精品解析:河北省廊坊市廊坊经济技术开发区廊坊卓越艺术职业中学2024-2025学年高三上学期1月期末生物试题
2025-01-21
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内容正文:
2024-2025学年度第一学期第四次质检考试
生物学科
考试范围:高中全部 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病,由正常血红蛋白基因(HbA)突变为镰刀形细胞贫血症基因 (Hbs)引起,HbA和Hbs的某片段如图甲。对胎儿基因检测的主要原理是: Mst Ⅱ限制酶处理扩增后的DNA;加热使酶切片段解旋,用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交;凝胶电泳分离。图乙是凝胶电泳后荧光出现的三种可能性下列叙述错误的是( )
A. 提取胎儿DNA样品后,扩增DNA需要添加特定的引物
B. 用 Mst Ⅱ限制酶处理DNA不充分,可能把正常人误判为携带者
C. 荧光标记序列越长,图乙-c中两个DNA条带间的距离越大
D. 若某胎儿检测结果为图乙-b,则该胎儿为镰刀形细胞贫血症患者
2. 下列操作能达成实验目的的是( )
A. 取番薯叶下表皮制成临时装片观察叶绿体
B. 通过调查某家系了解某种遗传病的发病率
C. 使用聚乙二醇激活重构胚使其完成发育进程
D. 采用样方法调查某草地上草本植物类群的丰富度
3. 塞罕坝曾经是“皇家猎苑”,后来由于过度砍伐而沦为荒原。塞罕坝人研究并确定了适合该地区的樟子松、云杉、兴安落叶松等树种,并将这些树种进行合理的搭配和混交,提高了造林的成功率.经过半个世纪的时间,塞罕坝又恢复为林海。下列分析错误的是( )
A. 塞罕坝的变迁说明人类的活动能改变群落演替的方向和速度
B. 多树种合理搭配和混交可以有效降低林海中植物病虫害的发生
C. 落叶松、樟子松等占据的生态位不同,有利于充分利用环境资源
D. 林海中各个种群之间的相互关系属于种群水平的研究问题
4. 图为“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,有关叙述错误的( )
A. 吸虫器装置通常用于对体型较小的土壤小动物进行采集
B. 吸虫器装置采集的土壤小动物可放入70%的酒精溶液中
C. 诱虫器装置的花盆壁与放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通
D. 诱虫器装置主要是利用土壤小动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
5. 生物学是一门实验性科学,下列有关科学史,叙述正确的是( )
A. 达尔文观察到植物的向光生长现象,并解释该现象是生长素分布不均匀导致的
B. 摩尔根利用假说—演绎法通过果蝇杂交实验得出基因在染色体上的结论
C. 鲁宾、卡门和卡尔文的实验中都运用了放射性同位素示踪法
D. 施莱登和施旺利用完全归纳法建立了细胞学说
6. 过敏性鼻炎是一种常见病,其发生与鼻黏膜分泌的P物质有关,发病机制如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 不同的人接触花粉和尘霾等抗原均能产生过敏反应
B. 机体产生IgE抗体的过程中,不需要T淋巴细胞的参与
C. P物质引起鼻黏膜毛细血管扩张会导致血浆量增多
D. 抑制P物质的释放是缓解过敏反应的途径之一
7. 心室肌细胞与神经细胞形成静息电位的机制相似,但其动作电位的变化还涉及Ca2+通道的开放。心室肌细胞受到刺激后的膜电位变化(可分为0~4期)及形成机制如图所示。下列说法错误的是( )
A. 若适当增大细胞外溶液的K+浓度,静息电位的绝对值将变小
B. 2期的形成与K+外流和Ca2+内流有关
C. 4期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换排出细胞的直接动力来自ATP
D. 心室肌细胞动作电位完成后膜外的Na+浓度高于膜内
8. 蜜蜂中雌蜂由受精卵发育而来,雌蜂幼虫进食花蜜、花粉后发育为工蜂,进食蜂王浆后发育为蜂王,而雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。研究发现,降低DNA甲基化水平可以使进食花蜜、花粉的雌蜂幼虫发育为蜂王。下列叙述错误的是( )
A. 与雌蜂相比,未受精的卵细胞直接发育成雄蜂属于染色体变异
B. 雌蜂幼虫进食花蜜、花粉或蜂王浆不会改变基因的碱基序列
C. 蜂王体内DNA甲基化程度大于工蜂
D. 雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王是基因表达发生变化的结果
9. 褐花杓兰和西藏杓兰的主要分布区域有一定交叉,且两者能够杂交并产生可育后代。典型的褐花杓兰,花是深紫色的;典型的西藏杓兰,花是紫红色的。它们的花色存在从浅红到深紫等一系列的过渡类型。下列说法错误的是( )
A. 一系列花色过渡类型的出现会增加当地杓兰物种的多样性
B. 杂交后代过渡花色的出现可能与表观遗传有关
C. 褐花杓兰和西藏杓兰会与各自的传粉者以及无机环境协同进化
D. 光照、气温等环境因素可能会导致杓兰种群基因频率定向改变
10. 在一些性状遗传中,具有某种遗传因子组成的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该遗传因子组成的个体,从而使性状的分离比发生变化,小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
①黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠②黄色鼠与黄色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为2:1③黄色鼠与黑色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为1:1
下列叙述中正确的是( )
A. 根据实验①可以判断性状的显隐性
B. 根据实验②可判断黄色鼠个体均为杂合子
C. 控制鼠毛色的遗传因子不遵循基因的分离定律
D. 两只黄色鼠交配产生了三只子代,其结果一定与实验②的相同
11. 果蝇(体细胞含4对染色体)的精原细胞可通过有丝分裂进行增殖。如图处于a~e不同时期的细胞中核DNA与染色体的对应关系。下列相关叙述错误的是( )
A. d时期可以是有丝分裂的前期,细胞含有16个染色单体
B. c→d是分裂间期,发生变化的原因是DNA复制
C. d→e时期的细胞经历着丝粒分裂,导致染色体数加倍
D. 图中n=4,精原细胞进行有丝分裂时经历的过程是c→d→e→b
12. 和是植物利用的主要无机氮源,的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,的吸收由浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列相关叙述错误的是( )
A. 通过AMTs进入细胞的过程不是自由扩散
B. 同一种物质进出同一细胞的方式不一定相同
C. 铵毒发生后,增加细胞外的会减轻铵毒
D. NRT1.1能同时运输和,说明NRT1.1不具有特异性
13. 水稻收获后需要晾晒减少水分才能入库储藏,不同品种的水稻其入库储藏水分标准有所差异,水稻的安全储藏水分在常规储藏条件下为不超过13.5%,在准低温储藏条件下为不超过14.0%,在低温储藏条件下为不超过14.5%,下列有关叙述正确的是( )
A. 水稻收获后晾晒过程中丢失的主要是结合水
B. 结合水作为很好的溶剂,能够溶解无机盐,以利于其运输
C. 增加自由水比例有利于抑制细胞呼吸,延长储藏时间
D. 推测低温、低含水量条件更有利于水稻种子的储藏
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
14. 下图为酱油制作流程,其中米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油所需的蛋白酶、脂肪酶等,该过程需提供营养物质、通入空气,下列说法正确的是( )
A. 米曲霉发酵过程中,添加小麦主要是为米曲霉的生长提供氮源
B. 米曲霉分泌的酶可将大分子有机物水解为小分子有机物
C. 发酵池发酵阶段,添加的乳酸菌和酵母菌在细胞结构上存在明显不同
D. 发酵池发酵阶段,添加食盐是防止发酵过程杂菌污染的重要措施
15. 科研人员对某生态系统的能量流动情况进行研究,并对各营养级的能量流动情况进行了定量分析。下表中a、b、c表示构成某一食物链的三个营养级,R1、R2为对应的能量值[单位:×103 kJ/(m2·a)]。下列说法正确的是( )
人工输入
的能量
呼吸作用散
失的能量
未被利用
的能量
流向下一营
养级的能量
流向分解
者的能量
a
0
302
733
217
64
b
17
16
R1
4
7
c
48
63
141
R2
22
A. 流经该食物链的总能量是a固定太阳能的总量
B. a、b、c分别表示构成某一食物链的第一、第二、第三营养级
C. 表中R1、R2代表的能量值分别是29和39
D. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为14.7%
16. 科学家发现脑到肠道的信号控制着肠道对脂肪的吸收,有资料证明,激活脑中的迷走神经背侧运动核(DMV)神经元可以增加肠道脂肪吸收来影响体重。研究表明,中药葛根的主要活性成分葛根素能够通过影响DMV神经元活性进而调控体重。请根据以下实验结果,推测以下说法不合理的是( )
正常小鼠和GABRAI受体敲除小鼠在不同处理下饲喂高热量饲料后体重变化趋势图
A. 葛根素通过抑制DMV神经元活性使体重减轻,有望成为减脂药剂
B. DMV神经元若受到抑制性神经递质的调控,活性将会被抑制,DMV神经元细胞膜不会发生信号转换
C. 葛根素发挥相应作用需要与GABRA1受体结合
D. 脑通过迷走神经调控肠道的活动属于神经系统对内脏活动的分级调节
17. 某人感染了一种细菌,该细菌对多种抗生素都无反应,患者经医院抢救21 d,最终脱离危险。下列关于该细菌的叙述,错误的是( )
A. 该细菌与动物细胞相比最大的区别是该细菌有细胞壁
B. 该细菌的遗传物质主要分布在染色体上
C. 该细菌是滥用抗生素造成的细菌的抗药性变异
D. 可根据细菌细胞膜的通透性判断该细菌的存活情况
18. 阳生植物的避荫反应是指当其感受到周围其他植物的遮挡、光照强度减弱、光照时间缩短且R(红光)/FR(远红光)比例降低时,所做出的一系列生理反应,如茎伸长速度加快,叶柄伸长、开花提早、分枝减少等(如图1)。研究人员模拟遮荫条件,对番茄植株的避荫反应进行了研究,结果如图2和图3。根据实验结果判断,下列错误的是( )
A. 上层植物细胞中的光合色素主要反射红光和蓝紫光,导致遮荫环境中R/FR比例降低
B. 避荫反应有利于被遮荫的植物捕获更多光能,提高植物遮荫时光合作用强度
C. 遮荫处理的番茄,茎伸长速度加快导致节间距和果实中有机物的总量均增加
D. 与正常光照相比,遮荫条件下短时间内叶绿体中NADPH和C3的含量均增加
三、非选择题:本题共5题,共59分。
19. 猕猴桃成熟过程中,ACC氧化酶(ACO)会催化乙烯前体物质(ACC)转化成乙烯,大量的乙烯会加速果实软化和腐烂,缩短储藏期。科学家通过基因工程将ACO基因反向连接在启动子后,筛选转反义ACO基因的猕猴桃,达到延长储藏期的效果。操作过程如图。
注:LB为T-DNA的左边界; Hyg:潮霉素抗性基因RB为T-DNA的右边界; Kanr:卡那霉素抗性基因
回答下列问题∶
(1)启动子的基本组成单位是________,能识别启动子的酶是______。
(2)为保证ACO基因能反向连接在重组质粒的启动子后,设计引物时需在ACO基因的上游引物和下游引物分别引入_______和_______限制酶切位点。
(3)从新鲜的猕猴桃叶片上取下若干圆形小片与农杆菌共同培养,Ti质粒上的___区段可转移到叶片细胞的_____中;随后,将圆形小片进行组织培养,一段时间后,在培养基中加入________(填抗生素),可筛选出含目的基因的愈伤组织。
(4)在基因工程基础上,延伸出来的第二代基因工程叫_________,其实质是改造或合成______。
20. 南京雨花茶,因状如松针,与安化松针、恩施玉菡一起,被称“中国三针”。为更好的提高茶叶的品质,有关专家对茶园生态系统进行了调查研究。
(1)茶园生态系统不同地段分布有不同的生物类群,体现了群落的______结构。
(2)蜘蛛在茶园生态系统中发挥着重要作用。在不同类型的茶园中对蜘蛛的相关指数进行了调查,得到下表数据,据此回答问题:(已知有机茶园不喷洒除草剂,每年采茶1次;无公害茶园每年喷洒除草剂2次,采茶4次:普通茶园每年喷洒除草剂2次,采茶6次。)
项目
有机茶园
无公害茶园
普通茶园
个体数
1615
982
601
物种数
57
48
34
丰富度指数
7.72
6.82
5.22
调查蜘蛛个体数的方法是______,与其它两种茶园相比,有机茶园中蜘蛛的个体数、物种数、丰富度指数均明显增多,一定程度上防止了虫害的发生,其依据的生态工程原理是_______。据研究结果,从茶园管理角度分析,有机茶园中蜘蛛数目最高的原因可能有_______(至少答两点)。
(3)下图为该生态系统的部分能量流动示意图,M、N表示营养级。
图中M用于生长、发育和繁殖的能量为____kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为___%(保留一位小数)。
(4)为研究河流中石块上微生物群落的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,统计裸石上不同时间新增物种数目(图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(图2)。
①裸石上发生的群落演替类型为______。
②由图1可知,演替的前120天,生长在裸石上的物种总数____(增加/减少)。
③据图2回答,已知自养类群为异养类群提供有机碳,演替达到稳定后,两者的数量金字塔是_____(正/倒)金字塔形,能量金字塔是____(正/倒)金字塔形。
21. 肺结核是由结核分枝杆菌感染肺部引起的一种慢性传染病,我国对肺结核患者和疑似肺结核患者实行免费检查和治疗。图为结核分枝杆菌侵入人体后发生的部分免疫反应。据图回答下列问题:
(1)图中细胞①为_______,可参与_______免疫(填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”);细胞③为_______。
(2)结核分枝杆菌主要通过呼吸道侵入人体,当其侵入人体后寄生在宿主细胞中,图中⑤_______(填细胞名称)能识别被寄生的宿主细胞,并与之密切接触,使其裂解死亡;病毒被释放出来,而后会与_______免疫产生的_______结合或直接被其他免疫细胞吞噬消灭。
(3)免疫系统最基本的功能是_______。免疫系统的_______功能异常,容易发生自身免疫病。
22. 现有3个不同毛色的纯种小鼠品系甲(浅褐色)、乙(白色)、丙(黑色),杂交试验结果如表所示。已知该种小鼠毛色由3对等位基因控制,其中基因A控制灰色,a无控制色素合成的功能,基因B控制黑色,b控制棕色,基因D不影响A/a、B/b基因的功能,但d纯合的个体毛色表现为白色。所有基因型小鼠均能正常生长和繁殖,且基因型为A_B_D_和A_bbD_的个体毛色分别表现为深灰色和浅褐色(不考虑基因突变或其他染色体变异)。回答下列问题:
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
深灰色
深灰色:浅褐色:白色=9:3:4
乙×丙
深灰色
深灰色:黑色:白色=9:3:4
(1)推测两对等位基因B/b与D/d的遗传符合基因自由组合定律的依据是______。
(2)亲本乙的基因型为______,杂交组合乙×丙中F2深灰色小鼠的基因型有______种。若表中两个杂交组合F2表型为深灰色小鼠的雌雄个体间自由交配一代,所得白色小鼠在全体子代中的比例为_____。
(3)为进一步探究该种小鼠毛色的遗传方式,需要继续进行杂交试验判断等位基因A/a和B/b是否位于同一对同源染色体上。
试验思路:让亲本甲与丙杂交,所得F1基因型为______。
预期试验结果:若F1自交所得F2表型及比例为_____,则A/a和B/b位于一对同源染色体上;若F1自交所得F2表型及比例为_____,则A/a和B/b位于两对同源染色体上。
23. 图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图,图乙表示其叶肉细胞气体交换情况,图丙表示光照强度与光合速率的关系,图丁表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),A、B点对应时刻分别为6点和19点。请据图回答:
(1)光反应的场所是_____,在上面分布有吸收光能的_____,其经提取后再层析分离,在滤纸上会出现_____条色素带。
(2)14CO2进入叶绿体后,首先能检测到含14C的有机物是_____,该物质被还原成糖类需要光反应提供_____。若突然停止光照,则短时间内C3的含量将_____(填“增加”“减少”或“不变”),原因是_____。
(3)图乙中暗反应的具体部位是_____(填字母名称)。该反应中的能量变化是_____。
(4)图丙中C点以后限制光合速率的主要因素是_____(答出两点)。若曲线是在适宜条件下测得,再提高温度,B点将如何移动_____(左移;右移;不动;无法确定)。
(5)丁图中24小时内不进行光合作用的时段是_____。
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2024-2025学年度第一学期第四次质检考试
生物学科
考试范围:高中全部 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病,由正常血红蛋白基因(HbA)突变为镰刀形细胞贫血症基因 (Hbs)引起,HbA和Hbs的某片段如图甲。对胎儿基因检测的主要原理是: Mst Ⅱ限制酶处理扩增后的DNA;加热使酶切片段解旋,用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交;凝胶电泳分离。图乙是凝胶电泳后荧光出现的三种可能性下列叙述错误的是( )
A. 提取胎儿DNA样品后,扩增DNA需要添加特定的引物
B. 用 Mst Ⅱ限制酶处理DNA不充分,可能把正常人误判为携带者
C. 荧光标记序列越长,图乙-c中两个DNA条带间的距离越大
D. 若某胎儿检测结果为图乙-b,则该胎儿为镰刀形细胞贫血症患者
【答案】C
【解析】
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。
【详解】A、引物的作用是作为DNA复制开始时DNA聚合酶的结合位点,在细胞外的条件下,只有通过引物,DNA才可以开始进行复制,因此提取胎儿DNA 样品后,扩增DNA需要添加特定的引物,A正确;
B、据图可知,正常血红蛋白基因 (HbA) 中含有MstⅡ I限制酶的酶切位点,而贫血症基因 (Hbs) 中没有,用 Mst Ⅱ限制酶处理DNA 不充分,正常血红蛋白基因 (HbA) 中中间位置可能没有被切割,结果可能与贫血症基因 (Hbs) 结果一样,因此可能把正常人误判为携带者,B正确;
C、凝胶电泳中,DNA分子量越大跑得越慢,因此图乙-c 中两个DNA 条带间的距离与切割后DNA分子量的大小有关,与荧光标记序列长短无关,C错误;
D、据图可知,出现图乙-a DNA条带表示含有正常血红蛋白基因 (HbA) ,出现图乙-b DNA条带表示含有贫血症基因 (Hbs) ,出现图乙-c DNA条带表示含有贫血症基因 (Hbs) 和正常血红蛋白基因 (HbA) ,因此若某胎儿检测结果为图乙-b, 则该胎儿为镰刀形细胞贫血症患者,D正确。
故选C。
2. 下列操作能达成实验目的的是( )
A. 取番薯叶下表皮制成临时装片观察叶绿体
B. 通过调查某家系了解某种遗传病的发病率
C. 使用聚乙二醇激活重构胚使其完成发育进程
D. 采用样方法调查某草地上草本植物类群的丰富度
【答案】D
【解析】
【分析】种群密度的调查方法有:样方法和标记重捕法,对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法;而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
【详解】A、番薯叶下表皮细胞不含叶绿体,A错误;
B、调查某种遗传病的发病率需要在人群中进行,B错误;
C、使用乙醇、电刺激、Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚使其完成发育进程,C错误;
D、样方法可用于调查某草地草本植物类群的丰富度,D正确。
故选D。
3. 塞罕坝曾经是“皇家猎苑”,后来由于过度砍伐而沦为荒原。塞罕坝人研究并确定了适合该地区的樟子松、云杉、兴安落叶松等树种,并将这些树种进行合理的搭配和混交,提高了造林的成功率.经过半个世纪的时间,塞罕坝又恢复为林海。下列分析错误的是( )
A. 塞罕坝的变迁说明人类的活动能改变群落演替的方向和速度
B. 多树种合理搭配和混交可以有效降低林海中植物病虫害的发生
C. 落叶松、樟子松等占据的生态位不同,有利于充分利用环境资源
D. 林海中各个种群之间的相互关系属于种群水平的研究问题
【答案】D
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。种群是同一物种的集合体,群落是不同种生物的集合体。
【详解】A、塞罕坝由于过度砍伐而沦为荒原,经过半个世纪的时间,塞罕坝又恢复为林海,说明人类的活动能改变群落演替的方向和速度,A正确;
B、多树种合理搭配和混交提高了物种丰富度,群落中生物种类变多,营养结构变得复杂,生态系统的自我调节能力增强,可有效降低病虫害,B正确;
C、落叶松、樟子松等占据的生态位不同,有利于充分利用环境资源,维持生态系统的稳定性,C正确;
D、研究林海中不同种生物之间的关系是在群落的水平上进行的,D错误。
故选D。
4. 图为“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,有关叙述错误的( )
A. 吸虫器装置通常用于对体型较小的土壤小动物进行采集
B. 吸虫器装置采集的土壤小动物可放入70%的酒精溶液中
C. 诱虫器装置的花盆壁与放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通
D. 诱虫器装置主要是利用土壤小动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图中甲装置利用土壤小动物具有趋暗、避高温、趋湿的习性进行采集;图乙为吸虫器,用于体型较小的土壤动物的采集。调查土壤动物丰富度采用取样器取样法,观察肉眼难识别的小动物使用放大镜;统计土壤动物丰富度的方法有记名计算法和目测估计法。
【详解】A、乙装置吸虫器通常用于对体型较小的土壤动物进行采集,A正确;
B、用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中杀死长期保存,B正确;
C、为了使空气流通,甲装置花盆壁和放在其中的土壤间留一定空隙,C正确;
D、甲装置诱虫器主要利用土壤小动物具有趋暗、避高温、趋湿的习性进行采集,D错误。
故选D。
5. 生物学是一门实验性科学,下列有关科学史,叙述正确的是( )
A. 达尔文观察到植物的向光生长现象,并解释该现象是生长素分布不均匀导致的
B. 摩尔根利用假说—演绎法通过果蝇杂交实验得出基因在染色体上的结论
C. 鲁宾、卡门和卡尔文的实验中都运用了放射性同位素示踪法
D. 施莱登和施旺利用完全归纳法建立了细胞学说
【答案】B
【解析】
【分析】证明光合作用来自于水的实验中采用了同位素标记法。萨顿通过实验观察,利用类比推理法,提出基因位于染色体上,摩尔根通过果蝇杂交实验,利用假说—演绎法,证明该假说。
【详解】A、达尔文观察到植物的向光生长现象,达尔文根据实验提出:胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。但并未提出生长素,A错误;
B、萨顿通过实验观察,利用类比推理法,提出基因位于染色体上,摩尔根通过果蝇杂交实验,利用假说—演绎法,证明了基因在染色体上,B正确;
C、18O无放射性,鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水,C错误;
D、施莱登与施旺得出了“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论是建立在部分动植物细胞研究基础之上,并未将所有生物的细胞都进行研究,因此不属于完全归纳法,D错误。
选B。
6. 过敏性鼻炎是一种常见病,其发生与鼻黏膜分泌的P物质有关,发病机制如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 不同的人接触花粉和尘霾等抗原均能产生过敏反应
B. 机体产生IgE抗体的过程中,不需要T淋巴细胞的参与
C. P物质引起鼻黏膜毛细血管扩张会导致血浆量增多
D. 抑制P物质的释放是缓解过敏反应的途径之一
【答案】D
【解析】
【分析】过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
【详解】A、过敏反应具有明显的遗传倾向和个体差异,不同的人接触花粉等过敏原后不一定都会发生过敏反应,A错误;
B、过敏原诱发人体产生抗体的过程属于体液免疫,体液免疫与T淋巴细胞有关,B错误;
C、P物质引起鼻黏膜毛细血管扩张会导致组织液增加,C错误;
D、据图分析可知过敏原的再次刺激会促进P物质的释放从而引发过敏反应,所以抑制P物质的释放是缓解过敏反应的途径之一,D正确。
故选D。
7. 心室肌细胞与神经细胞形成静息电位的机制相似,但其动作电位的变化还涉及Ca2+通道的开放。心室肌细胞受到刺激后的膜电位变化(可分为0~4期)及形成机制如图所示。下列说法错误的是( )
A. 若适当增大细胞外溶液的K+浓度,静息电位的绝对值将变小
B. 2期的形成与K+外流和Ca2+内流有关
C. 4期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换排出细胞的直接动力来自ATP
D. 心室肌细胞动作电位完成后膜外的Na+浓度高于膜内
【答案】C
【解析】
【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,钠离子大量内流,因此形成内正外负的动作电位。
【详解】A、静息电位的产生与钾离子外流有关,适当增大细胞外溶液的K+浓度,会导致静息状态下K+外流减少,则静息电位的绝对值变小,A正确;
B、在2期中,膜电位变化非常平缓,出现平台现象,与Ca2+内流和K+外流有关,B正确;
C、在4期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞的动力直接来自细胞内外的Na+浓度差形成的势能,而非ATP,C错误;
D、心室肌细胞动作电位完成后膜外的Na+浓度依旧高于膜内,D正确。
故选C。
8. 蜜蜂中雌蜂由受精卵发育而来,雌蜂幼虫进食花蜜、花粉后发育为工蜂,进食蜂王浆后发育为蜂王,而雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。研究发现,降低DNA甲基化水平可以使进食花蜜、花粉的雌蜂幼虫发育为蜂王。下列叙述错误的是( )
A. 与雌蜂相比,未受精的卵细胞直接发育成雄蜂属于染色体变异
B. 雌蜂幼虫进食花蜜、花粉或蜂王浆不会改变基因的碱基序列
C. 蜂王体内DNA甲基化程度大于工蜂
D. 雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王是基因表达发生变化的结果
【答案】C
【解析】
【分析】蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,雌蜂是由受精卵发育而成的,说明蜜蜂的性别是由染色体数目决定的。
【详解】A、与雌蜂相比,未受精的卵细胞直接发育成的雄蜂,细胞中的染色体数目减半,属于染色体数目变异,A正确;
B、幼虫进食花蜜、花粉或蜂王浆不会改变其基因的碱基序列,B正确;
C、降低DNA甲基化水平可以使进食花蜜、花粉的幼虫发育为蜂王,因此蜂王体内DNA甲基化水平低,C错误;
D、幼虫发育成工蜂或蜂王过程中,碱基序列没有改变而性状发生改变,属于表观遗传,是基因表达发生变化的结果,D正确。
故选C。
9. 褐花杓兰和西藏杓兰的主要分布区域有一定交叉,且两者能够杂交并产生可育后代。典型的褐花杓兰,花是深紫色的;典型的西藏杓兰,花是紫红色的。它们的花色存在从浅红到深紫等一系列的过渡类型。下列说法错误的是( )
A. 一系列花色过渡类型的出现会增加当地杓兰物种的多样性
B. 杂交后代过渡花色的出现可能与表观遗传有关
C. 褐花杓兰和西藏杓兰会与各自的传粉者以及无机环境协同进化
D. 光照、气温等环境因素可能会导致杓兰种群基因频率定向改变
【答案】A
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、褐花杓兰和西藏杓兰两者能够杂交并产生可育后代,说明没有生殖隔离,不能增加物种多样性,A错误;
B、后代出现多种表型,可能是表观遗传,B正确;
C、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,该地生物多样性是褐花杓兰与其他生物、与环境之间协同进化的结果,C正确;
D、生物的表型=基因型+环境,因此光照,气温、土壤等环境因素可能会影响花的颜色,故光照、气温等环境因素可能会导致褐花杓兰种群基因频率定向改变,D正确。
故选A。
10. 在一些性状遗传中,具有某种遗传因子组成的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该遗传因子组成的个体,从而使性状的分离比发生变化,小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
①黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠②黄色鼠与黄色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为2:1③黄色鼠与黑色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为1:1
下列叙述中正确的是( )
A. 根据实验①可以判断性状的显隐性
B. 根据实验②可判断黄色鼠个体均为杂合子
C. 控制鼠毛色的遗传因子不遵循基因的分离定律
D. 两只黄色鼠交配产生了三只子代,其结果一定与实验②的相同
【答案】B
【解析】
【分析】由②可知,黄色为显性,则黑色为隐性,AA纯合致死。
【详解】A、实验①未出现性状分离,不能判断性状的显隐性,A错误;
B、实验②出现性状分离,可判断黄色鼠个体均为杂合子,B正确;
C、控制鼠毛色的遗传因子不遵循基因的分离定律,由于合子致死导致后代分离比发生变化,C错误;
D、两只黄色鼠交配产生了三只子代,不具有统计学意义,其结果不一定与实验②的相同,D错误。
故选B。
11. 果蝇(体细胞含4对染色体)的精原细胞可通过有丝分裂进行增殖。如图处于a~e不同时期的细胞中核DNA与染色体的对应关系。下列相关叙述错误的是( )
A. d时期可以是有丝分裂的前期,细胞含有16个染色单体
B. c→d是分裂间期,发生变化的原因是DNA复制
C. d→e时期的细胞经历着丝粒分裂,导致染色体数加倍
D. 图中n=4,精原细胞进行有丝分裂时经历的过程是c→d→e→b
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,c可以表示G1期,有丝分裂末期。d表示有丝分裂前期和中期,e表示有丝分裂后期。
【详解】A、d时期一条染色体上含有2个DNA分子,可以是有丝分裂的前期,此时细胞中染色体8条,染色单体16条,16个DNA分子,A正确;
B、c→d染色体数目没变,都是2n,但是DNA含量加倍,是由DNA复制引起的,B正确;
C、d→e时期着丝粒分裂,染色体数目加倍,由2n→4n,C正确;
D、果蝇体细胞含4对染色体,2n=8,即n=4,精原细胞进行有丝分裂时经历的过程是c→d→e→c,D错误。
故选D。
12. 和是植物利用的主要无机氮源,的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,的吸收由浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列相关叙述错误的是( )
A. 通过AMTs进入细胞的过程不是自由扩散
B. 同一种物质进出同一细胞的方式不一定相同
C. 铵毒发生后,增加细胞外的会减轻铵毒
D. NRT1.1能同时运输和,说明NRT1.1不具有特异性
【答案】D
【解析】
【分析】1、被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
2、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
【详解】A、NH通过AMTs进入细胞由根细胞膜两侧的电位差驱动,需要AMTs,其运输方式是协助扩散,不是自由扩散,A正确;
B、NO进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动,进行逆浓度梯度运输,属于主动运输,NO通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;
C、铵毒发生后,H+在细胞外积累,细胞外酸化,增加细胞外的 NO,可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒,C正确;
D、据图可知,载体蛋白NRT1.1能转运 NO和H+,但仍具有特异性,D错误。
故选D。
13. 水稻收获后需要晾晒减少水分才能入库储藏,不同品种的水稻其入库储藏水分标准有所差异,水稻的安全储藏水分在常规储藏条件下为不超过13.5%,在准低温储藏条件下为不超过14.0%,在低温储藏条件下为不超过14.5%,下列有关叙述正确的是( )
A. 水稻收获后晾晒过程中丢失的主要是结合水
B. 结合水作为很好的溶剂,能够溶解无机盐,以利于其运输
C. 增加自由水比例有利于抑制细胞呼吸,延长储藏时间
D. 推测低温、低含水量条件更有利于水稻种子的储藏
【答案】D
【解析】
【分析】水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。结合水与细胞内其他物质相结合,是细胞结构的重要组成成分。自由水是细胞内良好的溶剂;参与细胞内的许多生化反应,为细胞提供液体环境,运送营养物质和代谢废物,维持细胞的正常形态。当自由水比例增加时,生物体代谢活跃,生长迅速,反之代谢强度就会下降。
【详解】A、水稻收获后晾晒过程中,丢失的主要是自由水,A错误;
B、自由水作为很好的溶剂,能够溶解无机盐,以利于其运输,B错误;
C、参与细胞内的许多生化反应,在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛,因此增加自由水比例不利于抑制细胞呼吸,更不能延长储藏时间,C错误;
D、水稻的安全储藏水分在常规储藏条件下为不超过13.5%,在准低温储藏条件下为不超过14.0%,在低温储藏条件下为不超过14.5%,据此推测低温、低含水量条件更有利于水稻种子的储藏,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
14. 下图为酱油制作流程,其中米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油所需的蛋白酶、脂肪酶等,该过程需提供营养物质、通入空气,下列说法正确的是( )
A. 米曲霉发酵过程中,添加小麦主要是为米曲霉的生长提供氮源
B. 米曲霉分泌的酶可将大分子有机物水解为小分子有机物
C. 发酵池发酵阶段,添加的乳酸菌和酵母菌在细胞结构上存在明显不同
D. 发酵池发酵阶段,添加食盐是防止发酵过程杂菌污染的重要措施
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳原、氨原、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
2、毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、小麦种子中富含淀粉等多糖,添加小麦主要是为米曲霉的生长提供碳源,A错误;
B、米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的蛋白酶、脂肪酶能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,B正确;
C、乳酸菌为原核细胞,酵母菌为真核细胞,原核细胞与真核细胞在细胞结构上存在明显不同:原核细胞无以核膜为界限的细胞核,真核细胞中有以核膜为界限的细胞核,C正确;
D、发酵池发酵阶段,添加食盐是抑制发酵过程杂菌污染和繁殖重要措施,食盐可增大环境的渗透压,使微生物发生渗透失水而死亡,D正确。
故选BCD。
15. 科研人员对某生态系统的能量流动情况进行研究,并对各营养级的能量流动情况进行了定量分析。下表中a、b、c表示构成某一食物链的三个营养级,R1、R2为对应的能量值[单位:×103 kJ/(m2·a)]。下列说法正确的是( )
人工输入
的能量
呼吸作用散
失的能量
未被利用
的能量
流向下一营
养级的能量
流向分解
者的能量
a
0
302
733
217
64
b
17
16
R1
4
7
c
48
63
141
R2
22
A. 流经该食物链的总能量是a固定太阳能的总量
B. a、b、c分别表示构成某一食物链的第一、第二、第三营养级
C. 表中R1、R2代表的能量值分别是29和39
D. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为14.7%
【答案】CD
【解析】
【分析】生态系统中的能量流动:
(1)概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(2)过程:某一营养级的同化量=呼吸作用中以热能形式散失的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量=摄入量-粪便量。
(3)特点:单向流动、逐级递减。
【详解】A、a是该生态系统的生产者,流经该食物链的总能量是除了生产者固定太阳能的总量外,还有人工输入的能量,A错误;
B、由题表分析,a,b,c的同化量关系为a>c>b,所以三者构成的食物链为a→c→b,所以a、b、c分别表示构成某一食物链的第一、第三、第二营养级,B错误;
C、由于能量流动是逐级递减的,分析图表可知,a是第一营养级、b是第三营养级,c是第二营养级,E是流向分解者的能量,第二营养级的同化量=第一营养级入第二营养级的能量+人工输入的能量=呼吸作用中以热能形式散失的能量+流向下一营养级的能量+未被利用的能量=48+217=63+141+R2+22,则R2=39,同理第三营养级的同化量=R2+17=16+R1+4+7,则R1=29,C正确;
D、第二营养级到第三营养级的能量传递效率=R2(39)÷第三营养级的同化量(217+48)×100%≈14.7%,D正确。
故选CD。
16. 科学家发现脑到肠道的信号控制着肠道对脂肪的吸收,有资料证明,激活脑中的迷走神经背侧运动核(DMV)神经元可以增加肠道脂肪吸收来影响体重。研究表明,中药葛根的主要活性成分葛根素能够通过影响DMV神经元活性进而调控体重。请根据以下实验结果,推测以下说法不合理的是( )
正常小鼠和GABRAI受体敲除小鼠在不同处理下饲喂高热量饲料后体重变化趋势图
A. 葛根素通过抑制DMV神经元活性使体重减轻,有望成为减脂药剂
B. DMV神经元若受到抑制性神经递质的调控,活性将会被抑制,DMV神经元细胞膜不会发生信号转换
C. 葛根素发挥相应作用需要与GABRA1受体结合
D. 脑通过迷走神经调控肠道的活动属于神经系统对内脏活动的分级调节
【答案】BD
【解析】
【分析】分析题图,正常小鼠未注射葛根素组小鼠的体重比正常小鼠注射葛根素组小鼠的体重重,由此可知,葛根素可以使体重减轻。
【详解】A、分析题意,激活脑中的迷走神经背侧运动核(DMV)神经元可以增加肠道脂肪吸收来影响体重,分析题图可知葛根素可以使体重减轻,由此推测葛根素通过抑制DMV神经元活性使体重减轻,有望成为减脂药剂,A正确;
B、DMV神经元受到抑制性神经递质的调控时,DMV神经元细胞膜由化学信号转化为电信号,B错误;
C、分析题图可知,GABRA1受体敲除小鼠未注射葛根素组和GABRA1受体敲除小鼠注射葛根素组的小鼠体重基本一致,由此可知,葛根素发挥相应作用需要与GABRA1受体结合,C正确;
D、脑通过迷走神经调控肠道的活动属于神经系统对内脏活动的调节,但不属于分级调节,D错误。
故选BD。
17. 某人感染了一种细菌,该细菌对多种抗生素都无反应,患者经医院抢救21 d,最终脱离危险。下列关于该细菌的叙述,错误的是( )
A. 该细菌与动物细胞相比最大的区别是该细菌有细胞壁
B. 该细菌的遗传物质主要分布在染色体上
C. 该细菌是滥用抗生素造成的细菌的抗药性变异
D. 可根据细菌细胞膜的通透性判断该细菌的存活情况
【答案】ABC
【解析】
【分析】原核生物与真核生物相比最大的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,也没有染色体和核仁,只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、细菌属于原核生物,动物属于真核生物,原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,A错误;
B、细菌属于原核生物,细胞内无染色体,B错误;
C、该细菌的抗药性变异不是由抗生素引起的,抗生素只是对细菌的抗药性进行了选择,C错误;
D、只有活细胞的细胞膜才具有选择透过性,故可根据细菌细胞膜的通透性判断该细菌的存活情况,D正确。
故选ABC。
18. 阳生植物的避荫反应是指当其感受到周围其他植物的遮挡、光照强度减弱、光照时间缩短且R(红光)/FR(远红光)比例降低时,所做出的一系列生理反应,如茎伸长速度加快,叶柄伸长、开花提早、分枝减少等(如图1)。研究人员模拟遮荫条件,对番茄植株的避荫反应进行了研究,结果如图2和图3。根据实验结果判断,下列错误的是( )
A. 上层植物细胞中的光合色素主要反射红光和蓝紫光,导致遮荫环境中R/FR比例降低
B. 避荫反应有利于被遮荫的植物捕获更多光能,提高植物遮荫时光合作用强度
C. 遮荫处理的番茄,茎伸长速度加快导致节间距和果实中有机物的总量均增加
D. 与正常光照相比,遮荫条件下短时间内叶绿体中NADPH和C3的含量均增加
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、光作为一种信号,影响,调控植物生长、发育的全过程。环境中的红光、蓝光对于植物的生长感受不同波长的光的分子不同,其中光敏色素主要吸收红光和远红光;
2、光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富;
3、受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【详解】A、上层植物细胞中的光合色素主要吸收红光和蓝紫光,不吸收远红光,因此自然光被植物滤过后,遮荫环境中R/FR比例降低,A错误;
B、遮荫环境下,被遮荫的植物会做出茎伸长速度加快等反应,有利于光能的捕获,提高遮荫时植物光合作用强度,B正确;
C、遮荫处理通常会导致番茄光合作用减弱,虽然遮荫在短期内使植物将更多的同化产物分配到茎的伸长生长上,但从长远来看,由于光合产物合成减少,果实中有机物的积累应该是减少的,而不是增加,因为果实中的有机物主要来源于叶片光合作用合成后运输而来的,C错误;
D、遮荫条件下,光反应产生的NADPH减少,而短时间内NADPH的消耗量不变,因此遮荫条件下NADPH的含量减少,由于NADPH和ATP产生量降低,C3的还原速率降低,即C3的消耗减少,而短时间内C3的来路不变,因此遮荫条件下C3的量增加,D错误。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5题,共59分。
19. 猕猴桃成熟过程中,ACC氧化酶(ACO)会催化乙烯前体物质(ACC)转化成乙烯,大量的乙烯会加速果实软化和腐烂,缩短储藏期。科学家通过基因工程将ACO基因反向连接在启动子后,筛选转反义ACO基因的猕猴桃,达到延长储藏期的效果。操作过程如图。
注:LB为T-DNA的左边界; Hyg:潮霉素抗性基因RB为T-DNA的右边界; Kanr:卡那霉素抗性基因
回答下列问题∶
(1)启动子的基本组成单位是________,能识别启动子的酶是______。
(2)为保证ACO基因能反向连接在重组质粒的启动子后,设计引物时需在ACO基因的上游引物和下游引物分别引入_______和_______限制酶切位点。
(3)从新鲜的猕猴桃叶片上取下若干圆形小片与农杆菌共同培养,Ti质粒上的___区段可转移到叶片细胞的_____中;随后,将圆形小片进行组织培养,一段时间后,在培养基中加入________(填抗生素),可筛选出含目的基因的愈伤组织。
(4)在基因工程基础上,延伸出来的第二代基因工程叫_________,其实质是改造或合成______。
【答案】(1) ①. 脱氧核苷酸 ②. RNA聚合酶
(2) ①. SacⅠ ②. BamⅠ
(3) ①. T-DNA ②. 染色体(DNA) ③. 潮霉素
(4) ①. 蛋白质工程 ②. 基因
【解析】
【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.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:
分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术;
个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
启动子位于DNA分子上,其基本组成单位是脱氧核苷酸,是RNA聚合酶的结合位点,RNA聚合酶能识启动子;
【小问2详解】
根据图中启动子和终止子的位置以及质粒上的限制酶种类分析,若要为保证ACO基因能反向连接在重组质粒的启动子后,设计引物时需在ACO基因的上游引物,引入SacI限制酶切位点,在下游引物引入BamI限制酶切位点;
【小问3详解】
目的基因表达载体进入细胞后,Ti质粒上的T-DNA区段可转移到猕猴桃细胞的染色体(DNA)中,进而实现目的基因的转移;潮霉素抗性基因位于启动子与终止子之间,可以表达出抗潮霉素的相关物质,因此筛选时,需在猕猴桃愈伤组织培养基中加入潮霉素进行初步选择,能保留下来的是导入了目的基因的细胞;
【小问4详解】
蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,在技术方面有诸多同基因工程技术相似的地方,因此蛋白质工程也被称为第二代基因工程。实质是改造或合成基因。
20. 南京雨花茶,因状如松针,与安化松针、恩施玉菡一起,被称“中国三针”。为更好的提高茶叶的品质,有关专家对茶园生态系统进行了调查研究。
(1)茶园生态系统不同地段分布有不同的生物类群,体现了群落的______结构。
(2)蜘蛛在茶园生态系统中发挥着重要作用。在不同类型的茶园中对蜘蛛的相关指数进行了调查,得到下表数据,据此回答问题:(已知有机茶园不喷洒除草剂,每年采茶1次;无公害茶园每年喷洒除草剂2次,采茶4次:普通茶园每年喷洒除草剂2次,采茶6次。)
项目
有机茶园
无公害茶园
普通茶园
个体数
1615
982
601
物种数
57
48
34
丰富度指数
7.72
6.82
5.22
调查蜘蛛个体数的方法是______,与其它两种茶园相比,有机茶园中蜘蛛的个体数、物种数、丰富度指数均明显增多,一定程度上防止了虫害的发生,其依据的生态工程原理是_______。据研究结果,从茶园管理角度分析,有机茶园中蜘蛛数目最高的原因可能有_______(至少答两点)。
(3)下图为该生态系统的部分能量流动示意图,M、N表示营养级。
图中M用于生长、发育和繁殖的能量为____kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为___%(保留一位小数)。
(4)为研究河流中石块上微生物群落的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,统计裸石上不同时间新增物种数目(图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(图2)。
①裸石上发生的群落演替类型为______。
②由图1可知,演替的前120天,生长在裸石上的物种总数____(增加/减少)。
③据图2回答,已知自养类群为异养类群提供有机碳,演替达到稳定后,两者的数量金字塔是_____(正/倒)金字塔形,能量金字塔是____(正/倒)金字塔形。
【答案】(1)水平 (2) ①. 样方法 ②. 协调 ③. 不喷洒除草剂利于蜘蛛的生长繁殖,采茶次数少,茶园为蜘蛛提供的食物和栖息环境充分
(3) ①. 2488 ②. 6.3
(4) ①. 初生演替 ②. 增加 ③. 倒 ④. 正
【解析】
【分析】群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象;植物主要受阳光的影响,动物主要受食物和栖息空间的影响。群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。
【小问1详解】
由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异体现了群落的水平结构,茶园生态系统不同地段分布有不同的生物类群,这体现的是群落的水平结构。
【小问2详解】
根据表中结果可知,有机茶园中蜘蛛的丰富度指数、物种数和个体数均显著多于其他两种茶园,即群落丰富度提高,自我调节能力增强,因而使害虫的环境容纳量降低,其依据的生态工程原理是协调;分析题意可知,不喷洒除草剂利于蜘蛛的生长繁殖,采茶次数少,茶园为蜘蛛提供的食物和栖息环境充分,故从茶园管理角度分析,有机茶园中蜘蛛数目最高。
【小问3详解】
由题图可知,流入M的能量为3281+2826=6107kJ/(m2•a),故用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量=6107-3619=2488kJ/(m2•a);由M到N的能量传递效率为386kJ/(m2•a)÷[3281kJ/(m2•a)+2826kJ/(m2•a)]×100%≈6.3%。
【小问4详解】
①群落演替的类型有初生演替和次生演替,裸石上没有土壤和植被条件,发生的群落演替类型为初生演替。
②由图可知,演替的前120天,随着演替时间增加,新增物种数目减少,也就是增加速率减慢,但还是在增加,到120天时,新增物种数为0,即不再增加,因此演替的前120天,生长在裸石上的物种总数增加,之后演替趋于稳定。
③由图2可知,120天后,异养类群圆圈面积较自养类群圆圈面积大,即数量可能较多,自养类群为异养类群提供有机碳,据此推测演替达到稳定后,两者的数量金字塔是倒金字塔;由于能量在流动过程中总是逐级递减,因此能量金字塔通常都是金字塔形,自养类群为异养类群提供有机碳,因此能量金字塔是正金字塔形。
21. 肺结核是由结核分枝杆菌感染肺部引起的一种慢性传染病,我国对肺结核患者和疑似肺结核患者实行免费检查和治疗。图为结核分枝杆菌侵入人体后发生的部分免疫反应。据图回答下列问题:
(1)图中细胞①为_______,可参与_______免疫(填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”);细胞③为_______。
(2)结核分枝杆菌主要通过呼吸道侵入人体,当其侵入人体后寄生在宿主细胞中,图中⑤_______(填细胞名称)能识别被寄生的宿主细胞,并与之密切接触,使其裂解死亡;病毒被释放出来,而后会与_______免疫产生的_______结合或直接被其他免疫细胞吞噬消灭。
(3)免疫系统最基本的功能是_______。免疫系统的_______功能异常,容易发生自身免疫病。
【答案】(1) ①. 辅助性T细胞 ②. 体液免疫和细胞免疫 ③. 浆细胞
(2) ①. 细胞毒性T细胞 ②. 体液 ③. 抗体
(3) ①. 免疫防御 ②. 免疫自稳
【解析】
【分析】据图可知,①是辅助性T细胞,②是B细胞,③是浆细胞,④和⑥是记忆细胞,⑤是细胞毒性T细胞。
【小问1详解】
细胞①与抗原呈递细胞接触,分泌细胞因子,是辅助性T细胞,该细胞可以激活B细胞和细胞毒性T细胞,所以参与细胞免疫和体液免疫,细胞③可以分泌抗体,是浆细胞。
【小问2详解】
结核分枝杆菌寄生于人体细胞,而⑤细胞毒性T细胞可以将靶细胞裂解,病毒被释放出来,而后会与抗体结合,抗体由体液免疫产生。
【小问3详解】
免疫系统最基本的功能是抵御外来病原体,这是免疫防御的功能;免疫系统的免疫自稳功能异常,容易发生自身免疫病。
22. 现有3个不同毛色的纯种小鼠品系甲(浅褐色)、乙(白色)、丙(黑色),杂交试验结果如表所示。已知该种小鼠毛色由3对等位基因控制,其中基因A控制灰色,a无控制色素合成的功能,基因B控制黑色,b控制棕色,基因D不影响A/a、B/b基因的功能,但d纯合的个体毛色表现为白色。所有基因型小鼠均能正常生长和繁殖,且基因型为A_B_D_和A_bbD_的个体毛色分别表现为深灰色和浅褐色(不考虑基因突变或其他染色体变异)。回答下列问题:
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
深灰色
深灰色:浅褐色:白色=9:3:4
乙×丙
深灰色
深灰色:黑色:白色=9:3:4
(1)推测两对等位基因B/b与D/d的遗传符合基因自由组合定律的依据是______。
(2)亲本乙的基因型为______,杂交组合乙×丙中F2深灰色小鼠的基因型有______种。若表中两个杂交组合F2表型为深灰色小鼠的雌雄个体间自由交配一代,所得白色小鼠在全体子代中的比例为_____。
(3)为进一步探究该种小鼠毛色的遗传方式,需要继续进行杂交试验判断等位基因A/a和B/b是否位于同一对同源染色体上。
试验思路:让亲本甲与丙杂交,所得F1基因型为______。
预期试验结果:若F1自交所得F2表型及比例为_____,则A/a和B/b位于一对同源染色体上;若F1自交所得F2表型及比例为_____,则A/a和B/b位于两对同源染色体上。
【答案】(1)甲×乙所得的F1基因型为AABbDd,且F2表型及比例为深灰色(A_B_D_)∶浅褐色(A_ bbD_)∶白色=9∶3∶4,属于9∶3∶3∶1的变式,所以B/b与D/d 这两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律
(2) ①. AABBdd ②. 4##四 ③. 1/9
(3) ①. AaBbDD ②. 深灰色∶浅褐色∶黑色=2∶1∶1 ③. 深灰色∶浅褐色∶黑色∶棕色=9∶3∶3∶1
【解析】
【分析】由题干信息可知:已知该种小鼠毛色由3对等位基因控制,其中基因A控制灰色, a无控制色素合成的功能,基因B控制黑色, b控制棕色,基因D不影响A/a、B/b基因的功能,但d纯合的个体毛色表现为白色。且基因型为A_B_D_和A_bbD_的个体毛色分别表现为深灰色和浅褐色,则A_ B_ D_个体为深灰色,A_ bbD_ 个体为浅褐色,aaB_ D_ 个体为黑色,aabbD _棕色, A_ B_ dd、A_ bbdd、aaB_ dd和aabbdd为白色。
【小问1详解】
根据题意可知,A_ B_ D_个体为深灰色,A_ bbD_ 个体为浅褐色,aaB_ D_ 个体为黑色,aabbD _棕色, A_ B_ dd、A_ bbdd、aaB_ dd和aabbdd为白色。纯种品系甲、乙、丙,它们的毛色分别为浅褐色、白色、黑色,则甲(浅褐色AAbbDD)×乙(白色),F1表型为深灰色,基因型为A_ BbD_ ,由于乙的表现型为白毛,所以乙的基因型为_ _BBdd,再结合乙(白色_ _BBdd)×丙(黑色aaBBDD),F1表型为深灰色,基因型为AaBBDd,那么乙的基因型为AABBdd,则甲×乙所得的F1基因型为AABbDd,由于该组F2表型及比例为深灰色(AAB_D_)∶浅褐色(AA bbD_)∶白色=9∶3∶4,属于9∶3∶3∶1的变式,所以B/b与D/d 这两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律。
【小问2详解】
结合小问1可知乙(白色_ _BBdd)×丙(黑色aaBBDD),F1表型为深灰色,基因型为AaBBDd,且F2表型及比例为深灰色(A_BBD_)∶黑色(aaBBD_)∶白色=9∶3∶4,说明F1有两对基因杂合,所以乙的基因型为AABBdd,品系甲的基因型为AAbbDD,品系丙的基因型为aaBBDD;杂交组合乙×丙中F2深灰色小鼠的基因型有4种,分别是1AABBDD、2AaBBDD、2AABBDd、4AaBBDd;杂交组合甲(浅褐色AAbbDD)×乙(白色AABBdd)中F2深灰色小鼠的基因型也有4种,分别是1AABBDD、2AABbDD、2AABBDd、4AABbDd,其中DD∶Dd=1∶2,d%=1/3,那么,两个杂交组合F2表型为深灰色小鼠的雌雄个体间自由交配一代,所得白色小鼠(dd)在全体子代中的比例为1/3×1/3=1/9。
【小问3详解】
品系甲的基因型为AAbbDD,品系丙的基因型为aaBBDD,所以让亲本甲与丙杂交,所得F1基因型为AaBbDD;若A/a和B/b位于一对同源染色体上,属于基因连锁,则F1产生2种配子:AbD、aBD,F1自交所得F2表型及比例为深灰色∶浅褐色∶黑色=2∶1∶1;若A/a和B/b位于两对同源染色体上,符合自由组合定律,则F1产生4种配子:ABD、AbD、aBD、abD,F1自交所得F2表型及比例为深灰色∶浅褐色∶黑色∶棕色=9∶3∶3∶1。
23. 图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图,图乙表示其叶肉细胞气体交换情况,图丙表示光照强度与光合速率的关系,图丁表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),A、B点对应时刻分别为6点和19点。请据图回答:
(1)光反应的场所是_____,在上面分布有吸收光能的_____,其经提取后再层析分离,在滤纸上会出现_____条色素带。
(2)14CO2进入叶绿体后,首先能检测到含14C的有机物是_____,该物质被还原成糖类需要光反应提供_____。若突然停止光照,则短时间内C3的含量将_____(填“增加”“减少”或“不变”),原因是_____。
(3)图乙中暗反应的具体部位是_____(填字母名称)。该反应中的能量变化是_____。
(4)图丙中C点以后限制光合速率的主要因素是_____(答出两点)。若曲线是在适宜条件下测得,再提高温度,B点将如何移动_____(左移;右移;不动;无法确定)。
(5)丁图中24小时内不进行光合作用的时段是_____。
【答案】(1) ①. 叶绿体的类囊体薄膜 ②. 光合色素 ③. 4
(2) ①. C3(三碳化合物) ②. ATP和NADPH ③. 增加 ④. 突然停止光照,则ATP和NADPH减少,则短时间内C3还原速率下降,而二氧化碳的固定速率基本不变
(3) ①. b叶绿体基质 ②. ATP、NADPH中的活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能
(4) ①. CO2浓度、温度 ②. 右移
(5)0-5和20-24
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。光合作用强度主要受光照强度、CO2浓度、温度等影响。
【小问1详解】
光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,在上面分布有吸收光能的光合色素,这些色素包括叶绿素和类胡萝卜素,其经提取后再层析分离,在滤纸上会出现四条色素带,由上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
【小问2详解】
14CO2进入叶绿体后,首先与C5结合生成C3,因此首先能检测到含14C的有机物是C3(三碳化合物) ,该物质被还原成糖类需要光反应提供ATP和NADPH。若突然停止光照,则ATP和NADPH减少,则短时间内C3还原速率下降,而二氧化碳的固定速率基本不变,因而C3含量将“增加”。
【小问3详解】
图乙中暗反应的具体部位是b叶绿体基质。该反应消耗ATP,将CO2还原成有机物,能量变化是ATP、NADPH中的活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能。
【小问4详解】
图丙中C点以后光照强度不再是限制光合速率的因素,影响光合速率的主要因素是CO2浓度、温度。若曲线是在适宜条件下测得,若提高温度,则温度变得不适宜,光合速率下降,而呼吸速率通常会上升,所以要达到与呼吸速率相等的状态,则需要更强的光照强度,因此,B点将右移。
【小问5详解】
图丁表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图。A、B点对应时刻分别为6点和19点,0-5只进行呼吸作用、5-6呼吸作用大于光合作用、6-19光合作用大于呼吸作用、19-20呼吸作用大于光合作用、20-24 只进行呼吸作用。24小时内不进行光合作用时氧气的释放量会最小,吸收量最大,所以不进行光合作用的时段是0-5和20-24。
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