精品解析:2025届天津市河西区高三一模考试生物题
2025-04-07
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | 天津市 |
| 地区(区县) | 河西区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.84 MB |
| 发布时间 | 2025-04-07 |
| 更新时间 | 2025-10-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51462638.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
河西区2024—2025学年度第二学期高三年级总复习质量调查(一)
生物学试卷
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页,第Ⅱ卷5至8页。
答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共12题,每题4分,共48分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 登革热是一种由登革热病毒引起的急性传染病,多发于夏秋季,主要通过伊蚊叮咬传播,登革热病毒遗传物质是RNA。下列叙述正确的是( )
A. 该病毒可利用自身的核糖体合成蛋白质
B. 病毒是最基本的生命系统
C. 戴口罩是预防登革热的最佳措施
D. 组成该病毒核酸单体有4种
2. 细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体,内都包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与细胞膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如下图所示)。溶酶体蛋白DRAM会除低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( )
A. 多囊体的物质被溶酶体降解后,可以被细胞利用
B. 外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡
C. 溶酶体能合成多种水解酶,分解衰老、损伤的细胞器
D. 若因某原因导致溶酶体蛋白DRAM含量减少,则该细胞的溶酶体不能和多囊体融合
3. 女性卵母细胞在减数分裂Ⅰ过程中会发生同源染色体分离,如图①所示。在此过程中,偶尔会出现同源染色体未联会,染色单体就提前分离的异常现象,如图②、③、④所示。现有基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞,经过减数分裂形成了基因型为AABb的次级卵母细胞,该细胞最有可能历经的分裂过程是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
4. 科学家在研究果蝇的羽化(从蛹变为蝇)昼夜节律过程中,克隆出野生型昼夜节律基因per及其三个等位基因pers、perL、perOl,并证实基因位于X染色体上。野生型的羽化节律周期为24h,突变基因pers、perL、perOl分别导致果蝇的羽化节律周期变为19h、29h和无节律。下列叙述正确的是( )
A. 不同等位基因的产生体现了基因突变的随机性
B. 可用果蝇的羽化节律性状和红眼白眼性状研究基因的自由组合定律
C. 以上四品系果蝇自由交配若干代后,种群基因型共有14种
D. 纯合pers突变体与纯合野生型果蝇进行正反交,F1雌果蝇的羽化节律周期一定不同
5. 哺乳动物的线粒体功能障碍时,体内可积累代谢物S,对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内,可降低该功能障碍导致的危害,过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 过程①②均发生在细胞质基质中,过程①还产生[H]和ATP,过程②不产生ATP
B. 线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常,注射酶Ⅰ溶液,有利于维持内环境酸碱度的稳定
C. 注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害,酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响
D. 正常细胞中,当氧气供给不足时,过程②增强,产生过多的代谢物S可通过多种方式排出体外
6. 囊性纤维化患者的CTR转运Cl-功能异常,导致肺部黏稠分泌物堵塞支气管。CFTR是一种转运器,其细胞质侧具有ATP和Cl-的结合位点,ATP与CFTR结合,将引起CFTR上的Cl-结合位点转向膜外侧,ATP水解后其结构恢复原状,从而实现Cl-的跨膜运输。下列说法错误的是( )
A. CFTR可以协助细胞逆浓度梯度从内环境中吸收Cl-
B. CFTR能够转运Cl-是因Cl-与其结合部位相适应
C. CFTR功能异常会导致肺部细胞外极性渗透压的改变
D. CTR的Cl-结合位点由膜内转向膜外不需要ATP直接供能
7. 为探究昆虫抗药性产生原因,将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系,由此获得若干家系。将每一家系的果蝇均分至两个培养瓶,甲瓶中放有涂抹DDT的玻璃片,乙瓶放有空白玻璃片。检测各家系甲瓶果蝇死亡率,若死亡率高,则淘汰该家系;若死亡率低,则按如图流程继续操作。重复十代后,获得了抗DDT能力高于原家系几百倍的果蝇。以下关于此实验叙述错误的是( )
A. 同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景
B. 实验排除了DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能
C. 乙瓶未放置DDT,无法实现DDT对果蝇家系的选择作用
D. 本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果
8. 大山雀是一种林间留鸟,喜食多种昆虫。在人工纯松树林区,大山雀对防控松毛虫灾害有重要作用。如图中甲、乙两条曲线表示松毛虫和大山雀当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt+1)之间的关系,虚线P表示Nt+1=Nt。不考虑种群的迁入和迁出,下列相关叙述正确的是( )
A. 研究大山雀和松毛虫的关系属于种群水平的种间关系
B. 大山雀捕食松毛虫,图中甲曲线可表示松毛虫的种群数量变化
C. 对于乙种群而言,C点表示种群增长速率最快时其种群的数量
D. 当大山雀种群数量低于A点时,种群数量会逐年下降甚至灭绝
9. 某个处于稳定状态的生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊五个种群。已知该生态系统相邻营养级之间的能量传递效率在10%~20%之间,且每个种群只处于一个营养级。调查得知,一年内输入各种群的能量数值如表所示。下列相关叙述正确的是( )
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量值【J/(cm2·a)】
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
A. 该生态系统中流向分解者的总能量为199.36J/(cm2·a)
B. 第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为15.41%
C. 种群乙和丙利用的资源和空间完全相同,存在相互排斥
D. 种群戊和甲不存在直接联系,二者之间不存在反馈调节
阅读下列材料,完成下面小题。
在炎炎夏日里,没有什么比一块甜美的西瓜更解暑了,它堪称夏日的清凉神器。近年来,麒麟西瓜因其口感清甜爽口,汁多肉脆,维生素C含量高,而且果肉中的籽非常少而得到大家的青睐。麒麟西瓜是经过培植的科研新品种,是一种三倍体无子西瓜。
子房发育成为果实的过程中,需要一定量的生长素。一般来说,果实发育所需的生长素是由胚珠发育形成的幼嫩种子提供的,三倍体无子西瓜没有种子,生长素从何而来呢?在二倍体西瓜的花粉中,除含有少量的生长素外,同时也含有使色氨酸转变成生长素的酶系。当二倍体花粉萌发时,形成的花粉管伸入到三倍体植株的子房内并将自身合成生长素的酶系转移到其中,从而在子房内仍能合成足量的生长素,促使子房发育成无子果实。
10. 普通西瓜是二倍体,下图为无子西瓜的培育流程图,其中品种M为四倍体,作为母本,品种N为二倍体,作为父本。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 无子西瓜培育过程利用了花药离体培养技术
B. 品种M、N在减数分裂过程发生了染色体变异,是子代多样性的主要原因
C. 二倍体和四倍体西瓜杂交得到的三倍体无子西瓜是一个新物种
D. 无子西瓜的无子性状能够遗传
11. 农业专家利用一定浓度的生长素类似物溶液处理番茄未受粉的雌蕊柱头,培育出无子番茄。下列有关无子番茄的叙述正确的是( )
A. 该无子番茄果肉细胞中遗传物质发生了改变
B. 该无子番茄所涉及的变异能为生物进化提供原材料
C 该无子番茄果肉细胞核DNA含量与原番茄相同
D. 该无子番茄通过植物组织培养获得的植株仍结无子番茄
12. 在农业生产上,用生长素类似物a-萘乙酸(NAA)诱导无子果实的效果比用天然生长素要明显,其主要原因可能是( )
A. NAA成本低,用量大,而生长素成本高,用量少,影响效果
B. 植物体内没有分解NAA的酶,可长时间发挥作用;而植物体内有分解生长素的酶,所以其不能长时间发挥作用
C. NAA的分子结构与IAA的分子结构大部分相同,但功能完全相同
D. NAA化学性质稳定,不易挥发,可长时间发挥作用,而生长素化学性质不稳定,易挥发,不能长时间发挥作用
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共5题,共52分。
13. 土豆褐变会导致其风味和品质下降。在有氧条件下,土豆中多酚氧化酶(PPO)催化邻苯二酚氧化形成醌,醌再进一步氧化聚合形成褐色色素(称为黑色素或类黑精),进而导致土豆褐变。在红茶制作过程中PPO也可高效催化儿茶素类物质合成茶黄素,从土豆中分离提纯PPO可为工业化制备高产量茶黄素提供一定的酶原料。研究人员对PPO的特性及活性影响因素进行了探究。
(1)研究人员将PPO分别滴入含不同底物的三支试管中,如下表所示。该实验的目的是探究PPO的_______特性,推测_______号试管不变色。
试管号
PPO酶液
邻苯二酚
间苯二酚
对苯二酚
37℃保温10min,观察颜色变化
1
15滴
15滴
2
15滴
15滴
3
15滴
15滴
(2)研究人员探究了不同种土豆中PPO活力(也称酶活性)与温度的关系,结果如图所示:
①酶活性是指酶催化特定化学反应的能力,可用一定条件下酶所催化某一化学反应的_______来表示。
②该实验的自变量是_______;对从五种土豆中提取的PPO进行保存时,温度和pH应分别设置为_______。
③防止大白花土豆褐变的土豆保存温度与利用其PPO制备茶黄素过程中所需的最适温度是否相同,并说明理由。_______。
14. 果蝇的翅形有正常翅和网状翅、体色有灰体和黄体,它们各为一对相对性状,等位基因分别用A、a和B、b表示,控制这些性状的基因不在Y染色体上。研究小组做了杂交实验,结果如下图(不考虑变异)。
(1)仅根据实验②分析,_______(填“能”或“不能”)判断灰体与黄体的显隐性关系。结合实验可判断果蝇正常翅和网状翅、灰体和黄体这两对相对性状的遗传_______(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。
(2)实验①网状翅灰体的基因型是_______;在实验①的F1群体中,等位基因B的频率为_______,F1个体间随机交配,其子代群体中等位基因B的频率为_______。
(3)如果不确定控制翅形性状的基因(A、a)不在Y染色体上,根据上述实验结果就无法推断控制翅形性状的基因是否位于X、Y染色体的同源区段上,但可通过实验中的F1果蝇与其亲本回交来确定,那么,应选择实验_______(填“①”或“②”)的果蝇作为回交材料,回交组合中的雌果蝇翅型的表型为_______。如果回交后代中仅有雄性翅型的表型是_______,则表明控制翅形性状的基因位于XY染色体同源区段。
15. 针灸是我国非物质文化遗产之一,我国科学家通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:低强度电针刺小鼠后肢的“足三里”穴位,可激活迷走神经—肾上腺轴,发挥抗炎作用,如图所示。
(1)外周神经系统分布在全身各处,包括脑神经和_______。某病人接受针灸治疗时,当银针扎脚底穴位时,病人强忍疼痛没有发生屈腿现象,此时脊髓的缩腿反射中枢受到_______的调控。
(2)低强度电针刺激激活迷走神经—肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,请使用图中文字补充完善该调节过程涉及具体的反射弧:足三里→_______→延髓→_______→肾上腺。在针灸治疗过程中,兴奋在整个传导过程中是_______(填“单向”或“双向”)传递的。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因可能是腹部的天枢穴________,这也为针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效提供了解释。
(4)阈电位是神经元产生动作电位的临界值。图甲、乙分别表示利用细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近经末梢的电位变化。细针治疗_______(填“可引起”或“未引起”)动作电位,判断依据是细针刺激引起的膜内外电位差_______。
16. “多营养层次”是一种海水生态养殖新模式。在上层挂绳养殖海带等藻类,在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类,在底层设置人工鱼礁,为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所,养殖龙虾、海参等底栖杂食动物(如下图)。
(1)从生态系统的组成成分上看,牡蛎属于_______(编号选填)。
①生产者 ②消费者 ③分解者 ④无机环境
下图表示该生态系统的能量流动,M、N表示营养级(图中数值代表能量,单位为kJ/(m2·a))。
(2)M用于生长、发育和繁殖的能量为_______kJ/(m2·a)。
(3)如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示龙虾种群数量变化的四种情况。a点时设置人工鱼礁。若设置后龙虾产量增加,则设置后龙虾种群数量变化的曲线是_______。此时在进行捕捞作业时,应该使种群数量保持在_______左右。
(4)下表为该生态系统内几种生物体内重金属的浓度(单位:ng·g-1),据表推测最可能为浮游植物的是_______(填编号)。此表体现的现象称为_______。
生物种类
①
②
③
④
Cd
8.8
14.1
21.9
41.6
17. 中国“干扰素之父”侯云德院士于1982年成功研发我国第一个基因工程创新药物—干扰素。干扰素是一种白细胞产生的具有抗病毒能力的分泌蛋白。研究人员从感染病毒的鸡白细胞提取全基因组mRNA,利用PCR技术获取鸡干扰素基因,图1表示鸡干扰素蛋白有关的基因片段,序号①~④表示引物。然后将获取的目的基因连接在大肠杆菌的pET32a质粒(5900bp,注:bp表示碱基对)上,图2表示pET32a质粒及其上部分限制酶切割位点。最后将重组质粒导入大肠杆菌后获得成熟干扰素。
(1)利用鸡白细胞总mRNA款得干扰素蛋白基因,需要在_______酶的作用下先合成相应的DNA片段。图1表示成熟干扰素蛋白序列及其前端的信号肽序列,信号肽是分泌蛋白合成过程中开始合成的一段肽链,其在干扰素合成中的作用是引导游离的核糖体转移到_______上继续肽链的合成。
(2)为了获取不含信号肽序列的干扰素基因,在进行PCR扩增时需要用到的一对引物是_______,为了将目的基因准确连接到pET32a质粒上需要在目的基因的两端添加________两种限制酶的序列。PCR扩增过程除了引物,还需要的条件有4种游离的脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和_______等。
(3)为了检测目的基因是否插入pET32a质粒,利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒,然后对产物进行电泳,结果如图3,样品_______最可能是插入了目的基因的重组质粒。
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河西区2024—2025学年度第二学期高三年级总复习质量调查(一)
生物学试卷
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页,第Ⅱ卷5至8页。
答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共12题,每题4分,共48分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 登革热是一种由登革热病毒引起的急性传染病,多发于夏秋季,主要通过伊蚊叮咬传播,登革热病毒遗传物质是RNA。下列叙述正确的是( )
A. 该病毒可利用自身的核糖体合成蛋白质
B. 病毒是最基本的生命系统
C. 戴口罩是预防登革热的最佳措施
D. 组成该病毒核酸的单体有4种
【答案】D
【解析】
【分析】登革热病毒属于动物病毒,结构简单,没有细胞结构,由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,病毒与其他生物最大的区别是不具有细胞结构。
【详解】A、病毒没有细胞结构,不存在核糖体,病毒的蛋白质是在宿主细胞内的核糖体上合成的,A错误;
B、病毒没有细胞结构,不属于生命细胞的基本结构层次,最基本的生命系统是细胞,B错误;
C、登革热主要通过伊蚊叮咬传播,戴口罩不能防止伊蚊通过叮咬传播该疾病,C错误;
D、登革热病毒遗传物质是RNA,含有A、U、G、C四种碱基组成的核糖核苷酸,D正确。
故选D。
2. 细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体,内都包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与细胞膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如下图所示)。溶酶体蛋白DRAM会除低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( )
A. 多囊体的物质被溶酶体降解后,可以被细胞利用
B. 外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡
C. 溶酶体能合成多种水解酶,分解衰老、损伤的细胞器
D. 若因某原因导致溶酶体蛋白DRAM含量减少,则该细胞的溶酶体不能和多囊体融合
【答案】A
【解析】
【分析】细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的,这体现细胞膜的流动性,是细胞膜的结构特性;而细胞膜具有不同种类和数量的载体蛋白,这才是细胞膜选择透过性的基础,是细胞膜的功能特性。
【详解】A、多囊体内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质,这些物质被溶酶体中的水解酶降解后,会形成小分子物质,而这些小分子物质可以被细胞重新利用,参与细胞的各项生命活动,A正确;
B、外泌体是由单层膜包被的囊泡,B错误;
C、水解酶大部分属于蛋白质,由核糖体合成,C错误;
D、题干中仅表明溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能,并没有提及溶酶体蛋白DRAM含量减少会影响溶酶体和多囊体的融合,溶酶体和多囊体的融合可能与其他因素有关,D错误。
故选A。
3. 女性卵母细胞在减数分裂Ⅰ过程中会发生同源染色体分离,如图①所示。在此过程中,偶尔会出现同源染色体未联会,染色单体就提前分离的异常现象,如图②、③、④所示。现有基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞,经过减数分裂形成了基因型为AABb的次级卵母细胞,该细胞最有可能历经的分裂过程是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【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】根据题意和图①、②、③、④可知,A/a,B/b这两对等位基因位于两对同源染色体上,若为分裂过程①,得到的次级卵母细胞为AABB和aabb(或AAbb和aaBB);若为分裂过程②,得到的次级卵母细胞为AABb和aaBb;若为分裂过程③,得到的次级卵母细胞为AAB和aaBbb(或AAb和aaBBb);若为分裂过程④,当互换的片段恰好是B和b时,得到的次级卵母细胞为AABB和aabb(或AAbb和aaBB),当互换的片段不是B和b时,得到的是AABb和aaBb。综上可知,基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞,经过减数分裂形成基因型为AABb的次级卵母细胞,该细胞最有可能历经的分裂过程是②,B正确。
故选B。
4. 科学家在研究果蝇的羽化(从蛹变为蝇)昼夜节律过程中,克隆出野生型昼夜节律基因per及其三个等位基因pers、perL、perOl,并证实基因位于X染色体上。野生型的羽化节律周期为24h,突变基因pers、perL、perOl分别导致果蝇的羽化节律周期变为19h、29h和无节律。下列叙述正确的是( )
A. 不同等位基因的产生体现了基因突变的随机性
B. 可用果蝇的羽化节律性状和红眼白眼性状研究基因的自由组合定律
C. 以上四品系果蝇自由交配若干代后,种群基因型共有14种
D. 纯合pers突变体与纯合野生型果蝇进行正反交,F1雌果蝇的羽化节律周期一定不同
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变具有不定向性。位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律。
【详解】A、基因突变具有不定向性,表现为一个基因可以向不同方向发生突变,产生一个以上的等位基因,A错误;
B、由于控制果蝇羽化节律性状的基因与控制眼色性状的基因均位于X染色体,故这两对等位基因的遗传不符合自由组合定律,即无法用于研究自由组合定律,B错误;
C、以上不同羽化节律周期的四品系果蝇自由交配若干代后,雌性果蝇的基因型有10种,包括XperXper、XperXpers、XperXperL、XperXperO1、XpersXpers、XpersXperL、XpersXperO1、XperLXperL、XperLXperO1、XperO1XperO1,雄性果蝇的基因型有4种,包括XperY、XpersY、XperLY、XperO1Y,故果蝇种群基因型共有14种,C正确;
D、纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交,F1果蝇中,雌果蝇基因型均为XperXpers,雄果蝇基因型分别为XperY、XpersY,故F1果蝇的羽化节律周期一定不同的是雄蝇,D错误。
故选C。
5. 哺乳动物的线粒体功能障碍时,体内可积累代谢物S,对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内,可降低该功能障碍导致的危害,过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 过程①②均发生在细胞质基质中,过程①还产生[H]和ATP,过程②不产生ATP
B. 线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常,注射酶Ⅰ溶液,有利于维持内环境酸碱度的稳定
C. 注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害,酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响
D. 正常细胞中,当氧气供给不足时,过程②增强,产生过多的代谢物S可通过多种方式排出体外
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解成丙酮酸和还原性氢,释放少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原性氢,释放少量能量;第三阶段发生在线粒体内膜,还原性氢和氧气反应生成水并释放大量能量。
【详解】A、由图可知,过程①代表有氧呼吸(或无氧呼吸)第一阶段,过程②代表丙酮酸生成代谢物S,据哺乳动物无氧呼吸代谢产物推测,代谢物S可能为乳酸,这两个过程都发生在细胞质基质中,过程①中可产生[H]和ATP,过程②丙酮酸在无氧呼吸第二阶段生成乳酸过程中消耗[H],不产生ATP,A正确;
B、由图可知,线粒体功能障碍可导致丙酮酸生成代谢物S,代谢物S运出细胞,在酶Ⅰ作用下生成丙酮酸和H2O2,前者接着参与代谢,后者在酶Ⅱ作用下分解为H2O和O2,该过程可以减少酸性物质积累,维持内环境酸碱度的稳定,B正确;
C、注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害,推出酶Ⅱ为H2O2酶,由于温度会影响H2O2分解,因此不能用H2O2和H2O2酶来探究温度对酶活性的影响,C错误;
D、正常细胞中,当氧气供给不足时,丙酮酸无法进入线粒体中被利用,而是在细胞质基质中进行过程②,产生过多的代谢物S,这些代谢物S通过肾脏以尿液形式排出体外,D正确。
故选C。
6. 囊性纤维化患者的CTR转运Cl-功能异常,导致肺部黏稠分泌物堵塞支气管。CFTR是一种转运器,其细胞质侧具有ATP和Cl-的结合位点,ATP与CFTR结合,将引起CFTR上的Cl-结合位点转向膜外侧,ATP水解后其结构恢复原状,从而实现Cl-的跨膜运输。下列说法错误的是( )
A. CFTR可以协助细胞逆浓度梯度从内环境中吸收Cl-
B. CFTR能够转运Cl-是因Cl-与其结合部位相适应
C. CFTR功能异常会导致肺部细胞外极性渗透压的改变
D. CTR的Cl-结合位点由膜内转向膜外不需要ATP直接供能
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意可知,囊性纤维病患者CFTR蛋白结构异常,使CFTR转运氯离子的功能异常,导致患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损。
【详解】A、由题意可知,CFTR可以协助细胞逆浓度梯度将Cl-运输到细胞外,A错误;
B、CFTR能够Cl-特异性结合,通过空间结构的改变转运Cl-,B正确;
C、CFTR功能异常会导致肺部细胞中的Cl-不能转运到细胞外,导致细胞内渗透压升高,细胞外渗透压的降低,C正确;
D、由题意可知,CFTR与ATP结合后,引起CI-结合位点由膜内转向膜外,当ATP水解后,CFTR结构恢复原状,因此Cl-结合位点由膜内转向膜外时,不需要ATP直接供能,D正确
故选A。
7. 为探究昆虫抗药性产生的原因,将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系,由此获得若干家系。将每一家系的果蝇均分至两个培养瓶,甲瓶中放有涂抹DDT的玻璃片,乙瓶放有空白玻璃片。检测各家系甲瓶果蝇死亡率,若死亡率高,则淘汰该家系;若死亡率低,则按如图流程继续操作。重复十代后,获得了抗DDT能力高于原家系几百倍的果蝇。以下关于此实验叙述错误的是( )
A. 同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景
B. 实验排除了DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能
C. 乙瓶未放置DDT,无法实现DDT对果蝇家系的选择作用
D. 本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果
【答案】C
【解析】
【分析】在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
【详解】A、依题意,将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系,由此可知,同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景,A正确;
BD、据图可知,乙瓶未放置DDT,用于保留一雌一雄个体,该瓶中个体与甲瓶中果蝇具有相同的遗传背景,用此对照来排除DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能,因此本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果,BD正确;
C、乙瓶虽未放置DDT,但在重复实验时,乙瓶中的果蝇是来源于经DDT选择后的子代,因此,乙瓶虽未放置DDT,也通过甲瓶实现DDT对果蝇家系的选择作用,C错误。
故选C。
8. 大山雀是一种林间留鸟,喜食多种昆虫。在人工纯松树林区,大山雀对防控松毛虫灾害有重要作用。如图中甲、乙两条曲线表示松毛虫和大山雀当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt+1)之间的关系,虚线P表示Nt+1=Nt。不考虑种群的迁入和迁出,下列相关叙述正确的是( )
A. 研究大山雀和松毛虫的关系属于种群水平的种间关系
B. 大山雀捕食松毛虫,图中甲曲线可表示松毛虫的种群数量变化
C. 对于乙种群而言,C点表示种群增长速率最快时其种群的数量
D. 当大山雀种群数量低于A点时,种群数量会逐年下降甚至灭绝
【答案】D
【解析】
【分析】在生物进化过程中,不同的生物会利用不同的策略来生存和繁衍,生物学家将生物分为r对策生物和K对策生物。r对策生物个体小,寿命短,存活率低,扩散能力强,有较高的生殖率,以量取胜,如昆虫和杂草;K对策生物个体大,寿命长,存活率高,扩散能力弱,生殖率低,但有较高的竞争力,以质立足,如乔木和大型肉食动物。K对策生物有两个平衡点,即稳定平衡点和绝灭点。
分析题图可知,松毛虫生物个体小,寿命短,存活率低,扩散能力强,有较高的生殖率,对应曲线乙;大山雀种群数量变化对应曲线甲。P表示当年的种群数量(N)等一年后的种群数量(Nt+1),根据曲线与P的交点可判断,K对策物种的种群动态曲线有两个平衡点,即稳定平衡点(B点)和绝灭点(A点)。当种群数量高于或低于B点时,都会趋向该平衡点:当种群数量高于A点时,种群可以回升到B点,但是种群数量一旦低于A点就会走向绝灭。
【详解】A、研究大山雀和松毛虫的关系属于群落水平的种间关系,A错误;
B、根据分析可知,乙曲线可表示松毛虫的种群数量变化,B错误;
C、C点时Nt+1=Nt,增长率为0,种群数量未增加,C错误;
D、由分析可知,A点为大山雀绝灭点,当种群数量低于此点时,种群数量会逐年下降甚至灭绝,D正确。
故选D。
9. 某个处于稳定状态的生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊五个种群。已知该生态系统相邻营养级之间的能量传递效率在10%~20%之间,且每个种群只处于一个营养级。调查得知,一年内输入各种群的能量数值如表所示。下列相关叙述正确的是( )
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量值【J/(cm2·a)】
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
A. 该生态系统中流向分解者的总能量为199.36J/(cm2·a)
B. 第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为15.41%
C. 种群乙和丙利用的资源和空间完全相同,存在相互排斥
D. 种群戊和甲不存在直接联系,二者之间不存在反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】能量流动的特点是单向流动、逐级递减,相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%~20%,表中戊的能量最多,是第一营养级,乙、丙能量相差不大,不在10%~20%之间,因此乙、丙同属第二营养级,种群甲处于第三营养级,种群丁处于第四营养级。
【详解】A、由表中数据分析,可知种群戊处于第一营养级,种群乙和丙处于第二营养级,种群甲处于第三营养级,种群丁处于第四营养级。该生态系统中生产者、各个营养级的消费者都有能量流向分解者,但其比例无法推算,因此该生态系统中流向分解者的总能量无法计算,A错误;
B、乙、丙同属第二营养级,种群甲处于第三营养级,据表可知,第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为,B正确;
C、种群乙和丙处于同一营养级,利用的资源和空间有相同的部分,存在相互排斥,但不可能完全相同,C错误;
D、反馈调节在生态系统中普遍存在,种群戊和甲虽不存在直接食物关系,但也有反馈调节,D错误。
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题。
在炎炎夏日里,没有什么比一块甜美的西瓜更解暑了,它堪称夏日的清凉神器。近年来,麒麟西瓜因其口感清甜爽口,汁多肉脆,维生素C含量高,而且果肉中的籽非常少而得到大家的青睐。麒麟西瓜是经过培植的科研新品种,是一种三倍体无子西瓜。
子房发育成为果实的过程中,需要一定量的生长素。一般来说,果实发育所需的生长素是由胚珠发育形成的幼嫩种子提供的,三倍体无子西瓜没有种子,生长素从何而来呢?在二倍体西瓜的花粉中,除含有少量的生长素外,同时也含有使色氨酸转变成生长素的酶系。当二倍体花粉萌发时,形成的花粉管伸入到三倍体植株的子房内并将自身合成生长素的酶系转移到其中,从而在子房内仍能合成足量的生长素,促使子房发育成无子果实。
10. 普通西瓜是二倍体,下图为无子西瓜的培育流程图,其中品种M为四倍体,作为母本,品种N为二倍体,作为父本。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 无子西瓜的培育过程利用了花药离体培养技术
B. 品种M、N在减数分裂过程发生了染色体变异,是子代多样性的主要原因
C. 二倍体和四倍体西瓜杂交得到的三倍体无子西瓜是一个新物种
D. 无子西瓜无子性状能够遗传
11. 农业专家利用一定浓度的生长素类似物溶液处理番茄未受粉的雌蕊柱头,培育出无子番茄。下列有关无子番茄的叙述正确的是( )
A. 该无子番茄果肉细胞中遗传物质发生了改变
B. 该无子番茄所涉及的变异能为生物进化提供原材料
C. 该无子番茄果肉细胞核DNA含量与原番茄相同
D. 该无子番茄通过植物组织培养获得的植株仍结无子番茄
12. 在农业生产上,用生长素类似物a-萘乙酸(NAA)诱导无子果实的效果比用天然生长素要明显,其主要原因可能是( )
A. NAA成本低,用量大,而生长素成本高,用量少,影响效果
B. 植物体内没有分解NAA的酶,可长时间发挥作用;而植物体内有分解生长素的酶,所以其不能长时间发挥作用
C. NAA的分子结构与IAA的分子结构大部分相同,但功能完全相同
D. NAA化学性质稳定,不易挥发,可长时间发挥作用,而生长素化学性质不稳定,易挥发,不能长时间发挥作用
【答案】10. D 11. C 12. B
【解析】
【分析】1、普通西瓜为二倍体植物,即体内有2组染色体(2N=22),用秋水仙素处理其幼苗,令二倍体西瓜植株细胞染色体成为四倍体(4N=44),这种四倍体西瓜能正常开花结果,种子能正常萌发成长。然后用四倍体西瓜植株作母本(开花时去雄)、二倍体西瓜植株作父本(取其花粉授四倍体雌蕊上)进行杂交,这样在四倍体西瓜的植株上就能结出三倍体的植株,在开花时,其雌蕊要用正常二倍体西瓜的花粉授粉,以刺激其子房发育成果实。由于胚珠不能发育为种子,而果实则正常发育,所以这种西瓜无子。
2、生长素能促进子房发育成果实,因此用一定浓度的生长素类似物溶液处理未授粉的雌蕊柱头能得到无子果实。
【10题详解】
A、无子西瓜的培育是通过多倍体育种实现的,而非花药离体培养,A错误;
B、品种M、N在减数分裂过程发生了自由组合,是子代多样性的主要原因,B错误;
C、物种是指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。二倍体和四倍体西瓜杂交得到的三倍体无子西瓜由于联会紊乱,不能产生可育后代,所以它不是一个新物种,C错误;
D、三倍体西瓜的无子性状是由染色体数目变异引起的,能够通过无性繁殖(如组织培养)遗传,D正确。
故选D。
【11题详解】
A、因生长素类似物没有改变无子番茄的遗传物质,故该无子番茄果肉细胞中遗传物质没有改变,A错误;
B、用生长素类似物处理后得到的无子番茄遗传物质没有发生改变,属于不可遗传的变异,不能为生物进化提供原材料,B错误;
C、因生长素类似物没有改变无子番茄的遗传物质,故该无子番茄果肉细胞核DNA含量与原番茄相同,C正确;
D、用生长素类似物处理后得到的无子番茄遗传物质没有发生改变,故通过植物组织培养技术得到的植株若能正常受粉,所结果实有种子,D错误。
故选C。
【12题详解】
A、NAA的效果显著主要与其稳定性有关,且激素或生长调节剂都具有微量、高效的特点,A错误;
B、NAA不易被植物体内的酶分解,因此作用时间更长,B正确;
C、NAA与IAA的功能相似,但分子结构并不完全相同,C错误;
D、NAA的稳定性主要与其不易被酶分解有关,而非挥发性,D错误。
故选B。
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共5题,共52分。
13. 土豆褐变会导致其风味和品质下降。在有氧条件下,土豆中多酚氧化酶(PPO)催化邻苯二酚氧化形成醌,醌再进一步氧化聚合形成褐色色素(称为黑色素或类黑精),进而导致土豆褐变。在红茶制作过程中PPO也可高效催化儿茶素类物质合成茶黄素,从土豆中分离提纯PPO可为工业化制备高产量茶黄素提供一定的酶原料。研究人员对PPO的特性及活性影响因素进行了探究。
(1)研究人员将PPO分别滴入含不同底物的三支试管中,如下表所示。该实验的目的是探究PPO的_______特性,推测_______号试管不变色。
试管号
PPO酶液
邻苯二酚
间苯二酚
对苯二酚
37℃保温10min,观察颜色变化
1
15滴
15滴
2
15滴
15滴
3
15滴
15滴
(2)研究人员探究了不同种土豆中PPO活力(也称酶活性)与温度的关系,结果如图所示:
①酶活性是指酶催化特定化学反应的能力,可用一定条件下酶所催化某一化学反应的_______来表示。
②该实验的自变量是_______;对从五种土豆中提取的PPO进行保存时,温度和pH应分别设置为_______。
③防止大白花土豆褐变的土豆保存温度与利用其PPO制备茶黄素过程中所需的最适温度是否相同,并说明理由。_______。
【答案】(1) ①. 专一性 ②. 2、3
(2) ①. 速率 ②. 土豆的种类和温度 ③. 低温(20℃)、最适pH ④. 不相同,两个过程中PPO催化的反应不同
【解析】
【分析】酶的特性:
1、酶具有高效率的催化能力:其效率是一般无机催化剂的107~1013;
2、酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应;
3、酶的作用条件较温和:
(1)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的;
(2)在最适宜的温度和ph条件下,酶的活性最高。温度和ph偏高或偏低,酶活性都会明显降低;
(3)过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
【小问1详解】
由题意“在有氧条件下,土豆中多酚氧化酶(PPO)催化邻苯二酚氧化形成醌,醌再进一步氧化聚合形成褐色色素(称为黑色素或类黑精),进而导致土豆褐变。”可知,PPO催化邻苯二酚氧化形成醌,而不能催化间苯二酚、对苯二酚氧化形成醌,因此该实验的目的是探究PPO的专一性的特性,试管2和3都不变色。
【小问2详解】
①酶活性也称酶活力,是指酶催化特定化学反应的能力。酶活性可用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
②该实验的目的是探究了不同种土豆中PPO 活力(也称酶活性)与温度的关系,因此该实验的自变量为不同种类的土豆和温度;对从五种土豆中提取的PPO进行保存时,应设置低温(20℃)和最适pH,以抑制酶的活性,防止酶失活。
③防止大白花生土豆褐变与利用其制备茶黄素过程中所需的最适温度不相同,因为防止褐变需要抑制酶的活性,而制备茶黄素需要促进酶的活性,即两个过程中PPO催化的反应不同。
14. 果蝇的翅形有正常翅和网状翅、体色有灰体和黄体,它们各为一对相对性状,等位基因分别用A、a和B、b表示,控制这些性状的基因不在Y染色体上。研究小组做了杂交实验,结果如下图(不考虑变异)。
(1)仅根据实验②分析,_______(填“能”或“不能”)判断灰体与黄体的显隐性关系。结合实验可判断果蝇正常翅和网状翅、灰体和黄体这两对相对性状的遗传_______(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。
(2)实验①的网状翅灰体的基因型是_______;在实验①的F1群体中,等位基因B的频率为_______,F1个体间随机交配,其子代群体中等位基因B的频率为_______。
(3)如果不确定控制翅形性状的基因(A、a)不在Y染色体上,根据上述实验结果就无法推断控制翅形性状的基因是否位于X、Y染色体的同源区段上,但可通过实验中的F1果蝇与其亲本回交来确定,那么,应选择实验_______(填“①”或“②”)的果蝇作为回交材料,回交组合中的雌果蝇翅型的表型为_______。如果回交后代中仅有雄性翅型的表型是_______,则表明控制翅形性状的基因位于XY染色体同源区段。
【答案】(1) ①. 能 ②. 遵循
(2) ①. aaXBY ②. 2/3 ③. 2/3
(3) ①. ② ②. 网状翅 ③. 正常翅
【解析】
【分析】分析表格实验①正常翅与网状翅杂交,后代全为正常翅,说明正常翅对网状翅为显性,灰体与灰体后代出现黄体,说明灰体对黄体为显性;实验②体色性状受性别控制,控制该性状的基因位于X染色体上,结合实验①②正反交结果可知,控制翅型基因位于常染色体上。
【小问1详解】
分析表格实验①正常翅与网状翅杂交,后代全为正常翅,说明正常翅对网状翅为显性,灰体与灰体后代出现黄体,说明灰体对黄体为显性;实验②体色性状受性别控制,控制该性状的基因位于X染色体上,结合实验①②正反交结果可知,控制翅型基因位于常染色体上,果蝇正常翅和网状翅、灰体和黄体这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。若仅根据分析实验②的杂交结果,子一代中体色与性别相关,符合隐雌与显雄的杂交结果,故体色中灰体为显性性状,且控制该性状的基因在X染色体上。
小问2详解】
实验①亲代关于体色的基因型为XBXb和XBY,由于正常翅对网状翅为显性,故亲本关于翅形的基因型分别为AA和aa,故实验①的网状翅灰体的基因型是aaXBY。只考虑体色,F1基因型XBXB、XBXb、XBY、XbY,F1等位基因B的频率为4/6=2/3,F1个体间随机交配(随机交配、自由交配不改变亲子代之间的基因频率),基因频率不变,其子代群体中等位基因B的频率为2/3。
【小问3详解】
假设控制翅形的基因位于X、Y染色体的同源区,则实验②中亲代基因型为XaXa和XAYA,则子代F1基因型为XAXa和XaYA,应选择实验②中子一代的XaYA与的亲本雌果蝇(XaXa)回交后,观察子代雄果蝇的表现型,结果应为雄果蝇(XaYA)的全部为正常翅。若相关基因位于常染色体上,则雌雄果蝇中均有正常翅。
15. 针灸是我国非物质文化遗产之一,我国科学家通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:低强度电针刺小鼠后肢的“足三里”穴位,可激活迷走神经—肾上腺轴,发挥抗炎作用,如图所示。
(1)外周神经系统分布在全身各处,包括脑神经和_______。某病人接受针灸治疗时,当银针扎脚底穴位时,病人强忍疼痛没有发生屈腿现象,此时脊髓的缩腿反射中枢受到_______的调控。
(2)低强度电针刺激激活迷走神经—肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,请使用图中文字补充完善该调节过程涉及具体的反射弧:足三里→_______→延髓→_______→肾上腺。在针灸治疗过程中,兴奋在整个传导过程中是_______(填“单向”或“双向”)传递的。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因可能是腹部的天枢穴________,这也为针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效提供了解释。
(4)阈电位是神经元产生动作电位的临界值。图甲、乙分别表示利用细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近经末梢的电位变化。细针治疗_______(填“可引起”或“未引起”)动作电位,判断依据是细针刺激引起的膜内外电位差_______。
【答案】(1) ①. 脊神经 ②. 大脑皮层
(2) ①. Prokr2 ②. 迷走神经 ③. 单向
(3)腹部的天枢穴不存在感受器或Prokr2感觉神经元
(4) ①. 未引起 ②. 细针刺激引起的膜内外电位差没有超过阈电位
【解析】
【分析】1、反射弧是反射的基本结构,适宜的刺激和完整的反射弧是发生反射的前提,完整的反射弧应该包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器;
2、神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,某部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【小问1详解】
外周神经系统包括脑神经和脊神经,当银针扎脚底穴位时,病人强忍疼痛没有发生屈腿现象,此时脊髓的缩腿反射中枢受到大脑皮层的调控。
【小问2详解】
该调节过程涉及的反射弧为:足三里→Prokr2(感觉神经元)→延髓→迷走神经→肾上腺。在反射弧中,兴奋在整个传导过程是单向传递的,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,从而保证了兴奋传递的方向性。
【小问3详解】
研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是天枢穴中不存在Prokr2神经元,无法通过Prokr2神经元传导兴奋激活迷走神经-肾上腺抗炎通路,这也解释了针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效。
【小问4详解】
细针治疗未引起动作电位,判断依据是图甲中细针治疗时,神经末梢的电位变化没有达到阈电位,而动作电位的产生需要达到阈电位,所以细针未引起动作电位。
16. “多营养层次”是一种海水生态养殖新模式。在上层挂绳养殖海带等藻类,在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类,在底层设置人工鱼礁,为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所,养殖龙虾、海参等底栖杂食动物(如下图)。
(1)从生态系统的组成成分上看,牡蛎属于_______(编号选填)。
①生产者 ②消费者 ③分解者 ④无机环境
下图表示该生态系统的能量流动,M、N表示营养级(图中数值代表能量,单位为kJ/(m2·a))。
(2)M用于生长、发育和繁殖的能量为_______kJ/(m2·a)。
(3)如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示龙虾种群数量变化的四种情况。a点时设置人工鱼礁。若设置后龙虾产量增加,则设置后龙虾种群数量变化的曲线是_______。此时在进行捕捞作业时,应该使种群数量保持在_______左右。
(4)下表为该生态系统内几种生物体内重金属的浓度(单位:ng·g-1),据表推测最可能为浮游植物的是_______(填编号)。此表体现的现象称为_______。
生物种类
①
②
③
④
Cd
8.8
14.1
21.9
41.6
【答案】(1)②③
(2)2488 (3) ①. I ②. K1/2
(4) ①. ① ②. 生物富集
【解析】
【分析】生态系统的组成成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。生产者在生物学分类上主要是各种绿色植物,也包括化能合成细菌与光合细菌,它们都是自养生物,植物与光合细菌利用太阳能进行光合作用合成有机物,化能合成细菌利用某些物质氧化还原反应释放的能量合成有机物,比如,硝化细菌通过将氨氧化为硝酸盐的方式利用化学能合成有机物。消费者指以动植物为食的异养生物,消费者的范围非常广,包括了几乎所有动物和部分微生物(主要有真细菌),它们通过捕食和寄生关系在生态系统中传递能量。分解者又称“还原者”,它们是一类异养生物,以各种细菌(寄生的细菌属于消费者,腐生的细菌是分解者)和真菌为主,也包含屎壳郎、蚯蚓等腐生动物。
【小问1详解】
牡蛎能溶解有机质有机碎屑,为分解者,牡蛎还能捕食浮游植物,为消费者。故选②③。
【小问2详解】
牡蛎能捕食浮游植物(生产者),因此最可能表示牡蛎的是M;M用于生长、发育和繁殖的能量为同化量-呼吸量=3281+2826-3619=2488kJ/(m2·a)。
【小问3详解】
若设置后龙虾产量增加,则设置后龙虾种群数量变化的曲线是Ⅰ,Ⅱ、Ⅲ均下降,Ⅳ为J形增长,不会出现;此时在进行捕捞作业时,应该使种群数量保持在K1/2左右,此时增长速率最快,最容易恢复至K值又能获得较大的捕获量。
【小问4详解】
浮游植物为生产者,其内重金属含量最小,因此①为浮游植物;生物富集现象指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质,在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集,浓度越来越大的现象。
17. 中国“干扰素之父”侯云德院士于1982年成功研发我国第一个基因工程创新药物—干扰素。干扰素是一种白细胞产生的具有抗病毒能力的分泌蛋白。研究人员从感染病毒的鸡白细胞提取全基因组mRNA,利用PCR技术获取鸡干扰素基因,图1表示鸡干扰素蛋白有关的基因片段,序号①~④表示引物。然后将获取的目的基因连接在大肠杆菌的pET32a质粒(5900bp,注:bp表示碱基对)上,图2表示pET32a质粒及其上部分限制酶切割位点。最后将重组质粒导入大肠杆菌后获得成熟干扰素。
(1)利用鸡白细胞总mRNA款得干扰素蛋白基因,需要在_______酶的作用下先合成相应的DNA片段。图1表示成熟干扰素蛋白序列及其前端的信号肽序列,信号肽是分泌蛋白合成过程中开始合成的一段肽链,其在干扰素合成中的作用是引导游离的核糖体转移到_______上继续肽链的合成。
(2)为了获取不含信号肽序列干扰素基因,在进行PCR扩增时需要用到的一对引物是_______,为了将目的基因准确连接到pET32a质粒上需要在目的基因的两端添加________两种限制酶的序列。PCR扩增过程除了引物,还需要的条件有4种游离的脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和_______等。
(3)为了检测目的基因是否插入pET32a质粒,利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒,然后对产物进行电泳,结果如图3,样品_______最可能是插入了目的基因的重组质粒。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 内质网
(2) ①. ②④ ②. EcoRI、XhoI ③. 模板、含Mg2+缓冲液
(3)2
【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】
利用鸡白细胞总mRNA获得干扰素蛋白基因,需要经过RNA变成相应的DNA逆转录过程,需要逆转录酶的作用下先合cDNA。图1表示成熟干扰素蛋白序列及其前端的信号肽序列,信号肽是分泌蛋白合成过程中开始合成的一段肽链,指导新生的多肽链和核糖体与内质网膜结合,使蛋白质的合成和加工在粗面内质网上进行,所以其在干扰素合成中的作用是引导游离的核糖体转移到内质网上继续肽链的合成。
【小问2详解】
为了获取不含信号肽序列的干扰素基因,在进行PCR扩增时需要用到的一对引物是②④,其他引物会导致含信号肽序列的干扰素基因的合成,为了将目的基因准确连接到pET32a质粒上,需要在目的基因两端添加可以与质粒酶切位点互补的限制酶识别序列,需要在目的基因的两端添加EcoRI、XhoI限制酶的序列,PCR扩增过程除了引物,还需要的条件有相应的模板;原料是4种游离的脱氧核苷酸(dNTP);耐高温的DNA聚合酶;含Mg2+缓冲液。
【小问3详解】
为了检测目的基因是否插入pET32a质粒,利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒,然后对产物进行电泳,结果如图3,因为一个切割位点只会将环状的质粒切割成一条线性的DNA,有两个切割位点才能切成2条片段,根据题图分析EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约500bp和5800bp的两个片段,所以样品2最可能是插入了目的基因的重组质粒。
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