精品解析:海南省省直辖县级行政单位文昌市文昌中学2024-2025学年高三第五次月考(4月)生物试题
2025-04-30
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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 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 海南省 |
| 地区(市) | 省直辖县级行政单位 |
| 地区(区县) | 文昌市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.30 MB |
| 发布时间 | 2025-04-30 |
| 更新时间 | 2025-06-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51917762.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:
2024—2025学年度第二学期高三第五次月考试题
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 15 小题,每小题3分,共 45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 幽门螺杆菌(Hp)是一种能导致胃部疾病的致病菌,13C呼气试验是检测Hp的有效方法。被测者口服13C尿素胶囊,Hp分泌脲酶催化尿素水解生成CO2,CO2随血液进入肺部并排出体外,然后被测者向专用的呼气卡吹气留取样本。下列叙述错误的是( )
A. 幽门螺杆菌是单细胞生物,既是细胞层次也是个体层次
B. 感染者吹出气体中的13CO2是其细胞呼吸产生的
C. Hp分泌脲酶的过程不需要线粒体提供能量
D. 服用抗生素期间进行呼气试验会影响Hp检测结果
2. 研究发现癌细胞线粒体外膜上的D蛋白磷酸化增强,会引起癌细胞线粒体嵴密度增大,乳酸脱氢酶(催化丙酮酸生成乳酸)含量降低等相应变化,癌细胞可通过上述变化调控代谢以适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。下列说法正确的是( )
A. D蛋白磷酸化可使癌细胞线粒体分解葡萄糖的速率增大
B D蛋白磷酸化增强时细胞耗氧量和NADH产生量均增加
C. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸过程生成少量ATP
D. 抑制D蛋白的磷酸化癌细胞内的乳酸生成速率降低
3. 异常情况下,机体产生的某种抗体刺激甲状腺细胞,会引发毒性弥散性甲状腺肿—Graves病,体内分泌的甲状腺激素增加。下列叙述错误的是( )
A. 个体患Graves病后,体温增高
B. 个体患Graves病后,体内TSH含量减少
C. 机体产生的该抗体不会作用于TSH受体
D. 临床上可使用相应免疫抑制剂治疗Graves病
4. DNA复制始于基因组中的复制起点,即启动蛋白的靶标位点。一旦复制起点被识别,启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物,从而解开双链DNA,形成复制叉。DNA复制时,往往以复制起点为中心,向两个方向进行复制。关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的,有观点认为延伸方向与解链方向相反的短片段子链需要由DNA连接酶连接。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A. 乙链的b端是5’端,d端是3’端
B. 以甲链作为模板合成的新链和乙链的嘌呤比例相同
C. 该复制过程中存在氢键的断裂和磷酸二酯键的形成
D. 甲链对应的完整子链的合成至少需要两种酶催化
5. 钠钾氯共转运蛋白(NKCC)是帮助钠离子、钾离子、氯离子进行运输的一类膜蛋白,其合成过程与分泌蛋白类似。在肾脏的尿液浓缩过程中NKCC利用细胞外相对较高的Na+浓度作为驱动力,逆浓度梯度转运K+和Cl-进入细胞。下图是肾小管上皮细胞对离子吸收和转运的示意图。下列说法错误的是( )
A. 钠-钾泵发挥作用时发生磷酸化导致其空间结构改变
B. K+主动运输进入上皮细胞可以借助不同的载体蛋白
C. NKCC的合成过程体现膜的流动性
D. Na+进出上皮细胞的跨膜运输方式相同
6. 我国拥有悠久农业文明史。古籍中描述了很多体现劳动人民伟大智慧的农作行为。下列对相关描述所体现的生物与环境关系的分析错误的是( )
A. “凡种谷,雨后为佳”描述了要在下雨后种谷,体现了非生物因素对生物的影响
B. “区中草生,茇之”描述了要及时清除田里的杂草,体现了种间竞争对生物的影响
C. “慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植,体现了两物种没有共同的生态位
D. “六月雨后种绿豆,八月中,犁䅖杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜,体现了对资源的循环利用
7. 细胞膜膜蛋白的70%~80%为整合膜蛋白,整合膜蛋白均为跨膜蛋白,其肽链可一次或反复多次穿越膜脂质双层,在结构上可分为:胞质外结构域、跨膜结构域和胞质内结构域等三个组成部分,具有物质运输和信息传递等功能。下列说法正确的是( )
A. 整合膜蛋白的合成不需要高尔基体的参与
B. 某些整合膜蛋白胞质内结构域的疏水区域具有催化作用
C. 整合膜蛋白的存在是细胞膜具有选择透过性的结构基础
D. 用放射性同位素15N标记氨基酸可追踪膜蛋白的合成与运输途径
8. 希尔发现在没有CO2时,给予离体叶绿体光照,就能放出O2,同时使电子受体NADP+还原。在希尔反应的基础上,阿尔农又发现在光下的离体叶绿体,不供给CO2时,既积累NADPH也积累ATP;撤去光照,供给CO2时,NADPH和ATP被消耗,并产生有机物。下列叙述正确的是( )
A. 希尔反应能证明光合作用释放的O2中的O全部来自于H2O
B. 阿尔农实验能证明NADPH和ATP的形成与叶绿体的基粒有关系
C. 阿尔农实验能证明光合作用不需要光也可为有机物的合成提供还原剂
D. 阿尔农实验能证明即使没有CO2,光反应阶段可以进行一段时间
9. 某兴趣小组利用细胞产物的工厂化生产技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素的实验,实验流程见下图。下列描述错误的是( )
胡萝卜根外植体愈伤组织悬浮细胞番茄红素
A. 该培养流程应用了植物组织培养技术
B. 番茄红素是次生代谢物,一般在特定的组织或器官中产生
C. 细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,增加细胞数量,从而提高次生代谢物的总量
D. 胡萝卜根外植体进行适当的消毒处理后,再用无菌水清洗2~3次
10. 将某一核DNA被3H充分标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养液中培养,并经过连续两次细胞分裂。下列有关说法错误的是( )
A. 若进行有丝分裂,则子细胞中含3H的染色体数可能为2N
B. 若进行减数分裂,则子细胞中含3H的DNA分子数一定为N
C. 若子细胞中有的染色体不含3H,则可能存在四分体
D. 若每个子细胞中都有染色体含3H,则细胞分裂过程中可能发生了基因重组
11. B基因是水稻中“自私基因”,不含B基因的花粉存在一定比例的致死现象,若基因型为Bb的水稻自交、F1中隐性个体比例为1/6。下列说法错误的是( )
A. 含b花粉的致死率为1/2 B. F1产生的雄配子比例为B:b=7:5
C. Bb与bb正反交,后代表型比例不同 D. F1随机交配产生F2,F2中bb占25/228
12. 长期处于过度紧张、焦虑等应激状态易导致胰岛素敏感性降低引起血糖升高,部分机理如下图,其中CORT表示一种肾上腺糖皮质激素,Ins表示胰岛素,InsR表示胰岛素受体。下列说法错误的是( )
A. 下丘脑调控胰岛B细胞分泌 Ins的调节方式是神经调节
B. CORT通过与 Ins 竞争 InsR导致胰岛素敏感性降低而使血糖升高
C. 激素a与激素b作用的靶器官不同
D. CORT和 Ins都能够促进葡萄糖氧化分解和转变成糖原和甘油三酯
13. 光是绿色植物进行光合作用的条件。某兴趣小组为探究光对植物光合作用的影响,设计了以下实验。将密闭玻璃罩内的某植物置于适宜光照下一定时间,迅速进行遮光处理,一段时间后给予适宜光照,检测到玻璃罩内CO2含量的变化如图。下列选项不正确的是( )
A. ab段含量减少是因为植物的光合作用强度大于呼吸作用强度
B. bc段含量上升是因为遮光处理后植物只进行呼吸作用
C. ab段和cd段植物都有有机物积累,有机物含量最多的是c点
D. de段CO2含量不变是因为该植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
14. 现有基因型为AaBbDd的植株,三对等位基因分别控制三种性状,现将该植株自交产生F1(不考虑互换和基因突变)。下列分析错误的是( )
A. 若F1出现两种表型,且比例为3∶1,则基因ABD位于一条染色体上
B. 若F1出现三种表型,且比例为1∶2∶1,则三对基因可能位于一对染色体上
C. 若F1出现八种表型,且各表型之比的和为64时,可确定三对基因分别位于三对同源染色体上
D. 只有后代四种表型的比例为9∶3∶3∶1时,才可判断三对基因位于两对同源染色体上
15. 如图为某玉米田中碳循环和能量流动的部分示意图,图中甲~戊表示生态系统中不同组成成分,Ⅰ~Ⅲ表示过程,虚线箭头表示流经丙的能量流动情况,A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。以下相关说法错误的是( )
A. 若乙表示绿色植物,则Ⅰ过程为光合作用
B. 图中丙所处营养级生物的同化量为100 J/(cm2·a)
C. 由于氮元素不断通过农产品输出生态系统,因此还要往玉米农田中不断施加氮肥
D. 若该农田遭到重金属污染,则丙营养级生物体内该重金属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化,影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类,生长速度快,一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO2浓度(大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC)和磷浓度(低磷浓度LP和高磷浓度HP)的实验组合进行相关实验,结果如下图所示。
回答下列问题:
(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下,____________。
(2)ATP水解酶的主要功能是____________。ATP水解酶活性可通过测定____________表示。
(3)由图1、2可知,在较强的光照强度下,HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低,推测原因是在酸化环境中,龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素,因而细胞____________增强,导致有机物消耗增加。
(4)由图2可知,大气CO2条件下,高磷浓度能____________龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化,有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果,从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是____________。
17. 基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定,是遗传学研究中的重要环节,常用方法有杂交实验定位法、单体和三体定位法等。
(1)摩尔根通过杂交实验研究果蝇红眼和白眼性状的遗传,首次证明了基因位于染色体上。该研究中所运用的科学方法是___________。
(2)果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的W和w基因控制,会表现出明显的性别关联,这一现象在白眼(♀)×红眼(♂)亲本组合以及___________(以基因型表示)的亲本组合的子代会出现。刚毛(B)和截毛(b)是果蝇的另一对相对性状,现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干,若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体,还是位于X、Y染色体同源区段上,应选择___________(以表型表示)一对亲本组合进行杂交实验。若F1表型及比例为___________,则说明B/b基因仅位于X染色体上;若不符合该表型比,利用现有实验材料设计一个简捷的杂交实验,进一步定位基因位置,实验思路是___________。
(3)单体和三体分别指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体只有一条或有三条的个体。已知果蝇Ⅳ号染色体三体能存活并能繁殖,其性母细胞中三条同源染色体中任意两条正常联会,多出的一条随机分配。现有一只由基因突变产生的某隐性突变型雄果蝇,为测定该隐性突变基因的染色体位置,让其与Ⅳ号染色体的三体野生型纯合子果蝇(甲)进行杂交实验,如下图:
若F2果蝇表型及比例为___________,能够确定该隐性突变的基因位于Ⅳ号染色体上。
18. 2022年6月下旬以来,我国南方地区高温日数异常偏多,长江流域高温少雨导致部分地区的旱情严重,影响了秋粮作物的生长发育。研究发现,干旱可诱导植物体内脱落酸含量增加,以减少失水,同时发现一种分泌型短肽S在此过程中起重要作用。研究人员用0.1μmol/L的脱落酸或短肽S处理野生型拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如图甲所示;野生型拟南芥与短肽S基因缺失突变体在干旱处理时体内脱落酸的含量如图乙所示。回答下列相关问题。
(1)图甲结果显示,脱落酸对野生型拟南芥的作用是______。除此作用外,脱落酸的主要作用还有______(答出一点即可)。
(2)分析图乙可知,干旱条件下短肽S能够______(填“促进”或“抑制”)拟南芥的脱落酸的合成,判断的依据是______。
(3)研究人员进一步研究发现,野生型拟南芥经干旱处理后,短肽S在根中的含量远高于其在叶片中的含量,在根部外施的短肽S可运输到叶片中,减少叶片水分的散失。研究人员认为短肽S是一种植物激素,其依据是______。
(4)植物激素在生产中得到广泛的应用。“田家少闲月,五月人倍忙。夜来南风起,小麦覆陇黄。”在收割小麦期间,天气持续干热之后又遇上大雨,小麦种子容易在穗上发芽,为减少小麦种子发芽,可以采取的措施是______。
19. 褐飞虱是危害水稻的重要害虫,用化学农药防治易引发农药残留、害虫抗药性提高等问题。
(1)在农田生态系统的营养结构中,褐飞虱属于_______。稻虱缨小蜂是褐飞虱卵的一种寄生蜂,褐飞虱从水稻处获取的能量,除了可能流入稻虱缨小蜂外,还可能的去向有_______(答出2个即可)。
(2)农业生产中,将抗虫水稻与非抗虫水稻间作可有效降低褐飞虱对非抗虫水稻的危害。为明确其机理,研究人员利用图1所示的装置开展了实验。A侧放置褐飞虱,几天后,将B侧水稻取出,以其作为气味源,分别进行褐飞虱、稻虱缨小蜂的选择性实验,得到图2所示结果。
①本实验的对照组A、B两侧应分别放置_______水稻,其他处理均相同。
②研究发现实验组中非抗虫水稻产生的挥发物2-庚酮明显增多,而对照组中基本检测不到。另外,A侧未放置褐飞虱的实验中,均检测不到2-庚酮。推测可能的原因是_______。
③2-庚酮是一种_______信息。据图2的结果判断,其作用是_______。
(3)与单一种植抗虫水稻相比,抗虫水稻与非抗虫水稻间作还可以延缓褐飞虱种群_______,避免抗虫水稻抗性丧失过快。
20. 现代社会压力使人类的作息时间很难严格遵循于体内的生物钟。因为加班、频繁跨越时区、熬夜、肥胖等,越来越多的人面临着生物钟紊乱的困扰,导致失眠、睡眠中断、日间过度嗜睡,与人交流出现障碍等问题。2019年我国科研团队获得了5只基因BMAL1缺失(或敲除)的克隆猴,极大推动人类脑疾病机理研究、早期诊断与干预及药物研发等相关领域研究。下图为克隆猴的步骤,回答下列问题:
(1)5只克隆猴是科学家利用___________技术获得的。首先需将A猴卵母细胞培养至MⅡ期,并通过___________法进行去核,然后将B猴体细胞注入去核A猴卵母细胞形成重构胚。
(2)重构胚的激活可用物理或化学方法,其中化学方法有___________(答出一点即可)。重构胚进行体外培养时,除需要提供适宜的营养条件外,还需适宜的环境条件,为保证无菌、无毒的环境,具体操作有___________(答出两点)。然后将细胞置于___________中进行培养。将得到的胚胎移植到经过同期发情处理的代孕母猴体内,最终产出克隆猴。
(3)为了验证这5只基因敲除猴是否存在昼夜节律紊乱问题,科学家给猴子们佩戴了检测设备,可以随时监测到它们的昼夜活动情况,通过行为学分析检测了其是否明显表现出类似精神分裂症的症状。对照组的设置应为___________。观察发现,与对照组相比,实验组猴的神经内分泌激素褪黑素分泌减少;与睡眠剥夺、抑郁症以及衰老等相关的基因表达增强;不再按照24小时的周期活动,在夜间活动明显增多,有人靠近时双手抱头,蜷缩在角落里,不敢活动。由此证明___________。
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2024—2025学年度第二学期高三第五次月考试题
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 15 小题,每小题3分,共 45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 幽门螺杆菌(Hp)是一种能导致胃部疾病的致病菌,13C呼气试验是检测Hp的有效方法。被测者口服13C尿素胶囊,Hp分泌脲酶催化尿素水解生成CO2,CO2随血液进入肺部并排出体外,然后被测者向专用的呼气卡吹气留取样本。下列叙述错误的是( )
A. 幽门螺杆菌是单细胞生物,既是细胞层次也是个体层次
B. 感染者吹出气体中的13CO2是其细胞呼吸产生的
C. Hp分泌脲酶的过程不需要线粒体提供能量
D. 服用抗生素期间进行呼气试验会影响Hp检测结果
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息分析,幽门螺杆菌为原核生物,其结构上最大的特点是没有核膜包被的细胞核,此外原核细胞还没有除了核糖体以外的各种细胞器;幽门螺杆菌能够生长在强酸环境下的胃部,受试者口服13C尿素胶囊后,幽门螺杆菌能够分泌脲酶水解尿素,尿素被水解后形成CO2随血液进入肺部并以气体排出,因此可以通过13C呼气试验检测幽门螺杆菌。
【详解】A、幽门螺杆菌是单细胞生物,它既是细胞层次也是个体层次,A正确;
B、感染者吹出气体中的CO2是幽门螺旋杆菌分泌脲酶水解尿素,尿素被水解后形成的,不是感染者细胞呼吸产生的,B错误;
C、幽门螺杆菌为原核生物,没有线粒体等细胞器,只有核糖体,因此Hp分泌脲酶的过程不需要线粒体提供能量,C正确;
D、抗生素可以用于幽门螺杆菌的治疗,因此服用抗生素期间进行呼气试验会影响检测Hp结果,D正确。
故选B。
2. 研究发现癌细胞线粒体外膜上的D蛋白磷酸化增强,会引起癌细胞线粒体嵴密度增大,乳酸脱氢酶(催化丙酮酸生成乳酸)含量降低等相应变化,癌细胞可通过上述变化调控代谢以适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。下列说法正确的是( )
A. D蛋白磷酸化可使癌细胞线粒体分解葡萄糖的速率增大
B. D蛋白磷酸化增强时细胞耗氧量和NADH产生量均增加
C. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程生成少量ATP
D. 抑制D蛋白的磷酸化癌细胞内的乳酸生成速率降低
【答案】B
【解析】
【分析】研究发现癌细胞线粒体外膜上的D蛋白磷酸化增强,会引起癌细胞线粒体嵴密度增大,乳酸脱氢酶含量降低等相应变化,这些变化有助于癌细胞适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。
【详解】A、线粒体不分解葡萄糖,只能分解丙酮酸,A错误;
B、D蛋白磷酸化增强导致线粒体嵴密度增大,导致有氧呼吸增强,因此细胞耗氧量和NADH产生量均会增加,B正确;
C、丙酮酸转化为乳酸的过程不生成ATP,C错误;
D、抑制D蛋白的磷酸化会导致乳酸脱氢酶含量增加,使得丙酮酸转化为乳酸的速率增加,从而导致乳酸生成速率较快,D错误。
故选B。
3. 异常情况下,机体产生的某种抗体刺激甲状腺细胞,会引发毒性弥散性甲状腺肿—Graves病,体内分泌的甲状腺激素增加。下列叙述错误的是( )
A. 个体患Graves病后,体温增高
B. 个体患Graves病后,体内TSH含量减少
C. 机体产生的该抗体不会作用于TSH受体
D. 临床上可使用相应免疫抑制剂治疗Graves病
【答案】C
【解析】
【分析】甲状腺激素的分级调节:下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素;而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用,当甲状腺激素分泌过多时,会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,进而减少甲状腺激素的分泌。
【详解】A、甲状腺激素能促进物质氧化分解,产热增加,Graves病患者体内甲状腺激素增加,因此个体患Graves病后,体温增高,A正确;
B、由于甲状腺激素的分泌存在负反馈调节,当甲状腺激素分泌过多时,会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,进而减少甲状腺激素的分泌,因此个体患Graves病后,体内TSH(促甲状腺激素)含量会减少,B正确;
C、TSH(促甲状腺激素)可作用于甲状腺细胞上的受体,使其分泌甲状腺激素增加,由题意可知,机体产生的某种抗体刺激甲状腺细胞,使体内分泌的甲状腺激素增加,因此推测机体产生的该抗体可能作用于TSH的受体,C错误;
D、相应免疫抑制剂可抑制免疫系统的功能,使机体产生抗体减少,抗体攻击甲状腺细胞减弱,因此可缓解Graves病的病症,故临床上可使用相应免疫抑制剂治疗Graves病,D正确。
故选C。
4. DNA复制始于基因组中的复制起点,即启动蛋白的靶标位点。一旦复制起点被识别,启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物,从而解开双链DNA,形成复制叉。DNA复制时,往往以复制起点为中心,向两个方向进行复制。关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的,有观点认为延伸方向与解链方向相反的短片段子链需要由DNA连接酶连接。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A. 乙链的b端是5’端,d端是3’端
B. 以甲链作为模板合成的新链和乙链的嘌呤比例相同
C. 该复制过程中存在氢键的断裂和磷酸二酯键的形成
D. 甲链对应的完整子链的合成至少需要两种酶催化
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的复制:
1、条件:(1)、模板:亲代DNA的两条母链;(2)、原料:四种脱氧核苷酸为;(3)、能量:(ATP);(4)、一系列的酶。缺少其中任何一种条件DNA复制都无法进行。
2、过程:(1)、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;(2)、合成子链:然后以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】A、DNA复制时,子链的延伸方向为5’→3’,且和模板链反向平行,因此,乙链的b端是3'端,d端是5'端,A错误;
B、以甲链作为模板合成的新链和乙链序列完全一样,和乙链的嘌呤比例相同,B正确;
C、该复制过程表现为边解旋边复制的特征,在解旋过程中氢键断裂,在子链延伸过程中磷酸二酯键的形成,C正确;
D、催化与甲链对应的完整子链的合成至少需要两种酶,包括DNA聚合酶和DNA连接酶等,D正确。
故选A。
5. 钠钾氯共转运蛋白(NKCC)是帮助钠离子、钾离子、氯离子进行运输的一类膜蛋白,其合成过程与分泌蛋白类似。在肾脏的尿液浓缩过程中NKCC利用细胞外相对较高的Na+浓度作为驱动力,逆浓度梯度转运K+和Cl-进入细胞。下图是肾小管上皮细胞对离子吸收和转运的示意图。下列说法错误的是( )
A. 钠-钾泵发挥作用时发生磷酸化导致其空间结构改变
B. K+主动运输进入上皮细胞可以借助不同的载体蛋白
C. NKCC的合成过程体现膜的流动性
D. Na+进出上皮细胞的跨膜运输方式相同
【答案】D
【解析】
【分析】物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:物质从高浓度到低浓度,不需要载体,不耗能,例如气体、小分子脂质;(2)协助扩散:物质由高浓度到低浓度,需要膜转运蛋白的协助,不耗能,如葡萄糖进入红细胞;(3)主动运输:物质从低浓度到高浓度,需要载体蛋白的协助,耗能,如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【详解】A、钠-钾泵发挥作用时,会发生磷酸化,这一过程会导致其空间结构改变,从而实现离子的运输,A正确;
B、从图中可以看出,K+主动运输进入上皮细胞可以借助Na+-K+-2Cl-同向转运体和钠 - 钾泵这两种不同的载体蛋白,B正确;
C、NKCC的合成过程与分泌蛋白类似,而分泌蛋白的合成有内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间的相融合,体现膜的流动性,C正确;
D、Na+进入上皮细胞是借助Na+-K+-2Cl-同向转运体,利用细胞外相对较高的Na+浓度作为驱动力,属于协助扩散;Na+出上皮细胞是通过钠-钾泵,需要消耗ATP,属于主动运输,因此Na+进出上皮细胞的跨膜运输方式不同,D错误。
故选D。
6. 我国拥有悠久的农业文明史。古籍中描述了很多体现劳动人民伟大智慧的农作行为。下列对相关描述所体现的生物与环境关系的分析错误的是( )
A. “凡种谷,雨后为佳”描述了要在下雨后种谷,体现了非生物因素对生物的影响
B. “区中草生,茇之”描述了要及时清除田里的杂草,体现了种间竞争对生物的影响
C. “慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植,体现了两物种没有共同的生态位
D. “六月雨后种绿豆,八月中,犁䅖杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜,体现了对资源的循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】生态为是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
【详解】A、“凡种谷,雨后为佳”描述了要在下雨后种谷,说明种子的萌发需要水分,体现了非生物因素对生物的影响,A正确;
B、“区中草生,茇之”描述了要及时清除田里的杂草,其目的是通过减弱种间竞争提高产量,体现了种间竞争对生物的影响,B正确;
C、“慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植,说明两物种生态位有重叠部分,C错误;
D、“六月雨后种绿豆,八月中,犁䅖杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜,该过程中通过微生物的作用将绿豆植株中的有机物分解成无机物进而起到肥田的作用,该过程体现了对资源的循环利用,D正确。
故选C。
7. 细胞膜膜蛋白的70%~80%为整合膜蛋白,整合膜蛋白均为跨膜蛋白,其肽链可一次或反复多次穿越膜脂质双层,在结构上可分为:胞质外结构域、跨膜结构域和胞质内结构域等三个组成部分,具有物质运输和信息传递等功能。下列说法正确的是( )
A. 整合膜蛋白的合成不需要高尔基体的参与
B. 某些整合膜蛋白胞质内结构域的疏水区域具有催化作用
C. 整合膜蛋白的存在是细胞膜具有选择透过性的结构基础
D. 用放射性同位素15N标记氨基酸可追踪膜蛋白的合成与运输途径
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
【详解】A、整合膜蛋白是膜蛋白,属于分泌蛋白(需要定位到细胞膜上发挥功能),分泌蛋白合成和加工需要高尔基体的参与,高尔基体对蛋白质进行加工、分类和包装,A错误;
B、胞质内是水溶液环境,胞质内结构域应该是亲水区域,而不是疏水区域,B错误;
C、细胞膜具有选择透过性,与膜上蛋白质的种类和数量有关,细胞膜膜蛋白的70%~80%为整合膜蛋白,所以整合膜蛋白的存在是细胞膜具有选择透过性的结构基础,C正确;
D、15N不具有放射性,为稳定元素,不能用放射性同位素15N标记氨基酸追踪膜蛋白的合成与运输途径,应该用具有放射性的元素如3H等标记氨基酸,D错误。
故选C。
8. 希尔发现在没有CO2时,给予离体叶绿体光照,就能放出O2,同时使电子受体NADP+还原。在希尔反应的基础上,阿尔农又发现在光下的离体叶绿体,不供给CO2时,既积累NADPH也积累ATP;撤去光照,供给CO2时,NADPH和ATP被消耗,并产生有机物。下列叙述正确的是( )
A. 希尔反应能证明光合作用释放的O2中的O全部来自于H2O
B. 阿尔农实验能证明NADPH和ATP的形成与叶绿体的基粒有关系
C. 阿尔农实验能证明光合作用不需要光也可为有机物的合成提供还原剂
D. 阿尔农实验能证明即使没有CO2,光反应阶段可以进行一段时间
【答案】D
【解析】
【分析】由题中的信息可知,光合作用过程中产生的氧气来自于参加反应的水。希尔反应和有机物的合成过程可以分别进行,在光下积累NADPH和ATP,在暗处可以进行有机物的合成,并且NADPH和ATP在合成有机物过程中被消耗。希尔反应只有在光下才能进行,在暗处是不能进行的。
【详解】A、由于缺少加入CO2的另一组对照实验,故不清楚植物光合作用产生的氧气中的氧元素是否能来自于CO2,A错误;
B、阿尔农发现在光下的离体叶绿体,不供给CO2时,既积累NADPH也积累ATP,但不能说明NADPH和ATP的形成与叶绿体的基粒有关系,B错误;
C、光反应为暗反应提供ATP和NADPH,但合成ATP和NADPH必须要有光照,因此光合作用在光下才能为有机物的合成提供ATP和NADPH,C错误;
D、阿尔农又发现在光下的离体叶绿体,不供给CO2时,既积累NADPH也积累ATP,说明即使没有CO2,光反应阶段可以进行一段时间,D正确。
故选D。
9. 某兴趣小组利用细胞产物的工厂化生产技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素的实验,实验流程见下图。下列描述错误的是( )
胡萝卜根外植体愈伤组织悬浮细胞番茄红素
A. 该培养流程应用了植物组织培养技术
B. 番茄红素是次生代谢物,一般在特定的组织或器官中产生
C. 细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,增加细胞数量,从而提高次生代谢物的总量
D. 胡萝卜根外植体进行适当的消毒处理后,再用无菌水清洗2~3次
【答案】A
【解析】
【分析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
【详解】A、该培养流程应用了植物细胞培养技术,不是植物组织培养技术,A错误;
B、番茄红素是次生代谢物,次生代谢物一般在特定的组织或器官中,在一定的生长阶段产生,B正确;
C、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,增加细胞数量,从而提高次生代谢物的总量,C正确;
D、胡萝卜根外植体进行适当的消毒处理后,要用无菌水清洗2-3次,以防止杂菌污染,D正确。
故选A。
10. 将某一核DNA被3H充分标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养液中培养,并经过连续两次细胞分裂。下列有关说法错误的是( )
A. 若进行有丝分裂,则子细胞中含3H的染色体数可能为2N
B. 若进行减数分裂,则子细胞中含3H的DNA分子数一定为N
C. 若子细胞中有的染色体不含3H,则可能存在四分体
D. 若每个子细胞中都有染色体含3H,则细胞分裂过程中可能发生了基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】1、有丝分裂的特点:包括间期合成大量蛋白质,时间比分裂期长很多,细胞有生长;前期出现纺锤体,核仁、核膜逐渐消失;中期赤道板并非细胞结构,而是细胞中央的一个平面,是观察染色体的最佳时期;后期纺锤丝缩短,分向两极的两套染色体形态和数目完全相同;末期核仁、核膜重新出现,纺锤体消失,赤道板位置上出现细胞板,向四周扩散,形成新的细胞壁,将一个细胞分成2个子细胞;
2、减数分裂的特点:
(1)DNA复制一次:在减数分裂过程中,DNA只复制一次,发生在减数第一次分裂前的间期;
(2)细胞连续分裂两次:第一次分裂是基于同源染色体的分离,第二次分裂则是姐妹染色单体的分离;
(3)同源染色体分离:在减数第一次分裂后期,同源染色体分离并分别移向细胞两极,这是减数分裂特有的过程;
(4)非姐妹染色单体交换:在减数第一次分裂的前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换,导致基因重组;
(5)遗传多样性:由于同源染色体的随机排列和非姐妹染色单体的交换,减数分裂产生的配子具有多样性的遗传信息,增加了后代的适应性;
(6)四分体形成:在减数第一次分裂的前期,配对的同源染色体形成四分体,这是减数分裂特有的结构。
【详解】A、若进行有丝分裂,两次分裂需要进行两次DNA复制,3H标记的DNA在不含3H的培养液中复制第一次,产生的DNA分子一条链有标记,一条链无标记,称为杂合DNA分子,第二次复制后,每个DNA分子复制而来的两个子代DNA分子,一个是杂合DNA分子,另外一个两条链皆无标记,在有丝分裂的G2期、前期和中期这两个DNA分子由一个着丝粒连接,有丝分裂后期着丝粒分裂时子染色体分配是随机的,故子细胞中含3H的染色体数可能为2N,A正确;
B、若进行减数分裂,正常情况下,DNA分子复制一次,分裂后细胞中染色体数目减半,每个子细胞含3H的DNA分子数应该是N,B正确;
C、若子细胞中有的染色体不含3H,则该细胞进行的是有丝分裂,不可能存在四分体,C错误;
D、若子细胞中都含有3H,则该细胞可能进行的是减数分裂也可能是有丝分裂,基因重组可发生在减数分裂过程中,D正确。
故选C。
11. B基因是水稻中的“自私基因”,不含B基因的花粉存在一定比例的致死现象,若基因型为Bb的水稻自交、F1中隐性个体比例为1/6。下列说法错误的是( )
A. 含b花粉的致死率为1/2 B. F1产生的雄配子比例为B:b=7:5
C. Bb与bb正反交,后代表型比例不同 D. F1随机交配产生F2,F2中bb占25/228
【答案】B
【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。
【详解】A、Bb自交,雌配子比例为B:b=1:1,由于含b的花粉存在一定比例致死,设花粉B:b=a:(1-a),则F1中bb个体为1/2×(1-a)=1/6,a=2/3,则存活花粉B:b=2/3:1/3=2:1,b花粉致死率为50%,A正确。
B、F1基因型组成及比例为BB:Bb:bb=2:3:1,考虑含b花粉有50%致死率,所以F1产生的雄配子比例为B:b=14:5,B错误。
C、若Bb作父本,bb作母本,则后代表型比例为2:1;若Bb作母本,bb作父本,则后代表型比例为1:1,C正确。
D、F1产生的b雄配子比例为5/19,b雌配子比例为5/12,F₂中bb比例为5/19×5/12=25/228,D正确。
故选B。
12. 长期处于过度紧张、焦虑等应激状态易导致胰岛素敏感性降低引起血糖升高,部分机理如下图,其中CORT表示一种肾上腺糖皮质激素,Ins表示胰岛素,InsR表示胰岛素受体。下列说法错误的是( )
A. 下丘脑调控胰岛B细胞分泌 Ins的调节方式是神经调节
B. CORT通过与 Ins 竞争 InsR导致胰岛素敏感性降低而使血糖升高
C. 激素a与激素b作用的靶器官不同
D. CORT和 Ins都能够促进葡萄糖氧化分解和转变成糖原和甘油三酯
【答案】D
【解析】
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰高血糖素能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、下丘脑通过副交感神经调控胰岛B细胞分泌Ins的调节方式是神经调节,A正确;
B、由图可知,CORT通过与胰岛素竞争胰岛素受体,使得胰岛素的敏感性降低,从而使血糖升高,B正确;
C、激素a作用的靶器官是垂体,激素b作用的靶器官是肾上腺皮质,C正确;
D、CORT表示一种肾上腺糖皮质激素,CORT是升高血糖的激素,胰岛素是降低血糖的激素,CORT不会促进葡萄糖氧化分解和转变成糖原和甘油三酯,CORT通过与胰岛素竞争胰岛素受体,使胰岛素不能起作用,D错误。
故选D。
13. 光是绿色植物进行光合作用的条件。某兴趣小组为探究光对植物光合作用的影响,设计了以下实验。将密闭玻璃罩内的某植物置于适宜光照下一定时间,迅速进行遮光处理,一段时间后给予适宜光照,检测到玻璃罩内CO2含量的变化如图。下列选项不正确的是( )
A. ab段含量减少是因为植物的光合作用强度大于呼吸作用强度
B. bc段含量上升是因为遮光处理后植物只进行呼吸作用
C. ab段和cd段植物都有有机物积累,有机物含量最多的是c点
D. de段CO2含量不变是因为该植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:ab段CO2含量减少,是在适宜光照下光合作用强度大于呼吸作用强度;bc段CO2含量上升,对应着遮光处理;cd段CO2含量减少,是遮光后又给予适宜的光照。
【详解】A、玻璃罩内CO2含量的变化取决于光合作用和呼吸作用的大小,ab段CO2含量的减少说明植物的光合作用吸收的CO2大于呼吸作用释放的CO2,即植物的光合作用强度大于呼吸作用强度,A正确;
B、bc段CO2含量上升,根据题意可知,光照后会迅速进行遮光处理,所以bc段含量上升是因为遮光处理后植物只进行呼吸作用,B正确;
C、ab段和cd段CO2含量都减少,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,都有有机物积累,但有机物含量最多的是b点,因为b点是密闭容器内CO2含量的最低点,有机物积累最多,C错误;
D、de段玻璃罩内CO2含量不变,说明没有与密闭环境中发生气体交换,该植物光合作用强度与细胞呼吸作用强度相等,D正确。
故选C。
14. 现有基因型为AaBbDd的植株,三对等位基因分别控制三种性状,现将该植株自交产生F1(不考虑互换和基因突变)。下列分析错误的是( )
A. 若F1出现两种表型,且比例为3∶1,则基因ABD位于一条染色体上
B. 若F1出现三种表型,且比例为1∶2∶1,则三对基因可能位于一对染色体上
C. 若F1出现八种表型,且各表型之比的和为64时,可确定三对基因分别位于三对同源染色体上
D. 只有后代四种表型的比例为9∶3∶3∶1时,才可判断三对基因位于两对同源染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、当基因ABD位于一条染色体上时,AaBbDd的植株自交后代会出现两种表型,且比例为3∶1,A正确;
B、当基因AbD位于一条染色体,基因aBd位于另一条染色体时,自交后代可出现三种表型,且比例为1∶2∶1,B正确;
C、只有当三对基因分别位于三对同源染色体上时,F1才会出现八种表型,C正确;
D、当三对基因位于两对同源染色体时,还可出现其他表型种类和比例,如当基因Ab、aB分别位于一对同源染色体上,基因Dd位于另一对同源染色体时,后代可出现六种表型,D错误。
故选D。
15. 如图为某玉米田中碳循环和能量流动的部分示意图,图中甲~戊表示生态系统中不同组成成分,Ⅰ~Ⅲ表示过程,虚线箭头表示流经丙的能量流动情况,A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。以下相关说法错误的是( )
A. 若乙表示绿色植物,则Ⅰ过程为光合作用
B. 图中丙所处营养级生物的同化量为100 J/(cm2·a)
C. 由于氮元素不断通过农产品输出生态系统,因此还要往玉米农田中不断施加氮肥
D. 若该农田遭到重金属污染,则丙营养级生物体内该重金属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:甲是无机环境,乙是生产者,丙、丁是消费者,戊是分解者,Ⅰ是光合作用或者化能合成作用,Ⅱ是呼吸作用,Ⅲ是分解者的分解作用。
【详解】A、若乙表示绿色植物,则甲是无机环境,Ⅰ过程为光合作用,A正确;
B、丙摄入的能量A是100J/(cm2·a),其粪便中的能量为20J/(cm2·a),因此丙所处的第二营养级同化的能量为100J/(cm2·a)-20J/(cm2·a)=80J/(cm2·a),B错误;
C、虽然氮元素是不断循环的,但仍需要往玉米农田中不断施加氮肥,主要原因是氮元素不断通过农产品输出玉米农田这一生态系统,C正确;
D、若该农田遭到重金属污染,则该重金属就会沿着食物链逐渐在生物体内富集,最终积累在食物链的顶端,因此丙营养级生物体内该重金属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化,影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类,生长速度快,一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO2浓度(大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC)和磷浓度(低磷浓度LP和高磷浓度HP)的实验组合进行相关实验,结果如下图所示。
回答下列问题:
(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下,____________。
(2)ATP水解酶的主要功能是____________。ATP水解酶活性可通过测定____________表示。
(3)由图1、2可知,在较强的光照强度下,HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低,推测原因是在酸化环境中,龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素,因而细胞____________增强,导致有机物消耗增加。
(4)由图2可知,大气CO2条件下,高磷浓度能____________龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化,有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果,从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是____________。
【答案】(1)不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响
(2) ①. 催化ATP水解 ②. 单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量
(3)呼吸作用 (4) ①. 提高 ②. 龙须菜在高磷条件下能快速生长,收获经济效益同时,能降低海水中的磷等矿质元素的浓度,保护海洋生态
【解析】
【分析】根据题意,本实验研究CO2浓度和磷浓度对龙须菜生长的影响,故自变量是CO2浓度和磷浓度,因变量为海洋藻类龙须菜的生长状况。据图1可知,相同CO2浓度条件下,高磷浓度比低磷浓度的ATP水解酶活性高,且在相同磷浓度下,高浓度二氧化碳ATP水解酶活性高。
【小问1详解】
结合分析可知,本实验目的是探究在一定光照强度下,不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响。
【小问2详解】
酶具有专一性,ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解;酶活性可通过产物的生成量或底物的消耗量进行测定,由于ATP的水解产物是ADP和Pi,故ATP水解酶活性可通过测定单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量。
【小问3详解】
净光合速率=总光合速率-呼吸速率,由图1、2可知,在较强的光照强度下,HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低,推测原因是在酸化环境中,龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素,矿质元素的吸收需要能量,因而细胞呼吸增强,导致有机物消耗增加。
【小问4详解】
由图2可知,大气CO2条件(LC组)下,HP组(高磷浓度)的净光合速率>LP组(低磷浓度),故推测高磷浓度能提高龙须菜的净光合速率;结合以上研究结果,从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是龙须菜在高磷条件下能快速生长,收获经济效益的同时,能降低海水中的磷等矿质元素的浓度,保护海洋生态。
【点睛】掌握实验设计的原则,明确本实验的目的、自变量、因变量和无关变量等,进而分析龙须菜光合作用的因素是解答本题的关键。
17. 基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定,是遗传学研究中的重要环节,常用方法有杂交实验定位法、单体和三体定位法等。
(1)摩尔根通过杂交实验研究果蝇红眼和白眼性状的遗传,首次证明了基因位于染色体上。该研究中所运用的科学方法是___________。
(2)果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的W和w基因控制,会表现出明显的性别关联,这一现象在白眼(♀)×红眼(♂)亲本组合以及___________(以基因型表示)的亲本组合的子代会出现。刚毛(B)和截毛(b)是果蝇的另一对相对性状,现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干,若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体,还是位于X、Y染色体同源区段上,应选择___________(以表型表示)一对亲本组合进行杂交实验。若F1表型及比例为___________,则说明B/b基因仅位于X染色体上;若不符合该表型比,利用现有实验材料设计一个简捷的杂交实验,进一步定位基因位置,实验思路是___________。
(3)单体和三体分别指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体只有一条或有三条的个体。已知果蝇Ⅳ号染色体三体能存活并能繁殖,其性母细胞中三条同源染色体中任意两条正常联会,多出的一条随机分配。现有一只由基因突变产生的某隐性突变型雄果蝇,为测定该隐性突变基因的染色体位置,让其与Ⅳ号染色体的三体野生型纯合子果蝇(甲)进行杂交实验,如下图:
若F2的果蝇表型及比例为___________,能够确定该隐性突变的基因位于Ⅳ号染色体上。
【答案】(1)假说—演绎法
(2) ①. XWXw×XWY ②. 截毛雌性×刚毛雄性 ③. 雌性都是刚毛,雄性都是截毛,且比例为1:1 ④. 子一代相互交配,观察子代表型
(3)野生型∶隐性突变型=5∶1
【解析】
【分析】摩尔根的果蝇眼色遗传实验首次将特定基因定位于特定染色体上,从而证明基因位于染色体上。伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制。
【小问1详解】
摩尔根通过杂交实验研究果蝇红眼和白眼性状的遗传,所用方法是假说-演绎法。
【小问2详解】
果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的W和w基因控制,除白眼(♀)×红眼(♂)亲本组合外,红眼(♀)×红眼(♂)亲本,即XWXw×XWY的组合中,子代只有雄性中有白眼,也能表现出性状与性别相关联;刚毛(B)和截毛(b)是果蝇的另一对相对性状,现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干,若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体,还是位于X、Y染色体同源区段上,应选择截毛雌性(XbXb)与刚毛雄性杂交,若B/b基因仅位于X染色体上,即XbXb×XBY→XBXb、XbY,表现为子代中雌性都是刚毛,雄性都是截毛;若位于X、Y染色体同源区段上,即XbXb×XBYB→XBXb、XbYB,表现为雌雄都是刚毛,不符合上述规律,此时可令子一代相互交配,观察子代表型,即XBXb×XbYB→XBXb、XbXb、XBYB、XbYB,子二代中截毛只有雌性。
【小问3详解】
若该隐性基因(设为a)在Ⅳ号染色体上,则亲本隐性突变体的基因型为aa,三体野生型纯合子的基因型为AAA,子一代三体野生型基因型为AAa,与隐性突变体(aa)杂交,由于AAa产生的配子类型和比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,因此子二代基因型及比例为AAa∶aa∶Aaa∶Aa=1∶1∶2∶2,表型及比例为野生型∶隐性突变型=5∶1。
18. 2022年6月下旬以来,我国南方地区高温日数异常偏多,长江流域高温少雨导致部分地区旱情严重,影响了秋粮作物的生长发育。研究发现,干旱可诱导植物体内脱落酸含量增加,以减少失水,同时发现一种分泌型短肽S在此过程中起重要作用。研究人员用0.1μmol/L的脱落酸或短肽S处理野生型拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如图甲所示;野生型拟南芥与短肽S基因缺失突变体在干旱处理时体内脱落酸的含量如图乙所示。回答下列相关问题。
(1)图甲结果显示,脱落酸对野生型拟南芥的作用是______。除此作用外,脱落酸的主要作用还有______(答出一点即可)。
(2)分析图乙可知,干旱条件下短肽S能够______(填“促进”或“抑制”)拟南芥的脱落酸的合成,判断的依据是______。
(3)研究人员进一步研究发现,野生型拟南芥经干旱处理后,短肽S在根中的含量远高于其在叶片中的含量,在根部外施的短肽S可运输到叶片中,减少叶片水分的散失。研究人员认为短肽S是一种植物激素,其依据是______。
(4)植物激素在生产中得到广泛的应用。“田家少闲月,五月人倍忙。夜来南风起,小麦覆陇黄。”在收割小麦期间,天气持续干热之后又遇上大雨,小麦种子容易在穗上发芽,为减少小麦种子发芽,可以采取的措施是______。
【答案】(1) ①. 降低气孔开度 ②. 抑制植物细胞的分裂;抑制种子的萌发,维持种子的休眠;促进叶和果实的衰老、脱落
(2) ①. 促进 ②. 短肽S基因缺失突变体中脱落酸含量显著低于野生型
(3)植物根产生的短肽S是有机物,能够运输到叶片,微量即可调节气孔开度
(4)喷施脱落酸或喷施短肽S
【解析】
【分析】脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【小问1详解】
据图甲可知,和对照组相比较,短肽S和脱落酸均能够降低气孔开度。除此以外,脱落酸还能抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
【小问2详解】
图乙结果显示,经干旱处理后S基因缺失突变体中脱落酸含量均显著低于野生型,说明短肽S可能通过促进脱落酸合成。
【小问3详解】
野生型拟南芥经干旱处理后,短肽S在根中的含量远高于叶片,在根部外施的短肽S可运输到叶片中,减少叶片水分的散失。这说明,植物根产生的短肽S(有机物),能够运输到叶片,微量即可调节气孔开度的变化,符合植物激素的特征。
【小问4详解】
在收割小麦期间,天气持续干热之后又遇上大雨,导致脱落酸被分解,打破了小麦的休眠,小麦种子容易在穗上发芽,为了防止小麦种子发芽可喷施脱落酸(或短肽S)促进小麦休眠。
19. 褐飞虱是危害水稻的重要害虫,用化学农药防治易引发农药残留、害虫抗药性提高等问题。
(1)在农田生态系统的营养结构中,褐飞虱属于_______。稻虱缨小蜂是褐飞虱卵的一种寄生蜂,褐飞虱从水稻处获取的能量,除了可能流入稻虱缨小蜂外,还可能的去向有_______(答出2个即可)。
(2)农业生产中,将抗虫水稻与非抗虫水稻间作可有效降低褐飞虱对非抗虫水稻的危害。为明确其机理,研究人员利用图1所示的装置开展了实验。A侧放置褐飞虱,几天后,将B侧水稻取出,以其作为气味源,分别进行褐飞虱、稻虱缨小蜂的选择性实验,得到图2所示结果。
①本实验的对照组A、B两侧应分别放置_______水稻,其他处理均相同。
②研究发现实验组中非抗虫水稻产生的挥发物2-庚酮明显增多,而对照组中基本检测不到。另外,A侧未放置褐飞虱的实验中,均检测不到2-庚酮。推测可能的原因是_______。
③2-庚酮是一种_______信息。据图2的结果判断,其作用是_______。
(3)与单一种植抗虫水稻相比,抗虫水稻与非抗虫水稻间作还可以延缓褐飞虱种群_______,避免抗虫水稻抗性丧失过快。
【答案】(1) ①. 第二营养级 ②. 呼吸作用中以热能形式散失;用于生长、发育、繁殖等生命活动(或被分解者利用;流向下一营养级)
(2) ①. 非抗虫、非抗虫 ②. 经褐飞虱危害抗虫水稻会产生某种挥发物,引发非抗虫水稻产生2-庚酮 ③. 化学 ④. 驱赶褐飞虱雌性成虫、吸引稻虱缨小蜂成蜂
(3)抗性基因频率增加
【解析】
【分析】生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息,利用生态系统信息传递的功能防治害虫的方法称为化学防治。
【小问1详解】
褐飞虱是危害水稻的重要害虫,说明褐飞虱是植食性动物,属于第二营养级。褐飞虱在进行生命活动过程中需要消耗能量,还有部分能量流向分解者,另外可能被稻虱缨小蜂寄生,所以褐飞虱从水稻处获取的能量,即褐飞虱的同化量,除了可能流入稻虱缨小蜂外,还可能在呼吸作用中以热能形式散失,以及用于生长、发育、繁殖等生命活动(或被分解者利用;流向下一营养级)。
【小问2详解】
①该实验目的是探究抗虫水稻与非抗虫水稻间作可有效降低褐飞虱对非抗虫水稻的危害的机理,实验组的A、B两侧分别放置抗虫水稻和非抗虫水稻,则对照组的A、B两侧分别均放置非抗虫水稻,其他处理相同,体现实验的单一变量原则。
②A、B侧之间有带孔隔板,实验组中非抗虫水稻产生的挥发物2-庚酮明显增多,而对照组中基本检测不到。另外,A侧未放置褐飞虱的实验中,均检测不到2-庚酮,可能是经褐飞虱危害的抗虫水稻会产生某种挥发物,引发非抗虫水稻产生2-庚酮,而经褐飞虱危害的非抗虫水稻以及未经褐飞虱危害的抗虫水稻均不会产生某种挥发物,故不能引发非抗虫水稻产生2-庚酮。
③2-庚酮是一种气味,属于化学信息。结合图2可知,将B侧水稻取出,以其作为气味源,分别进行褐飞虱、稻虱缨小蜂的选择性实验,实验组褐飞虱雌性成虫对气味的选择较少,而稻虱缨小蜂成蜂对气味的选择较多,据此可推测2-庚酮能驱赶褐飞虱雌性成虫、吸引稻虱缨小蜂成蜂。
【小问3详解】
抗虫水稻与非抗虫水稻间作可以减小抗虫水稻对褐飞虱的选择作用,从而延缓褐飞虱种群抗性基因频率增加。
20. 现代社会压力使人类的作息时间很难严格遵循于体内的生物钟。因为加班、频繁跨越时区、熬夜、肥胖等,越来越多的人面临着生物钟紊乱的困扰,导致失眠、睡眠中断、日间过度嗜睡,与人交流出现障碍等问题。2019年我国科研团队获得了5只基因BMAL1缺失(或敲除)的克隆猴,极大推动人类脑疾病机理研究、早期诊断与干预及药物研发等相关领域研究。下图为克隆猴的步骤,回答下列问题:
(1)5只克隆猴是科学家利用___________技术获得的。首先需将A猴卵母细胞培养至MⅡ期,并通过___________法进行去核,然后将B猴体细胞注入去核A猴卵母细胞形成重构胚。
(2)重构胚的激活可用物理或化学方法,其中化学方法有___________(答出一点即可)。重构胚进行体外培养时,除需要提供适宜的营养条件外,还需适宜的环境条件,为保证无菌、无毒的环境,具体操作有___________(答出两点)。然后将细胞置于___________中进行培养。将得到的胚胎移植到经过同期发情处理的代孕母猴体内,最终产出克隆猴。
(3)为了验证这5只基因敲除猴是否存在昼夜节律紊乱问题,科学家给猴子们佩戴了检测设备,可以随时监测到它们的昼夜活动情况,通过行为学分析检测了其是否明显表现出类似精神分裂症的症状。对照组的设置应为___________。观察发现,与对照组相比,实验组猴的神经内分泌激素褪黑素分泌减少;与睡眠剥夺、抑郁症以及衰老等相关的基因表达增强;不再按照24小时的周期活动,在夜间活动明显增多,有人靠近时双手抱头,蜷缩在角落里,不敢活动。由此证明___________。
【答案】(1) ①. 动物细胞核移植 ②. 显微操作
(2) ①. Ca2+载体(或乙醇或蛋白酶合成抑制剂) ②. 培养液和培养用具进行灭菌处理、在无菌环境下进行操作、定期更换培养液 ③. CO2培养箱(或95%空气和5%CO2的培养箱)
(3) ①. 给没有做基因敲除的猴子佩戴检测设备,检测它们的活动,分析其是否明显表现出类似精神分裂症的症状 ②. 5只基因敲除猴确实存在昼夜节律紊乱问题
【解析】
【分析】动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和PH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的PH)。
【小问1详解】
结合题图,克隆猴通过A猴去核卵母细胞与B猴体细胞核重组后经发育得到,故5只克隆猴是科学家利用体细胞核移植技术获得的,核移植前需将A猴卵母细胞培养至减数第二次分裂时期,因卵母细胞培养到减数第二次分裂(MⅡ)期才成熟;并通过显微操作法进行去核操作,这样做的目的是保证克隆猴的遗传物质主要来自B猴,然后将B猴体细胞注入去核A猴卵母细胞形成重组细胞。
【小问2详解】
可用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,其中化学方法为Ca2+载体(或乙醇或蛋白酶合成抑制剂)。重组细胞进行体外培养,为保证无菌、无毒的环境,具体操作有培养液和培养用具进行灭菌处理、在无菌环境下进行操作、定期更换培养液;同时细胞培养还需要的气体环境主要是O2和CO2,因此需要将细胞置于二氧化碳培养箱中进行培养。
【小问3详解】
为了验证这5只基因敲除猕猴是否存在昼夜节律紊乱问题,则实验自变量为是否敲除基因,故对照组的设置应为与克隆猕猴生理状态相同的正常的猕猴个体(没有敲除BMAL1基因),为其佩戴检测设备,检测它们的活动,分析其是否明显表现出类似精神分裂症的症状。观察发现,与对照组相比,实验组猕猴的神经内分泌激素褪黑素分泌减少;与睡眠剥夺、抑郁症以及衰老等相关的基因表达增强;不再按照24小时的周期活动,在夜间活动明显增多,有人靠近时双手抱头,蜷缩在角落里,不敢活动。由此推测5只基因敲除猴确实存在昼夜节律紊乱问题。
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