精品解析:安徽省六校2024-2025学年高三下学期2月素质检测考试生物试题
2025-02-27
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.48 MB |
| 发布时间 | 2025-02-27 |
| 更新时间 | 2025-04-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50692336.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
安徽六校2025年春季素质检测考试生物学试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15小题,每题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. 各种生物膜在结构和功能上既紧密联系,又协调配合。下表列出了几种生物膜主要成分的质量占比。下列相关叙述错误的是( )
生物膜质量占比主要成分
红细胞质膜
高尔基体膜
内质网膜
线粒体内膜
蛋白质(%)
49
64
62
78
脂质(%)
43
26
28
22
糖类(%)
8
10
10
少
A. 高尔基体膜、内质网膜具有物质运输、信息传递等功能
B. 核糖体不具有膜结构,但4种生物膜的合成离不开核糖体
C. 4种生物膜在组成成分、结构和功能上都非常相似
D. 与红细胞质膜相比,线粒体内膜的功能可能更复杂
2. 和是植物利用的主要氮肥,根细胞中两种氮肥的转运机制如图。NH4+作为主要氮源时,会引起根细胞周围强烈酸化,使植物生长受到显著抑制的现象称为铵毒。下列叙述错误的是( )
A. 植物吸收的氮肥可用来合成蛋白质、核酸等生物大分子
B. 铵毒胁迫下,激活的SLAH3蛋白可使根细胞外pH减小
C. H+和NO3-,进入细胞方式分别为协助扩散和主动运输
D. 人工增施适量的硝态氮肥,可以帮助植物缓解铵毒
3. 某品种菠萝蜜的果实成熟到一定程度,会出现呼吸速率急速上升,随后缓慢下降的现象,称呼吸跃变。研究人员以新采摘的该品种菠萝蜜为实验材料,测定常温、有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A. 菠萝蜜果肉细胞呼吸产生NADH、消耗NADH的场所分别在线粒体基质和内膜
B. 果实采后前两天的乙烯释放速率变化,体现其合成的调节方式属于负反馈调节
C. 在低温条件下储存菠萝蜜果实,可使其呼吸跃变提前,且能延长储存时间
D. 果实采后第2-3天呼吸速率不断增大,可能与乙烯使呼吸酶合成量增加有关
4. 玉米籽粒大小是决定产量的重要因素之一。实验发现一个籽粒变小的突变株甲,将甲与野生型杂交,F1表型正常。利用F1进行下列杂交实验,F1配子的功能及受精卵活力均正常,统计子代正常籽粒与小籽粒数量,结果如表。已知玉米子代中,某些来自父本或母本的基因,即使是显性也无功能。下列相关叙述错误的是( )
组别
杂交组合
子代正常籽粒:小籽粒
1
F1(♂)×甲(♀)
3:1
2
F1(♀)×甲(♂)
1:1
A. 籽粒大小性状中,小籽粒为隐性性状
B. 籽粒大小受两对等位基因的控制
C. 来自父本的基因,即使是显性也无功能
D. F1自交所结籽粒中正常籽粒:小籽粒=7:1
5. 2024年,一种靶向农作物害虫的杀虫剂-RNA杀虫剂上市,被称为“农药历史上的第3次革命”。当害虫的幼虫咀嚼用RNA杀虫剂喷洒过的叶子时,其体内一种关键蛋白P的合成受抑制,并在几天内死亡,RNA杀虫剂进入害虫细胞后的作用机制如图。下列相关叙述正确的是( )
A. 单链siRNA因缺乏启动子结构,无法在核糖体上合成蛋白质
B. RNA杀虫剂通过阻止P基因的翻译过程来抑制P蛋白的合成
C. 长期使用RNA杀虫剂,让害虫产生对RNA杀虫剂的抗性变异
D. 依据农作物关键基因设计双链RNA序列,可提高杀虫剂靶向性
6. 当柳树受到柳毒蛾毛虫啃食时,会释放出一种特殊的挥发性化学物质。附近未受攻击的柳树接收到这种化学信号后,会产生如单宁等化学物质,使毛虫不喜欢啃食以抵御其侵害。下列相关叙述正确的是( )
A. 被啃食柳树释放的化学信息沿着食物链传递,该信息传递发生在群落内部
B. 长期相互作用,柳毒蛾毛虫与抵抗柳树防御物质有关的基因频率可能增大
C. 柳树与柳毒蛾毛虫、以及各种群内的不同个体之间都会发生协同进化
D. 柳树和柳毒蛾毛虫的相互作用,会导致一个种群获益而另一个种群受害
7. 伤害性刺激会使人体组织释放某种化学物质作用于痛觉感受器,使之产生兴奋,并经多个神经元传至大脑皮层形成痛觉,其部分传导通路如图。脑啡肽是人体某些神经元释放的神经递质,可与相应受体结合而发挥镇痛作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 脑啡肽等人体内的神经递质均在核糖体合成、突触小泡内储存
B. 神经元甲释放痛觉神经递质时,会出现化学信号向电信号的转变
C. 脑啡肽被甲细胞膜上的受体识别,使丙细胞的膜电位表现为外正内负
D. 痛觉感受器产生的兴奋会经神经元乙→甲→丙传递,最终至大脑皮层
8. 研究发现,自身免疫病患者体内活化的B细胞通过释放抗体攻击关节和内脏等器官。嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法可治疗自身免疫病重症,其治疗思路是:从患者体内分离出T细胞,导入CAR基因并使其表达,再将改造的T细胞输回患者。CAR是一种跨膜蛋白,能识别特定细胞的相关抗原,并激活T细胞杀伤靶细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 自身免疫病患者体内的细胞因子和抗体均可对自身成分进行攻击
B. 用CAR-T疗法治疗自身免疫病时,患者体内的B细胞数量会减少
C. 该疗法使细胞毒性T细胞的杀伤力更精准,以减弱患者的免疫功能
D. 对患者体内分离出的T细胞进行改造,不会引起患者发生免疫排斥
9. 研究发现,干旱胁迫可引起植物体内一系列的生理变化,如细胞中蛋白质降解,脯氨酸含量较正常条件下显著增加,脱落酸和乙烯的合成增多,细胞分裂素的合成受到抑制等,以适应干旱环境。下列相关叙述错误的是( )
A. 干旱胁迫下,植物体内的一系列生理变化是通过激素调节实现的
B. 干旱胁迫下,根尖细胞内合成细胞分裂素相关酶的活性可能降低
C. 乙烯与脱落酸都能促进叶片、果实脱落,表现出协同作用
D. 干旱胁迫下,植物根细胞从土壤中吸水的能力会明显增强
10. 为了合理利用渔业资源,研究人员对岩龙虾种群的出生率、死亡率、增长速率与种群数量关系进行研究,结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中A、B两点之间,岩龙虾种群数量呈“S”型增长
B. 岩龙虾种群数量处于B点时,捕捞29只可持续获得高产
C. 该种群的年龄结构在A点是增长型,在B点是衰退型
D. 食物、天敌对岩龙虾种群数量的作用强度与种群密度相关
11. 生态位宽度是指某一物种在其生存生态环境中所能利用的各种资源总和,通常用生态位宽度指数表示,即该指数越大,物种利用的资源种类越多。下图为不同干扰强度下某地三种传粉昆虫优势类群的生态位宽度指数。下列相关叙述错误的是( )
A. 传粉昆虫有利于植物繁殖和加快生态系统的物质循环
B. 不同传粉昆虫种间竞争的强度取决于生态位的重叠程度
C. 与其他昆虫相比,C昆虫在重度干扰下可能处于优势地位
D. 相比轻度干扰,中度干扰下三种昆虫的种内竞争会加剧
12. 一次性口罩产生的废弃物会引发严重的环境问题。口罩过滤层的主体材料聚丙烯易降解为直径小于5mm微塑料。微塑料在自然条件下很难降解,会对环境中的生物造成一定的毒害。下表为某时期微塑料在不同水生生物体内的富集情况。下列相关叙述正确的是( )
生物类群
浮游生物
腹足纲生物
贻贝
牡蛎
鱼类
富集系数
2.84
0.54
1.71
1.52
26.95
注:富集系数=生物体内微塑料浓度/水体中微塑料浓度
A. 微塑料沿着食物链传递,导致贻贝等5类水生生物出现了生物富集
B. 微塑料能加速生物圈碳循环,实行垃圾分类能有效缓解微塑料危害
C. 5类水生生物中,贻贝、牡蛎属于第二营养级,鱼类属于第五营养级
D. 微塑料会改变水生生物群落的物种组成,甚至群落自然演替的方向
13. 在“科学号”考察船对中国南海科考中,我国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品。他们通过富集培养分离、鉴定得到新的微生物菌株A,再利用三种碳源培养该菌株,获得数据如图。富集培养是使混合微生物群体中某特定微生物比例激增的培养方法。下列相关分析正确的是( )
A. 富集培养是因为沉积物样品中目的菌株数量过少,所需培养基是选择培养基
B. 菌株A在以纤维素为碳源时生长状况最好,且在培养中始终能合成纤维素酶
C. 以不同碳源培养菌株A时,都要放低温、有氧等条件下进行微生物培养
D. 可以采用细菌计数板对菌株A进行计数,统计结果与真实值相比通常偏小
14. 甲植物细胞的核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞的质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物(均为二倍体)进行体细胞杂交相关研究,最终获得了高产、耐盐碱再生植株,其基本操作流程如图。为获得目的植株,下列相关操作不合理的是( )
A. 将纤维素酶处理获得的原生质体置于与细胞液等渗的培养液中培养
B. 原生质体融合前,需分别使甲、乙原生质体的质基因和核基因失活
C. PEG诱导原生质体融合后,需添加特定化合物才能筛选出杂种细胞
D. 杂种细胞经植物组织培养形成可育二倍体,还需在个体水平做鉴定
15. 我国科学家经过多年的反复试验,在2017年成功培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”,轰动全世界。体细胞克隆猴的培育流程如图,①、②表示不同的技术操作。为提高相关基因的表达,研究人员将重构胚中注入Kdm4d(组蛋白去甲基化酶基因)的mRNA,同时用TSA(组蛋白脱乙酰酶抑制剂)处理。下列相关叙述正确的是( )
A. 操作①是对刚采集的卵母细胞进行去核处理,避免其核基因对实验结果的干扰
B. 用灭活仙台病毒进行短暂处理,能使两种细胞混合培养时相互凝聚面诱导融合
C. 两种物质处理重构胚,能使组蛋白去甲基化或去乙酰化,有利于胚胎的发育
D. 操作②是胚胎移植,进行同步发情处理的母猴,都可以作为接受胚胎的受体
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 由于人类对化石燃料的过度使用,大气CO2浓度逐步上升。为揭示植物光合作用对CO2浓度变化的响应机制,研究人员以玉米、水稻为实验材料,分别进行以下处理:甲组提供大气CO2浓度(375μ mol·mol-1),乙组提供CO2浓度倍增环境(750μmol·mol-1),丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60天,测定前一周恢复至大气CO2浓度,结果如图。整个生长过程保证充足的水分供应,选择晴天上午测定各组的光合作用速率。回答下列问题。
(1)本实验自变量是_________。与大气CO2浓度相比,CO2浓度倍增环境下玉米和水稻光合作用速率均增加,且前者的增幅________(填“更高”或“更低”)。
(2)与甲、乙组相比,丙组植物的光合作用速率下降,从暗反应角度分析,原因可能是_________。
(3)叶绿体中光合色素吸收的光能可用于_________(答出1点)。研究表明,CO2浓度升高会使叶绿素a和叶绿素b含量增高,且叶绿素a/叶绿素b的值会降低,请依据“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理和方法,写出支持上述观点的实验结果____________。
17. 下丘脑通过血管和神经与垂体发生联系。垂体分为腺垂体和神经垂体两部分,腺垂体能合成激素,神经垂体是下丘脑的某些神经元轴突延伸至此构成,如图所示。回答下列问题。
(1)下丘脑血糖平衡的调节中枢可调节人体的血糖平衡。当血糖含量降低时,下丘脑某区域兴奋,通过____神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖含量上升。
(2)人和高等动物体内都有“下丘脑一垂体一靶腺轴”,这三者之间的分层调控称为______。人在长期精神压力下,下丘脑会分泌_________,并通过图中_____(填“途径甲”或“途径乙”)运输到垂体,最终使糖皮质激素长期处于较高水平,导致人体免疫力降低。
(3)切断下丘脑与垂体间的神经联系,一段时间后小鼠尿量增加,原因是_______。
(4)下丘脑、垂体病变都可引起甲状腺功能异常。现有两只小鼠均表现为甲状腺激素水平低下,若想确定其病变部位是下丘脑还是垂体,请设计实验进行鉴定(不考虑切除法),简要写出实验思路,并预期实验结果及结论__________。
18. 草原生态系统为人类提供草畜产品的同时,兼具水土保持、水源涵养、气候调节、固碳等诸多生态功能。我国某地的天然草原由于牧民长期过度利用而退化,某科研团队利用生态学原理对其开展修复。回答下列问题。
(1)草原主要分布在半干旱地区,生活在这里的植物,其叶片往往表现为_______特征(答出1点),能抵抗干旱。一年中,草原生物群落的外貌和结构会因阳光、温度等非生物因素的变化而发生有规律的变化,称为______。
(2)科研团队采用_____方法先对该草原植物类群的丰富度进行研究,并统计__________以全面了解该草原群落中植物类群的结构。
(3)初步调查发现,该草地植被种类减少、土壤种子库匮乏。科研团队决定采取补播草种进行修复,具体方案如下:优先选择鸭茅、白三叶、黑麦草等本土牧草草种,优先选择这些草种最可能的原因是______(答出2点)。此外,还要混播一定比例的豆科等草种、清除紫茎泽兰(外来物种)。该方案有利于各种植物通过_________关系,相互依存、相互制约,进而提高草原生态系统稳定性,有利于退化草地修复。
(4)在该退化草地的修复过程中,仅对草地进行草种补播,不足以支持植物群落可持续性建植。因此,为促进该退化草地的有效恢复,分别从生物因素和非生物因素角度考虑,科研团队还必须同步修复土壤中_________两类关键因素。
19. 镰状细胞贫血是一种单基因遗传病,由常染色体上的一对等位基因HbA和HbS控制。与镰状细胞贫血相关的基因型及其表型如下表。回答下列问题:
基因型
HbAHbA
HbAHbS
HbSHbS
表型
血红蛋白结构
正常
正常和异常均有
异常
镰状细胞贫血症状
无
无
有
对疟疾的抗性
不抗
抗
抗
注:①各基因型对应的临床症状均是氧含量正常环境下的检测结果;②基因型为HbSHbS的个体因严重贫血,大多在幼年时期死亡
(1)人的成熟红细胞中没有细胞核和核糖体等多种结构,但含有血红蛋白。人成熟红细胞中血红蛋白来源于________。疟原虫是一种严重危害红细胞的寄生虫,人感染后会得疟疾。据表分析,在疟疾高发区基因型为HbAHbS个体的比例比其他地区____(填“高”或“低”)。
(2)图1为某地区(氧含量正常环境)一个镰状细胞贫血症家族的遗传系谱图,且当地每8个无镰状细胞贫血症状的人中有1个携带者。Ⅲ-8号与Ⅲ-9号基因型相同的概率为____。Ⅲ-9号与无镰状细胞贫血症状的女子结婚,其子代患病概率为____。
(3)疟疾可用氯喹治疗。研究发现,疟原虫pfert基因编码的蛋白质中第76位赖氨酸变成苏氨酸,从而获得对氯喹的抗性,这一改变的根本原因是pfert基因发生了______。研究人员根据pfert基因的序列,设计了4种备选引物F1、F2、R1和R2,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,再进行电泳,结果如图2。据图分析,引物对_____可用于特异性扩增目的片段。
(4)对疟原虫感染者进行筛查,并区分对氯喹的敏感性,以便分类治疗。现对6份血样处理后进行PCR,产物用限制酶ApoI处理,电泳结果如图3。1-6号血样中,来源于氯喹抗性患者的是______。
20. 连续强降雨造成某矿区溶液池底黏土层掏空。大量污水顺着排洪涵洞流入河流,导致部分河道污染。某生物兴趣小组利用动物细胞培养技术开展了相关研究。回答下列问题。
(1)动物细胞离体培养时需要为其提供模拟____的培养液,其中除了无机盐、葡萄糖、氨基酸和维生素等细胞所需的营养成分,一般还要加入____。
(2)兴趣小组同学利用小白鼠(2n=40)的胚胎组织进行动物细胞培养。要将新鲜的胚胎组织制成细胞悬液(不考虑机械法),需依次加入_________。
(3)小白鼠胚胎细胞在原代培养过程中会发生的现象有____。
A. 进行减数分裂
B. 进行有丝分裂
C. 分裂次数无限
D 分裂次数有限
E. 多层生长
(4)兴趣小组通过实验发现,污水会引起动物细胞染色体变异。他们欲设计实验进一步探究污染河道水体的污染程度。请完善下列相关实验设计。
①培养:对小白鼠胚胎细胞进行传代培养,其中对照组的操作是_______。
②固定:一段时间后,将各组培养的细胞分散并用固定液处理,杀死并固定细胞。
③制片和染色:将各组培养的细胞制成临时装片,并用适宜浓度的甲紫溶液进行染色。
④观察和统计:________。
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安徽六校2025年春季素质检测考试生物学试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15小题,每题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. 各种生物膜在结构和功能上既紧密联系,又协调配合。下表列出了几种生物膜主要成分的质量占比。下列相关叙述错误的是( )
生物膜质量占比主要成分
红细胞质膜
高尔基体膜
内质网膜
线粒体内膜
蛋白质(%)
49
64
62
78
脂质(%)
43
26
28
22
糖类(%)
8
10
10
少
A. 高尔基体膜、内质网膜具有物质运输、信息传递等功能
B. 核糖体不具有膜结构,但4种生物膜的合成离不开核糖体
C. 4种生物膜在组成成分、结构和功能上都非常相似
D. 与红细胞质膜相比,线粒体内膜的功能可能更复杂
【答案】C
【解析】
【分析】生物膜的流动镶嵌模型:(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的。(2)蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层;大多数蛋白质也是可以流动的。(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、内质网、高尔基体通过形成囊泡进行物质的运输,生物膜中的糖类常与膜之间的信息交流有关,A正确;
B、核糖体不具有膜结构,但核糖体合成蛋白质,参与膜的形成,B正确;
C、各种生物膜的组成成分和结构很相似,但功能各有不同,C错误;
D、由表可知线粒体内膜的蛋白质含量更高,蛋白质的种类和数量越多,生物膜的功能往往越复杂,D正确。
故选C。
2. 和是植物利用的主要氮肥,根细胞中两种氮肥的转运机制如图。NH4+作为主要氮源时,会引起根细胞周围强烈酸化,使植物生长受到显著抑制的现象称为铵毒。下列叙述错误的是( )
A. 植物吸收的氮肥可用来合成蛋白质、核酸等生物大分子
B. 铵毒胁迫下,激活的SLAH3蛋白可使根细胞外pH减小
C. H+和NO3-,进入细胞的方式分别为协助扩散和主动运输
D. 人工增施适量的硝态氮肥,可以帮助植物缓解铵毒
【答案】B
【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、生物大分子蛋白质和核酸的组成元素都含有N,所以植物吸收的氮肥可用来合成蛋白质、核酸等生物大分子,A正确;
B、由于H+和NO3-协同转运,在铵毒胁迫下,为缓解铵毒,还需要增加膜外NO3-的浓度,需要调用SLAH3蛋白,最终才能促使H+转运至膜内,因此会导致膜外H+浓度降低,pH升高,B错误;
C、由图可知,H+顺浓度梯度进入细胞,NO3-逆浓度梯度进入细胞,运输方式分别为协助扩散和主动运输,C正确;
D、同理人工施加硝态氮肥可以增大膜外NO3-的浓度,帮助植物有效缓解铵毒,D正确。
故选B。
3. 某品种菠萝蜜的果实成熟到一定程度,会出现呼吸速率急速上升,随后缓慢下降的现象,称呼吸跃变。研究人员以新采摘的该品种菠萝蜜为实验材料,测定常温、有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A. 菠萝蜜果肉细胞呼吸产生NADH、消耗NADH的场所分别在线粒体基质和内膜
B. 果实采后前两天的乙烯释放速率变化,体现其合成的调节方式属于负反馈调节
C. 在低温条件下储存菠萝蜜果实,可使其呼吸跃变提前,且能延长储存时间
D. 果实采后第2-3天呼吸速率不断增大,可能与乙烯使呼吸酶合成量增加有关
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、有氧呼吸中NADH的产生场所和消耗场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,无氧呼吸中NADH的产生和消耗场所都是细胞质基质,A错误;
B、采后1天释放少量乙烯,随后释放大量乙烯,体现乙烯合成的调节方式为正反馈调节,B错误;
C、低温抑制酶的活性,可使呼吸跃变延迟发生,所以在低温条件下储存菠萝蜜,可以延长储存时间,C错误;
D、由图可知,乙烯含量先升高,呼吸速率随后升高,可以推测,乙烯可能通过诱导呼吸酶合成量的增加,从而使呼吸速率提高,D正确。
故选D。
4. 玉米籽粒大小是决定产量的重要因素之一。实验发现一个籽粒变小的突变株甲,将甲与野生型杂交,F1表型正常。利用F1进行下列杂交实验,F1配子的功能及受精卵活力均正常,统计子代正常籽粒与小籽粒数量,结果如表。已知玉米子代中,某些来自父本或母本的基因,即使是显性也无功能。下列相关叙述错误的是( )
组别
杂交组合
子代正常籽粒:小籽粒
1
F1(♂)×甲(♀)
3:1
2
F1(♀)×甲(♂)
1:1
A. 籽粒大小性状中,小籽粒为隐性性状
B. 籽粒大小受两对等位基因的控制
C. 来自父本的基因,即使是显性也无功能
D. F1自交所结籽粒中正常籽粒:小籽粒=7:1
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代;
2、基因的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。
【详解】A、具有相对性状的纯合子杂交,子一代表现出的是显性性状,突变株甲与野生型植株杂交,F1均为正常籽粒,说明正常籽粒为显性性状,小籽粒为隐性性状,A正确;
B、甲与野生型杂交得到的子代为正常个体,说明小籽粒为隐性性状,F1与甲杂交属于测交,F1作父本时,结果出现正常籽粒∶小籽粒=3∶1,推测该性状受到两对等位基因的控制,且只有不含显性基因的个体表现为小籽粒,B正确;
C、,来自父本的表达从F1(♀)×甲(♂)杂交结果与F1(♂)×甲(♀)不同,F1作母本时,与甲杂交,后代正常籽粒∶小籽粒=1∶1,结合题目中“已知玉米子代中,某些来自父本或母本的基因,即使是显性也无功能”推测,母本产生配子时有一对等位基因是不发挥功能的,籽粒变小受到两对独立遗传的基因控制,两对基因同时无活性表现为小籽粒,可推断出可能来自母本的一对等位基因,即使是显性也无功能,C错误;
D、假设相关基因用A、a和B、b表示,F1基因型为AaBb,F1自交,F1产生的能正常表达的精子中含显性基因的配子:不含显性基因的配子=3:1,F1产生的能正常表达的卵细胞中含显性基因的配子:不含显性基因的配子=1:1,所以F1自交所结籽粒的表型及比例为正常籽粒:小籽粒=(1-1/4×1/2):(1/4×1/2)=7:1,D正确。
故选C
5. 2024年,一种靶向农作物害虫的杀虫剂-RNA杀虫剂上市,被称为“农药历史上的第3次革命”。当害虫的幼虫咀嚼用RNA杀虫剂喷洒过的叶子时,其体内一种关键蛋白P的合成受抑制,并在几天内死亡,RNA杀虫剂进入害虫细胞后的作用机制如图。下列相关叙述正确的是( )
A. 单链siRNA因缺乏启动子结构,无法在核糖体上合成蛋白质
B. RNA杀虫剂通过阻止P基因的翻译过程来抑制P蛋白的合成
C. 长期使用RNA杀虫剂,让害虫产生对RNA杀虫剂的抗性变异
D. 依据农作物关键基因设计双链RNA序列,可提高杀虫剂靶向性
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因的表达:包括转录和翻译过程。
①转录:以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程;
②翻译:以mRNA为模板,利用游离的氨基酸为原料,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、结合题意分析题图可知,单链siRNA能与P蛋白基因转录的mRNA结合,使其降解,通过阻止P基因的翻译过程来抑制P蛋白的合成。
【详解】A、启动子位于基因首端,而不是在RNA上,A错误;
B、图中可以看出P基因的mRNA最终被降解,故RNA杀虫剂通过阻止P基因的翻译过程来抑制P蛋白的合成,B正确;
C、具有RNA杀虫剂抗性的害虫本来就有,而不是使用RNA杀虫剂后让害虫产生出对杀虫剂的抗性,杀虫剂起到选择的作用,C错误;
D、应依据害虫关键基因设计双链RNA序列,可提高杀虫剂的靶向性,而不是农作物,D错误。
故选B。
6. 当柳树受到柳毒蛾毛虫啃食时,会释放出一种特殊的挥发性化学物质。附近未受攻击的柳树接收到这种化学信号后,会产生如单宁等化学物质,使毛虫不喜欢啃食以抵御其侵害。下列相关叙述正确的是( )
A. 被啃食柳树释放的化学信息沿着食物链传递,该信息传递发生在群落内部
B. 长期相互作用,柳毒蛾毛虫与抵抗柳树防御物质有关的基因频率可能增大
C. 柳树与柳毒蛾毛虫、以及各种群内的不同个体之间都会发生协同进化
D. 柳树和柳毒蛾毛虫的相互作用,会导致一个种群获益而另一个种群受害
【答案】B
【解析】
【分析】生物的种间关系常见的是捕食、种间竞争、寄生和互利共生等。
【详解】A、信息传递可以发生在生物群落内部、生物群落与无机环境之间。被啃食柳树释放的化学信息能被附近未受攻击的柳树接收,说明该信息传递不是沿着食物链传递,A错误;
B、由于柳树防御机制的强化,无抗性的毛虫会被淘汰,与抵抗防御性物质相关基因的基因频率会逐渐增加,B正确;
C、协同进化发生在不同种生物之间,以及生物与无机环境之间,而不是种群内的不同个体之间,C错误;
D、柳树和柳毒蛾毛虫在相互作用中进化,并不是一个种群获益另一个种群受害,而是相互影响、共同进化,D错误。
故选B。
7. 伤害性刺激会使人体组织释放某种化学物质作用于痛觉感受器,使之产生兴奋,并经多个神经元传至大脑皮层形成痛觉,其部分传导通路如图。脑啡肽是人体某些神经元释放的神经递质,可与相应受体结合而发挥镇痛作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 脑啡肽等人体内的神经递质均在核糖体合成、突触小泡内储存
B. 神经元甲释放痛觉神经递质时,会出现化学信号向电信号转变
C. 脑啡肽被甲细胞膜上的受体识别,使丙细胞的膜电位表现为外正内负
D. 痛觉感受器产生的兴奋会经神经元乙→甲→丙传递,最终至大脑皮层
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递:
(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜;
(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜;
(3)传递形式:电信号→化学信号→电信号。
【详解】A、神经递质有氨基酸类、胆碱衍生物、胺类等多种成分,并非都在核糖体合成,A错误;
B、感觉神经元兴奋释放痛觉神经递质的过程中发生了电信号向化学信号的转变,B错误;
C、脑啡肽与受体结合后,抑制了甲神经元释放痛觉神经递质,使神经元丙不能兴奋,丙细胞的膜电位表现为外正内负,C正确;
D、痛觉感觉神经元兴奋后,兴奋会沿着甲→丙的顺序传至大脑皮层,D错误。
故选C。
8. 研究发现,自身免疫病患者体内活化的B细胞通过释放抗体攻击关节和内脏等器官。嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法可治疗自身免疫病重症,其治疗思路是:从患者体内分离出T细胞,导入CAR基因并使其表达,再将改造的T细胞输回患者。CAR是一种跨膜蛋白,能识别特定细胞的相关抗原,并激活T细胞杀伤靶细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 自身免疫病患者体内的细胞因子和抗体均可对自身成分进行攻击
B. 用CAR-T疗法治疗自身免疫病时,患者体内的B细胞数量会减少
C. 该疗法使细胞毒性T细胞的杀伤力更精准,以减弱患者的免疫功能
D. 对患者体内分离出的T细胞进行改造,不会引起患者发生免疫排斥
【答案】A
【解析】
【分析】1、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
2、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应。
【详解】A、细胞因子可以增强有关免疫细胞的活性,但不能攻击自身成分,A错误;
B、自身免疫病中B细胞通过释放抗体攻击关节和内脏,由于该疗法能破坏B细胞,所以患者体内的B细胞数量会减少,B正确;
C、嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法治疗自身免疫病重症,CAR-T细胞通过细胞表面的CAR与活化的B细胞表面抗原特异性结合,以减弱患者的免疫功能,C正确;
D、使用从患者体内分离出的T细胞进行改造,由于具有相同的HLA,不会导致免疫排斥反应,D正确。
故选A。
9. 研究发现,干旱胁迫可引起植物体内一系列的生理变化,如细胞中蛋白质降解,脯氨酸含量较正常条件下显著增加,脱落酸和乙烯的合成增多,细胞分裂素的合成受到抑制等,以适应干旱环境。下列相关叙述错误的是( )
A. 干旱胁迫下,植物体内的一系列生理变化是通过激素调节实现的
B. 干旱胁迫下,根尖细胞内合成细胞分裂素相关酶的活性可能降低
C. 乙烯与脱落酸都能促进叶片、果实脱落,表现出协同作用
D. 干旱胁迫下,植物根细胞从土壤中吸水的能力会明显增强
【答案】A
【解析】
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物;植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
【详解】A、干旱引起植物体内的一系列生理变化,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,A错误;
B、细胞分裂素合成部位主要在根尖,干旱时根尖部位细胞分裂素的合成会受到抑制,根尖细胞内与合成细胞分裂素相关酶的活性可能降低,B正确;
C、乙烯与脱落酸都能促进叶片、果实的脱落,作用相同,表现出协同作用,C正确;
D、干旱胁迫下,植物细胞内脯氨酸含量增加,提高细胞内渗透压,因此根细胞的吸水能力会明显增大,D正确。
故选A。
10. 为了合理利用渔业资源,研究人员对岩龙虾种群的出生率、死亡率、增长速率与种群数量关系进行研究,结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中A、B两点之间,岩龙虾种群数量呈“S”型增长
B. 岩龙虾种群数量处于B点时,捕捞29只可持续获得高产
C. 该种群的年龄结构在A点是增长型,在B点是衰退型
D. 食物、天敌对岩龙虾种群数量的作用强度与种群密度相关
【答案】B
【解析】
【分析】①自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,这就使种群的出生率降低,死亡率增高,有时会稳定在一定的水平,形成“S”形增长曲线。②一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。
【详解】A、种群数量在A、B两点之间时,种群的增长速率先增大后减小且一直大于0,所以种群数量呈“S”型增长,A正确;
B、B点对应的种群数量为34只,种群维持在最大增长速率时可以持续获得最大产量,故捕捞量在9只(捕捞后剩余量在25只)时可以持续获得最大产量,B错误;
C、该种群在A点之后数量增加,B点之后数量减少,可以得出A点对应的年龄结构为增长型,B点对应的年龄结构是衰退型,C正确;
D、食物和天敌是种群数量的密度制约因素,对该种群数量的作用强度与种群的密度相关,D正确。
故选B。
11. 生态位宽度是指某一物种在其生存的生态环境中所能利用的各种资源总和,通常用生态位宽度指数表示,即该指数越大,物种利用的资源种类越多。下图为不同干扰强度下某地三种传粉昆虫优势类群的生态位宽度指数。下列相关叙述错误的是( )
A. 传粉昆虫有利于植物繁殖和加快生态系统的物质循环
B. 不同传粉昆虫种间竞争的强度取决于生态位的重叠程度
C. 与其他昆虫相比,C昆虫在重度干扰下可能处于优势地位
D. 相比轻度干扰,中度干扰下三种昆虫的种内竞争会加剧
【答案】D
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
【详解】A、传粉昆虫属于消费者,有利于植物繁殖和加快生态系统的物质循环,A正确;
B、不同传粉昆虫种间竞争的激烈程度取决于空间、食物的重叠范围,重叠范围越大,竞争越激烈,B正确;
C、各种干扰强度下C昆虫的生态位宽度都较大,其对环境的适应能力较强,对资源的利用状况较好,可能处于优势地位,C正确;
D、与轻度干扰相比,中度干扰下三种昆虫的生态位宽度指数均更大,各物种利用的资源种类越多,种内竞争一般较小,D错误。
故选D。
12. 一次性口罩产生的废弃物会引发严重的环境问题。口罩过滤层的主体材料聚丙烯易降解为直径小于5mm微塑料。微塑料在自然条件下很难降解,会对环境中的生物造成一定的毒害。下表为某时期微塑料在不同水生生物体内的富集情况。下列相关叙述正确的是( )
生物类群
浮游生物
腹足纲生物
贻贝
牡蛎
鱼类
富集系数
2.84
0.54
1.71
1.52
26.95
注:富集系数=生物体内微塑料浓度/水体中微塑料浓度
A. 微塑料沿着食物链传递,导致贻贝等5类水生生物出现了生物富集
B 微塑料能加速生物圈碳循环,实行垃圾分类能有效缓解微塑料危害
C. 5类水生生物中,贻贝、牡蛎属于第二营养级,鱼类属于第五营养级
D. 微塑料会改变水生生物群落的物种组成,甚至群落自然演替的方向
【答案】D
【解析】
【分析】在生态系统中,某些重金属盐类和难于分解的有机物等有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累,其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加,这种现象叫生物富集。
【详解】A、生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或者难以降解的化合物,使其在体内浓度超过周围环境浓度的现象,由于腹足纲生物富集系数小于1,不能称为生物富集现象,A错误;
B、微塑料在自然状态下很难降解,所以不能加速生物圈碳循环,实行垃圾分类后选择合适的微生物分解微塑料,能有效缓解微塑料的危害,B错误;
C、从表格中无法推断食物链,无法判断贻贝和牡蛎属于第二营养级,鱼类也包含多个物种,不是都属于同一营养级,无法确定鱼类的营养级,C错误;
D、有毒的微塑料进入水生生态系统,会改变水生生物群落的物种组成,甚至群落演替的方向,D正确。
故选D。
13. 在“科学号”考察船对中国南海科考中,我国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品。他们通过富集培养分离、鉴定得到新的微生物菌株A,再利用三种碳源培养该菌株,获得数据如图。富集培养是使混合微生物群体中某特定微生物比例激增的培养方法。下列相关分析正确的是( )
A. 富集培养是因为沉积物样品中目的菌株数量过少,所需培养基是选择培养基
B. 菌株A在以纤维素为碳源时生长状况最好,且在培养中始终能合成纤维素酶
C. 以不同碳源培养菌株A时,都要放在低温、有氧等条件下进行微生物培养
D. 可以采用细菌计数板对菌株A进行计数,统计结果与真实值相比通常偏小
【答案】A
【解析】
【分析】分析图中曲线可知,在以纤维素为碳源的培养基中,细胞数量最多,可推知新菌株A在以纤维素为碳源时生长状况最好。
【详解】A、根据题干信息,富集培养是利用选择培养基使混合微生物群体中某特定微生物比例激增,以扩增深海微生物数量,A正确;
B、据图分析,菌株A在以纤维素为碳源时生长状况最好,木聚糖次之,淀粉最差。菌株A在以淀粉为碳源时细胞数量从实验开始就缓慢增长,说明淀粉酶在菌株A细胞内始终存在,而以纤维素为碳源时,细胞数量从第3天才开始增长,说明纤维素酶是菌株A细胞在纤维素诱导下合成,B错误;
C、菌株A来自某海域1146米深海冷泉附近,培养条件需模拟深海环境,如低温、无氧环境等,C错误;
D、采用细菌计数板对菌株A进行计数,统计结果一般是活细胞和死细胞的总和,与真实值相比偏大,D错误。
故选A。
14. 甲植物细胞的核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞的质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物(均为二倍体)进行体细胞杂交相关研究,最终获得了高产、耐盐碱再生植株,其基本操作流程如图。为获得目的植株,下列相关操作不合理的是( )
A. 将纤维素酶处理获得的原生质体置于与细胞液等渗的培养液中培养
B. 原生质体融合前,需分别使甲、乙原生质体的质基因和核基因失活
C. PEG诱导原生质体融合后,需添加特定化合物才能筛选出杂种细胞
D. 杂种细胞经植物组织培养形成可育二倍体,还需在个体水平做鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。因植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交,因此在诱导植物细胞融合之前,先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁。诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等。
【详解】A、用纤维素酶处理植物细胞可以获得原生质体,配制原生质体培养液时,其浓度应与细胞液浓度相等,以维持原生质体的正常形态,A正确;
B、甲植物细胞的核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞的质基因具有高产效应,故原生质体融合前,两种细胞应保留各自含优良基因的部分,分别使甲、乙原生质体的质基因和核基因失活,避免这些遗传物质对实验结果的干扰,B正确;
C、利用PEG诱导原生质体融合后,单独的甲细胞及融合的甲细胞都因只有细胞核而不能存活,单独的乙细胞及融合的乙细胞都因只有细胞质而不能存活,而杂种细胞结构完整能生长增殖,无需添加特定化合物来筛选杂种细胞,C错误;
D、杂种细胞的核来自二倍体植物甲的细胞,故经植物组织培养形成的植株是可育的二倍体,为获得目的植株还需在个体水平做高产、耐盐碱鉴定,D正确。
故选C。
15. 我国科学家经过多年的反复试验,在2017年成功培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”,轰动全世界。体细胞克隆猴的培育流程如图,①、②表示不同的技术操作。为提高相关基因的表达,研究人员将重构胚中注入Kdm4d(组蛋白去甲基化酶基因)的mRNA,同时用TSA(组蛋白脱乙酰酶抑制剂)处理。下列相关叙述正确的是( )
A. 操作①是对刚采集的卵母细胞进行去核处理,避免其核基因对实验结果的干扰
B. 用灭活仙台病毒进行短暂处理,能使两种细胞混合培养时相互凝聚面诱导融合
C. 两种物质处理重构胚,能使组蛋白去甲基化或去乙酰化,有利于胚胎的发育
D. 操作②是胚胎移植,进行同步发情处理的母猴,都可以作为接受胚胎的受体
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,操作①包含卵母细胞的培养和去核两个步骤,操作②是胚胎移植。
【详解】A、操作①包含卵母细胞的培养和去核两个步骤,刚采集的卵母细胞先要培养到MⅡ期才能进行去核处理,去核是为了避免卵母细胞核基因对实验结果的干扰,A错误;
B、灭活仙台病毒能使两种细胞混合培养时相互凝聚而诱导融合,是动物细胞融合常采用的方法,B正确;
C、重构胚中注入Kdm4d的mRNA,会通过翻译合成组蛋白去甲基化酶,该酶可使组蛋白去甲基化,用TSA处理重构胚,会使细胞中组蛋白脱乙酰酶无法发挥作用,进而使组蛋白处于乙酰化状态,根据题意,使用两种物质是为了提高相关基因的表达,故推测组蛋白的去甲基化或乙酰化,都能促进基因表达,有利于胚胎发育,C错误;
D、操作②是胚胎移植,接受胚胎受体必须是同种雌性,并满足有健康体质和正常繁殖能力,再经同步发情处理,才能成为代孕受体,D错误。
故选B。
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 由于人类对化石燃料的过度使用,大气CO2浓度逐步上升。为揭示植物光合作用对CO2浓度变化的响应机制,研究人员以玉米、水稻为实验材料,分别进行以下处理:甲组提供大气CO2浓度(375μ mol·mol-1),乙组提供CO2浓度倍增环境(750μmol·mol-1),丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60天,测定前一周恢复至大气CO2浓度,结果如图。整个生长过程保证充足的水分供应,选择晴天上午测定各组的光合作用速率。回答下列问题。
(1)本实验的自变量是_________。与大气CO2浓度相比,CO2浓度倍增环境下玉米和水稻光合作用速率均增加,且前者的增幅________(填“更高”或“更低”)。
(2)与甲、乙组相比,丙组植物的光合作用速率下降,从暗反应角度分析,原因可能是_________。
(3)叶绿体中光合色素吸收的光能可用于_________(答出1点)。研究表明,CO2浓度升高会使叶绿素a和叶绿素b含量增高,且叶绿素a/叶绿素b的值会降低,请依据“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理和方法,写出支持上述观点的实验结果____________。
【答案】(1) ①. 作物种类和不同浓度的CO2处理 ②. 更低
(2)作物长期处于CO2浓度倍增环境下,固定CO2的酶活性降低(或酶含量减少);恢复到大气CO2浓度后,酶活性(或酶含量)未能恢复,且又失去高CO2浓度的优势,因此表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率
(3) ①. 水的光解、ATP的合成 ②. 滤纸条上叶绿素a和叶绿素b对应的条带宽度增加,且叶绿素a和叶绿素b对应的条带宽度比值减小
【解析】
【分析】据图分析,增加CO2浓度可加快光合速率,长期处于高CO2浓度的环境中,光合速率下降,可能是影响酶的活性或色素的含量。
【小问1详解】
本实验的自变量分别为作物种类和不同的CO2浓度处理,由图可知,CO2浓度倍增,玉米和水稻光合作用速率均增加,两者的增加量基本相等,但玉米在大气CO2浓度下光合速率更高,所以玉米的光合速率增幅低于水稻的增幅。
【小问2详解】
丙组表示玉米和水稻先在CO2浓度倍增的环境中培养60天,测定前一周恢复为大气CO2浓度,而乙组一直在CO2浓度倍增的环境中培养,其他条件均相同,可以推测可能与固定CO2的酶相关。作物长期处于高CO2浓度条件下,从而降低了固定CO2的酶的活性(或含量),恢复到大气CO2浓度后,已经降低的酶活性(或含量)未能恢复,又失去了高CO2浓度的优势,因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率。
【小问3详解】
叶绿体中光合色素吸收的光能可用于水的光解和ATP的合成。CO2浓度升高会使叶绿素含量增高,但叶绿素a与叶绿素b的比值降低,所以通过纸层析法分离出的色素会表现出滤纸条上叶绿素a和叶绿素b对应的条带宽度增加,但叶绿素a和叶绿素b对应的条带宽度比值在减小。
17. 下丘脑通过血管和神经与垂体发生联系。垂体分为腺垂体和神经垂体两部分,腺垂体能合成激素,神经垂体是下丘脑的某些神经元轴突延伸至此构成,如图所示。回答下列问题。
(1)下丘脑血糖平衡的调节中枢可调节人体的血糖平衡。当血糖含量降低时,下丘脑某区域兴奋,通过____神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖含量上升。
(2)人和高等动物体内都有“下丘脑一垂体一靶腺轴”,这三者之间的分层调控称为______。人在长期精神压力下,下丘脑会分泌_________,并通过图中_____(填“途径甲”或“途径乙”)运输到垂体,最终使糖皮质激素长期处于较高水平,导致人体免疫力降低。
(3)切断下丘脑与垂体间神经联系,一段时间后小鼠尿量增加,原因是_______。
(4)下丘脑、垂体病变都可引起甲状腺功能异常。现有两只小鼠均表现为甲状腺激素水平低下,若想确定其病变部位是下丘脑还是垂体,请设计实验进行鉴定(不考虑切除法),简要写出实验思路,并预期实验结果及结论__________。
【答案】(1)交感 (2) ①. 分级调节 ②. 促肾上腺皮质激素释放激素 ③. 途径乙
(3)抗利尿激素是由下丘脑合成,并经途径甲运至神经垂体;切断两者间的神经联系导致神经垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管、集合管对水的重吸收减少,尿量增加。
(4)给两只小鼠注射适量TRH,若甲状腺激素明显升高,则病变部位是下丘脑;若不变,再注射适量TSH,若甲状腺激素明显升高,则病变部位是垂体。
【解析】
【分析】1、激素作用的一般特征:微量高效;通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞。
2、寒冷时,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素,促进代谢增加产热。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。
【小问1详解】
当血糖浓度降低时,下丘脑通过交感神经使胰岛A细胞分泌活动增强,胰高血糖素分泌增多。
【小问2详解】
人和高等动物体内有“下丘脑—垂体—靶腺轴”的分级调节。在长期精神压力下,下丘脑会分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素通过图中途径乙运输到垂体,进而促使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,长期较高水平的糖皮质激素会使机体的免疫力降低。
【小问3详解】
抗利尿激素是由下丘脑合成,并经途径甲运至神经垂体;切断两者间的神经联系导致神经垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管、集合管对水的重吸收减少,尿量增加。
【小问4详解】
TRH由下丘脑分泌作用于垂体,促使垂体分泌TSH。给小鼠注射TRH,若甲状腺激素明显升高,则病变器官是下丘脑。若不变,则再注射TSH,若甲状腺激素明显升高,则病变器官是垂体。
18. 草原生态系统为人类提供草畜产品的同时,兼具水土保持、水源涵养、气候调节、固碳等诸多生态功能。我国某地的天然草原由于牧民长期过度利用而退化,某科研团队利用生态学原理对其开展修复。回答下列问题。
(1)草原主要分布在半干旱地区,生活在这里的植物,其叶片往往表现为_______特征(答出1点),能抵抗干旱。一年中,草原生物群落的外貌和结构会因阳光、温度等非生物因素的变化而发生有规律的变化,称为______。
(2)科研团队采用_____方法先对该草原植物类群的丰富度进行研究,并统计__________以全面了解该草原群落中植物类群的结构。
(3)初步调查发现,该草地植被种类减少、土壤种子库匮乏。科研团队决定采取补播草种进行修复,具体方案如下:优先选择鸭茅、白三叶、黑麦草等本土牧草草种,优先选择这些草种最可能的原因是______(答出2点)。此外,还要混播一定比例的豆科等草种、清除紫茎泽兰(外来物种)。该方案有利于各种植物通过_________关系,相互依存、相互制约,进而提高草原生态系统稳定性,有利于退化草地修复。
(4)在该退化草地的修复过程中,仅对草地进行草种补播,不足以支持植物群落可持续性建植。因此,为促进该退化草地的有效恢复,分别从生物因素和非生物因素角度考虑,科研团队还必须同步修复土壤中_________两类关键因素。
【答案】(1) ①. 狭窄、表面有茸毛、蜡质层等 ②. 群落的季节性
(2) ①. 取样调查 ②. 植物种类和每种植物的相对数量
(3) ①. 这些草种对当地的生境适应能力强,且是驯养动物的食物 ②. 复杂的种间关系
(4)微生物类群和矿质营养
【解析】
【分析】草原主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。草原上动植物的种类较少,群落结构相对简单。 在草原上,各种耐寒的旱生多年生草本植物占优势,有的草原上有少量的灌木丛,乔木非常少见。 草原上的植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗于旱。 草原上的动物大都有挖洞或快速奔跑的特点。由于缺水,草原上两栖类、鱼类及其他水生动物非常少见。稀树干草原上,生长着伞形树冠状乔木,动物以斑马、长颈鹿和狮子为主。
【小问1详解】
草原主要分布在半干旱地区,这里的植物往往叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层等特征,能抵抗干旱。一年中,阳光、温度和水分等非生物因素会随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化,称为群落的季节性。
【小问2详解】
研究草原植物类群的丰富度可采用取样调查(或样方法)。为全面了解该草原群落中植物类群的结构,需要统计其中的植物种类和每种植物的相对数量。
【小问3详解】
土壤种子库匮乏说明该草地受到重度干扰,补播草种是快速解决土壤种子库匮乏的有效途径。草种选择要有针对性,首先应根据当地的地形和气候条件,考虑适合当地生境的优势草种,兼顾作为畜牧生产的食源;其次应考虑能与优势草种发生互助或竞争关系的其他草种,通过复杂的种间关系,改善植物群落结构,促进退化草地的正向演替;再者应清除外来入侵草种,避免造成对本地生物多样性的破坏。综合考虑,可提高草原生态系统稳定性,有利于退化草原的修复。
【小问4详解】
为促进该退化草地的有效恢复,除对草地进行草种补播,还必须同步修复土壤中微生物类群和矿质营养。
19. 镰状细胞贫血是一种单基因遗传病,由常染色体上的一对等位基因HbA和HbS控制。与镰状细胞贫血相关的基因型及其表型如下表。回答下列问题:
基因型
HbAHbA
HbAHbS
HbSHbS
表型
血红蛋白结构
正常
正常和异常均有
异常
镰状细胞贫血症状
无
无
有
对疟疾的抗性
不抗
抗
抗
注:①各基因型对应的临床症状均是氧含量正常环境下的检测结果;②基因型为HbSHbS的个体因严重贫血,大多在幼年时期死亡
(1)人的成熟红细胞中没有细胞核和核糖体等多种结构,但含有血红蛋白。人成熟红细胞中血红蛋白来源于________。疟原虫是一种严重危害红细胞的寄生虫,人感染后会得疟疾。据表分析,在疟疾高发区基因型为HbAHbS个体的比例比其他地区____(填“高”或“低”)。
(2)图1为某地区(氧含量正常环境)一个镰状细胞贫血症家族的遗传系谱图,且当地每8个无镰状细胞贫血症状的人中有1个携带者。Ⅲ-8号与Ⅲ-9号基因型相同的概率为____。Ⅲ-9号与无镰状细胞贫血症状的女子结婚,其子代患病概率为____。
(3)疟疾可用氯喹治疗。研究发现,疟原虫pfert基因编码的蛋白质中第76位赖氨酸变成苏氨酸,从而获得对氯喹的抗性,这一改变的根本原因是pfert基因发生了______。研究人员根据pfert基因的序列,设计了4种备选引物F1、F2、R1和R2,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,再进行电泳,结果如图2。据图分析,引物对_____可用于特异性扩增目的片段。
(4)对疟原虫感染者进行筛查,并区分对氯喹的敏感性,以便分类治疗。现对6份血样处理后进行PCR,产物用限制酶ApoI处理,电泳结果如图3。1-6号血样中,来源于氯喹抗性患者的是______。
【答案】(1) ①. 幼红细胞的合成 ②. 高
(2) ①. 5/9 ②. 1/48
(3) ①. 碱基对的替换 ②. F1、R1
(4)2号和4号
【解析】
【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。
【小问1详解】
人的成熟红细胞中没有细胞核和核糖体等多种结构,红细胞无法进行蛋白质合成,因此血红蛋白是在红细胞成熟之前就已经合成并储存在其中的。具体来说,血红蛋白基因在红细胞的前体细胞(如骨髓中的幼红细胞)中进行转录,产生mRNA,然后在核糖体上进行翻译,合成血红蛋白。这些血红蛋白随后被运输到正在发育的红细胞中,并在其成熟过程中被储存在细胞内。非洲疟疾流行地区基因型为HbAHbS个体,无明显贫血症状且抗疟疾,所以HbAHbS个体具有较大的生存优势,比例较非高发地区高。
【小问2详解】
Ⅱ-5、Ⅱ-6不患病,生了一个患病的女儿,所以Ⅱ-5、Ⅱ-6的基因型都是HbAHbS,Ⅲ-8号与Ⅲ-9号表型正常,则其基因型为1/3HbAHbA、2/3HbAHbS,所以他们的基因型相同的概率为1/3×1/3+2/3×2/3=5/9;由于无镰状细胞贫血症状的人,其基因型为7/8HbAHbA、1/8HbAHbS,所以Ⅲ-9号个体与无镰状细胞贫血症状的女子结婚,其子代患贫血的概率为2/3×1/8×1/4=1/48。
【小问3详解】
疟原虫pfcrt基因编码的蛋白,在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变,是由于合成此蛋白的基因发生了碱基对的替换造成基因突变。根据电泳结果,只有F1-R1引物对扩增出了目的条带,F1-R2引物对虽然有扩增产物,但有3条,不具有特异性;所以F1-R1引物对可用于特异性地扩增目的片段。
【小问4详解】
根据酶切位点可知,具有氯喹抗性的基因组没有ApoI酶切位点,而敏感性基因组中具有该酶切位点,因此对6份血样处理后进行PCR,产物用限制酶ApoⅠ处理,酶解产物的电泳出现两条带则为敏感型,只有一条带的为抗性,所以1-6号血样中来源于氯喹抗性患者的是2号和4号。
20. 连续强降雨造成某矿区溶液池底黏土层掏空。大量污水顺着排洪涵洞流入河流,导致部分河道污染。某生物兴趣小组利用动物细胞培养技术开展了相关研究。回答下列问题。
(1)动物细胞离体培养时需要为其提供模拟____的培养液,其中除了无机盐、葡萄糖、氨基酸和维生素等细胞所需的营养成分,一般还要加入____。
(2)兴趣小组同学利用小白鼠(2n=40)的胚胎组织进行动物细胞培养。要将新鲜的胚胎组织制成细胞悬液(不考虑机械法),需依次加入_________。
(3)小白鼠胚胎细胞在原代培养过程中会发生的现象有____。
A. 进行减数分裂
B. 进行有丝分裂
C. 分裂次数无限
D. 分裂次数有限
E. 多层生长
(4)兴趣小组通过实验发现,污水会引起动物细胞染色体变异。他们欲设计实验进一步探究污染河道水体的污染程度。请完善下列相关实验设计。
①培养:对小白鼠胚胎细胞进行传代培养,其中对照组的操作是_______。
②固定:一段时间后,将各组培养的细胞分散并用固定液处理,杀死并固定细胞。
③制片和染色:将各组培养的细胞制成临时装片,并用适宜浓度的甲紫溶液进行染色。
④观察和统计:________。
【答案】(1) ①. 内环境 ②. 动物血清
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)、培养液 (3)BD
(4) ①. 用含未污染河水的培养液培养小白鼠胚胎细胞 ②. 在显微镜下分别找到两组胚胎细胞有丝分裂中期,统计其中染色体(结构或数目)异常的比例
【解析】
【分析】动物培养条件:(1)无菌无毒环境:无菌——对培养液和所有培养用具进行无菌处理;在细胞培养液中添加一定量的抗生素;无毒——定期更换培养液,防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。(2)营养:成分:所需营养物质与体内基本相同,例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然成分。培养基类型:合成培养基(将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基)(3)温度和pH值:哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜,多数细胞生存的适宜pH为7.2~7.4。(4)气体环境:通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2:是细胞代谢所必需的 CO2主要作用是维持培养液的pH。
【小问1详解】
动物细胞生活的液体环境是内环境,动物细胞离体培养时需要为其提供模拟内环境的培养液,其中除了无机盐、葡萄糖、氨基酸和维生素等细胞所需的营养成分,一般还要加入动物血清。
【小问2详解】
要将新鲜的胚胎组织制成细胞悬液(不考虑机械法),需先用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理胚胎组织使其分散成单个细胞,再加入培养液制成细胞悬液,放入培养瓶即可进行细胞培养。
【小问3详解】
小白鼠的胚胎是由受精卵有丝分裂、分化而来,原代培养是动物组织经处理后的初次培养,培养过程中细胞分裂仍是有丝分裂;培养细胞因贴壁生长或营养物缺乏、有害代谢物积累等因素而分裂受阻,故分裂次数是有限的,不会出现多层生长,故BD正确。
【小问4详解】
探究污染河道水体的污染程度,属于定量实验。实验的自变量是污染河水和未污染河水,其中实验组是用含污染河道河水的培养液培养小白鼠胚胎细胞,对照组是用含未污染河水的培养液培养小白鼠胚胎细胞。一段时间后,将各组培养的细胞分散并用固定液处理,杀死并固定细胞。然后,制作细胞临时装片并用适宜浓度的甲紫溶液进行染色。最后,在显微镜下分别找到各组细胞有丝分裂中期,并统计其中染色体(结构或数目)异常的比例。河水污染程度与该比例呈正相关。
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