内容正文:
2025届高三第二学期期初学业质量监测
生物
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卷交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。
4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是
A. 分化的细胞中细胞核体积增大
B. 衰老的细胞染色质收缩有利于RNA的合成
C. 细胞凋亡过程中存在基因的选择性表达
D. 细胞不正常的增殖可被原癌基因阻止
2. 谷丙转氨酶(ALT)是一种蛋白质,主要在肝细胞中催化谷氨酸转变成丙氨酸,肝细胞受损时,该酶进入血液中,血液中的ALT含量是衡量肝功能的重要指标。相关叙述错误的是( )
A. ALT含C、H、O、N元素,适宜在低温下保存
B. ALT合成需要模板,只能在细胞内起催化作用
C. 高温处理后的ALT可与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 血液中ALT含量高,说明肝细胞膜控制物质进出的功能异常
3. 我国科学家成功用噬菌体治疗耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。相关叙述正确的是( )
A. 可用稀释涂布平板法或特定的细菌计数板对噬菌体进行计数
B. 与耐药性细菌相比,噬菌体最主要的结构特点是无细胞核
C. 合成噬菌体的蛋白质外壳所需能量主要由细菌的线粒体提供
D. 噬菌体治疗可规避因使用广谱抗生素杀菌而引发的菌群失调问题
4. 如图为某动物细胞亚显微结构示意图,相关叙述正确的是( )
A 结构①含有多种酶,可催化丙酮酸分解、DNA复制等过程
B. 结构②是细胞膜,在光学显微镜下可观察到亮-暗-亮三层结构
C. 结构③中因含核仁而成为细胞代谢和遗传的控制中心
D. 结构④属于生物膜系统,参与分泌蛋白的合成、加工和运输
5. 我国新疆捷蜥蜴(2n=38)的性别决定方式为ZW型,其体色受Z染色体上的一对等位基因B(灰色)和b(绿色)控制。相关叙述错误的是( )
A. 对捷蜥蜴基因组测序需测20条染色体上的脱氧核苷酸序列
B. 可根据体色来判断绿色雄性捷蜥蜴与灰色雌性捷蜥蜴杂交后代的性别
C. B、b的分离发生在初级精母细胞中,不会发生在次级精母细胞中
D. 在新疆戈壁滩上灰色捷蜥蜴不易被天敌捕食,故B基因频率会升高
6. 研究人员发现肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板通过多轮滚环逆转录产生cDNA,如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后,会以单链cDNA为模板合成双链cDNA,然后表达出氨基酸序列重复的蛋白质,抑制细菌自身生长,从而阻止噬菌体复制。相关叙述正确的是( )
A. cDNA的合成不需要引物的引导
B. 逆转录过程的原料是4种核糖核苷酸
C. 双链cDNA转录产生的mRNA中含有多个终止密码
D. 克雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础
7. 百岁兰是一种沙漠植物,其一生只有两片高度木质化的叶子。在漫长的极端干旱和贫营养的条件下,百岁兰基因组朝着小且“低耗能”的方向演化。相关叙述正确的是( )
A. 治理沙漠的目的是阻止沙漠扩大最终消除沙漠
B. 极端干旱和贫营养的条件使得百岁兰的基因频率定向改变
C. 百岁兰一生只有两片高度木质化的叶子是主动适应干旱环境的结果
D. 将化石中叶片与现代百岁兰的叶片进行比较,为生物进化提供胚胎学证据
8. 慢性肾病患者的肾脏受损引发的兴奋会通过脊髓向大脑传递,进而激活相关脑部结构,再经脊髓、交感神经向肾脏传递,形成“肾—脑神经环路”,加剧肾脏的损伤。相关叙述错误的是( )
A. 神经元的轴突末梢能多次分支形成多个突触小体用于兴奋的传递
B. 控制肾脏的交感神经属于内脏运动神经,不受意识随意支配
C. 肾脏中存在感受器和效应器,神经系统对内脏活动存在分级调节
D. 肾脏受损引发的兴奋在患者体内神经纤维上双向传导,在突触中单向传递
9. 南瓜嫁接过程中需要更长的下胚轴来提高嫁接成活率。科研人员研究了在暗前远红光处理下,使用赤霉素(GA)、赤霉素抑制剂(PAC)、油菜素内酯(BR)、油菜素内酯抑制剂(BRZ)等对南瓜下胚轴伸长的影响,实验结果见下图。相关叙述错误的是( )
A. BR的浓度、暗前远红光处理的时间均属于实验的无关变量
B. 一定范围内,单独使用暗前远红光、BR、GA处理均可以促进下胚轴生长
C. 在暗前远红光处理下,与外施GA相比,外施BR更能促进下胚轴的生长
D. 在暗前远红光处理下,与外施PAC相比,外施BRZ对下胚轴生长的抑制作用更显著
10. 下列有关实验操作的叙述正确的是( )
A. 藓类叶片薄且叶绿体大,可在低倍镜下观察叶绿体的结构和分布情况
B. 将叶片剪碎充分研磨后加入碳酸钙,可防止叶绿素在酸性条件下分解
C. 撕取洋葱鳞片叶外表皮制片观察有丝分裂,视野中少数细胞能看到染色体
D. 将玻璃器皿用牛皮纸包裹后灭菌可降低灭菌后器皿被污染的概率
11. 青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌等微生物发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长,是家畜优良饲料。相关叙述正确的是( )
A. 选择纤维素含量较高的植物作为青贮原料,保证乳酸菌生长所需的氮源
B. 将青贮的原料适当切碎、搅拌并通入空气,利于乳酸菌充分发酵
C. 发酵过程中乳酸菌生成NADH,使pH降低,抑制杂菌的生长
D. 青贮饲料有利于植食性动物对饲料的消化吸收,提高能量利用率
12. 以玄参茎段为外植体进行植物组织培养,流程图如下,相关叙述正确的是( )
①外植体的选择及其消毒→②外植体的接种及愈伤组织诱导→③丛芽与不定根的诱导→④炼苗与移栽
A. 所用培养基含植物细胞所必需的无机盐、蔗糖和激素等营养物质
B. 过程①需用酒精和次氯酸钠混合液对外植体进行无菌处理
C. 过程②脱分化形成愈伤组织时可发生基因突变和染色体变异
D. 过程③诱导形成丛芽和不定根的效果与激素比例有关与种类无关
13. 乌珠穆沁白山羊为绒肉兼用型品种,当前因种群小、近亲繁殖而出现品种资源危机。现利用生物技术开展保护工作,相关叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养液中可添加一定量的抗生素以保持无菌无毒的环境
B. 核移植技术中需去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 胚胎移植操作前通常需对多只受体进行超数排卵和同期发情处理
D. 为提高胚胎的利用率,可选用未分化的囊胚和桑葚胚进行胚胎分割
14. 下列关于种群、群落的叙述正确的是( )
A. 可通过粪堆数、鸣叫声、捕获率等反映种群密度的大小
B. 某种群幼年个体数所占比例下降,该种群的年龄结构属于衰退型
C. 群落垂直结构上位于不同层次的两种生物不存在竞争关系
D. 羊草草原群落旱季和雨季生长旺盛的植物类型不同,属于群落的次生演替
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但选不全的得1分,错选或者不答的得0分。
15. 普通小麦(6n=42,AABBDD)是异源六倍体粮食作物。黑麦(2n=14,RR)具有抗病能力强等优良性状。为将黑麦的优良性状基因转入普通小麦,科研人员采用普通小麦缺体(缺一对同源染色体4D)与黑麦杂交后再回交的方法选育异代换系,主要流程如下图。相关叙述正确的是( )
A 普通小麦4D缺体体细胞中含4个染色体组,F1体细胞中含有27条染色体
B. 秋水仙素处理后,经过显微观察,选择含54条染色体的F1植株进行回交
C. 利用BC1F1的花药观察减数分裂,可观察到20个四分体
D. 选择BC2F1中染色体数为40的个体自交可获得染色体数恢复的异种染色体代换系小麦
16. 细胞色素c由核基因编码,在细胞质中表达为前体,加工后被转运到线粒体内膜的外侧参与电子的传递。外源细胞色素c可作为治疗心肌梗死的药物。相关叙述正确的是( )
A. 细胞色素c前体经过内质网和高尔基体加工形成成熟的细胞色素c
B. 被转运到线粒体内膜外侧的细胞色素c可运输H+和催化ATP的合成
C. 被转运到线粒体内膜外侧的细胞色素c主要在有氧呼吸的第三阶段发挥作用
D. 心肌梗死时注射一定剂量的细胞色素c能促进心肌细胞对氧的利用和能量代谢
17. 下丘脑、垂体、甲状腺发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人因甲状腺激素水平低下,出现甲减症状,通过给两人注射适量的促甲状腺激素释放激素(TRH),分别测定注射前30min、注射后30min的促甲状腺激素(TSH)浓度来鉴别病变的部位。测定结果如下图,相关叙述错误的是( )
A. 注射后甲、乙两人均会出现代谢增强,体温升高的症状
B. 据结果推测,甲、乙两人发生病变的部位分别是垂体和下丘脑
C. 注射的TRH与垂体细胞内的TRH受体结合进而促进TSH的合成和分泌
D. 临床上,甲、乙两人均可以口服一定量的甲状腺激素制剂来治疗甲减
18. 实验操作不规范会直接影响实验结果。下表中实验操作不合理的有( )
序号
实验名称
实验操作
①
检测生物组织中的蛋白质
向待测样液中加入双缩脲试剂A液1mL,摇匀后加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀后观察
②
DNA的粗提取
称取30g洋葱放入研钵中进行充分研磨后在研钵中加入预冷的酒精溶液,静置2~3min,用玻璃棒卷起丝状物
③
电泳鉴定DNA
先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,加入加样孔中,再将电泳缓冲液加入电泳槽中
④
观察蝗虫精母细胞减数分裂
将蝗虫精巢经解离、漂洗、染色、制片后观察
A. ① B. ② C. ③ D. ④
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 为研究草莓去果(库)对叶片(源)光合速率的影响,科研人员选取生长健壮且一致的草莓植株待长出6个果时开始处理,处理分为两组:留5个果和不留果,一段时间后,测定了两组草莓的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci),实验结果见下图。请回答:
(1)试验过程中随时摘去新生______以保持每株的源库数量比不变。
(2)18点时不留果组叶肉细胞光合作用产生的氧气的去向有______。淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所在______。
(3)结合图1、2、3分析,与a点相比,b点时刻光合速率下降的主要原因是______。
(4)与b点相比,c点光合速率较低的主要原因是______。
(5)已知光合色素吸收的光能有三个去向:用于光合作用、以热能散失、以荧光的形式发光。由光合作用引起的荧光淬灭称之为光化学淬灭(qP),由热能散失引起的荧光淬灭称之为非光化学淬灭(NPQ)。科研人员继续研究了留5个果组和不留果组qP和NPQ随时间变化,结果如图4。
①据图4分析,B组是______,与A组相比,B组NPQ较高的原因是______,意义是______。
②根据实验结果可知,对于采摘过果实的草莓植株应进行______处理。
20. JAK1是一种酪氨酸激酶,通常与细胞因子受体结合,在多种细胞类型和组织中促进信号传导。研究发现JAK1在皮肤过敏性炎症中会引起瘙痒而在肺部过敏性炎症中却能抑制炎症反应维持免疫稳态。相关机制见图1。请回答:
(1)据图分析,在皮肤过敏性炎症中,淋巴细胞产生的细胞因子与______结合,激活JAK1信号通路,引起感觉神经元兴奋,此过程中信号的转换形式是______。信号通过一系列的传递,最终在______形成瘙痒的感觉。
(2)据图分析,JAK1在肺中可以维持免疫稳态的机理是______。
(3)除了图示作用外,细胞因子在特异性免疫过程中的主要作用有______。
(4)为验证JAK1在皮肤过敏性炎症中促进信号转导的作用,实验组的处理方法为:用一种皮肤过敏原处理JAKIGOF(功能增强突变体),对照组的处理为______。一段时间后检测两组小鼠搔抓行为出现的次数,实验结果见图2。其中实验组是______(填“A组”或“B组”)。
(5)为进一步验证JAK1在肺部过敏性炎症中的作用,科研人员用相应的措施使得JAKIneuron(JAK1功能减弱突变体)、JAKIGOF和对照组小鼠发生过敏反应,一段时间后检测三组小鼠肺中细胞因子的数量和细胞毒性T细胞的数量,请在图3中绘制JAKIneuron和JAKIGOF细胞因子相对含量和细胞毒性T细胞相对数量的柱形图______。
21. 科研家研究了常规稻田(Con)、有机稻田1(Org,不毗邻花带)和有机稻田2(OrgF,毗邻花带)内的部分食物关系、节肢动物的丰富度,调查结果分别如图1、图2。已知Con中使用化学药剂进行除草、杀虫,同时田埂上植被的覆盖度为16%;Org和OrgF使用生物农药如蛇床子素、苦参碱等进行除草、杀虫,同时田埂上植被的覆盖度分别为66%和70%,OrgF毗邻公路野花带。请回答:
(1)调查稻田节肢动物丰富度时,将采集的节肢动物放入装有______的塑料瓶子中,并标注______,带回实验室进行分类鉴定。
(2)根据图1可知,叶蝉和稻飞虱的种间关系为______。从植物蛇床子中提取蛇床子素制备生物农药,体现了生物多样性的______价值。
(3)与常规稻田相比,有机稻田中节肢动物多样性较高的原因有______。从生态系统稳定性的角度分析,三种稻田中______稻田的稳定性最高。
(4)科学家继续调查了有机稻田中距边界不同距离的节肢动物的多度(数量),结果如图3。天敌与害虫的多度比是预测害虫爆发的重要指标,比值越大,越不易爆发害虫。
①据图3分析,与Org相比,OrgF害虫的多度较低的直接原因是______;Org和OrgF中随着农田边界至稻田内部样方距离的增大,天敌与害虫的多度比值的变化趋势为______。
②为促进稻田绿色生产,更好地控制稻田内部虫害,根据上述信息,请对有机稻田建设提出合理的建议______。
22. 已知鸡的腿色受两对等位基因M/m、B/b控制,M对m、B对b为完全显性。m控制黄色素的合成,M抑制黄色素的合成;b控制黑色素的合成,B抑制黑色素的合成,黑色素和黄色素同时存在时表现为青色。鸡的身高矮小和正常受另外一对等位基因A/a控制。科研人员利用两个纯系亲本做了如下杂交实验(不考虑ZW的同源区)。请回答:
(1)鸡的身高正常和矮小中______为显性性状,A/a位于______染色体上。
(2)亲本中矮小白腿鸡和正常青腿鸡基因型分别为______、______。
(3)实验二F2中矮小白腿鸡的基因型有______种,若将其中的矮小白腿雄鸡与正常黑腿雌鸡杂交则后代中出现正常青腿鸡的概率是______。
(4)矮小鸡生长快速,肉的品质佳,青腿鸡是人们喜欢的品种。
①若实验二F2中发现了少数矮小青腿鸡,这些鸡的性别为______,产生的原因是______(不考虑基因突变)。
②为了获得更多的矮小青腿鸡,可将实验二F2中发现的少数矮小青腿鸡优先与F2中表型为______的个体杂交,则后代中出现矮小青腿鸡的概率是______。
23. BCL11A蛋白是一种转录抑制因子,能与γ珠蛋白基因启动子上游的调控序列中特异性结合位点结合,抑制γ珠蛋白基因的表达。为确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置,科研人员利用下列多对引物扩增了γ基因上游7种不同长度的片段,分别将这些片段插入载体中并导入受体细胞,一段时间后进行荧光检测,相关信息如图所示。请回答:
(1)PCR扩增γ珠蛋白基因上游不同长度的片段过程中,在缓冲体系除需要加入和模板外,还需要添加的主要成分有______。
(2)载体上P的基本组成单位是______。构建成功的基因表达载体上荧光蛋白基因和BCL11A基因转录时的模板链______(填“在”或“不在”)同一条DNA链上。据图可知,为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是______,在R末端添加的序列所对应的限制酶是______。
(3)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞后,含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞均有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞不表达荧光蛋白,无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞不表达荧光蛋白的原因是______。
(4)若BCL11A蛋白结合位点位于引物F3与F4在调控序列上所对应序列之间的区段上,若向培养液中添加适量的雌激素,则含______(选填“F1~F6”)与R扩增产物的受体细胞有荧光。
(5)科研人员用基因编辑技术对造血干细胞中BCL11A蛋白结合位点进行定点诱变,然后回输给地中海贫血症患者(血红蛋白中β链异常),一段时间后患者症状明显好转,据下图并结合上述信息,分析患者症状明显好转的原因是______。
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2025届高三第二学期期初学业质量监测
生物
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卷交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。
4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是
A. 分化的细胞中细胞核体积增大
B. 衰老的细胞染色质收缩有利于RNA的合成
C. 细胞凋亡过程中存在基因的选择性表达
D. 细胞不正常的增殖可被原癌基因阻止
【答案】C
【解析】
【详解】衰老的细胞中细胞核体积增大,A错误;衰老的细胞染色质收缩,但转录合成RNA要解开螺旋,B错误;细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属基因选择性表达,C正确;原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因主要阻止细胞不正常增殖,D错误。
2. 谷丙转氨酶(ALT)是一种蛋白质,主要在肝细胞中催化谷氨酸转变成丙氨酸,肝细胞受损时,该酶进入血液中,血液中的ALT含量是衡量肝功能的重要指标。相关叙述错误的是( )
A. ALT含C、H、O、N元素,适宜在低温下保存
B. ALT合成需要模板,只能在细胞内起催化作用
C. 高温处理后的ALT可与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 血液中ALT含量高,说明肝细胞膜控制物质进出的功能异常
【答案】B
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、谷丙转氨酶(ALT)是一种蛋白质,蛋白质的元素组成是C、H、O、N,酶需要在低温下保存,A正确;
B、酶可以在细胞内、细胞外和体外发挥催化作用,但需要适宜的条件,B错误;
C、ALT是蛋白质,高温处理后空间结构发生改变,但肽键没有断裂,可与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确;
D、肝细胞受损时,ALT进入血液中,当血液中ALT含量高,说明肝细胞膜控制物质进出的功能异常,D正确。
故选B。
3. 我国科学家成功用噬菌体治疗耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。相关叙述正确的是( )
A. 可用稀释涂布平板法或特定的细菌计数板对噬菌体进行计数
B. 与耐药性细菌相比,噬菌体最主要的结构特点是无细胞核
C. 合成噬菌体的蛋白质外壳所需能量主要由细菌的线粒体提供
D. 噬菌体治疗可规避因使用广谱抗生素杀菌而引发的菌群失调问题
【答案】D
【解析】
【分析】1、噬菌体属于病毒,病毒没有细胞结构,不能独立代谢,需要寄生在活细胞中才能进行增殖。
2、稀释涂布平板法常用来进行微生物的分离和计数。
【详解】A、噬菌体属于病毒,不能用稀释涂布平板法或特定的细菌计数板进行计数,A错误;
B、噬菌体属于病毒,病毒没有细胞结构,B错误;
C、细菌属于原核生物,没有线粒体,C错误;
D、噬菌体治疗具有特异性,只针对特定的细菌,不会影响其他菌群,因此可以避免广谱抗生素导致的菌群失调问题,D正确。
故选D。
4. 如图为某动物细胞亚显微结构示意图,相关叙述正确的是( )
A. 结构①含有多种酶,可催化丙酮酸分解、DNA复制等过程
B. 结构②是细胞膜,在光学显微镜下可观察到亮-暗-亮三层结构
C. 结构③中因含核仁而成为细胞代谢和遗传的控制中心
D. 结构④属于生物膜系统,参与分泌蛋白的合成、加工和运输
【答案】A
【解析】
【分析】生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
【详解】A、结构①为线粒体,可以进行有氧呼吸的第二、三阶段,含有多种酶,可催化丙酮酸分解,线粒体还是半自主细胞器,能进行DNA复制、蛋白质合成等过程,A正确;
B、结构②是细胞膜,在光学显微镜下只能看到细胞的轮廓,无法观察到亮-暗-亮三层结构,B错误;
C、结构③是细胞核,其中因含染色体而成为细胞代谢和遗传的控制中心,C错误;
D、结构④是高尔基体,属于生物膜系统,参与分泌蛋白的加工和运输,蛋白质的合成在核糖体,D错误。
故选A。
5. 我国新疆捷蜥蜴(2n=38)的性别决定方式为ZW型,其体色受Z染色体上的一对等位基因B(灰色)和b(绿色)控制。相关叙述错误的是( )
A. 对捷蜥蜴的基因组测序需测20条染色体上的脱氧核苷酸序列
B. 可根据体色来判断绿色雄性捷蜥蜴与灰色雌性捷蜥蜴杂交后代的性别
C. B、b的分离发生在初级精母细胞中,不会发生在次级精母细胞中
D. 在新疆戈壁滩上灰色捷蜥蜴不易被天敌捕食,故B基因频率会升高
【答案】C
【解析】
【分析】分析题文:新疆捷蜥蜴的性别决定方式为ZW型。其体色是一对相对性状,受Z染色体上一对等位基因B、b控制,其中灰色的基因型有ZBW、ZBZB、ZBZb,绿色的基因型为ZbW、ZbZb。
【详解】A、新疆捷蜥蜴(2n=38)的性别决定方式为ZW型,要完成捷蜥蜴的基因组测序,需要测18条常染色体+Z染色体+W染色体,共20条染色体上的脱氧核苷酸序列,A正确;
B、可根据体色来判断绿色雄性捷蜥蜴与灰色雌性捷蜥蜴杂交后代的性别,如用绿色雄蚕(ZbZb)与灰色雌蚕(ZBW)杂交,子代雄性全为灰色,雌性全为绿色,B正确;
C、如果发生互换,次级精母细胞可以发生等位基因分离,C错误;
D、在新疆戈壁滩上,由于灰色捷蜥蜴不易被天敌捕食,更加适应环境,故B基因频率会升高,D正确。
故选C。
6. 研究人员发现肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板通过多轮滚环逆转录产生cDNA,如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后,会以单链cDNA为模板合成双链cDNA,然后表达出氨基酸序列重复的蛋白质,抑制细菌自身生长,从而阻止噬菌体复制。相关叙述正确的是( )
A. cDNA的合成不需要引物的引导
B. 逆转录过程的原料是4种核糖核苷酸
C. 双链cDNA转录产生的mRNA中含有多个终止密码
D. 克雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础
【答案】D
【解析】
【分析】中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
【详解】A、肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板,通过多轮滚环逆转录产生cDNA,当克雷伯菌被噬菌体侵染后,会以单链cDNA为模板合成双链cDNA,cDNA的合成需要引物的引导才能进行,A错误;
B、滚环逆转录的产物是DNA,合成DNA的原料是4种脱氧核糖核苷酸,B错误;
C、肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板,通过多轮滚环逆转录产生cDNA,当克雷伯菌被噬菌体侵染后,会以单链cDNA为模板合成双链cDNA,然后表达出氨基酸序列重复的蛋白质,抑制细菌自身生长,从而阻止噬菌体复制,所以双链cDNA转录产生的mRNA中应只有一处含有终止密码,不会含有多个终止密码,C错误;
D、cDNA表达出氨基酸序列重复的蛋白质,抑制细菌自身生长,从而阻止噬菌体复制,雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础,D正确。
故选D。
7. 百岁兰是一种沙漠植物,其一生只有两片高度木质化的叶子。在漫长的极端干旱和贫营养的条件下,百岁兰基因组朝着小且“低耗能”的方向演化。相关叙述正确的是( )
A. 治理沙漠的目的是阻止沙漠扩大最终消除沙漠
B. 极端干旱和贫营养的条件使得百岁兰的基因频率定向改变
C. 百岁兰一生只有两片高度木质化的叶子是主动适应干旱环境的结果
D. 将化石中叶片与现代百岁兰的叶片进行比较,为生物进化提供胚胎学证据
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。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。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、治理沙漠的主要目的是防止沙漠化扩大,恢复生态平衡,而非彻底消除沙漠,A错误;
B、极端干旱和贫营养的环境对百岁兰产生自然选择压力,适应环境的个体生存和繁殖机会更高,导致种群基因频率发生定向改变,B正确;
C、百岁兰高度木质化的两片叶子起到了减少水分散失的作用,因而能适应干旱环境,是自然选择的结果,而非“主动适应”,C错误;
D、化石中叶片与现代百岁兰的比较属于化石证据,而非胚胎学证据,D错误。
故选B。
8. 慢性肾病患者的肾脏受损引发的兴奋会通过脊髓向大脑传递,进而激活相关脑部结构,再经脊髓、交感神经向肾脏传递,形成“肾—脑神经环路”,加剧肾脏的损伤。相关叙述错误的是( )
A. 神经元的轴突末梢能多次分支形成多个突触小体用于兴奋的传递
B. 控制肾脏的交感神经属于内脏运动神经,不受意识随意支配
C. 肾脏中存在感受器和效应器,神经系统对内脏活动存在分级调节
D. 肾脏受损引发的兴奋在患者体内神经纤维上双向传导,在突触中单向传递
【答案】D
【解析】
【详解】A、神经元的轴突末梢能多次分支形成多个突触小体,突触小体可与其他神经元的细胞体或树突等形成突触,用于兴奋的传递,A正确;
B、控制内脏神经属于自主神经系统,包括交感神经和副交感神经,自主神经系统不受意识随意支配,控制肾脏的交感神经属于内脏运动神经,也不受意识随意支配,B正确;
C、由“慢性肾病患者的肾脏受损引发的兴奋会通过脊髓向大脑传递,进而激活相关脑部结构,再经脊髓、交感神经向肾脏传递”可知,肾脏中存在感受器(感受肾脏受损刺激)和效应器(接受神经传来的兴奋做出反应),且神经系统对内脏活动存在分级调节(大脑等高级中枢可调控脊髓等低级中枢对内脏的调节),C正确;
D、在生物体内,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,因为反射弧中存在突触,兴奋只能从感受器传向效应器,而不是双向传导,在突触中,由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋的传递是单向的,D错误。
故选D。
9. 南瓜嫁接过程中需要更长的下胚轴来提高嫁接成活率。科研人员研究了在暗前远红光处理下,使用赤霉素(GA)、赤霉素抑制剂(PAC)、油菜素内酯(BR)、油菜素内酯抑制剂(BRZ)等对南瓜下胚轴伸长的影响,实验结果见下图。相关叙述错误的是( )
A. BR的浓度、暗前远红光处理的时间均属于实验的无关变量
B. 一定范围内,单独使用暗前远红光、BR、GA处理均可以促进下胚轴生长
C. 在暗前远红光处理下,与外施GA相比,外施BR更能促进下胚轴的生长
D. 在暗前远红光处理下,与外施PAC相比,外施BRZ对下胚轴生长的抑制作用更显著
【答案】C
【解析】
【分析】光对植物生长发育的调节:(1)调节作用:种子萌发,植株生长、开花、衰老,等等,都会受到光的调控。(2)调节实质:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。(3)调节过程:受到光照射后,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【详解】A、无关变量是除自变量外会影响实验结果的量,BR的浓度、暗前远红光处理的时间均属于实验的无关变量,A正确;
B、加水处理的组中,暗前远红光的下胚轴长度大于未用暗前远红光处理组,说明单独使用暗前远红光可以促进下胚轴生长,加水组与加BR组,无论是否用暗前远红光,BR组的下胚轴长度均大于加水组,GA组也大于加水组,说明GA、BR单独处理均可以促进下胚轴生长,B正确;
C、暗前远红光处理下,外施BR组的下胚轴长度达到6.0左右,而外施GA组的下胚轴长度达到7.5左右,因此与外施GA相比,外施BR促进下胚轴的生长较少,C错误;
D、在暗前远红光处理下,与外施PAC(下胚轴长度达4.0左右)相比,外施BRZ(下胚轴长度达到3.0左右)对下胚轴生长的抑制作用更显著,均少于CK组,且外施BRZ少的更多,D正确。
故选C。
10. 下列有关实验操作的叙述正确的是( )
A. 藓类叶片薄且叶绿体大,可在低倍镜下观察叶绿体的结构和分布情况
B. 将叶片剪碎充分研磨后加入碳酸钙,可防止叶绿素在酸性条件下分解
C. 撕取洋葱鳞片叶外表皮制片观察有丝分裂,视野中少数细胞能看到染色体
D. 将玻璃器皿用牛皮纸包裹后灭菌可降低灭菌后器皿被污染的概率
【答案】D
【解析】
【分析】色素提取和分离过程中几种化学物质的作用:
(1)无水乙醇作为提取液,可溶解绿叶中的色素;
(2)层析液用于分离色素;
(3)二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分;
(4)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
【详解】A、可在高倍镜下清晰地观察到叶绿体的形态和分布情况,观察叶绿体的结构需要使用电子显微镜,A错误;
B、研磨叶片时加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏,B错误;
C、洋葱鳞片叶外表皮是高度分化的细胞,不再增殖,不会出现染色体,C错误;
D、将玻璃器皿用牛皮纸包裹后灭菌可降低灭菌后器皿被污染的概率,D正确。
故选D。
11. 青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌等微生物发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长,是家畜优良饲料。相关叙述正确的是( )
A. 选择纤维素含量较高的植物作为青贮原料,保证乳酸菌生长所需的氮源
B. 将青贮的原料适当切碎、搅拌并通入空气,利于乳酸菌充分发酵
C. 发酵过程中乳酸菌生成NADH,使pH降低,抑制杂菌的生长
D. 青贮饲料有利于植食性动物对饲料的消化吸收,提高能量利用率
【答案】D
【解析】
【分析】发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
【详解】A、纤维素的元素组成为C、H、O,不能为乳酸菌生长提供氮源,A错误;
B、乳酸菌是厌氧微生物,在培养的过程中不能通入空气,否则会影响乳酸菌的无氧呼吸,B错误;
C、发酵过程中乳酸菌发酵生成的产物是乳酸,使培养液的pH降低,会抑制其它微生物的生长,C错误;
D、青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌等微生物发酵而制成的饲料,由此可知,青贮饲料有利于植食性动物对饲料的消化吸收,提高能量利用率,D正确。
故选D。
12. 以玄参茎段为外植体进行植物组织培养,流程图如下,相关叙述正确的是( )
①外植体的选择及其消毒→②外植体的接种及愈伤组织诱导→③丛芽与不定根的诱导→④炼苗与移栽
A. 所用培养基含植物细胞所必需的无机盐、蔗糖和激素等营养物质
B. 过程①需用酒精和次氯酸钠混合液对外植体进行无菌处理
C. 过程②脱分化形成愈伤组织时可发生基因突变和染色体变异
D. 过程③诱导形成丛芽和不定根的效果与激素比例有关与种类无关
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
【详解】A、植物激素不属于营养物质,A错误;
B、过程①需依次用酒精和次氯酸钠对外植体进行无菌处理,B错误;
C、由根尖细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,细胞不发生分化,但细胞通过有丝分裂方式进行增殖,在有丝分裂间期可能会发生基因突变,在细胞分裂期可能会发生染色体变异,C正确;
D、启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是生长素和细胞分裂素,生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成,比值适中时,促进愈伤组织的生长,由此可知,过程③诱导形成丛芽和不定根的效果与激素比例、种类有关,D错误。
故选C。
13. 乌珠穆沁白山羊为绒肉兼用型品种,当前因种群小、近亲繁殖而出现品种资源危机。现利用生物技术开展保护工作,相关叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养液中可添加一定量的抗生素以保持无菌无毒的环境
B. 核移植技术中需去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 胚胎移植操作前通常需对多只受体进行超数排卵和同期发情处理
D. 为提高胚胎的利用率,可选用未分化的囊胚和桑葚胚进行胚胎分割
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、抗生素对病毒不起作用,故动物细胞培养过程中需要在培养液中添加一定量的抗生素以保证无菌环境,A错误;
B、卵母细胞在体外培养至MⅡ期,此时处于分裂期没有完整的核,因此运用显微操作去除的核,实际是纺锤体—染色体复合物,B正确;
C、胚胎移植操作前通常需对供体进行超数排卵和对受体和供体进行同期发情处理,C错误;
D、为提高胚胎的利用率,可选用囊胚和桑葚胚进行胚胎分割,囊胚已经分化,D错误。
故选B。
14. 下列关于种群、群落的叙述正确的是( )
A. 可通过粪堆数、鸣叫声、捕获率等反映种群密度的大小
B. 某种群幼年个体数所占比例下降,该种群的年龄结构属于衰退型
C. 群落垂直结构上位于不同层次的两种生物不存在竞争关系
D. 羊草草原群落旱季和雨季生长旺盛的植物类型不同,属于群落的次生演替
【答案】A
【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、除样方法等调查种群密度的方法外,目前还可以利用其他技术,如可通过粪堆数、鸣叫声、捕获率等反映种群密度的大小,A正确;
B、当种群中幼年个体所占比例小于老年个体时,该种群的年龄结构属于衰退型,若调查发现某种群幼年个体数所占比例下降,但所占比例仍高于老年个体,则该种群的年龄结构就不属于衰退型,B错误;
C、垂直结构上,位于不同层次的两种生物可能竞争阳光等,因此可能存在竞争关系,C错误;
D、羊草草原群落旱季和雨季生长旺盛的植物类型不同,属于群落的季节性,D错误。
故选A。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但选不全的得1分,错选或者不答的得0分。
15. 普通小麦(6n=42,AABBDD)是异源六倍体粮食作物。黑麦(2n=14,RR)具有抗病能力强等优良性状。为将黑麦的优良性状基因转入普通小麦,科研人员采用普通小麦缺体(缺一对同源染色体4D)与黑麦杂交后再回交的方法选育异代换系,主要流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 普通小麦4D缺体体细胞中含4个染色体组,F1体细胞中含有27条染色体
B. 秋水仙素处理后,经过显微观察,选择含54条染色体的F1植株进行回交
C. 利用BC1F1的花药观察减数分裂,可观察到20个四分体
D. 选择BC2F1中染色体数为40的个体自交可获得染色体数恢复的异种染色体代换系小麦
【答案】BC
【解析】
【分析】1、染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。2、判断一个个体是单倍体还是几倍体的关键是看该个体是由什么发育来的。若该个体是由未受精的配子直接发育来的,则为单倍体;若该个体是由受精卵发育来的,体细胞含有几个染色体组就是几倍体。
【详解】A、普通小麦(6n=42,AABBDD)缺一对同源染色体4D称为4D缺体,体细胞中含有6个染色体组,染色体数为42-2=40条,配子中含20条染色体,黑麦(2n=14,RR)配子中含7条染色体,因此F1中体细胞中含有20+7=27条染色体,A错误;
B、F1体细胞中含有27条染色体,由于不同物种的染色体无法配对,因此使用秋水仙素处理使其染色体加倍从而可育,经过显微观察,选择含54条染色体的F1植株进行回交,B正确;
C、选择含54条染色体的F1植株与普通小麦4D缺体进行回交,54条染色体的植株产生的配子为27条,普通小麦4D缺体产生的配子为20条,得到的BC1F1含20对同源染色体和7条非同源染色体,利用BC1F1的花药观察减数分裂,可观察到20对同源染色体配对形成的20个四分体,C正确;
D、黑麦的优良性状基因在来自黑麦的染色体上,因此应选择BC2F1中染色体数为40+0~7的个体自交可获得染色体数恢复的异种染色体代换系小麦,D错误。
故选BC。
16. 细胞色素c由核基因编码,在细胞质中表达为前体,加工后被转运到线粒体内膜的外侧参与电子的传递。外源细胞色素c可作为治疗心肌梗死的药物。相关叙述正确的是( )
A. 细胞色素c前体经过内质网和高尔基体加工形成成熟细胞色素c
B. 被转运到线粒体内膜外侧的细胞色素c可运输H+和催化ATP的合成
C. 被转运到线粒体内膜外侧的细胞色素c主要在有氧呼吸的第三阶段发挥作用
D. 心肌梗死时注射一定剂量的细胞色素c能促进心肌细胞对氧的利用和能量代谢
【答案】CD
【解析】
【分析】细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的,并都是起始于细胞质基质中。基本途径:一条是在细胞质基质中完成多肽链的合成,然后转运至膜围绕的细胞器,如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核及细胞质基质的特定部位,有些还可转运至内质网中;另一条 途径是蛋白质合成起始后转移至糙面内质网,新生肽边合成边转入横面内质网腔中,随后经高尔基体转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外,内质网与高尔基体本身的蛋白成分的分选也是通过这一途径完成的。
【详解】A、细胞色素c最终运到线粒体,为游离核糖体合成,在细胞质基质加工成熟,A错误;
B、被转运到线粒体内膜外侧的细胞色素c参与电子的传递,不参与运输H+和催化ATP的合成,B错误;
C、细胞色素c被转运到线粒体内膜的外侧参与电子的传递,主要在有氧呼吸的第三阶段发挥作用,C正确;
D、有氧呼吸第三阶段中氧气与[H]生成水并释放大量能量,心肌梗死时注射一定剂量的细胞色素c能促进心肌细胞对氧的利用和能量代谢,D正确。
故选CD。
17. 下丘脑、垂体、甲状腺发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人因甲状腺激素水平低下,出现甲减症状,通过给两人注射适量的促甲状腺激素释放激素(TRH),分别测定注射前30min、注射后30min的促甲状腺激素(TSH)浓度来鉴别病变的部位。测定结果如下图,相关叙述错误的是( )
A. 注射后甲、乙两人均会出现代谢增强,体温升高的症状
B. 据结果推测,甲、乙两人发生病变的部位分别是垂体和下丘脑
C. 注射的TRH与垂体细胞内的TRH受体结合进而促进TSH的合成和分泌
D. 临床上,甲、乙两人均可以口服一定量的甲状腺激素制剂来治疗甲减
【答案】ABC
【解析】
【分析】图示分析,甲发生病变的部位是下丘脑,乙病变的部位是垂体。
【详解】A、给乙注射了促甲状腺激素释放激素(TRH)后,乙的促甲状腺激素(TSH)浓度几乎没变,说明乙是垂体发生病变,因此给乙注射TRH,不能促进垂体分泌更多的TSH,最终甲状腺激素的分泌也不会增加,乙不会出现代谢增强,体温升高的症状,A错误;
B、给甲注射了促甲状腺激素释放激素(TRH)后,促甲状腺激素(TSH)浓度快速上升,说明甲患者病变的部位是下丘脑,给乙注射了促甲状腺激素释放激素(TRH)后,乙的促甲状腺激素(TSH)浓度几乎没变,说明乙是垂体发生病变,B错误;
C、TRH的受体存在于垂体细胞膜上,不是在细胞内,C错误;
D、由于甲、乙两人因甲状腺激素水平低下,出现甲减症状,而甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物,为小分子物质,因此临床上,甲、乙两人均可以口服一定量的甲状腺激素制剂来治疗甲减,D正确。
故选ABC。
18. 实验操作不规范会直接影响实验结果。下表中实验操作不合理有( )
序号
实验名称
实验操作
①
检测生物组织中的蛋白质
向待测样液中加入双缩脲试剂A液1mL,摇匀后加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀后观察
②
DNA的粗提取
称取30g洋葱放入研钵中进行充分研磨后在研钵中加入预冷的酒精溶液,静置2~3min,用玻璃棒卷起丝状物
③
电泳鉴定DNA
先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,加入加样孔中,再将电泳缓冲液加入电泳槽中
④
观察蝗虫精母细胞减数分裂
将蝗虫精巢经解离、漂洗、染色、制片后观察
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】BCD
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。
【详解】A、检测生物组织中的蛋白质时先向待测样液中加入双缩脲试剂A液1mL,摇匀后加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀后观察,A正确;
B、进行DNA的粗提取时,称取30g洋葱,切碎,放入研钵,倒入10ml研磨液,充分研磨,将滤液放入离心机中离心,取上清液置于烧杯中,加入与滤液体积相等的95%冷却酒精,静置2~3min,用玻璃棒卷起,B错误;
C、电泳鉴定DNA实验中,先将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶1mm后,在加样口加入PCR产物与凝胶载样缓冲液的混合液,C错误;
D、观察蝗虫精巢细胞减数分裂,采用永久装片,不需要解离、漂洗、染色、制片,D错误。
故选BCD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 为研究草莓去果(库)对叶片(源)光合速率的影响,科研人员选取生长健壮且一致的草莓植株待长出6个果时开始处理,处理分为两组:留5个果和不留果,一段时间后,测定了两组草莓的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci),实验结果见下图。请回答:
(1)试验过程中随时摘去新生的______以保持每株的源库数量比不变。
(2)18点时不留果组叶肉细胞光合作用产生的氧气的去向有______。淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所在______。
(3)结合图1、2、3分析,与a点相比,b点时刻光合速率下降的主要原因是______。
(4)与b点相比,c点光合速率较低的主要原因是______。
(5)已知光合色素吸收的光能有三个去向:用于光合作用、以热能散失、以荧光的形式发光。由光合作用引起的荧光淬灭称之为光化学淬灭(qP),由热能散失引起的荧光淬灭称之为非光化学淬灭(NPQ)。科研人员继续研究了留5个果组和不留果组qP和NPQ随时间变化,结果如图4。
①据图4分析,B组是______,与A组相比,B组NPQ较高的原因是______,意义是______。
②根据实验结果可知,对于采摘过果实的草莓植株应进行______处理。
【答案】(1)叶和果 (2) ①. 进入线粒体供叶肉细胞有氧呼吸和释放到外界环境中(或光呼吸消耗) ②. 叶绿体基质
(3)气孔导度下降导致胞间二氧化碳浓度下降,暗反应原料减少
(4)不留果组光合产物输出少,产物积累抑制了暗反应从而导致光合速率降低
(5) ①. 不留果组 ②. B组qP较低,光合色素吸收的光能更多地用于NPQ ③. 避免过剩的光能损伤光合结构 ④. 适当遮光
【解析】
【分析】影响光合作用的因素外在环境因素主要是光照强度、二氧化碳浓度和温度,内在因素主要是酶的含量、叶绿素的含量和五碳化合物的含量。
【小问1详解】
实验分组后,为保证“留 5 个果组”和“不留果组”的源库比始终保持在实验要求的水平,必须随时摘除新长出的叶和果。
【小问2详解】
18点时不留果组叶肉细胞净光合速率大于0,其光合作用产生的O2可直接参与叶肉细胞的有氧呼吸,也可经气孔逸出叶片释放到外界环境中。淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所在叶绿体基质中。
【小问3详解】
由图可知,从 a 点到 b 点光合速率下降时,伴随气孔导度降低,胞间 CO2浓度相对下降,说明气孔导度下降导致胞间二氧化碳浓度下降,暗反应原料减少,导致光合速率下降。
【小问4详解】
b 点到 c 点时,若观察到胞间二氧化碳浓度升高而光合速率仍降低,说明并非气孔供CO2不足,而是不留果组光合产物输出少,产物积累抑制了暗反应从而导致光合速率降低。
【小问5详解】
① 留5个果组光合色素吸收的光能更多用于光合作用,A组的光化学淬灭高于B组,故B 组是不留果组;B组qP较低,光合色素吸收的光能更多地用于NPQ,故NPQ 较高,需将过剩光能更多地以热能形式散失,这样避免过剩的光能对光合系统造成损伤。
② 对已采摘过果实的植株,可适当遮光处理,避免过剩的光能对光合系统造成损伤。
20. JAK1是一种酪氨酸激酶,通常与细胞因子受体结合,在多种细胞类型和组织中促进信号传导。研究发现JAK1在皮肤过敏性炎症中会引起瘙痒而在肺部过敏性炎症中却能抑制炎症反应维持免疫稳态。相关机制见图1。请回答:
(1)据图分析,在皮肤过敏性炎症中,淋巴细胞产生的细胞因子与______结合,激活JAK1信号通路,引起感觉神经元兴奋,此过程中信号的转换形式是______。信号通过一系列的传递,最终在______形成瘙痒的感觉。
(2)据图分析,JAK1在肺中可以维持免疫稳态的机理是______。
(3)除了图示作用外,细胞因子在特异性免疫过程中的主要作用有______。
(4)为验证JAK1在皮肤过敏性炎症中促进信号转导作用,实验组的处理方法为:用一种皮肤过敏原处理JAKIGOF(功能增强突变体),对照组的处理为______。一段时间后检测两组小鼠搔抓行为出现的次数,实验结果见图2。其中实验组是______(填“A组”或“B组”)。
(5)为进一步验证JAK1在肺部过敏性炎症中的作用,科研人员用相应的措施使得JAKIneuron(JAK1功能减弱突变体)、JAKIGOF和对照组小鼠发生过敏反应,一段时间后检测三组小鼠肺中细胞因子的数量和细胞毒性T细胞的数量,请在图3中绘制JAKIneuron和JAKIGOF细胞因子相对含量和细胞毒性T细胞相对数量的柱形图______。
【答案】(1) ①. 细胞因子受体 ②. 化学信号-电信号 ③. 大脑皮层
(2)细胞因子与细胞因子受体结合,激活JAK1会促进神经肽(CGRPβ)释放,CGRPβ与淋巴细胞上的受体结合后会抑制细胞因子的释放,从而减轻炎症反应
(3)促进B淋巴细胞和细胞毒性T细胞增殖分化
(4) ①. 用同种等量的过敏源处理野生型小鼠 ②. B组
(5)
【解析】
【分析】1、过敏反应是指已产生免疫的机体再次接受相同抗原的刺激时所发生的组织损伤或者功能紊乱的反应。2、过敏反应的原理是:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞表面(比如肥大细胞);当机体再次接触到过敏原时,被抗体吸附的细胞与过敏原结合后会释放组织胺等物质,进而引起过敏反应。
【小问1详解】
淋巴细胞产生的细胞因子与对应的受体结合,发挥调节作用;淋巴因子作为化学信号,引起感觉神经元兴奋,使其膜电位由外正内负转变为外负内正的状态,转变为电信号;大脑皮层的感觉中枢可以形成感觉。
【小问2详解】
细胞因子与细胞因子受体结合,激活JAK1会促进神经肽(CGRPβ)释放,CGRPβ与淋巴细胞上的受体结合后会抑制细胞因子的释放,从而减轻炎症反应,维持免疫稳态。
【小问3详解】
细胞因子还能促进B淋巴细胞和细胞毒性T细胞增殖分化,使其分裂分化成相应的记忆细胞和效应细胞。
【小问4详解】
①为验证JAK1在皮肤过敏性炎症中促进信号转导的作用,自变量是JAK1的有无,因此实验组用用一种皮肤过敏原处理JAKIGOF(功能增强突变体),对照组用同种等量的过敏原处理野生型小鼠;结合题意可知,JAK1可以降低过敏反应的程度,比对照组出现搔抓行为的次数少,故B组为实验组。
【小问5详解】
JAK1可以抑制炎症反应,降低细胞因子和细胞毒性T细胞的数量,因此JAKIneuron(JAK1功能减弱突变体)的数量应比对照组多,而JAKIGOF(功能增强突变体)组的结果应比对照组少。绘制柱状图如下。
21. 科研家研究了常规稻田(Con)、有机稻田1(Org,不毗邻花带)和有机稻田2(OrgF,毗邻花带)内的部分食物关系、节肢动物的丰富度,调查结果分别如图1、图2。已知Con中使用化学药剂进行除草、杀虫,同时田埂上植被的覆盖度为16%;Org和OrgF使用生物农药如蛇床子素、苦参碱等进行除草、杀虫,同时田埂上植被的覆盖度分别为66%和70%,OrgF毗邻公路野花带。请回答:
(1)调查稻田节肢动物丰富度时,将采集的节肢动物放入装有______的塑料瓶子中,并标注______,带回实验室进行分类鉴定。
(2)根据图1可知,叶蝉和稻飞虱的种间关系为______。从植物蛇床子中提取蛇床子素制备生物农药,体现了生物多样性的______价值。
(3)与常规稻田相比,有机稻田中节肢动物多样性较高的原因有______。从生态系统稳定性的角度分析,三种稻田中______稻田的稳定性最高。
(4)科学家继续调查了有机稻田中距边界不同距离的节肢动物的多度(数量),结果如图3。天敌与害虫的多度比是预测害虫爆发的重要指标,比值越大,越不易爆发害虫。
①据图3分析,与Org相比,OrgF害虫的多度较低的直接原因是______;Org和OrgF中随着农田边界至稻田内部样方距离的增大,天敌与害虫的多度比值的变化趋势为______。
②为促进稻田绿色生产,更好地控制稻田内部虫害,根据上述信息,请对有机稻田建设提出合理的建议______。
【答案】(1) ①. 体积分数为70%的酒精 ②. 时间、地点、编号
(2) ①. 种间竞争 ②. 直接
(3) ①. 学药剂相比,生物农药对节肢动物的伤害小;植被的覆盖度高,为节肢动物提供更多的食物和栖息空间 ②. OrgF(有机稻田2)
(4) ①. 天敌的多度较大,对害虫进行了有效控制 ②. 先增大后减小 ③. 适当增加田埂上植被的覆盖度(种植花带);让农田地块保持合理的大小
【解析】
【分析】1、生态系统的成分:(1)非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等;(2)生产者:自养生物,主要是绿色植物;(3)消费者:动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生生物;(4)分解者:能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物,主要是细菌和真菌。
2、 关于生物多样性的价值,科学家一般概括为以下三方面:一是目前人类尚不清楚的潜在价值;二是对生态系统起到重要调节功能的间接价值;三是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的直接价值。
【小问1详解】
调查稻田节肢动物丰富度时,将采集的节肢动物放入装有体积分数为70%的酒精的塑料瓶子中,并标注时间、地点、编号,带回实验室进行分类鉴定。
【小问2详解】
叶蝉和稻飞虱都捕食水稻,两者的种间关系为种间竞争,从植物蛇床子中提取蛇床子素制备生物农药,体现了生物多样性的直接价值。
【小问3详解】
与常规稻田相比,有机稻田中节肢动物多样性较高的原因有与化学药剂相比,生物农药对节肢动物的伤害小;植被的覆盖度高,为节肢动物提供更多的食物和栖息空间。由于OrgF稻田毗邻公路野花带,花带为天敌昆虫提供了额外的栖息地和食物来源,增强了生态系统的稳定性。OrgF的田埂植被覆盖度最高(70%),进一步增加了生态系统的复杂性和稳定性。OrgF中天敌与害虫的多度比值较高,表明害虫数量得到有效控制,生态系统更加稳定,因此,三种稻田中OrgF(有机稻田2)稻田的稳定性最高。
【小问4详解】
①据图3分析,与Org相比,OrgF害虫的多度较低的直接原因是天敌的多度较大,对害虫进行了有效控制;Org和OrgF中随着农田边界至稻田内部样方距离的增大,天敌的多度先增加后下降,而害虫的多度相对增加,导致天敌与害虫的多度比值的变化趋势为先增大后减小。
②为促进稻田绿色生产,更好地控制稻田内部虫害,根据上述信息,请对有机稻田建设提出合理的建议:适当增加田埂上植被的覆盖度(种植花带);让农田地块保持合理的大小。
22. 已知鸡的腿色受两对等位基因M/m、B/b控制,M对m、B对b为完全显性。m控制黄色素的合成,M抑制黄色素的合成;b控制黑色素的合成,B抑制黑色素的合成,黑色素和黄色素同时存在时表现为青色。鸡的身高矮小和正常受另外一对等位基因A/a控制。科研人员利用两个纯系亲本做了如下杂交实验(不考虑ZW的同源区)。请回答:
(1)鸡的身高正常和矮小中______为显性性状,A/a位于______染色体上。
(2)亲本中矮小白腿鸡和正常青腿鸡的基因型分别为______、______。
(3)实验二F2中矮小白腿鸡的基因型有______种,若将其中的矮小白腿雄鸡与正常黑腿雌鸡杂交则后代中出现正常青腿鸡的概率是______。
(4)矮小鸡生长快速,肉的品质佳,青腿鸡是人们喜欢的品种。
①若实验二F2中发现了少数矮小青腿鸡,这些鸡的性别为______,产生的原因是______(不考虑基因突变)。
②为了获得更多的矮小青腿鸡,可将实验二F2中发现的少数矮小青腿鸡优先与F2中表型为______的个体杂交,则后代中出现矮小青腿鸡的概率是______。
【答案】(1) ①. 矮小 ②. Z
(2) ①. MMZABZAB ②. mmZabW
(3) ①. 6 ②. 1/36
(4) ①. 雌性 ②. F1中矮小白腿鸡雄性个体减数分裂产生配子的过程中发生了互换,产生了ZAb的配子 ③. 矮小黄腿雄鸡 ④. 1/8
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
实验二 的F1均为矮小型,生下了正常,因此矮小为显性性状;实验二的F2雌性(ZW)中矮小∶正常=1∶1,雄性(ZZ)中均为矮小,与性别有关,故控制矮小、正常的相关基因A、a位于Z染色体上,且实验二的F1为ZAZa、ZAW,实验一的亲本为ZAZA、ZaW。
【小问2详解】
实验二中,F2的雌性(ZW)为白∶黑∶黄∶青=3∶3∶1∶1=(3∶1)×(1∶1),雄性(ZZ)中为白∶黄=3∶1,黄色这对表型在雌雄中相同,因此控制黄色的基因M、m位于常染色体上,且双亲杂合,均为Mm,黑色这对表型在雌雄中不同,因此控制黑色的基因B、b位于Z染色体上,且F1基因型为MmZBZb、MmZBW,亲本基因型为MMZBZB、mmZbW,结合矮小和正常这对表型,亲本中矮小白腿鸡和正常青腿鸡的基因型分别为MMZABZAB、mmZabW。
【小问3详解】
实验二F2中矮小白腿鸡的基因型有2×3=6种,分别为M_ZABZAB、M_ZABW、M_ZABZab;若将其中的矮小白腿雄鸡(M_ZABZAB、M_ZABZab)与正常黑腿雌鸡(M_ZabW)杂交,则后代中出现正常青腿鸡(mmZabZab、mmZabW)的概率是2/3×2/3×1/4×1/4(Zab)=1/36。
【小问4详解】
①实验二的F1为MmZABZab、MmZABW,F2出现矮小青腿鸡(mmZAbW),该种鸡的性别为雌性;由于F1中矮小白腿鸡雄性个体减数分裂产生配子的过程中发生了互换,产生了ZAb的配子,才产生了ZAbW的后代。②为了获得更多的矮小青腿鸡(mmZAbW、mmZAbZAb、mmZAbZab),可将实验二F2中发现的少数矮小青腿鸡(mmZAbW)优先与F2中表型为矮小黄腿雄鸡(1/2mmZABZAB、1/2mmZABZab)的个体杂交;后代中出现矮小青腿鸡(mmZAbZab)的概率是1/2×1/4=1/8。
23. BCL11A蛋白是一种转录抑制因子,能与γ珠蛋白基因启动子上游的调控序列中特异性结合位点结合,抑制γ珠蛋白基因的表达。为确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置,科研人员利用下列多对引物扩增了γ基因上游7种不同长度的片段,分别将这些片段插入载体中并导入受体细胞,一段时间后进行荧光检测,相关信息如图所示。请回答:
(1)PCR扩增γ珠蛋白基因上游不同长度的片段过程中,在缓冲体系除需要加入和模板外,还需要添加的主要成分有______。
(2)载体上P的基本组成单位是______。构建成功的基因表达载体上荧光蛋白基因和BCL11A基因转录时的模板链______(填“在”或“不在”)同一条DNA链上。据图可知,为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是______,在R末端添加的序列所对应的限制酶是______。
(3)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞后,含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞均有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞不表达荧光蛋白,无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞不表达荧光蛋白的原因是______。
(4)若BCL11A蛋白结合位点位于引物F3与F4在调控序列上所对应序列之间的区段上,若向培养液中添加适量的雌激素,则含______(选填“F1~F6”)与R扩增产物的受体细胞有荧光。
(5)科研人员用基因编辑技术对造血干细胞中BCL11A蛋白结合位点进行定点诱变,然后回输给地中海贫血症患者(血红蛋白中β链异常),一段时间后患者症状明显好转,据下图并结合上述信息,分析患者症状明显好转的原因是______。
【答案】(1)dNTP、耐高温DNA聚合酶、(不同)引物对
(2) ①. 4种脱氧核苷酸 ②. 不在 ③. SalⅠ ④. EcoRⅠ
(3)F7与R扩增产物不含启动子(或完整的启动子),荧光蛋白基因不表达
(4)F4、F5、F6
(5)定点诱变导致BCL11A蛋白不能与结合位点结合,γ珠蛋白合成增多,则患者体内的胎儿血红蛋白(HbF)增多从而缓解症状
【解析】
【分析】1、据题意可知,科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段,据图中注释可知,F1~F7以及R位置均为引物,故扩增的序列分别是引物F1和引物R之间的序列,引物F2和引物R之间的序列,引物F3和引物R之间的序列,引物F4和引物R之间的序列,引物F5和引物R之间的序列,引物F6和引物R之间的序列,引物F7和引物R之间的序列;2、据图中对限制酶的注释可知,限制酶Mun Ⅰ 识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoR Ⅰ 识别并切割后的黏性末端相同,限制酶Xho Ⅰ 识别并切割后的黏性末端与限制酶Sal Ⅰ 识别并切割后的黏性末端相同。
【小问1详解】
dNTP既可以提供能量,又可以作为DNA合成的原料,耐高温DNA聚合酶催化子链的合成、(不同的)引物对与模板链进行配对,合成子链,这些都是PCR过程中所需的。
【小问2详解】
载体上P启动子,是一段DNA,DNA的基本单位是4种脱氧核苷酸;模板链作为转录的模板,从启动子到终止子的方向进行转录,表达载体上荧光蛋白基因和BCL11A基因启动子到终止子的方向相反, 因此转录时的模板链不在同一条链上;为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是SalⅠ,与载体上Xho I酶切后的黏性末端相同,在R末端添加的序列所对应的限制酶是EcoRⅠ,与载体上Mun Ⅰ 切割后的黏性末端一样,载体上不能用EcoRⅠ进行切割,会破坏荧光蛋白基因,对载体使用限制酶Mun Ⅰ 和Xho Ⅰ 切割,对扩增后的产物用限制酶EcoR Ⅰ 和限制酶Sal Ⅰ 识别序列,然后在DNA连接酶的催化作用下,连接形成重组载体,且保证目的基因接入载体时启动子和终止子的方向与荧光蛋白基因的启动子和终止子的方向相同。
【小问3详解】
含 F1~F6与 R 扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含 F7 与 R 扩增产物的受体细胞无荧光,则可能是F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达。
【小问4详解】
若BCL11A蛋白结合位点位于引物F3与F4在调控序列上所对应序列之间的区段上,F4-R、F5-R、F6-R扩增出来的片段中都不包含BCL11A蛋白结合位点,不会抑制荧光蛋白基因的表达,都会发荧光。
【小问5详解】
结合上述信息,用基因编辑技术对造血干细胞中BCL11A蛋白结合位点进行定点诱变,导致BCL11A蛋白不能与结合位点结合,γ珠蛋白合成增多,则患者体内的胎儿血红蛋白(HbF)增多从而缓解症状。
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