精品解析:广东省江门市2024-2025学年高三下学期2月联考生物试卷
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内容正文:
2025届高三年级2月份联考
生物学试题
本试卷共8页,21题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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. 早在19世纪,人们在煤气灯使用中发现,煤气灯周围的行道树出现树叶提前成熟并大量落叶的现象,后来发现是由于煤气中含有某种物质,这种物质也存在于植物体内,并作为一种激素发挥调控作用,这种物质是( )
A. 赤霉素 B. 细胞分裂素 C. 乙烯 D. 脱落酸
2. 自中国科学家克隆了亚洲鲤鱼开始,近半个世纪以来,随着全球克隆技术发展,成功克隆了十五种动物,这些动物的特殊“出身”,使其成了全球动物界的明星。下列有关克隆动物的叙述,正确的是( )
A. 培育克隆动物涉及体外受精、胚胎培养和胚胎移植技术
B. 胚胎移植时应对受体注射免疫抑制剂降低其对外来胚胎的排斥反应
C. 用同一个体的体细胞核获得的克隆个体,其遗传物质完全相同
D. 应用克隆动物进行实验一定程度上能排除个体差异对实验结果的影响
3. VRAC是小胶质细胞表面的一种氯离子通道,可维持细胞体积的相对稳定。低渗溶液下细胞肿胀时,VRAC激活可能引起( )
A. 氯离子外流,细胞内液渗透压下降
B. 氯离子外流,细胞内液渗透压升高
C. 氯离子内流,细胞内液渗透压下降
D. 氯离子内流,细胞内液渗透压升高
4. 为了婴幼儿健康,我国禁止生产含化学物质双酚A(BPA)的婴儿奶瓶。小鼠实验表明,BPA暴露会导致小鼠海马体中学习和记忆相关基因编码区前端的启动子高度甲基化,抑制了小鼠的学习和记忆能力。下列有关叙述正确的是( )
A. 启动子高度甲基化会改变基因内部的碱基序列
B. 启动子高度甲基化直接抑制相关基因转录过程
C. 亲代基因在遗传给子代的过程中都会去除甲基化
D. 基因甲基化修饰对个体产生的影响都是不利的
5. 科学的方法和思路是生物学研究的关键,下列有关生物学研究方法和思路的叙述,合理的是( )
A. 研究自由扩散可分析小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收能力
B. 研究大肠杆菌能量代谢需观察其线粒体中ATP的合成速率
C. 改变神经细胞外液的Na+浓度可用于研究动作电位的形成机制
D. 利用甲状腺功能缺陷的模型小鼠可研究促甲状腺激素的生理作用
6. 如图表示某种单基因遗传病的遗传系谱图(不考虑基因突变、X和Y染色体上同源区段的遗传),下列叙述一定可以确定该遗传病的遗传方式的是( )
A. Ⅱ-2是否为致病基因携带者
B. Ⅲ-4是否为致病基因携带者
C. Ⅰ-1和Ⅱ-3的基因型是否相同
D. Ⅲ-4和Ⅳ-3的基因型是否相同
7. 几丁质是世界上含量巨大的生物多聚体之一,研究人员以湛江金沙湾海水作为样品,筛选分离出产几丁质酶的菌株并鉴定其降解能力。下列有关叙述正确的是( )
A. 筛选降解菌——加入适量的葡萄糖作为碳源
B. 对菌株计数——接种环蘸取菌液后在培养基上连续划线
C. 几丁质不能与溶液中重金属离子有效结合,用于废水处理
D. 检测酶活性——对发酵液中几丁质的剩余量进行测定
8. 刺激迷走神经会使其分泌乙酰胆碱,并作用于心脏细胞促使心跳减慢。下列有关叙述正确的是( )
A. 迷走神经属于自主神经系统中的副交感神经
B. 刺激迷走神经引起心跳减慢属于非条件反射
C. 迷走神经纤维末梢通过主动运输分泌乙酰胆碱
D. 乙酰胆碱作用于心脏可能促使Na+通道开启
9. 肿瘤细胞主要依赖葡萄糖分解为丙酮酸的过程获得能量,并通过将积累的丙酮酸转化为乳酸,再生NAD+以维持该过程。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖分解为丙酮酸释放的能量主要以热能形式散失
B. NAD+和NADH转化的速率随着细胞呼吸加快而加快
C. 乳酸积累使无氧呼吸受阻,短时间内会导致NAD+/NADH的值上升
D. NAD+的再生可发生在细胞质基质和线粒体内膜
10. 汞(Hg)是毒性最强的重金属元素之一,有机形态的甲基汞(MeHg)具有强神经毒性,某生态小组调查了甲和乙两个森林公园的山麻雀和绿背山雀体内MeHg的含量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 两个森林公园中,乙公园的有机汞污染更加严重
B. 根据调查结果推测,绿背山雀所处营养级高于山麻雀
C. Hg会随着食物链富集,因此不能在生态系统中循环
D. MeHg富集的原因是其形成的化合物不易排出体外
11. 东港草莓是以普通草莓为原材料培育的一个新品种,普通草莓和东港草莓体细胞的染色体组成如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 培育东港草莓依据的原理是染色体数目变异
B. 东港草莓可能具有个体大、营养丰富等特点
C. 两者一个染色体组内相应染色体形态和数目不同
D. 利用这两种品系草莓杂交可培育出无籽草莓
12. 肿瘤细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合能抑制T细胞的活化增殖,导致肿瘤细胞逃脱免疫系统的清除,某实验小组进行了如表所示的实验。下列有关叙述错误的是( )
组别
处理方式
T细胞PD-1的表达率/%
对照组
T细胞单独培养
0.70
实验组
T细胞和肝脏肿瘤细胞共同培养
16.17
A. 肿瘤细胞的存在能促进T细胞表达PD-1蛋白
B. 免疫系统清除肿瘤细胞体现了其免疫监视功能
C. 可开发促进PD-L1和PD-1结合的药物治疗癌症
D. 细胞免疫依靠细胞毒性T细胞直接清除肿瘤细胞
13. 生态位是普遍的生态学现象,每一种生物在自然界中都有其特定的生态位,生态位理论具有广泛的应用,下列措施和生态位理论的应用无直接关联的是( )
A. 选择栖居在不同水层的四大家鱼混养,能提高鱼对环境资源的利用率
B. “果—菇”工程中果树和菌类两者之间相互促进,提高了系统生产力
C. 渔业捕捞过程中,控制网眼的大小有利于使鱼类种群保持增长趋势
D. 害虫防治过程中,适当引入捕食害虫的天敌能有效控制害虫的种群数量
14. 某实验小组为了探究激活剂和抑制剂对酶活性的影响,取4支试管按照下表依次加入试剂,反应一段时间后检测淀粉的剩余量,实验结果为Y2<Y1=Y3<Y4。下列叙述正确的是( )
试剂
①组
②组
③组
④组
0.1%淀粉溶液/mL
1.5
1.5
1.5
1.5
淀粉酶溶液/mL
0.5
0.5
0.5
0.5
0.1%CuSO4溶液/mL
—
—
—
0.5
0.1%NaCl溶液/mL
—
0.5
—
—
0.1%Na2SO4溶液/mL
—
—
0.5
—
H2O/mL
0.5
—
—
—
淀粉剩余量
Y1
Y2
Y3
Y4
A. 实验结果表明,Na+是淀粉酶的激活剂
B. 实验结果表明,Cu2+是淀粉酶的抑制剂
C. 去掉第③组实验,不会影响实验结论的得出
D. 延长反应时间不会影响最终的检测结果
15. 医院某问诊人出现了血糖浓度异常升高的现象,如图表示该问诊人餐后胰岛素相对含量的变化。下列措施不能有效的降低该患者的血糖浓度的是( )
A. 减少糖的摄入量,适当控制饮食
B. 提高胰岛B细胞对高血糖的敏感性
C. 服用促进胰岛素受体合成的药物
D. 抑制肝脏细胞中肝糖原分解
16. 某雌雄同株植物的果实形状圆形和椭圆形受一对等位基因D/d控制,果实颜色红色和黄色受另一对等位基因R/r控制,D/d和R/r两对等位基因中一对基因存在显性纯合致死,另一对基因存在含某种基因的部分花粉致死现象。某实验小组让圆形红果植株和圆形黄果植株进行正反交,实验结果如表所示。
杂交组合
亲本
F1表型及比例
正交组合
♀圆形红果×♂圆形黄果
圆形红果:圆形黄果:椭圆形红果:椭圆形黄果=2:2:1:1
反交组合
♂圆形红果×♀圆形黄果
圆形红果:圆形黄果:椭圆形红果:椭圆形黄果=4:2:2:1
下列叙述错误的是( )
A. 根据正交实验结果可判断,D/d和R/r遵循基因自由组合定律
B. 根据正交实验结果可判断D基因纯合致死
C. 根据正反交实验结果可判断,含黄果基因的花粉有1/2致死
D. 根据正反交实验结果不能判断红果和黄果的显隐性关系
二、非选择题:本大题共5题,共60分。
17. 植物光反应中心主要由光系统Ⅰ(PSI)、光系统Ⅱ(PSⅡ)复合组成。盐胁迫下,PSⅡ放氧复合物的功能受到损害,使其向PSⅠ反应中心提供的电子数量减少,并能阻断PSⅠ还原侧合成NADPH。这些变化会降低光能转化为化学能的效率,产生过剩的光能会促使活性氧的产生,启动膜脂的氧化,抑制光合作用,其过程如图1所示。回答下列问题:
(1)PSⅠ和PSⅡ位于叶绿体的________,PSⅡ受损会导致光反应产生的ATP减少,原因是________。
(2)细胞可以通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩光能以热能的形式耗散,NPQ的大小和叶黄素循环密切相关,其过程如图2所示。实验小组以小麦盐敏品系甲和抗盐品系乙·为材料,探究盐胁迫下不同品系小麦幼苗叶片中叶黄素的循环组分中Z/(V+Z)值的变化,结果如图3所示。
盐胁迫下,Z/(V+Z)的值上升,其在光合作用方面的意义在于________,分析实验结果可知,品系乙小麦比品系甲小麦具有更强的抗盐性的原因是________。
(3)当光照强度由过强变为适宜时,NPQ不能立即解除,使光能过度耗散,光反应的产物________减少,导致暗反应速率明显________(填“升高”或“降低”)。
18. 脊髓胶状质在脊髓痛觉信息传导的调节中起着十分突出的作用,实验表明胶状质内的内啡肽和P物质是一对与痛觉信息的传导和调节有密切关系的神经递质,两者分别与阿片受体和P物质受体结合产生相抗衡的作用。P物质、内啡肽和吗啡(一种阿片类镇痛药物)参与痛觉传导过程如图所示,回答下列问题:
(1)P物质是参与痛觉传导的神经递质,内啡肽和受体结合后,能促使A神经元的阳离子________(填“外流”或“内流”),从而达到镇痛作用。P物质引起机体痛觉中枢产生痛觉后会促进内啡肽的分泌,通过内啡肽发挥对痛觉的调节作用,这种调节机制称为________。
(2)机体产生痛觉的场所位于________。吗啡和内啡肽具有相似的镇痛作用,是医学上常用的麻醉剂,大量长期使用吗啡,会导致停药后机体对痛觉的敏感性显著增强,试从内啡肽和阿片受体的数量变化的角度分析其原因:________。
(3)药物X能诱导阿片受体的合成,增加阿片受体的数量。吗啡镇痛时,请你阐述应使用药物X的时机,以及使用药物X能减少机体对吗啡过瘾性依赖的原因:________。
19. 马尾松是我国南方重要的造林树种,马尾松毛虫是马尾松林的一大害虫,严重危害马尾松的生长。马尾松毛虫取食马尾松后会诱导马尾松合成激素——茉莉酸甲酯(JA),JA会促使马尾松针及其临近叶释放抗虫挥发物,抵御害虫捕食。某实验小组使用被大量马尾松毛虫取食的马尾松的临近叶(甲组)和未被马尾松毛虫取食的马尾松的临近叶(乙组)分别饲喂马尾松毛虫,并检测其各项生理指标,结果如表所示。回答下列问题:
甲组
乙组
对马尾松取食量/(g/头)
0.52
0.87
排粪量/(g/头)
0.48
0.72
食物利用率/%
9.8
12.1
死亡率/%
35.2
30.2
(1)中国典籍《本草纲目》中论述:“松针苦、温无毒,主治风湿症,生毛发,安五脏”,马尾松针提取物的药用价值属于生物多样性的________价值,长期过度的纯林化经营,是导致马尾松林病虫害频发的重要原因,这与纯林化经营导致马尾松林________(填“恢复力稳定性下降”或“抵抗力稳定性下降”)有关。
(2)马尾松针释放的抗虫挥发物,属于生态系统的________信息,结合实验结果从能量流动和种群数量特征的角度,阐述JA能降低马尾松毛虫种群密度的原因:________。
(3)根据以上的研究成果分析,可通过________的方法人工调控马尾松的抗虫性。
20. 果蝇眼睛中的色素颗粒体是一种溶酶体特化的细胞器,其内含有棕色的眼黄素和红色的蝶呤2种色素,果蝇的眼色主要由色素颗粒体中的眼黄素和蝶呤的含量比例决定,眼黄素和蝶呤的合成途径如图所示。某野生型红眼果蝇群体中发现了白眼突变M品系和紫眼突变N品系果蝇(两种突变体均为单基因突变,相关基因分别用A/a和B/b表示,不考虑X、Y染色体同源区段)。回答下列问题:
注:W、S和B表示色素颗粒体膜上和色素运输有关的三种蛋白质。
(1)白眼突变M品系出现的直接原因是色素颗粒体膜上某个蛋白质结构改变导致其功能缺失,分析图示,该蛋白质可能是________,判断理由为________。
(2)突变体N品系眼色呈紫色的原因是色素颗粒体中的蝶呤含量低于正常值。选择某品系M的雄果蝇和品系N的雌果蝇杂交产生F1,F1中自由交配,F2雌性果蝇中红眼:紫眼=3:1,雄性果蝇中红眼:紫眼:白眼=3:1:4。据此可判断白眼突变M品系的突变基因位于________染色体上,杂交亲本的基因型组合为________,让F2的紫眼突变体雌雄果蝇随机交配,后代雄性果蝇群体的表型及比例为________。
(3)Henna是苯丙氨酸羟化酶的编码基因,为了检测N品系的出现是否由Henna基因突变引起,实验小组构建了含有GMR-GAL4的质粒X和含UAS-Henna的质粒Y,其中GMR是眼部特异性启动子,UAS序列能抑制Henna基因表达使其沉默,GAL4是一种转录活性因子,可特异性识别并结合UAS序列,激活UAS下游基因的转录。实验小组构建不同的转基因果蝇品系,并测定了色素颗粒体中蝶呤的含量,结果如下图所示。
根据实验结果可知,N品系的出现________(填“是”或“不是”)由Henna基因突变引起,试结合实验结果阐述判断理由:________。
21. PSG基因是从奥地利小麦品种中分离的花粉特异性表达基因。实验小组为获得可用于小麦基因工程的花粉特异性启动子,采用反向PCR法分离PSG启动子,获得了起始密码子上游约1.4kb的启动子序列。反向PCR技术可用于扩增未知基因的侧翼序列,其过程包括酶切、环化和PCR三个阶段,利用反向PCR技术分离PSG基因启动子的过程如图所示。回答下列问题:
(1)反向PCR获得启动子序列时,酶切过程中需用________(填“相同”或“不同的”)限制酶切割目的基因两端的侧翼序列,其目的是________,据图可知,PCR扩增目的基因两端的侧翼序列时引物a延伸的方向为________(填“顺时针”或“逆时针”)。
(2)巢式PCR技术利用两套PCR引物进行两轮PCR扩增,先利用一套引物对目的基因所在DNA进行扩增,第二轮扩增以第一轮扩增产物为模板,利用另一套引物进行扩增。和常规PCR相比,巢式PCR获得错误目标产物概率更低。研究人员利用巢氏PCR技术对反向PCR技术获得的PSG启动子进一步进行扩增,如下图所示。
据图分析,第一次扩增所用的引物应为________,巢式PCR获得错误目标产物概率更低的原因是________。
(3)花粉是植物有性生殖过程中重要的雄性配子体,花粉的正常生长发育受阻将无法产生子代,即雄性不育,是杂种优势利用中的关键材料。Barnase基因是一种细胞内毒素基因,试提出一条利用PSG启动子创建雄性不育转基因小麦的有效途径:________,利用PSG启动子获得雄性不育材料的优点在于________。
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生物学试题
本试卷共8页,21题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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. 早在19世纪,人们在煤气灯使用中发现,煤气灯周围的行道树出现树叶提前成熟并大量落叶的现象,后来发现是由于煤气中含有某种物质,这种物质也存在于植物体内,并作为一种激素发挥调控作用,这种物质是( )
A. 赤霉素 B. 细胞分裂素 C. 乙烯 D. 脱落酸
【答案】C
【解析】
【分析】乙烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
【详解】根据题意可知。这种激素能促进树叶提前成熟,并大量落叶,因此这种发挥调控作用的物质是乙烯,C正确。
故选C。
2. 自中国科学家克隆了亚洲鲤鱼开始,近半个世纪以来,随着全球克隆技术发展,成功克隆了十五种动物,这些动物的特殊“出身”,使其成了全球动物界的明星。下列有关克隆动物的叙述,正确的是( )
A. 培育克隆动物涉及体外受精、胚胎培养和胚胎移植技术
B. 胚胎移植时应对受体注射免疫抑制剂降低其对外来胚胎的排斥反应
C. 用同一个体的体细胞核获得的克隆个体,其遗传物质完全相同
D. 应用克隆动物进行实验一定程度上能排除个体差异对实验结果的影响
【答案】D
【解析】
【分析】克隆技术的原理与过程:克隆动物主要运用核移植技术,其核心是将供体细胞的细胞核移入去核卵母细胞,构建重组细胞,经激活、胚胎培养等过程,再通过胚胎移植技术将早期胚胎移植到受体母体子宫内发育。
【详解】A、培育克隆动物涉及胚胎移植和早期胚胎培养技术,不涉及体外受精技术,A错误;
B、胚胎移植过程中,由于子宫本身对外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此不需要注射免疫抑制剂,B错误;
C、克隆个体的遗传物质一部分来自细胞核,一部分来自细胞质,用同一个体的体细胞核获得的克隆个体,细胞核的遗传物质完全相同,但是细胞质的遗传物质不一定相同,C错误;
D、应用克隆动物进行实验一定程度上能排除个体差异对实验结果的影响,因为克隆动物的个体性状几乎是相同的,D正确。
故选D。
3. VRAC是小胶质细胞表面的一种氯离子通道,可维持细胞体积的相对稳定。低渗溶液下细胞肿胀时,VRAC激活可能引起( )
A. 氯离子外流,细胞内液渗透压下降
B. 氯离子外流,细胞内液渗透压升高
C. 氯离子内流,细胞内液渗透压下降
D. 氯离子内流,细胞内液渗透压升高
【答案】A
【解析】
【分析】溶液中溶质微粒对水的吸引力称为渗透压。
【详解】根据题意分析,VRAC是小胶质细胞表面的一种氯离子通道,可维持细胞体积的相对稳定,低渗溶液下细胞肿胀时,该通道的开启能抑制细胞肿胀,即降低细胞的吸水能力,因此其结果为氯离子外流,细胞内液渗透压下降,A正确,BCD错误。
故选A。
4. 为了婴幼儿健康,我国禁止生产含化学物质双酚A(BPA)的婴儿奶瓶。小鼠实验表明,BPA暴露会导致小鼠海马体中学习和记忆相关基因编码区前端的启动子高度甲基化,抑制了小鼠的学习和记忆能力。下列有关叙述正确的是( )
A. 启动子高度甲基化会改变基因内部的碱基序列
B. 启动子高度甲基化直接抑制相关基因转录过程
C. 亲代基因在遗传给子代的过程中都会去除甲基化
D. 基因甲基化修饰对个体产生的影响都是不利的
【答案】B
【解析】
【分析】甲基化是指从活性甲基化合物上将甲基催化转移到其他化合物的过程。可形成各种甲基化合物,或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内,甲基化是经酶催化的,这种甲基化涉及重金属修饰、基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸(RNA)加工。
【详解】A、甲基化不会改变基因内部的碱基序列,因此启动子高度甲基化不改变基因内部的碱基序列,A错误;
B、甲基化会通过抑制基因的转录过程,抑制遗传信息的表达,B正确;
C、亲代基因遗传给子代的过程不一定会去甲基化,基因的甲基化是可遗传的,C错误;
D、基因甲基化修饰对个体产生的影响可能是不利的,也可能是有利的,D错误。
故选B。
5. 科学的方法和思路是生物学研究的关键,下列有关生物学研究方法和思路的叙述,合理的是( )
A. 研究自由扩散可分析小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收能力
B. 研究大肠杆菌能量代谢需观察其线粒体中ATP的合成速率
C. 改变神经细胞外液的Na+浓度可用于研究动作电位的形成机制
D. 利用甲状腺功能缺陷的模型小鼠可研究促甲状腺激素的生理作用
【答案】C
【解析】
【分析】主动运输是逆浓度梯度的运输,需要载体蛋白,需要能量。
【详解】A、小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,A错误;
B、大肠杆菌是原核细胞,没有线粒体,B错误;
C、神经纤维上动作电位形成的原因是钠离子内流,因此改变神经细胞外液的Na+浓度可用于研究动作电位的形成机制,C正确;
D、促甲状腺激素的受体位于甲状腺上,若甲状腺受损会导致促甲状腺激素不能发挥作用,因此不能用于研究促甲状腺激素的生理作用,D错误。
故选C。
6. 如图表示某种单基因遗传病的遗传系谱图(不考虑基因突变、X和Y染色体上同源区段的遗传),下列叙述一定可以确定该遗传病的遗传方式的是( )
A. Ⅱ-2是否为致病基因携带者
B. Ⅲ-4是否为致病基因携带者
C. Ⅰ-1和Ⅱ-3的基因型是否相同
D. Ⅲ-4和Ⅳ-3的基因型是否相同
【答案】B
【解析】
【分析】1、该图表示某种单基因遗传病的遗传系谱图,图中Ⅰ代中亲代1和2均不患病,而后代中Ⅱ-5为男性患者,即“无中生有为隐性”,因此该遗传病为隐性遗传病。假设用A、a表示控制该性状的基因。
2、判断遗传方式的口诀为:无中生有为隐性,隐性遗传看女患,父子无病在常染;有中生无为显性,显性遗传看男患,母女无病在常染。
【详解】识图分析可知,图中图中Ⅰ代中亲代1和2均不患病,而后代中Ⅱ-5为男性患者,即“无中生有为隐性”,因此该遗传病为隐性遗传病。但是据图中信息无法进一步判断该遗传病的遗传方式,该病可能为常染色体隐性遗传病,也可能为伴X隐性遗传病。若Ⅱ-2为致病基因携带者,那么该遗传病可能是常染色体遗传病,也可能是伴X隐性遗传病,仍然无法具体确定其遗传方式;若Ⅲ-4为致病基因携带者,由于后代中Ⅳ-4、Ⅳ-5为患者,且该病为隐性遗传病,因此此时可以判断该病为常染色体隐性遗传病;无论该病为常染色体隐性遗传病,还是伴X隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅱ-3的基因型都是杂合子;同理,无论该病为常染色体隐性遗传病,还是伴X隐性遗传病,Ⅲ-4和Ⅳ-3的基因型都相同。综上所述,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 几丁质是世界上含量巨大的生物多聚体之一,研究人员以湛江金沙湾海水作为样品,筛选分离出产几丁质酶的菌株并鉴定其降解能力。下列有关叙述正确的是( )
A. 筛选降解菌——加入适量的葡萄糖作为碳源
B. 对菌株计数——接种环蘸取菌液后在培养基上连续划线
C. 几丁质不能与溶液中重金属离子有效结合,用于废水处理
D. 检测酶活性——对发酵液中几丁质的剩余量进行测定
【答案】D
【解析】
【分析】要从土壤中分离出能合成几丁质酶的微生物,应以几丁质为唯一碳源,以淘汰不能产生几丁质酶的真菌达到筛选效果。
【详解】A、筛选几丁质降解菌过程中应当加入适当的几丁质作为碳源,A错误;
B、平板划线法不能用于菌株计数,B错误;
C、几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,用于废水处理,C错误;
D、检测酶活性时,可以对发酵液中几丁质的剩余量进行测定,几丁质剩余量越少,说明几丁质酶的活性越高,D正确。
故选D。
8. 刺激迷走神经会使其分泌乙酰胆碱,并作用于心脏细胞促使心跳减慢。下列有关叙述正确的是( )
A. 迷走神经属于自主神经系统中的副交感神经
B. 刺激迷走神经引起心跳减慢属于非条件反射
C. 迷走神经纤维末梢通过主动运输分泌乙酰胆碱
D. 乙酰胆碱作用于心脏可能促使Na+通道开启
【答案】A
【解析】
【分析】迷走神经支配呼吸、消化两个系统的绝大部分器官以及心脏的感觉、运动以及腺体的分泌。因此,迷走神经损伤可引起循环、消化和呼吸系统功能失调。
【详解】A、根据题意可知,刺激迷走神经能引起心脏跳动减慢,因此迷走神经属于副交感神经,A正确;
B、刺激迷走神经导致心跳减慢的过程没有经过一个完整的反射弧,因此不属于反射,B错误;
C、神经递质的释放方式是胞吐,而不是主动运输,C错误;
D、乙酰胆碱作用于心脏能抑制心脏的收缩,因此不能开启Na⁺通道,D错误。
故选A。
9. 肿瘤细胞主要依赖葡萄糖分解为丙酮酸的过程获得能量,并通过将积累的丙酮酸转化为乳酸,再生NAD+以维持该过程。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖分解为丙酮酸释放的能量主要以热能形式散失
B. NAD+和NADH转化的速率随着细胞呼吸加快而加快
C. 乳酸积累使无氧呼吸受阻,短时间内会导致NAD+/NADH的值上升
D. NAD+的再生可发生在细胞质基质和线粒体内膜
【答案】C
【解析】
【分析】细胞的呼吸方式主要分为有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸的第一阶段为糖酵解阶段,与无氧呼吸的第一个阶段是完全相同的(发生场所为细胞质基质),此时由葡萄糖发酵产生丙酮酸和[H],释放少量的能量。氧气充足时,丙酮酸进入线粒体,继续进行有氧呼吸的第二、第三阶段,最终生成二氧化碳和水,其中有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,第三阶段发生在线粒体内膜。而氧气不充足时,在细胞质基质中丙酮酸在相关酶的催化作用下会产生酒精和二氧化碳或乳酸。
【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸释放的能量主要以热能的形式散失,少部分用于合成ATP,A正确;
B、NAD+和NADH转化的速率会随着细胞呼吸的加快而加快,B正确;
C、乳酸过度积累会抑制无氧呼吸第二阶段,从而会减少NADH的消耗,导致NAD+/NADH的值下降,C错误;
D、NAD+的再生过程为NADH的消耗过程,发生在有氧呼吸的第三阶段或无氧呼吸的第二阶段,因此可能发生在细胞质基质和线粒体内膜,D正确。
故选C。
10. 汞(Hg)是毒性最强的重金属元素之一,有机形态的甲基汞(MeHg)具有强神经毒性,某生态小组调查了甲和乙两个森林公园的山麻雀和绿背山雀体内MeHg的含量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 两个森林公园中,乙公园的有机汞污染更加严重
B. 根据调查结果推测,绿背山雀所处营养级高于山麻雀
C. Hg会随着食物链富集,因此不能在生态系统中循环
D. MeHg富集的原因是其形成的化合物不易排出体外
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程。重金属汞(Hg)同样参与生态系统的物质循环,尽管它在生物体内会富集并造成危害,但依然遵循物质循环的基本规律。
污染物的特性与危害:甲基汞(MeHg)具有强神经毒性,其形成的化合物不易排出体外,这是导致其在生物体内富集的重要原因。污染物的这些特性决定了它们在生态系统中的行为和对生物的危害方式。
【详解】A、根据调查结果可知,乙森林公园富集的甲基汞较少,因此乙公园污染较轻,A错误;
B、根据调查结果可知,绿背山雀所处营养级低于山麻雀,原因是污染物随着食物链不断富集,营养级越高时,污染物越多,污染越严重,B错误;
C、Hg会随着食物链富集,但是仍然能在生态系统中进行循环,C错误;
D、MeHg富集的原因是其形成的化合物稳定,不易排出,D正确。
故选D。
11. 东港草莓是以普通草莓为原材料培育的一个新品种,普通草莓和东港草莓体细胞的染色体组成如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 培育东港草莓依据的原理是染色体数目变异
B. 东港草莓可能具有个体大、营养丰富等特点
C. 两者一个染色体组内相应染色体形态和数目不同
D. 利用这两种品系草莓杂交可培育出无籽草莓
【答案】C
【解析】
【分析】二倍体是由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体。如人、果蝇等大多数动物和过半数的高等植物都是二倍体。多倍体是由受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。多倍体植株常常茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量也较高。
【详解】A、根据图示可知,培育东港草莓过程中发生了染色体数目的加倍,因此依据的原理是染色体数目变异,A正确;
B、根据图示可知,东港草莓是四倍体,多倍体植株通常具有个体大、营养丰富等特点,B正确;
C、东港草莓是染色体数目加倍的结果,因此两者一个染色体组内相应染色体形态和数目相同,C错误;
D、利用这两种品系草莓杂交,杂交后代含有三个染色体组,因此杂交后代是高度不育的无籽草莓,D正确。
故选C。
12. 肿瘤细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合能抑制T细胞的活化增殖,导致肿瘤细胞逃脱免疫系统的清除,某实验小组进行了如表所示的实验。下列有关叙述错误的是( )
组别
处理方式
T细胞PD-1的表达率/%
对照组
T细胞单独培养
0.70
实验组
T细胞和肝脏肿瘤细胞共同培养
16.17
A. 肿瘤细胞的存在能促进T细胞表达PD-1蛋白
B. 免疫系统清除肿瘤细胞体现了其免疫监视功能
C. 可开发促进PD-L1和PD-1结合的药物治疗癌症
D. 细胞免疫依靠细胞毒性T细胞直接清除肿瘤细胞
【答案】C
【解析】
【分析】细胞免疫过程为:(1)被病原体感染的寄主细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,抗原被抗原呈递细胞摄取和处理,并暴露出其抗原信息并将抗原呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子作用于细胞毒性T细胞;(2)细胞毒性T细胞开始增殖、分化形成记忆T细胞和新的细胞毒性T细胞;(3)细胞毒性T细胞在体液中循环,他们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
【详解】A、根据表格可知,当T细胞和肿瘤细胞共同培养时,能使T细胞表面的PD-1表达率提高,因此能促进T细胞表达PD-1蛋白,A正确;
B、免疫系统清除肿瘤细胞的过程体现了免疫系统的免疫监视功能,B正确;
C、根据题意可知,肿瘤细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合能抑制T细胞的活化增殖,因此两者的结合不利于肿瘤细胞的清除,因此应当开发药物抑制PD-L1和PD-1结合,C错误;
D、细胞免疫中直接清除肿瘤细胞的是细胞毒性T细胞,D正确。
故选C。
13. 生态位是普遍的生态学现象,每一种生物在自然界中都有其特定的生态位,生态位理论具有广泛的应用,下列措施和生态位理论的应用无直接关联的是( )
A. 选择栖居在不同水层的四大家鱼混养,能提高鱼对环境资源的利用率
B. “果—菇”工程中果树和菌类两者之间相互促进,提高了系统生产力
C. 渔业捕捞过程中,控制网眼的大小有利于使鱼类种群保持增长趋势
D. 害虫防治过程中,适当引入捕食害虫的天敌能有效控制害虫的种群数量
【答案】C
【解析】
【分析】1、种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系,主要包括互利共生、寄生、竞争和捕食等。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。
【详解】A、选择栖居在不同水层的四大家鱼混养,能提高对环境资源的利用率,实际是利用不同鱼具有的生态位不同,实现对环境资源的充分利用,A正确;
B、由于生长需要的条件的不同,这些生物生活在不同的层次,“果—菇”工程中果树和菌类两者之间相互促进,因此能提高系统生产力,B正确;
C、渔业捕捞过程中,控制网眼的大小有利于促使鱼类种群保持增长趋势,目的是使种群维持年龄结构为增长型,与生态位无关,C错误;
D、对农林害虫的防治,有效保护或引入天敌生物,属于生物防治,生物防治不会造成环境污染,又可以将害虫数量控制在较低的水平,D正确。
故选C。
14. 某实验小组为了探究激活剂和抑制剂对酶活性的影响,取4支试管按照下表依次加入试剂,反应一段时间后检测淀粉的剩余量,实验结果为Y2<Y1=Y3<Y4。下列叙述正确的是( )
试剂
①组
②组
③组
④组
0.1%淀粉溶液/mL
1.5
1.5
1.5
1.5
淀粉酶溶液/mL
0.5
0.5
0.5
0.5
0.1%CuSO4溶液/mL
—
—
—
0.5
0.1%NaCl溶液/mL
—
0.5
—
—
0.1%Na2SO4溶液/mL
—
—
0.5
—
H2O/mL
0.5
—
—
—
淀粉剩余量
Y1
Y2
Y3
Y4
A. 实验结果表明,Na+是淀粉酶的激活剂
B. 实验结果表明,Cu2+是淀粉酶的抑制剂
C. 去掉第③组实验,不会影响实验结论的得出
D. 延长反应时间不会影响最终的检测结果
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息和表格中的实验步骤可知,该实验的目的是探究激活剂和抑制剂对酶活性的影响,实验的自变量是酶的激活剂和抑制剂的种类,试剂的浓度、用量、反应的温度、PH和时间,底物的种类、浓度、用量等属于无关变量,无关变量应保持一致且适宜,淀粉是否发生水解和水解的速度是因变量,可以用碘液处理通过颜色变化来判断;按照实验设计的对照原则和单一变量原则对实验进行分析、完善并预期结果获取结论。
【详解】AB、根据第①、③组的实验结果可知,Na+和不影响酶的活性,第②组中提高酶活性的离子是氯离子,因此说明Cl-是淀粉酶的激活剂,根据第④组的实验结果可知,Cu2+是淀粉酶的抑制剂,A错误,B正确;
C、若去掉第③组实验,则不能排除Na+和对酶活性的影响,因此不能得出相应的结论,C错误;
D、若反应时间过长,可能导致各组都完成了淀粉的分解,可能无法得出实验结论,D错误。
故选B。
15. 医院某问诊人出现了血糖浓度异常升高的现象,如图表示该问诊人餐后胰岛素相对含量的变化。下列措施不能有效的降低该患者的血糖浓度的是( )
A. 减少糖的摄入量,适当控制饮食
B. 提高胰岛B细胞对高血糖的敏感性
C. 服用促进胰岛素受体合成的药物
D. 抑制肝脏细胞中肝糖原分解
【答案】B
【解析】
【分析】在血糖平衡的调节过程中,胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用,是人体内唯一降低血糖的激素,胰高血糖素主要是促进血糖的来路,即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度;肾上腺素在血糖平衡的调节过程中,与胰高血糖素具有协同作用,二者可共同作用使血糖升高。
【详解】A、减少糖的摄入量,适当控制饮食能降低血糖浓度,A错误;
B、根据图示可知,该问诊患者的胰岛素浓度显著高于正常人,因此其胰岛素分泌较多,但是胰岛素不能发挥相应的作用,因此提高胰岛B细胞对高血糖的敏感性只能促进胰岛素的产生,不能降低血糖,B正确;
C、服用促进胰岛素受体合成的药物有利于提高胰岛素的作用效果,有利于降低血糖浓度,C错误;
D、肝糖原分解会升高血糖浓度,因此抑制肝脏细胞中肝糖原分解能有效降低血糖浓度,D错误。
故选B。
16. 某雌雄同株植物的果实形状圆形和椭圆形受一对等位基因D/d控制,果实颜色红色和黄色受另一对等位基因R/r控制,D/d和R/r两对等位基因中一对基因存在显性纯合致死,另一对基因存在含某种基因的部分花粉致死现象。某实验小组让圆形红果植株和圆形黄果植株进行正反交,实验结果如表所示。
杂交组合
亲本
F1表型及比例
正交组合
♀圆形红果×♂圆形黄果
圆形红果:圆形黄果:椭圆形红果:椭圆形黄果=2:2:1:1
反交组合
♂圆形红果×♀圆形黄果
圆形红果:圆形黄果:椭圆形红果:椭圆形黄果=4:2:2:1
下列叙述错误的是( )
A. 根据正交实验结果可判断,D/d和R/r遵循基因自由组合定律
B. 根据正交实验结果可判断D基因纯合致死
C. 根据正反交实验结果可判断,含黄果基因的花粉有1/2致死
D. 根据正反交实验结果不能判断红果和黄果的显隐性关系
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律的实质: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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、根据正交的实验结果可以判断,圆形:椭圆形=2:1,红果:黄果=1:1,根据两者组合的比例可知,两对基因的遗传互不干扰,因此两对基因独立遗传,遵循基因自由组合定律,A正确;
B、根据正交实验结果可判断圆形为显性,子代出现椭圆形,因此基因型组合为Dd×Dd,后代的圆形:椭圆形=2:1,因此D基因纯合致死,B正确;
C、正交中红果:黄果=1:1,反交中红果:黄果=2:1,因此说明含黄果基因的花粉有1/2致死,C正确;
D、根据反交的实验组合可知,杂交亲本为DdRr×Ddrr,若圆形红果的基因型为Ddrr,则即使存在花粉致死,后代的红果:黄果仍然为1:1,因此圆形红果的基因型为DdRr,可判断红果为显性,D错误。
故选D。
二、非选择题:本大题共5题,共60分。
17. 植物光反应中心主要由光系统Ⅰ(PSI)、光系统Ⅱ(PSⅡ)复合组成。盐胁迫下,PSⅡ放氧复合物的功能受到损害,使其向PSⅠ反应中心提供的电子数量减少,并能阻断PSⅠ还原侧合成NADPH。这些变化会降低光能转化为化学能的效率,产生过剩的光能会促使活性氧的产生,启动膜脂的氧化,抑制光合作用,其过程如图1所示。回答下列问题:
(1)PSⅠ和PSⅡ位于叶绿体的________,PSⅡ受损会导致光反应产生的ATP减少,原因是________。
(2)细胞可以通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩光能以热能的形式耗散,NPQ的大小和叶黄素循环密切相关,其过程如图2所示。实验小组以小麦盐敏品系甲和抗盐品系乙·为材料,探究盐胁迫下不同品系小麦幼苗叶片中叶黄素的循环组分中Z/(V+Z)值的变化,结果如图3所示。
盐胁迫下,Z/(V+Z)的值上升,其在光合作用方面的意义在于________,分析实验结果可知,品系乙小麦比品系甲小麦具有更强的抗盐性的原因是________。
(3)当光照强度由过强变为适宜时,NPQ不能立即解除,使光能过度耗散,光反应的产物________减少,导致暗反应速率明显________(填“升高”或“降低”)。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. PSⅡ受损会减少类囊体内侧H+浓度,从而降低膜两侧的H+浓度差,最终导致ATP合成酶催化合成的ATP减少
(2) ①. 增加叶黄素Z的含量,从而促进NPQ过程,促进光能的耗散,防止过剩的光能对膜脂的破坏 ②. 与品系甲相比,品系乙盐胁迫下能产生更多的叶黄素Z,光能耗散更多
(3) ①. NADPH和ATP ②. 降低
【解析】
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用,使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【小问1详解】
根据题意可知,PSⅠ和PSⅡ主要参与的是光反应过程,光反应的场所是类囊体薄膜,因此PSⅠ和PSⅡ位于叶绿体的类囊体薄膜上,PSⅡ受损会导致光反应产生的ATP减少,其原因是PSⅡ受损会减少类囊体内侧H+浓度,从而降低膜两侧的H+浓度差,最终导致ATP合成酶催化合成的ATP减少。
【小问2详解】
根据图示的过程可知,盐胁迫下,Z/(V+Z)的值上升,而叶黄素Z能促进NPQ过程,因此该比值上升会增加叶黄素Z的含量,从而促进NPQ过程,促进光能的耗散,防止过剩的光能对膜脂的破坏。分析实验结果可知,品系乙小麦比品系甲小麦具有更强的抗盐性的原因是与品系甲相比,品系乙盐胁迫下能产生更多的叶黄素Z,光能耗散更多。
【小问3详解】
当光照强度由过强变为适宜时,NPQ不能立即解除使光能过度耗散,从而导致光能过少,从而导致光反应的产物ATP和NADPH减少,暗反应C3的还原需要使用ATP和NADPH,因此暗反应速率明显下降。
18. 脊髓胶状质在脊髓痛觉信息传导的调节中起着十分突出的作用,实验表明胶状质内的内啡肽和P物质是一对与痛觉信息的传导和调节有密切关系的神经递质,两者分别与阿片受体和P物质受体结合产生相抗衡的作用。P物质、内啡肽和吗啡(一种阿片类镇痛药物)参与痛觉传导过程如图所示,回答下列问题:
(1)P物质是参与痛觉传导的神经递质,内啡肽和受体结合后,能促使A神经元的阳离子________(填“外流”或“内流”),从而达到镇痛作用。P物质引起机体痛觉中枢产生痛觉后会促进内啡肽的分泌,通过内啡肽发挥对痛觉的调节作用,这种调节机制称为________。
(2)机体产生痛觉的场所位于________。吗啡和内啡肽具有相似的镇痛作用,是医学上常用的麻醉剂,大量长期使用吗啡,会导致停药后机体对痛觉的敏感性显著增强,试从内啡肽和阿片受体的数量变化的角度分析其原因:________。
(3)药物X能诱导阿片受体的合成,增加阿片受体的数量。吗啡镇痛时,请你阐述应使用药物X的时机,以及使用药物X能减少机体对吗啡过瘾性依赖的原因:________。
【答案】(1) ①. 外流 ②. 负反馈调节
(2) ①. 大脑皮层 ②. 长期使用吗啡会导致内啡肽和阿片受体的数量减少,停药后无法抑制痛觉的发生,从而导致机体对痛觉的敏感性增强
(3)使用吗啡镇痛前,注射药物X;使用药物X能减少吗啡的使用剂量,同时不影响镇痛效果,因此减少机体吗啡成瘾
【解析】
【分析】突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,神经递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。
【小问1详解】
根据题意分析,P物质是参与痛觉传导的神经递质,内啡肽和受体结合后,能发挥镇痛作用,抑制兴奋的传导,因此会促使A神经元的阳离子外流,从而进一步产生外正内负的电位,以达到镇痛作用。P物质引起机体痛觉中枢产生痛觉后会促进内啡肽的分泌,通过内啡肽发挥对痛觉的调节作用,会进一步抑制痛觉的产生,这种调节机制称为负反馈调节。
【小问2详解】
痛觉产生的场所是大脑皮层,大量长期使用吗啡,会导致停药后机体对痛觉的敏感性显著增强,其原因是长期使用吗啡会导致内啡肽和阿片受体的数量减少,停药后无法抑制痛觉的发生,从而导致机体对痛觉的敏感性增强。
【小问3详解】
药物X能诱导阿片受体的合成,增加阿片受体的数量,因此使用吗啡镇痛前,注射药物X,其原因是使用药物X能减少吗啡剂量,同时不影响镇痛效果,可减少机体吗啡成瘾。
19. 马尾松是我国南方重要的造林树种,马尾松毛虫是马尾松林的一大害虫,严重危害马尾松的生长。马尾松毛虫取食马尾松后会诱导马尾松合成激素——茉莉酸甲酯(JA),JA会促使马尾松针及其临近叶释放抗虫挥发物,抵御害虫捕食。某实验小组使用被大量马尾松毛虫取食的马尾松的临近叶(甲组)和未被马尾松毛虫取食的马尾松的临近叶(乙组)分别饲喂马尾松毛虫,并检测其各项生理指标,结果如表所示。回答下列问题:
甲组
乙组
对马尾松取食量/(g/头)
0.52
0.87
排粪量/(g/头)
0.48
0.72
食物利用率/%
9.8
12.1
死亡率/%
35.2
30.2
(1)中国典籍《本草纲目》中论述:“松针苦、温无毒,主治风湿症,生毛发,安五脏”,马尾松针提取物的药用价值属于生物多样性的________价值,长期过度的纯林化经营,是导致马尾松林病虫害频发的重要原因,这与纯林化经营导致马尾松林________(填“恢复力稳定性下降”或“抵抗力稳定性下降”)有关。
(2)马尾松针释放的抗虫挥发物,属于生态系统的________信息,结合实验结果从能量流动和种群数量特征的角度,阐述JA能降低马尾松毛虫种群密度的原因:________。
(3)根据以上的研究成果分析,可通过________的方法人工调控马尾松的抗虫性。
【答案】(1) ①. 直接 ②. 抵抗力稳定性下降
(2) ①. 化学 ②. JA能抑制害虫对马尾松的取食,并降低食物的利用率,减少其用于生长、发育、繁殖的能量,导致其出生率降低,且能提高害虫的死亡率,从而降低害虫种群数量,抵御害虫危害
(3)给马尾松人工喷洒适宜浓度的茉莉酸甲酯类调节剂
【解析】
【分析】生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生态系统具有一定的自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
【小问1详解】
马尾松针提取物的药用价值属于生物多样性的直接价值。长期过度的纯林化经营,是导致马尾松林病虫害频发的重要原因,其原因是纯林化经营时,物种类型少,生态系统的营养结构简单,抵抗力稳定性下降。
【小问2详解】
马尾松释放的抗虫挥发物依靠化学物质的扩散传递信息,因此属于生态系统的化学信息,分析结果可知,JA能抑制害虫对马尾松的取食,并降低食物的利用率,减少其用于生长、发育、繁殖的能量,导致其出生率降低,且JA能提高害虫的死亡率,从而降低害虫种群数量,抵御害虫危害。
【小问3详解】
实验结果表明,JA能抑制虫害的发生,因此可以给马尾松人工喷洒适宜浓度的茉莉酸甲酯类调节剂,从而对害虫进行防治。
20. 果蝇眼睛中的色素颗粒体是一种溶酶体特化的细胞器,其内含有棕色的眼黄素和红色的蝶呤2种色素,果蝇的眼色主要由色素颗粒体中的眼黄素和蝶呤的含量比例决定,眼黄素和蝶呤的合成途径如图所示。某野生型红眼果蝇群体中发现了白眼突变M品系和紫眼突变N品系果蝇(两种突变体均为单基因突变,相关基因分别用A/a和B/b表示,不考虑X、Y染色体同源区段)。回答下列问题:
注:W、S和B表示色素颗粒体膜上和色素运输有关的三种蛋白质。
(1)白眼突变M品系出现的直接原因是色素颗粒体膜上某个蛋白质结构改变导致其功能缺失,分析图示,该蛋白质可能是________,判断理由为________。
(2)突变体N品系眼色呈紫色的原因是色素颗粒体中的蝶呤含量低于正常值。选择某品系M的雄果蝇和品系N的雌果蝇杂交产生F1,F1中自由交配,F2雌性果蝇中红眼:紫眼=3:1,雄性果蝇中红眼:紫眼:白眼=3:1:4。据此可判断白眼突变M品系的突变基因位于________染色体上,杂交亲本的基因型组合为________,让F2的紫眼突变体雌雄果蝇随机交配,后代雄性果蝇群体的表型及比例为________。
(3)Henna是苯丙氨酸羟化酶的编码基因,为了检测N品系的出现是否由Henna基因突变引起,实验小组构建了含有GMR-GAL4的质粒X和含UAS-Henna的质粒Y,其中GMR是眼部特异性启动子,UAS序列能抑制Henna基因表达使其沉默,GAL4是一种转录活性因子,可特异性识别并结合UAS序列,激活UAS下游基因的转录。实验小组构建不同的转基因果蝇品系,并测定了色素颗粒体中蝶呤的含量,结果如下图所示。
根据实验结果可知,N品系的出现________(填“是”或“不是”)由Henna基因突变引起,试结合实验结果阐述判断理由:________。
【答案】(1) ①. W ②. 只有W受损才会同时阻止眼黄素和蝶呤的前体物质(3'羟基犬鸟氨酸和二氢生物嘌呤)进入色素颗粒体,从而使眼色呈白色
(2) ①. X##X染色体 ②. BBXaY×bbXAXA ③. 紫眼:白眼=3:1
(3) ①. 是 ②. 同时导入质粒X和Y时,细胞内能表达Henna基因,能一定程度上恢复紫眼突变体果蝇的蝶呤含量,说明紫眼突变体蝶呤含量低是由苯丙氨酸羟化酶活性下降引起的
【解析】
【分析】1、基因的分离定律实质上是指减数分裂产生配子时,一对等位基因随着同源染色体的分离而分离,进入不同的配子,随配子遗传给后代。2、基因自由组合定律实质上是指减数分裂产生配子时,随着同源染色体携带等位基因分离,非同源染色体携带着非等位基因自由组合。
【小问1详解】
根据题意分析,白眼突变M品系出现的直接原因是色素颗粒体膜上某个蛋白质结构改变导致其功能缺失,白眼突变体M的色素颗粒体中既没有眼黄素也没有喋呤,因此只有W突变才会同时影响这两种物质的合成,因此该突变蛋白可能是W。
【小问2详解】
选择某品系M的雄果蝇和品系N的雌果蝇杂交,F2雌性果蝇中红眼:紫眼=3:1,雄性果蝇中红眼:紫眼:白眼=3:1:4,白眼只在雄性群体中出现,控制白眼的基因为隐性基因且位于X染色体上,因此白眼是由a基因控制的,且位于X染色体。雌雄群体中红眼:紫眼=3:1,因此紫眼由常染色体上的隐性基因b控制,故杂交亲本的基因型组合为BBXaY和bbXAXA,F1的基因型组合为BbXAXa和BbXAY,根据色素产生过程分析,当a基因存在时为白眼,当存在A和b基因时表现为紫眼,当A和B基因同时存在时表现为红眼。F2的紫眼果蝇的基因型为bbXAXA、bbXAXa和bbXAY,雌性产生的配子比例为bXA:bXa=3:1,雄性产生的配子比例为bXA:bY=1:1,因此随机交配后代雄性群体中紫眼:白眼=3:1。
【小问3详解】
根据题意可知,只有同时导入质粒X和质粒Y才能诱导Henna基因的表达,因此只有品系⑤的Henna基因获得了表达,此时能基本恢复紫眼突变体果蝇的蝶呤含量,说明紫眼突变体含量低是由苯丙氨酸羟化酶活性下降引起的,即N品系的出现是Henna基因突变引起。
21. PSG基因是从奥地利小麦品种中分离的花粉特异性表达基因。实验小组为获得可用于小麦基因工程的花粉特异性启动子,采用反向PCR法分离PSG启动子,获得了起始密码子上游约1.4kb的启动子序列。反向PCR技术可用于扩增未知基因的侧翼序列,其过程包括酶切、环化和PCR三个阶段,利用反向PCR技术分离PSG基因启动子的过程如图所示。回答下列问题:
(1)反向PCR获得启动子序列时,酶切过程中需用________(填“相同”或“不同的”)限制酶切割目的基因两端的侧翼序列,其目的是________,据图可知,PCR扩增目的基因两端的侧翼序列时引物a延伸的方向为________(填“顺时针”或“逆时针”)。
(2)巢式PCR技术利用两套PCR引物进行两轮PCR扩增,先利用一套引物对目的基因所在DNA进行扩增,第二轮扩增以第一轮扩增产物为模板,利用另一套引物进行扩增。和常规PCR相比,巢式PCR获得错误目标产物概率更低。研究人员利用巢氏PCR技术对反向PCR技术获得的PSG启动子进一步进行扩增,如下图所示。
据图分析,第一次扩增所用的引物应为________,巢式PCR获得错误目标产物概率更低的原因是________。
(3)花粉是植物有性生殖过程中重要的雄性配子体,花粉的正常生长发育受阻将无法产生子代,即雄性不育,是杂种优势利用中的关键材料。Barnase基因是一种细胞内毒素基因,试提出一条利用PSG启动子创建雄性不育转基因小麦的有效途径:________,利用PSG启动子获得雄性不育材料的优点在于________。
【答案】(1) ①. 相同 ②. 产生相同的黏性末端,确保环化时两端能彼此相连 ③. 逆时针
(2) ①. 引物1和引物4 ②. 第二套引物位于第一轮PCR产物内部,而非目的基因中,同时包含两套引物结合位点的可能性极低,因此降低了引物配对特异性不强造成的非特异性扩增
(3) ①. 将Barnase基因置于PSG启动子下游导入小麦植株中 ②. PSG启动子是花粉特异性启动子,因此保证了Barnase基因仅在花粉中表达,从而避免对其他组织器官的毒害
【解析】
【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
【小问1详解】
根据题意可知,反向PCR扩增目的基因时需要先进行酶切,酶切的目的是使DNA进行环化,因此酶切时需要选择同种限制酶切割两端,以保证产生相同的黏性末端,使DNA能环化。据图可知,PCR扩增目的基因两端的侧翼序列时引物a延伸的方向为逆时针。
【小问2详解】
巢式PCR技术扩增DNA时,第二次扩增是以第一次扩增为模板进行的,因此第二次扩增的引物位于第一次扩增产物的内部,因此第一次扩增所用的引物是引物1和引物4,巢式PCR获得错误目标产物概率更低的原因是第二套引物位于第一轮PCR产物内部,而非目的基因中,同时包含两套引物结合位点的可能性极低,因此降低了引物配对特异性不强造成的非特异性扩增。
【小问3详解】
获得雄性不育植株的关键是使其花粉不能正常发育,因此可以将Barnase基因置于PSG启动子下游导入小麦植株中,Barnase基因表达的产物具有细胞毒性,因此会使花粉细胞发育受阻,利用PSG启动子获得雄性不育转基因小麦的优点在于Barnase基因仅在花粉中表达,从而避免对其他组织器官的毒害。
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