内容正文:
2025年高考第一学期期末模拟02(海南卷)
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.糖类和脂质是我们食物中重要的营养成分,对维持细胞的结构和功能具有重要作用。下列有关糖类和脂质的叙述,正确的是( )
A.葡萄糖、蔗糖和麦芽糖都能被人体直接吸收并利用
B.肝糖原的合成、分解与血糖浓度的平衡密切相关
C.磷脂、纤维素和几丁质都是构成细胞壁的重要成分
D.在人体内,糖类和脂肪是可以大量相互转化的
2.反向协同转运是指两种离子或分子在膜蛋白的介导下进行相反方向的转运方式,其中一种物质顺浓度梯度运输,另一种物质逆浓度梯度运输。甲、乙、丙三种小分子物质进出细胞的方式如图所示。下列推测不合理的是( )
A.乙和丙的跨膜运输方式属于反向协同转运
B.转运蛋白L每次转运甲时都会发生空间结构的改变
C.细胞吸收甲和乙时所消耗的ATP均主要来自线粒体
D.甲、乙、丙的运输速率均受到转运蛋白数量的限制
3.在苹果汁加工过程中,褐变现象严重影响了果汁的色泽、口感。研究表明,苹果汁褐变是由苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)催化无色多酚物质氧化为醌类物质,醌类物质聚合产生色素导致的。已知L-半胱氨酸和柠檬酸是两种抗褐变剂。科研人员将不同浓度的上述两种物质分别加入PPO提取液中,30℃水浴恒温处理一段时间后,测定PPO相对活性,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.PPO的活性可用单位时间内多酚物质的消耗量或者醌类物质的生成量来表示
B.据图可知,L-半胱氨酸能降低PPO的活性,柠檬酸既能提高也能降低PPO的活性
C.苹果汁加工过程中还要考虑温度等因素对营养成分的影响
D.将一定浓度的L-半胱氨酸或柠檬酸加入苹果汁中不一定能延缓褐变
4.细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工,又有紧密的联系。错误折叠的蛋白质和细胞内损伤的线粒体等细胞器会影响细胞的功能,其调控机制如下图。泛素是一种由76个氨基酸组成的小分子蛋白质,广泛存在于真核细胞中,且序列高度保守。下列有关叙述错误的是( )
A.不同真核细胞中泛素的氨基酸分子间靠肽键连接
B.被泛素标记的蛋白质或细胞器会与自噬受体结合
C.吞噬泡中的物质被高尔基体内的酸性水解酶降解
D.敲除泛素基因会导致细胞不能发挥正常的生理功能
5.某同学绘制了一基因型为BbXDY的果蝇(2N=8)体内某细胞分裂的局部示意图(如图),下列相关叙述错误的是( )
A.由图示推测该细胞处于减数分裂Ⅰ后期,细胞质均等缢裂
B.该细胞未绘制的另一极应含有2对同源染色体,8个DNA分子
C.该细胞经过分裂最多能得到4种配子
D.该细胞可能发生了基因突变
6.下图为遗传信息的表达示意图,下列说法不正确的是( )
A.通常状况下,核糖体甲和乙合成的蛋白质相同
B.相对于①,图中核糖体的移动方向是“从左向右”
C.分析②所携带的氨基酸种类,应查阅的密码子是UUA
D.不同种类的tRNA所携带的氨基酸种类可能相同
7.某精原细胞在分裂过程中会发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.“等臂染色体”只形成于该精原细胞的减数分裂Ⅱ后期
B.“等臂染色体”在减数分裂过程中可以与正常染色体联会
C.该细胞经分裂产生的子细胞中,染色体结构和数目与精原细胞正常分裂产生的均不同
D.可用秋水仙素抑制精原细胞有丝分裂过程中着丝粒的分裂使染色体数目加倍
8.囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,毛色与环境差异大易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型频率并计算基因频率,结果如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.浅色岩区和深色熔岩床区囊鼠的进化方向不同
B.与深色熔岩床区相比,浅色岩区囊鼠隐性纯合体频率高
C.浅色岩区深色囊鼠纯合体的频率是0.01
D.深色熔岩床区深色囊鼠杂合体的频率是0.5
9.为揭示神经调节中动作电位产生的生理机制,科学家做了如下实验:将蟾蜍的神经细胞依次浸浴在低、中、高3种浓度的NaCl溶液中,然后给予相同的刺激,记录膜电位变化,结果如下图。下列有关叙述错误的是( )
A.未受刺激时,神经细胞仍有离子的进出
B.受到刺激时,膜电位的变化主要依赖于Na+内流
C.外界溶液中的Na+浓度与动作电位幅度呈正相关
D.改变外界溶液中的K+浓度也会得到图中所示结果
10.人乳头瘤病毒(HPV)可导致子宫颈癌。HPV是具有双链环状DNA分子的球状病毒,L1蛋白是其外壳蛋白的主要结构蛋白。下图是HPV入侵机体后,机体做出的部分免疫应答示意图,下列相关说法正确的是( )
A.甲是细胞毒性T细胞,它可以识别多种被病原体感染的靶细胞并裂解它们
B.辅助性T细胞不参与清除HPV的过程
C.可使用纯化的L1蛋白为基础设计HPV疫苗
D.接种HPV疫苗后体内产生的记忆细胞能在机体被HPV感染后迅速分泌抗体
11.大麦种子成熟后需经过休眠才能萌发,种子萌发过程中α-淀粉酶合成受脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的调控。某课题组用一定浓度的ABA、GA对大麦种子进行不同处理,检测处理后的大麦种子中还原糖的含量来反映α-淀粉酶的合成量,结果如下表。
分组处理
对照组
加GA
加ABA
加GA和ABA
α-淀粉酶合成量
++
+++
-
+
注:“+”表示有,“-”表示无,其中“+”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少
下列有关叙述正确的是( )
A.GA含量与大麦种子内还原性糖含量呈负相关
B.ABA与GA在调控α-淀粉酶合成方面的作用相反
C.适宜条件下ABA处理大麦种子可解除种子休眠
D.ABA能促进大麦种子胚细胞中贮存的淀粉水解
12.某草原生态系统中,一定时间内生活在同一区域的种群甲和种群乙的相对数量变化如下表,下列相关结论正确的是( )
时间
初始
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
种群甲的相对数量
2.6N
6N
2.2N
0.5N
3N
5.8N
2.6N
0.7N
1.2N
种群乙的相对数量
0.4N
N
2N
1.3N
0.6N
1.2N
2N
1.5N
0.7N
A.种群甲的年龄结构、性别比例均可影响其出生率和死亡率
B.种群甲和种群乙之间的数量变化说明二者之间可能为捕食关系
C.该草原的环境改变不会引起种群甲和种群乙的环境容纳量改变
D.甲、乙两种群数量变化呈现周期性的波动,体现了正反馈调节
13.某城市为了解决城市生活污水问题,建立了一处湿地公园。下图是该生态系统中部分能量流动的示意图,数值表示能量[单位是103kJ/(m·a)]。下列说法正确的是( )
A.流经该湿地公园的总能量是污水中有机物的化学能
B.B代表初级消费者同化的能量及用于生命活动的能量
C.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为13.73%
D.该湿地公园可以很好地解决城市各种污水的处理问题
14.精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶,不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长,但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的过程示意图,过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在培养基甲上,待培养至菌落不再增加时,将甲中菌落转移到乙培养基中继续培养得到如图所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
A.野生型菌液的培养皿中不会出现菌落
B.乙培养基与甲相比可能缺少了精氨酸
C.紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生染色体变异
D.乙中的菌落是通过影印法接种获得的,菌落B为鸟氨酸发酵的优良菌种
15.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞),iPS细胞增殖分化后可形成多种组织细胞,用于多种疾病的治疗。图为该技术的实验示意图,下列有关说法错误的是( )
A.体外培养小鼠成纤维细胞和iPS细胞时,定期更换培养液可以清除细胞的代谢产物
B.选取的小鼠成纤维组织需经胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后制成细胞悬液
C.图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞中的基因与iPS细胞相同,蛋白质不完全相同
D.若iPS细胞取自病人,经诱导并移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应
二、非选择题:本题有5小题,共55分。
16.线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径,虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”。
回答下列问题。
(1)叶绿体在 上将光能转变成化学能,参与这一过程的两类色素是 。
(2)光合作用时,与结合产生三碳酸,继而还原成三碳糖(C3),为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3必须用于再生 ;运到细胞质基质中的可合成蔗糖,运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了 个CO₂分子。
(3)在光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的 中的还原能输出叶绿体,并经线粒体转化为 中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响,用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦,实验方法是:取培养10~14d大麦苗,将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中,通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后,测定,计算光合放氧速率(单位为chl为叶绿素)。完成下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液
寡霉素难溶于水,需先溶于丙酮,配制高浓度母液,并用丙酮稀释成不同药物浓度,用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组
①
②
对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定
用氧电极测定叶片放氧
③
称重叶片,加乙醇研磨,定容,离心,取上清液测定
17.人体内有多种激素参与调节血糖浓度,胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛素的分泌量明显增加。另外胰岛素分泌还受到有关神经的控制,胰岛B细胞是可兴奋细胞,与神经细胞一样,都存在外正内负的静息电位。请回答下列问题:
(1)据图分析,葡萄糖进入胰岛B细胞后,细胞内ATP浓度升高,进而 ,最终引起胰岛素分泌。
(2)与血糖浓度增加引起的胰岛B细胞兴奋相比,图中通过神经末梢引起胰岛B细胞兴奋的过程不同之处有: (请答出两点)。
(3)胰岛素水平可通过抽取血样来检测,这是因为激素调节具有 的特点。体内胰岛素水平的上升,一方面 ;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转化成葡萄糖。
(4)食用富含膳食纤维的食物有利于改善血糖水平,为进一步验证富含膳食纤维的食物有辅助糖尿病治疗的效果,我国科研人员将43位糖尿病患者随机分为两组进行实验。请填写表格,完成实验方案。
分组
实验对象
实验处理1
实验处理2
检测
对照组
16位糖尿病患者
①
常规膳食
处理前后患者空腹血糖水平
实验组
27位糖尿病患者
阿卡波糖(一种口服降血糖药物)
②
18.云南滇池自古以来就享有高原明珠的美誉。由于经济的飞速发展和城市化不断发展,环境和人类发展的矛盾日益激烈,加之特殊地理位置使得滇池的水体污染、生态破坏等问题不容乐观。近几十年来,通过“滇池引水工程”“退塘、退田、退人、退房”、入水口建设人工草海湿地等措施,实现“还湖、还湿地、还林”,滇池环湖生态建设取得了较大的突破,滇池污染也得到了极大的缓解。摇蚊幼虫由于具有较强的污染耐受性而广泛分布于世界各类型水体中。根据所学知识回答下列有关问题:
(1)滇池中的外来物种凤眼莲(俗称“水葫芦”),由于适应能力强、繁殖速度快,往往在生长茂密区域的水体能见度很低,导致金鱼藻(沉水植物)逐渐减少。从生态系统的组成成分看,凤眼莲属于 ;凤眼莲和金鱼藻分布于不同的水层中,这体现了生物群落的 结构,金鱼藻数量逐渐减少的主要原因是 。
(2)生态研究人员欲调查滇池里的土著鱼——滇池金线鱼的种群密度,应采用的适合调查方法是 ;摇蚊幼虫是许多经济鱼类的天然饵料,但摇蚊幼虫的同化量却不能全部流向鱼类,不考虑未利用的能量,其原因是 (答2点)。
(3)如今滇池及环滇池周边生态环境得到极大改善,成为自然环境与人文景观完美结合的生态旅游胜地,吸引大量游客观光旅游。踏西山龙门,观五百里茫茫滇池;登大观楼,品悠悠“天下第一长联”是众多游客打卡点之一,这体现了生物多样性的 价值。
(4)生态学家利用吸附、净化能力较强的多种水生植物在滇池入水口建设人工草海缓冲带,同时移除部分富营养化和污染严重的淤泥等,使汇入滇池的水质得到一定改善,这一措施的实施遵循生态学的 原理。
19.某科研所将菊花的花色基因C导入牡丹叶肉细胞来培育具有新型花色的牡丹,流程如图所示,其中Pst I、 EcoR I、Sma I是三种限制酶,图中箭头所指部位为各自的酶切位点。回答下列相关问题。
(1)限制酶Sma I (填“可以”或“不可以”)被选择用于切割花色基因C所在的DNA片段和质粒。基因工程中,目的基因和载体通常用相同的限制酶进行切割,其原因是 。
(2)图中①过程利用了农杆菌转化法,当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量 吸引农杆菌向这些细胞移动。构建基因表达载体时,需要将花色基因C插入Ti质粒的T-DNA中,T-DNA可将花色基因C转移至 。检测构建的基因表达载体是否导入叶肉细胞,需在培养叶肉细胞的培养基中加入 。
(3)②过程为 ,其目的是让已经分化的细胞失去其特有的结构与功能而转变成未分化细胞。③过程主要是将②过程得到的愈伤组织转接到分化培养基上进行培养,诱导产生甲。若甲可以作为制造人工种子的材料,则甲可表示 (答出两点即可)。和常规种子相比,人工种子具有的优点有 (答出两点即可)。
20.水稻稻米颜色有黑色、褐色、白色3种类型,由3对等位基因控制(用A/a、B/b、D/d表示)。现有纯合黑色水稻品系甲与纯合白色水稻品系乙,将品系甲和品系乙杂交,获得F1,F1稻米颜色全为黑色。将F1和品系乙杂交,获得F2,F2稻米颜色及比例为:黑色:白色:褐色=1:4:3。请回答下列问题:
(1)A/a基因的遗传遵循基因的 ① 定律,将F1的3对等位基因(A/a、B/b、D/d表示)标注在示意图中的染色体上 ② 。
(2)已知三对等位基因控制稻米颜色的机制如下:
结合该机制,从F2的表型及比例分析,导致稻米呈现褐色的色素是 。F1自交后代中褐色水稻所占比例为 。
(3)一个水稻品系往往只有一种基因型,褐色水稻的纯合品系应有 种。在日常生产中,我们可以考虑利用F1,通过 育种方式(答出两种)来获取纯合褐色水稻品系。还可以利用琼脂糖凝胶电泳技术检测相关水稻的基因组成,最终筛选出相应的纯合植株。下列编号①~⑥的水稻电泳结果中,可以作为褐色水稻纯合品系的有 (多选)。
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2025年高考第一学期期末模拟02(海南卷)
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.糖类和脂质是我们食物中重要的营养成分,对维持细胞的结构和功能具有重要作用。下列有关糖类和脂质的叙述,正确的是( )
A.葡萄糖、蔗糖和麦芽糖都能被人体直接吸收并利用
B.肝糖原的合成、分解与血糖浓度的平衡密切相关
C.磷脂、纤维素和几丁质都是构成细胞壁的重要成分
D.在人体内,糖类和脂肪是可以大量相互转化的
【答案】B
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖、核糖、脱氧核糖等不能水解的糖称为单糖,由2个单糖脱水缩合形成的糖称为二糖,多糖有淀粉、纤维素和糖原,糖原是动物细胞的储能物质,淀粉是植物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的成分。
【详解】A、蔗糖和麦芽糖是二糖,需经过消化分解为单糖后才能被吸收,A错误;
B、当血糖浓度高于正常水平时,葡萄糖合成糖原储存起来,当血糖浓度低于正常水平时,肝糖原分解成葡萄糖,以维持血糖浓度的相对稳定,B正确;
C、磷脂是构成细胞膜的重要成分,纤维素是植物细胞细胞壁的主要成分,几丁质是真菌细胞壁的主要成分,也广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,C错误;
D、糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,但脂肪只在糖类代谢发生障碍引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,D错误。
故选B。
2.反向协同转运是指两种离子或分子在膜蛋白的介导下进行相反方向的转运方式,其中一种物质顺浓度梯度运输,另一种物质逆浓度梯度运输。甲、乙、丙三种小分子物质进出细胞的方式如图所示。下列推测不合理的是( )
A.乙和丙的跨膜运输方式属于反向协同转运
B.转运蛋白L每次转运甲时都会发生空间结构的改变
C.细胞吸收甲和乙时所消耗的ATP均主要来自线粒体
D.甲、乙、丙的运输速率均受到转运蛋白数量的限制
【答案】C
【分析】分析图可知,物质甲逆浓度梯度跨膜运输,需要消耗能量,为主动运输;丙顺浓度梯度跨膜运输,需要载体蛋白的协助,为协助扩散,乙逆浓度梯度跨膜运输,需要载体蛋白的协助,为主动运输,需要的能量来自丙两侧离子的电化学梯度,据此答题即可。
【详解】A、转运蛋白M顺浓度梯度运输丙,逆浓度梯度运输乙,乙和丙的跨膜运输方式属于反向协同转运,A正确;
B、转运蛋白L逆浓度梯度转运甲,方式为主动运输,则转运蛋白L属于载体蛋白,转运会发生空间结构的改变,B正确;
C、细胞吸收甲时所消耗的ATP主要来自线粒体,吸收乙时所消耗的能量主要来自丙浓度差产生的势能,C错误;
D、甲、乙、丙的运输均需要转运蛋白,所以甲、乙、丙的运输速率均受到转运蛋白数量的限制,D正确。
故选C。
3.在苹果汁加工过程中,褐变现象严重影响了果汁的色泽、口感。研究表明,苹果汁褐变是由苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)催化无色多酚物质氧化为醌类物质,醌类物质聚合产生色素导致的。已知L-半胱氨酸和柠檬酸是两种抗褐变剂。科研人员将不同浓度的上述两种物质分别加入PPO提取液中,30℃水浴恒温处理一段时间后,测定PPO相对活性,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.PPO的活性可用单位时间内多酚物质的消耗量或者醌类物质的生成量来表示
B.据图可知,L-半胱氨酸能降低PPO的活性,柠檬酸既能提高也能降低PPO的活性
C.苹果汁加工过程中还要考虑温度等因素对营养成分的影响
D.将一定浓度的L-半胱氨酸或柠檬酸加入苹果汁中不一定能延缓褐变
【答案】B
【分析】由图可知,随着L-半胱氨酸浓度的增加,PPO活性逐渐减小,随着柠檬酸浓度的增加,PPO总体减小,但有一定波动。
【详解】A、酶活性可用单位时间内多酚物质的消耗量或者醌类物质的生成量来表示,A正确;
B、由图可知,L-半胱氨酸和柠檬酸都只能降低PPO的活性,B错误;
C、温度会影响酶活性间接影响营养成分,也可直接影响营养物质的结构而影响营养成分,C正确;
D、褐变可能还受其他因素的影响,将一定浓度的L-半胱氨酸或柠檬酸加入苹果汁中不一定能延缓褐变,D正确。
故选B。
4.细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工,又有紧密的联系。错误折叠的蛋白质和细胞内损伤的线粒体等细胞器会影响细胞的功能,其调控机制如下图。泛素是一种由76个氨基酸组成的小分子蛋白质,广泛存在于真核细胞中,且序列高度保守。下列有关叙述错误的是( )
A.不同真核细胞中泛素的氨基酸分子间靠肽键连接
B.被泛素标记的蛋白质或细胞器会与自噬受体结合
C.吞噬泡中的物质被高尔基体内的酸性水解酶降解
D.敲除泛素基因会导致细胞不能发挥正常的生理功能
【答案】C
【分析】溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。水解酶的化学本质是蛋白质,在核糖体中合成。
【详解】A、泛素是一种小分子蛋白质,蛋白质中的氨基酸之间靠肽键连接,A正确;
B、据图可知,被泛素标记的错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器会与自噬受体结合,B正确;
C、吞噬泡与溶酶体融合,吞噬泡中的物质会被溶酶体中的水解酶降解,C错误;
D、若敲除泛素基因,则泛素不能合成,错误折叠的蛋白质和细胞内损伤的线粒体等细胞器不能被清除,会导致细胞不能发挥正常的生理功能,D正确。
故选C。
5.某同学绘制了一基因型为BbXDY的果蝇(2N=8)体内某细胞分裂的局部示意图(如图),下列相关叙述错误的是( )
A.由图示推测该细胞处于减数分裂Ⅰ后期,细胞质均等缢裂
B.该细胞未绘制的另一极应含有2对同源染色体,8个DNA分子
C.该细胞经过分裂最多能得到4种配子
D.该细胞可能发生了基因突变
【答案】B
【分析】图示细胞的一极含有姐妹染色单体,不含同源染色体,为减数第一次分裂后期图像。
【详解】A、由于图示细胞来自于基因型为BbXDY的雄果蝇,且绘制出的该细胞的一极有染色单体,可推测其处于减数分裂Ⅰ后期,为初级精母细胞,细胞质均等缢裂,A正确;
B、减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,则细胞的每一极都不含同源染色体,B错误;
CD、若图示染色体上的B和b是基因突变形成的,则另一极细胞只含B基因或只含b基因,因此形成的配子为BXD、bXD、BY(或bY),若图示染色体上的B和b是交叉互换形成的,则形成的子细胞为BXD、bXD、BY、bY,故该细胞经过分裂能得到3种配子(发生的是基因突变)或4种配子(发生的是染色体互换),CD正确。
故选B。
6.下图为遗传信息的表达示意图,下列说法不正确的是( )
A.通常状况下,核糖体甲和乙合成的蛋白质相同
B.相对于①,图中核糖体的移动方向是“从左向右”
C.分析②所携带的氨基酸种类,应查阅的密码子是UUA
D.不同种类的tRNA所携带的氨基酸种类可能相同
【答案】C
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。转录:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。据图分析,①表示mRNA,②表示tRNA。
【详解】A、翻译的模板是mRNA,以相同的模板翻译得到的多肽氨基酸顺序相同,故通常状况下,核糖体甲和乙合成的蛋白质相同,A正确;
B、根据多肽链的长短,长的翻译在前,由图可知核糖体乙合成的肽链较长,故相对于①,图中核糖体的移动方向是“从左向右”,B正确;
C、②表示tRNA,该物质上有反密码子,没有密码子,故分析②所携带的氨基酸种类,应查阅的密码子是与其反密码子相互补的AAU,C错误;
D、一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运,所以②tRNA不同时,其携带的氨基酸种类可能相同,D正确。
故选C。
7.某精原细胞在分裂过程中会发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.“等臂染色体”只形成于该精原细胞的减数分裂Ⅱ后期
B.“等臂染色体”在减数分裂过程中可以与正常染色体联会
C.该细胞经分裂产生的子细胞中,染色体结构和数目与精原细胞正常分裂产生的均不同
D.可用秋水仙素抑制精原细胞有丝分裂过程中着丝粒的分裂使染色体数目加倍
【答案】B
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;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)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、“等臂染色体”是某精原细胞在分裂过程中发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成的,着丝粒分裂发生于有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期,因此“等臂染色体”形成于该精原细胞有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,A错误;
B、“等臂染色体”与正常染色体上存在同源区段,可通过同源区段与正常染色体联会,B正确;
C、着丝粒发生异常横裂后,染色体结构异常,但染色体数目不变,故该细胞经分裂产生的子细胞中染色体数目和精原细胞正常分裂产生的可能相同,染色体结构和精原细胞正常分裂产生的不同,C错误;
D、秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体不能被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞而造成染色体数目加倍,D错误。
故选B。
8.囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,毛色与环境差异大易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型频率并计算基因频率,结果如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.浅色岩区和深色熔岩床区囊鼠的进化方向不同
B.与深色熔岩床区相比,浅色岩区囊鼠隐性纯合体频率高
C.浅色岩区深色囊鼠纯合体的频率是0.01
D.深色熔岩床区深色囊鼠杂合体的频率是0.5
【答案】D
【分析】在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值,叫作基因频率。在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降。因此,在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
【详解】A、据图分析可知,深色囊鼠在深色熔岩床区表型频率较高而在浅色岩P区和浅色岩Q区表型频率较低,因此,深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响二进化方向不同,A 正确;
B、浅色岩区囊鼠D基因频率0.1,d基因频率0.9,隐性纯合体频率0.9×0.9=81%,深色熔岩床区D基因频率为0.7,d基因频率为0.3,隐性纯合体频率0.3×0.3=9%,故与深色熔岩床区相比,浅色岩区囊鼠隐性纯合体频率高,B正确;
C、浅色岩区囊鼠D基因频率0.1,DD=0.1×0.1=0.01,C正确;
D、深色熔岩床区深色囊鼠D基因频率为0.7,d基因频率为0.3,杂合体的频率是2×0.3×0.7=0.42,D错误。
故选D。
9.为揭示神经调节中动作电位产生的生理机制,科学家做了如下实验:将蟾蜍的神经细胞依次浸浴在低、中、高3种浓度的NaCl溶液中,然后给予相同的刺激,记录膜电位变化,结果如下图。下列有关叙述错误的是( )
A.未受刺激时,神经细胞仍有离子的进出
B.受到刺激时,膜电位的变化主要依赖于Na+内流
C.外界溶液中的Na+浓度与动作电位幅度呈正相关
D.改变外界溶液中的K+浓度也会得到图中所示结果
【答案】D
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】A、 未受刺激时,神经细胞电位表现为外正内负,此时神经细胞会发生K+外流,A正确;
B、受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+大量内流,膜电位出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态,此时的膜电位为动作电位,B正确;
C、据图可知,高浓度的NaCl组、中浓度的NaCl组和低浓度的NaCl组的动作电位的幅度逐渐降低,因此推断,外界溶液中的Na+浓度与动作电位幅度呈正相关,C正确;
D、改变外界溶液中的K+浓度对动作电位无影响,因而不会发生图示的结果,D错误。
故选D。
10.人乳头瘤病毒(HPV)可导致子宫颈癌。HPV是具有双链环状DNA分子的球状病毒,L1蛋白是其外壳蛋白的主要结构蛋白。下图是HPV入侵机体后,机体做出的部分免疫应答示意图,下列相关说法正确的是( )
A.甲是细胞毒性T细胞,它可以识别多种被病原体感染的靶细胞并裂解它们
B.辅助性T细胞不参与清除HPV的过程
C.可使用纯化的L1蛋白为基础设计HPV疫苗
D.接种HPV疫苗后体内产生的记忆细胞能在机体被HPV感染后迅速分泌抗体
【答案】C
【分析】细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别宿主细胞(靶细胞)表面分子的特异性变化,保证针对某种病原体的特异性。一般认为,辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。
【详解】A、甲是细胞毒性T细胞,可以分泌穿孔素和颗粒酶使靶细胞裂解,成熟的细胞毒性T细胞只能识别一种靶细胞,A错误;
B、辅助性T细胞分泌细胞因子,增强细胞毒性T细胞的增殖和分化,参与清除HPV的过程,B错误;
C、L1蛋白是其外壳蛋白的主要结构蛋白,可使用纯化的L1蛋白为基础设计HPV疫苗,C正确;
D、接种HPV疫苗后体内产生的记忆细胞能在机体被HPV感染后迅速增殖分化出浆细胞和记忆细胞,浆细胞分泌抗体,D错误。
故选C。
11.大麦种子成熟后需经过休眠才能萌发,种子萌发过程中α-淀粉酶合成受脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的调控。某课题组用一定浓度的ABA、GA对大麦种子进行不同处理,检测处理后的大麦种子中还原糖的含量来反映α-淀粉酶的合成量,结果如下表。
分组处理
对照组
加GA
加ABA
加GA和ABA
α-淀粉酶合成量
++
+++
-
+
注:“+”表示有,“-”表示无,其中“+”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少
下列有关叙述正确的是( )
A.GA含量与大麦种子内还原性糖含量呈负相关
B.ABA与GA在调控α-淀粉酶合成方面的作用相反
C.适宜条件下ABA处理大麦种子可解除种子休眠
D.ABA能促进大麦种子胚细胞中贮存的淀粉水解
【答案】B
【分析】1、赤霉素可以促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育。
2、脱落酸抑制细胞分裂,抑制植物的生长,也能抑制种子的萌发;促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】A、由表格数据分析可知,GA促进α-淀粉酶的合成,而淀粉酶可催化淀粉水解为还原糖,故GA含量与大麦种子内还原性糖含量呈正相关,A错误;
B、由表格数据分析可知,GA促进α-淀粉酶的合成,ABA抑制α-淀粉酶的合成,故GA与ABA在调控α-淀粉酶合成方面的作用相反,B正确;
C、由于ABA抑制α-淀粉酶的合成,故ABA会抑制种子的发芽,C错误;
D、淀粉的水解需要淀粉酶的催化,而ABA抑制α-淀粉酶的合成,故ABA抑制大麦种子胚细胞中贮存的淀粉水解,D错误。
故选B。
12.某草原生态系统中,一定时间内生活在同一区域的种群甲和种群乙的相对数量变化如下表,下列相关结论正确的是( )
时间
初始
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
种群甲的相对数量
2.6N
6N
2.2N
0.5N
3N
5.8N
2.6N
0.7N
1.2N
种群乙的相对数量
0.4N
N
2N
1.3N
0.6N
1.2N
2N
1.5N
0.7N
A.种群甲的年龄结构、性别比例均可影响其出生率和死亡率
B.种群甲和种群乙之间的数量变化说明二者之间可能为捕食关系
C.该草原的环境改变不会引起种群甲和种群乙的环境容纳量改变
D.甲、乙两种群数量变化呈现周期性的波动,体现了正反馈调节
【答案】B
【分析】1、捕食者和被捕食者之间存在反馈调节,相互制约。捕食者与被捕食者之间此长彼消、此消彼长。捕食关系也属于协同进化。
2、种群的数量特征有:种群密度、出生率死亡率、迁入率迁出率、性别比例、年龄结构。种群数量特征之间的关系如下:
3、环境容纳量(即K值)是指环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的最大种群数量,因此环境容纳量会随着环境条件的改变而发生改变。
【详解】A、种群甲的年龄结构可通过影响其出生率和死亡率预测种群密度的变化,而性别比例通过影响出生率,影响种群密度的变化,A错误;
B、分析表中数据可知,种群甲和种群乙之间的数量变化存在反馈调节,相互制约,捕食者与被捕食者相互制约,互为因果,因此二者之间可能为捕食关系,B正确;
C、环境容纳量会随着环境条件的改变而发生改变,故该草原的环境改会引起种群甲和种群乙的环境容纳量改变,C错误;
D、由表中数据可知,在一定范围内,甲、乙两种群的数量变化呈现周期性的波动,体现了负反馈调节,D错误。
故选B。
13.某城市为了解决城市生活污水问题,建立了一处湿地公园。下图是该生态系统中部分能量流动的示意图,数值表示能量[单位是103kJ/(m·a)]。下列说法正确的是( )
A.流经该湿地公园的总能量是污水中有机物的化学能
B.B代表初级消费者同化的能量及用于生命活动的能量
C.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为13.73%
D.该湿地公园可以很好地解决城市各种污水的处理问题
【答案】C
【分析】分析图可知A为初级消费者同化的能量,B为初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量。
【详解】A、流经该湿地公园的总能量是污水中有机物的化学能和生产者固定的太阳能,A错误;
B、B表示的是初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量,B错误;
C、次级消费者(第三营养级)同化的能量=次级消费者的摄入量-粪便量=219-35=184×10kJ/(m·a),初级消费者(第二营养级)同化的量=呼吸作用消耗的能量+生长、发育和繁殖的能量=423+917=1340×10kJ/(m·a),第二营养级到第三营养级的能量传递效率=184÷1340×100%=13.73%,C正确;
D、生态系统的自我调节能力是有一定限度的,故该湿地公园并不可以很好地解决城市各种污水的处理问题,D错误。
故选C。
14.精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶,不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长,但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖型菌并进行筛选的过程示意图,过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在培养基甲上,待培养至菌落不再增加时,将甲中菌落转移到乙培养基中继续培养得到如图所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
A.野生型菌液的培养皿中不会出现菌落
B.乙培养基与甲相比可能缺少了精氨酸
C.紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生染色体变异
D.乙中的菌落是通过影印法接种获得的,菌落B为鸟氨酸发酵的优良菌种
【答案】C
【分析】由图分析可知,图中①表示将紫外线照射处理的菌液接种在含精氨酸的培养基上,②表示继续培养在缺乏精氨酸的培养基上,图甲中有A、B两种菌落,图乙中只有A菌落,因此甲中A表示野生型谷氨酸棒状杆菌,B为精氨酸依赖型菌株。
【详解】A、液体培养基只是用作细菌的快速大量繁殖,如果需要形成菌落,那么应该接种在固定培养基上,因此野生型菌液的培养皿中不会出现菌落,A正确;
B、图甲平板上有A、B两种菌落,乙平板上只有A菌落,据此推测A菌落可能是野生型谷氨酸棒状杆菌,B菌落是精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌,乙培养基中可能缺少精氨酸,B正确;
C、谷氨酸棒状杆菌是原核生物,没有染色体,紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生基因突变,不能发生染色体变异,C错误;
D、乙中的菌落是在甲的基础上采用影印法接种培养后得到的结果,由分析可知,菌落A是野生型菌种,菌落B为精氨酸依赖型菌株,可作为鸟氨酸发酵的优良菌种,D正确。
故选C。
15.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞),iPS细胞增殖分化后可形成多种组织细胞,用于多种疾病的治疗。图为该技术的实验示意图,下列有关说法错误的是( )
A.体外培养小鼠成纤维细胞和iPS细胞时,定期更换培养液可以清除细胞的代谢产物
B.选取的小鼠成纤维组织需经胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后制成细胞悬液
C.图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞中的基因与iPS细胞相同,蛋白质不完全相同
D.若iPS细胞取自病人,经诱导并移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应
【答案】B
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件
(1)充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、定期更换培养液的目的是为细胞提供充足营养物质,并清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身的伤害,因此,体外培养小鼠成纤维细胞和iPS细胞时,可通过定期更换培养液以清除细胞的代谢产物,A正确;
B、选取的小鼠成纤维组织由于细胞间存在蛋白质,所以常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使之分散成单个细胞为了给培养物提供无菌环境,由于胃蛋白酶需要酸性环境,因此不可用胃蛋白酶处理成纤维组织使其分散成单个细胞,B错误;
C、图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞都是由iPS细胞分裂、分化来的,即它们的基因来源与iPS细胞相同,所以这些细胞中的基因相同,但由于基因的选择性表达,所以这些不同的细胞中蛋白质不完全相同,C正确;
D、若iPS细胞来源于病人自身体细胞,经诱导产生的组织和器官再移植回病人体内后,由于移植的组织或器官是由病人自身的细胞经过分裂、分化产生的,因此,理论上可避免发生免疫排斥反应,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题有5小题,共55分。
16.线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径,虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”。
回答下列问题。
(1)叶绿体在 上将光能转变成化学能,参与这一过程的两类色素是 。
(2)光合作用时,与结合产生三碳酸,继而还原成三碳糖(C3),为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3必须用于再生 ;运到细胞质基质中的可合成蔗糖,运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了 个CO₂分子。
(3)在光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的 中的还原能输出叶绿体,并经线粒体转化为 中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响,用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦,实验方法是:取培养10~14d大麦苗,将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中,通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后,测定,计算光合放氧速率(单位为chl为叶绿素)。完成下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液
寡霉素难溶于水,需先溶于丙酮,配制高浓度母液,并用丙酮稀释成不同药物浓度,用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组
①
②
对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定
用氧电极测定叶片放氧
③
称重叶片,加乙醇研磨,定容,离心,取上清液测定
【答案】(1) 类囊体薄膜 叶绿素、类胡萝卜素
(2) C5 12
(3) NADPH ATP
(4) 在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮 减少叶片差异造成的误差 叶绿素定量测定(或测定叶绿素含量)
【分析】图示表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖的合成以及呼吸作用过程的代谢途径,设计实验研究线粒体对光合作用的影响。
【详解】(1)光合作用光反应场所为叶绿体类囊体薄膜,将光能转变成化学能,参与该反应的光合色素是叶绿素、类胡萝卜素。
(2)光合作用时, CO₂ 与 C₅ 结合产生三碳酸,在暗反应进行中为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3可以转化为C5继续被利用;蔗糖属于二糖,一分子蔗糖含12个C原子,C5含有5个碳原子,据图固定1个CO2合成1个C3,因为还要再生出C5,故需要12个CO2合成一分子蔗糖。
(3) NADPH起还原剂的作用,含有还原能,草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的NADPH中的还原能输出叶绿体,并经线粒体呼吸作用过程中能量释放,用于合成ATP中的化学能和热能。
(4)①设计实验遵循单一变量原则,对照原则,等量原则,所以对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素丙酮溶液;
②对照组和各实验组均测定多个大麦叶片的原因是减少叶片差异造成的误差。
③称重叶片,加乙醇研磨,定容,离心,取上清液测定其中叶绿素的含量。
【点睛】(1)本题主要考查光合作用与呼吸作用的过程,线粒体与叶绿体功能的理解和应用,意在增强学生设计实验的能力,题目难度中等。
17.人体内有多种激素参与调节血糖浓度,胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛素的分泌量明显增加。另外胰岛素分泌还受到有关神经的控制,胰岛B细胞是可兴奋细胞,与神经细胞一样,都存在外正内负的静息电位。请回答下列问题:
(1)据图分析,葡萄糖进入胰岛B细胞后,细胞内ATP浓度升高,进而 ,最终引起胰岛素分泌。
(2)与血糖浓度增加引起的胰岛B细胞兴奋相比,图中通过神经末梢引起胰岛B细胞兴奋的过程不同之处有: (请答出两点)。
(3)胰岛素水平可通过抽取血样来检测,这是因为激素调节具有 的特点。体内胰岛素水平的上升,一方面 ;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转化成葡萄糖。
(4)食用富含膳食纤维的食物有利于改善血糖水平,为进一步验证富含膳食纤维的食物有辅助糖尿病治疗的效果,我国科研人员将43位糖尿病患者随机分为两组进行实验。请填写表格,完成实验方案。
分组
实验对象
实验处理1
实验处理2
检测
对照组
16位糖尿病患者
①
常规膳食
处理前后患者空腹血糖水平
实验组
27位糖尿病患者
阿卡波糖(一种口服降血糖药物)
②
【答案】(1)导致K+通道关闭,K+外流受阻,触发Ca2+大量内流(或“导致Ca2+通道蛋白打开”)
(2)神经递质与受体结合传递信号;Na+内流导致兴奋
(3) 通过体液进行运输 促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转化为脂肪等
(4) 阿卡波糖 高纤维膳食(或富含膳食纤维的食物)
【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】(1)由图可知,细胞内ATP升高,导致K+通道关闭,K+外流受阻,触发Ca2+大量内流,最终引起胰岛素的分泌。
(2)血糖浓度升高时,血糖通过与胰岛B细胞膜上的受体结合,促进胰岛素的分泌,而神经末梢通过释放神经递质作用于胰岛B细胞,促进胰岛B细胞膜上Na+内流,产生内正外负的动作电位而兴奋。
(3)胰岛素发挥作用时具有微量、高效,通过体液运输,作用于靶细胞和靶器官的特点,由于激素会通过体液运输,故可以通过抽取血样检测胰岛素水平;胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,因此体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转化成葡萄糖,使血糖含量降低。
(4)本实验目的是验证富含膳食纤维的食物有辅助糖尿病治疗的效果,实验的自变量是食物中是否有膳食纤维,因变量是糖尿病的治疗效果,在对照实验中,应该做到随机将实验对象分成两组,一组为对照组,另一组为实验组,本实验的目的是验证富含膳食纤维的食物辅助糖尿病治疗的效果,所以两组患者都需要服用阿卡波糖;本实验的自变量是食物的类型,对照组应服用常规膳食,实验组则应服用高纤维膳食。
18.云南滇池自古以来就享有高原明珠的美誉。由于经济的飞速发展和城市化不断发展,环境和人类发展的矛盾日益激烈,加之特殊地理位置使得滇池的水体污染、生态破坏等问题不容乐观。近几十年来,通过“滇池引水工程”“退塘、退田、退人、退房”、入水口建设人工草海湿地等措施,实现“还湖、还湿地、还林”,滇池环湖生态建设取得了较大的突破,滇池污染也得到了极大的缓解。摇蚊幼虫由于具有较强的污染耐受性而广泛分布于世界各类型水体中。根据所学知识回答下列有关问题:
(1)滇池中的外来物种凤眼莲(俗称“水葫芦”),由于适应能力强、繁殖速度快,往往在生长茂密区域的水体能见度很低,导致金鱼藻(沉水植物)逐渐减少。从生态系统的组成成分看,凤眼莲属于 ;凤眼莲和金鱼藻分布于不同的水层中,这体现了生物群落的 结构,金鱼藻数量逐渐减少的主要原因是 。
(2)生态研究人员欲调查滇池里的土著鱼——滇池金线鱼的种群密度,应采用的适合调查方法是 ;摇蚊幼虫是许多经济鱼类的天然饵料,但摇蚊幼虫的同化量却不能全部流向鱼类,不考虑未利用的能量,其原因是 (答2点)。
(3)如今滇池及环滇池周边生态环境得到极大改善,成为自然环境与人文景观完美结合的生态旅游胜地,吸引大量游客观光旅游。踏西山龙门,观五百里茫茫滇池;登大观楼,品悠悠“天下第一长联”是众多游客打卡点之一,这体现了生物多样性的 价值。
(4)生态学家利用吸附、净化能力较强的多种水生植物在滇池入水口建设人工草海缓冲带,同时移除部分富营养化和污染严重的淤泥等,使汇入滇池的水质得到一定改善,这一措施的实施遵循生态学的 原理。
【答案】(1) 生产者 垂直 凤眼莲大量繁殖覆盖水面,使水下光照不足,降低了金鱼藻的光合作用强度,影响了金鱼藻的生长(共2分)
(2) 标记重捕法 一部分在呼吸作用中以热能形式散失;一部分摇蚊幼虫的遗体残骸被分解者所利用
(3)直接
(4)自生
【分析】某一营养级的同化量的去向包括一部分在呼吸作用中以热能形式散失,另一部分用于自身的生长、发育等生命活动,而用于自身生长发育繁殖的能量中又包括流向分解者的能量,流向下一营养级的能量(最高营养级除外),暂时未被利用的能量。
【详解】(1)凤眼莲可进行光合作用合成有机物,为生态系统其他生物提供物质和能量来源,属于生态系统组成成分的生产者。在群落中,凤眼莲和金鱼藻生活在不同的垂直空间区域,可以提高阳光等环境资源的利用率,属于群落的垂直结构;由于凤眼莲大量繁殖覆盖水面,使水下光照不足,降低了金鱼藻的光合作用强度,影响了金鱼藻的生长。
(2)滇池金线鱼的活动范围广、活动能力强,适宜采用标记重捕法调查种群密度;摇蚊幼虫的同化量有一部分在呼吸作用中以热能形式散失,另一部分用于自身的生长、发育等生命活动,其中这部分同化量一部分流向鱼类等下一营养级的消费者;一部分随摇蚊幼虫的死亡而流入分解者;一部分未被利用。
(3)滇池及环滇池周边生态环境好,风景优美。吸引游客到此旅游观光,体现了滇池生态系统具有旅游观赏的价值,属于生物多样性的直接价值。
(4)在入水口利用吸附、净化能力较强的多种水生植物建设人工草海,可以使污水经沉淀、吸附等去除过多的N、P等和重金属元素,这些措施遵循生态学的自生原理。
19.某科研所将菊花的花色基因C导入牡丹叶肉细胞来培育具有新型花色的牡丹,流程如图所示,其中Pst I、 EcoR I、Sma I是三种限制酶,图中箭头所指部位为各自的酶切位点。回答下列相关问题。
(1)限制酶Sma I (填“可以”或“不可以”)被选择用于切割花色基因C所在的DNA片段和质粒。基因工程中,目的基因和载体通常用相同的限制酶进行切割,其原因是 。
(2)图中①过程利用了农杆菌转化法,当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量 吸引农杆菌向这些细胞移动。构建基因表达载体时,需要将花色基因C插入Ti质粒的T-DNA中,T-DNA可将花色基因C转移至 。检测构建的基因表达载体是否导入叶肉细胞,需在培养叶肉细胞的培养基中加入 。
(3)②过程为 ,其目的是让已经分化的细胞失去其特有的结构与功能而转变成未分化细胞。③过程主要是将②过程得到的愈伤组织转接到分化培养基上进行培养,诱导产生甲。若甲可以作为制造人工种子的材料,则甲可表示 (答出两点即可)。和常规种子相比,人工种子具有的优点有 (答出两点即可)。
【答案】(1) 不可以 产生相同的黏性末端,便于连接
(2) 酚类化合物 受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上 克拉霉素
(3) 脱(去)分化 胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等 保持亲本的遗传特性;生产不受季节或气候的限制;生产用时短等。
【分析】1.据图分析,限制酶Smal的切割位点位于花色基因C内部,因此不能用该酶进行切割,花色基因C和质粒都具有PstI、EcoR的酶切位点,故应选择PstI、EcoRIt切割花色基因C和质粒。2.图中①为将目的基因导入叶肉细胞,常用农杆菌转化法,②过程是脱分化形成愈伤组织,③过程是再分化,需将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上,诱导出甲。
【详解】(1)据图分析,限制酶SmaI的切割位点位于花色基因C内部,因此不能用该酶进行切割,花色基因C和质粒都具有PstI、EcoRI的酶切位点,故应选择PstI、EcoRI切割花色基因C和质粒。对目的基因和载体用相同的限制酶进行切割,能产生相同的黏性末端,以便目的基因和载体连接构建基因表达载体。
(2)农杆菌转化法的原理是当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞。如果将目的基因插入Ti质粒的T一DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞,将其插入植物细胞中的染色体DNA上。据题图分析,基因表达载体中的标记基因是克拉霉素抗性基因,因此需在培养受体细胞的培养基中加入克拉霉素,以起到选择的作用。
(3)②过程是脱分化,细胞脱分化就是让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构与功能而转变成未分化细胞的过程。③过程是再分化,需将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上,诱导出甲。所谓人工种子,就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。和常规种子相比,人工种子具有的优点保持亲本的遗传特性;生产不受季节或气候的限制;生产用时短等。
20.水稻稻米颜色有黑色、褐色、白色3种类型,由3对等位基因控制(用A/a、B/b、D/d表示)。现有纯合黑色水稻品系甲与纯合白色水稻品系乙,将品系甲和品系乙杂交,获得F1,F1稻米颜色全为黑色。将F1和品系乙杂交,获得F2,F2稻米颜色及比例为:黑色:白色:褐色=1:4:3。请回答下列问题:
(1)A/a基因的遗传遵循基因的 ① 定律,将F1的3对等位基因(A/a、B/b、D/d表示)标注在示意图中的染色体上 ② 。
(2)已知三对等位基因控制稻米颜色的机制如下:
结合该机制,从F2的表型及比例分析,导致稻米呈现褐色的色素是 。F1自交后代中褐色水稻所占比例为 。
(3)一个水稻品系往往只有一种基因型,褐色水稻的纯合品系应有 种。在日常生产中,我们可以考虑利用F1,通过 育种方式(答出两种)来获取纯合褐色水稻品系。还可以利用琼脂糖凝胶电泳技术检测相关水稻的基因组成,最终筛选出相应的纯合植株。下列编号①~⑥的水稻电泳结果中,可以作为褐色水稻纯合品系的有 (多选)。
【答案】(1) 分离
(2) 中间色素1、中间色素2 21/64
(3) 3 杂交育种、单倍体育种 ②⑥
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【详解】(1)A/a是等位基因,位于同源染色体上,在遗传时,等位基因随着同源染色体的分离而分离。因此,A/a基因的遗传遵循基因的分离定律。
依题意,纯合黑色水稻品系甲与纯合白色水稻品系乙,将品系甲和品系乙杂交,获得的F1全为黑色,说明黑色为显性性状。将F1和品系乙杂交,获得F2,F2稻米颜色及比例为:黑色:白色:褐色=1:4:3,符合三对基因都杂合的杂合子测交比:1:1:1:1:1:1;1:1。因此,A/a、B/b、D/d的遗传符合自由组合规律,在染色体上的位置如图所示:
(2)依题意,F1全为黑色,且F2稻米颜色及比例为:黑色:白色:褐色=1:4:3,说明,F1基因型为AaBbDd,A-B-D-表现为黑色,aa- - - -表现为白色。结合图示稻米颜色控制机制,可推断初始色素呈白色,最终色素呈黑色,则呈现褐色的色素是中间色素1、中间色素2。F1基因型为AaBbDd,自交子代中黑色水稻所占比例为(3/4)3=27/64,白色水稻所占比例为1/4,则褐色水稻所占比例为:1-1/4-27/64=21/64。
(3)中间色素1、中间色素2为褐色素,则稻米呈现褐色的色素对应的基因型为A-bb- -或A-B-dd,故褐色水稻的纯合品系应有3种:AAbbdd、AAbbDD、AABBdd。
F1的基因型为AaBbDd,含有控制褐色素形成的基因,故可通过杂交育种的方式培育纯合褐色水稻品系;F1产生的3种配子控制与褐色素形成有关,故可利用F1为材料,通过单倍体育种的方式培育纯合褐色水稻品系。据电泳结果图可知,②号品系的基因型为AAbbDD,⑥号品系的基因型为AABBdd,都是褐色水稻纯合品系。
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