精品解析:江西省宜春市丰城市第九中学2024-2025学年高二下学期第一次段考生物试题(日新班)
2025-03-30
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2份
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35页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2章 基因和染色体的关系,第4章 基因的表达 |
| 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) | 江西省 |
| 地区(市) | 宜春市 |
| 地区(区县) | 丰城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.94 MB |
| 发布时间 | 2025-03-30 |
| 更新时间 | 2025-08-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51335726.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
丰城九中2024—2025学年下学期高二日新生物段考一试卷
一、单选题(每题2分,共24分)
1. “蔬菜是个宝,赛过灵芝草”,合理膳食,有益健康。下列有关叙述错误的是( )
A. 蔬菜中的K+被人体吸收后有维持心肌舒张,保持心肌正常兴奋性的作用
B. 蔬菜中的维生素D属于固醇类物质,在人体内参与血液中脂质的运输
C. 蔬菜中的麦芽糖、葡萄糖和果糖均可与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀
D. 某些蔬菜含有天然抗氧化剂,可以防止细胞氧化和DNA损伤,从而减缓细胞衰老
2. 动物细胞膜上的信号分子受体多为糖蛋白,糖蛋白是在内质网或高尔基体中经糖基转移酶催化,将糖基团附加到蛋白质上形成的物质。甲流病毒囊膜上也有糖蛋白,与宿主细胞膜上受体结合后,该病毒侵染宿主细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲流病毒糖蛋白与宿主细胞膜上的受体的结合体现了细胞间的信息交流
B. 动物细胞膜上糖蛋白的合成过程需要核糖体,可由细胞质基质和线粒体供能
C. 甲流病毒囊膜上的糖蛋白是在宿主细胞的内质网或高尔基体中加工形成的
D. 抑制宿主细胞中糖基转移酶的活性,可治疗某些病毒感染导致的疾病
3. 人体肠道微生物群由细菌、真菌和病毒等构成,在保持肠道黏膜屏障、调节机体代谢和维持免疫稳态中发挥重要功能。下列叙述正确的是( )
A. 糖苷酶经细菌高尔基体加工分泌后可帮助人体分解糖类
B. 肠道微生物都是通过二分裂方式繁殖子代
C. 细菌为适应肠道环境会产生噬菌体抗性变异
D 不健康饮食可能导致菌群失调引起人类疾病
4. APQ4和APQ11是两类细胞膜跨膜水通道蛋白,研究者以脊尾白虾为材料,对甲、乙两组脊尾白虾采用RNA干扰技术分别特异性抑制APQ4基因和APQ11基因表达,置于碳酸盐碱度胁迫下,结果显示甲、乙两组脊尾白虾血浆渗透压和死亡率较未处理组均升高,且乙组的渗透压和死亡率均大于甲组。下列叙述错误的是( )
A. 推测APQ4和APQ11两类通道蛋白在跨膜区段具有疏水性
B. APQ蛋白与水分子结合后在不消耗能量情况下转运水分子
C. RNA干扰后APQ基因表达下调,耐碱能力下降导致脊尾白虾死亡
D. APQ11基因比APQ4基因在脊尾白虾耐碱机制中发挥更大作用
5. 细胞外囊泡是一种从细胞膜上脱落的囊泡状小体,可定向运输至受体细胞并和受体细胞融合,将RNA、蛋白质、脂质和代谢产物从供体细胞传递到受体细胞。下列叙述错误的是( )
A. 细胞外囊泡膜的组成成分和细胞膜相似,主要由磷脂和蛋白质构成
B. 细胞外囊泡膜和受体细胞的膜发生融合主要体现了生物膜的选择透过性
C. 细胞外囊泡包裹的某些物质可能具有细胞间的信息交流的功能
D. 可利用细胞外囊泡包裹药物,将药物定向运送至病变的细胞进行治疗
6. 同一个水槽中放置甲、乙、丙三个渗透装置如图,三个漏斗颈的内径相等,漏斗口均封以半透膜(单糖能而二糖不能透过)。漏斗内装有不同浓度的蔗糖溶液,开始时漏斗内液面高度相同,蔗糖溶液浓度和半透膜的面积见下表。下列相关说法错误的是( )
装置编号
甲
乙
丙
半透膜面积(cm2)
2S
S
S
蔗糖溶液浓度(mol/L)
0.3
0.3
0.5
A. 三个渗透装置达到渗透平衡时,丙漏斗的液面上升的最高
B. 甲漏斗的液面上升到最大高度所需的时间小于乙所需时间
C. 乙、丙装置均达到渗透平衡时,漏斗内蔗糖溶液的浓度相等
D. 若漏斗中加入等量蔗糖酶,乙、丙漏斗内的液面都是先升后降最后高度相同
7. 研究发现,酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运,而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后,水解 ATP 驱动翻译后的转运途径。下列说法错误的是( )
A. 真核细胞分泌蛋白的合成起始于附着在内质网上的核糖体
B. 分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C. 上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关
D. 单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解
8. H⁺﹣K⁺﹣ATP酶位于胃壁细胞,是质子泵的一种,它通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H⁺/K⁺跨膜转运,对胃的消化功能具有重要的生理意义。其作用机理如图所示,“+”表示促进磷酸化。胃酸分泌过多是引起胃溃疡主要原因,药物奥美拉唑能有效减缓胃溃疡症状。下列相关叙述错误的是( )
A. H⁺﹣K⁺﹣ATP酶的作用是作为载体蛋白和催化ATP水解
B. 图示M1﹣R推测为胃壁细胞上信号分子a的受体,化学本质可能为糖蛋白
C. 胃壁细胞对K⁺的转运过程体现了生物膜的选择透过性
D. 推测奥美拉唑减缓胃溃疡的机理为促进H⁺﹣K⁺﹣ATP酶的活性,减少胃壁细胞分泌胃酸
9. 物质2,4-二硝基苯酚(DNP)不影响有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合形成水,但会使该过程所释放的能量都以热的形式耗散。天南星科某些植物的花序在成熟时耗氧速率是一般植物的100倍以上,但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%。下列相关叙述错误的是( )
A. DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP
B. 存在DNP的情况下,葡萄糖的氧化分解不能继续进行
C. 天南星科某些植物的花序成熟时其温度高于其它部位
D. 天南星科某些植物的花序的有氧呼吸主要在第三阶段与一般情况不同
10. 有氧运动是指人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识分析下列说法正确的是( )
A. a运动强度下只有有氧呼吸,c运动强度下只有无氧呼吸
B. 运动强度大于或等于b后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
C. 无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失,其余储存在ATP中
D. 若运动强度长时间超过c,会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力
11. 如图是与遗传有关的结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. 一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性由脱氧核糖的排列顺序决定
B. 正常人体处于减数分裂Ⅱ的细胞中,有如图中的染色体23条时,染色体组是1个或2个
C. 在核DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基
D. 图中基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有许多个基因
12. 图中甲、乙为同一群落中的两个种群,曲线表示δ(δ=出生率/死亡率)随时间的变化。下列叙述正确的是
A. t1和 t4时刻乙种群的种群密度相同
B. t2时刻甲、乙种群自然增长率一定相同
C. t2和t3时刻乙种群的自然增长率一定相同
D. t2→t4甲种群密度先上升后下降
二、多选题
13. 某科研人员从某种微生物体中分离得到了一种酶Q,为探究该酶的最适温度,进行了相关实验,各组反应相同时间后的实验结果如图1所示;图2为酶Q在60℃催化一定量的底物时,生成物的量随时间变化的曲线。下列叙述正确的是( )
A. 由图1可知,该种微生物适合在较高的温度环境中生存
B. 增加每个温度条件下实验的次数,可使得到的酶Q的最适温度更准确
C. 图2实验中若升高温度,酶Q的活性不一定升高
D. 图2实验中,若在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变
14. 甜瓜是一种耐淹性较强的植物。为研究其耐淹性机理,研究人员将甜瓜幼苗进行水淹处理,一段时间后检测幼苗根部和叶片细胞中酶a和酶b的活性,结果如图1;图2为甜瓜幼苗细胞中存在的部分代谢途径。下列说法错误的是( )
A. 酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质中
B. Ⅱ、Ⅲ过程在甜瓜幼苗细胞中均能发生且产生少量ATP
C. 水淹前后、甜瓜幼苗无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2
D. 水淹时间越长,酶a和酶b的活性越高,叶的无氧呼吸强度更高
15. 由单一B细胞克隆产生的针对某一特定抗原的抗体,称为单克隆抗体;由多种抗原刺激机体,相应地就产生多种抗体混杂在一起,称为多克隆抗体。如图表示单克隆抗体和多克隆抗体的制备过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 两种技术均依赖于细胞膜的流动性,②③④⑤的差异与基因的选择性表达有关
B. 两种技术均需要对小鼠进行特定抗原的免疫和特定细胞的筛选、鉴定和培养
C. 两种技术均需要从小鼠的血清中收集抗体,但单克隆抗体具有更高的特异性
D. ①含有多种抗体,源于不同的浆细胞,可与同种病原体的不同抗原结合
16. 现有甲、乙、丙三个纯合茄子品种,甲为白花绿果皮,乙为白花白果皮,丙为紫花紫果皮,分别进行相关杂交实验,结果如表所示:
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×丙
紫花紫果皮
紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花绿果皮=9∶3∶3∶1
2
乙×丙
紫花紫果皮
紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花白果皮=9∶3∶3∶1
根据结果,下列推断错误的是( )
A. 紫花、紫果皮均为显性,茄子花色和果皮颜色各受一对等位基因控制
B. 若甲与乙杂交所得F1自交,则F2表型比例为3白花绿果皮:1白花白果皮
C. 组合1的F2白花紫果皮自由交配所产生的子代中白花紫果皮所占比例为8/9
D. 组合2的F1与乙杂交所产生的子代中紫花紫果皮所占的比例为1/2
三、非选择题(共55分)
17. 2024年12月,中国成功完成了长达3046公里的“锁边”工程,诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念。该工程在沙漠边缘种植植被,形成绿色屏障,阻止沙漠扩张。草方格沙障是治理沙漠的常用方法,一般先用干的稻草束立围扎成方格,在方格中先种植沙蒿等耐旱草本,后过渡至红柳、榉柳等灌木植物。
(1)草方格沙障治理过程中选择耐旱植物,遵循了生态工程的______原理;方格内的植物除能防风固沙外,在土壤改良方面所起的作用是______(答出1点)。当在草本和灌木混生阶段,草本植物生长受到限制,其原因是______。
(2)通过植树造林、绿化沙地等措施,使昔日的“沙进人退”变成如今的“绿进沙退”的过程称为群落的______。在此过程中,人类活动的重要影响是______。
(3)全球性生态环境问题除了土地荒漠化外,还有______(答出两种)。
(4)有观点提出“宁要绿水青山不要金山银山”,请你从生物多样性价值的角度解释其中的道理:______。
18. 应激可以引起机体神经、内分泌、免疫的连锁反应,一定强度的应激反应有助于提高机体应对能力,但强烈且持续的应激会使免疫细胞活性下降,使机体的免疫机能降低。IL-1β(一种促炎细胞因子)和IL-6(白细胞介素-6)是一类细胞因子,为探讨精神应激对下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)活性及大脑皮层和下丘脑中细胞因子的影响,科研人员进行了小鼠与其天敌(猫)的暴露实验。
实验步骤:将小鼠随机分成3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,正常对照组处于无天敌环境。将记录的数据处理分析,结果如图。回答下列问题:
(1)研究发现,当人处于剧烈运动、恐惧、极度紧张等紧急情况下,______兴奋,直接调节_________分泌肾上腺素,使机体处于高度警觉状态。同时,HPA轴被活化,糖皮质激素分泌增多,该激素在调节血糖水平中的作用是通过_________,直接或间接地提高血糖浓度。
(2)正常情况下,糖皮质激素能不断合成,但内环境中其含量却保持相对稳定,原因是________(答出2点)。
(3)由图1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。
(4)研究发现,过量的糖皮质激素可促进免疫细胞的衰老和凋亡。结合图2、图3分析,在慢性天敌应激情况下,长期高水平的糖皮质激素使_______,导致免疫系统的________功能降低,从而使机体受感染和患癌风险增大。
(5)研究发现,肾上腺皮质产生的糖皮质激素的含量不同会对免疫功能造成不同影响,从而影响动物对病毒的抵抗能力,进而影响动物的生存。请以小鼠为材料,据此设计实验进行探究,写出实验思路_________________。
19. 高等植物的有氧呼吸存在细胞色素呼吸途径和交替呼吸途径两种,部分过程如图1所示。交替氧化酶(AOX)作为交替呼吸途径的关键酶,其基因表达水平会影响细胞活性氧(ROS)的含量,进而影响光合作用。请回答下列问题:
(1)细胞色素呼吸途径中,NADH释放的电子经过一系列复合体最终传递给氧生成水,该过程发生在______(填具体场所);同时将H+泵到膜外侧,使得膜外侧H+浓度高于膜内侧,H⁺又通过ATP合成酶上的特殊通道回流到膜内侧,同时驱动ATP的合成,这一过程体现了蛋白质具有______功能。
(2)与细胞色素呼吸途径相比,交替呼吸途径合成ATP______(填“多”或“少”),原因是______。
(3)为研究交替呼吸途径的存在对植物抗冻的影响,研究人员用拟南芥野生型和突变体(A和B为AOX基因过量表达突变体,C为AOX基因缺失突变体)做了相关实验,结果如图2。实验表明,交替呼吸途径能提高拟南芥植株抗低温胁迫能力,保护其光合作用正常运行,判断的依据是______。
(4)研究人员继续测定了上述植株叶片中的ROS含量,结果如图3。请在图3中补充低温处理下突变体C叶片中的ROS含量______。
20. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再经酶切后导入酵母菌,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列问题:
(1)科研人员构建HBsAg基因表达载体时,应选用______酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。启动子的作用是______。
(2)已知HBsAg基因的a链的部分序列为。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物M与______(填“a链”或“b链”)的部分序列相同。某同学设计了如下的4种引物,引物M、N对应的序列分别为______、______。
A.
B.
C.
D.
(3)将重组载体导入大肠杆菌时,应在______的培养基上进行筛选。欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取______(选填“上清液”或“沉淀物”)即获得大肠杆菌的DNA。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是______。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,目的是______。
21. 油菜花是两性花,其雄蕊的育性由位于同源染色体相同位置上的3个基因(、、)决定。研究人员为培育具有杂种优势的油菜新品种,利用品系1(,雄性不育)、品系2(,育性正常)、品系3(,育性正常),进行如下实验:
实验一:将品系1与品系2杂交,均为雄性不育植株,将与亲本回交获得;
实验二:将品系1与品系3杂交,均育性正常,将与品系1回交获得.
(1)上述杂交实验中,在授粉前必须对品系1采取的操作是______。
(2)若、、基因中碱基数目不同,原因是基因突变时发生了______。根据杂交一、二的结果判断、、之间的显隐性关系是______。
(3)SNP是指基因组中由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。当SNP位点与某基因非常接近时,它们在后代中往往保持连锁状态,使得SNP可以作为特定基因的遗传标记。研究人员提取实验一中亲本、、若干植株DNA,利用PCR扩增不同样本的SNP遗传标记,电泳结果如下图:
①染色体互换通常发生在______时期,其引起的变异属于______。
②据图推测,______序列与雄性不育基因紧密连锁,可作为雄性不育基因的分子标记,理由是______。
③为进一步验证上述结论,研究人员提取实验二中亲本、、各植株DNA,并将表现型一致的植株DNA混合,利用PCR扩增不同样本的SNP遗传标记,请在下图画出支持上述结论的电泳结果______。
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丰城九中2024—2025学年下学期高二日新生物段考一试卷
一、单选题(每题2分,共24分)
1. “蔬菜是个宝,赛过灵芝草”,合理膳食,有益健康。下列有关叙述错误的是( )
A. 蔬菜中的K+被人体吸收后有维持心肌舒张,保持心肌正常兴奋性的作用
B. 蔬菜中的维生素D属于固醇类物质,在人体内参与血液中脂质的运输
C. 蔬菜中的麦芽糖、葡萄糖和果糖均可与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀
D. 某些蔬菜含有天然抗氧化剂,可以防止细胞氧化和DNA损伤,从而减缓细胞衰老
【答案】B
【解析】
【分析】组成生物体的化合物包括有机物和无机物,有机物包括蛋白质、核酸、糖类和脂质;无机物包括水和无机盐;组成生物体的化合物中,水是含量最多的化合物,蛋白质是含量最多的有机化合物。
【详解】A、K+可维持心肌舒张,保持心肌正常兴奋性等,若含量过低,可导致心律异常,因此蔬菜中的K+被人体吸收后有维持心肌舒张,保持心肌正常兴奋性的作用,A正确;
B、胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输,B错误;
C、麦芽糖、葡萄糖和果糖均为还原糖,还原糖可与斐林试剂发生作用,在水浴加热的条件下,生成砖红色沉淀,C正确;
D、某些蔬菜含有天然抗氧化剂,可以防止细胞氧化和DNA损伤,延缓了细胞的衰老,从而延缓机体的衰老,D正确。
故选B。
2. 动物细胞膜上的信号分子受体多为糖蛋白,糖蛋白是在内质网或高尔基体中经糖基转移酶催化,将糖基团附加到蛋白质上形成的物质。甲流病毒囊膜上也有糖蛋白,与宿主细胞膜上受体结合后,该病毒侵染宿主细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲流病毒糖蛋白与宿主细胞膜上的受体的结合体现了细胞间的信息交流
B. 动物细胞膜上糖蛋白的合成过程需要核糖体,可由细胞质基质和线粒体供能
C. 甲流病毒囊膜上的糖蛋白是在宿主细胞的内质网或高尔基体中加工形成的
D. 抑制宿主细胞中糖基转移酶的活性,可治疗某些病毒感染导致的疾病
【答案】A
【解析】
【分析】题意分析,细胞膜上的糖蛋白具有识别功能,对细胞间信息交流起重要作用;结构决定功能,由于糖基化可调节蛋白质的功能,故蛋白质功能发生变化的原因在于蛋白质结构发生改变;病毒没有细胞结构,其蛋白质的合成和加工均由宿主细胞提供原料和场所,故其蛋白糖基化可能与宿主细胞内质网、高尔基体等有关;抑制糖基转移酶活性可以抑制病毒蛋白的糖基化,降低感染能力,可以作为一种抗病毒的方法。
【详解】A、细胞膜上的信号分子受体多为糖蛋白,均位于细胞膜的外侧,可以参与细胞间的信息交流,但是甲流病毒没有细胞结构,因此甲流病毒糖蛋白与宿主细胞膜上的受体的结合不能体现细胞间的信息交流,A错误;
B、核糖体是蛋白质合成的场所,因此动物细胞膜上糖蛋白的合成过程需要核糖体,在蛋白质合成过程中需要消耗能量,在细胞质基质和线粒体中可以发生细胞呼吸的过程,能够产生大量的能量用于生命活动,B正确;
C、动物病毒寄生于宿主细胞中,其糖蛋白可能在宿主细胞的内质网或高尔基体中形成,C正确;
D、抑制宿主细胞中糖基转移酶的活性,可能会抑制入侵的病毒的糖蛋白合成,导致病毒结构异常,不能与宿主细胞膜上的受体识别和结合,因此可治疗某些病毒感染导致的疾病,D正确。
故选A。
3. 人体肠道微生物群由细菌、真菌和病毒等构成,在保持肠道黏膜屏障、调节机体代谢和维持免疫稳态中发挥重要功能。下列叙述正确的是( )
A. 糖苷酶经细菌高尔基体加工分泌后可帮助人体分解糖类
B. 肠道微生物都是通过二分裂方式繁殖子代
C. 细菌为适应肠道环境会产生噬菌体抗性变异
D. 不健康饮食可能导致菌群失调引起人类疾病
【答案】D
【解析】
【分析】病毒没有细胞结构,通过寄生在宿主细胞中繁殖。
【详解】A、细菌为原核生物,没有高尔基体,A错误;
B、细菌通过二分裂方式繁殖子代,肠道微生物中真菌和病毒不是通过二分裂方式繁殖子代,B错误;
C、细菌产生噬菌体抗性变异不是适应肠道环境导致的,而是变异本身就存在,变异在前,选择在后,C错误;
D、不健康饮食可能导致肠道里的一些菌群失调,从而影响人体健康,D正确。
故选D。
4. APQ4和APQ11是两类细胞膜跨膜水通道蛋白,研究者以脊尾白虾为材料,对甲、乙两组脊尾白虾采用RNA干扰技术分别特异性抑制APQ4基因和APQ11基因表达,置于碳酸盐碱度胁迫下,结果显示甲、乙两组脊尾白虾血浆渗透压和死亡率较未处理组均升高,且乙组的渗透压和死亡率均大于甲组。下列叙述错误的是( )
A. 推测APQ4和APQ11两类通道蛋白在跨膜区段具有疏水性
B. APQ蛋白与水分子结合后在不消耗能量情况下转运水分子
C. RNA干扰后APQ基因表达下调,耐碱能力下降导致脊尾白虾死亡
D. APQ11基因比APQ4基因在脊尾白虾耐碱机制中发挥更大作用
【答案】B
【解析】
【分析】1、磷脂分子的尾部具有疏水性和载体蛋白具有专一性是细胞膜具有选择透过性的分子基础。
2、基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、由题意可知,APQ4和APQ11是两类水通道蛋白,细胞膜内部是磷脂双分子层的尾部,属于疏水区,所以推测APQ4和APQ11两类通道蛋白在跨膜区段具有疏水性,A正确;
B、APQ4蛋白是水通道蛋白,转运水分子时不需要与水结合,B错误;
C、RNA干扰技术抑制APQ4基因表达后,APQ4基因表达受到抑制,置于碳酸盐碱度胁迫下,脊尾白虾血浆渗透压和死亡率较未处理组均升高,由此可知,RNA干扰后APQ4基因表达下调,耐碱能力下降导致脊尾白虾死亡,C正确;
D、由题中信息“乙组的渗透压和死亡率均大于甲组”可知,APQ11基因比APQ4基因在脊尾白虾耐碱机制中发挥更大作用,D正确。
故选B。
5. 细胞外囊泡是一种从细胞膜上脱落的囊泡状小体,可定向运输至受体细胞并和受体细胞融合,将RNA、蛋白质、脂质和代谢产物从供体细胞传递到受体细胞。下列叙述错误的是( )
A. 细胞外囊泡膜的组成成分和细胞膜相似,主要由磷脂和蛋白质构成
B. 细胞外囊泡膜和受体细胞的膜发生融合主要体现了生物膜的选择透过性
C. 细胞外囊泡包裹的某些物质可能具有细胞间的信息交流的功能
D. 可利用细胞外囊泡包裹药物,将药物定向运送至病变的细胞进行治疗
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜“流动镶嵌模型”的要点是:磷脂双分子层构成膜的基本支架(其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧,疏水性的尾部朝向内侧),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。
【详解】A、细胞外囊来源于细胞膜,其膜成分和细胞膜相似,主要磷脂和蛋白质,A正确;
B、细胞外囊泡膜和受体细胞的膜发生融合主要体现了生物膜的流动性,B错误;
C、细胞外囊泡包裹的某些物质可能具有细胞间的信息交流的功能,C正确;
D、可利用细胞外囊泡进行某些药物的运输,水溶性的包裹在内部,脂溶性的包裹在两层磷脂中间,D正确。
故选B。
6. 同一个水槽中放置甲、乙、丙三个渗透装置如图,三个漏斗颈的内径相等,漏斗口均封以半透膜(单糖能而二糖不能透过)。漏斗内装有不同浓度的蔗糖溶液,开始时漏斗内液面高度相同,蔗糖溶液浓度和半透膜的面积见下表。下列相关说法错误的是( )
装置编号
甲
乙
丙
半透膜面积(cm2)
2S
S
S
蔗糖溶液浓度(mol/L)
0.3
0.3
0.5
A. 三个渗透装置达到渗透平衡时,丙漏斗的液面上升的最高
B. 甲漏斗的液面上升到最大高度所需的时间小于乙所需时间
C. 乙、丙装置均达到渗透平衡时,漏斗内蔗糖溶液的浓度相等
D. 若漏斗中加入等量蔗糖酶,乙、丙漏斗内的液面都是先升后降最后高度相同
【答案】C
【解析】
【分析】漏斗内液面高度变化快慢与水分的渗透速率有关,但高度大小最终取决于水分渗透总量,而水分渗透总量和蔗糖溶液的量正相关;据题表分析可知:丙的蔗糖浓度最高,导致水分的渗透总量最大,因此最终漏斗液面高度最高;而甲和乙蔗糖溶液的浓度相等,最终水分渗透总量一样,所以漏斗液面高度最终一样,但甲的半透膜面积为2S,是乙的2倍,因此刚开始一段时间水分渗透速率较快,液面高度上升较乙快,达到平衡时速率是一样的。
【详解】A、漏斗内液面高度大小最终取决于水分渗透总量,而水分渗透总量和蔗糖溶液的量正相关;据题表分析可知:丙的蔗糖浓度最高,导致水分的渗透总量最大,因此最终漏斗液面高度最高;A正确;
B、甲和乙蔗糖溶液的浓度相等,最终水分渗透总量一样,所以漏斗液面高度最终一样,但甲的半透膜面积为2S,是乙的2倍,因此刚开始一段时间水分渗透速率较快,液面高度上升较乙快,因此甲漏斗的液面上升到最大高度所需的时间小于乙所需时间,B正确;
C、由于蔗糖浓度丙大于乙,因此乙、丙装置均达到渗透平衡时,漏斗内蔗糖溶液的浓度丙大于乙,C错误;
D、由于蔗糖不能透过半透膜,导致漏斗液面上升;加入蔗糖酶后,发生水解反应,生成很多葡萄糖和果糖,由于单糖可以透过半透膜,达到平衡后漏斗内外液面相同,所以乙、丙漏斗内的液面都是先升后降最后高度相同,D正确。
故选C。
7. 研究发现,酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运,而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后,水解 ATP 驱动翻译后的转运途径。下列说法错误的是( )
A. 真核细胞分泌蛋白的合成起始于附着在内质网上的核糖体
B. 分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C. 上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关
D. 单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、真核细胞分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,只是游离的核糖体会带着一段肽链进入内质网上继续进行合成和加工,A错误;
B、分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性这一生物膜的结构特性,B正确;
C、细胞骨架参与物质运输,上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关,C正确;
D、结合题干“而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后,水解 ATP 驱动翻译后的转运途径”可知,单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解,D正确。
故选A。
8. H⁺﹣K⁺﹣ATP酶位于胃壁细胞,是质子泵的一种,它通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H⁺/K⁺跨膜转运,对胃的消化功能具有重要的生理意义。其作用机理如图所示,“+”表示促进磷酸化。胃酸分泌过多是引起胃溃疡主要原因,药物奥美拉唑能有效减缓胃溃疡症状。下列相关叙述错误的是( )
A. H⁺﹣K⁺﹣ATP酶的作用是作为载体蛋白和催化ATP水解
B. 图示M1﹣R推测为胃壁细胞上信号分子a的受体,化学本质可能为糖蛋白
C. 胃壁细胞对K⁺的转运过程体现了生物膜的选择透过性
D. 推测奥美拉唑减缓胃溃疡的机理为促进H⁺﹣K⁺﹣ATP酶的活性,减少胃壁细胞分泌胃酸
【答案】D
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、H⁺﹣K⁺﹣ATP酶位于胃壁细胞,它通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H⁺/K⁺跨膜转运,它作为载体蛋白运输H⁺和K⁺,载体的蛋白的磷酸化需要ATP水解产生磷酸,因此H⁺﹣K⁺﹣ATP酶的作用是作为载体蛋白和催化ATP水解,A正确;
B、M1-R能接受信号分子a信息,属于受体,推测化学本质可能为糖蛋白,B正确;
C、生物膜会选择性吸收和排除某些物质,胃壁细胞对K⁺的转运过程体现了生物膜的选择透过性,C正确;
D、若要减少胃壁细胞分泌H+,应抑制H+-K+-ATP酶的活性,D错误。
故选D。
9. 物质2,4-二硝基苯酚(DNP)不影响有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合形成水,但会使该过程所释放的能量都以热的形式耗散。天南星科某些植物的花序在成熟时耗氧速率是一般植物的100倍以上,但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%。下列相关叙述错误的是( )
A. DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP
B. 存在DNP的情况下,葡萄糖的氧化分解不能继续进行
C. 天南星科某些植物的花序成熟时其温度高于其它部位
D. 天南星科某些植物的花序的有氧呼吸主要在第三阶段与一般情况不同
【答案】B
【解析】
【分析】氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
【详解】A、题意显示,DNP不影响有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合形成水,但会使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散,显然该物质会使线粒体内膜上的酶无法催化ATP的合成,进而导致该过程中的能量主要以热能形式散失,A正确;
B、题意显示,DNP不影响有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合形成水,显然葡萄糖的氧化分解能继续进行,并不受影响,B错误;
C、天南星科某些植物的花序在成熟时耗氧速率是一般植物的100倍以上,但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%,说明以热能散失的能量相对其他部位较多,因此天南星科某些植物的花序成熟时其温度高于其它部位,C正确;
D、从题中可以看出,天南星科这些植物花序细胞成熟时耗氧速率较高,耗氧发生在有氧呼吸在第三阶段,与一般情况不同,D正确。
故选B。
10. 有氧运动是指人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识分析下列说法正确的是( )
A. a运动强度下只有有氧呼吸,c运动强度下只有无氧呼吸
B. 运动强度大于或等于b后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
C. 无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失,其余储存在ATP中
D. 若运动强度长时间超过c,会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力
【答案】D
【解析】
【分析】人体有氧呼吸产生二氧化碳和水,无氧呼吸的产物是乳酸。由图可知,随着运动强度的加大,有氧呼吸和无氧呼吸均加强。
【详解】A、a运动强度下只有有氧呼吸,c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,A错误;
B、人的无氧呼吸不产生二氧化碳,故氧气的消耗量始终等于二氧化碳的生成量,B错误;
C、无氧呼吸时,有机物中的能量大多在不彻底的分解产物乳酸中未释放出来,释放出来的少部分能量中,少部分用于合成ATP,C错误;
D、运动强度为c或大于c时,会进行无氧呼吸产生大量的乳酸,引起肌肉酸痛乏力,D正确。
故选D。
11. 如图是与遗传有关的结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. 一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性由脱氧核糖的排列顺序决定
B. 正常人体处于减数分裂Ⅱ的细胞中,有如图中的染色体23条时,染色体组是1个或2个
C. 在核DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基
D. 图中基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有许多个基因
【答案】D
【解析】
【分析】基因:基因是有遗传效应的DNA片段,对于RNA病毒而言,基因是一段有遗传效应的RNA分子片段。
【详解】A、一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性由脱氧核苷酸的排列顺序决定,A错误;
B、正常人体处于减数分裂Ⅱ的细胞中,有如图中的染色体23条时,染色体组是1个,B错误;
C、在核DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连一般是两个磷酸和一个碱基,C错误;
D、图中基因位于DNA上,是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因,D正确。
故选D。
12. 图中甲、乙为同一群落中的两个种群,曲线表示δ(δ=出生率/死亡率)随时间的变化。下列叙述正确的是
A. t1和 t4时刻乙种群的种群密度相同
B. t2时刻甲、乙种群的自然增长率一定相同
C. t2和t3时刻乙种群的自然增长率一定相同
D t2→t4甲种群密度先上升后下降
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查种群增长的相关知识。据图分析,曲线标志δ(δ=出生率死/亡率)随时间的变化,当δ大于1,种群数量增加;当δ等于1,种群数量不变;当δ小于1,种群数量减少。
【详解】t1和t4时刻乙种群δ等于1,种群数量不变,但t1之后δ大于1,种群数量增加,则t4时刻种群密度大于t1时刻,A错误;t2时刻,甲、乙种群的δ相等,自然增长率=出生率-死亡率,并不是比值,B错误;t2和t3时刻,乙种群的δ相等,自然增长率=出生率-死亡率,并不是比值,C错误; t2→t4时段内,甲种群δ先大于1后减少到小于1,则种群密度先上升后减少,D正确,所以选D。
【点睛】解答本题的关键是明确δ=出生率/死亡率,而自然增长率=出生率-死亡率。
二、多选题
13. 某科研人员从某种微生物体中分离得到了一种酶Q,为探究该酶的最适温度,进行了相关实验,各组反应相同时间后的实验结果如图1所示;图2为酶Q在60℃催化一定量的底物时,生成物的量随时间变化的曲线。下列叙述正确的是( )
A. 由图1可知,该种微生物适合在较高的温度环境中生存
B. 增加每个温度条件下实验的次数,可使得到的酶Q的最适温度更准确
C. 图2实验中若升高温度,酶Q的活性不一定升高
D. 图2实验中,若在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变
【答案】ACD
【解析】
【分析】酶的作用条件温和,最适温度条件下酶活性最高,温度过高,酶会变性失活,温度过低,酶活性下降但不会失活。
【详解】A、由图1可知,在实验条件下,该微生物体内的酶在60℃时反应速率最高(60℃底物剩余量最少,说明相同时间内底物反应的更多,反应速率快),说明这种微生物可能适合在较高的温度环境中生存,A正确;
B、进行重复实验可增加实验数据的准确性,但并不能使酶Q的最适温度的范围更精准,要使得到的酶Q的最适温度更准确需要进一步缩小温度梯度范围进行实验,B错误;
C、60℃有可能是酶Q的最适温度,因此升高温度,酶的活性不一定升高,C正确;
D、增加底物的浓度并不能改变酶的活性,因此酶Q的活性不变,D正确。
故选ACD。
14. 甜瓜是一种耐淹性较强的植物。为研究其耐淹性机理,研究人员将甜瓜幼苗进行水淹处理,一段时间后检测幼苗根部和叶片细胞中酶a和酶b的活性,结果如图1;图2为甜瓜幼苗细胞中存在的部分代谢途径。下列说法错误的是( )
A. 酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞细胞质基质中
B. Ⅱ、Ⅲ过程在甜瓜幼苗细胞中均能发生且产生少量ATP
C. 水淹前后、甜瓜幼苗无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2
D. 水淹时间越长,酶a和酶b的活性越高,叶的无氧呼吸强度更高
【答案】BD
【解析】
【分析】1、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。
2、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、图2表示无氧呼吸的两个途径,无氧呼吸发生在细胞质基质中,即酶a和酶b存在部位是细胞质基质,A正确;
B、Ⅱ、Ⅲ过程表示无氧呼吸的第二阶段,该阶段不产生ATP,B错误;
C、水淹一段时间后酶a和酶b活性增加,但酶a活性远远大于酶b活性,说明根部和叶片的无氧呼吸速率增强,甜瓜幼苗无氧呼吸生成的最主要代谢产物为酒精和CO2,C正确;
D、水淹时间越长,植物体内积累的酒精会对甜瓜幼苗的叶片细胞和根部都产生严重的伤害,甚至会导致植物死亡,叶的无氧呼吸强度可能会降低,D错误。
故选BD。
15. 由单一B细胞克隆产生的针对某一特定抗原的抗体,称为单克隆抗体;由多种抗原刺激机体,相应地就产生多种抗体混杂在一起,称为多克隆抗体。如图表示单克隆抗体和多克隆抗体的制备过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 两种技术均依赖于细胞膜的流动性,②③④⑤的差异与基因的选择性表达有关
B. 两种技术均需要对小鼠进行特定抗原的免疫和特定细胞的筛选、鉴定和培养
C. 两种技术均需要从小鼠的血清中收集抗体,但单克隆抗体具有更高的特异性
D. ①含有的多种抗体,源于不同的浆细胞,可与同种病原体的不同抗原结合
【答案】BC
【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: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。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合。②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、两种技术中只有单克隆抗体的制备涉及细胞的融合,依赖细胞膜的流动性,B淋巴细胞的基因相同,②③④⑤的差异与细胞内基因的选择性表达有关,A正确;
B、两种技术均需要对小鼠进行特定抗原的免疫,但只有单克隆抗体的制备需要特定细胞的筛选、鉴定和培养,B错误;
C、多克隆抗体需要从小鼠的血清中收集抗体,单克隆抗体从细胞培养液或小鼠的腹水中获得,单克隆抗体具有更高的特异性,C错误;
D、①含有的多种抗体,源于不同的浆细胞,多种抗体的获得是因为病原体表面的不同抗原导致不同浆细胞的形成,不同浆细胞产生的抗体可与同种病原体的不同抗原结合,D正确。
故选BC。
16. 现有甲、乙、丙三个纯合茄子品种,甲为白花绿果皮,乙为白花白果皮,丙为紫花紫果皮,分别进行相关杂交实验,结果如表所示:
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×丙
紫花紫果皮
紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花绿果皮=9∶3∶3∶1
2
乙×丙
紫花紫果皮
紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花白果皮=9∶3∶3∶1
根据结果,下列推断错误的是( )
A. 紫花、紫果皮均为显性,茄子花色和果皮颜色各受一对等位基因控制
B. 若甲与乙杂交所得F1自交,则F2表型比例为3白花绿果皮:1白花白果皮
C. 组合1的F2白花紫果皮自由交配所产生的子代中白花紫果皮所占比例为8/9
D. 组合2的F1与乙杂交所产生的子代中紫花紫果皮所占的比例为1/2
【答案】AD
【解析】
【分析】分析题文描述和表中信息:在组合1和组合2中,白花与紫花杂交,F1均为紫花,说明紫花为显性;F2的紫花∶白花=3∶1,说明花色受一对等位基因控制。在组合2中,紫果皮与白果皮杂交,F1均为紫果皮,说明紫果皮为显性;F2的紫果皮∶绿果皮∶白果皮=12∶3∶1,说明果皮颜色受两对等位基因控制,而且不含显性基因时表现为白果皮,含有两个显性基因或一种显性基因时则表现为紫果皮,其余情况表现为绿果皮。
【详解】A、分析题意和表中信息可知:在组合1和组合2中,白花与紫花杂交,F1均为紫花,F2中的紫花∶白花=3∶1,说明紫花为显性,而且花色受一对等位基因控制。在组合1和组合2中,紫果皮与绿果皮或白果皮杂交,F1均为紫果皮,说明紫果皮为显性;但在组合2中,F2的紫果皮∶绿果皮∶白果皮=12∶3∶1 (为9∶3∶3∶1的变式),说明果皮颜色受两对等位基因控制,A错误;
B、假设花色由等位基因A和a控制,果皮颜色由等位基因B和b、E和e控制,结合对A选项的分析可推知,甲的基因型为aaBBee或aabbEE,乙的基因型为aabbee,则甲与乙杂交所得F1的基因型为aaBbee或aabbEe,F1自交,F2表型比例为白花绿果皮(aaB_ee或aabbE_)∶白花白果皮(aabbee)=3∶1,B正确;
C、在组合1中,甲的基因型为aaBBee或aabbEE,丙的基因型为AABBEE,甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBBEe或AaBbEE,F2白花紫果皮的基因型及其所占比例为1/3aaBBEE、2/3aaBBEe或1/3aaBBEE、2/3aaBbEE,产生的配子为2/3aBE、1/3aBe或2/3aBE、1/3abE,进而推知:F2白花紫果皮自由交配所产生的子代中白花紫果皮(aaB_E_)所占比例为8/9,C正确;
D、在组合1和组合2中,紫果皮与绿果皮或白果皮杂交,F1均为紫果皮,说明紫果皮为显性;但在组合2中,F2的紫果皮∶绿果皮∶白果皮=12∶3∶1 (为9∶3∶3∶1的变式),说明果皮颜色受两对等位基因控制,且F2代中紫花紫果皮∶紫花绿果皮∶白花紫果皮∶白花白果皮=9∶3∶3∶1说明控制花色的基因与控制果皮的一对基因发生了连锁,由于乙的基因型为aabbee,丙的基因型为AABBEE,组合2的F1的基因型为AaBbEe,产生的配子为4种,乙的基因型为aabbee,二者杂交所产生的子代中紫花(A_)紫果皮(B_ _ _)所占的比例为1/4×1=1/4,D错误。
故选AD。
三、非选择题(共55分)
17. 2024年12月,中国成功完成了长达3046公里的“锁边”工程,诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念。该工程在沙漠边缘种植植被,形成绿色屏障,阻止沙漠扩张。草方格沙障是治理沙漠的常用方法,一般先用干的稻草束立围扎成方格,在方格中先种植沙蒿等耐旱草本,后过渡至红柳、榉柳等灌木植物。
(1)草方格沙障治理过程中选择耐旱植物,遵循了生态工程的______原理;方格内的植物除能防风固沙外,在土壤改良方面所起的作用是______(答出1点)。当在草本和灌木混生阶段,草本植物生长受到限制,其原因是______。
(2)通过植树造林、绿化沙地等措施,使昔日的“沙进人退”变成如今的“绿进沙退”的过程称为群落的______。在此过程中,人类活动的重要影响是______。
(3)全球性的生态环境问题除了土地荒漠化外,还有______(答出两种)。
(4)有观点提出“宁要绿水青山不要金山银山”,请你从生物多样性价值的角度解释其中的道理:______。
【答案】(1) ①. 协调 ②. 为植物的生长提供保护和营养基础 ③. 灌木竞争资源和空间的能力大于草本
(2) ①. 次生演替 ②. 改变演替的方向和速度
(3)温室效应、臭氧层破坏
(4)生物多样性的间接价值大于直接价值
【解析】
【分析】生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶,是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【小问1详解】
生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题,草方格内种植耐旱植物适应干旱环境,因此遵循了生态工程的协调原理;治沙草方格技术是一种通过在沙质土地上布设生物降解材料(如稻草、麦秸等)形成的网格,以此来减少风力对沙土的侵蚀,同时为植物的生长提供保护和营养基础的方法;当在草本和灌木混生阶段,由于灌木竞争空间和资源的能力更强,草本植物生长受到限制。
【小问2详解】
群落演替是指一种群落类型取代另一种群落类型,昔日的“沙进人退”变成如今的“绿进沙退”的过程称为群落的演替,由于开始有植被,因此属于次生演替;草方格沙障是人类干预沙漠治理的措施,成功说明了人类活动能够改变群落演替的速度和方向。
【小问3详解】
全球性生态环境问题包括全球性气候变化、臭氧层破坏、酸雨、水资源短缺、水污染、土地荒漠化、生物多样性锐减,针对这些环境问题,人类应该保护珍贵的遗传资源、加强教育。
【小问4详解】
保护生物多样性最有效的措施是就地保护。直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,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价值;间接价值指对生态系统起重要调节作用的价值,由于生物多样性的间接价值大于直接价值,因此“宁要绿水青山,不要金山银山”。
18. 应激可以引起机体神经、内分泌、免疫的连锁反应,一定强度的应激反应有助于提高机体应对能力,但强烈且持续的应激会使免疫细胞活性下降,使机体的免疫机能降低。IL-1β(一种促炎细胞因子)和IL-6(白细胞介素-6)是一类细胞因子,为探讨精神应激对下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)活性及大脑皮层和下丘脑中细胞因子的影响,科研人员进行了小鼠与其天敌(猫)的暴露实验。
实验步骤:将小鼠随机分成3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,正常对照组处于无天敌环境。将记录的数据处理分析,结果如图。回答下列问题:
(1)研究发现,当人处于剧烈运动、恐惧、极度紧张等紧急情况下,______兴奋,直接调节_________分泌肾上腺素,使机体处于高度警觉状态。同时,HPA轴被活化,糖皮质激素分泌增多,该激素在调节血糖水平中的作用是通过_________,直接或间接地提高血糖浓度。
(2)正常情况下,糖皮质激素能不断合成,但内环境中其含量却保持相对稳定,原因是________(答出2点)。
(3)由图1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。
(4)研究发现,过量的糖皮质激素可促进免疫细胞的衰老和凋亡。结合图2、图3分析,在慢性天敌应激情况下,长期高水平的糖皮质激素使_______,导致免疫系统的________功能降低,从而使机体受感染和患癌风险增大。
(5)研究发现,肾上腺皮质产生糖皮质激素的含量不同会对免疫功能造成不同影响,从而影响动物对病毒的抵抗能力,进而影响动物的生存。请以小鼠为材料,据此设计实验进行探究,写出实验思路_________________。
【答案】(1) ①. 交感神经 ②. 肾上腺髓质 ③. 减少细胞对糖的利用、加速非糖物质转化为糖类
(2)当血液中糖皮质激素含量增高时,会通过负反馈调节是相应的调节激素释放较少;肾上腺皮质激素作为激素起作用后会失活
(3)下丘脑、垂体中糖皮质激素受体的敏感性下降
(4) ①. 大脑皮层和下丘脑中的Ⅱ-1β和IL-6水平降低 ②. 免疫防御和免疫监视
(5)将若干生理状况相同的健康小鼠随机均分为若干组(如低剂量组、中剂量组、高剂量组和对照组等),分别给不同组小鼠注射不同剂量的糖皮质激素(对照组注射等量的生理盐水),然后给每组小鼠接种等量的同种病毒,在相同且适宜的环境中饲养一段时间,观察并记录小鼠的感染情况(如感染率等)、患病情况(如症状严重程度等)以及生存状况(如存活率等)。
【解析】
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。人和高等动物体内的分级调节系统有下丘脑—垂体—甲状腺轴、下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴等。
【小问1详解】
在剧烈运动、恐惧、极度紧张等紧急情况下,人体的交感神经兴奋,直接调节肾上腺髓质分泌肾上腺素,使机体处于高度警觉状态。糖皮质激素在调节血糖水平时,可通过减少细胞对糖的利用、加速非糖物质转化为糖类,直接或间接地提高血糖浓度。
【小问2详解】
由于当血液中糖皮质激素含量增高时,就会抑制下丘脑和垂体的活动使促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素的分泌减少,进而导致糖皮质激素分泌减少,使内环境中其含量保持相对稳定。另外肾上腺皮质激素作为激素起作用后会被相应的酶分解而失活,因此也能使内环境中其含量保持相对稳定。
【小问3详解】
从图1可知,血浆糖皮质激素水平在慢性天敌应激中持续升高,可能使得下丘脑和垂体对糖皮质激素的敏感性降低,这样糖皮质激素对HPA轴(下丘脑 - 垂体 - 肾上腺皮质轴)的抑制作用就会减弱,进而使机体状态受影响。
【小问4详解】
分析图2、图3,与对照组相比,慢性应激组大脑皮层和下丘脑中的IL-1β和IL-6水平较低,推测长期高水平的糖皮质激素使大脑皮层和下丘脑中的IL-1β和IL-6水平降低,导致免疫系统的免疫防御和免疫监视功能降低,从而使机体受感染和患癌风险增大。
【小问5详解】
本实验是探究肾上腺皮质产生的糖皮质激素的含量不同会对免疫功能造成不同影响,因此自变量为糖皮质激素的含量不同,因变量为免疫功能的差异,实验思路如下:将若干生理状况相同的健康小鼠随机均分为若干组(如低剂量组、中剂量组、高剂量组和对照组等),分别给不同组小鼠注射等量的不同剂量的糖皮质激素(对照组注射等量的生理盐水),然后给每组小鼠接种等量的同种病毒,在相同且适宜的环境中饲养一段时间,观察并记录小鼠的感染情况(如感染率等)、患病情况(如症状严重程度等)以及生存状况(如存活率等)。
19. 高等植物的有氧呼吸存在细胞色素呼吸途径和交替呼吸途径两种,部分过程如图1所示。交替氧化酶(AOX)作为交替呼吸途径的关键酶,其基因表达水平会影响细胞活性氧(ROS)的含量,进而影响光合作用。请回答下列问题:
(1)细胞色素呼吸途径中,NADH释放的电子经过一系列复合体最终传递给氧生成水,该过程发生在______(填具体场所);同时将H+泵到膜外侧,使得膜外侧H+浓度高于膜内侧,H⁺又通过ATP合成酶上的特殊通道回流到膜内侧,同时驱动ATP的合成,这一过程体现了蛋白质具有______功能。
(2)与细胞色素呼吸途径相比,交替呼吸途径合成的ATP______(填“多”或“少”),原因是______。
(3)为研究交替呼吸途径的存在对植物抗冻的影响,研究人员用拟南芥野生型和突变体(A和B为AOX基因过量表达突变体,C为AOX基因缺失突变体)做了相关实验,结果如图2。实验表明,交替呼吸途径能提高拟南芥植株抗低温胁迫能力,保护其光合作用正常运行,判断的依据是______。
(4)研究人员继续测定了上述植株叶片中的ROS含量,结果如图3。请在图3中补充低温处理下突变体C叶片中的ROS含量______。
【答案】(1) ①. 线粒体内膜 ②. 催化和运输
(2) ①. 少 ②. 与细胞色素呼吸途径相比,交替呼吸途径泵入线粒体膜间隙的H+少,膜两侧的H+浓度差降低,通过ATP合成酶回流的H+减少,进而导致生成的ATP减少
(3)低温处理后,突变体A和B的光合速率比野生型高,而突变体C的光合速率比野生型低
(4)
【解析】
【分析】1、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NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是氧气和NADH反应生成水,合成大量ATP;
2、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。
【小问1详解】
在有氧呼吸过程中,NADH释放的电子经过一系列复合体最终传递给氧生成水,这是有氧呼吸第三阶段的反应,该过程发生在线粒体内膜;H+通过ATP合成酶上的特殊通道回流到膜内侧,同时驱动ATP的合成,一方面ATP合成酶作为通道让H+通过,体现了蛋白质的运输功能;另一方面催化了ATP的合成,体现了蛋白质的催化功能。所以这一过程体现了蛋白质具有运输和催化功能;
【小问2详解】
与细胞色素呼吸途径相比,交替呼吸途径合成的ATP少。因为在交替呼吸途径中,交替呼吸途径泵入线粒体膜间隙的H+少,膜两侧的H+浓度差降低,通过ATP合成酶回流的H+减少,进而导致生成的ATP减少;
【小问3详解】
从图2可以看出,在低温处理后,AOX基因过量表达突变体(A和B)的叶片光合速率明显高于野生型,而AOX基因缺失突变体(C)的叶片光合速率明显低于野生型。说明当交替氧化酶(AOX)基因表达水平高时(即交替呼吸途径较强时),植物的光合速率较高,能在低温胁迫下更好地维持光合作用正常运行,所以交替呼吸途径能提高拟南芥植株抗低温胁迫能力,保护其光合作用正常运行。
【小问4详解】
根据前面的研究结论,交替呼吸途径能提高拟南芥植株抗低温胁迫能力。而 AOX 基因缺失突变体 C 缺乏交替呼吸途径,其抗低温能力较差。从图 3 已有的信息来看,正常处理时,野生型 ROS 含量较低,突变体 A 和 B(AOX 基因过量表达)ROS 含量也相对较低,说明交替呼吸途径可能有助于降低 ROS 含量。那么在低温处理下,由于突变体 C 没有交替呼吸途径,其叶片中的 ROS 含量应该是最高的,所以在图 3 中,低温处理下突变体 C 叶片中的 ROS 含量的柱形图应高于其他组(野生型、突变体 A、突变体 B),因此低温处理下突变体C叶片中的ROS含量图为: 。
20. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再经酶切后导入酵母菌,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列问题:
(1)科研人员构建HBsAg基因表达载体时,应选用______酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。启动子的作用是______。
(2)已知HBsAg基因的a链的部分序列为。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物M与______(填“a链”或“b链”)的部分序列相同。某同学设计了如下的4种引物,引物M、N对应的序列分别为______、______。
A.
B.
C.
D.
(3)将重组载体导入大肠杆菌时,应在______的培养基上进行筛选。欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取______(选填“上清液”或“沉淀物”)即获得大肠杆菌的DNA。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是______。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,目的是______。
【答案】(1) ①. XmaⅠ、BclⅠ ②. RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA
(2) ①. a链 ②. B ③. A
(3) ①. 含有氨苄青霉素、不含组氨酸 ②. 沉淀物 ③. 大量扩增含目的基因的重组质粒
(4)诱导HBsAg基因表达,为酵母菌提供碳源
【解析】
【分析】基因工程的四个步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
在构建重组DNA分子时,质粒用XmaⅠ酶切,与目的基因用Xma Ⅰ酶切获得的黏性末端一侧相连;质粒用Bcl Ⅰ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamII Ⅰ酶切获得的黏性末端相连,以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接,因此科研人员利用限制酶Xma Ⅰ、Bcl Ⅰ和E.coliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA。
【小问2详解】
在PCR技术获取HBsAg基因时,引物是与模板链的3'端结合,因此,引物M结合的单链是b链,部分序列与a链相同。在PCR扩增过程中应在5'端添加相应的酶切位点。利用PCR扩增目的基因时,引物需要与模板的3'端(b链的左边)结合,并遵循碱基互补配对原则,同时在引物的5'端添加限制酶酶切位点。根据给出的序列和PCR引物的设计原则,可以判断引物M的序列应为5′−CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG−3′,故选B,这是因为前六个碱基是在引物的5’端加了限制酶的序列CCCGGG。而引物N与a链的3’端结合互补配对,引物N的前六个碱基是在引物N的5’端加上了限制酶序列GGATTC,即5′−GGATCCATCTACGCGCTCATCCG−3′,故选A。
【小问3详解】
将重组载体导入大肠杆菌时,应在含有氨苄青霉素、不含组氨酸的培养基上进行筛选。提取DNA时需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取沉淀物,获得大肠杆菌的DNA。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是让重组质粒在大肠杆菌中大量扩增。
【小问4详解】
将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇。加入甲醇的作用有两点:一是提供碳源,促进酵母菌的生长和代谢;二是启动甲醇代谢相关的基因表达,从而启动目的基因的表达。
21. 油菜花是两性花,其雄蕊的育性由位于同源染色体相同位置上的3个基因(、、)决定。研究人员为培育具有杂种优势的油菜新品种,利用品系1(,雄性不育)、品系2(,育性正常)、品系3(,育性正常),进行如下实验:
实验一:将品系1与品系2杂交,均为雄性不育植株,将与亲本回交获得;
实验二:将品系1与品系3杂交,均育性正常,将与品系1回交获得.
(1)上述杂交实验中,在授粉前必须对品系1采取的操作是______。
(2)若、、基因中碱基数目不同,原因是基因突变时发生了______。根据杂交一、二的结果判断、、之间的显隐性关系是______。
(3)SNP是指基因组中由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。当SNP位点与某基因非常接近时,它们在后代中往往保持连锁状态,使得SNP可以作为特定基因的遗传标记。研究人员提取实验一中亲本、、若干植株DNA,利用PCR扩增不同样本的SNP遗传标记,电泳结果如下图:
①染色体互换通常发生在______时期,其引起的变异属于______。
②据图推测,______序列与雄性不育基因紧密连锁,可作为雄性不育基因的分子标记,理由是______。
③为进一步验证上述结论,研究人员提取实验二中亲本、、各植株DNA,并将表现型一致的植株DNA混合,利用PCR扩增不同样本的SNP遗传标记,请在下图画出支持上述结论的电泳结果______。
【答案】(1)套袋 (2) ①. 碱基对的增添、缺失 ②. 对、为显性,对为显性
(3) ①. 减数第一次分裂前期(减数分裂Ⅰ前期) ②. 基因重组 ③. SNPe ④. 不育植株均检测出SNPe序列 ⑤.
【解析】
【分析】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。 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。
【小问1详解】
两性花的杂交实验步骤是母本去雄(人工去雄)➡套袋➡人工授粉➡套袋;上述杂交实验中,在授粉前必须对品系1采取的操作是套袋。
【小问2详解】
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变;若、、基因中碱基数目不同,原因是基因突变时发生了碱基对的增添、缺失;根据杂交一、二的结果判断、、之间的显隐性关系是对、为显性,对为显性。
【小问3详解】
①在减 数第一次分裂前期过程中,同源染色体两两配对的现象叫作联会,联会后的每对 同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。四分体中的非姐 妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段,可见染色体互换通常发生在减数第一次分裂前期(减数分裂Ⅰ前期),其引起的变异属于基因重组。
②据图推测,F1雄性不育植株样本均检测出SNPe序列,可见SNPe序列与雄性不育基因紧密连锁。
③进一步验证上述结论,研究人员提取实验二中亲本、、各植株DNA,并将表现型一致的植株DNA混合,利用PCR扩增不同样本的SNP遗传标记,电泳结果如下图所示,表明了SNPe序列与雄性不育基因紧密连锁:
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