精品解析:2025届江苏省泰州市海陵区江苏省泰州中学高三二模生物试题
2025-02-20
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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-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 泰州市 |
| 地区(区县) | 海陵区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.94 MB |
| 发布时间 | 2025-02-20 |
| 更新时间 | 2025-09-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50560098.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
省泰中高三年级模拟二考试生物试题
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 唐代诗人白居易在《咏菊》中写到“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊,金粟初开晓更清。”下列叙述错误的是( )
A. “芭蕉”细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质
B. “东篱菊”叶片缺少大量元素 Mg会影响光合作用
C. “新霜”融化后形成的水主要通过自由扩散进入植物根细胞
D. “东篱菊”比“荷”更耐寒,可能是“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高
2. ATP和酶是细胞代谢不可缺少的物质,相关叙述正确的是( )
A. 细胞中的需能反应都由ATP直接供能
B. 当酶变性失活时,其空间结构才会发生改变
C. 能合成ATP的细胞都能合成酶
D. ATP脱去两个磷酸基团后形成的物质,可参与某些酶的合成
3. 血液中含有一种“GDF11”的蛋白质,其含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降。下列分析错误的是( )
A. 血液中 GDF11含量减少,会导致神经干细胞的分裂能力下降
B. 血液中GDF11的减少,可能导致细胞衰老,使细胞相对表面积减小
C. 血液中GDF11 含量减少,可能导致神经干细胞的形态、结构发生改变
D. 若能抑制癌细胞内GDF11合成基因的表达,有望为治疗癌症提供新的可能
4. 用3H标记洋葱根尖分生区细胞的DNA分子双链,再将这些细胞转入含有秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用,则下列叙述正确的是( )
A. 在低倍镜下找到圆形的根尖分生区细胞后,换成高倍镜仔细观察
B. 秋水仙素会抑制纺锤体的形成而影响着丝粒的分裂
C. DNA第二次复制后,3H标记的染色单体所占比例为1/4
D. 可通过对细胞中不含染色单体时的染色体进行计数,推测DNA复制的次数
5. 野生大豆与种植大豆只存在地理隔离。野生大豆的豆荚有毛(D)对无毛(d)为显性,有毛有利于种子的传播。调查发现某区域一个野生大豆的小种群豆荚无毛的基因型频率为5%,有毛基因频率为70%。下列叙述错误的是( )
A. 可遗传的有利变异和环境的定向选择是野生大豆生存下来的必要条件
B. 野生大豆与种植大豆之间有许多表型差距,体现了生物的物种多样性
C. 对大豆诱变育种时,不能根据是否出现新性状,判断是否产生新基因
D. 该区域一个野生大豆的小种群豆荚有毛杂合子的基因型频率为50%
6. BMP2基因的表达与下游一段高度保守的2.1kb调控片段有关。为探究该片段功能,研究人员设计3个截断体BMP2-1、BMP2-2和BMP2-3对这段区域进行了全面覆盖,成功构建了含有不同目的片段的重组载体,导入相关受体并检测相关基因的表达活性,结果如图。下列分析不合理的是( )
A. BMP2-2.1kb的 DNA 片段不具有增强BMP2 基因表达的功能
B. 调控区不同长度的片段对 BMP2 表达调控的效果可能是相反的
C. BMP2-2.1kb DNA片段中缺乏促进BMP2表达的相关碱基序列
D. BMP2-1、BMP2-2和BMP2-3的DNA 片段均具有增强BMP2表达的功能
7. 感冒病毒侵染人体后往往会引起发热症状。药物布洛芬具有抑制下丘脑活性的功效,能减少前列腺素的合成,以加快散热的速度,从而起到降温的作用。下列关于体温调节的说法,错误的是( )
A. 体温升高过程中,产热量大于散热量,引起明显的发热
B. 蒸发是人体有效的散热方式,皮肤是主要的散热器官
C. 发高烧时出现的骨骼肌战栗现象是由自主神经系统控制的
D. 在高温持续期,下丘脑的体温调节中枢仍然具有体温调节功能
8. 研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况,得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部长度对比及生长素分布对比,图③表示两种植物分生区表皮细胞中 PIN2 蛋白的分布及含量。下列叙述错误的是( )
A. 生长素在分生区表皮的极性运输体现为从细胞顶膜运输到底膜
B. N蛋白缺失型植株根尖生长素运输效率更低导致生长更加缓慢
C. 分生区表皮细胞中的 PIN2蛋白可能是运输生长素的通道蛋白
D. N蛋白可能通过影响 PIN2 蛋白产生与分布来调控生长素运输
9. 下列对种群和群落的叙述,错误的是( )
A. 用每平方米草地中杂草的数量来表示该种群密度
B. 样方法可用来调查种群密度,还可用来调查群落丰富度
C. 白杨树林群落的垂直分层为多种动物创造了栖息空间和食物条件
D. 一种当地从未分布的新杂草出现在某农田生态系统中,排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类,该过程不属于群落演替
10. 辅助性T细胞(Th)表面具有两大类接受调控细胞活化所需的复杂结构,一类是Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th的增殖和分化;另一类只在活化的Th表面,如CTLA-4和PD-1.通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号,阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列叙述正确的是( )
A. 控制CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内同步表达
B. 癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫自稳功能
C. APC将抗原处理后呈递在Th表面,使Th活化产生细胞因子
D. 第二信号缺失或功能障碍,将导致机体免疫功能不足或缺陷
11. 长柄双花木是中国东南部特有树种,可作为优良的园林观赏植物,其种群数量在减少,为国家二级重点保护野生植物。它在海拔260~1400m的范围内均有分布,其数量总体呈现随海拔上升而减少的趋势。下列相关叙述正确的是( )
A. 降水和阳光等是限制长柄双花木种群数量的密度制约因素
B. 推测长柄双花木种群年龄结构为衰退型,幼龄个体数较少
C. 长柄双花木在不同海拔的分布属于垂直结构,受温度影响
D. 长柄双花木具有直接价值,不存在尚不太清楚的间接价值
12. 白洋淀是雄安新区最主要的水资源承载体,由于历史原因,白洋淀富营养化严重并失去自净能力。为此,研究人员设计了一套原位生态修复方案,取得了显著的效果。下列修复方案中,目标与措施匹配不正确的一组是( )
目标
措施
A
分解底泥有机物,减少N素进入水体
投放需氧微生物菌剂,将有机物分解为NH4+
B
吸附悬浮颗粒物,吸收N、P无机盐
构建沉水植物功能群
C
完善食物链,稳定生态系统
增加水生动物,加快物质循环
D
增加溶解氧,促进分解者代谢和增殖
人工曝气推动水体表面和垂向流动
A. A B. B C. C D. D
13. 精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,用该方法制备转基因鼠的基本流程如图所示。下列叙述正确的有( )
A. ①过程中精子获能后细胞膜的流动性增加
B. ②过程采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质都来自父母双方
C. ③过程形成的早期胚胎发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D. ④过程进行胚胎移植前需要对供体和受体进行超数排卵处理
14. 西汉元帝时代史游在《急就篇》中记载:“芜荑盐豉醯酢酱”。其中以黄豆、蚕豆等通过含米曲霉(好氧菌)的曲料发酵制成的酱称豆瓣酱。下列说法错误的是( )
A. 大豆与曲料混合装坛时加适量食盐以抑制杂菌生长
B. 初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料需适当通风
C. 黄豆、蚕豆中的蛋白质经米曲霉分解产生氨基酸和多肽
D. 传统豆瓣酱制作工艺无需将曲料中的米曲霉进行纯化
15. Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取用无血清培养液制成的细胞悬液加入上室中,下室为有血清培养液,上下层培养液以一层具有一定孔径的聚碳酸酯膜(膜上铺有基质胶)分隔开,放入培养箱中培养,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力。下列说法错误的是( )
A. 进入下室的肿瘤细胞数量越多,说明肿瘤细胞的分裂能力越强
B. 可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使肿瘤细胞分散开
C. 肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室
D. 血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向下室移动
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 关于技术进步与科学发现之间的促进关系,下列叙述错误的是( )
A. 电子显微镜的发明促进细胞学说的提出
B. 差速离心法的应用促进对细胞器的认识
C. 光合作用的解析促进花期控制技术的成熟
D. RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明
17. 下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的叙述中,错误的是( )
A. 孟德尔提出显性性状是由显性基因控制属于假说—演绎法中“假说”的内容
B. 推断测交后代会出现两种性状且比例为1:1属于“演绎”的结果
C. F2性状分离比为3:1是分离定律的实质
D. 测交实验的结果与演绎预测结果相符,说明假说成立
18. 部分神经兴奋传导通路如下图,将电表的两极分别接在②④的膜外侧,下列叙述错误的是( )
A. 细胞外液的K+和Na+浓度降低都会导致神经细胞的兴奋性提高
B. 在②给予任一强度的刺激,电表都会发生两次反向偏转且肌肉会收缩
C. 若在②④分别给予不同强度的刺激使其产生兴奋,则在两处测得的电位也不相同
D. ④给予一定强度的刺激,若电表只偏转一次,则可证明兴奋不能从突触后膜传到突触前膜
19. 稳定碳、氮同位素(δ13C、δ15N)技术可对水生生态系统中物质来源及迁移转化过程进行追踪分析,能定量反映水生生物摄食关系,揭示水生生物食物网结构、物质循环等特征。下列相关叙述正确的是( )
A. 可利用稳定碳、氮同位素初步研究水生生物的生态位宽度和重叠程度
B. 水生生物摄食过程中碳、氮稳定同位素比率会因生物富集作用等而变化
C. 浮游植物和底栖动物体内的δ13C量不同,底栖动物均只占第二营养级
D. 水生态系统中能量的固定和转移等都离不开物质的合成和分解等过程
20. 藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题,研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理(如下图),以期获得性状优良的突变株。下列叙述错误的是( )
A. 组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生不定向突变
B. 过程①中外植体依次使用次氯酸钠和70%酒精溶液进行消毒
C. 过程③④所用的培养基中添加的植物激素的种类和比例不同
D. 筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术生产药用成分
三、非选择题:本部分包括5题,共计55分,除特殊说明外,每空1分。
21. 感知外界环境中潜在的危险信息,快速躲避天敌并作出最适宜的防御反应是动物生存所需具备的重要能力。
(1)“应急”学说认为机体遭遇特殊紧急情况如恐惧时,交感神经——肾上腺髓质系统就会立即被动员起来,受交感神经____(直接/间接)支配的肾上腺髓质相关细胞就会分泌肾上腺素和去甲肾上腺素两种儿茶酚胺,作用于中枢神经系统提高其兴奋性,使机体警觉性提高。此外,人体某些感觉神经元细胞膜上存在辣椒素受体TRPV1(一种阳离子通道受体),辣椒素与TRPV1结合后,下丘脑通过交感神经引起肾上腺素分泌增多,这一过程属于____调节。
(2)为探讨精神应激对下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)活性的影响,科研人员进行了小鼠与其天敌(猫)的暴露实验:将小鼠适应性培养后,随机分组;急性应激组受天敌攻击45min后立即检测,慢性应激组每天受攻击45min,持续14天后检测,对照组正常环境处理。将记录的数据处理分析,结果如图。由图可知,血浆糖皮质激素水平在慢性天敌应激中持续升高,可能使得____,从而导致糖皮质激素对HPA轴的抑制作用减弱,机体稳态受影响。
(3)为探究本能恐惧内在的大脑运作机制,研究人员将小鼠置于如下图2的装置中,用黑色圆盘在小鼠的上视野产生阴影模拟小鼠被上空中的天敌(如老鹰)捕食的场景,最终诱发小鼠产生逃跑至遮蔽物中的防御行为。研究人员利用相关技术记录脑内腹侧被盖区(VTA)GABA能神经元的激活程度(结果如图3),发现阴影刺激组在有阴影刺激时的VTA区GABA能神经元活性____非阴影刺激组,并且在神经元活性达到____时,小鼠发生逃跑行为。
(4)研究人员将光敏感的通道蛋白特异性表达在某一特定类型的神经元中,并通过特定波长的光刺激来调控神经元活动。当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致Na+内流使所存神经元兴奋,当黄光刺激光敏蛋白N时,会导致Cl-内流使所在神经元受到抑制。应用此技术设计实验进一步证实了VTA区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件。请从A~H中选择合适的选项填入表,将实验组的实验方案及相应结果补充完整(请在答题卡上相应位置填写字母)。
分组
实验动物
实验条件
实验结果
实验组一
①____
黄光、②____
③____
实验组二
VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠
④____、⑤____
⑥____
A.VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠
B.VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠
C.阴影刺激
D.无阴影刺激
E.黄光
F.蓝光
G.未见逃跑行为
H.迅速逃跑躲避
22. 发菜是一种陆生多细胞丝状蓝藻。科研人员测定了不同的pH对发菜细胞(从发菜藻体中分离获得)光合放氧速率和呼吸耗氧速率的影响,结果如下图。请回答下列问题:
(1)发菜细胞中催化二氧化碳固定的酶分布在_____,C₃ 的还原需要光反应提供_____。
(2)取发菜细胞培养液置于液相氧电极反应室中,以3~6min为间隔,交替进行_____处理,循环三次,测定溶氧量变化,计算光合速率和呼吸速率。
(3)有人认为pH为4时发菜细胞不能进行光合作用,你是否同意他的观点? 请说明理由。_____。
(4)过酸和过碱的环境通过影响_____,从而影响了发菜的光合作用和呼吸作用。根据实验结果可知,发菜细胞光合作用对_____环境有较强的适应能力。
(5)为了探究不同浓度磷酸盐对发菜细胞光合速率和呼吸速率影响,科研人员进行了如下实验。请补全表格:
实验步骤的名称
实验操作的要点
①_____
将完全培养基配方中的K₂HPO₄去除,代之以等摩尔浓度的②_____(填“NaCl”或“KCl”或“Na₂HPO₄”)。
培养、收集发菜细胞
将发菜细胞接种于无磷培养基中培养10d, 通过③_____(技术) 收集发菜细胞。
分组实验
将收集的发菜细胞分组接种于添加了④_____的培养基中继续培养 24h。
测定相关指标
测定各组发菜细胞的光合速率和呼吸速率。
23. 科学放牧能充分利用草原的资源,随着放牧强度的增加,会破坏草原生态系统的稳定。研究人员调查了短期内不同强度的放牧对某草原相关特性的影响,结果如表所示。回答下列问题:
处理区
草群丰富度/种
草群高度/cm
草群密度/(株·m-2)
土壤含水量/%
土壤有机碳含量/(g·kg-1)
不放牧区
22
14.1
305.4
16.46
29.52
轻度放牧
23
9.6
324.8
14.83
30.45
中度放牧
25
9.3
329.1
11.34
28.68
重度放牧
18
7.2
254.5
10.56
26.42
(1)调查草群丰富度时,选择样方要做到____。过度放牧可能会使草原群落的____发生变化,导致草原群落发生____(填“初生”或“次生”)演替。
(2)轻度放牧和中度放牧会提高草原群落的丰富度,从生物因素的角度分析原因是____,重度放牧会降低草原群落的丰富度,从非生物因素的角度分析原因是____。
(3)该草原中的一些植物在早春开花和结实,到了夏季其生活周期结束,另一些种类则在夏季达到生命活动的高峰,这体现了群落的____性。研究发现生产者流向牛的能量传递效率远低于10%,分析其原因是____。
(4)该草原中小型湖泊中存在如下图甲所示的营养结构,图乙表示不同体长露斯塔野鲮鱼的食性相对值,图丙表示绿藻和蓝细菌对水体中N、P吸收量及其体内藻毒素含量相对值。同样增重2kg,体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼需要绿藻和蓝细菌的量是体长为4.2cm的露斯塔野鲮鱼的____倍(能量传递效率按20%计算)。该湖泊受到富含P的生活用水污染,首先培养____去除水体中的P,理由是____。
(5)某些地区在对草原进行生态恢复时,需要在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的____原理
24. RCA是一种核基因(rca) 编码的一种叶绿体蛋白。为研究RCA 对光合作用的影响及机理,科研人员构建反义 rca基因表达载体 (rca基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入玉米细胞,成功获得 rca基因沉默的转基因品种(如图),①~⑥表示相关过程。请回答下列问题:
(1)参与过程①的酶有_____________,合成的 rac 基因中___________(填“存在”或“不存在”)启动子,在引物设计时,需分别在上下游引物的5'端添加___________、__________的识别序列,以确保反义表达载体的构建。
(2)C4pdk 启动子的基本单位是_____________________,经过程②替换 Ti质粒上原有启动子的目的是_______________。
(3)过程④常用的方法是____________________,经过程⑤后,可利用含_______________的培养基筛选出转染成功的玉米细胞。
(4)培育成功的转基因玉米叶肉细胞中反义基因 rac表达会产生反义mRNA,从而使 rac基因沉默,其原理可能是 ,进而抑制翻译过程。
A. 反义mRNA 与前体正义 mRNA 结合, 阻止其加工
B. 反义 mRNA 与 DNA 上相关基因的起始密码子结合
C. 反义 mRNA 与正义 mRNA 结合, 引发正义 mRNA 降解
D. 反义 mRNA 与正义 mRNA 结合, 阻止正义 mRNA 与核糖体的结合
(5)为研究RCA 对光合作用影响及机理,科研人员将野生型玉米和转基因玉米在适宜的光照条件下进行培养,一段时间后分别测定相关指标,结果如下表(Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶)。
品种
检测指标
光合速率
叶绿素总量
Rubisco含量
Rubisco活力
野生型玉米
19.88
9.07
1.68
32.68
转基因玉米
9.57
9.09
3.21
14.95
据表分析,RCA对玉米的光合作用具有__________(从“促进”或“抑制”中选填)作用,其机理主要是通过__________________来影响光合作用强度。
25. 黄瓜花的类型(见下表)主要由A/a、B/b、D/d三对基因控制。a控制形成两性花,A控制形成单性花;B控制形成雌性株,b控制形成雌雄同株,d能增强雌雄同株中雌花的比例而形成强雌株。科研人员利用纯系亲本进行了如下杂交实验,请回答下列问题:
两性花
一朵花既有雌蕊又有雄蕊
单性花
雌性株
全株只有雌花
雌雄同株
一株上既有雌花又有雄花,比例相近
强雌株
全株雌花比例远高于雄花
(1)植株上_________(填“雄花”或“雌花”或“两性花”) 数量多是获得高产杂种优势黄瓜的基础。控制黄瓜性别的三对基因在染色体上的位置分布为______________。
(2)实验一亲本强雌性株的基因型为_______________。在实验的过程中需要对两组实验的F1进行诱雄处理, 目的是________________。
(3)实验一F2中:雌性株的基因型有____________种,雌性株与两性花株杂交,后代中两性花株的比例为_____________,强雌株与雌雄同株杂交后代中强雌株的比例为______________。
(4)实验二亲本雌性株三对基因中含有一对隐性基因,其基因型为_______________, F2的表型及比例为_______________。
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省泰中高三年级模拟二考试生物试题
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 唐代诗人白居易在《咏菊》中写到“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊,金粟初开晓更清。”下列叙述错误的是( )
A. “芭蕉”细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质
B. “东篱菊”叶片缺少大量元素 Mg会影响光合作用
C. “新霜”融化后形成的水主要通过自由扩散进入植物根细胞
D. “东篱菊”比“荷”更耐寒,可能是“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高
【答案】C
【解析】
【分析】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。大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、细胞内含量最多的化合物是水, 含量最多的有机化合物是蛋白质;“芭蕉”细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质,A正确;
B、Mg是叶绿素合成的必要元素,“东篱菊”叶片缺少大量元素 Mg会影响光合作用,B正确;
C、水可以通过自由扩散或协助扩散进出细胞,但以协助扩散为主,“新霜”融化后形成的水主要通过协助扩散进入植物根细胞,C错误;
D、结合水越多,细胞抵抗干旱 和寒冷等不良环境的能力就越强;“东篱菊”比“荷”更耐寒,可能是“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高,D正确。
故选C。
2. ATP和酶是细胞代谢不可缺少的物质,相关叙述正确的是( )
A. 细胞中的需能反应都由ATP直接供能
B. 当酶变性失活时,其空间结构才会发生改变
C. 能合成ATP的细胞都能合成酶
D. ATP脱去两个磷酸基团后形成的物质,可参与某些酶的合成
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,还有少量RNA也是酶,酶通过降低化学反应的活化能而提高化学反应的速率。2、ATP是细胞生命活动的直接能源物质,ATP由1分子核糖、1分子腺嘌呤、3分子磷酸基团组成;植物细胞中ATP可来自光合作用和细胞呼吸,动物细胞中ATP可来自细胞呼吸。
【详解】A、例如光合作用光反应由光提供能量,A错误;
B、当酶催化底物发生反应时,酶与底物结合,反应结束酶与产物分离。这个过程酶也会发生空间结构改变,但酶是有活性的,B错误;
C、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和核糖体等细胞器,不能合成酶,但可以在细胞质基质进行无氧呼吸产生ATP,所以能产生ATP的细胞不一定能合成酶,C错误;
D、ATP脱去两个磷酸基团后形成腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA的基本组成单位之一,可参与某些起催化作用的RNA的合成,D正确。
故选D。
3. 血液中含有一种“GDF11”的蛋白质,其含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降。下列分析错误的是( )
A. 血液中 GDF11含量减少,会导致神经干细胞的分裂能力下降
B. 血液中GDF11的减少,可能导致细胞衰老,使细胞相对表面积减小
C. 血液中GDF11 含量减少,可能导致神经干细胞的形态、结构发生改变
D. 若能抑制癌细胞内GDF11合成基因的表达,有望为治疗癌症提供新的可能
【答案】B
【解析】
【分析】端粒学说认为,细胞衰老的原因是染色体上的端粒结构缩短,端粒酶能够修复缩矩的端粒,从而延缓细胞衰老。分析题中信息可知:血液中的“GDF11”的蛋白质,其含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降,导致端粒缩短,细胞分裂次数减少,使细胞衰老。
【详解】A、CDF11含量减少会导致神经干细胞中端粒酶的活性下降,导致端粒缩短,细胞分裂次数减少,A正确;
B、由题干可知,GDF11的减少会导致神经干细胞中端粒酶的活性下降,而端粒酶能够修复端粒从而提高细胞的分裂次数,故CDF11含量减少会导致细胞分裂能力下降,进一步导致细胞衰老,细胞衰老过程中细胞体积变小,故细胞相对表面积增大,B错误;
C、血液中GDF11含量减少可能导致细胞衰老,细胞衰老的最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化,可能导致神经干细胞的形态、结构发生改变,C正确;
D、若能抑制癌细胞内GDF11合成基因的表达,则可减少细胞的分裂次数,从而抑制癌细胞的增殖,故可通过抑制癌细胞内GDF11合成基因的表达来治疗癌症,D正确。
故选B。
4. 用3H标记洋葱根尖分生区细胞的DNA分子双链,再将这些细胞转入含有秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用,则下列叙述正确的是( )
A. 在低倍镜下找到圆形的根尖分生区细胞后,换成高倍镜仔细观察
B. 秋水仙素会抑制纺锤体的形成而影响着丝粒的分裂
C. DNA第二次复制后,3H标记的染色单体所占比例为1/4
D. 可通过对细胞中不含染色单体时的染色体进行计数,推测DNA复制的次数
【答案】D
【解析】
【分析】秋水仙素可以抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍,但不影响着丝粒的分裂;根尖分生区细胞的特点:排列紧密、呈正方形。
【详解】A、在低倍镜下找到方形排列紧密的根尖分生区细胞后,换成高倍镜仔细观察,A错误;
B、秋水仙素不影响着丝粒的分裂,B错误;
C、DNA的复制方式为半保留复制,DNA第二次复制后,每条染色体中只有1条染色单体的1条链有3H标记,因此3H标记的染色单体所占比例为1/2,C错误;
D、1个DNA分子复制n次,形成的DNA分子数是2n,不含染色单体时一条染色体上含有一个DNA分子,因此可以通过对细胞中不含染色单体的染色体计数,可推测DNA复制的次数,D正确。
故选D。
5. 野生大豆与种植大豆只存在地理隔离。野生大豆的豆荚有毛(D)对无毛(d)为显性,有毛有利于种子的传播。调查发现某区域一个野生大豆的小种群豆荚无毛的基因型频率为5%,有毛基因频率为70%。下列叙述错误的是( )
A. 可遗传的有利变异和环境的定向选择是野生大豆生存下来的必要条件
B. 野生大豆与种植大豆之间有许多表型差距,体现了生物的物种多样性
C. 对大豆诱变育种时,不能根据是否出现新性状,判断是否产生新基因
D. 该区域一个野生大豆的小种群豆荚有毛杂合子的基因型频率为50%
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、达尔文的自然选择学说认为群体中出现可遗传的有利变异,再通过环境的定向选择,才导致生物适应性的形成,故可遗传的有利变异和环境的定向选择是野生大豆生存下来的必要条件,A正确;
B、野生大豆与种植大豆之间由于长期地理隔离,不能进行基因交流,从而有许多表型差距,但还没有形成新的物种,故体现的是生物的遗传多样性,B错误;
C、生物的性状由基因和环境共同决定的,对种植大豆进行诱变育种时,不能根据是否出现新性状,判断是否产生新基因,C正确;
D、野生大豆的小种群豆荚无毛的基因型频率为5%,设该区域的有毛杂合子Dd的基因型频率为x,则无毛基因d的基因频率=5%+1/2x=1-70%,可得出有毛杂合子Dd基因型频率x=50%,D正确。
故选B。
6. BMP2基因的表达与下游一段高度保守的2.1kb调控片段有关。为探究该片段功能,研究人员设计3个截断体BMP2-1、BMP2-2和BMP2-3对这段区域进行了全面覆盖,成功构建了含有不同目的片段的重组载体,导入相关受体并检测相关基因的表达活性,结果如图。下列分析不合理的是( )
A. BMP2-2.1kb的 DNA 片段不具有增强BMP2 基因表达的功能
B. 调控区不同长度的片段对 BMP2 表达调控的效果可能是相反的
C. BMP2-2.1kb的 DNA片段中缺乏促进BMP2表达的相关碱基序列
D. BMP2-1、BMP2-2和BMP2-3的DNA 片段均具有增强BMP2表达的功能
【答案】C
【解析】
【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:一是转录,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;二是翻译,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。
【详解】A、BMP2-2.1kb的DNA片段与对照无效片段的结果相似,不具有增强BMP2基因表达的功能,A正确;
B、从截断的片段可以增加表达,而完整片段无法增加表达,说明调控区不同长度的片段对BMP2表达调控的效果可能是相反的,B正确;
C、由题干信息可知,3个截断体对2.1kb这段区域进行了全面覆盖,说明BMP2-2.1kb的DNA片段中包含了截断片段的所有碱基序列,由截断的片断可以表达说明其含有促进BMP2表达的相关碱基序列,则BMP2-2.1kb的DNA片段没有缺乏相关序列,C错误;
D、据图分析,BMP2-1、BMP2-2和BMP2-3的DNA片段均提高了BMP2基因的表达活性,可推知BMP2-1、BMP2-2和BMP2-3的DNA片段均有增强BMP2基因表达的功能,D正确。
故选C。
7. 感冒病毒侵染人体后往往会引起发热症状。药物布洛芬具有抑制下丘脑活性的功效,能减少前列腺素的合成,以加快散热的速度,从而起到降温的作用。下列关于体温调节的说法,错误的是( )
A. 体温升高过程中,产热量大于散热量,引起明显的发热
B. 蒸发是人体有效的散热方式,皮肤是主要的散热器官
C. 发高烧时出现的骨骼肌战栗现象是由自主神经系统控制的
D. 在高温持续期,下丘脑的体温调节中枢仍然具有体温调节功能
【答案】C
【解析】
【分析】人体体温调节:(1)体温调节中枢:下丘脑;(2)机理:产热和散热保持动态平衡;(3)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。(4)炎热环境下:主要通过增加散热来维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
【详解】A、体温升高过程中,产热量大于散热量,机体出现发热症状,A正确;
B、汗腺分泌增加,蒸发加快,这是人体有效的散热方式,皮肤毛细血管舒张也有利于散热,可见皮肤是主要的散热器官,因此发热期间不能加盖棉被,以避免热量不能及时散失,不利于体温下降,B正确;
C、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,自主神经主要支配内脏器官,还有内分泌腺、汗腺的活动和分泌,C错误;
D、在高温持续期,下丘脑的体温调节中枢仍然具有体温调节功能,使机体的产热量等于散热量,D正确。
故选C。
8. 研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况,得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部长度对比及生长素分布对比,图③表示两种植物分生区表皮细胞中 PIN2 蛋白的分布及含量。下列叙述错误的是( )
A. 生长素在分生区表皮的极性运输体现为从细胞顶膜运输到底膜
B. N蛋白缺失型植株根尖生长素运输效率更低导致生长更加缓慢
C. 分生区表皮细胞中的 PIN2蛋白可能是运输生长素的通道蛋白
D. N蛋白可能通过影响 PIN2 蛋白产生与分布来调控生长素运输
【答案】C
【解析】
【分析】生长素的产生:生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成;运输:胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中:生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极性运输,极性运输的方式是主动运输;在成熟组织中:生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
【详解】A、正常植物的PIN2蛋白仅分布于顶膜,生长素在分生区表皮的极性运输体现为从一个细胞的顶膜运往另一细胞的底膜,A正确;
B、正常植物的PIN2蛋白仅分布于顶膜,N蛋白缺失型植物的PIN2蛋白分布于顶膜、侧膜和细胞质,推测N蛋白可能通过影响PIN2蛋白分布,而不是导致PIN2蛋白合成减少,B正确;
C、图③中显示正常型植物的PIN2蛋白主要集中在顶膜,而N蛋白缺失型植物的PIN2蛋白在顶膜和侧膜都有分布,因此可说明PIN2蛋白可能是运输生长素的载体蛋白,C错误;
D、从图③可以看出,N蛋白可以影响PIN2蛋白的分布和含量。由于PIN2蛋白与生长素的分布有关,因此,N蛋白可能通过影响 PIN2 蛋白产生与分布来调控生长素运输,D正确。
故选C。
9. 下列对种群和群落的叙述,错误的是( )
A. 用每平方米草地中杂草的数量来表示该种群密度
B. 样方法可用来调查种群密度,还可用来调查群落丰富度
C. 白杨树林群落的垂直分层为多种动物创造了栖息空间和食物条件
D. 一种当地从未分布的新杂草出现在某农田生态系统中,排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类,该过程不属于群落演替
【答案】A
【解析】
【分析】初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【详解】A、杂草不是一个种群,杂草包含多种植物,种群是指在一定的自然区域内,同种生物的所有个体,A错误;
B、样方法能用于调查植物以及某些运动能力弱的动物的种群密度,也可用来调查群落丰富度,B正确;
C、白杨树林群落存在垂直分层现象,这种垂直分层为多种动物创造了栖息空间和食物条件,C正确;
D、一种当地从未分布的新杂草出现在某农田生态系统中,排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类,该群落中仍然以农作物为主的生物群落类型,不属于群落演替,D正确。
故选A。
10. 辅助性T细胞(Th)表面具有两大类接受调控细胞活化所需的复杂结构,一类是Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th的增殖和分化;另一类只在活化的Th表面,如CTLA-4和PD-1.通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号,阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列叙述正确的是( )
A. 控制CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内同步表达
B. 癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫自稳功能
C. APC将抗原处理后呈递在Th表面,使Th活化产生细胞因子
D. 第二信号缺失或功能障碍,将导致机体免疫功能不足或缺陷
【答案】D
【解析】
【分析】免疫系统的功能:①免疫防御:这是免疫系统最基本的功能,是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。如人体三道防线。②免疫自稳:机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。③免疫监视:机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
【详解】A、基因是选择性表达的,故控制CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内的表达不同步,有差异,A错误;
B、癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫监视功能而形成肿瘤,B错误;
C、APC(抗原呈递细胞)将抗原处理后呈递在细胞表面并传递给Th使其活化并产生细胞因子,C错误;
D、辅助性T细胞(Th)既参与体液免疫也参与细胞免疫,再结合题干“一类是Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th的增殖和分化”可知,第二信号缺失或功能障碍,将导致机体免疫功能不足或缺陷,D正确。
故选D。
11. 长柄双花木是中国东南部特有树种,可作为优良的园林观赏植物,其种群数量在减少,为国家二级重点保护野生植物。它在海拔260~1400m的范围内均有分布,其数量总体呈现随海拔上升而减少的趋势。下列相关叙述正确的是( )
A. 降水和阳光等是限制长柄双花木种群数量的密度制约因素
B. 推测长柄双花木种群年龄结构为衰退型,幼龄个体数较少
C. 长柄双花木在不同海拔的分布属于垂直结构,受温度影响
D. 长柄双花木具有直接价值,不存在尚不太清楚的间接价值
【答案】B
【解析】
【分析】群落的空间结构:(1)垂直结构:植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性,其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。(2)水平结构:水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】A、降水和阳光是限制种群数量的非密度制约因素,A错误;
B、根据题意可知,长柄双花木种群数量在减少,推测长柄双花木种群年龄结构为衰退型,幼龄个体数较少,B正确;
C、长柄双花木在不同海拔的分布不属于群落的垂直结构,C错误;
D、长柄花木存在尚不太清楚的价值为潜在价值,D错误。
故选B。
12. 白洋淀是雄安新区最主要的水资源承载体,由于历史原因,白洋淀富营养化严重并失去自净能力。为此,研究人员设计了一套原位生态修复方案,取得了显著的效果。下列修复方案中,目标与措施匹配不正确的一组是( )
目标
措施
A
分解底泥有机物,减少N素进入水体
投放需氧微生物菌剂,将有机物分解NH4+
B
吸附悬浮颗粒物,吸收N、P无机盐
构建沉水植物功能群
C
完善食物链,稳定生态系统
增加水生动物,加快物质循环
D
增加溶解氧,促进分解者代谢和增殖
人工曝气推动水体表面和垂向流动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起藻类植物、浮游植物及浮游动物大量繁殖,大量进行有氧呼吸导致水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。
【详解】A、白洋淀底泥中氧含量较少,不适合需氧微生物的生存,微生物将底泥中有机物分解为无机氮,增加了进入水体的N素,A错误;
B、N、P元素作为植物生长所需的大量元素,沉水植物根部可吸收水体中N、P等无机盐,降低水体中N、P等元素的含量,同时吸附悬浮颗粒物并促进悬浮颗粒物的降解,B正确;
C、水生动物属于消费者,增加该生态系统中消费者数量,可完善食物链,加快物质循环,提高生态系统稳定性,C正确;
D、人工 爆气推动水体表面和垂向流动,增加水体中的溶解氧,促进分解者的细胞代谢和ATP供应,促进分解者的增殖,D正确。
故选A。
13. 精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,用该方法制备转基因鼠的基本流程如图所示。下列叙述正确的有( )
A. ①过程中精子获能后细胞膜的流动性增加
B. ②过程采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质都来自父母双方
C. ③过程形成的早期胚胎发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D. ④过程进行胚胎移植前需要对供体和受体进行超数排卵处理
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示表示培育转基因鼠的基本流程,其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程,②是体外受精过程,③是早期胚胎培养过程,④是胚胎移植过程。
【详解】A、①是筛选获得导入外源基因的精子的过程,该过程中获能后的精子运动加速,能够迅速的游向卵子,膜流动性增加,A正确;
B、②采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质来自父母双方和外源基因,不都来自父母双方,B错误;
C、③过程形成的早期胚胎发育到桑葚胚或囊胚才能进行胚胎移植,C错误;
D、④是胚胎移植过程,应选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,进行胚胎移植前需要对供体雌性个体进行超数排卵处理,对受体进行同期发情处理,D错误。
故选A。
14. 西汉元帝时代的史游在《急就篇》中记载:“芜荑盐豉醯酢酱”。其中以黄豆、蚕豆等通过含米曲霉(好氧菌)的曲料发酵制成的酱称豆瓣酱。下列说法错误的是( )
A. 大豆与曲料混合装坛时加适量食盐以抑制杂菌生长
B. 初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料需适当通风
C. 黄豆、蚕豆中的蛋白质经米曲霉分解产生氨基酸和多肽
D. 传统豆瓣酱制作工艺无需将曲料中的米曲霉进行纯化
【答案】A
【解析】
【分析】发酵是指人们利用微生物在适宜条件下将原料通过微生物的代谢转化为人类所需的产物的过程;在传统发酵食品的制作过程中,通常是利用天然存在的菌种,但菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等情况,往往会造成发酵食品的品质不一;因此,为缩短发酵时间,确保品质稳定,工业上大规模生产时通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种再接种到物料中进行发酵。
【详解】A、大豆与曲料混合装坛时添加食盐,会抑制霉菌的生命活动,A错误;
B、根据题目信息可知,米曲霉为好氧菌,因此初步发酵后适当通风有利于米曲霉发酵制成豆瓣酱,B正确;
C、发酵时,黄豆、蚕豆中的蛋白质可以被米曲霉产生的蛋白酶水解产生小分子的多肽和氨基酸,C正确;
D、传统豆瓣酱制作中,利用的不是单一菌种,无需将曲料中的米曲霉进行纯化,D正确。
故选A。
15. Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取用无血清培养液制成的细胞悬液加入上室中,下室为有血清培养液,上下层培养液以一层具有一定孔径的聚碳酸酯膜(膜上铺有基质胶)分隔开,放入培养箱中培养,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力。下列说法错误的是( )
A. 进入下室的肿瘤细胞数量越多,说明肿瘤细胞的分裂能力越强
B. 可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使肿瘤细胞分散开
C. 肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室
D. 血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向下室移动
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意和题图:将待测细胞悬液加入膜上铺有基质胶的上室中,下室为有血清培养液,一段时间后计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力,数量越多,则说明癌细胞的侵袭能力越强。
【详解】A、由题意可知,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力,若进入下室的肿瘤细胞数量越多,说明肿瘤细胞的侵袭能力越强,但不能说明肿瘤细胞的分裂能力越强,A错误;
B、获得动物组织块后,可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使动物细胞分散开,制成细胞悬液,B正确;
C、一开始将肿瘤细胞加入膜上铺有基质胶的上室中,一段时间后在下室发现肿瘤细胞,说明肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室,C正确;
D、上室含无血清培养液,下室含血清培养液,加入上室的肿瘤细胞一段时间后出现在下室中,说明血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动,D正确。
故选A。
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 关于技术进步与科学发现之间的促进关系,下列叙述错误的是( )
A. 电子显微镜的发明促进细胞学说的提出
B. 差速离心法的应用促进对细胞器的认识
C. 光合作用的解析促进花期控制技术的成熟
D. RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明
【答案】ACD
【解析】
【分析】差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来,使得科学家能够单独对各种细胞器进行研究和分析,从而极大地促进了对细胞器的结构、功能等方面的认识。像线粒体、叶绿体、内质网等细胞器的详细研究,都得益于差速离心法的应用。
【详解】A、电子显微镜的发明是在细胞学说提出之后,细胞学说的提出主要基于光学显微镜的观察和研究,A 错误;
B、差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来,促进对细胞器的认识,B正确;
C、 光合作用的解析主要是对植物的光合作用机制进行研究,而花期控制技术更多地涉及到植物激素、环境因素等方面的知识,光合作用的解析与花期控制技术的成熟关系不大,C 错误;
D、 PCR 技术的发明并非直接由于 RNA 聚合酶的发现,PCR 技术的关键在于热稳定的 DNA 聚合酶的应用,D 错误。
故选ACD。
17. 下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的叙述中,错误的是( )
A. 孟德尔提出显性性状是由显性基因控制属于假说—演绎法中“假说”的内容
B. 推断测交后代会出现两种性状且比例为1:1属于“演绎”的结果
C. F2性状分离比为3:1是分离定律的实质
D. 测交实验的结果与演绎预测结果相符,说明假说成立
【答案】AC
【解析】
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题:在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题;②做出假设:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合;③演绎推理:如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型;④实验验证:测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型;⑤得出结论:分离定律的提出。
【详解】A、孟德尔在揭示遗传学定律时,并没有基因的概念,A错误;
B、先设计测交实验,再根据假说内容进行演绎推理,推断F1测交后代会出现两种表现型且比例为1:1,这属于“演绎推理”的内容,B正确;
C、杂合子(Aa)个体产生配子时,A与a彼此分离,形成配子A与配子a的比例为1:1,是分离定律的实质,杂合子自交,由于杂合子分别产生A:a=1:1的雌配子与A:a=1:1的雄配子,雌雄配子随机结合,导致后代出现3:1的性状分离比,C错误;
D、演绎推理是在假说的基础上进行的,测交实验的结果与演绎预测结果相符,说明假说成立,D正确。
故选AC。
18. 部分神经兴奋传导通路如下图,将电表的两极分别接在②④的膜外侧,下列叙述错误的是( )
A. 细胞外液的K+和Na+浓度降低都会导致神经细胞的兴奋性提高
B. 在②给予任一强度的刺激,电表都会发生两次反向偏转且肌肉会收缩
C. 若在②④分别给予不同强度的刺激使其产生兴奋,则在两处测得的电位也不相同
D. ④给予一定强度的刺激,若电表只偏转一次,则可证明兴奋不能从突触后膜传到突触前膜
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、神经冲动的产生:静息时,神经细胞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;受到适宜刺激后,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。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递。
【详解】A、细胞外液的K+浓度降低使膜内外K+浓度差增大,静息电位形成时K+的外流量增加,使膜内外电位差加大,要转变成动作电位所需要内流的Na+量增加,神经细胞的兴奋性下降,细胞外液的Na+浓度降低使膜内外Na+浓度差减小,神经细胞在受到刺激时Na+的内流量减少,兴奋性下降,A错误;
B、兴奋的产生需要一定的刺激强度,若刺激强度过低则②不会产生兴奋,电表不会发生偏转肌肉也不会收缩,同时③释放的神经递质可能是兴奋型也可能是抑制型,若释放的是抑制型神经递质则突触后膜不会产生兴奋,电表只发生一次偏转肌肉不会收缩,B错误;
C 、动作电位的产生与Na+以协助扩散的方式内流有关,②④所处的内环境一致,膜内外的Na+浓度一致,两处虽受到了不同强度的刺激但Na+的内流量相同,因此两处所测得的电位也是相同的,C错误;
D、兴奋在突触处是单向传递指的是兴奋只能从突触前膜传到后膜,④给予一定强度的刺激,若电表只偏转一次可证明兴奋不能从突触后膜传到前膜,D正确。
故选ABC。
19. 稳定碳、氮同位素(δ13C、δ15N)技术可对水生生态系统中物质来源及迁移转化过程进行追踪分析,能定量反映水生生物摄食关系,揭示水生生物食物网结构、物质循环等特征。下列相关叙述正确的是( )
A. 可利用稳定碳、氮同位素初步研究水生生物的生态位宽度和重叠程度
B. 水生生物摄食过程中碳、氮稳定同位素比率会因生物富集作用等而变化
C. 浮游植物和底栖动物体内δ13C量不同,底栖动物均只占第二营养级
D. 水生态系统中能量的固定和转移等都离不开物质的合成和分解等过程
【答案】ABD
【解析】
【分析】生态位宽度是指生物所能利用的各种资源的总和。生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。当两个物种利用同一资源或共同占有某一资源时,就会出现生态位重叠现象。
【详解】A、生态位宽度是指生物所能利用的各种资源的总和。生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象,稳定碳、氮同位素技术可对水生生态系统中物质来源及迁移转化过程进行追踪分析,能定量反映水生生物摄食关系,揭示水生生物食物网结构、物质循环等特征,可利用稳定碳、氮同位素初步研究水生生物的生态位宽度和重叠程度,A正确;
B、生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,这些难以降解的化合物可被植物吸收,然后沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终会积累在食物链的顶端,水生生物摄食过程中碳、氮稳定同位素比率会因生物富集作用等而变化,B正确;
C、底栖动物可以捕食浮游植物和小型动物,不止占第二营养级,C错误;
D、物质循环是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力,水生态系统中能量的固定和转移等都离不开物质的合成和分解等过程,D正确。
故选ABD。
20. 藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题,研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理(如下图),以期获得性状优良的突变株。下列叙述错误的是( )
A. 组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生不定向突变
B. 过程①中外植体依次使用次氯酸钠和70%酒精溶液进行消毒
C. 过程③④所用的培养基中添加的植物激素的种类和比例不同
D. 筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术生产药用成分
【答案】BCD
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术,主要包括脱分化和再分化两个步骤。
【详解】A、植物组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生突变,突变是不定向的,A正确;
B、过程①为外植体消毒,外植体依次使用70%酒精溶液和次氯酸钠进行消毒,B错误;
C、③④过程添加的植物激素种类相同,但浓度和比例不同,C错误;
D、筛选出目标突变株后可利用植物细胞培养进行细胞产物的工厂化生产,培养生产药用成分,D错误。
故选BCD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计55分,除特殊说明外,每空1分。
21. 感知外界环境中潜在的危险信息,快速躲避天敌并作出最适宜的防御反应是动物生存所需具备的重要能力。
(1)“应急”学说认为机体遭遇特殊紧急情况如恐惧时,交感神经——肾上腺髓质系统就会立即被动员起来,受交感神经____(直接/间接)支配的肾上腺髓质相关细胞就会分泌肾上腺素和去甲肾上腺素两种儿茶酚胺,作用于中枢神经系统提高其兴奋性,使机体警觉性提高。此外,人体某些感觉神经元细胞膜上存在辣椒素受体TRPV1(一种阳离子通道受体),辣椒素与TRPV1结合后,下丘脑通过交感神经引起肾上腺素分泌增多,这一过程属于____调节。
(2)为探讨精神应激对下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)活性的影响,科研人员进行了小鼠与其天敌(猫)的暴露实验:将小鼠适应性培养后,随机分组;急性应激组受天敌攻击45min后立即检测,慢性应激组每天受攻击45min,持续14天后检测,对照组正常环境处理。将记录的数据处理分析,结果如图。由图可知,血浆糖皮质激素水平在慢性天敌应激中持续升高,可能使得____,从而导致糖皮质激素对HPA轴的抑制作用减弱,机体稳态受影响。
(3)为探究本能恐惧内在的大脑运作机制,研究人员将小鼠置于如下图2的装置中,用黑色圆盘在小鼠的上视野产生阴影模拟小鼠被上空中的天敌(如老鹰)捕食的场景,最终诱发小鼠产生逃跑至遮蔽物中的防御行为。研究人员利用相关技术记录脑内腹侧被盖区(VTA)GABA能神经元的激活程度(结果如图3),发现阴影刺激组在有阴影刺激时的VTA区GABA能神经元活性____非阴影刺激组,并且在神经元活性达到____时,小鼠发生逃跑行为。
(4)研究人员将光敏感的通道蛋白特异性表达在某一特定类型的神经元中,并通过特定波长的光刺激来调控神经元活动。当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致Na+内流使所存神经元兴奋,当黄光刺激光敏蛋白N时,会导致Cl-内流使所在神经元受到抑制。应用此技术设计实验进一步证实了VTA区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件。请从A~H中选择合适的选项填入表,将实验组的实验方案及相应结果补充完整(请在答题卡上相应位置填写字母)。
分组
实验动物
实验条件
实验结果
实验组一
①____
黄光、②____
③____
实验组二
VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠
④____、⑤____
⑥____
A.VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠
B.VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠
C.阴影刺激
D.无阴影刺激
E.黄光
F.蓝光
G.未见逃跑行为
H.迅速逃跑躲避
【答案】(1) ① 直接 ②. 神经
(2)下丘脑、垂体中糖皮质激素受体的敏感性下降
(3) ①. 高于 ②. 峰值
(4) ①. B ②. C ③. G ④. F ⑤. D ⑥. H
【解析】
【分析】1、应激反应是机体遭受伤害刺激时所产生的适应性和抵抗性变化的总称。
2、糖皮质激素的分级调节和反馈调节:下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用与垂体,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而作用于肾上腺皮质促进糖皮质激素的分泌,糖皮质激素分泌过多又会抑制下丘脑和垂体分泌相关的激素。
【小问1详解】
机体遭遇特殊紧急情况如恐惧时,交感神经——肾上腺髓质系统就会立即被动员起来,受交感神经直接支配的肾上腺髓质相关细胞就会分泌肾上腺素和去甲肾上腺素两种儿茶酚胺,作用于中枢神经系统提高其兴奋性,使机体警觉性提高。辣椒素作为一种递质,与TRPV1结合后,下丘脑通过交感神经引起肾上腺素分泌增多,肾上腺属于效应器,分泌肾上腺素,这一过程属于神经调节。
【小问2详解】
下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素,作用与垂体,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而作用于肾上腺皮质,促进糖皮质激素的分泌,糖皮质激素分泌过多又会抑制下丘脑和垂体分泌相关的激素。据图分析,慢性应激组每天受攻击45min,持续14天,糖皮质激素持续升高,可能使得下丘脑、垂体中糖皮质激素受体的敏感性下降,从而导致糖皮质激素对HPA轴的抑制作用减弱,机体稳态受影响。
【小问3详解】
据图3分析,在有阴影刺激时,阴影刺激组神经元活性相对值大于非阴影刺激组,并且当阴影刺激组神经元活性达到峰值时,小鼠发生逃跑行为。
【小问4详解】
静息电位为外正内负的膜电位。Cl-内流会增大外正内负的静息电位,使所在神经元不能产生兴奋,从而被抑制。本实验为进一步证实了VTA 区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件,根据蓝光刺激光敏蛋白C,黄光刺激光敏蛋白N,可知实验一的实验动物选择VTA区GABA 能神经元表达光敏蛋白N的小鼠(B),实验组一的实验条件为黄光、阴影刺激(C);实验组二的实验条件为蓝光(F)、无阴影刺激(D),实验组一的实验结果为未见逃跑行为(G);实验组二的实验结果为迅速逃跑躲避(H)。
22. 发菜是一种陆生多细胞丝状蓝藻。科研人员测定了不同的pH对发菜细胞(从发菜藻体中分离获得)光合放氧速率和呼吸耗氧速率的影响,结果如下图。请回答下列问题:
(1)发菜细胞中催化二氧化碳固定的酶分布在_____,C₃ 的还原需要光反应提供_____。
(2)取发菜细胞培养液置于液相氧电极反应室中,以3~6min为间隔,交替进行_____处理,循环三次,测定溶氧量变化,计算光合速率和呼吸速率。
(3)有人认为pH为4时发菜细胞不能进行光合作用,你是否同意他的观点? 请说明理由。_____。
(4)过酸和过碱的环境通过影响_____,从而影响了发菜的光合作用和呼吸作用。根据实验结果可知,发菜细胞光合作用对_____环境有较强的适应能力。
(5)为了探究不同浓度磷酸盐对发菜细胞光合速率和呼吸速率的影响,科研人员进行了如下实验。请补全表格:
实验步骤的名称
实验操作的要点
①_____
将完全培养基配方中的K₂HPO₄去除,代之以等摩尔浓度的②_____(填“NaCl”或“KCl”或“Na₂HPO₄”)。
培养、收集发菜细胞
将发菜细胞接种于无磷培养基中培养10d, 通过③_____(技术) 收集发菜细胞。
分组实验
将收集的发菜细胞分组接种于添加了④_____的培养基中继续培养 24h。
测定相关指标
测定各组发菜细胞的光合速率和呼吸速率。
【答案】(1) ① 细胞质基质 ②. ATP和NADPH
(2)光照和黑暗 (3)不同意,pH约为4时光合放氧速率为0,说明光合作用等于呼吸作用,在进行光合作用。
(4) ①. 酶活性 ②. 碱性
(5) ①. 无磷培养基配制 ②. KCl ③. 离心 ④. 不同浓度的磷酸盐溶液
【解析】
【分析】影响光合作用的主要环境因素有光照强度、温度和二氧化碳浓度等.真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率。图表示pH对发菜光合速率和呼吸速率的影响曲线。
【小问1详解】
由于发菜细胞属于原核细胞,除了核糖体,没有其他细胞器,因此发菜细胞中催化二氧化碳固定的酶分布在细胞质基质中,C₃ 的还原需要光反应提供ATP和[H]。
【小问2详解】
取发菜细胞培养液置于液相氧电极反应室中,以3~6min为间隔,交替进行光照和黑暗处理,循环三次,测定溶氧量变化,计算光合速率和呼吸速率。
【小问3详解】
图中,pH约为4时光合放氧速率(净光合作用速率)为0,说明呼吸作用速率等于总光合作用速率,因此不同意该观点,即pH约为4时,呼吸作用等于光合作用,说明能进行光合作用。
【小问4详解】
过酸和过碱的环境通过影响酶的活性,从而影响了发菜的光合作用和呼吸作用。pH约为4时净光合速率即为0,pH低于4时则呼吸作用大于光合作用,不利于发菜的生长,而pH为12时细胞呼吸为0,但光合放氧速率直到pH等于13时才为0,说明碱性环境有利于发菜生长,而对碱性环境有较强的适应能力。
【小问5详解】
①根据实验操作要点,可知第一步是配制无磷培养基;②将完全培养基配方中的K₂HPO₄去除,要探究不同浓度磷酸盐对发菜细胞光合速率和呼吸速率的影响,因此将完全培养基配方中的K₂HPO₄去除,代之以等摩尔浓度的KCl,③可以通过离心法收集发菜细胞。④将收集的发菜细胞分组接种于添加了不同浓度的磷酸盐的培养基中继续培养 24h。
23. 科学放牧能充分利用草原的资源,随着放牧强度的增加,会破坏草原生态系统的稳定。研究人员调查了短期内不同强度的放牧对某草原相关特性的影响,结果如表所示。回答下列问题:
处理区
草群丰富度/种
草群高度/cm
草群密度/(株·m-2)
土壤含水量/%
土壤有机碳含量/(g·kg-1)
不放牧区
22
14.1
305.4
16.46
29.52
轻度放牧
23
9.6
324.8
14.83
30.45
中度放牧
25
9.3
329.1
11.34
28.68
重度放牧
18
7.2
254.5
10.56
26.42
(1)调查草群丰富度时,选择样方要做到____。过度放牧可能会使草原群落的____发生变化,导致草原群落发生____(填“初生”或“次生”)演替。
(2)轻度放牧和中度放牧会提高草原群落的丰富度,从生物因素的角度分析原因是____,重度放牧会降低草原群落的丰富度,从非生物因素的角度分析原因是____。
(3)该草原中的一些植物在早春开花和结实,到了夏季其生活周期结束,另一些种类则在夏季达到生命活动的高峰,这体现了群落的____性。研究发现生产者流向牛的能量传递效率远低于10%,分析其原因是____。
(4)该草原中的小型湖泊中存在如下图甲所示的营养结构,图乙表示不同体长露斯塔野鲮鱼的食性相对值,图丙表示绿藻和蓝细菌对水体中N、P吸收量及其体内藻毒素含量相对值。同样增重2kg,体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼需要绿藻和蓝细菌的量是体长为4.2cm的露斯塔野鲮鱼的____倍(能量传递效率按20%计算)。该湖泊受到富含P的生活用水污染,首先培养____去除水体中的P,理由是____。
(5)某些地区在对草原进行生态恢复时,需要在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的____原理
【答案】(1) ①. 随机取样 ②. 物种组成(或优势种) ③. 次生
(2) ①. 轻度放牧和中度放牧情况下,牲畜的取食能降低较高植物的高度,从而有利于下层草木植物的生长(或牛羊较多地啃食适口性好的优势种植物,为其他植物的生存腾出空间) ②. 重度放牧使土壤的水分和有机碳含量下降,限制了植物的生长
(3) ①. 季节 ②. 该草原处于第二营养级的生物不仅有牛(处于第二营养级的含有其他生物)
(4) ①. 1.5 ②. 绿藻 ③. 吸收相同含量P元素时,绿藻体内的藻毒素含量比蓝细菌低
(5)协调
【解析】
【分析】 随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,就叫做演替。群落发生演替的主要标志:群落在物种组成上发生了变化,或者是在一定区域内一个群落逐步被另一个群落替代。可分为初生演替与次生演替。
【小问1详解】
选样方需随机取样,不能刻意去选某一块作为样方;过度放牧,所放养的动物成为优势种,过量捕食,可能会使草原群落的物种组成发生变化,从而使群落类型发生改变,群落发生次生演替。
【小问2详解】
轻度放牧和中度放牧情况下,牲畜的取食能降低较高植物的高度,从而有利于下层草木植物的生长,会提高草原群落的丰富度;重度放牧使土壤的水分和有机碳含量下降,限制了植物的生长,从而降低草原群落的丰富度。
【小问3详解】
不同的季节群落的组成和外貌不同,这体现了群落的季节性;能量传递效率在两个营养级之间一般是10%,生产者位于第一营养级,该草原处于第二营养级的生物不仅有牛,还有处于第二营养级的其他生物,因此生产者流向牛的能量传递效率远低于10%。
【小问4详解】
由图乙可知,体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼的食物来源为植食性:肉食性=1:1,则增重2kg,至少需要藻类(传递效率为20%)1÷20%+1÷20%÷20%=30kg。体长为4.2cm的露斯塔野鲮鱼增重2kg至少需要藻类的量为2×3/4÷20%+2×1/4÷20%÷20%=20kg。故同样增重2kg体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼至少需要藻类的量是体长为4.2cm的露斯塔野鲮鱼的1.5倍; 吸收相同含量的P元素时,绿藻体内的藻毒素含量比蓝细菌低,因此首先培养绿藻去除水体中的P。
【小问5详解】
在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的协调原理。
24. RCA是一种核基因(rca) 编码的一种叶绿体蛋白。为研究RCA 对光合作用的影响及机理,科研人员构建反义 rca基因表达载体 (rca基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入玉米细胞,成功获得 rca基因沉默的转基因品种(如图),①~⑥表示相关过程。请回答下列问题:
(1)参与过程①的酶有_____________,合成的 rac 基因中___________(填“存在”或“不存在”)启动子,在引物设计时,需分别在上下游引物的5'端添加___________、__________的识别序列,以确保反义表达载体的构建。
(2)C4pdk 启动子的基本单位是_____________________,经过程②替换 Ti质粒上原有启动子的目的是_______________。
(3)过程④常用的方法是____________________,经过程⑤后,可利用含_______________的培养基筛选出转染成功的玉米细胞。
(4)培育成功的转基因玉米叶肉细胞中反义基因 rac表达会产生反义mRNA,从而使 rac基因沉默,其原理可能是 ,进而抑制翻译过程。
A. 反义mRNA 与前体正义 mRNA 结合, 阻止其加工
B. 反义 mRNA 与 DNA 上相关基因的起始密码子结合
C. 反义 mRNA 与正义 mRNA 结合, 引发正义 mRNA 降解
D. 反义 mRNA 与正义 mRNA 结合, 阻止正义 mRNA 与核糖体的结合
(5)为研究RCA 对光合作用的影响及机理,科研人员将野生型玉米和转基因玉米在适宜的光照条件下进行培养,一段时间后分别测定相关指标,结果如下表(Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶)。
品种
检测指标
光合速率
叶绿素总量
Rubisco含量
Rubisco活力
野生型玉米
19.88
9.07
1.68
32.68
转基因玉米
9.57
9.09
3.21
14.95
据表分析,RCA对玉米的光合作用具有__________(从“促进”或“抑制”中选填)作用,其机理主要是通过__________________来影响光合作用强度。
【答案】(1) ①. 逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 ②. 不存在 ③. Sac Ⅰ ④. BamH Ⅰ
(2) ①. 脱氧核苷酸 ②. 可使目的基因在玉米叶肉细胞中特异性表达
(3) ①. Ca2+处理法 ②. 潮霉素 (4)D
(5) ①. 促进 ②. RAC可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而提高光合速率
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:可利用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、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钙离子处理法。(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;②检测目的基因是否转录出了mRNA;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】
过程①为反转录PCR,因此需要的酶由逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶,由于合成的rac基因是反转录而来,因此不存在启动子。由图可知,将rac基因插到启动子和终止子之间,且构建反义rac基因表达载体,因此在上游引物添加SacⅠ识别序列,在下游引物添加BamHⅠ识别序列以确保反义表达载体的构建。
【小问2详解】
启动子是一段DNA序列,因此启动子的基本单位是脱氧核苷酸,C4pdk启动子是受光诱导的强启动子,驱动基因在玉米叶肉细胞中特异性表达,经过程②替换 Ti质粒上原有启动子的目的是可使目的基因在玉米叶肉细胞中特异性表达。
【小问3详解】
过程④是将重组质粒导入到农杆菌中,常用的方法Ca2+处理农杆菌(感受态细胞法)。由图可知T-DNA内部含有潮霉素抗性基因,因此可利用含潮霉素的培养基筛选出转染成功的玉米细胞。
【小问4详解】
培育成功的转基因玉米叶肉细胞中反义基因 rac 表达会产生反义mRNA,反义RNA与正义RNA结合,抑制核糖体与其结合,阻断翻译过程进而抑制基因表达,因此ABC错误,D正确。
故选D。
【小问5详解】
与野生型玉米相比,转基因玉米的rac基因沉默,无RAC蛋白,光合速率降低,则可知RCA对玉米的光合作用具有促进作用。由表格数据可知,rac基因沉默时Rubisco活力下降,因此可推测RCA对玉米的光合作用的作用机理为RAC可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而提高光合速率。
25. 黄瓜花的类型(见下表)主要由A/a、B/b、D/d三对基因控制。a控制形成两性花,A控制形成单性花;B控制形成雌性株,b控制形成雌雄同株,d能增强雌雄同株中雌花的比例而形成强雌株。科研人员利用纯系亲本进行了如下杂交实验,请回答下列问题:
两性花
一朵花既有雌蕊又有雄蕊
单性花
雌性株
全株只有雌花
雌雄同株
一株上既有雌花又有雄花,比例相近
强雌株
全株雌花比例远高于雄花
(1)植株上_________(填“雄花”或“雌花”或“两性花”) 数量多是获得高产杂种优势黄瓜的基础。控制黄瓜性别的三对基因在染色体上的位置分布为______________。
(2)实验一亲本强雌性株的基因型为_______________。在实验的过程中需要对两组实验的F1进行诱雄处理, 目的是________________。
(3)实验一F2中:雌性株的基因型有____________种,雌性株与两性花株杂交,后代中两性花株的比例为_____________,强雌株与雌雄同株杂交后代中强雌株的比例为______________。
(4)实验二亲本雌性株三对基因中含有一对隐性基因,其基因型为_______________, F2的表型及比例为_______________。
【答案】(1) ①. 雌花 ②. 三对基因位于非同源染色体上
(2) ①. AAbbdd ②. 便于观察和统计不同性别的植株数量
(3) ①. 12 ②. 1/3 ③. 8/27
(4) ①. AABBdd ②. 雌性株:雌雄同株:强雌株=12:3:1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
要获得高产杂种优势黄瓜,雌花数量多是基础。若要判断控制黄瓜性别的三对基因在染色体上的位置分布,由题可知,亲本为纯系,故实验一中强雌株为AAbbdd,两性花株为aa_ _ _ _,F1为雌性株,故应为AaBbDd(因为强雌株只能提供b和d,所以若要满足F1雌性株的性状,必须从亲本两性花株中得到B和D,再根据性状判断,A、B、D均为显性),反推亲本两性花为aaBBDD。通过分析实验一的F2可知,雌性株为A_B_ _ _,基因型比例应该为3/4×3/4=9/16,两性花株为aa_ _ _ _,基因型比例应该为1/4,强雌株应为A_ bbdd,基因型比例应该为3/4×1/4×1/4=3/64,雌雄同体应该为A_bbD_,基因型比例应该为3/4×3/4×1/4=9/64,所以F2比例为9/16:1/4:3/64:9/64=36:16:3:9。由上述分析可知,上述三对基因的遗传符合自由组合定律,所以这三对基因在染色体上的位置分布为三对基因位于非同源染色体上。
【小问2详解】
a控制形成两性花,A控制形成单性花;B控制形成雌性株,b控制形成雌雄同株,d能增强雌雄同株中雌花的比例而形成强雌株,实验一亲本强雌性株为纯合子,因此基因型为AAbbdd。在实验的过程中需要对两组实验的F1进行诱雄处理, 目的是便于观察和统计不同性别的植株数量。
【小问3详解】
实验一F2雌性株基因型为A_B_ _ _,总共有2×2×3=12 种不同的雌性株基因型。雌性花与两性花杂交,求后代两性花比例,只需要考虑A/a这一对等位基因,即A_与aa杂交,后代aa的比例,即2/3×1/2=1/3。强雌株与雌雄同株杂交,强雌株应为3A_bbdd(1/3AAbbdd、2/3Aabbdd),雌雄同体应该为9A_bbD_(1/9AAbbDD,2/9AabbDD,2/9AAbbDd,4/9AabbDd),得到强雌株A_bbdd的组合是1/3AAbbdd×2/9AAbbDd,1/3AAbbdd×4/9AabbDd,2/3Aabbdd×2/9AAbbDd,2/3Aabbdd×4/9AabbDd,概率是1/3×2/9×1/2+1/3×4/9×1/2+2/3×2/9×1/2+2/3×4/9×3/4×1/2=8/27。
【小问4详解】
由上分析,而且亲本为纯合,故实验二亲本为AAbbDD×AABB_ _,题干说雌性株有一隐性基因,故为AABBdd,则后代全部为雌性株AABbDd,自交后代全部是AA,对于BbDd,符合9:3:3:1,B_D _为雌性株,B_dd为雌性株,bbD_ 为雌雄同株,bbdd为强雌株。故后代比例为雌性株:雌雄同株:强雌株=12:3:1。
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