内容正文:
绝密☆启用前
福建省部分地市校2025届高中毕业班3月质量检测
生物学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共15小题,其中,1~10小题,每小题2分;11~15小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 热休克蛋白(HSPs)是一类在进化中高度保守的蛋白质,能帮助蛋白质正确折叠、修复或降解受损蛋白质,广泛存在于从细菌到人类的多种生物中。下列相关叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌中的HSPs和磷脂均含有C、H、S、P元素
B. 夏季高温环境会引起人体内HSPs空间结构改变,甚至失活
C. 推测蓝细菌、黑藻叶肉细胞中的HSPs主要分布在内质网和细胞质
D. 推测相似的氨基酸排列顺序是不同生物中HSPs功能相同的关键
2. 慢性创面(静脉性溃疡等)通常伴随着持续的炎症、氧化应激和感染,传统治疗效果有限。纳米酶是一类人工合成的类似酶的纳米材料,能够模拟天然酶(如过氧化物酶、氧化酶等)的功能,为慢性创面治疗提供了新思路。下列叙述错误的是( )
A. 游离的核糖体上可合成具有生物催化活性的纳米酶
B. 具有单一催化活性的纳米酶表现为底物特异性强,不能催化多种反应
C. 推测纳米酶可在创面复杂的生理环境中保持活性,催化过氧化氢分解等
D. 进一步提高纳米酶在创面局部的富集效率,可减少对正常组织的影响
3. 向水性是植物根系在土壤中寻找水分的生物学特性,有助于植物响应不断变化的水势条件。拟南芥根的向水性由脱落酸(ABA)和细胞分裂素(CK)参与调节,其中ABA可介导H+不对称外排,高浓度的H+可使细胞壁酸化伸长,MIZ1为拟南芥向水性基因MIZ1的表达产物。下列叙述错误的是( )
A. ABA可引起拟南芥根尖伸长区细胞不对等伸长生长
B. 分生区中CK分布均匀,高水势一侧细胞分裂更旺盛
C. Ca2+通过调控MIZ1的表达进而影响根的向水性弯曲
D. 推测拟南芥ABA合成突变体中MIZ1的转录水平降低
4. 小分子物质CHIR可激活Wnt信号通路。较小剂量的CHIR仅激活部分Wnt通路,可导致多能干细胞被诱导为成熟的胰岛B细胞;当Wnt通路被完全激活时,多能干细胞则形成中胚层细胞。下列叙述正确的是( )
A. 多能干细胞和胚胎干细胞都能分化成各种体细胞
B. CHIR剂量的大小会影响多能干细胞分化的终点
C. CHIR能诱导多能干细胞分化是因为细胞发生了基因突变
D. 诱导获得的成熟胰岛B细胞可直接移植给1型糖尿病患者
5. 图1为小鼠(XY型)某细胞分裂示意图(仅画出部分染色体),图2表示小鼠不同分裂时期细胞中染色体与核DNA的数量。下列叙述正确的是( )
A. 图1精原细胞对应图2d细胞,细胞中染色体数:核DNA数=1:2
B. 该小鼠体内细胞最多含4个染色体组,图2e细胞中含2个染色体组
C. 图1细胞分裂完成后产生的次级精母细胞的基因型为aaYY和AaXBXB
D. 图2b细胞一定处于减数分裂Ⅰ,c细胞处于减数分裂Ⅱ后期、末期
6. 第三代试管婴儿技术也称为胚胎植入前遗传学检测(PGT),其原理是在胚胎植入子宫前,进行遗传学检测,挑选出健康的胚胎进行移植。下列叙述错误的是( )
A. 获能精子能与刚采集到的卵母细胞受精
B. PGT可将胚胎培养至含内细胞团的囊胚期
C. 胚胎移植前可取滋养层细胞做遗传学检测
D. 移植后健康胚胎的发育受母体激素的影响
7. 研究人员在作物中建立了靶向DNA甲基化去除编辑体系,靶向去除了FIE1基因近启动子区域的DNA甲基化,产生了一系列的植株矮化表型。编辑产生的低甲基化状态和矮化性状可以在分离出转基因载体的后代中稳定遗传。下列叙述正确的是( )
A. 表观遗传通过改变该植株FIE1基因的碱基序列影响株高
B. 该作物选择育种时,其种群所有基因的基因频率均发生了定向改变
C. 该育种方法和多倍体育种均加速了作物的进化并产生了新物种
D. DNA甲基化等表观遗传修饰可成为获取优良性状的来源
8. 老年人、慢性基础疾病患者等属于易感流感病毒的重症高风险人群。下图表示对流感病毒感染人群的相关检测结果。下列叙述正确的是( )
A. 人体第二道防线中的细胞因子能促进细胞毒性T细胞的形成
B. 左图中感染后一段时间内,浆细胞可分泌更多抗体与病原体结合
C. 感染初期在重度感染者体内即可检测到流感病毒核酸和特异性抗体
D. 重度感染者通过非特异性免疫抵抗流感病毒体现了免疫自稳功能
9. 某实验小组在马铃薯浸出液中加入一定量的蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。在3个M培养基平板上接种某一稀释倍数的土壤样品浸出液,并统计3个平板上的菌落数,小明统计的菌落数分别为110、140、149个,小芳统计的菌落数分别为27、169、326个。下列叙述错误的是( )
A. 马铃薯浸出液为微生物生长提供了碳源和氮源等
B. M培养基可进行湿热灭菌,培养样品时需将平板倒置
C. 两位同学用稀释涂布平板法分离并统计了样品中的活菌数
D. 实验结果应取3个平板平均值,统计的菌落可能有多种形态
10. 苹小食心虫是苹果树的主要害虫,姬蜂可捕食苹小食心虫,生产上还可通过糖醋液(含杀虫剂)及黑光灯对苹小食心虫进行诱杀。下列相关叙述错误的是( )
A 使用糖醋液诱杀苹小食心虫属于化学防治
B. 黑光灯诱杀法利用了苹小食心虫的趋光性
C. 能量从苹小食心虫流向姬蜂的最大传递效率为20%
D. 清除苹果树的病虫果和落叶,可减少害虫越冬基数
11. 白麦瓶草(XY型)的花色有红色和黄色,♀♂果实瓶型有大瓶和小瓶,这两对相对性状分别由A/a、B/b基因控制。研究人员用纯合亲本进行如下两组实验,乙组F1杂交得F2。下列叙述正确的是( )
组别
亲本
F1
甲组
♀红花果实大瓶×♂黄花果实小瓶
红花果实大瓶
乙组
♀黄花果实小瓶×♂红花果实大瓶
♀红花果实大瓶:♂红花果实小瓶=1:1
A. 红花和果实小瓶都为显性性状
B. A/a、B/b基因都位于Ⅹ染色体上
C. 两组实验中F1雌株的基因型相同
D. F2中果实大瓶:果实小瓶=3:1
12. 下图表示海水稻(耐盐碱水稻)与抗逆性相关生理过程,SOS1和NHX的活性受磷酸化和去磷酸化的调控。下列叙述错误的是( )
A. Na+外排和液泡区隔化可降低细胞质基质中Na+浓度以减轻Na+毒害
B. H+运入细胞可建立H+浓度梯度,为SOS1提供驱动力,促进Na+排出
C. SOS1和NHX磷酸化和去磷酸化的动态平衡参与维持细胞内离子稳态
D. 海水稻通过胞吐分泌抗菌蛋白抵御病原体的侵染是其适应环境的表现
13. 在内源代谢过程中或受到外界环境刺激时,DNA的结构极易发生损伤,DNA双链在相同或邻近位置发生磷酸二酯键断裂,或脱氧核糖被破坏发生DNA双链断裂(DSB)。未被修复的DSB会破坏基因组稳定性,进一步引起细胞死亡。下列叙述错误的是( )
A. 端粒缩短时可能伴随DSB,修复该DSB延长端粒有助于延缓细胞衰老
B. 染色体片段互换时发生的DSB会引起基因信息改变和染色体变异
C. DSB修复时可能需要遵循碱基互补配对原则合成新的短链DNA
D. 推测与正常细胞相比,结肠癌细胞中DSB较多、DNA修复率较低
14. 雌激素水平下降是骨质疏松症的主要诱因之一。研究发现,哺乳动物体内的KISS1神经元分泌的脑源性细胞通讯网络因子3(CCN3,一种肽类激素)对哺乳期雌性具有显著的骨合成促进作用,并能维持骨骼强健及促进骨折愈合。研究人员以雌性小鼠为研究对象进行以下实验,下列叙述错误的是( )
分组
实验处理
实验结果
①
注射适量雌激素受体拮抗剂
骨量减小
②
注射适量雌激素受体拮抗剂和CCN 3受体拮抗剂
骨量大幅减小
③
注射等量生理盐水
小鼠骨骼正常
A. CCN3哺乳期雌性小鼠KISS1中大量合成,并超过正常生理范围
B. 雌激素和CCN3经体液运输后需要与相应受体结合才能发挥作用
C. 本实验采用了“减法原理”控制自变量,可增设仅阻断CCN3受体的实验组
D. 可用骨折模型小鼠和卵巢切除模拟骨质疏松症的小鼠,研究CCN3的治疗效果
15. 过度放牧会导致羊草种群在群落中的占比大幅降低。研究人员以呼伦贝尔退化羊草草原为对象,在相同的氮、磷添加水平下,比较了有机肥和无机肥对羊草种群密度和个体生物量的影响,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 2021—2023年间,呼伦贝尔羊草种群的出生率ON组〈IN组
B. 2021—2023年间,IN组羊草个体生物量较CK组均增加显著
C. 无机肥是速效养分,对草原生产力的促进作用强于有机肥
D. 通过补充养分可提高羊草比例,恢复羊草在群落中的优势地位
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 心脏搏动(心跳)指心脏每次收缩和舒张所产生的跳动感,是心脏机械动作的表现之一,反映了心脏的收缩功能。人体神经支配心跳的原理如下图,回答下列问题:
(1)剧烈运动时,去甲肾上腺素是_______(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质,判断依据是_______。
(2)图中副交感神经的第一个神经元释放的乙酰胆碱作用于第二个神经元使其_______,第二个神经元释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞,使心跳_______,推测乙酰胆碱的作用效果不同的原因可能是_______。
(3)银环蛇蛇毒中能分离出若干种神经毒素,神经毒素能激活或阻断不同神经受体和离子通道,进而影响神经递质的释放和代谢。研究人员利用上图神经元一效应器细胞(相当于突触)对α-环蛇毒素和β一环蛇毒素的作用机理进行了研究,结果如表。神经元和肌肉细胞产生的动作电位主要由_______引起。据表分析,_______主要作用于神经一肌肉接头。若两种毒素共同作用,会_______(填“加剧”或“减轻”)骨骼肌瘫痪的效果。
分组
处理
神经元动作电位(mV)
肌肉细胞动作电位(mV)
甲
对照组
75
75
乙
α-环蛇毒素浸润20min
75
10
丙
β-环蛇毒素浸润20min
20
0
17. 某河道湿地内水体受到污染出现水华现象,可用浮水植物铜钱草、睡莲及挺水植物芦苇、黄菖蒲、美人蕉、千屈菜治理水体富营养化,也可通过共同移植沉水植物狐尾藻、黑藻、眼子菜和某些大型底栖无脊椎动物来改善水质。回答下列问题:
(1)河道湿地内各种挺水植物、浮水植物和沉水植物形成了群落的_______结构,提高了群落利用阳光等环境资源的能力。狐尾藻可为田螺提供适宜的栖息地,同时后者可清除前者体表附着的藻类,利于其进行光合作用,说明两者之间存在_______的种间关系。
(2)氮、磷浓度是评价水质的指标之一,原因是_______。科研人员研究了多种水生植物对水中总氮、总磷的去除效果,实验结果如下表。据表分析,水体生态修复时,挺水一沉水一浮水植物组合净化区可选用的最优挺水一沉水植物组合是________,浮水植物选本土植物铜钱草而不选睡莲的原因是______(答2点)。水体生态修复期间使河道恢复平衡的调节机制是________,修复被污染的水体环境可提高河道湿地生态系统的_______稳定性。
实验植物
空白
芦苇
黄菖蒲
美人蕉
千屈菜
狐尾藻
黑藻
眼子菜
铜钱草
睡莲
总氮去除率
30.88
93.20
89.09
97.44
97.89
57.76
49.97
57.41
50.63
81.85
总磷去除率
14.90
73.47
83.63
95.87
88.51
86.57
79.67
76.55
55.91
58.18
(3)由于人类生产活动的干扰,挺水植物遭到一定程度的破坏,一段时间后发现浮水与沉水植物的丰富度增加,原因是_______(答2点)。对河道湿地保护的同时兼顾经济效益、社会效益和生态效益,遵循的是生态工程的_______原理。
18. 研究人员选取4个不同耐盐水稻品种,比较了在较高盐胁迫下水稻的光合特性,以期为进一步选育耐盐品种提供理论依据。水稻在T1(4%)、T2(6%)盐浓度胁迫15天后测量其SPAD值和胞间CO2浓度,实验结果如下图所示,CK组为对照组。回答下列问题:
(1)提取水稻叶片的色素测量SPAD值时,选无水乙醇作为提取液的原因是_______,提取时还添加了碳酸钙,目的是_______。
(2)日本晴T2组与CK组相比,叶肉细胞的光反应速率较_______(填“高”或“低”),原因是______,进而影响暗反应阶段的_______过程。在高盐度条件下,内源性ABA含量会增加,进而导致气孔关闭,但结果显示胞间CO2浓度却增大,可能的原因有_______(答2点)。
(3)综合上述信息,提出一种提高某盐碱地水稻产量的措施:_______。
(4)研究发现,盐胁迫还会抑制水稻种子的萌发,赤霉素(GA)能缓解种子受到的盐胁迫,进而促进种子萌发。研究人员欲探究油菜素内酯(BR)类似物对盐胁迫下水稻种子萌发的影响是否与GA类似物的作用效果相同,请写出实验设计思路:________。
19. 某植物可自花或异花传粉,其花色(红色、紫色和白色)由A/a基因控制,雄性育性由复等位基因M、m、Mf控制,其中m为可育基因,M为不育基因,Mf为可育恢复基因。现进行如下实验:红花雄性不育植株甲和基因型为MfMf的白花植株乙杂交,F1全部表现为紫花雄性可育,F1自交后代中红花:紫花:白花=1:2:1,其中雄性不育植株占1/8。回答下列问题:
(1)该植物自然杂交率很高,在没有隔离种植的情况下,为确保自交结实率需进行人工传粉干预,操作步骤是________(用文字和“→”表示)。
(2)A/a基因的遗传遵循________,控制该植物雄性可育与不育性状的3个基因的显隐性关系为_______,植株甲的基因型为_______。
(3)某实验小组用一株雄性不育植株与一株雄性可育植株杂交,子代中雄性不育:雄性可育=1:1,不考虑花色的情况下,亲本基因型的组合类型有________种,其中亲本雄性可育植株为纯合子的基因型组合是_______。
(4)现有基因型为AAMfMf、AAMM、AAmm、aamm的植株若干,欲判断控制两对基因的遗传是否遵循自由组合定律,可选用的一组亲本组合是________,F1_______,若F2的表型及比例为_______,则两对基因的遗传遵循自由组合定律。
20. MS2噬菌体是一种RNA病毒,其遗传物质由控制合成A蛋白、衣壳蛋白(CP)、复制酶(REP)等蛋白的基因组成。A蛋白和CP与MS2噬菌体颗粒(VLPs)的形成相关,颗粒中含REP,缺乏REP时噬菌体不能增殖形成噬菌斑。将逆转录得到的MS2基因组中的REP基因拆分成REP-a和REP-b基因片段,并将REP-a基因与X基因融合,将REP-b基因与Y基因融合,若X蛋白与Y蛋白之间存在相互作用,则会使REP-a蛋白与REP-b蛋白相互靠近并具备完整的REP活性,相关过程如下图。回答下列问题:
(1)若要通过PCR融合REP-a基因与X基因,关键是设计具有_______(填“互补末端”或“不同末端”)的引物,使PCR产物在末端形成重叠链,在随后的PCR扩增中重叠链作为模板延伸,将两个片段拼接成一个完整的融合基因。重叠PCR中_______过程所需温度最低。若两个片段具有相同且合适的酶切位点,则可以借助_______酶将两个片段连接起来。
(2)质粒1中包含重组MS2噬菌体基因组,其中的REP基因编码区由REP-a基因与X基因替换,不含_______片段。质粒1的表达产物_______与转录后形成的_______包装后形成VLPs。
(3)在REP-a基因和X基因之间及REP-b基因和Y蛋白基因之间常加入连接序列。推测连接序列(编码连接肽)的作用有连接融合蛋白、________等。
(4)将得到的VLPs侵染含质粒2的MS2噬菌体宿主,并观察是否形成_______,图中培养基出现阳性结果,则说明________。
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生物学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共15小题,其中,1~10小题,每小题2分;11~15小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 热休克蛋白(HSPs)是一类在进化中高度保守的蛋白质,能帮助蛋白质正确折叠、修复或降解受损蛋白质,广泛存在于从细菌到人类的多种生物中。下列相关叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌中的HSPs和磷脂均含有C、H、S、P元素
B. 夏季高温环境会引起人体内HSPs空间结构改变,甚至失活
C. 推测蓝细菌、黑藻叶肉细胞中的HSPs主要分布在内质网和细胞质
D. 推测相似的氨基酸排列顺序是不同生物中HSPs功能相同的关键
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变,即由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
【详解】A、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N,有的还含有S等元素,热休克蛋白(HSPs)属于蛋白质,一般含有C、H、O、N,可能含S,但不一定含P;而磷脂含有C、H、O、N、P,所以大肠杆菌中的 HSPs 和磷脂并非都含有C、H、S、P元素,A 错误;
B、HSPs能帮助蛋白质正确折叠、修复或降解受损蛋白质,说明其在高温下结构稳定,不会因夏季高温环境而引起空间结构改变甚至失活,B错误;
C、蓝细菌是原核生物,没有内质网,黑藻叶肉细胞是真核细胞,有内质网,所以不能说蓝细菌、黑藻叶肉细胞中的HSPs主要分布在内质网和细胞质,C错误;
D、结构决定功能,相似的氨基酸排列顺序决定了不同生物中HSPs具有相似的结构,进而功能相同,所以推测相似的氨基酸排列顺序是不同生物中 HSPs 功能相同的关键,D正确。
故选D。
2. 慢性创面(静脉性溃疡等)通常伴随着持续的炎症、氧化应激和感染,传统治疗效果有限。纳米酶是一类人工合成的类似酶的纳米材料,能够模拟天然酶(如过氧化物酶、氧化酶等)的功能,为慢性创面治疗提供了新思路。下列叙述错误的是( )
A. 游离的核糖体上可合成具有生物催化活性的纳米酶
B. 具有单一催化活性的纳米酶表现为底物特异性强,不能催化多种反应
C. 推测纳米酶可在创面复杂的生理环境中保持活性,催化过氧化氢分解等
D. 进一步提高纳米酶在创面局部的富集效率,可减少对正常组织的影响
【答案】A
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。
2、酶的作用机理:能够降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、纳米酶是一类人工合成的类似酶的纳米材料,并非由游离核糖体合成,核糖体合成的是蛋白质,而纳米酶不属于蛋白质,A错误;
B、酶具有专一性,通常一种酶只能催化一种或一类化学反应,具有单一催化活性的纳米酶同样表现为底物特异性强,不能催化多种反应,B正确;
C、慢性创面存在炎症等情况,可能会有过氧化氢等物质,纳米酶能模拟天然酶功能,推测其可在创面复杂生理环境中保持活性,催化过氧化氢分解等,C正确;
D、提高纳米酶在创面局部的富集效率,可使其更多作用于创面,从而减少对正常组织的影响,D正确。
故选A。
3. 向水性是植物根系在土壤中寻找水分的生物学特性,有助于植物响应不断变化的水势条件。拟南芥根的向水性由脱落酸(ABA)和细胞分裂素(CK)参与调节,其中ABA可介导H+不对称外排,高浓度的H+可使细胞壁酸化伸长,MIZ1为拟南芥向水性基因MIZ1的表达产物。下列叙述错误的是( )
A. ABA可引起拟南芥根尖伸长区细胞不对等伸长生长
B. 分生区中CK分布均匀,高水势一侧细胞分裂更旺盛
C. Ca2+通过调控MIZ1的表达进而影响根的向水性弯曲
D. 推测拟南芥ABA合成突变体中MIZ1的转录水平降低
【答案】B
【解析】
【分析】水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累,所以水势较低的一侧细胞分裂素含量多细胞分裂旺盛,生长的快,根尖就会向着水势较高的一侧生长,这就是向水性反应,若用细胞分裂素合成抑制剂处理根尖,根尖细胞分裂素合成受阻,根的向水性反应就会被完全抑制。
【详解】A、ABA可介导H+不对称外排,高浓度的H+可使细胞壁酸化伸长,A正确;
B、MIZ1为拟南芥向水性基因MIZ1的表达产物,水势高的一侧高,MIZ1促进CK的合成,因此分生区中CK分布不均匀,B错误;
C、结合图示可知,Ca2+通过调控MIZ1的表达进而影响根的向水性弯曲,C正确;
D、ABA可介导H+不对称外排,MIZ1为拟南芥向水性基因MIZ1的表达产物,推测拟南芥ABA合成突变体中MIZ1的转录水平降低,D正确。
故选B。
4. 小分子物质CHIR可激活Wnt信号通路。较小剂量的CHIR仅激活部分Wnt通路,可导致多能干细胞被诱导为成熟的胰岛B细胞;当Wnt通路被完全激活时,多能干细胞则形成中胚层细胞。下列叙述正确的是( )
A. 多能干细胞和胚胎干细胞都能分化成各种体细胞
B. CHIR剂量的大小会影响多能干细胞分化的终点
C. CHIR能诱导多能干细胞分化是因为细胞发生了基因突变
D. 诱导获得成熟胰岛B细胞可直接移植给1型糖尿病患者
【答案】B
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
详解】A、多能干细胞不能分化成各种体细胞,只能分化成多种体细胞,A错误;
B、分析题意可知,较小剂量的CHIR仅激活部分Wnt通路,导致多能干细胞分化为成熟的胰岛B细胞;而完全激活Wnt通路时,多能干细胞则形成中胚层细胞。因此,CHIR剂量的确会影响多能干细胞的最终分化结果,B正确;
C、CHIR能诱导多能干细胞分化 是因为多能干细胞发生了基因的选择性表达,C错误;
D、移植异体胰岛B细胞可能发生免疫排斥,故移植前需进行免疫排斥检查等,D 错误。
故选B。
5. 图1为小鼠(XY型)某细胞分裂示意图(仅画出部分染色体),图2表示小鼠不同分裂时期细胞中染色体与核DNA的数量。下列叙述正确的是( )
A. 图1精原细胞对应图2d细胞,细胞中染色体数:核DNA数=1:2
B. 该小鼠体内细胞最多含4个染色体组,图2e细胞中含2个染色体组
C. 图1细胞分裂完成后产生的次级精母细胞的基因型为aaYY和AaXBXB
D. 图2b细胞一定处于减数分裂Ⅰ,c细胞处于减数分裂Ⅱ后期、末期
【答案】C
【解析】
【分析】 减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、题中左图细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,且该小鼠是雄性,该细胞为初级精母细胞,对应右图b细胞,A错误;
B、右图e细胞中染色体与核DNA都是n,染色体数目减半,此时含1个染色体组,B错误;
C、图1细胞染色体组成是AaaaXBXBYY,减数第一次分裂后期同源染色体分离,结合图示可知,分裂完成后产生的次级精母细胞的基因型为aaYY和AaXBXB,C正确;
D、图2中b 细胞染色体数目是2n,核DNA是4n,可能处于减数分裂I,也可能处于有丝分裂前期、中期,D错误。
故选C。
6. 第三代试管婴儿技术也称为胚胎植入前遗传学检测(PGT),其原理是在胚胎植入子宫前,进行遗传学检测,挑选出健康的胚胎进行移植。下列叙述错误的是( )
A. 获能的精子能与刚采集到的卵母细胞受精
B. PGT可将胚胎培养至含内细胞团的囊胚期
C. 胚胎移植前可取滋养层细胞做遗传学检测
D. 移植后健康胚胎的发育受母体激素的影响
【答案】A
【解析】
【分析】试管婴儿(体外受精联合胚胎移植技术)的培育过程是:体外受精→试管中发育→胚胎移植→母体中发育
【详解】A、刚采集到的卵母细胞需培养成熟至MⅡ期才能与获能的精子受精,A错误;
B、囊胚期是胚胎发育的一个阶段,包含内细胞团和滋养层细胞,其中内细胞团具有全能性,故PGT可将胚胎培养至含内细胞团的囊胚期,B正确;
C、滋养层将来发育为胎儿的胎膜和胎盘,胚胎移植前可取滋养层细胞做遗传学检测,C正确;
D、胚胎移植后,其发育过程会受到母体激素(如雌激素等)的调节,这些激素对胚胎的着床和发育至关重要,D正确。
故选A。
7. 研究人员在作物中建立了靶向DNA甲基化去除编辑体系,靶向去除了FIE1基因近启动子区域的DNA甲基化,产生了一系列的植株矮化表型。编辑产生的低甲基化状态和矮化性状可以在分离出转基因载体的后代中稳定遗传。下列叙述正确的是( )
A. 表观遗传通过改变该植株FIE1基因的碱基序列影响株高
B. 该作物选择育种时,其种群所有基因的基因频率均发生了定向改变
C. 该育种方法和多倍体育种均加速了作物的进化并产生了新物种
D. DNA甲基化等表观遗传修饰可成为获取优良性状的来源
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,表观遗传不改变基因的碱基序列,A错误;
B、该作物选择育种时,低甲基化FIE1基因频率增加,其它 基因频率不一定发生改变,B错误;
C、该育种方法产生的矮化植株没有与原始植株产生生殖隔离,不是新物种,C错误;
D、DNA甲基化等表观遗传修饰能改变生物性状,且属于可遗传变异,可成为获取优良性状的来源,D正确。
故选D。
8. 老年人、慢性基础疾病患者等属于易感流感病毒的重症高风险人群。下图表示对流感病毒感染人群的相关检测结果。下列叙述正确的是( )
A. 人体第二道防线中的细胞因子能促进细胞毒性T细胞的形成
B. 左图中感染后一段时间内,浆细胞可分泌更多抗体与病原体结合
C. 感染初期在重度感染者体内即可检测到流感病毒核酸和特异性抗体
D. 重度感染者通过非特异性免疫抵抗流感病毒体现了免疫自稳功能
【答案】B
【解析】
【分析】免疫系统三大功能:①免疫防御,针对外来抗原性异物,如各种病原体。②免疫自稳,清除衰老或损伤的细胞。③免疫监视,识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
【详解】A、人体第三道防线中的细胞因子能促进新的细胞毒性T细胞的形成,A错误;
B、左图中感染后一段时间内,浆细胞可分泌更多抗体与病原体结合,进而阻止病原体的进一步增殖和对人体细胞的黏附,B正确;
C、从图中可以看出感染初期在重度感染者体 内检测不到流感病毒的特异性抗体,C错误;
D、重度感染者通过非特异性免疫抵抗流感病毒体现了免疫防御功 能,D错误。
故选B。
9. 某实验小组在马铃薯浸出液中加入一定量的蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。在3个M培养基平板上接种某一稀释倍数的土壤样品浸出液,并统计3个平板上的菌落数,小明统计的菌落数分别为110、140、149个,小芳统计的菌落数分别为27、169、326个。下列叙述错误的是( )
A. 马铃薯浸出液为微生物生长提供了碳源和氮源等
B. M培养基可进行湿热灭菌,培养样品时需将平板倒置
C. 两位同学用稀释涂布平板法分离并统计了样品中的活菌数
D. 实验结果应取3个平板的平均值,统计的菌落可能有多种形态
【答案】D
【解析】
【分析】培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、马铃薯浸出液含有多种有机物,能为微生物生长提供了碳源和氮源等营养物质,A正确;
B、M培养基可进行湿热灭菌,培养样品时需将平板倒置,可防止冷凝水低落到培养基上造成污染,B正确;
C、两位同学在平板上接种稀释倍数的突然样品浸出液并统计菌落数,这是利用稀释涂布平板法分离并统计了样品中的活菌数,C正确;
D、小芳统计的三组数据存在异常,不能直接取3个平板的平均值,D错误。
故选D。
10. 苹小食心虫是苹果树的主要害虫,姬蜂可捕食苹小食心虫,生产上还可通过糖醋液(含杀虫剂)及黑光灯对苹小食心虫进行诱杀。下列相关叙述错误的是( )
A. 使用糖醋液诱杀苹小食心虫属于化学防治
B. 黑光灯诱杀法利用了苹小食心虫的趋光性
C. 能量从苹小食心虫流向姬蜂的最大传递效率为20%
D. 清除苹果树的病虫果和落叶,可减少害虫越冬基数
【答案】C
【解析】
【分析】能量传递效率指的是两个营养级同化量的比值,能量传递效率是10%~20%。
【详解】A、糖醋液是一种杀虫剂,因此使用糖醋液诱杀苹小食心虫属于化学防治,A正确;
B、黑光灯诱杀法是利用害虫对特定波长光的趋光性,将害虫吸引过来进行捕杀,利用了苹小食心虫的趋光性,B正确;
C、能量传递效率指的是两个营养级同化量的比值,传递效率是10%~20%,姬蜂不仅捕食苹小食心虫,也会捕食其它生物,捕食苹小食心虫的也不仅仅有姬蜂,无法判断能量传递效率的大小,C错误;
D、清除苹果树的病虫果和落叶,能减少害虫食物的来源,破坏害虫的生存环境,从而可减少害虫越冬基数,D正确。
故选C。
11. 白麦瓶草(XY型)的花色有红色和黄色,♀♂果实瓶型有大瓶和小瓶,这两对相对性状分别由A/a、B/b基因控制。研究人员用纯合亲本进行如下两组实验,乙组F1杂交得F2。下列叙述正确的是( )
组别
亲本
F1
甲组
♀红花果实大瓶×♂黄花果实小瓶
红花果实大瓶
乙组
♀黄花果实小瓶×♂红花果实大瓶
♀红花果实大瓶:♂红花果实小瓶=1:1
A. 红花和果实小瓶都为显性性状
B. A/a、B/b基因都位于Ⅹ染色体上
C. 两组实验中F1雌株的基因型相同
D. F2中果实大瓶:果实小瓶=3:1
【答案】C
【解析】
【分析】在甲组实验中,♀红花果实大瓶 ×♂黄花果实小瓶,F1全为红花果实大瓶,这说明红花、果实大瓶为显性性状,从乙组实验结果来看,♀黄花果实小瓶 ×♂红花果实大瓶,F1中♀红花果实大瓶:♂红花果实小瓶 = 1:1,果实瓶型表现出与性别相关联的特点,由此可知,控制B/b基因位于X染色体上,控制A/a的基因位于常染色体上。
【详解】A、在甲组实验中,♀红花果实大瓶 ×♂黄花果实小瓶,F1全为红花果实大瓶,这说明红花、果实大瓶为显性性状,A错误;
B、从乙组实验结果来看,♀黄花果实小瓶 ×♂红花果实大瓶,F1中♀红花果实大瓶:♂红花果实小瓶 = 1:1,果实瓶型表现出与性别相关联的特点,由此可知,控制B/b基因位于X染色体上,控制A/a的基因位于常染色体上,B错误;
C、甲组亲本的基因型为AAXBXB×aaXbY,F1雌株的基因型为AaXBXb,乙组亲本的基因型为aaXbXb×AAXBY,F1雌株的基因型为AaXBXb,二者的基因型相同,C正确;
D、只考虑果型,乙组F1的基因型为XBXb、XbY,F2的基因型为XBXb:XbXb:XBY:XbY=1:1:1:1,表型为果实大瓶:果实小瓶=1:1,D错误。
故选C。
12. 下图表示海水稻(耐盐碱水稻)与抗逆性相关的生理过程,SOS1和NHX的活性受磷酸化和去磷酸化的调控。下列叙述错误的是( )
A. Na+外排和液泡区隔化可降低细胞质基质中Na+浓度以减轻Na+毒害
B. H+运入细胞可建立H+浓度梯度,SOS1提供驱动力,促进Na+排出
C. SOS1和NHX磷酸化和去磷酸化的动态平衡参与维持细胞内离子稳态
D. 海水稻通过胞吐分泌抗菌蛋白抵御病原体的侵染是其适应环境的表现
【答案】B
【解析】
【分析】物质出入细胞的方式:①自由扩散:顺浓度梯度、无需能量和载体蛋白;②协助扩散:顺浓度梯度、需要载体蛋白或通道蛋白、无需能量;③主动运输:逆浓度梯度、需要载体蛋白和能量;④胞吞、胞吐:需要能量。
【详解】A、结合图示可知,Na+可以通过SOS1运出细胞,也可以通过NHX运入液泡(液泡区隔化),从而降低细胞质基质中Na+浓度以减轻Na+毒害,A正确;
B、H+运出细胞和运入液泡时,需要载体蛋白的参与,需要消耗ATP,为主动运输,主动运输一般是逆浓度运输的,可以建立H+浓度梯度,B错误;
C、据图所示,SOS1和NHX参与Na+和H+的运输,物质通过两种载体蛋白运输时,载体蛋白会发生磷酸化和去磷酸化过程,因此说SOS1和NHX磷酸化和去磷酸化的动态平衡参与维持细胞内离子稳态,C正确;
D、图示表明海水稻分泌抗菌蛋白的方式是胞吐,抗菌蛋白可用于抵御病原体的侵染,这是其适应环境的表现,D正确。
故选B。
13. 在内源代谢过程中或受到外界环境刺激时,DNA的结构极易发生损伤,DNA双链在相同或邻近位置发生磷酸二酯键断裂,或脱氧核糖被破坏发生DNA双链断裂(DSB)。未被修复的DSB会破坏基因组稳定性,进一步引起细胞死亡。下列叙述错误的是( )
A. 端粒缩短时可能伴随DSB,修复该DSB延长端粒有助于延缓细胞衰老
B. 染色体片段互换时发生的DSB会引起基因信息改变和染色体变异
C. DSB修复时可能需要遵循碱基互补配对原则合成新的短链DNA
D. 推测与正常细胞相比,结肠癌细胞中DSB较多、DNA修复率较低
【答案】B
【解析】
【分析】端粒学说由美国科学家布莱克本等人提出,是用于解释细胞衰老的一种学说。 端粒是染色体两端由 DNA - 蛋白质复合体构成的特殊序列,它像 “帽子” 一样保护染色体末端,防止染色体片段粘连、丢失等。 在细胞分裂过程中,DNA 进行复制,由于 DNA 复制的机制等原因,端粒 DNA 序列会随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短。当端粒缩短到一定程度时,就会触发细胞内的相关信号通路,使细胞进入衰老状态,不再分裂或分裂能力显著下降。 一些研究还发现,在生殖细胞、干细胞等能够不断分裂的细胞中,存在端粒酶。端粒酶是一种由 RNA 和蛋白质组成的酶,它可以以自身 RNA 为模板,合成端粒 DNA 序列,从而维持端粒的长度,使这些细胞能够保持持续分裂的能力。但在大多数体细胞中,端粒酶的活性很低或没有活性,端粒就会随着细胞分裂而逐渐缩短。
【详解】A、端粒是染色体两端的特殊序列DNA,端粒缩短时可能伴随 DNA 双链断裂(DSB)。而细胞衰老与端粒缩短有关,若能修复该DSB延长端粒,从理论上来说有助于延缓细胞衰老,A正确;
B、染色体片段互换如果发生在同源染色体之间属于基因重组,不会引起染色体变异,B错误;
C、DNA双链断裂(DSB)修复时,对于断裂处的DNA序列重新连接等过程,可能需要遵循碱基互补配对原则合成新的短链DNA来填补缺口,C正确;
D、在癌变过程中,细胞内原癌基因和抑癌基因等发生突变,且细胞内的DNA损伤修复机制、染色体稳定性维持机制等可能出现异常,导致癌细胞基因组不断发生变化,如染色体数目和结构异常、基因突变等,使得基因组不稳定。因此推测与正常细胞相比,结肠癌细胞中DSB较多、DNA修复率较低,D正确。
故选B。
14. 雌激素水平下降是骨质疏松症的主要诱因之一。研究发现,哺乳动物体内的KISS1神经元分泌的脑源性细胞通讯网络因子3(CCN3,一种肽类激素)对哺乳期雌性具有显著的骨合成促进作用,并能维持骨骼强健及促进骨折愈合。研究人员以雌性小鼠为研究对象进行以下实验,下列叙述错误的是( )
分组
实验处理
实验结果
①
注射适量雌激素受体拮抗剂
骨量减小
②
注射适量雌激素受体拮抗剂和CCN 3受体拮抗剂
骨量大幅减小
③
注射等量生理盐水
小鼠骨骼正常
A. CCN3在哺乳期雌性小鼠KISS1中大量合成,并超过正常生理范围
B. 雌激素和CCN3经体液运输后需要与相应受体结合才能发挥作用
C. 本实验采用了“减法原理”控制自变量,可增设仅阻断CCN3受体的实验组
D. 可用骨折模型小鼠和卵巢切除模拟骨质疏松症的小鼠,研究CCN3的治疗效果
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意,本实验自变量是注射的试剂,因变量是小鼠骨量。
【详解】A、CCN3是一种肽类激素,在哺乳期雌性小鼠体内增加,但不会大量合成,但由于激素的反馈调节等,其含量可能仍在正常生理范围内,A错误;
B、根据题干,雌激素和CCN3都是通过受体发挥作用的(如实验中使用雌激素受体拮抗剂和CCN3受体拮抗剂),B正确;
C、实验通过阻断雌激素受体和CCN3受体来观察骨量的变化,采用了“减法原理”,且实验不包括仅阻断CCN3受体的实验组,为增加实验的可靠性,可增设仅阻断CCN3受体的实验组,C正确;
D、由题意可知,CCN3能促进骨折愈合和维持骨骼强健,因此可用骨折模型小鼠和卵巢切除模拟骨质疏松症的小鼠,研究CCN3的治疗效果,D正确。
故选A。
15. 过度放牧会导致羊草种群在群落中的占比大幅降低。研究人员以呼伦贝尔退化羊草草原为对象,在相同的氮、磷添加水平下,比较了有机肥和无机肥对羊草种群密度和个体生物量的影响,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 2021—2023年间,呼伦贝尔羊草种群的出生率ON组〈IN组
B. 2021—2023年间,IN组羊草个体生物量较CK组均增加显著
C. 无机肥是速效养分,对草原生产力的促进作用强于有机肥
D. 通过补充养分可提高羊草比例,恢复羊草在群落中的优势地位
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意,本实验自变量是不同施肥情况,因变量是羊草种群密度和个体生物量,据此分析作答。
【详解】A、据图可知,2021~2023年间,羊草种群密度ON组>IN组,故该阶段内呼伦贝尔羊草种群的出生率最可能为ON组>IN组,A错误;
B、结合图示分析可知,2022年,IN组羊草 个体生物量较CK组没有显著增加,B错误;
C、分析题意可知,IN表示无机肥,ON表示有机肥,结合图中的羊草密度以及羊草个体生物生物量变化显著情况可知,有机肥对草原生产力的促进作用强于无机 肥,C错误;
D、分析题意可知,过度放牧导致羊草种群占比降低,而补充养分(如有机肥和无机肥)可能有助于提高羊草的种群密度和个体生物量,从而恢复其在群落中的优势地位,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 心脏搏动(心跳)指心脏每次收缩和舒张所产生的跳动感,是心脏机械动作的表现之一,反映了心脏的收缩功能。人体神经支配心跳的原理如下图,回答下列问题:
(1)剧烈运动时,去甲肾上腺素是_______(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质,判断依据是_______。
(2)图中副交感神经的第一个神经元释放的乙酰胆碱作用于第二个神经元使其_______,第二个神经元释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞,使心跳_______,推测乙酰胆碱的作用效果不同的原因可能是_______。
(3)银环蛇蛇毒中能分离出若干种神经毒素,神经毒素能激活或阻断不同神经受体和离子通道,进而影响神经递质的释放和代谢。研究人员利用上图神经元一效应器细胞(相当于突触)对α-环蛇毒素和β一环蛇毒素的作用机理进行了研究,结果如表。神经元和肌肉细胞产生的动作电位主要由_______引起。据表分析,_______主要作用于神经一肌肉接头。若两种毒素共同作用,会_______(填“加剧”或“减轻”)骨骼肌瘫痪的效果。
分组
处理
神经元动作电位(mV)
肌肉细胞动作电位(mV)
甲
对照组
75
75
乙
α-环蛇毒素浸润20min
75
10
丙
β-环蛇毒素浸润20min
20
0
【答案】(1) ①. 兴奋性 ②. 剧烈运动时需要心跳加快,去甲肾上腺素能使心跳加快以满足机体对氧气和营养物质的需求
(2) ①. 兴奋 ②. 减慢 ③. 不同细胞上的受体不同
(3) ①. Na+内流 ②. α - 环蛇毒素 ③. 加剧
【解析】
【分析】1、兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。
2、一般情况下组织器官都接受交感和副交感神经(迷走神经属于副交感神经)的双重支配,少数器官不具备副交感神经,但仅受交感神经的支配。在双重支配的器官上,双交感神经和副交感神经的作用往往是相互拮抗的。
【小问1详解】
剧烈运动时,机体需要更多的能量供应,心脏需要加快跳动来满足身体对氧气和营养物质的需求。从图中信息可知,交感神经在剧烈运动时发挥作用,其释放去甲肾上腺素作用于效应器组织(心脏等)。因为剧烈运动时需要心跳加快,而去甲肾上腺素能使心跳加快以适应机体需求,所以它是兴奋性神经递质。
【小问2详解】
神经递质在神经元之间传递信息,副交感神经的第一个神经元释放乙酰胆碱,神经递质作用于下一个神经元时,会引起下一个神经元的兴奋或抑制。一般来说,在神经调节过程中,上一级神经元释放神经递质会使下一级神经元产生相应的电位变化,从而使其兴奋。 副交感神经的作用通常与交感神经相反,交感神经使心跳加快,那么副交感神经使心跳减慢,第二个神经元释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞,会使心跳减慢。同一种神经递质(乙酰胆碱)作用于不同的细胞(第二个神经元和心肌细胞)产生不同效果,很可能是因为不同细胞上的受体不同。受体具有特异性,不同的受体与神经递质结合后引发的细胞内信号传导途径和生理效应不同。
【小问3详解】
在神经元和肌肉细胞产生动作电位时,主要是由于Na+内流引起的。Na+内流会使膜电位由静息时的外正内负变为外负内正,从而产生动作电位。甲组为对照组,神经元动作电位和肌肉细胞动作电位均为75mV。 乙组用α - 环蛇毒素浸润20min后,神经元动作电位仍为75mV,肌肉细胞动作电位变为10mV,说明α - 环蛇毒素主要影响的是神经 - 肌肉接头处兴奋的传递,使肌肉细胞动作电位显著降低,但不影响神经元动作电位,因此α - 环蛇毒素主要作用于神经 - 肌肉接头。 丙组用β - 环蛇毒素浸润20min后,神经元动作电位变为20mV,肌肉细胞动作电位变为0mV,说明β - 环蛇毒素不仅影响神经 - 肌肉接头处兴奋的传递,还对神经元产生动作电位有抑制作用。 α - 环蛇毒素会使肌肉细胞动作电位降低,β - 环蛇毒素会使神经元动作电位降低且使肌肉细胞动作电位变为0mV,都会导致兴奋在神经 - 肌肉接头处的传递受到影响,进而影响肌肉的收缩。 两种毒素的作用叠加会使得兴奋传递受到更大的阻碍,所以会加剧骨骼肌瘫痪的效果。
17. 某河道湿地内水体受到污染出现水华现象,可用浮水植物铜钱草、睡莲及挺水植物芦苇、黄菖蒲、美人蕉、千屈菜治理水体富营养化,也可通过共同移植沉水植物狐尾藻、黑藻、眼子菜和某些大型底栖无脊椎动物来改善水质。回答下列问题:
(1)河道湿地内各种挺水植物、浮水植物和沉水植物形成了群落的_______结构,提高了群落利用阳光等环境资源的能力。狐尾藻可为田螺提供适宜的栖息地,同时后者可清除前者体表附着的藻类,利于其进行光合作用,说明两者之间存在_______的种间关系。
(2)氮、磷浓度是评价水质的指标之一,原因是_______。科研人员研究了多种水生植物对水中总氮、总磷的去除效果,实验结果如下表。据表分析,水体生态修复时,挺水一沉水一浮水植物组合净化区可选用的最优挺水一沉水植物组合是________,浮水植物选本土植物铜钱草而不选睡莲的原因是______(答2点)。水体生态修复期间使河道恢复平衡的调节机制是________,修复被污染的水体环境可提高河道湿地生态系统的_______稳定性。
实验植物
空白
芦苇
黄菖蒲
美人蕉
千屈菜
狐尾藻
黑藻
眼子菜
铜钱草
睡莲
总氮去除率
30.88
93.20
89.09
97.44
97.89
57.76
49.97
57.41
50.63
81.85
总磷去除率
14.90
73.47
83.63
95.87
88.51
86.57
79.67
76.55
55.91
58.18
(3)由于人类生产活动的干扰,挺水植物遭到一定程度的破坏,一段时间后发现浮水与沉水植物的丰富度增加,原因是_______(答2点)。对河道湿地保护的同时兼顾经济效益、社会效益和生态效益,遵循的是生态工程的_______原理。
【答案】(1) ①. 垂直 ②. 原始合作(互惠)
(2) ①. 氮、磷元素是植物生长的必需元素,含量过多会使藻类等生长过快,导致水体富营养化,引发水华等环境问题 ②. 美人蕉及狐尾藻 ③. 铜钱草水体适应能力强;维持本地物种多样性,避免外来物种入侵 ④. (负)反馈调节 ⑤. 抵抗力
(3) ①. 挺水植物的竞争优势减弱,为其他植物提供了生存空间;下层植物获得更多光照;养分和水分资源更加充足;通过自然演替恢复物种多样性 ②. 整体
【解析】
【分析】抵抗力稳定性指的是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。恢复力稳定性指的是生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。例如河流被严重污染后,导致水生生物大量死亡,使河流生态系统的结构和功能遭到破坏。
【小问1详解】
河道湿地内各种挺水植物、浮水植物和沉水植物形成了群落的垂直结构,提高了群落利用阳光等环境资源的能力。狐尾藻可为田螺提供适宜的栖息地,同时后者可清除前者体表附着的藻类,利于其进行光合作用,这说明两者之间存在原始合作的种间关系。
【小问2详解】
氮、磷浓度是评价水质的指标之一,原因是氮、磷元素是植物生长的必需元素,含量过多会使藻类等生长过快,导致水体富营养化,引发水华等环境问题。据表分析,水体生态修复时,挺水一沉水一浮水植物组合净化区可选用的最优挺水一沉水植物组合是美人蕉及狐尾藻,挺水植物美人蕉的总氮、总磷去除率最高、沉水植物中狐尾藻的总氮、总磷去除率最高。浮水植物选本土植物铜钱草,不选睡莲的原因可能是铜钱草水体适应能力强;维持本地物种多样性,避免外来物种入侵。水体生态修复期间使河道恢复平衡的调节机制是负反馈调节,修复被污染的水体环境可提高河道湿地生态系统的抵抗力稳定性。
【小问3详解】
由于受人类生产活动的干扰,挺水植物遭到一定程度的破坏,一段时间后发现浮水与沉水植物的丰富度增加,原因是挺水植物的竞争优势减弱,为其他植物提供了生存空间;下层植物获得更多光照;养分和水分资源更加充足;通过自然演替恢复物种多样性。对河道湿地保护的同时兼顾经济效益、社会效益和生态效益,遵循的是生态工程的整体原理。
18. 研究人员选取4个不同耐盐水稻品种,比较了在较高盐胁迫下水稻的光合特性,以期为进一步选育耐盐品种提供理论依据。水稻在T1(4%)、T2(6%)盐浓度胁迫15天后测量其SPAD值和胞间CO2浓度,实验结果如下图所示,CK组为对照组。回答下列问题:
(1)提取水稻叶片的色素测量SPAD值时,选无水乙醇作为提取液的原因是_______,提取时还添加了碳酸钙,目的是_______。
(2)日本晴T2组与CK组相比,叶肉细胞的光反应速率较_______(填“高”或“低”),原因是______,进而影响暗反应阶段的_______过程。在高盐度条件下,内源性ABA含量会增加,进而导致气孔关闭,但结果显示胞间CO2浓度却增大,可能的原因有_______(答2点)。
(3)综合上述信息,提出一种提高某盐碱地水稻产量的措施:_______。
(4)研究发现,盐胁迫还会抑制水稻种子的萌发,赤霉素(GA)能缓解种子受到的盐胁迫,进而促进种子萌发。研究人员欲探究油菜素内酯(BR)类似物对盐胁迫下水稻种子萌发的影响是否与GA类似物的作用效果相同,请写出实验设计思路:________。
【答案】(1) ①. 无水乙醇作为有机溶剂溶解色素 ②. 防止叶绿素被破坏
(2) ①. 低 ②. 盐胁迫导致叶绿素含量降低(SPAD值下降),光反应中光能吸收和转化效率下降 ③. C3的还原 ④. 光合作用酶活性降低,CO2利用减少;呼吸作用释放的CO2增加(或盐胁迫导致细胞呼吸增强)
(3)选育耐盐品种(或施用外源激素如赤霉素、油菜素内酯缓解盐胁迫)
(4)将水稻种子均分为四组: 甲组:正常条件(无盐胁迫,无激素处理) 乙组:盐胁迫处理 丙组:盐胁迫 + 适宜浓度GA类似物处理 丁组:盐胁迫 + 相同浓度BR类似物处理 在相同条件下培养,定期观察并记录各组种子萌发率,比较丙组与丁组的萌发率差异。
【解析】
【分析】光合作用过程:
1、光反应阶段(场所:类囊体薄膜):物质变化①水的光解,生成氧气和[H];②利用光能将ADP和Pi结合形成ATP。
2、暗反应阶段(场所:叶绿体基质):物质变化①碳的固定:二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物;②碳的还原:利用光反应所提供的ATP和[H],将三碳化合物还原成糖类有机物和五碳化合物。
【小问1详解】
叶绿体中的色素(叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素)均为脂溶性物质,需用有机溶剂(如无水乙醇)溶解提取。碳酸钙可中和细胞液中的有机酸(如液泡释放的酸性物质),避免叶绿素在提取过程中分解。
【小问2详解】
根据图示信息可知,日本晴T2组与CK组相比,SPAD值显著降低,因为SPAD值与叶绿素含量呈正相关,盐胁迫导致叶绿素含量降低(SPAD值下降),光反应中光能吸收和转化效率下降,所以日本晴T2组与CK组相比,叶肉细胞的光反应速率较低,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,若光反应减弱,暗反应的碳反应(卡尔文循环)速率随之下降,因此进而影响暗反应阶段的C3的还原。根据题意信息可知,在高盐度条件下,内源性ABA含量会增加,进而导致气孔关闭,但结果显示胞间CO2浓度却增大,这可能是因为光合作用速率降低,CO2利用减少,同时呼吸作用释放的CO2增加(或盐胁迫导致细胞呼吸增强),两者共同导致胞间CO2积累。
【小问3详解】
根据实验结果,耐盐品种在盐胁迫下能维持较高光合效率,选育此类品种或通过外源激素(施用外源激素如赤霉素、油菜素内酯缓解盐胁迫)调节可提升产量。
【小问4详解】
根据题意可知,实验应通过设置对照与不同处理组,明确BR类似物是否与GA类似物具有相似缓解盐胁迫的作用,实验设计思路:将水稻种子均分为四组: 甲组:正常条件(无盐胁迫,无激素处理) 乙组:盐胁迫处理 丙组:盐胁迫 + 适宜浓度GA类似物处理 丁组:盐胁迫 + 相同浓度BR类似物处理 在相同条件下培养,定期观察并记录各组种子萌发率,比较丙组与丁组的萌发率差异。
19. 某植物可自花或异花传粉,其花色(红色、紫色和白色)由A/a基因控制,雄性育性由复等位基因M、m、Mf控制,其中m为可育基因,M为不育基因,Mf为可育恢复基因。现进行如下实验:红花雄性不育植株甲和基因型为MfMf的白花植株乙杂交,F1全部表现为紫花雄性可育,F1自交后代中红花:紫花:白花=1:2:1,其中雄性不育植株占1/8。回答下列问题:
(1)该植物自然杂交率很高,在没有隔离种植的情况下,为确保自交结实率需进行人工传粉干预,操作步骤是________(用文字和“→”表示)。
(2)A/a基因的遗传遵循________,控制该植物雄性可育与不育性状的3个基因的显隐性关系为_______,植株甲的基因型为_______。
(3)某实验小组用一株雄性不育植株与一株雄性可育植株杂交,子代中雄性不育:雄性可育=1:1,不考虑花色情况下,亲本基因型的组合类型有________种,其中亲本雄性可育植株为纯合子的基因型组合是_______。
(4)现有基因型为AAMfMf、AAMM、AAmm、aamm的植株若干,欲判断控制两对基因的遗传是否遵循自由组合定律,可选用的一组亲本组合是________,F1_______,若F2的表型及比例为_______,则两对基因的遗传遵循自由组合定律。
【答案】(1)对未成熟的雌蕊套袋→(收集花粉)传粉→套袋
(2) ①. 分离定律 ②. Mf基因对M、m基因为显性,M基因对m基因为显性##Mf> M>m ③. AAMm或aaMm(
(3) ①. 4 ②. Mm×mm
(4) ①. AAMM和aamm ②. 与基因型为aamm的植株杂交获得F2 ③. 紫花雄性不育:紫花雄性可育:红花(或白花)雄性不育:红花(或白花)雄性可育=1:1:1:1。
【解析】
【分析】分离定律的实质是指在有性生殖过程中,控制同一性状的等位基因在形成配子时会彼此分离,进入不同的配子中。
【小问1详解】
该植物自然杂交率很高,在没有隔离种植的情况下,为确保自交结实率需进行人工传粉干预,操作步骤是对未成熟雌蕊套袋→(收集花粉)传粉→套袋。
【小问2详解】
F1全部表现为紫花雄性可育,F1自交后代中红花:紫花:白花=1:2:1,说明A/a基因的遗传遵循分离定律,其中雄性不育植株M_占1/8=1/2×1/4,F1一定含有Mf,推测F1中MfM占1/2,Mfe占1/2,亲代雄性不育植株基因型为Mm,控制该植物雄性可育与不育性状的3个基因的显隐性关系为Mf基因对 M、m基因为显性,M基因对m基因为显性,植株甲的基因型为AAMm或aaMm。
【小问3详解】
某实验小组用一株雄性不育植株与一株雄性可育植株杂交,子代中雄性不育:雄性可育=1:1,不考虑花色的情况下,亲本基因型的组合类型有4种,即MfM×MM、MfM×Mm、Mfm×MM、Mm×mm,其中亲本雄性可育植株为纯合子的基因型组合是Mm×mm。
【小问4详解】
现有基因型为AAMfMf、AAMM、AAmm、aamm的植株若干,欲判断两对基因的遗传是否遵循自由组合定律,可选用的一组亲本组合是AAMM和aamm,F1与基因型为aamm的植株杂交获得F2,若F2的表型及比例为紫花雄性不育:紫花雄性可育:红花(或白花)雄性不育:红花(或白花)雄性可育=1:1:1:1,则两对基因的遗传遵循自由组合定律。
20. MS2噬菌体是一种RNA病毒,其遗传物质由控制合成A蛋白、衣壳蛋白(CP)、复制酶(REP)等蛋白的基因组成。A蛋白和CP与MS2噬菌体颗粒(VLPs)的形成相关,颗粒中含REP,缺乏REP时噬菌体不能增殖形成噬菌斑。将逆转录得到的MS2基因组中的REP基因拆分成REP-a和REP-b基因片段,并将REP-a基因与X基因融合,将REP-b基因与Y基因融合,若X蛋白与Y蛋白之间存在相互作用,则会使REP-a蛋白与REP-b蛋白相互靠近并具备完整的REP活性,相关过程如下图。回答下列问题:
(1)若要通过PCR融合REP-a基因与X基因,关键是设计具有_______(填“互补末端”或“不同末端”)的引物,使PCR产物在末端形成重叠链,在随后的PCR扩增中重叠链作为模板延伸,将两个片段拼接成一个完整的融合基因。重叠PCR中_______过程所需温度最低。若两个片段具有相同且合适的酶切位点,则可以借助_______酶将两个片段连接起来。
(2)质粒1中包含重组MS2噬菌体基因组,其中的REP基因编码区由REP-a基因与X基因替换,不含_______片段。质粒1的表达产物_______与转录后形成的_______包装后形成VLPs。
(3)在REP-a基因和X基因之间及REP-b基因和Y蛋白基因之间常加入连接序列。推测连接序列(编码连接肽)的作用有连接融合蛋白、________等。
(4)将得到的VLPs侵染含质粒2的MS2噬菌体宿主,并观察是否形成_______,图中培养基出现阳性结果,则说明________。
【答案】(1) ①. 互补末端 ②. 复性 ③. 限制酶和DNA连接
(2) ①. REP-b基因 ②. A蛋白和CP ③. 重组MS2噬菌体基因组RNA
(3)保证融合蛋白的稳定性和生物活性
(4) ①. 噬菌斑 ②. X、Y蛋白之间有相互作用(其他答案意思对即可得分)
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
若要通过PCR融合REP一a基因与X基因,关键是设计具有互补末端的引物,使PCR产物在末 端形成重叠链,在随后的PCR扩增中重叠链作为模板延伸,将两个片段拼接成一个完整的融合基因;PCR一次循环过程包括变性—复性—延伸,其中复性过程所需温度最低(50℃左右);若两个片段具有相同且合适的酶切位点,则可以借助限制酶(切割目的基因和运载体)和DNA连接 酶(连接切割后的目的基因和运载体)将两个片段连接起来。
【小问2详解】
分析题意及题图可知, 质粒1中包含重组MS2噬菌体基因组,其中的REP基因编码区由REP一a基因与X基因替换,不含 REP-b基因片段;由题意可知,A蛋白和CP与MS2噬菌体颗粒(VLPs)的形成相关,结合图示可知,质粒1的表达产物包括A蛋白和衣壳蛋白(CP),故质粒1的表达产物A蛋白和CP与转录后形成的重组MS2噬菌体基因组RNA包装后 形成VLPs。
【小问3详解】
在REP一a基因和X基因之间及REP一b基因和Y蛋白基因之间常加入连接序列,推测连接序列的 作用有连接融合蛋白、保证融合蛋白的稳定性和生物活性等,即连接序列(编码连接肽)除了连接融合蛋白外,还可以增强蛋白的稳定性,防止蛋白降解或失活。
【小问4详解】
将得到的VLPs侵染含质粒2的MS2噬菌体宿主,并观察是否形成噬菌斑(LPs侵染宿主后,如果形成噬菌斑,说明VLPs具有感染性);培养基出现阳性结果(形成噬菌斑)表明X蛋白与Y蛋白之间存在相互作用,使得REP-a蛋白与REP-b蛋白相互靠近并具备完整的REP活性,从而使得VLPs能够感染宿主并形成噬菌斑。
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