精品解析:2025届山西省晋中市昔阳县中学校高三下学期高考预测卷(二)生物试题
2025-02-15
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 晋中市 |
| 地区(区县) | 昔阳县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.89 MB |
| 发布时间 | 2025-02-15 |
| 更新时间 | 2025-05-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50446278.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025届商考预测卷(二)
生物
考试时间:75分钟满分:100分
一、单项选择题(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. 下表是玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数),下列有关说法正确的是( )
元素
O
H
N
K
Ca
p
Mg
S
玉米
44.3
6.24
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
人
14.62
7.46
9.33
1.09
4.67
311
0.16
0.78
A. P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少,属于微量元素
B. 表中玉米细胞比人体细胞中含有的O元素较多是因为玉米细胞中含水更多
C. 表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要
D. 玉米细胞和人体细胞中N元素含量不同,可能与细胞中蛋白质的含量不同有关
2. 人的角膜是覆盖眼睛的透明组织层,角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死细胞进而维持角膜。短期睡眠不足会加速角膜干细胞的增殖分化,长期睡眠不足则会造成角膜变薄,下列说法错误的是( )
A. 人体对角膜中垂死细胞的清除过程属于细胞凋亡
B. 角膜上皮细胞呈现透明状的原因是该细胞内存在特有基因
C. 睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老,衰老细胞内染色质收缩
D. 角膜干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现动物细胞的全能性
3. 植物若要正常生存,就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织(如根)中去。在此之前,需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉专门的细胞中,此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 该物质跨膜运输过程主要体现了细胞膜功能特点
B. H+通过质子—蔗糖共转运蛋白进入细胞的过程属于协助扩散
C. 质子—蔗糖共转运蛋白能转运蔗糖和H+,说明该转运蛋白具有特异性
D. 利用质子—蔗糖共转运蛋白运输蔗糖不消耗能量
4. 涝胁迫(创造无氧条件)处理玉米幼苗根部,细胞中的丙酮酸在缺氧条件下可产生乳酸或酒精和CO2两条代谢途径。在涝胁迫初期,不能在玉米幼苗根部检测到CO2,而后期能检测到CO2。下列叙述错误的是( )
A. 涝胁迫下玉米根细胞呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量以热能形式散失
B. 外界环境的变化可以影响玉米细胞中某些基因的表达
C. 涝胁迫后期才能检测到CO2,说明玉米幼苗根细胞进行了产酒精的无氧呼吸
D. 两条代谢途径过程发生的场所都是细胞质基质,第二阶段都不产生ATP
5. 2023年10月2日,卡塔琳·卡里科、德鲁·魏斯曼获得诺贝尔生理学或医学奖。他们注意到树突状细胞将体外转录的mRNA识别为外来物质,导致树突状细胞的激活和炎症信号分子的释放,引发炎症反应。将碱基修饰mRNA输送到树突状细胞,炎症反应几乎完全消失,具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 碱基修饰mRNA可能涉及对胸腺嘧啶等碱基修饰
B. 碱基修饰改变mRNA中碱基排列顺序
C. 碱基修饰mRNA指导树突状细胞炎症信号分子合成
D. 碱基修饰mRNA既减少炎症反应又增加相关蛋白质含量
6. 四倍体中华猕猴桃(4n=116)与二倍体毛花猕猴桃(2n=58)杂交得到的三倍体后代雄株花粉败育,雌株不结实。对该三倍体处于减数分裂的花粉母细胞进行观察,发现 29 个二价体(即四分体)和29 个单价体(不配对的染色体),偶尔出现个别三价体(三条染色体配对)。下列相关叙述错误的是( )
A. 中华猕猴桃与毛花猕猴桃之间存在生殖隔离
B. 两种猕猴桃的一个染色体组均含有29 条染色体
C. 该三倍体雌株减数分裂时可能会出现同源染色体联会紊乱
D. 选择处于减数分裂Ⅱ的花粉母细胞进行观察以识别三价体
7. 由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是( )
A. 若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起,很容易发生基因交流
B. 生长环境的不同将有利于耧斗菜进化出不同的物种
C. 甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D. 甲、乙两种耧斗菜全部基因不能构成一个基因库
8. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
9. 种子的成熟、萌发与脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的协调平衡有关。种子成熟阶段,胚中FUS3基因被激活,进而诱导ABA合成基因的表达,并抑制GA合成基因的表达。种子萌发阶段,冷、光等环境信号将平衡转向促进GA合成、抑制ABA合成。下列叙述错误的是( )
A. 种子成熟、萌发是外界环境和内部因子共同作用的结果
B. 种子成熟过程中ABA和GA含量变化趋势不同
C. 流水浸种有利于种子萌发的原因是提高了种子中ABA的含量
D. 冷、光等环境信号有利于打破种子的休眠状态
10. 下列关于生态系统的相关表述正确的是( )
A. 卷叶蛾→螳螂→黄雀,构成一条食物链,其中螳螂位于第二营养级
B. 制作生态缸时,定时加入适量饵料,有利于提高生态系统的稳定性
C. 生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿着食物链进行的
D. 园林能改善生态环境,提高社会和经济效益,体现了生态工程的整体原理
11. 人体内血液中的铁大部分来源于衰老的红细胞,巨噬细胞吞噬、降解红细胞后,获得的Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白(FPN1)进入血液,用于骨髓生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素(Hepc)可与FPN1结合,促进FPN1内化和降解,进而降低血液中Fe2+的含量。在炎症病人的尿中Hepc含量明显升高,HepcnRNA的水平也明显上升。下列叙述错误的是( )
A. 衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与
B. 炎症可能会减少红细胞生成,进而导致贫血
C. 敲除Hepc编码基因,巨噬细胞会出现铁积累
D. Hepc作为一种信息分子作用于特定的靶细胞
12. 在我国北方温带半干旱地区,农田连续耕作多年后土地易沙化。对三片弃耕土地分别采取围封禁牧、人工种植灌木或乔木等恢复措施,十五年后进行调查相关指标,结果见图。下列叙述正确的是( )
A. 土壤含水量增加可能与土壤有机质增加使土壤保水能力增强有关
B. 土壤含氮量的增加与群落垂直结构复杂而充分利用光能有直接关系
C. 人工乔木林和其它几种处理相比,物种丰富度最高
D. 人工乔木林的草本植物种类数比灌木林低主要是因为节肢动物的捕食
13. 如图表示中枢神经系统由三种传出神经组成,图示中的神经节是功能相同的神经元在中枢以外的周围部位集合而成的结节状构造。在神经节内,节前神经元的轴突与节后神经元组成突触。下列有关说法错误的是( )
A. 外周神经系统包括脑神经和脊神经
B. 交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,可使机体更好地适应环境
C. 图中躯体运动神经和自主神经系统中的节后神经都属于传出神经
D. 兴奋经图中神经节传递时发生的是电信号到化学信号的转变
14. 秦岭中西段为濒危动物大熊猫最后的生存家园,为加大对大熊猫的保护,我国在秦岭建立了大熊猫自然保护区,将割裂的栖息地连接起来,促进了大熊猫种群数量的增加。下列说法错误的是( )
A. 将割裂的栖息地连接可消除地理隔离,进而促进大熊猫间的基因交流
B. 维持保护区内适量的竞争者,对大熊猫种群的健康发展有利
C. 大熊猫用粪便在其生活领地周边做标记以警示同类,这属于化学信息
D. 大熊猫捕食竹鼠(以竹子为食)时属于第二营养级,吃竹笋时则属于初级消费者
15. 科学家们一直尝试利用发酵技术生产的单细胞蛋白来替代传统肉类,以期开发一条环保、健康、可持续的肉类生产途径。下列相关叙述错误的是( )
A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B. 利用发酵技术生产单细胞蛋白所用的菌种通常是单一菌种
C. 可采用过滤、沉淀等方法将微生物菌体与发酵液分离
D. 发酵所需的培养基和发酵设备都需要严格灭菌
16. CD47 是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌。结肠癌等多种肿瘤细胞表面的 CD47 含量比正常细胞高 1.6-5 倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗 CD47 的单克隆抗体可以解除CD47 对巨噬细胞的抑制作用,科学家按照如下流程进行了实验:
下列叙述正确的是( )
A. 过程②中可用的诱导因素有灭活的病毒、聚乙二醇(PEG)、紫外线照射
B. 在乙、丙及骨髓瘤细胞中,乙、丙经培养后均可获得大量的抗CD47 的单克隆抗体
C. 对照组应在巨噬细胞+正常细胞共培养体系中加入单克隆抗体
D. 过程①中给实验小鼠注射的CD47 是能与抗 CD47 的单克隆抗体特异性结合的抗原
二、非选择题(共52分)
17. 2024年年初,省农科院镇宁基地从广州引进“红铃”番木瓜品种,该品种果树的高度通常为8~10米,喜光,根系大部分分布在表土以下10~30厘米处。研究人员将番木瓜品种与已有的金秋沙糖橘品种进行间行种植(指同一生长期,同一块农田上分行或分带相间种植两种或两种以上作物,如图甲所示);并测得这两种果树在不同光照强度下的吸收速率,如图乙所示。已知金秋沙糖橘也喜光,根系深度在60~80厘米左右,高度一般在1.5~3米之间。通过精心管理获得了番木瓜、沙糖橘双丰收,还提高了经济效益。请回答下列有关问题:
(1)番木瓜与沙糖橘两种果树幼苗叶片中的色素可以吸收光,分离它们幼苗叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是_____,该色素主要吸收的光的颜色是_____。
(2)由图乙可知,光照强度低于P时,番木瓜与沙糖橘两种果树中,对光能的利用率较高的品种是_____。当种植密度过大时,净光合速率下降幅度较大的品种是_____,判断的依据是_____。
(3)植物间行种植的模式获得了番木瓜和沙糖橘双丰收,据上述信息分析,间作的主要优势体现在_____(答2点即可)。
18. 血糖平衡有利于动物生命活动的正常进行,此过程由神经调节和体液调节共同实现。糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其发病率呈逐年上升趋势。回答下列问题:
注:GLUT4是一种葡萄糖转运蛋白
(1)当人体血糖浓度上升时,下丘脑相关部位接受刺激并产生兴奋,最终使传出神经末梢释放的___与相应受体结合,引起胰岛素分泌增多。据图分析,胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,促进___,从而促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用;同时还可以抑制___及非糖物质转变为葡萄糖,使血糖浓度降低。
(2)人体感染某种病毒后导致机体免疫系统攻击胰岛B细胞而患糖尿病,已知该病毒不感染胰岛细胞,这属于___病,该病患者的免疫系统反应过度,将胰岛B细胞当作外来异物进行攻击,其原因可能是___。
(3)给健康饥饿小鼠注射一定剂量的胰岛素后,小鼠会出现休克现象。研究发现,给休克小鼠再次注射胰高血糖素能提高休克小鼠的血糖浓度,从而促进小鼠清醒。现欲设计实验验证该研究发现,请补充实验思路并预期实验结果。实验材料:健康饥饿小鼠若干、胰岛素、胰高血糖素、生理盐水等。
实验思路:①选择___若干只,随机均分成两组,并编号为A、B组;
②分别给两组小鼠注射等量且一定剂量的胰岛素,一段时间后两组小鼠均出现休克现象,检测两组小鼠的血糖浓度;
③再分别给A、B组小鼠注射___、___,一段时间后检测两组小鼠的血糖浓度,比较两次血糖浓度检测结果并观察小鼠是否清醒。
预期结果:___。
19. 陕西西安浐灞湿地是集城市湿地、文化湿地于一体的国家级湿地公园,近年来,该湿地管理部门通过多种举措(如图)进一步改善湿地水质,美化湿地景观,取得了良好的效益。请回答下列问题:
(1)湿地被称为“自然之肾”,具有调节水循环的功能,这体现了生物多样性的_________价值。曾有人考虑将该湿地改造成城市森林,与人工林生态系统相比,湿地生态系统__________(填“抵抗力稳定性”或“恢复力稳定性”)更强。
(2)湿地中挺水植物、浮水植物和沉水植物等植物的分层配置,体现了群落的__________结构。湿地中的挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,从而抑制藻类的生长,这些挺水植物还能开颜色鲜艳的花,以吸引昆虫传粉。这一现象涉及的信息类型有____________,说明生态系统的信息传递能够___________。
(3)管理部门采用___________法调查这种滤食性鱼的种群密度,若在调查过程中湿地中这种滤食性鱼类被随机捕食了一部分,则与未被捕食相比,该鱼种群密度的调查值将_________(填“增大”“不变”或“减小”)。进一步调查分析这种滤食性鱼(以单细胞藻类为食)的能量流动情况,结果如表[单位为kJ/(cm2·a)]。
从藻类摄入的能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸作用散失
粪便中的能量
藻类同化的能量
b
?
c
d
a
据表分析,滤食性鱼用于生长、发育和繁殖的能量是___________kJ/(cm2·a),从藻类到滤食性鱼的能量传递效率为__________。
20. 某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m在2号染色体上,基因R、r在4号染色体上。
(1)基因R编码蛋白质前3个氨基酸的碱基序列如图(注:翻译起始密码子为AUG),转录的模板链是______(填“a链”或“b链”)。正常情况下,基因型为Rr的个体中,R基因在细胞中最多有______个。
(2)基因型为MmRr的个体自交,子代宽叶红花个体中,自交后代不发生性状分离的比例为______;子代宽叶白花个体测交后代中宽叶白花与窄叶白花植株的比例为______。
(3)基因型为Mm的植株减数分裂产生了一个MM型配子,最可能的原因是______。
(4)用秋水仙素处理该植物,获得了四倍体植株,秋水仙素的作用机理是______。现有一基因型为RRrr的四倍体植株,减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑突变),则其自交后代的表型及比例为______。
(5)对某海岛该植物种群进行抽样调查,100个个体中,基因型为RR、Rr、rr的个体数分别为10个、40个、50个;5年后进行再次抽样调查,100个个体中,基因型为RR、Rr、rr的个体数分别为20个、20个、60个,据此分析,5年间该植物种群______(填“发生”或“未发生”)进化,理由是______。
21. 研究发现,酶A能催化半纤维素降解,使棉纤维长度变短。为培育转基因长绒棉花品种,科研人员构建了酶A基因反义基因表达载体(目的基因反向连接到载体中),过程如图所示,其中SmaI、NotI、HindIII和BamHI为酶切位点(四种限制酶切割后黏性末端不同)。回答下列问题:
(1)大量获取酶A基因的常用方法为_________,该方法的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的__________等有关。若酶A基因两侧的碱基序列如下,请从①~④中选择获取酶A基因的引物组合__________。
5'-GAAGTCCTCT……ACGACGAACC-3'
3'-CTTCAGGAGA……TGCTGCTTGG-5'
①5'-GAAGTCCTCT-3'②5'-GGTTCGTCGT-3'
③5'-AGAGGACTTC-3'④5'-ACGACGAACC-3'
(2)图中构建的基因表达载体,使用的限制酶为_________时,构建出的基因表达载体既有正义基因表达载体(目的基因正向连接到载体中)也有反义基因表达载体,原因是__________。可通过限制酶切割所产生的DNA片段长度区分上述两种载体,所选限制酶应为__________。
(3)利用农杆菌转化法将构建的反义基因表达载体导入棉花细胞,应先将反义基因表达载体导入__________中,该过程利用的原理是农杆菌Ti质粒上的__________可转移到被侵染的细胞中。反义基因表达载体导入受体细胞后,通过抑制__________过程来影响酶A基因的表达,进而影响棉绒的长度。
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2025届商考预测卷(二)
生物
考试时间:75分钟满分:100分
一、单项选择题(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. 下表是玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数),下列有关说法正确的是( )
元素
O
H
N
K
Ca
p
Mg
S
玉米
44.3
6.24
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
人
14.62
7.46
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
A. P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少,属于微量元素
B. 表中玉米细胞比人体细胞中含有的O元素较多是因为玉米细胞中含水更多
C. 表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要
D. 玉米细胞和人体细胞中N元素含量不同,可能与细胞中蛋白质的含量不同有关
【答案】D
【解析】
【分析】1、组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、 P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素; 有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
2、根据表格分析可知,组成玉米和人体的化学元素种类相同,但是同一种元素在两种生物体内含量不同,有些元素含量差异还很大,如O、N、Ca、P等。
【详解】A、细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、 P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;可见P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少,但属于大量元素,A错误;
B、表格元素含量是干重,干重情况下,由于玉米细胞内纤维素和淀粉等糖类物质较多,故细胞中O元素比例较高,即O多不是因为含水多,B错误;
C、含量多和含量少都是生物的必需元素,不应依据含量的多少来区别重要与否,C错误;
D、细胞中蛋白质含有N元素,而蛋白质在细胞中含量相对较多时,N元素的含量就相对较多,故玉米细胞和人体细胞中N元素含量不同,可能与细胞中蛋白质的含量不同有关,D正确。
故选D。
2. 人的角膜是覆盖眼睛的透明组织层,角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死细胞进而维持角膜。短期睡眠不足会加速角膜干细胞的增殖分化,长期睡眠不足则会造成角膜变薄,下列说法错误的是( )
A. 人体对角膜中垂死细胞的清除过程属于细胞凋亡
B. 角膜上皮细胞呈现透明状的原因是该细胞内存在特有基因
C. 睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老,衰老细胞内染色质收缩
D. 角膜干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现动物细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、人体对角膜中垂死细胞的清除过程是由基因所决定的,属于细胞凋亡,A正确;
B、角膜上皮细胞呈现透明状的原因是该细胞内存在特有基因的表达,不存在特有基因,B错误;
C、睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老,细胞衰老过程中染色质收缩,染色加深,C正确;
D、角膜干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现细胞的全能性,细胞的全能型要分化出各种细胞或发育成完整个体,D正确。
故选B。
3. 植物若要正常生存,就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织(如根)中去。在此之前,需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉专门的细胞中,此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 该物质跨膜运输过程主要体现了细胞膜的功能特点
B. H+通过质子—蔗糖共转运蛋白进入细胞的过程属于协助扩散
C. 质子—蔗糖共转运蛋白能转运蔗糖和H+,说明该转运蛋白具有特异性
D. 利用质子—蔗糖共转运蛋白运输蔗糖不消耗能量
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:H+逆浓度梯度通过质子泵出细胞,消耗能量,为主动运输。蔗糖分子通过质子-蔗糖共转运蛋白进入细胞,能量来源于膜两侧H+浓度差产生的势能,为主动运输。
【详解】A、该运输过程需要细胞膜上蛋白质的协助,体现了细胞膜的选择透过性,这是细胞膜的功能特点,A正确;
B、在质子-蔗糖共转运蛋白中,H+的运输是顺浓度梯度的,为协助扩散,不消耗能量,B正确;
C、质子-蔗糖共转运蛋白也是具有特异性的,能特异性地识别和转运H+和蔗糖,但不能转运其他物质,C正确;
D、蔗糖分子通过质子-蔗糖共转运蛋白进入细胞,能量来源于膜两侧H+浓度差产生的势能,为主动运输,D错误。
故选D。
4. 涝胁迫(创造无氧条件)处理玉米幼苗根部,细胞中的丙酮酸在缺氧条件下可产生乳酸或酒精和CO2两条代谢途径。在涝胁迫初期,不能在玉米幼苗根部检测到CO2,而后期能检测到CO2。下列叙述错误的是( )
A. 涝胁迫下玉米根细胞呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量以热能形式散失
B. 外界环境的变化可以影响玉米细胞中某些基因的表达
C. 涝胁迫后期才能检测到CO2,说明玉米幼苗根细胞进行了产酒精的无氧呼吸
D. 两条代谢途径过程发生的场所都是细胞质基质,第二阶段都不产生ATP
【答案】A
【解析】
【分析】无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、涝胁迫下玉米根细胞主要进行无氧呼吸,此时葡萄糖中的大部分能量仍储存在乳酸或酒精中,少部分释放出来,A错误;
B、在涝胁迫初期玉米幼苗根部细胞中检测不到CO2,说明此时进行的是产生乳酸的无氧呼吸,而后期能检测到CO2, 说明此时 进行的是产生酒精的无氧呼吸,所以外界环境的变化可以影响玉米细胞中某些基因的表达,B正确;
C、无氧呼吸的产物是乳酸或酒精和CO2,后期能检测到CO2,说明玉米幼苗根细胞进行了产酒精的无氧呼吸,C正确;
D、两条代谢途径都是无氧呼吸,发生的场所在细胞质基质,第二阶段都不产生ATP,D正确。
故选A。
5. 2023年10月2日,卡塔琳·卡里科、德鲁·魏斯曼获得诺贝尔生理学或医学奖。他们注意到树突状细胞将体外转录的mRNA识别为外来物质,导致树突状细胞的激活和炎症信号分子的释放,引发炎症反应。将碱基修饰mRNA输送到树突状细胞,炎症反应几乎完全消失,具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 碱基修饰mRNA可能涉及对胸腺嘧啶等碱基修饰
B. 碱基修饰改变mRNA中碱基排列顺序
C. 碱基修饰mRNA指导树突状细胞炎症信号分子合成
D. 碱基修饰mRNA既减少炎症反应又增加相关蛋白质含量
【答案】D
【解析】
【分析】RNA是由核糖核苷酸构成长链,常见的有tRNA、mRNA、rRNA,mRNA为信使RNA,是翻译的模板。
【详解】A、RNA没有胸腺嘧啶,A错误;
B、碱基修饰不会改变碱基排列顺序,B错误;
C、碱基修饰mRNA导致炎症反应几乎完全消失,因此不会指导炎症信号分子合成,C错误;
D、利用碱基修饰的mRNA 并输送到树突状细胞,炎症反应几乎完全消失,而且由图看到树突状细胞膜的表面蛋白质增多,说明碱基修饰的mRNA能增加蛋白质产量,D正确。
故选D。
6. 四倍体中华猕猴桃(4n=116)与二倍体毛花猕猴桃(2n=58)杂交得到的三倍体后代雄株花粉败育,雌株不结实。对该三倍体处于减数分裂的花粉母细胞进行观察,发现 29 个二价体(即四分体)和29 个单价体(不配对的染色体),偶尔出现个别三价体(三条染色体配对)。下列相关叙述错误的是( )
A. 中华猕猴桃与毛花猕猴桃之间存在生殖隔离
B. 两种猕猴桃的一个染色体组均含有29 条染色体
C. 该三倍体雌株减数分裂时可能会出现同源染色体联会紊乱
D. 选择处于减数分裂Ⅱ的花粉母细胞进行观察以识别三价体
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂Ⅰ的主要变化有:
1、减数分裂Ⅰ间期,DNA复制
2、减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会(配对)为四分体,进行交叉互换。
3、减数分裂Ⅰ中期,四分体排列在赤道板两侧。
4、减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
5、减数分裂Ⅰ末期,细胞缢裂为两个子细胞,染色体DNA数目减半。
【详解】A、分析题意,四倍体中华猕猴桃与二倍体毛花猕猴桃杂交得到三倍体后代雄株花粉败育,雌株不结实,由此可知,中华猕猴桃与毛花猕猴桃之间存在生殖隔离,A正确;
B、四倍体中华猕猴桃(4n=116)含有4个染色体组,二倍体毛花猕猴桃(2n=58)含有染色体组,由此可知,两种猕猴桃的一个染色体组均含有29 条染色体,B正确;
C、该三倍体雌株减数分裂时可能会出现同源染色体联会紊乱,很难形成正确的配子,导致雌株不结实,C正确;
D、染色体配对发生在减数Ⅰ前期,故选择处于减数分裂Ⅱ的花粉母细胞进行观察不能识别三价体,D错误。
故选D。
7. 由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是( )
A. 若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起,很容易发生基因交流
B. 生长环境的不同将有利于耧斗菜进化出不同的物种
C. 甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D. 甲、乙两种耧斗菜的全部基因不能构成一个基因库
【答案】A
【解析】
【分析】物种是指能够进行自由交配并产生可与后代的一群个体。
【详解】A、不同物种之间存在生殖隔离,不能发生基因交流,A错误;
B、不同生长环境有利于进行不同的自然选择,从而进化出不同的物种,B正确;
C、自然选择导致物种朝不同的方向进化,甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果,C正确;
D、同一物种的全部基因构成一个基因库,甲、乙两种耧斗菜是两个物种,不能构成一个基因库,D正确。
故选A。
8. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题图:图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,可表示间期或次级精母细胞的后期。
2、同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞;着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象,A错误;
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期,则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体数,C错误;
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换,产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞,D正确。
故选D。
9. 种子的成熟、萌发与脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的协调平衡有关。种子成熟阶段,胚中FUS3基因被激活,进而诱导ABA合成基因的表达,并抑制GA合成基因的表达。种子萌发阶段,冷、光等环境信号将平衡转向促进GA合成、抑制ABA合成。下列叙述错误的是( )
A. 种子成熟、萌发是外界环境和内部因子共同作用的结果
B. 种子成熟过程中ABA和GA含量变化趋势不同
C. 流水浸种有利于种子萌发的原因是提高了种子中ABA的含量
D. 冷、光等环境信号有利于打破种子的休眠状态
【答案】C
【解析】
【分析】脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
【详解】A、根据题意可知:种子成熟和萌发是由外界环境和内部因子共同作用的结果,A正确;
B、根据题意可知:种子成熟过程中,ABA含量增加,GA含量减少,因此种子成熟过程中ABA和GA含量变化趋势不同,B正确;
C、流水浸种可以促进种子萌发,其作用是降低ABA的含量,C错误;
D、冷、光等环境信号可以促进GA的合成,抑制ABA的合成,促使种子萌发,有利于打破种子的休眠状态,D正确。
故选C。
10. 下列关于生态系统的相关表述正确的是( )
A. 卷叶蛾→螳螂→黄雀,构成一条食物链,其中螳螂位于第二营养级
B. 制作生态缸时,定时加入适量饵料,有利于提高生态系统的稳定性
C. 生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿着食物链进行的
D. 园林能改善生态环境,提高社会和经济效益,体现了生态工程的整体原理
【答案】D
【解析】
【分析】生态工程所遵循的基本原理为:整体、协调、循环、自生等。①自生: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。遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。②循环:循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。③协调:处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。④整体:遵循整体原理,首先要遵从从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律,也需要考虑经济和社会等的影响力,考虑社会习惯、法律制度等。
【详解】A、卷叶蛾→螳螂→黄雀,缺少生产者,所以不能构成食物链,而螳螂是第三营养级,A错误;
B、生态缸就是一个小的生态系统,物质循环利用,能自给自足,所以制作生态缸时,不需定时加入适量的饵料,B错误;
C、信息传递并不是沿着食物链进行的,信息传递可以在生物和环境间、不同生物之间相互传递,C错误;
D、整体原理是指遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,考虑经济和社会的影响力。园林既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益,体现了生态工程的整体原理,D正确。
故选D。
11. 人体内血液中的铁大部分来源于衰老的红细胞,巨噬细胞吞噬、降解红细胞后,获得的Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白(FPN1)进入血液,用于骨髓生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素(Hepc)可与FPN1结合,促进FPN1内化和降解,进而降低血液中Fe2+的含量。在炎症病人的尿中Hepc含量明显升高,HepcnRNA的水平也明显上升。下列叙述错误的是( )
A. 衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与
B. 炎症可能会减少红细胞生成,进而导致贫血
C. 敲除Hepc编码基因,巨噬细胞会出现铁积累
D. Hepc作为一种信息分子作用于特定的靶细胞
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,具有运输、调节、免疫、催化、组成化合物结构等功能。
【详解】A、细胞衰老是一种正常的生命现象,衰老的红细胞被巨噬细胞的膜蛋白识别后才能进行吞噬,A正确;
B、炎症病人尿中Hepc含量及Hepc mRNA水平明显上升,会促进FPN1内化和降解,降低血液中含量,可能减少红细胞生成,进而导致贫血,B正确;
C、巨噬细胞吞噬、降解红细胞后,获得的Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白(FPN1)进入血液,用于生成新的红细胞,肝脏分泌的铁调素(Hepc)可与FPN1结合,促进FPN1内化和降解,进而降低血液中Fe2+的含量,敲除Hepc编码基因,巨噬细胞不会出现铁积累,C错误;
D、Hepc作为一种信息分子,能与特定的靶细胞(如巨噬细胞)上的受体结合发挥作用,D正确。
故选C。
12. 在我国北方温带半干旱地区,农田连续耕作多年后土地易沙化。对三片弃耕土地分别采取围封禁牧、人工种植灌木或乔木等恢复措施,十五年后进行调查相关指标,结果见图。下列叙述正确的是( )
A. 土壤含水量的增加可能与土壤有机质增加使土壤保水能力增强有关
B. 土壤含氮量的增加与群落垂直结构复杂而充分利用光能有直接关系
C. 人工乔木林和其它几种处理相比,物种丰富度最高
D. 人工乔木林的草本植物种类数比灌木林低主要是因为节肢动物的捕食
【答案】A
【解析】
【分析】人工乔木林的草本植物种类数比人工灌木林低的主要原因是乔木遮光影响了草本植物的生长,节肢动物的捕食一般不会降低草本植物的多样性。
【详解】A、几种处理方法可使地面生长的植被增多,直接增加土壤中有机物含量,保水能力增强,所以土壤含水量增加可能与土壤有机质增加使土壤保水能力增强有关,A正确;
B、群落垂直结构复杂而充分利用光能,进行光合作用固定CO2,不会直接增加土壤含氮量,含氮量的增加应该与土壤中固氮微生物有关,B错误;
C、根据图中数据无法得出人工乔木林的物种丰富度最高的结论,C错误;
D、人工乔木林的草本植物种类数比人工灌木林低的主要原因是乔木遮光影响了草本植物的生长,节肢动物的捕食一般不会降低草本植物的多样性,D错误。
故选A。
13. 如图表示中枢神经系统由三种传出神经组成,图示中的神经节是功能相同的神经元在中枢以外的周围部位集合而成的结节状构造。在神经节内,节前神经元的轴突与节后神经元组成突触。下列有关说法错误的是( )
A. 外周神经系统包括脑神经和脊神经
B. 交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,可使机体更好地适应环境
C. 图中躯体运动神经和自主神经系统中的节后神经都属于传出神经
D. 兴奋经图中神经节传递时发生的是电信号到化学信号的转变
【答案】D
【解析】
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑、下丘脑和脑干;外周神经系统包括脊神经和脑神经,它们都含有传入神经和传出神经,传出神经又分为支配躯体运动的神经(躯体运动神经)和支配内脏器官的神经(内脏运动神经),内脏运动神经不受意识的支配,称为自主神经系统,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。
【详解】A、外周神经系统仅包括脑神经和脊神经,二者又都包括传入神经和传出神经,传出神经又包括躯体运动神经和内脏支配神经(也就是自主神经),A正确;
B,交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的刹车和油门,通常是相反的,使机体对外界刺激做出更精确反应,B正确;
C、外周神经系统包括脑神经和脊神经两部分,都含有传入神经和传出神经,而支配躯体运动的神经和支配内脏器官的神经属于传出神经,题图中躯体运动神经和自主神经系统中的节后神经都属于传出神经,C正确;
D、在神经节内,节前神经元的轴突与节后神经元组成突触,突触处发生的是电信号到化学信号再到电信号的转变,D错误。
故选D。
14. 秦岭中西段为濒危动物大熊猫最后的生存家园,为加大对大熊猫的保护,我国在秦岭建立了大熊猫自然保护区,将割裂的栖息地连接起来,促进了大熊猫种群数量的增加。下列说法错误的是( )
A. 将割裂的栖息地连接可消除地理隔离,进而促进大熊猫间的基因交流
B. 维持保护区内适量的竞争者,对大熊猫种群的健康发展有利
C. 大熊猫用粪便在其生活领地周边做标记以警示同类,这属于化学信息
D. 大熊猫捕食竹鼠(以竹子为食)时属于第二营养级,吃竹笋时则属于初级消费者
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统中信息的种类:(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
【详解】A、割裂的栖息地会使得原种群出现地理隔离,大熊猫间不能进行基因交流,将割裂的栖息地连接起来会消除这一障碍,A正确;
B、适量的天敌或竞争者,对大熊猫活动、捕食、提升生存技能等方面有利,可以促进种群的健康发展,B正确;
C、粪尿标记属于化学信息,C 正确;
D、大熊猫捕食竹鼠(以竹子为食)时属于次级消费者,位于第三营养级,吃竹笋时则属于初级消费者,位于第二营养级,D错误。
故选D。
15. 科学家们一直尝试利用发酵技术生产的单细胞蛋白来替代传统肉类,以期开发一条环保、健康、可持续的肉类生产途径。下列相关叙述错误的是( )
A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B. 利用发酵技术生产单细胞蛋白所用的菌种通常是单一菌种
C. 可采用过滤、沉淀等方法将微生物菌体与发酵液分离
D. 发酵所需的培养基和发酵设备都需要严格灭菌
【答案】A
【解析】
【分析】许多国家以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白。用酵母菌等生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂;用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量显著提高。另外,在青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力。
【详解】A、以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白,A错误;
B、发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降。利用发酵技术生产单细胞蛋白所用的菌种通常是单一菌种,如酵母菌,B正确;
C、如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,C正确;
D、发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降。例如,在青霉素生产过程中如果污染了杂菌,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。因此,培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,D正确。
故选A。
16. CD47 是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌。结肠癌等多种肿瘤细胞表面的 CD47 含量比正常细胞高 1.6-5 倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗 CD47 的单克隆抗体可以解除CD47 对巨噬细胞的抑制作用,科学家按照如下流程进行了实验:
下列叙述正确的是( )
A. 过程②中可用的诱导因素有灭活的病毒、聚乙二醇(PEG)、紫外线照射
B. 在乙、丙及骨髓瘤细胞中,乙、丙经培养后均可获得大量的抗CD47 的单克隆抗体
C. 对照组应在巨噬细胞+正常细胞共培养体系中加入单克隆抗体
D. 过程①中给实验小鼠注射的CD47 是能与抗 CD47 的单克隆抗体特异性结合的抗原
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:①向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:②将小鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;③用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、过程②是诱导动物细胞融合,诱导动物细胞融合的常用方法有:PEG 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法,A错误;
B、在乙、丙及骨髓瘤细胞中,只有丙经培养后可获得大量的抗 CD47 的单克隆抗体,B错误;
C、该实验的自变量是抗 CD47 的单克隆抗体,故设置的对照组为:巨噬细胞+肿瘤细胞共培养体系中不加入单克隆抗体,C错误;
D、过程①中给实验小鼠注射的 CD47 是抗原,能诱导小鼠产生能产生特异性抗体的B淋巴细胞,能与抗 CD47 的单克隆抗体特异性结合,D正确。
故选D。
二、非选择题(共52分)
17. 2024年年初,省农科院镇宁基地从广州引进“红铃”番木瓜品种,该品种果树的高度通常为8~10米,喜光,根系大部分分布在表土以下10~30厘米处。研究人员将番木瓜品种与已有的金秋沙糖橘品种进行间行种植(指同一生长期,同一块农田上分行或分带相间种植两种或两种以上作物,如图甲所示);并测得这两种果树在不同光照强度下的吸收速率,如图乙所示。已知金秋沙糖橘也喜光,根系深度在60~80厘米左右,高度一般在1.5~3米之间。通过精心管理获得了番木瓜、沙糖橘双丰收,还提高了经济效益。请回答下列有关问题:
(1)番木瓜与沙糖橘两种果树幼苗叶片中的色素可以吸收光,分离它们幼苗叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是_____,该色素主要吸收的光的颜色是_____。
(2)由图乙可知,光照强度低于P时,番木瓜与沙糖橘两种果树中,对光能的利用率较高的品种是_____。当种植密度过大时,净光合速率下降幅度较大的品种是_____,判断的依据是_____。
(3)植物间行种植的模式获得了番木瓜和沙糖橘双丰收,据上述信息分析,间作的主要优势体现在_____(答2点即可)。
【答案】(1) ①. 胡萝卜素 ②. 蓝紫光
(2) ①. 沙糖橘 ②. 番木瓜 ③. 种植密度过大时,植株接受的光照强度减弱,导致番木瓜的净光合速率下降幅度比沙糖橘的大
(3)据上述信息分析,间作的主要优势体现在:两种果树高矮结合,充分利用了不同层次的光能;根系分布在土壤的深浅不同,合理利用了不同层次土壤的水分和无机盐
【解析】
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
2、 光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
分离幼苗叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素,胡萝卜素主要吸收的光的颜色是蓝紫光。
【小问2详解】
光照强度低于P时,沙糖橘果树的净光合速率高于番木瓜果树,故对光能的利用率较高的品种是沙糖橘。种植密度过大时,植株接受的光照强度减弱,导致番木瓜的净光合速率下降幅度比沙糖橘的大。
【小问3详解】
据上述信息分析,间作的主要优点是:两种果树高矮结合,充分利用了不同层次的光能;根系分布在土壤的深浅不同,合理利用了不同层次土壤的水分和无机盐。
18. 血糖平衡有利于动物生命活动的正常进行,此过程由神经调节和体液调节共同实现。糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其发病率呈逐年上升趋势。回答下列问题:
注:GLUT4是一种葡萄糖转运蛋白
(1)当人体血糖浓度上升时,下丘脑相关部位接受刺激并产生兴奋,最终使传出神经末梢释放的___与相应受体结合,引起胰岛素分泌增多。据图分析,胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,促进___,从而促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用;同时还可以抑制___及非糖物质转变为葡萄糖,使血糖浓度降低。
(2)人体感染某种病毒后导致机体免疫系统攻击胰岛B细胞而患糖尿病,已知该病毒不感染胰岛细胞,这属于___病,该病患者的免疫系统反应过度,将胰岛B细胞当作外来异物进行攻击,其原因可能是___。
(3)给健康饥饿小鼠注射一定剂量的胰岛素后,小鼠会出现休克现象。研究发现,给休克小鼠再次注射胰高血糖素能提高休克小鼠的血糖浓度,从而促进小鼠清醒。现欲设计实验验证该研究发现,请补充实验思路并预期实验结果。实验材料:健康饥饿小鼠若干、胰岛素、胰高血糖素、生理盐水等。
实验思路:①选择___若干只,随机均分成两组,并编号为A、B组;
②分别给两组小鼠注射等量且一定剂量的胰岛素,一段时间后两组小鼠均出现休克现象,检测两组小鼠的血糖浓度;
③再分别给A、B组小鼠注射___、___,一段时间后检测两组小鼠的血糖浓度,比较两次血糖浓度检测结果并观察小鼠是否清醒。
预期结果:___。
【答案】(1) ①. 神经递质 ②. 囊泡将GLUT4转运至细胞膜 ③. 肝糖原分解
(2) ①. 自身免疫 ②. 患者的胰岛B细胞上含有与该病毒相似的抗原(或蛋白质)
(3) ①. 生理状况相同的健康饥饿小鼠 ②. 适量的胰高血糖素 ③. 等量的生理盐水 ④. A组小鼠血糖浓度上升,并逐渐清醒;B组小鼠血糖浓度没有上升,且未清醒
【解析】
【分析】图中胰岛素与受体结合后引起细胞内信号分子的传导,引起GLUT4基因表达增加,促进细胞对葡萄糖的摄取和氧化分解及储存。
【小问1详解】
神经递质由轴突末梢中的突触前膜释放,只作用于突触后膜。分析题图,胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,促进囊泡将GLUT4转运至细胞膜,从而促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用,同时还可以抑制肝糖原分解及非糖物质转变为葡萄糖,使血糖浓度降低。
【小问2详解】
人体感染某种病毒后导致机体免疫系统攻击胰岛B细胞而患糖尿病,已知该病毒不感染胰岛细胞,属于自身免疫病,可推测胰岛B细胞可能含有与该病毒的抗原(或蛋白质)相似的物质,使机体的免疫系统在攻击此病毒特定抗原的同时也识别并破坏胰岛B细胞,属于免疫自稳功能异常。
【小问3详解】
为验证休克小鼠再次注射胰高血糖素能提高休克小鼠的血糖浓度,从而促进小鼠清醒,实验自变量为注射的物质种类,因变量为小鼠血糖浓度和清醒情况,主要思路为选择生理状况相同的健康饥饿小鼠若干只,随机均分成两组,并编号为A、B组;分别给两组小鼠注射等量且一定剂量的胰岛素,一段时间后两组小鼠均出现休克现象,检测两组小鼠的血糖浓度;再分别给A、B组小鼠注射适量的胰高血糖素、等量的生理盐水,一段时间后检测两组小鼠的血糖浓度,比较两次血糖浓度检测结果并观察小鼠是否清醒。预期结果:A组小鼠血糖浓度上升,并逐渐清醒;B组小鼠血糖浓度没有上升,且未清醒。
19. 陕西西安浐灞湿地是集城市湿地、文化湿地于一体的国家级湿地公园,近年来,该湿地管理部门通过多种举措(如图)进一步改善湿地水质,美化湿地景观,取得了良好的效益。请回答下列问题:
(1)湿地被称为“自然之肾”,具有调节水循环的功能,这体现了生物多样性的_________价值。曾有人考虑将该湿地改造成城市森林,与人工林生态系统相比,湿地生态系统__________(填“抵抗力稳定性”或“恢复力稳定性”)更强。
(2)湿地中挺水植物、浮水植物和沉水植物等植物的分层配置,体现了群落的__________结构。湿地中的挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,从而抑制藻类的生长,这些挺水植物还能开颜色鲜艳的花,以吸引昆虫传粉。这一现象涉及的信息类型有____________,说明生态系统的信息传递能够___________。
(3)管理部门采用___________法调查这种滤食性鱼的种群密度,若在调查过程中湿地中这种滤食性鱼类被随机捕食了一部分,则与未被捕食相比,该鱼种群密度的调查值将_________(填“增大”“不变”或“减小”)。进一步调查分析这种滤食性鱼(以单细胞藻类为食)的能量流动情况,结果如表[单位为kJ/(cm2·a)]。
从藻类摄入的能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸作用散失
粪便中的能量
藻类同化的能量
b
?
c
d
a
据表分析,滤食性鱼用于生长、发育和繁殖的能量是___________kJ/(cm2·a),从藻类到滤食性鱼的能量传递效率为__________。
【答案】(1) ①. 间接 ②. 抵抗力稳定性
(2) ①. 垂直 ②. 化学信息、物理信息(答全得分) ③. 影响生物种群的繁衍,调节生物的种间关系进而维持生态系统的平衡与稳定
(3) ①. 标记重捕 ②. 不变 ③. b-d-c ④.
【解析】
【分析】1、生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。
2、信息传递在生态系统中的作用:
(1)生命活动的正常进行,离不开信息的作用;
(2)生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;
(3)信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
3、动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量,各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用干生长、发育与繁殖的能量。用干生长发育和繁殖的能量去向包括流向下一营养级的能量(最高营养级除外)、流向分解者的能量和未被利用的能量。
【小问1详解】
间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),湿地被称为“自然之肾”,具有调节水循环的功能,这体现了生物多样性的间接价值。与人工林相比,湿地生态系统物种丰富度大,营养结构复杂,其抵抗力稳定性更强。
【小问2详解】
植物在垂直结构上体现分层现象,这种分层现象体现了群落的垂直结构。湿地中的挺水植物通过分泌萜类化合物、类固醇等,抑制藻类的生长,故萜类化合物、类固醇等属于化学信息。这些植物还通过鲜艳的花色吸引昆虫,故花色属于物理信息。植物通过花色吸引昆虫传粉,有利繁殖;挺水植物通过分泌萜类化合物、类固醇等,抑制藻类的生长,使其在与藻类的竞争中占优势,这些现象说明生态系统的信息传递能够影响生物种群的繁衍,调节生物的种间关系进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问3详解】
滤食性鱼的活动能力强、活动范围大,通常采用标记重捕法调查其种群密度。在调查过程中这种滤食性鱼类被随机捕食了一部分(标记的和未被标记的都被捕食了),并不影响种群中这种鱼被捕的概率。因此,与未被捕食相比,该鱼种群密度的调查值将不变。滤食性鱼用于生长发育繁殖的能量=滤食性鱼摄入的能量-滤食性鱼产生的粪便中的能量-滤食性鱼呼吸以热能形式散失的能量=b-d-c。据表格可知,藻类同化的能量为a,滤食性鱼同化的能量=滤食性鱼滤食性鱼摄入的能量-滤食性鱼产生的粪便中的能量=b-d,故从藻类到滤食性鱼的能量传递效率为。
20. 某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m在2号染色体上,基因R、r在4号染色体上。
(1)基因R编码蛋白质前3个氨基酸的碱基序列如图(注:翻译起始密码子为AUG),转录的模板链是______(填“a链”或“b链”)。正常情况下,基因型为Rr的个体中,R基因在细胞中最多有______个。
(2)基因型为MmRr的个体自交,子代宽叶红花个体中,自交后代不发生性状分离的比例为______;子代宽叶白花个体测交后代中宽叶白花与窄叶白花植株的比例为______。
(3)基因型为Mm的植株减数分裂产生了一个MM型配子,最可能的原因是______。
(4)用秋水仙素处理该植物,获得了四倍体植株,秋水仙素的作用机理是______。现有一基因型为RRrr的四倍体植株,减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑突变),则其自交后代的表型及比例为______。
(5)对某海岛该植物种群进行抽样调查,100个个体中,基因型为RR、Rr、rr的个体数分别为10个、40个、50个;5年后进行再次抽样调查,100个个体中,基因型为RR、Rr、rr的个体数分别为20个、20个、60个,据此分析,5年间该植物种群______(填“发生”或“未发生”)进化,理由是______。
【答案】(1) ①. a ②. 2
(2) ①. 1/9 ②. 2:1
(3)减数第二次分裂时 M 基因所在的两条染色体未分离
(4) ①. 抑制(分裂细胞)纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极 ②. 红花:白花=35:1
(5) ①. 未发生 ②. 5 年间种群的基因频率未发生变化
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
起始密码子 AUG对应的转录模板链为 TAC,则基因R的转录链为 a链。基因型为Rr的个体在分裂间期复制后含有2个基因R。
【小问2详解】
基因型为MmRr个体自交,子代宽叶红花个体(M_R_)中,自交后代不发生性状分离的个体(MMRR)比例为1/9。子代宽叶白花个体(1/3MMrr、2/3Mmrr),其产生配子的种类及比例为Mr:mr=2:1,与mmrr进行测交,其后代的基因型为Mmrr:mmrr=2:1,即宽叶白花与窄叶白花植株的比例为2:1。
【小问3详解】
由于基因M、m在2号染色体上,基因型为Mm的植株减数分裂时,偶然出现一个MM型配子,最可能的原因是减数第二次分裂时着丝粒分裂后, M 基因所在的两条染色体未分离。
【小问4详解】
秋水仙素的作用机理是当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。 基因型为RRrr的四倍体植株,若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离,可以给这4条同源染色体上编号为1、2、3、4,故最终产生的子细胞染色体及基因状况为1、2与3、4(RR与rr)、1、3与2、4(Rr与Rr)、1、4与2、3(Rr、Rr),产生的配子类型及比例分别为RR:Rr:rr:=1:4:1,其自交后代白花(rrrr)的比例为1/6×1/6=1/36,红花的比例为1-1/36=35/36,故其自交后代的表型及比例为红花:白花=35:1。
【小问5详解】
本地区桦尺蛾种群的R基因频率为:(10×2+40)÷【(10+40+50)×2】×100%=30%。r基因频率为:1-30%=70%,5年后R基因频率为:(20×2+20)÷【(10+40+50)×2】×100%=30%。r基因频率为:1-30%=70%,5 年间种群的基因频率未发生变化,因此5年间该植物种群未发生进化。
21. 研究发现,酶A能催化半纤维素降解,使棉纤维长度变短。为培育转基因长绒棉花品种,科研人员构建了酶A基因反义基因表达载体(目基因反向连接到载体中),过程如图所示,其中SmaI、NotI、HindIII和BamHI为酶切位点(四种限制酶切割后黏性末端不同)。回答下列问题:
(1)大量获取酶A基因的常用方法为_________,该方法的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的__________等有关。若酶A基因两侧的碱基序列如下,请从①~④中选择获取酶A基因的引物组合__________。
5'-GAAGTCCTCT……ACGACGAACC-3'
3'-CTTCAGGAGA……TGCTGCTTGG-5'
①5'-GAAGTCCTCT-3'②5'-GGTTCGTCGT-3'
③5'-AGAGGACTTC-3'④5'-ACGACGAACC-3'
(2)图中构建的基因表达载体,使用的限制酶为_________时,构建出的基因表达载体既有正义基因表达载体(目的基因正向连接到载体中)也有反义基因表达载体,原因是__________。可通过限制酶切割所产生的DNA片段长度区分上述两种载体,所选限制酶应为__________。
(3)利用农杆菌转化法将构建的反义基因表达载体导入棉花细胞,应先将反义基因表达载体导入__________中,该过程利用的原理是农杆菌Ti质粒上的__________可转移到被侵染的细胞中。反义基因表达载体导入受体细胞后,通过抑制__________过程来影响酶A基因的表达,进而影响棉绒的长度。
【答案】(1) ①. PCR ②. 浓度、DNA分子的大小和构象 ③. ①②
(2) ①. SmaI ②. 使用同一种限制酶切割目的基因和质粒,黏性末端相同,目的基因与载体既可正向连接也可反向连接 ③. NotI
(3) ①. 农杆菌 ②. T-DNA ③. 翻译
【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。
(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
获取酶A基因的常用方法为PCR扩增技术 ,该方法的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。若酶A基因两侧的碱基序列如下,根据碱基互补配对原则以及引物的方向性可知,扩增酶A基因需要的引物组合为①②
【小问2详解】
基因工程的核心步骤是基因表载体的构建,图中构建基因表达载体时,根据目的基因两侧的限制酶种类,以及质粒中相关的限制酶的种类可推测,该过程中使用的限制酶为Sma I,由此构建的基因表达载体既有正义基因表达载体也有反义基因表达载体,因为目的基因和质粒的切割用的是相同的限制酶,使用一种限制酶切割目的基因和质粒后,目的基因与载体既可正向连接也可反向连接,为此可通过限制酶切割所产生的DNA片段长度区分上述两种载体,所选限制酶为Not I,因为目的基因中有限制酶Not I的识别序列,用该酶切割正义表达载体和反义表达载体可获得不同长度的DNA片段。
【小问3详解】
利用农杆菌转化法将构建的反义基因表达载体导入棉花细胞,应先将反义基因表达载体导入农杆菌中,该过程利用的原理是农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移到被侵染的细胞中。反义基因表达载体导入受体细胞后,通过抑制翻译过程来影响酶A基因的表达,进而影响棉绒的长度。
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