福建卷02-2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷
2025-01-08
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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) | 福建省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.69 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/49851956.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.北京烤鸭是北京传统特色美食,其食用方法是用薄饼(面粉制作)卷起烤鸭、葱条、黄瓜条或萝卜条食用。饲喂北京鸭时,主要以玉米、谷类为饲料,使其肥育。下列叙述正确的是( )
A.北京鸭进行生命活动所需的主要能源物质是脂肪
B.鸭肉卷饼中至少包括淀粉、纤维素和糖原三种多糖
C.北京鸭能育肥的原因是玉米、谷物等食物中大量的脂肪转化成糖
D.烤制过程中鸭肉蛋白质中的肽键会被破坏从而更有利于被消化吸收
2.肾小管是葡萄糖等物质重吸收的重要部位。如图是肾小管上皮细胞转运葡萄糖的示意图,其中、、钠-钾泵代表载体。相关叙述正确的是( )
A.动物一氧化碳中毒会影响钠钾泵逆浓度运输和的速率
B.和转运葡萄糖的动力相同
C.也可通过主动转运到细胞外
D.图中SGLT蛋白在转运葡萄糖的过程中自身构象不会发生改变
3.下图为野生型和dcl4突变体小麦减数分裂期花粉母细胞的装片图,图中甲、乙、丙按减数分裂先后时期排列。下列叙述错误的是( )
A.甲时期野生型和dcl4突变体小麦均可发生基因重组
B.甲时期野生型小麦细胞中的端粒数与乙时期的相同
C.乙为减数分裂Ⅰ后期,dcl4突变体易发生染色体变异
D.丙时期染色体进一步缩短变粗使del4突变体中出现多核
4.蛋白质乙酰化是细胞控制基因表达、蛋白质活性或生理过程的一种机制,是在乙酰转移酶的作用下,在蛋白质赖氨酸残基上添加乙酰基的过程(如图所示,图中a、b、c、d代表生理过程,e代表细胞结构,m、n表示mRNA的两端)。下列有关叙述正确的是( )
A.由图中可知a过程使组蛋白乙酰化不利于相关基因的转录
B.在d过程中,启动子应位于m端,终止子应位于n端
C.a、b过程可能发生在细胞分化的过程,c、d过程碱基互补配对方式相同
D.癌细胞中组蛋白乙酰化不足可能使抑癌基因的表达受阻,从而引起细胞异常增殖
5.斜口裸鲤和花斑裸鲤是分布于青藏高原逊木措湖的两个物种,两者在形态、食性、繁殖等特性上存在差异。研究推断斜口裸鲤很可能起源自同域分布在逊木措湖的原始花斑裸鲤。以下说法错误的是( )
A.可以通过这两种鱼DNA碱基序列的差异来推测斜口裸鲤分化形成的大致时间
B.以上实例说明斜口裸鲤等新物种的形成可能没有经历地理隔离
C.两种鱼在形态、食性、繁殖等特性上存在的差异有利于减少种间竞争
D.逊木措湖的斜口裸鲤种群和花斑裸鲤种群的基因库中不存在相同的基因
6.改善2型糖尿病患者的高血糖症状对降低糖尿病并发症至关重要,二甲双胍是临床上使用最多的降糖药,但二甲双胍的长期使用会对人体产生副作用,现代医学证明苦瓜提取物的主要成分——苦瓜总皂苷(BME),具有抗2型糖尿病的作用。科研人员以大鼠为材料探究苦瓜提取物BME对2型糖尿病的治疗效果,部分结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
组别
空腹血糖(mmol/L)
空腹胰岛素(μlU/mL)
葡萄糖转运载体表达相对值
肝糖原相对值
正常大鼠组
4.9
10.6
1.1
0.7
2型糖尿病大鼠组
16.6
15.9
0.4
0.4
二甲双胍组
7.2
11.9
1.2
0.4
低剂量BME组
10.2
14.4
1.0
0.4
中剂量BME组
8.1
13
1.4
0.5
高剂量BME组
7.3
12
1.8
0.7
A.本实验的对照组是正常大鼠组、2型糖尿病大鼠组、二甲双胍组
B.正常大鼠体内的胰岛素可以促进血糖进入组织细胞进行氧化分解
C.2型糖尿病大鼠组的胰岛素分泌量比正常对照组偏高的原因可能是胰岛素受体活性下降
D.高剂量BME组与二甲双胍组治疗效果相当,二者的作用机制相同
7.乙烯前体物质ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而乙酰转移酶B(NatB)会促进ACO的乙酰化,进而影响ACO的降解速度。已知乙烯含量与拟南芥幼苗顶端的弯曲角度有关,为探究NatB调控植物乙烯合成的机制,科研人员进行了相关实验,结果如图所示。
下列分析错误的是( )
A.乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大
B.NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降
C.外源施加ACC可增大NatB突变株顶端弯曲角度
D.乙烯不敏感株中NatB会抑制ACC转化为乙烯
8.为研究不同放牧强度对草地植物生物量和昆虫多样性的影响,科研人员在某高山天然草甸选取了相同条件的甲、乙、丙三块地,分别进行不放牧、轻度放牧和重度放牧三种方式的处理,测定相关指标,部分结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该草地不同植食性昆虫物种之间属于种间竞争关系
B.为提高甲地昆虫多样性,可采取轻度放牧的方式
C.在轻度放牧下,植食性昆虫的环境容纳量将上升
D.乙、丙地在退牧还草后,会演替至与生境相适应的相对稳定状态
9.采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的苹果醋,提高了苹果的经济价值。苹果醋酿造工艺流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.酒精发酵前可对苹果汁进行杀菌,以利于酒精发酵
B.若苹果酒的酒精度过高,应稀释后再用于醋酸发酵
C.酵母发酵结束后,改变通气条件和适当升高温度利于醋酸发酵
D.酿醋过程中发酵液的pH逐渐降低,与酿酒过程相反
10.甲植物具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因。科研人员通过以下途径培育出具有抗除草剂性状的优良品质丙。图中字母表示过程、数字序号表示细胞。
下列相关叙述正确的是( )
A.过程A应置于高渗溶液中处理,再将①②诱导融合成③
B.过程B无需筛选鉴定,形成杂种细胞后即可接种到培养基中
C.过程C、D采用固体培养基,添加激素的种类和比例相同
D.杂种植物丙为二倍体,有的配子不含抗除草剂基因
11.光呼吸是在光照下叶肉细胞吸收O2释放 CO2的过程。叶绿体中的 R酶在CO2浓度高而02浓度低时,会催化RuBP(C5)与 CO2结合,生成 PGA(C3)进行光合作用。R酶在CO2浓度低而O2浓度高时,会催化 RuBP与 O2结合在相关酶的作用下生成乙醇酸(光呼吸的底物),通过光呼吸途径合成 PGA重新进人卡尔文循环,还有一部分碳元素在线粒体中转化为 CO2释放。光呼吸会消耗ATP、[H],但可以消除 PG 和自由基等对细胞有毒害的物质。以下叙述错误的是( )
A.据信息分析光呼吸发生的场所是叶绿体
B.单独通过抑制光呼吸来达到提高作物产量的目的是不现实的、
C.光呼吸是在长期进化过程中,为了适应环境变化,提高抗逆性而形成的
D.光呼吸与细胞呼吸相比较,只有在有光的条件下才能发生
12.免疫球蛋白(Ig)由两条重链(H链)和两条轻链(L链)组成。H链基因由V、D、J、C四组基因片段组成,L链基因由V、J、C三组基因片段组成,只有经V、(D、)J基因片段重排连接在一起,才具有转录功能,其中两种重排举例如图。下列叙述正确的是( )
A.重排过程发生了基因突变,重排提高了突变率,增加了多样性
B.第二次重排时上游的V1片段可取代第一次重排后的V2片段
C.重排片段的变化不会影响未重排的各基因片段作为独立单位表达
D.Ig基因重排的机制决定了Ig的单一性
13.HIV侵入人体后会与T细胞相结合,是由于T细胞及一些黏膜上皮细胞表面含有CCR5的特殊蛋白质(由CCR5基因编码)。某医疗团队从一名天生具有HIV抵抗力、且CCR5基因异常的捐赠者(甲)身上取得骨髓,并将其移植到一名患有白血病、并患有HIV(感染HIV十多年)的患者身上。结果不但治愈了白血病,而且彻底清除了患者身上的所有HIV。下列说法不正确的是
A.可利用CCR5拮抗剂来控制HIV患者体内的HIV对T细胞的感染
B.艾滋病患者肿瘤的发病率大大上升,可能是因为HIV是一种致癌因子
C.捐赠者甲感染HIV后,体内既产生了体液免疫,也产生了细胞免疫
D.艾滋病患者的HIV不侵染B细胞,因为B细胞的CCR5基因没有表达
14.如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中不正确的是( )
A.生态系统中的食物链交错连结成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级
B.该食物网由8条食物链组成,蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争
C.该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者
D.若分析该生态系统的能量流动状况,应从系统中绿色植物固定的太阳能开始
15.下图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程,相关叙述错误的是( )
A.过程①中,精子需要用ATP培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期
B.卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,因此不能直接用卵母细胞培养
C.过程②中,经历了有丝分裂和分化,不同阶段表达的基因存在差异
D.“早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有全能性
二、非选择题(共5题,共60分)。
16.材料一:某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验,研磨时未加入CaCO3,实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图,其中PSII和PSI是吸收、传递、转化光能的光系统。
材料二:某研究者测得番茄植株在CK条件(适宜温度和适宜光照)和HH条件(高温高光)下,培养5天后的相关指标数据如下表。
组别
温度/
℃
光照强度/(μmol·m-2·s-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/ppm
Rubisco活性/(U·mL-1)
CK
25
500
12.1
114.2
308
189
HH
35
1000
1.8
31.2
448
61
注:两组实验,除温度和光照有差异外,其余条件相同且适宜。
(1)分析图甲所示实验结果可知,含量最多的色素为 ,可见光通过三棱镜后,照射到材料一中的色素提取液,发现其与正确操作下获得的色素提取液的吸收光谱差异最大在于 光。
(2)PSII中的色素吸收光能后,将H2O分解为H+和 。图乙中 为过程③供能,其中H+在 积累,从而推动ATP的合成。
(3)由表中数据可以推知,HH条件下番茄净光合速率的下降的原因 。此条件下的短时间内光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
(4)D1蛋白是PSII复合物的组成部分,对维持PSII的结构和功能起重要作用,且过剩的光能可使D1蛋白失活。已知药物SM可抑制D1蛋白的合成。为研究植物应对高温高光逆境时D1蛋白的变化机制,研究者利用番茄植株进行如下三组实验:①组将番茄植株在适宜温度、适宜光照下培养;②组: ;③组: 。其他条件相同且适宜,连续5天每天定期测定各组番茄植株的净光合速率(Pn),结果如丙图,则三组D1蛋白含量从高到低依次是: 。
17.过量饮食等不健康生活习惯往往会引起肥胖。在哺乳类动物下丘脑存在着与摄食活动反应有关的食欲中枢,其中摄食中枢决定发动摄食,饱食中枢决定停止进食。摄食中枢与饱食中枢之间的活动相互制约,保持摄食动态平衡。
(1)除食欲中枢外,下丘脑中的调节中枢还有 (答出2个即可)。研究人员将下丘脑食欲中枢的A区损伤,会引起动物多食肥胖。据此判断下丘脑A区属于 中枢。
(2)瘦素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,可作用于下丘脑调节食欲,其机理如下图所示,其中甲~丁表示神经元,X~Z表示信号分子。据图分析,调节食欲的方式有 。图中甲、乙神经元之间的兴奋只能从甲→乙,原因是 。当人体脂肪含量偏高时,瘦素释放量较多,引起信号分子X与Y的比值 ,同时Z的分泌量 ,最终食欲下降。
(3)为研究针刺穴位“足三里”和“内庭”对肥胖者下丘脑食欲中枢的影响。研究人员利用30日龄大鼠进行实验,过程及结果如下表。
第1-98天处理
分组
第98天体重(g)
第99-110天处理
第111天检测实验结果
喂养饲料类型
针刺穴位
体重(g)
摄食中枢放电频率Hz)
饱食中枢放电频率(Hz)
喂养高脂饲料,形成肥胖鼠
组1:针刺治疗组
469.7
普通饲料
+
411.0
9.4
21.1
组2:肥胖对照组
470.1
-
481.8
21.4
5.0
喂养普通饲料的正常鼠
组3:正常对照组
398.0
-
410.4
9.1
14.5
注:“+”表示针刺处理,“-”表示无针刺处理;中枢放电频率越高表明兴奋水平越高
据表分析,针刺治疗能降低体重,原因是 。组2大鼠在第99-110天摄取普通饲料后,食欲比组3大鼠 ,可能的原因是 。
18.下图1表示某地利用生态学相关原理,将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的生态农业生产模式。表为农田生态系统中部分能量流动情况(单位:106kJ/a),a、b、c三个种群构成一条食物链。图2为解决生活、生产废水污染问题,同时发展农村综合型生态工程的结构示意图。据图回答以下问题:
(1)将图1看成一个生态系统,则流经该生态系统的能量为. ,鸡、鸭既能以植物为食,又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食,由此判断鸡、鸭在该生态系统中充当 成分。若图1代表能量关系,箭头 (填序号)不能成立;箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的 量。
(2)将秸秆直接制作成饲料,饲料的能量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)将秸秆投入沼气池后再制成饲料中的能量。
(3)表中a、b、c三个种群构成的食物链是 ,该食物链中能量从生产者流向初级消费者的传递效率为 。(保留小数点后两位)
种群
同化
总能量
用于生长、发
育和繁殖的能量
呼吸消
耗的能量
流向下一营
养级的能量
流向分解
者的能量
未被利
用的能量
a
363.5
34.5
235
b
18
4.5
2
c
123
50
6.5
25.5
(4)图2中,生态浮床需合理布设多种净化能力较强的本土植物,防止过于稀疏或密集,影响净化效果,这体现了生态工程建设的 原则。种植的植物既能为水产养殖提供部分食物,又能从水体中大量吸收 ,从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(5)图2中农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返同田间,田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区,这两种做法分别 、 (填“增大”或“减小”)该村落的生态足迹。
19.采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内,进行后续处理(例如,收集植物组织器官异地妥善储存),可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力,研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物,并检测了相关指标。回答下列问题:
(1)扩增YCF1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,扩增基因选用的引物组合应为 。扩增过程中DNA聚合酶具有 的特点。YCF1基因以b链为转录模板链,为了使YCF1基因按照正确的方向与质粒连接,在引物1的 端添加 的酶切位点。
(2)将YCF1基因序列插入Ti质粒构建重组载体时,构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因等,标记基因的作用是 。
(3)研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系,采用不育株系作为实验材料的目的是 。
(4)将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后测定植株干重(图1)及不同器官中Cd含量(图2)。据图1可知,与野生型比,转基因植株对Cd具有更强的 (填“耐性”或“富集能力”);据图2可知,对转基因植株的 进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
(5)已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析,转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是 。
20.玉米()是雌雄同株植物,顶生花是雄花序,腋生穗是雌花序。已知若干基因可以改变玉米植株的性别:基因a纯合时,腋生穗不能发育;基因b纯合时,顶生花转变成为雌花序,不产生花粉却能产生卵细胞。现有亲本组合Ⅰ、Ⅱ,产生的如表所示。请回答下列问题。
亲本组合
组合Ⅰ
甲植株自交
组合Ⅱ
乙雌株×丙雄株
(1)测定玉米的基因组序列时,需要测 条染色体上的DNA碱基序列。基因A、a和B、b不位于同一对同源染色体上,判断的依据是 。
(2)组合Ⅰ中,群体内能产生卵细胞的玉米植株基因型有 种。
(3)组合Ⅱ子一代()中雌株和雄株随机交配,子二代()中没有腋生穗的植株占 。
(4)为了使玉米后代中只出现雌株和雄株,且雌雄比例为,应选择 基因型的亲本组合进行杂交。
(5)三体()细胞减数分裂时,任意配对的两条染色体分离时,未配对的另一条染色体随机移向细胞的一极。已知玉米的某突变株表现为黄叶(dd),与9号三体(其产生的含有1条或2条9号染色体的配子活性相同且受精后均能发育)绿叶纯合植株杂交,再选择F1中的三体与黄叶突变株杂交得到F2,统计F2中绿叶植株和黄叶植株的比例。
预期结果:①若 ,则基因d位于9号染色体上。②若 ,则基因d不位于9号染色体上。
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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.北京烤鸭是北京传统特色美食,其食用方法是用薄饼(面粉制作)卷起烤鸭、葱条、黄瓜条或萝卜条食用。饲喂北京鸭时,主要以玉米、谷类为饲料,使其肥育。下列叙述正确的是( )
A.北京鸭进行生命活动所需的主要能源物质是脂肪
B.鸭肉卷饼中至少包括淀粉、纤维素和糖原三种多糖
C.北京鸭能育肥的原因是玉米、谷物等食物中大量的脂肪转化成糖
D.烤制过程中鸭肉蛋白质中的肽键会被破坏从而更有利于被消化吸收
【答案】B
【分析】糖类是生物体生命活动的主要能源物质,脂肪是良好的储能物质,蛋白质是生命活动的主要承担者,植物细胞特有的二糖是蔗糖和麦芽糖,多糖是纤维素和淀粉。动物细胞中特有的多糖是糖原,二糖是乳糖。
【详解】A、北京鸭进行生命活动所需的主要能源物质是糖类,A错误;
B、鸭肉卷饼中,薄饼的主要成分是淀粉,葱条和黄瓜条中含有纤维素,鸭肉中含有糖原,淀粉、纤维素和糖原都是多糖,故鸭肉卷饼中至少包括淀粉、纤维素和糖原三种多糖,B正确;
C、北京鸭能育肥的原因是玉米、谷物等食物中大量的糖类转化成脂肪,C错误;
D、烤制过程中鸭肉蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,所以容易消化,但没有破坏肽键,D错误。
故选B。
2.肾小管是葡萄糖等物质重吸收的重要部位。如图是肾小管上皮细胞转运葡萄糖的示意图,其中、、钠-钾泵代表载体。相关叙述正确的是( )
A.动物一氧化碳中毒会影响钠钾泵逆浓度运输和的速率
B.和转运葡萄糖的动力相同
C.也可通过主动转运到细胞外
D.图中SGLT蛋白在转运葡萄糖的过程中自身构象不会发生改变
【答案】A
【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输,被动运输又包括自由扩散和协助扩散。被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散,而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要转运蛋白的协助,但不需要消耗能量;而主动运输既需要消耗能量,也需要载体蛋白的协助。
【详解】A、钠钾泵运输Na+和K+的过程是主动运输,需要能量,动物一氧化碳中毒会影响细胞呼吸,从而影响能量的供应,进而影响钠钾泵逆浓度运输Na+和K+的速率,A正确;
B、据图可知,SGLT2和GLUT2转运葡萄糖的动力不同,前者是借助钠离子形成的势能,后者是依赖于浓度差,B错误;
C、据图可知,Na+通过钠-钾泵主动转运到细胞外,C错误;
D、图中的载体SGLT蛋白在转运葡萄糖的过程中,与葡萄糖特异性结合,将其从低浓度向高浓度转运,这个过程中自身构象会发生改变来实现转运功能,D错误。
故选A。
3.下图为野生型和dcl4突变体小麦减数分裂期花粉母细胞的装片图,图中甲、乙、丙按减数分裂先后时期排列。下列叙述错误的是( )
A.甲时期野生型和dcl4突变体小麦均可发生基因重组
B.甲时期野生型小麦细胞中的端粒数与乙时期的相同
C.乙为减数分裂Ⅰ后期,dcl4突变体易发生染色体变异
D.丙时期染色体进一步缩短变粗使del4突变体中出现多核
【答案】D
【分析】1、减数分裂各时期的特征:①减数分裂前的间期:完成DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长,DNA数目加倍,染色体数目不变。②减数第一次分裂:前期,同源染色体两两配对,形成四分体;中期,同源染色体成对的排列在赤道板两侧;后期,同源染色体彼此分离(非同源染色体自由组合),移向细胞两极;末期,细胞分裂为两个子细胞,染色体数目是体细胞数目的一半。③减数第二次分裂:前期,没有同源染色体,染色体散乱分布;中期,没有同源染色体,着丝粒排列在赤道板上;后期,没有同源染色体,着丝粒分裂,两条子染色体移向细胞两极;末期,细胞分裂为两个子细胞,子细胞染色体数目是体细胞染色体数目的一半。
2、基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。基因的自由组合定律告诉我们,在生物体通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合,产生不同的配子,即发生基因重组。此外,在减数分裂过程中的四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。
3、端粒为每条染色体的两端的一小段DNA-蛋白质复合体,端粒短重复序列与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构,作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。分裂间期DNA复制后,每条染色体包含两条染色单体,每条染色单体两端各有端粒,包含两条染色单体的染色体含有4个端粒。
【详解】A、甲时期为减数第一次分裂前期,能够发生同源染色体联会,此时期同源染色体非姐妹染色单体交换部分片段属于基因重组,A正确;
B、甲时期已经完成DNA复制,从甲时期(减数I前期)到乙时期(减数I后期)发生了同源染色体分离,但仍然在一个细胞中,不会改变细胞中端粒数目,B正确;
C、乙为减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,图示dcl4突变体在此时期部分染色体发生断裂,部分断裂染色体与整体染色体分离,故这个时期易发生染色体变异,C正确;
D、丙时期为减数II末期,del4突变体中虽出现多核,但染色体会解螺旋成为丝状染色质,D错误。
故选D。
4.蛋白质乙酰化是细胞控制基因表达、蛋白质活性或生理过程的一种机制,是在乙酰转移酶的作用下,在蛋白质赖氨酸残基上添加乙酰基的过程(如图所示,图中a、b、c、d代表生理过程,e代表细胞结构,m、n表示mRNA的两端)。下列有关叙述正确的是( )
A.由图中可知a过程使组蛋白乙酰化不利于相关基因的转录
B.在d过程中,启动子应位于m端,终止子应位于n端
C.a、b过程可能发生在细胞分化的过程,c、d过程碱基互补配对方式相同
D.癌细胞中组蛋白乙酰化不足可能使抑癌基因的表达受阻,从而引起细胞异常增殖
【答案】D
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,以核糖体为场所,通过tRNA携带氨基酸,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
3、表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。
【详解】A、由图甲可知,a过程(组蛋白的乙酰化)使组蛋白与DNA结合的紧密程度降低,利于相关基因的转录,从而促进基因的表达,A错误;
B、根据肽链的长度可知,在d过程中,起始密码应位于m端,终止密码应位于n端,B错误;
C、a、b过程可能发生在细胞分化的过程,会影响基因的表达,图中c(转录)过程的碱基互补配对方式有A-U、T-A、C-G,d(翻译)过程中的碱基互补配对方式有A-U、C-G,C错误;
D、癌细胞中组蛋白乙酰化不足可能使抑癌基因的表达受阻,从而引起细胞异常增殖,因为抑癌基因的蛋白质会抑制细胞的不正常增殖,D正确。
故选D。
5.斜口裸鲤和花斑裸鲤是分布于青藏高原逊木措湖的两个物种,两者在形态、食性、繁殖等特性上存在差异。研究推断斜口裸鲤很可能起源自同域分布在逊木措湖的原始花斑裸鲤。以下说法错误的是( )
A.可以通过这两种鱼DNA碱基序列的差异来推测斜口裸鲤分化形成的大致时间
B.以上实例说明斜口裸鲤等新物种的形成可能没有经历地理隔离
C.两种鱼在形态、食性、繁殖等特性上存在的差异有利于减少种间竞争
D.逊木措湖的斜口裸鲤种群和花斑裸鲤种群的基因库中不存在相同的基因
【答案】D
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
【详解】A、两个物种形成后,不再进行基因交流,其 DNA 碱基序列会发生改变,物种形成时间越久,DNA 碱基序列的差异越大,A正确;
B、研究推断斜口裸鲤很可能起源自同域分布在逊木措湖的原始花斑裸鲤,说明可能没有经历地理隔离,B正确;
C、斜口裸鲤和花斑裸鲤在形态、食性、繁殖等特性上存在差异,其生态位不同,有利于减少种间竞争,( 正确;
D、种群的基因库是一个种群所有个体的全部基因,逊木措湖的斜口裸鲤种群和花斑裸鲤种群有共同的祖先,组成其基因库的基因不完全相同,D错误。
故选D。
6.改善2型糖尿病患者的高血糖症状对降低糖尿病并发症至关重要,二甲双胍是临床上使用最多的降糖药,但二甲双胍的长期使用会对人体产生副作用,现代医学证明苦瓜提取物的主要成分——苦瓜总皂苷(BME),具有抗2型糖尿病的作用。科研人员以大鼠为材料探究苦瓜提取物BME对2型糖尿病的治疗效果,部分结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
组别
空腹血糖(mmol/L)
空腹胰岛素(μlU/mL)
葡萄糖转运载体表达相对值
肝糖原相对值
正常大鼠组
4.9
10.6
1.1
0.7
2型糖尿病大鼠组
16.6
15.9
0.4
0.4
二甲双胍组
7.2
11.9
1.2
0.4
低剂量BME组
10.2
14.4
1.0
0.4
中剂量BME组
8.1
13
1.4
0.5
高剂量BME组
7.3
12
1.8
0.7
A.本实验的对照组是正常大鼠组、2型糖尿病大鼠组、二甲双胍组
B.正常大鼠体内的胰岛素可以促进血糖进入组织细胞进行氧化分解
C.2型糖尿病大鼠组的胰岛素分泌量比正常对照组偏高的原因可能是胰岛素受体活性下降
D.高剂量BME组与二甲双胍组治疗效果相当,二者的作用机制相同
【答案】D
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、分析题意,本实验目的是以大鼠为材料探究苦瓜提取物对2型糖尿病的治疗效果,实验的自变量是小鼠类型及不同处理方式,因变量是治疗效果,结合表格可知,可通过胰岛素含量等进行比较,表中的对照组是正常大鼠组(正常对照组)、2型糖尿病大鼠组(糖尿病对照组)、二甲双胍组(糖尿病药物治疗组),A正确;
B、胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素,正常大鼠体内胰岛素的作用是可以促进组织细胞血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质,B正确;
C、2型糖尿病患者胰岛素的分泌量比正常对照组高,说明胰岛B细胞未受损,而胰岛素需要与受体结合发挥作用,胰岛素含量高,血糖含量依然很高,可能是胰岛素受体活性下降,C正确;
D、根据实验结果分析,与糖尿病组别相比,二甲双胍组的肝糖原含量不变,而葡萄糖转运载体表达相对值上升,说明其可能通过提高葡萄糖转运载体表达,促进了葡萄糖进入细胞,导致血糖下降,进而也导致胰岛素分泌水平下降;但苦瓜提取物BME组别的肝糖原相对值随着剂量升高而变大,说明其可能通过提高葡萄糖转运载体表达,促进了葡萄糖进入细胞,进而促进肝糖原的合成,导致血糖下降,进而也导致胰岛素分泌水平下降,故高剂量BME组与二甲双胍组作用机理不同,D错误。
故选D。
7.乙烯前体物质ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而乙酰转移酶B(NatB)会促进ACO的乙酰化,进而影响ACO的降解速度。已知乙烯含量与拟南芥幼苗顶端的弯曲角度有关,为探究NatB调控植物乙烯合成的机制,科研人员进行了相关实验,结果如图所示。
下列分析错误的是( )
A.乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大
B.NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降
C.外源施加ACC可增大NatB突变株顶端弯曲角度
D.乙烯不敏感株中NatB会抑制ACC转化为乙烯
【答案】D
【分析】乙烯的合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
【详解】A、从图中可以看出,乙烯处理组的拟南芥幼苗顶端弯曲角度比空气处理组大,所以乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大,A 正确;
B、由A可知,乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大,空气处理组野生型拟南芥株顶端弯曲角度比NatB突变株大,可以推测野生型拟南芥株内源性乙烯含量高于NatB突变株,由此可知,NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降,B正确;
C、乙烯前体物质ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降,外源施加 ACC可补充乙烯的生成,从而增大NatB 突变株顶端弯曲角度,C正确;
D、乙烯不敏感株本身对乙烯不敏感,图中并没有表明在乙烯不敏感株中NatB 会抑制 ACC 转化为乙烯,D 错误。
故选D。
8.为研究不同放牧强度对草地植物生物量和昆虫多样性的影响,科研人员在某高山天然草甸选取了相同条件的甲、乙、丙三块地,分别进行不放牧、轻度放牧和重度放牧三种方式的处理,测定相关指标,部分结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该草地不同植食性昆虫物种之间属于种间竞争关系
B.为提高甲地昆虫多样性,可采取轻度放牧的方式
C.在轻度放牧下,植食性昆虫的环境容纳量将上升
D.乙、丙地在退牧还草后,会演替至与生境相适应的相对稳定状态
【答案】C
【分析】群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,人类活动会改变群落演替的速度和方向。
【详解】A、不同的植食性昆虫都以植物为食,有相似的生态需求,存在种间竞争关系,A正确;
B、由图可知,在乙地的昆虫多样性最高,即轻度放牧方式时昆虫多样性最高,故为提高甲地昆虫多样性,可采取轻度放牧方式,B正确;
C、轻度放牧的乙情况下,植物地上部分生产量低于不放牧,昆虫的多样性高于不放牧情况,说明每种植食性昆虫获得的资源少于不放牧条件,故环境容纳量降低,C错误;
D、群落演替最终达到与所处环境相适应的相对稳定状态,乙、丙地在退牧还草后,会演替至与生境相适应的相对稳定状态,D正确。
故选C。
9.采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的苹果醋,提高了苹果的经济价值。苹果醋酿造工艺流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.酒精发酵前可对苹果汁进行杀菌,以利于酒精发酵
B.若苹果酒的酒精度过高,应稀释后再用于醋酸发酵
C.酵母发酵结束后,改变通气条件和适当升高温度利于醋酸发酵
D.酿醋过程中发酵液的pH逐渐降低,与酿酒过程相反
【答案】D
【分析】酒精发酵是利用的酵母菌的无氧呼吸,需要的是无氧条件;醋酸发酵利用的是醋酸菌的有氧呼吸,需要的是有氧条件。
【详解】A、酒精发酵前可以对苹果汁进行杀菌,防止杂菌污染,再接种酵母菌,以利于酒精发酵,A正确;
B、醋酸菌是好氧细菌当氧气糖原充足时可以将糖分解成醋酸,当缺少糖原时可以将乙醇转化为乙醛,再由乙醛转化为醋酸,因此若苹果酒的酒精度过高,应稀释后再用于醋酸发酵,防止由于酒精度数过高导致醋酸菌死亡,B正确;
C、酵母发酵原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃,醋酸发酵中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,醋酸菌的最适生长温度为30~35℃,酵母发酵结束后,改变通气条件和适当升高温度利于醋酸发酵,C正确;
D、在酿醋过程中,醋酸菌将酒精氧化成醋酸,导致发酵液的pH逐渐降低。而在酿酒过程中,酵母将糖发酵成酒精,发酵液的pH也会逐渐降低。因此,酿醋和酿酒过程中发酵液的pH变化趋势是相同的,而不是相反的,D错误。
故选D。
10.甲植物具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因。科研人员通过以下途径培育出具有抗除草剂性状的优良品质丙。图中字母表示过程、数字序号表示细胞。
下列相关叙述正确的是( )
A.过程A应置于高渗溶液中处理,再将①②诱导融合成③
B.过程B无需筛选鉴定,形成杂种细胞后即可接种到培养基中
C.过程C、D采用固体培养基,添加激素的种类和比例相同
D.杂种植物丙为二倍体,有的配子不含抗除草剂基因
【答案】D
【分析】题图分析:该图为植物体细胞杂交过程,其中A为去除细胞壁,制备原生质体,可用酶解法;B为诱导融合过程,可以用聚乙二醇处理;③为杂种细胞再生细胞壁的过程,C为脱分化;D为再分化形成杂种植株。
【详解】A、过程 A 为去除细胞壁的过程,该过程应置于等渗溶液中处理,而后再利用诱导融合的方法将①②诱导融合成③,再生出细胞壁为杂种细胞,A错误;
B、过程 B 获得的融合细胞未必都是甲的细胞核和乙的细胞质融合形成的,因而需筛选鉴定,而后形成杂种细胞即可接种到培养基中,B错误;
C、过程 C 、D 分别为脱分化和再分化过程,这些过程需要在固体培养基中诱导产生,两过程中添加激素的种类和比例不同,C错误;
D、由于乙的细胞核失活,杂种植物丙为二倍体,形成配子时,细胞质中的抗除草剂基因随机分配,故有的配子不含抗除草剂基因,D正确。
故选D。
11.光呼吸是在光照下叶肉细胞吸收O2释放 CO2的过程。叶绿体中的 R酶在CO2浓度高而02浓度低时,会催化RuBP(C5)与 CO2结合,生成 PGA(C3)进行光合作用。R酶在CO2浓度低而O2浓度高时,会催化 RuBP与 O2结合在相关酶的作用下生成乙醇酸(光呼吸的底物),通过光呼吸途径合成 PGA重新进人卡尔文循环,还有一部分碳元素在线粒体中转化为 CO2释放。光呼吸会消耗ATP、[H],但可以消除 PG 和自由基等对细胞有毒害的物质。以下叙述错误的是( )
A.据信息分析光呼吸发生的场所是叶绿体
B.单独通过抑制光呼吸来达到提高作物产量的目的是不现实的、
C.光呼吸是在长期进化过程中,为了适应环境变化,提高抗逆性而形成的
D.光呼吸与细胞呼吸相比较,只有在有光的条件下才能发生
【答案】A
【分析】根据题图分析可知:图示表示光合作用暗反应和光呼吸的过程,光呼吸需要用到RuBP为原料,光合作用在暗反应阶段又生成了RuBP化合物,实现了该物质的再生,而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解成CO2,光呼吸消耗氧气,生成二氧化碳。
【详解】A、光呼吸过程中C5与O2反应生成了生成乙醇酸,乙醇酸通过光呼吸途径合成 C3重新进人卡尔文循环,在叶绿体基质进行,同时光呼吸会生成二氧化碳,在线粒体中进行,即光呼吸发生的场所是叶绿体基质和线粒体,A错误;
BC、光呼吸会消耗ATP、[H],但可以消除 PG 和自由基等对细胞有毒害的物质,在外界CO2浓度低或叶片气孔关闭时,光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用,以维持光合碳还原环的运转,光呼吸是在长期进化过程中,为了适应环境变化,提高抗逆性而形成的,单独通过抑制光呼吸来达到提高作物产量的目的是不现实的,BC正确;
D、光呼吸必须在有光的条件下才能进行,细胞呼吸在有无光照的情况下都能进行,因此光呼吸与细胞呼吸相比较,只有在有光的条件下才能发生,D正确。
故选A。
12.免疫球蛋白(Ig)由两条重链(H链)和两条轻链(L链)组成。H链基因由V、D、J、C四组基因片段组成,L链基因由V、J、C三组基因片段组成,只有经V、(D、)J基因片段重排连接在一起,才具有转录功能,其中两种重排举例如图。下列叙述正确的是( )
A.重排过程发生了基因突变,重排提高了突变率,增加了多样性
B.第二次重排时上游的V1片段可取代第一次重排后的V2片段
C.重排片段的变化不会影响未重排的各基因片段作为独立单位表达
D.Ig基因重排的机制决定了Ig的单一性
【答案】B
【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)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
(2)基因重组的方式有两种。自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换而重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)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.染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、题图重排过程属于染色体结构变异,不属于基因突变,A错误;
B、由题图可知,第二次重排时上游的V1片段取代了第一次重排后的V2片段,B正确;
C、Ig基因无论是重链基因还是轻链基因,都不能作为一个独立的单位进行表达,只有经过重排以后才能成为具有表达功能的基因,根据题干信息,L链基因由V、J、C三组基因片段组成,只有经V、(D)、J基因片段重排连接在一起,才具有转录功能,故未重排的各基因片段间被插入了序列分隔,不能作为独立单位表达,C错误;
D、Ig众多V区基因和一个或少数几个C区基因不连续地排列在染色体上,它们在DNA水平随机地结合是Ig分子多样性的基础,而体细胞突变又可增大V区的库容,另外在V-J、V-D-J连接过程中发生的碱基缺失和插入又扩大了多样性的程度。故Ig的基因结构和基因重排的机制决定了Ig的多样性,D错误。
故选B。
13.HIV侵入人体后会与T细胞相结合,是由于T细胞及一些黏膜上皮细胞表面含有CCR5的特殊蛋白质(由CCR5基因编码)。某医疗团队从一名天生具有HIV抵抗力、且CCR5基因异常的捐赠者(甲)身上取得骨髓,并将其移植到一名患有白血病、并患有HIV(感染HIV十多年)的患者身上。结果不但治愈了白血病,而且彻底清除了患者身上的所有HIV。下列说法不正确的是
A.可利用CCR5拮抗剂来控制HIV患者体内的HIV对T细胞的感染
B.艾滋病患者肿瘤的发病率大大上升,可能是因为HIV是一种致癌因子
C.捐赠者甲感染HIV后,体内既产生了体液免疫,也产生了细胞免疫
D.艾滋病患者的HIV不侵染B细胞,因为B细胞的CCR5基因没有表达
【答案】C
【分析】1、HIV侵染人体后,主要攻击T细胞. 2、紧扣题干信息“HIV侵入人体后只与T细胞相结合,是因为只有T细胞表面含有CCR5的特殊蛋白质(由CCR5基因编码)”答题.
【详解】根据题意分析,利用CCR5拮抗剂可以阻止HIV与T细胞表面的CCR5结合,进而控制HIV患者体内的HIV对T细胞的感染,A正确;艾滋病患者肿瘤的发病率大大上升,可能是因为HIV是一种致癌因子,B正确;捐赠者(甲)天生具有HIV抵抗力、且CCR5基因异常,因此HIV不会侵入其T细胞,不会发生细胞免疫,C错误;艾滋病患者的HIV不侵染B细胞,是因为B细胞编码CCR5的基因没有表达,不会产生CCR5的特殊蛋白质,D正确。
【点睛】本题以艾滋病的治疗为背景,考查遗传信息的转录和翻译、免疫等知识,要求考生识记HIV的致病原理,能紧扣题干信息“HIV侵入人体后只与T细胞相结合,是因为只有T细胞表面含有CCR5的特殊蛋白质”准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查.
14.如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中不正确的是( )
A.生态系统中的食物链交错连结成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级
B.该食物网由8条食物链组成,蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争
C.该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者
D.若分析该生态系统的能量流动状况,应从系统中绿色植物固定的太阳能开始
【答案】C
【分析】食物网是生产者和消费者通过食物关系而形成的营养结构,其中食物链交错连接是由于多种消费者可以占有不同的营养级,其中食物链都从生产者起始。该食物网中有8条食物链,蛇与鼠是捕食关系,食虫鸟与蛙之间是竞争关系。生态系统的成分除组成食物网的生产者、消费者外,还有分解者和非生物的物质和能量。
【详解】A、食物网形成的原因是同一生物在不同食物链中占据不同营养级,正确;
B、该食物网由8条食物链组成,其中蛇与鼠是捕食关系,食虫鸟与蛙是竞争关系,正确;
C、该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者、非生物的物质和能量,错误;
D、生态系统中能量流动从绿色植物固定太阳能开始,正确。
故选C。
15.下图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程,相关叙述错误的是( )
A.过程①中,精子需要用ATP培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期
B.卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,因此不能直接用卵母细胞培养
C.过程②中,经历了有丝分裂和分化,不同阶段表达的基因存在差异
D.“早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有全能性
【答案】A
【分析】分析图示可知,将精卵结合,然后移除雄原核,并分裂分化形成早期胚胎,最终形成孤雌单倍体胚胎干细胞。
【详解】A、过程①中,精子需要用获能液培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期,A错误;
B、卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,所以需要用精子刺激卵母细胞,然后移除雄原核再进行培养,B正确;
C、过程②是早期胚胎发育,此过程经历了有丝分裂和分化,分化的实质是基因的选择性表达,C正确;
D、“早期胚胎”最可能是囊胚,囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,D正确。
故选A。
二、非选择题(共5题,共60分)。
16.材料一:某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验,研磨时未加入CaCO3,实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图,其中PSII和PSI是吸收、传递、转化光能的光系统。
材料二:某研究者测得番茄植株在CK条件(适宜温度和适宜光照)和HH条件(高温高光)下,培养5天后的相关指标数据如下表。
组别
温度/
℃
光照强度/(μmol·m-2·s-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/ppm
Rubisco活性/(U·mL-1)
CK
25
500
12.1
114.2
308
189
HH
35
1000
1.8
31.2
448
61
注:两组实验,除温度和光照有差异外,其余条件相同且适宜。
(1)分析图甲所示实验结果可知,含量最多的色素为 ,可见光通过三棱镜后,照射到材料一中的色素提取液,发现其与正确操作下获得的色素提取液的吸收光谱差异最大在于 光。
(2)PSII中的色素吸收光能后,将H2O分解为H+和 。图乙中 为过程③供能,其中H+在 积累,从而推动ATP的合成。
(3)由表中数据可以推知,HH条件下番茄净光合速率的下降的原因 。此条件下的短时间内光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
(4)D1蛋白是PSII复合物的组成部分,对维持PSII的结构和功能起重要作用,且过剩的光能可使D1蛋白失活。已知药物SM可抑制D1蛋白的合成。为研究植物应对高温高光逆境时D1蛋白的变化机制,研究者利用番茄植株进行如下三组实验:①组将番茄植株在适宜温度、适宜光照下培养;②组: ;③组: 。其他条件相同且适宜,连续5天每天定期测定各组番茄植株的净光合速率(Pn),结果如丙图,则三组D1蛋白含量从高到低依次是: 。
【答案】(1) 叶黄素 红
(2) 氧气(O2) ATP和NADPH 类囊体腔
(3) 由于Rubisco活性下降影响了CO2固定过程,进而引起光合效率降低 增加
(4) 将番茄植株在HH条件(或高温高光强)下培养 将番茄植株在高温高光强下培养并施加适量SM ①组>②组>③组
【分析】据图乙可知:①PSⅠ和PSⅡ在光反应中发挥作用,位于叶绿体的类嚢体薄膜上。②PSⅡ吸收光能后,一方面将H2O分解为O2和H+,同时将产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面,在ATP合成酶的作用下,H+顺浓度梯度转运,为ADP和Pi合成ATP提供能量。③光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。
【详解】(1)由于胡萝卜素在层析液中溶解度最大,扩散最快,距离点样处距离最远。图甲从点样处依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素,故含量最多的色素为叶黄素。由于叶绿体中叶绿素明显减少,叶绿素b、叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光,叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光,故可见光通过三棱镜后,照射到材料一中的色素提取液,会发现其对红光的吸收明显减少。
(2)据图乙可知,PSⅡ中的色素吸收光能后,进行水的光解,将H2O分解为H+和氧气。图乙中过程③为C3的还原,需要光反应产生的ATP和NADPH供能。H+从类囊体腔向外运输时促进了ATP合成,说明类囊体腔H+浓度高于叶绿体基质,即H+在类囊体腔积累,从而推动ATP的合成。
(3)根据表格数据可知,HH组的胞间CO2的浓度高于CK组,而Rubisco活性低于CK组,所以HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔关闭导致光合作用缺乏原料CO2造成的,而是由于Rubisco活性下降影响了②过程(二氧化碳的固定)的速率,进而引起光能的转化效率降低。由于HH组的Rubisco活性降低,二氧化碳固定形成C3的速率降低,C3还原消耗的NADPH和ATP减少,所以此条件下的光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量将增加。
(4)由图丙可知,净光合速率(Pn)①﹥②﹥③,由题意可知过剩的光能可使D1蛋白失活,药物SM可抑制D1蛋白的合成。①组在适宜温度、适宜光照下培养,③组在高温高光下培养并施加适量SM,②组净光合速率在①③之间,故推测②的处理方式是将番茄植株在HH条件(高温高光强)下培养。③组施加适量SM(抑制D1蛋白合成的药物),净光合作用最低,故D1蛋白可提高净光合作用,由此可预测三组D1蛋白含量从高到低依次是①﹥②﹥③。
17.过量饮食等不健康生活习惯往往会引起肥胖。在哺乳类动物下丘脑存在着与摄食活动反应有关的食欲中枢,其中摄食中枢决定发动摄食,饱食中枢决定停止进食。摄食中枢与饱食中枢之间的活动相互制约,保持摄食动态平衡。
(1)除食欲中枢外,下丘脑中的调节中枢还有 (答出2个即可)。研究人员将下丘脑食欲中枢的A区损伤,会引起动物多食肥胖。据此判断下丘脑A区属于 中枢。
(2)瘦素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,可作用于下丘脑调节食欲,其机理如下图所示,其中甲~丁表示神经元,X~Z表示信号分子。据图分析,调节食欲的方式有 。图中甲、乙神经元之间的兴奋只能从甲→乙,原因是 。当人体脂肪含量偏高时,瘦素释放量较多,引起信号分子X与Y的比值 ,同时Z的分泌量 ,最终食欲下降。
(3)为研究针刺穴位“足三里”和“内庭”对肥胖者下丘脑食欲中枢的影响。研究人员利用30日龄大鼠进行实验,过程及结果如下表。
第1-98天处理
分组
第98天体重(g)
第99-110天处理
第111天检测实验结果
喂养饲料类型
针刺穴位
体重(g)
摄食中枢放电频率Hz)
饱食中枢放电频率(Hz)
喂养高脂饲料,形成肥胖鼠
组1:针刺治疗组
469.7
普通饲料
+
411.0
9.4
21.1
组2:肥胖对照组
470.1
-
481.8
21.4
5.0
喂养普通饲料的正常鼠
组3:正常对照组
398.0
-
410.4
9.1
14.5
注:“+”表示针刺处理,“-”表示无针刺处理;中枢放电频率越高表明兴奋水平越高
据表分析,针刺治疗能降低体重,原因是 。组2大鼠在第99-110天摄取普通饲料后,食欲比组3大鼠 ,可能的原因是 。
【答案】(1) 水盐平衡调节中枢、体温调节中枢、血糖调节中枢 饱食
(2) 体液神经和神经调节(激素调节和神经调节) 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上 增大 减少
(3) 针刺可以提高饱食中枢的兴奋水平,抑制摄食中枢兴奋水平,导致进食量减少 高 与组3相比,组2大鼠前期摄入高脂饲料导致其摄食中枢兴奋水平远高于饱食中枢,从而打破摄食平衡
【分析】下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽,下丘脑还能控制生物的节律,下丘脑既能产生兴奋,也能传导兴奋,并且还有分泌功能。
【详解】(1)除食欲中枢外,下丘脑中的调节中枢还有水盐平衡调节中枢、体温调节中枢、血糖调节中枢。研究人员将下丘脑食欲中枢的A区损伤,会引起动物多食肥胖。据此判断下丘脑A区属于饱食中枢。
(2)据图分析,调节食欲的方式有体液神经和神经调节(激素调节和神经调节)。图中甲、乙神经元之间的兴奋只能从甲→乙,原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上。当人体脂肪含量偏高时,瘦素释放量较多,会促进甲分泌X,抑制丙分泌Y和Z,引起信号分子X与Y的比值增大,同时Z的分泌量减少,最终食欲下降。
(3)据表分析,针刺治疗能降低体重,原因是针刺可以提高饱食中枢的兴奋水平,抑制摄食中枢兴奋水平,导致进食量减少。组2大鼠在第99-110天摄取普通饲料后,食欲比组3大鼠高,可能的原因是与组3相比,组2大鼠前期摄入高脂饲料导致其摄食中枢兴奋水平远高于饱食中枢,从而打破摄食平衡。
18.下图1表示某地利用生态学相关原理,将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的生态农业生产模式。表为农田生态系统中部分能量流动情况(单位:106kJ/a),a、b、c三个种群构成一条食物链。图2为解决生活、生产废水污染问题,同时发展农村综合型生态工程的结构示意图。据图回答以下问题:
(1)将图1看成一个生态系统,则流经该生态系统的能量为. ,鸡、鸭既能以植物为食,又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食,由此判断鸡、鸭在该生态系统中充当 成分。若图1代表能量关系,箭头 (填序号)不能成立;箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的 量。
(2)将秸秆直接制作成饲料,饲料的能量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)将秸秆投入沼气池后再制成饲料中的能量。
(3)表中a、b、c三个种群构成的食物链是 ,该食物链中能量从生产者流向初级消费者的传递效率为 。(保留小数点后两位)
种群
同化
总能量
用于生长、发
育和繁殖的能量
呼吸消
耗的能量
流向下一营
养级的能量
流向分解
者的能量
未被利
用的能量
a
363.5
34.5
235
b
18
4.5
2
c
123
50
6.5
25.5
(4)图2中,生态浮床需合理布设多种净化能力较强的本土植物,防止过于稀疏或密集,影响净化效果,这体现了生态工程建设的 原则。种植的植物既能为水产养殖提供部分食物,又能从水体中大量吸收 ,从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(5)图2中农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返同田间,田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区,这两种做法分别 、 (填“增大”或“减小”)该村落的生态足迹。
【答案】(1) 生产者固定的太阳能及输入的有机物中的化学能 消费者、分解者 2、12、16 摄入
(2)大于
(3) a→c→b 16.27%
(4) 自生和协调 含N、P的无机盐
(5) 减小 增大
【分析】研究能量流动的实践意义:研究生态系统的能量流动,可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。研究生态系统的能量流动,还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【详解】(1)将图1看成一个生态系统,是人工建立的生态系统,故流经该生态系统的能量为生产者固定的太阳能及输入的有机物中的化学能(精饲料)。分析题意,鸡、鸭能以植物为食,属于消费者,又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食,属于分解者;若上图代表能量关系,化肥、沼液不能为农作物、蔬菜等植物提供能量,沼气中的能量不能被人体同化,箭头2、12、16不能成立;据图可知,箭头8是流向鸡、鸭、猪等的能量,可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的摄入量。
(2)若将全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比,两者能为家禽家畜和水产品提供的能量不相等,因为将秸秆投入沼气池,秸秆中的一部分能量流入沼气池中的微生物和转化为沼气中的化学能,故将秸秆直接制作成饲料中的能量大于将秸秆投入沼气池后再制成饲料中的能量;与传统的单一生产模式相比,该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时,所需投入的化肥和精饲料更少,其原因是该生态农业生产模式实现了对物质的循环利用,能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。
(3)能量传递具有逐级递减的特点,结合表格可知,表中a、b、c三个种群构成的食物链是a→c→b;表中生产者是a,其同化的能量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量=呼吸消耗的能量+(流向分解者的能量+未被利用的能量+流向下一营养级的能量)=363.5+34.5+235+123=756,能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,则该食物链中能量从生产者流向初级消费者的传递效率为123/756×100%≈16.27%。
(4)由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生,协调主要是指生物与环境、生物与生物的协调与适应,生态浮床需合理布设多种净化能力较强的本土植物,防止过于稀疏或密集,影响净化效果,体现了生态工程的基本原理是自生和协调;种植的植物既能为水产养殖提供部分食物,又能从水体中大量吸收含N、P的无机盐,从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(5)农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返回田间,可以减小生态足迹,田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区,会增大生态足迹。
19.采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内,进行后续处理(例如,收集植物组织器官异地妥善储存),可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力,研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物,并检测了相关指标。回答下列问题:
(1)扩增YCF1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,扩增基因选用的引物组合应为 。扩增过程中DNA聚合酶具有 的特点。YCF1基因以b链为转录模板链,为了使YCF1基因按照正确的方向与质粒连接,在引物1的 端添加 的酶切位点。
(2)将YCF1基因序列插入Ti质粒构建重组载体时,构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因等,标记基因的作用是 。
(3)研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系,采用不育株系作为实验材料的目的是 。
(4)将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后测定植株干重(图1)及不同器官中Cd含量(图2)。据图1可知,与野生型比,转基因植株对Cd具有更强的 (填“耐性”或“富集能力”);据图2可知,对转基因植株的 进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
(5)已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析,转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是 。
【答案】(1) 引物1和4 耐高温(热稳定性) 5' PstI
(2)便于筛选含有重组基因表达载体的受体细胞5′→3′;肽链变短;g基因缺失2个碱基,使mRNA上提前出现终止密码子,肽链变短;翻译提前终止,肽链变短
(3)防止外源基因传给其他植物,造成基因污染)
(4) 耐性 叶
(5)转基因杨树细胞把Cd运入液泡中,防止Cd破坏细胞核以及各种细胞器,减少Cd对细胞的损伤
【分析】1、基因文库包括基因组文库和cDNA文库,基因组文库包含该物种的全部基因,cDNA文库是部分基因文库。2、据图1可知,与野生型比,转基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加;据图2可知,转基因植株的茎、叶中Cd含量高于野生型。
【详解】(1)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,因此扩增基因选用的引物组合应为引物1和4;PCR为体外DNA复制,用的DNA聚合酶为Taq DNA聚合酶,具有耐高温的特性;DNA复制时子链的延伸方向为5,→3,端,因此在引物1的5,端加入Pst I的酶切位点,在引物4的5,端加入Sma I的酶切位点,这样有利于对目的基因和载体进行双酶切后重组载体的连接。
(2) 标记基因便于筛选含有重组基因表达载体的受体细胞。
(3)农杆菌容易侵染双子叶植物,其质粒中的T-DNA可转移并插入到受体细胞DNA中,将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜,采用最多的方法是农杆菌转化法。考虑转基因技术的安全性,采用不育株系作为实验材料,可避免目的基因在自然界中的扩散。
(4) 根据分析可知,与野生型比,转基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加,说明转基因植株在Cd污染的土壤中生长较好,即对Cd具有更强的耐性;据图2分析,转基因植株的茎、叶中Cd含量高于野生型,因此对转基因植株的茎、叶进行后续处理,可使转基因植株持续发挥富集Cd的作用,对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
(5) YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上,可通过主动运输将Cd离子运到液泡中,提高了细胞液的浓度,有利于植株吸水,所以转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境。
20.玉米()是雌雄同株植物,顶生花是雄花序,腋生穗是雌花序。已知若干基因可以改变玉米植株的性别:基因a纯合时,腋生穗不能发育;基因b纯合时,顶生花转变成为雌花序,不产生花粉却能产生卵细胞。现有亲本组合Ⅰ、Ⅱ,产生的如表所示。请回答下列问题。
亲本组合
组合Ⅰ
甲植株自交
组合Ⅱ
乙雌株×丙雄株
(1)测定玉米的基因组序列时,需要测 条染色体上的DNA碱基序列。基因A、a和B、b不位于同一对同源染色体上,判断的依据是 。
(2)组合Ⅰ中,群体内能产生卵细胞的玉米植株基因型有 种。
(3)组合Ⅱ子一代()中雌株和雄株随机交配,子二代()中没有腋生穗的植株占 。
(4)为了使玉米后代中只出现雌株和雄株,且雌雄比例为,应选择 基因型的亲本组合进行杂交。
(5)三体()细胞减数分裂时,任意配对的两条染色体分离时,未配对的另一条染色体随机移向细胞的一极。已知玉米的某突变株表现为黄叶(dd),与9号三体(其产生的含有1条或2条9号染色体的配子活性相同且受精后均能发育)绿叶纯合植株杂交,再选择F1中的三体与黄叶突变株杂交得到F2,统计F2中绿叶植株和黄叶植株的比例。
预期结果:①若 ,则基因d位于9号染色体上。②若 ,则基因d不位于9号染色体上。
【答案】(1) 10/十 甲植株自交,,说明基因A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律,不位于同一对同源染色体上
(2)7/七
(3)3/4
(4)aaBb和aabb
(5)
【分析】1、分析组合Ⅰ,甲植株自交,说明甲植株是雌雄同株,子一代雌雄同株:雌株:雄株=9:4:3,则推测甲基因型为AaBb,说明雌雄同株的基因型为A_B_,雌株的基因型为A_bb,aabb,雄株的基因型为aaB_。
2、分析组合Ⅱ,乙雌株×丙雄株,后代雌雄同株:雌株:雄株=1:2:1,则推测乙基因型为Aabb,丙基因型为aaBb。
【详解】(1)由题意可知,玉米(2n=20)是雌雄同株植物,即玉米细胞中含有10对同源染色体,测定玉米的基因组序列时,需要测10条染色体上的DNA碱基序列。分析组合Ⅰ,甲植株自交,说明甲植株是雌雄同株,子一代雌雄同株:雌株:雄株=9:4:3,说明基因A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律,不位于同一对同源染色体上。
(2)组合Ⅰ,甲植株自交,说明甲植株是雌雄同株,子一代雌雄同株:雌株:雄株=9:4:3,则推测甲基因型为AaBb,可进一步推出F1中雌株为3A_bb,1aabb,雄株为aaB_。除雄株外,其他基因型均可产生卵细胞,F1共9种基因型,雄株基因型2种,即产生卵细胞的基因有9-2=7种。
(3)组合Ⅱ,乙雌株×丙雄株,后代雌雄同株:雌株:雄株=1:2:1,则推测乙基因型为Aabb,丙基因型为aaBb,可知,组合Ⅱ中F1的雌株的基因型及比例为Aabb:aabb=1:1,则产生的配子及比例为Ab:ab=1:3,雄株基因型为aaBb,产生雄配子比例为aB:ab=1:1,又因为没有腋生穗的植株基因型为aa--,雌株和雄株随机交配,子二代(F2)中没有腋生穗的植株占3/4×1/2+3/4×1/2=3/4。
(4)要保证亲本能杂交,且后代不出现雌雄同株,雌株:雄株=1:1,只能是aaBb和aabb。
(5)若基因d位于9号染色体上,则亲本为dd×DDD,F1中三体为DDd,DDd×dd得到F2,DDd产生配子D:DD:Dd:d=2:1:2:1,dd产生配子d,子代为Dd:DDd:Ddd:dd=2:1:2:1,即子代绿叶:黄叶=5:1。若基因d不位于9号染色体上,则亲本为dd×DD,F1中三体为Dd,Dd×dd得到F2,Dd产生配子D:d=1:1,dd产生配子d,子代为Dd:dd=1:1,即子代绿叶:黄叶=1:1。
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