2)本实验中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的MT基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将MT基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图1乙所示。
①选用 酶将载体P切开,再用 (填“T4DNA或“E·coliDNA”)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 和 。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,将得到的混合物导入到用 离子处理的大肠杆菌,筛出MT工程菌。
(3)MT基因在工程菌的表达量如图2所示,结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌,理由是 。
【答案】(1) 引物1和引物4 下
(2) ①EcoRV T4DNA ②启动子 终止子 XhoI和PstI 钙
(3)尚未在个体生物学水平上对MT工程菌吸附重金属的能力进行鉴定
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取;(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;(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)密码子位于mRNA上,是决定氨基酸的三个相邻碱基,起始密码子和终止密码子分别控制翻译的开始和结束,故为保证基因的正常表达,一对引物应分别位于位点A和位点B的两侧,且引物的5’端要与模板链的3’端互补,故需选择引物1和引物4。由于A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置,且转录时mRNA的延伸方向是由5’→3’,mRNA与DNA的模板链方向相反,故转录时以图1甲下面一条链为模板。
(2)①MT基因的末端为平末端,结合图中不同限制酶识别的序列和切割后的末端可知,需要用EcoRⅤ或SmaⅠ切割载体P,但后续需进一步将重组载体P′和载体E连接,结合载体E上的限制酶种类可知,需将MT基因插入XhoI和PstI两个酶切位点之间,故选EcoRⅤ将载体P切开;由于E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端,而T4DNA连接酶可以连接平末端,而MT基因的末端为平末端,故需要用T4DNA连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体P′。
②启动子和终止子存在mRNA上,载体P′是目的基因和载体P形成的重组质粒,故不含有有表达MT基因的启动子和终止子;为避免自身环化和反向连接,可选用两种酶切割两种载体,据图可知,载体P′和载体E均含有XhoI和PstI酶,故可选用XhoI和PstI酶进行酶切;将目的基因导入大肠杆菌的方法是钙离子处理法。
(3)由于尚未在个体生物学水平上对MT工程菌吸附重金属的能力进行鉴定,故即使MT工程菌的MT蛋白相对含量较高,也无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌。
20.某实验室保存着黑檀体、白眼、紫眼、小翅等单基因隐性突变体果蝇,而野生型果蝇的体色为灰体、红眼、正常翅。突变体可应用于分离定律、伴性遗传和自由组合定律的验证。请回答下列问题:
(1)某同学将纯合灰体白眼雄果蝇和纯合黑檀体红眼雌果蝇进行杂交,相互交配得到。灰体与黑檀体是一对 。若中相关表型和比例为 ,则可验证体色的遗传符合分离定律;若相关表型和比例为 ,则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。
(2)已知控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,与紫眼有关的基因记为A、a。某同学将纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,相互交配得到,结果如下表所示:
性别
P
的表型及数量
的表型及数量
雌性
紫眼
红眼49
红眼602、紫眼198
雄性
白眼
红眼52
红眼309、紫眼98、白眼399
根据实验结果,推测紫眼A、a基因位于 (填“常”或“X”)染色体上、中紫眼雌果蝇的基因型是 ,白眼果蝇的基因型共有 种。
(3)已知控制白眼和小翅的基因均位于X染色体上,控制黑檀体的基因位于3号常染色体上、某同学通过杂交实验得到纯合的白眼小翅品系,为进一步培育黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇品系,某同学设计了下表的两种杂交方案,雌雄个体相互交配得到
方案一
方案二
P
灰体白眼小翅よ×黑檀体红眼正常翅
黑檀体红眼正常翅×灰体白眼小翅
野生型♀、灰体白眼小翅♂
野生型♀、野生型♂
?
?
两组 (填“能”或“不能”)出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案 由此,理由是 。
【答案】(1) 相对性状 灰体:黑檀体 红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇
(2) 常 、 3
(3) 能 一 方案一的能产生黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇,方案二的只能产生黑檀体白眼小翅的雄果蝇,不能产生黑檀体白眼小翅的雌果蝇
【分析】1、果蝇繁殖速度快、易于饲养、具有多对易区分的相对性状、子代数量多便于进行统计学分析,果蝇染色体数目少,便于观察和进行基因定位,多个优点使果蝇适合作为遗传学研究材料。
2、位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合,会导致性状之间的自由组合,而位于一对同源染色体上的非等位基因不能自由组合,其控制的性状间也不能自由组合。
【详解】(1)相对性状是指同种生物相同性状的不同表现类型, 灰体与黑檀体是一对相对性状。验证体色的遗传符合分离定律无需考虑眼色这一对相对形状,根据题意可知,灰体为显性,黑檀体为隐性,故当F2中相关表型和比例为灰体:黑檀体=3:1时可验证体色的遗传符合分离定律;验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制时可假设控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,则亲本为XRXR、XrY,F1基因型为XRXr、XRY,则F2中相关表型和比例为红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1,则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。
(2)纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,F1均为红眼,可推测紫眼基因位于常染色体上,且纯合白眼雄果蝇基因型为AAXrY,纯合紫眼雌果蝇基因型为aaXRXR,F1基因型为AaXRXr、AaXRY,故F2中紫眼雌果蝇的基因型是aaXRXR、aaXRXr,F2白眼果蝇的基因型共有AaXrY、AAXrY、aaXrY共3种。
(3)两组F2在体色这一对相对性状上均为显性杂合子间相互交配,均有黑檀体果蝇产生;在眼色这一对相对性状上方案一类似红眼杂合子的测交实验、方案二为显性杂合子间相互交配,均有白眼果蝇产生,在翅型这一对相对性状上方案一类似正常翅杂合子的测交实验、方案二为显性杂合子间相互交配,均有小翅果蝇产生,因此两组F2能出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案一,理由是方案一的F2能产生黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇,方案二的F2只能产生黑檀体白眼小翅的雄果蝇,不能产生黑檀体白眼小翅的雌果蝇。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。