内容正文:
蕲春实高2025届高三第四次模拟考试生物试题
满分100分 考试用时75分钟
★祝考试顺利★
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36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. 研究显示高水平低密度脂蛋白胆固醇会提高心梗等严重心脑血管疾病的发生风险,中年时期如果低密度脂蛋白胆固醇水平较高,老年之后出现痴呆的风险也较高。在饮食上食用甘油二酯油,对预防和改善高水平低密度脂蛋白胆固醇有积极意义。下列叙述正确的是( )
A. 胆固醇的主要组成元素是C、H、O,有的胆固醇中还有N、P
B. 胆固醇不仅是构成动植物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输
C. 细胞内合成胆固醇的过程可发生在内质网中
D. 胆固醇属于脂质中的固醇类物质,具有水溶性的特点
2. 下列有关高中生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 电泳鉴定DNA时,先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,再加入加样孔中
B. 检测花生子叶中的脂肪时,直接用高倍镜就可以观察到清晰的脂肪颗粒
C. 观察菠菜叶绿体时,先用低倍镜观察叶绿体形态,再换高倍镜观察叶绿体的分布
D. 探究酵母菌细胞呼吸方式时,可用酸性重铬酸钾溶液代替澄清的石灰水检测CO2的生成情况
3. 质子泵是细胞膜上转运H+的载体,可通过催化ATP水解将H+从膜内运到膜外,使细胞壁pH下降,进而变得松弛。生长素可以与受体结合,通过信号转导促进质子泵基因的表达。下列叙述错误的是( )
A. 质子泵能降低ATP水解反应所需的活化能
B. H+通过质子泵转运到膜外的方式属于协助扩散
C. 生长素可通过促进细胞壁酸化来促进细胞的生长
D. 生长素是信号分子,不直接催化细胞代谢反应
4. 溶酶体内含有多种水解酶,参与了细胞内的多种生理过程。下图是溶酶体在细胞中部分作用的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 溶酶体清除衰老的线粒体的过程属于细胞自噬
B. 溶酶体通过胞吞,特异性地摄入并消化颗粒物和病原体
C. 溶酶体内的水解酶能分解溶酶体膜,使溶酶体与吞噬泡融合
D. 溶酶体能分泌溶菌酶到细胞外,参与非特异性免疫
5. 番茄果实成熟前期果皮呈绿色,果皮细胞中的叶绿体有较完整的类囊体和基粒;成熟后期果皮由绿变红,果皮细胞中类囊体和基粒逐渐解体。下列叙述错误的是( )
A. 番茄果实既是有机物的“制造源”,也是有机物的“储存库”
B. 番茄果实成熟过程中,果皮细胞的吸收光谱会发生改变
C. 番茄果实变红后,果实细胞中脱落酸含量一般低于赤霉素含量
D. 在果实成熟前期,喷洒乙烯利溶液可缩短果实由绿变红的时间
6. 用洋葱(2n=16)根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,图中①—③为光学显微镜下拍摄的照片。下列有关实验结果分析的叙述,正确的是( )
A. ①结果表明洋葱分裂期时间较长
B. ②细胞重叠是漂洗时间过短导致
C. ①中M细胞有16条染色体,32条染色单体
D. ③可能是分生区细胞都处于间期
7. 在实验探究中,采取科学合理方法有助于得到可信的结果,下列相关实验叙述正确的是( )
A. 孟德尔和摩尔根均通过“亲本杂交得F1,F1自交得F2”的实验来验证假说是否正确
B. 艾弗里的体外转化实验中,向细胞提取物中加入各种酶,是利用了“减法原理”
C. 赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染实验中,用³²P标记噬菌体,若搅拌不充分,会使上清液的放射性减少
D. 在探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,可采用样方法统计种群密度
8. 斑马鱼的体色受X染色体上的色素合成基因控制。将同一批受精卵分为两组:A组置于28℃培养,B组置于32℃培养。结果发现,A组雄鱼全为蓝色,B组雄鱼中约30%呈现紫色,且两组雌鱼均正常表现出母本性状。进一步检测,B组雄鱼X染色体上色素基因启动子区域发生了组蛋白H3第27位赖氨酸甲基化,而A组未检测到该修饰。下列叙述正确的是( )
A. 该现象属于基因突变,可通过有性生殖遗传给后代
B. B组雌雄鱼个体自由交配,受精卵置于32℃环境中,发育成的个体性状分离比遵循孟德尔分离定律
C. 组蛋白甲基化通过改变DNA碱基序列实现基因表达调控
D. 该研究为“温度影响性别分化”的假说提供了表观遗传证据
9. 控制果蝇眼色(红眼、白眼)的基因位于X染色体上。某果蝇种群足够大,雌雄比例约为1:1,个体间自由交配,自然选择对果蝇眼色没有影响,不发生基因突变,没有迁入和迁出等,其中白眼雄果蝇(XaY)占5%。理论上,在上述条件保持不变的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该种群Xa的基因频率为5%
B. 该种群中白眼雌果蝇占0.5%
C. 该种群的眼色基因频率会发生改变
D. 该种群全部XA和Xa总和构成了基因库
10. 某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A. ④⑤个体均为纯合体,F2中⑤所占的比例小于③
B. 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C. ⑤和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与⑧电泳结果相同
D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/8
11. 植物光敏色素phyB在红光下被激活,调控幼苗下胚轴伸长。突变体phyB无法感知红光,表现为下胚轴过度伸长。外施赤霉素(GA)可使突变体表型恢复正常。下列分析正确的是( )
A. 红光可能促进野生型幼苗GA的合成
B. phyB通过抑制GA合成调控下胚轴伸长
C. GA合成缺陷突变体在红光下下胚轴缩短
D. phyB与GA在下胚轴调控中起相反作用
12. 人体内环境pH大于正常值称为碱中毒,pH小于正常值称为酸中毒,根据成因可分为呼吸性中毒和代谢性中毒。下列叙述正确的是( )
A. 严重腹泻丢失过多的,可引起代谢性酸中毒
B. 体液中CO2增多会刺激呼吸中枢,促进细胞呼吸
C. 缺氧使无氧呼吸产生CO2增多,可引起呼吸性酸中毒
D. 代谢性酸中毒时,机体可通过减缓呼吸进行调节
13. 如图为马拉松运动员在比赛前后体内由下丘脑参与的生命活动调节的部分过程。下列叙述错误的是( )
A. 运动员剧烈运动,会使激素a(胰高血糖素)分泌增多
B. 运动员大量出汗,会使激素b(抗利尿激素)分泌增多
C. 紧张时,通过下丘脑—垂体—肾上腺髓质轴分泌的肾上腺素会增加
D. 寒风会刺激甲状腺激素分泌,该过程存在分级调节和反馈调节
14. 热带雨林优势种群的后代常出现在离母树较远的地方,而母树附近几乎没有后代成材,这一现象称为同种负密度制约。有关该现象的解释及其意义,下列推测最不合理的是( )
A. 母树附近的光照和水分不充足,导致幼苗存活率下降
B. 母树附近捕食幼苗的天敌更多,导致幼苗死亡率上升
C. 同种负密度制约有助维持热带雨林较高的生物多样性
D. 生态恢复中应避免在同一地区过度地种植同一种树木
15. 香蒲是一类挺水植物。研究人员对比了宽叶和窄叶两种类型的香蒲在单独种植和混合种植时沿水深梯度的生物量,结果见下图。下列叙述正确的是( )
A. 混种后分布差异体现了群落的垂直结构
B. 混种对窄叶香蒲的生态位宽度影响较小
C. 单独种植时生态位重叠度小于混合种植
D. 宽叶相比窄叶在资源竞争中有更大优势
16. 细菌培养常用牛肉膏蛋白胨培养基,酵母菌培养常用马铃薯琼脂培养基。下列有关细菌和酵母菌纯培养实验的叙述正确的是( )
A. 接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
B. 酵母菌培养基通常比细菌培养基有更高的碳氮比
C. 制备培养基的步骤为配制培养基→倒平板→灭菌
D. 可用血细胞计数板测定酵母菌和细菌的种群数量
17. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,已成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列叙述正确的是( )
A. 生产中对提供卵母细胞的雌性杜泊羊不需要筛选
B. 采集来的优良雄性杜泊羊精子可直接用于体外受精
C. 当地普通品质的健康波尔母山羊不适合作为胚胎受体
D. 胚胎移植前要对供、受体进行免疫检查,以免发生免疫排斥反应
18. 萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光,这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题,研究人员采用蛋白质工程对它进行了改造。下列关于蛋白质工程改造天然荧光素酶的说法,错误的是( )
A. 可用PCR方法检测突变的荧光素酶基因是否翻译成蛋白质
B. 改造天然荧光素酶所用基因表达载体需要启动子和终止子
C. 通过化学诱变剂可以改造天然荧光素酶的基因序列
D. 改造后荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 东湖湿地曾因围湖造田和工业废水排放导致生态恶化,水华现象频发。近年来通过生态修复,水质明显提升,“清水绿岸、鱼翔浅底”已成为东湖湿地的真实写照。浮游生物是水域生态系统的重要组成成分,部分浮游植物对环境变化敏感,常被作为反映水生态系统健康状况的指示生物,浮游动物以浮游植物、细菌或有机物碎屑等为食。请回答下列问题:
(1)科研实践中,因浮游动物具有个体小,寿命短、对环境变化敏感和抗逆性相对较差等特点,其种群数量和丰富度常被用于反映水体环境状况。种群数量和丰富度的区别是______________。取水样调查浮游植物丰富度时,浮游植物丰富度应取不同水样丰富度的___________。
A最小值 B.平均值 C.最大值 D.合并值
(2)浮游动物属于该生态系统组成成分中的___________。
(3)河水处于富营养化状态时,原有沉水植物最终可能会衰退和消亡,原因是________。
(4)花鲢是东湖中常见的一种杂食性鱼类,以浮游植物和浮游动物为食。研究人员调查了一段时间内不同体长的花鲢食性比例变化情况,结果如图所示。
随着花鲢体长增加,其所需的能量增加,但生产者的同化量有限,其食性比例改变的意义可能是_________________ 。体长为12cm的花鲢群体增重100g,理论上至少需要消耗浮游植物_____g。
(5)治理过程中,往往优先选择具有较强污染物净化能力的本地湿地植物;还要考虑这些湿地生物之间的各种相互作用,以实现结构和功能的协调。这些举措主要体现了生态工程的______________原理。
20. 干旱胁迫和植物生理:猕猴桃在生长发育过程中易遭受干旱胁迫的伤害,研究人员以长势一致的4组猕猴桃为材料,采用盆栽方法研究土壤水分梯度对猕猴桃幼苗光合特征影响,部分测量参数如下表所示(不考虑干旱对呼吸作用的影响)。
处理
CO2饱和点
(μmol/mol)
CO2补偿点
(μmol/mol)
叶绿素a
(mg/g鲜重)
叶绿素b
(mg/g鲜重)
适宜水分
1176.86
62.34
0.7852
0.1989
轻度干旱
1067.38
74.65
0.6930
0.1872
中度干旱
1005.34
85.37
0.5196
0.1347
重度干旱
972.65
91.48
0.1767
0.0998
(1)某研究者欲用希尔反应来测定猕猴桃叶绿体的活力。该实验的基本过程是将________(填“黑暗”或“光照”)中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖、无CO2的pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。氧化型DCIP在希尔反应中的作用,相当于________在光反应中的作用,可检测DCIP颜色变化引起的吸光率变化或________反映叶绿体活力。制备叶绿体悬液时加入蔗糖溶液的主要作用是________。希尔反应证明了________。
(2)据表分析,随干旱程度增大,猕猴桃幼苗的CO2饱和点下降,CO2补偿点上升,分析其原因分别是________。
(3)请你预测,随着干旱程度增大,猕猴桃幼苗的光饱和点________(填“增大”或“减小”),光补偿点________(填“增大”或“减小”)。
21. 人的一生约有1/3时间在睡眠中度过。长期睡眠不足可能引发PGD2在大脑毛细血管中大量积累、肾上腺糖皮质激素过度分泌、抗病毒能力下降等。研究发现PGD2由大脑中的结缔组织细胞或上皮细胞合成,经脑脊液运送,并发挥睡眠调节作用。下图是PGD2的具体作用机制(其中字母表示物质,→表示促进,表示抑制,→表示物质分泌),请
回答下列问题:
(1)PDG2能作用于细胞Ⅱ的原因是_______。当兴奋传递至VLPO神经元时,该细胞的质膜上Na+-K+泵的活动_______。
(2)机体的“觉醒-睡眠-觉醒-睡眠……”会有规律地交替出现,与脑脊液中的PGD2浓度呈昼夜节律性波动有关,睡眠后浓度逐渐降低,觉醒后浓度逐渐升高,可知PGD2对睡眠的调节作用是_______(填“促进”或“抑制”)。请结合上图分析机体“从觉醒一段时间后进入睡眠”的调节机制______。
(3)睡眠不足会影响交感神经和副交感神经的作用,从而影响心脏搏动。交感神经释放去甲肾上腺素,与心肌细胞膜上β-肾上腺素受体结合,心肌细胞收缩加强,心率加快;副交感神经释放乙酰胆碱,与心肌细胞膜上M型受体结合,心率减慢。为研究这两种神经对心脏作用的强度差异,科学家给两组健康志愿青年分别注射等量的阿托品和心得安,给药次序和测得的平均心率如下图所示。根据实验结果,可推测阿托品是______受体的阻断剂。注射阿托品会使得副交感神经的作用_______(填“减弱”或“增强”),注射阿托品后心率的变化幅度明显大于注射心得安后心率的变化幅度,这说明_______。
22. 玉米籽粒中的类胡萝卜素含量是衡量其营养价值的重要指标。野生型玉米籽粒呈黄色。科研人员将野生型玉米经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理获得3株单基因隐性突变体,其籽粒均为白色,分别记为M1、M2、M3。回答下列问题:
(1)将3株突变体相互杂交,若后代均表现__________(填“黄粒”或“白粒”),则M1、M2、M3由同一等位基因突变而来。
(2)推测P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成,野生型与M1的P基因非模板链部分序列如图1所示。与野生型相比,M1的P基因控制合成的多肽链长度________(填“不变”“变长”或“变短”)(起始密码子为AUG,终止密码子为UAA、UAG、UGA)。
(3)从野生型和M2、M3的籽粒细胞提取总RNA逆转录为cDNA,扩增P基因的cDNA并测序,发现M2的cDNA缺失36个碱基,M3由于某种原因导致其cDNA含P基因的部分内含子序列。电泳验证野生型、M2、M3的扩增产物,结果如图2所示。泳道1、泳道2、泳道3对应的样品分别是________。
(4)为验证P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成,利用无缝克隆in-fusion技术构建含P基因的重组载体,相关流程如图3所示。in-fusion酶具有3'→5'外切酶活性,从DNA的3'端切除15个核苷酸,进而出现单链区域,最终实现目的基因与线性化质粒连接。
①PCR1中的引物A和B应包含________对应的部分序列。
②选用引物________进行PCR2,获得线性化质粒。
③目的基因和线性化质粒同侧各含15bp相同序列,且左右两侧之间的序列是不同的,这样做的目的是__________。
(5)用农杆菌转化法将重组载体导入到野生型玉米,最终获得植株M。与野生型相比,植株M籽粒中的类胡萝卜素含量增加,体现了基因通过___________,进而控制生物体的性状。
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蕲春实高2025届高三第四次模拟考试生物试题
满分100分 考试用时75分钟
★祝考试顺利★
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36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. 研究显示高水平低密度脂蛋白胆固醇会提高心梗等严重心脑血管疾病的发生风险,中年时期如果低密度脂蛋白胆固醇水平较高,老年之后出现痴呆的风险也较高。在饮食上食用甘油二酯油,对预防和改善高水平低密度脂蛋白胆固醇有积极意义。下列叙述正确的是( )
A. 胆固醇的主要组成元素是C、H、O,有的胆固醇中还有N、P
B. 胆固醇不仅是构成动植物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输
C. 细胞内合成胆固醇的过程可发生在内质网中
D. 胆固醇属于脂质中的固醇类物质,具有水溶性的特点
【答案】C
【解析】
【分析】脂质可以分为脂肪(储能物质,减压缓冲,保温作用)、磷脂(构成生物膜的主要成分)、固醇类物质包括胆固醇(动物细胞膜的成分,参与血液中脂质的运输)、性激素(促进性器官的发育和生殖细胞的产生)和维生素D(促进小肠对钙磷的吸收)。
【详解】A、胆固醇的元素是C、H、O,A错误;
B、胆固醇不仅是构成动物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输,B错误;
C、胆固醇属于脂质,细胞内合成胆固醇的过程发生在光面内质网中,C正确;
D、胆固醇属于脂质中的固醇类物质,但它不溶于水,但易溶于乙醚、氯仿等溶剂,不具有水溶性的特点,D错误。
故选C。
2. 下列有关高中生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 电泳鉴定DNA时,先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,再加入加样孔中
B. 检测花生子叶中的脂肪时,直接用高倍镜就可以观察到清晰的脂肪颗粒
C. 观察菠菜叶绿体时,先用低倍镜观察叶绿体形态,再换高倍镜观察叶绿体的分布
D. 探究酵母菌细胞呼吸方式时,可用酸性重铬酸钾溶液代替澄清的石灰水检测CO2的生成情况
【答案】A
【解析】
【分析】电泳的原理:待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、性状不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。
【详解】A、电泳鉴定DNA时,先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,缓冲液中含有的溴酚蓝作为电泳指示剂,以防条带迁移出凝胶,再加入加样孔中,A正确;
B、检测花生子叶中的脂肪时,需在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,并将其移至视野中央,将物像调节清晰,再换为高倍镜下观察,方可观察到被染成相应颜色的脂肪颗粒,B错误;
C、观察菠菜叶绿体时,需要用高倍镜观察叶绿体的形态和分布,C错误;
D、酸性重铬酸钾可用于检测酵母菌无氧呼吸产生酒精的情况,而不能检测CO2的生成情况,D错误。
故选A。
3. 质子泵是细胞膜上转运H+的载体,可通过催化ATP水解将H+从膜内运到膜外,使细胞壁pH下降,进而变得松弛。生长素可以与受体结合,通过信号转导促进质子泵基因的表达。下列叙述错误的是( )
A. 质子泵能降低ATP水解反应所需的活化能
B. H+通过质子泵转运到膜外的方式属于协助扩散
C. 生长素可通过促进细胞壁酸化来促进细胞的生长
D. 生长素是信号分子,不直接催化细胞代谢反应
【答案】B
【解析】
【分析】生长素是第一个被发现的植物激素。生长素有调节茎的生长速率、抑制侧芽、促进生根等作用,在农业上用以促进插枝生根效果显著。
【详解】A、据题干可知,被活化的质子泵可催化ATP水解,说明被活化的质子泵是一种ATP水解酶,酶的作用机理是降低反应活化能,使反应更容易发生,A正确;
B、H+从膜内转运到膜外需要ATP,因此属于主动运输,B错误;
C、生长素可以与受体结合,通过信号转导促进质子泵基因的表达。从而细胞酸化,酸化后的细胞壁变得松弛而有利于伸展,因此细胞壁酸化有利于细胞的生长,C正确;
D、生长素是信号分子,参与调节作用,不直接参与细胞代谢,D正确。
故选B。
4. 溶酶体内含有多种水解酶,参与了细胞内的多种生理过程。下图是溶酶体在细胞中部分作用的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 溶酶体清除衰老的线粒体的过程属于细胞自噬
B. 溶酶体通过胞吞,特异性地摄入并消化颗粒物和病原体
C. 溶酶体内的水解酶能分解溶酶体膜,使溶酶体与吞噬泡融合
D. 溶酶体能分泌溶菌酶到细胞外,参与非特异性免疫
【答案】A
【解析】
【分析】溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,它通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用,溶酶体清除衰老的线粒体的过程属于细胞自噬,A正确;
B、据图可知,颗粒物和病原体进入细胞内形成吞噬泡,然后与溶酶体膜融合,被其内的多种水解酶降解,没有特异性地摄入,B错误;
C、溶酶体内的水解酶一般不会分解溶酶体膜,否则一旦溶酶体膜破损,水解酶逸出,可能导致细胞自溶,C错误;
D、溶酶体一般不能分泌溶菌酶,溶菌酶是由唾液腺细胞、泪腺细胞等分泌的,D错误。
故选A。
5. 番茄果实成熟前期果皮呈绿色,果皮细胞中的叶绿体有较完整的类囊体和基粒;成熟后期果皮由绿变红,果皮细胞中类囊体和基粒逐渐解体。下列叙述错误的是( )
A. 番茄果实既是有机物的“制造源”,也是有机物的“储存库”
B. 番茄果实成熟过程中,果皮细胞的吸收光谱会发生改变
C. 番茄果实变红后,果实细胞中脱落酸含量一般低于赤霉素含量
D. 在果实成熟前期,喷洒乙烯利溶液可缩短果实由绿变红时间
【答案】C
【解析】
【分析】脱落酸主要生功能: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。乙烯主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
【详解】A、由于题中已知其果皮细胞中叶绿体有较完整的类囊体和基粒,能进行光合作用,所以其是有机物的“制造源”,同时叶片光合作用的产物也会运输到果实储存起来,即也是有机物的“储存库”,A正确;
B、由于成熟过程中,果皮细胞中类囊体和基粒逐渐解体,所以吸收光谱发生改变,B正确;
C、脱落酸能促进叶和果实的衰老、脱落,番茄果实变红成熟后,果实容易脱落,推测果实细胞中脱落酸含量较高,一般会高于赤霉素含量,C错误;
D、乙烯利可促进果实成熟,在果实成熟前期,喷洒乙烯利溶液可缩短果实由绿变红的时间,D正确。
故选C。
6. 用洋葱(2n=16)根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,图中①—③为光学显微镜下拍摄的照片。下列有关实验结果分析的叙述,正确的是( )
A. ①结果表明洋葱分裂期时间较长
B. ②细胞重叠是漂洗时间过短导致
C. ①中的M细胞有16条染色体,32条染色单体
D. ③可能是分生区细胞都处于间期
【答案】C
【解析】
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:解离、漂洗、染色、制片、观察,分生区细胞的特点是:细胞呈正方形,排列紧密。
【详解】A、细胞分裂间期比分裂期时间长,A错误;
B、细胞重叠可能是解离时间过短,导致组织细胞相互没有分散开来,而不是漂洗时间过短,B错误;
C、①中的M细胞是有丝分裂中期的细胞,有16条染色体,32条染色单体,C正确;
D、分生区细胞呈正方形,排列紧密,③是伸长区细胞,不分裂,D错误。
故选C。
7. 在实验探究中,采取科学合理方法有助于得到可信的结果,下列相关实验叙述正确的是( )
A. 孟德尔和摩尔根均通过“亲本杂交得F1,F1自交得F2”的实验来验证假说是否正确
B. 艾弗里的体外转化实验中,向细胞提取物中加入各种酶,是利用了“减法原理”
C. 赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染实验中,用³²P标记噬菌体,若搅拌不充分,会使上清液的放射性减少
D. 在探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,可采用样方法统计种群密度
【答案】B
【解析】
【分析】摩尔根果蝇杂交实验证实基因在染色体上用的是假说-演绎法;孟德尔豌豆杂交实验提出遗传定律用的是假说-演绎法。
【详解】A、孟德尔设计的测交方法来验证基因的分离和自由组合的假说,摩尔根也设计了测交实验来验证基因在染色体上,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验在控制自变量时采用“减法原理”,在实验组分别添加不同酶来处理S型菌的细胞提取物,以探究转化因子。这种控制自变量的方法符合实验逻辑,B正确;
C、32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌实验中,只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,搅拌的目的是使得吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,搅拌不充不影响上清液的放射性,C错误;
D、在探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,应当用抽样检测法调查酵母菌的种群数量,D错误。
故选B。
8. 斑马鱼的体色受X染色体上的色素合成基因控制。将同一批受精卵分为两组:A组置于28℃培养,B组置于32℃培养。结果发现,A组雄鱼全为蓝色,B组雄鱼中约30%呈现紫色,且两组雌鱼均正常表现出母本性状。进一步检测,B组雄鱼X染色体上色素基因启动子区域发生了组蛋白H3第27位赖氨酸甲基化,而A组未检测到该修饰。下列叙述正确的是( )
A. 该现象属于基因突变,可通过有性生殖遗传给后代
B. B组雌雄鱼个体自由交配,受精卵置于32℃环境中,发育成的个体性状分离比遵循孟德尔分离定律
C. 组蛋白甲基化通过改变DNA碱基序列实现基因表达调控
D. 该研究为“温度影响性别分化”的假说提供了表观遗传证据
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传指在基因的DNA序列不发生改变的情况下,基因表达发生的可遗传变化。这种变化导致了生物体的表型(即可以观察到的性状或特征)发生变化,并且这些变化可以传递给后代。
【详解】AD、温度通过表观遗传影响性别分化,非基因突变,A错误,D正确;
B、表观遗传不遵循孟德尔遗传规律,B错误;
C、甲基化不改变碱基序列,C错误。
故选D。
9. 控制果蝇眼色(红眼、白眼)的基因位于X染色体上。某果蝇种群足够大,雌雄比例约为1:1,个体间自由交配,自然选择对果蝇眼色没有影响,不发生基因突变,没有迁入和迁出等,其中白眼雄果蝇(XaY)占5%。理论上,在上述条件保持不变的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该种群Xa基因频率为5%
B. 该种群中白眼雌果蝇占0.5%
C. 该种群的眼色基因频率会发生改变
D. 该种群全部XA和Xa的总和构成了基因库
【答案】B
【解析】
【分析】1、种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。
2、果蝇的红眼、白眼基因位于X染色体上,白眼雄果蝇(XaY)占5%,说明该白眼在雄性个体中占10%。
【详解】A、由题干信息可知,该种群符合遗传平衡,种群中白眼雄果蝇(XaY)占5%,该白眼在雄性个体中占10%,所以Xa的基因频率为10%,A错误;
B、Xa的基因频率为10%,可以估算该雌果蝇中白眼XaXa约占10%×10%=1%,因此该种群中白眼雌果蝇占1%÷2=0.5%,B正确;
C、据题干信息分析可知,若以上条件不变,则种群的眼色基因频率不变,C错误;
D、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因,所以该种群全部XA和Xa的总和不能构成其基因库,D错误。
故选B。
10. 某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A. ④⑤个体均为纯合体,F2中⑤所占的比例小于③
B. 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C. ⑤和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与⑧电泳结果相同
D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/8
【答案】D
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;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、由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设A/a为上部2条带的等位基因,B/b为下部2条带的等位基因,由电泳图可知P1为AABB,P2为aabb,F1为AaBb,F2中①Aabb、②AaBB、③AABb、④aabb、⑤AAbb、⑥AABB、⑦aaBB、⑧AaBb。其中④aabb、⑤AAbb个体均为纯合体,F2中⑤AAbb占F2的比例为1/16,③AABb所占比例为1/8,A正确;
B、F2的基因型有9种,电泳图中的依次为:①Aabb、②AaBB、③AABb、④aabb、⑤AAbb、⑥AABB、⑦aaBB、⑧AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带,B正确;
C、⑤AAbb和⑦aaBB杂交子代为AaBb,其PCR产物电泳结果与⑧AaBb电泳结果相同,C正确;
D、①Aabb自交子代为1/4AAbb、1/2Aabb、1/4aabb,其PCR产物电泳结果与④aabb电泳结果相同的占1/4,D错误。
故选D。
11. 植物光敏色素phyB在红光下被激活,调控幼苗下胚轴伸长。突变体phyB无法感知红光,表现为下胚轴过度伸长。外施赤霉素(GA)可使突变体表型恢复正常。下列分析正确的是( )
A. 红光可能促进野生型幼苗GA的合成
B. phyB通过抑制GA合成调控下胚轴伸长
C. GA合成缺陷突变体在红光下下胚轴缩短
D. phyB与GA在下胚轴调控中起相反作用
【答案】A
【解析】
【分析】光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。光信号传导的结构基础是光敏色素,本质是蛋白质,分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,主要吸收红光和远红光。
【详解】A、植物光敏色素phyB在红光下被激活,调控幼苗下胚轴伸长,而GA能促进细胞伸长,因而推测红光可能通过促进野生型幼苗GA的合成调控幼苗下胚轴伸长,A正确;
B、突变体phyB无法感知红光,无法被激活,因而表现为下胚轴过度伸长,说明phyB在红光下可抑制下胚轴伸长,外施赤霉素(GA)可使突变体表型恢复正常,因而推测,phyB通过促进GA合成调控下胚轴伸长,B错误;
C、外施赤霉素(GA)可使突变体表型恢复正常,据此推测GA合成缺陷突变体缺乏GA,下胚轴表现为过度伸长,C错误;
D、phyB在红光下抑制下胚轴伸长,而GA合成或信号传导抑制下胚轴伸长,两者作用相同,D错误。
故选A。
12. 人体内环境pH大于正常值称为碱中毒,pH小于正常值称为酸中毒,根据成因可分为呼吸性中毒和代谢性中毒。下列叙述正确的是( )
A. 严重腹泻丢失过多,可引起代谢性酸中毒
B. 体液中CO2增多会刺激呼吸中枢,促进细胞呼吸
C. 缺氧使无氧呼吸产生CO2增多,可引起呼吸性酸中毒
D. 代谢性酸中毒时,机体可通过减缓呼吸进行调节
【答案】A
【解析】
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,内环境稳态的实质是内环境各种成分和理化性质都处于动态平衡中。
【详解】A、严重腹泻会丢失大量的HCO3-,导致血浆中HCO3-(能中和酸性物质)减少,进而引起代谢性酸中毒,A正确;
B、体液中CO2增多会刺激呼吸中枢,促进呼吸运动,但呼吸运动不属于细胞呼吸,B错误;
C、人体无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO2,C错误;
D、代谢性酸中毒时,机体可通过加快呼吸排出更多的CO2进行调节,D错误。
故选A。
13. 如图为马拉松运动员在比赛前后体内由下丘脑参与的生命活动调节的部分过程。下列叙述错误的是( )
A. 运动员剧烈运动,会使激素a(胰高血糖素)分泌增多
B. 运动员大量出汗,会使激素b(抗利尿激素)分泌增多
C. 紧张时,通过下丘脑—垂体—肾上腺髓质轴分泌的肾上腺素会增加
D. 寒风会刺激甲状腺激素分泌,该过程存在分级调节和反馈调节
【答案】C
【解析】
【分析】血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。
【详解】A、运动员剧烈运动会消耗大量血糖,血糖含量降低,通过交感神经使胰岛A细胞分泌激素a(胰高血糖素),使得血糖含量上升,A正确;
B、运动员大量出汗,导致细胞外液渗透压会增大,下丘脑分泌、垂体释放的激素b(抗利尿激素)增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少排尿,保留体内水分,B正确;
C、在应激反应中,促肾上腺皮质激素、肾上腺皮质激素和肾上腺素都明显增加,肾上腺素的分泌增加主要是通过交感神经—肾上腺髓质系统产生,而肾上腺皮质激素的分泌过程是通过下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴这种分级调节的,C错误;
D、如遇寒风刺激,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素以增加产热;当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高,该过程存在分级调节和反馈调节,D正确。
故选C。
14. 热带雨林优势种群的后代常出现在离母树较远的地方,而母树附近几乎没有后代成材,这一现象称为同种负密度制约。有关该现象的解释及其意义,下列推测最不合理的是( )
A. 母树附近的光照和水分不充足,导致幼苗存活率下降
B. 母树附近捕食幼苗的天敌更多,导致幼苗死亡率上升
C. 同种负密度制约有助维持热带雨林较高的生物多样性
D. 生态恢复中应避免在同一地区过度地种植同一种树木
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意,同种负密度制约是指后代与母树的距离越远,种子数量越少,后代存活的概率越高。
【详解】A、可能由于母树高大,导致其附近光照相对较弱,但在热带雨林,不至于受水分限制,A错误;
B、母树附近捕食幼苗的天敌更多,导致幼苗死亡率上升,从而使得其附近很少有后代成材,B正确;
C、同种负密度制约可为其他植株提供生存资源和空间,植物能为动物提供食物和栖息空间,从而有助维持热带雨林较高的生物多样性,C正确;
D、生态恢复中应避免在同一地区过度地种植同一种树木,以免因物种多样性单一而导致稳定性较差,D正确。
故选A。
15. 香蒲是一类挺水植物。研究人员对比了宽叶和窄叶两种类型的香蒲在单独种植和混合种植时沿水深梯度的生物量,结果见下图。下列叙述正确的是( )
A. 混种后分布差异体现了群落的垂直结构
B. 混种对窄叶香蒲的生态位宽度影响较小
C. 单独种植时生态位重叠度小于混合种植
D. 宽叶相比窄叶在资源竞争中有更大优势
【答案】D
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,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,称为这个物种的生态位。
【详解】A、香蒲是一类挺水植物,宽叶和窄叶两种类型的香蒲混合种植,体现了群落的水平结构,A错误;
B、混种对窄叶香蒲的生态位宽度影响较大,使其深度范围由-20到100多变成20到100多,即从深水区开始转向浅水区的方向变化,而宽叶香蒲无论单种还是混种,水深变化不大,B错误;
C、结合图示可知,单独种植时水深范围重合的较多,说明单独种植时生态位重叠度大于混合种植,C错误;
D、无论混种还是单种,宽叶的生物量均大于窄叶,说明宽叶相比窄叶在资源竞争中有更大优势,D正确。
故选D。
16. 细菌培养常用牛肉膏蛋白胨培养基,酵母菌培养常用马铃薯琼脂培养基。下列有关细菌和酵母菌纯培养实验的叙述正确的是( )
A. 接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
B. 酵母菌培养基通常比细菌培养基有更高的碳氮比
C. 制备培养基的步骤为配制培养基→倒平板→灭菌
D. 可用血细胞计数板测定酵母菌和细菌的种群数量
【答案】B
【解析】
【分析】培养基的营养构成:各种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。灭菌常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、未长出菌落的培养基也需要灭菌后才能丢弃,A错误;
B、细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,不同微生物对营养物质的需求是不一样,通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比,B正确;
C、制备培养基的步骤为配制培养基→灭菌→倒平板,C错误;
D、血细胞计数板适用于真菌的计数,细菌计数板用于细菌的数量测定等,D错误。
故选B。
17. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,已成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列叙述正确的是( )
A. 生产中对提供卵母细胞的雌性杜泊羊不需要筛选
B. 采集来的优良雄性杜泊羊精子可直接用于体外受精
C. 当地普通品质的健康波尔母山羊不适合作为胚胎受体
D. 胚胎移植前要对供、受体进行免疫检查,以免发生免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【详解】A、为保证供体胚胎的优良特性,生产中需选择品质良好的雄、雌性杜泊羊提供精子和卵母细胞,A错误;
B、采集来的精子不可直接用于体外受精,要先获能处理,B错误;
C、受体母羊需具备健康的体质和正常繁殖能力,必须保证供体和受体是同一物种,当地普通品质的健康波尔母山羊不适合作为胚胎受体,C正确;
D、由于胎盘屏障阻止了免疫细胞与胚胎的接触,受体基本上不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应,所以胚胎移植前不需要对供、受体进行免疫检查,D错误。
故选C。
18. 萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光,这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题,研究人员采用蛋白质工程对它进行了改造。下列关于蛋白质工程改造天然荧光素酶的说法,错误的是( )
A. 可用PCR方法检测突变荧光素酶基因是否翻译成蛋白质
B. 改造天然荧光素酶所用的基因表达载体需要启动子和终止子
C. 通过化学诱变剂可以改造天然荧光素酶的基因序列
D. 改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能
【答案】A
【解析】
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)。
2、蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因),以上是蛋白质工程特有的途径;后续按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】A、PCR 方法主要用于检测 DNA 的存在或者染色体 DNA 上是否插入目的基因,检测目的基因是否翻译为蛋白质的方法为抗原﹣抗体杂交,A错误;
B、改造天然荧光素酶所用的基因表达载体包含启动子和终止子,启动子是驱动基因转录的元件,而终止子是指示转录终止的位置,B正确;
C、通过化学诱变剂可以让天然荧光素酶的基因序列进行随机突变,C正确;
D、由题意“为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题,研究人员采用蛋白质工程对它进行了改造”可知,改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 东湖湿地曾因围湖造田和工业废水排放导致生态恶化,水华现象频发。近年来通过生态修复,水质明显提升,“清水绿岸、鱼翔浅底”已成为东湖湿地的真实写照。浮游生物是水域生态系统的重要组成成分,部分浮游植物对环境变化敏感,常被作为反映水生态系统健康状况的指示生物,浮游动物以浮游植物、细菌或有机物碎屑等为食。请回答下列问题:
(1)科研实践中,因浮游动物具有个体小,寿命短、对环境变化敏感和抗逆性相对较差等特点,其种群数量和丰富度常被用于反映水体环境状况。种群数量和丰富度的区别是______________。取水样调查浮游植物丰富度时,浮游植物丰富度应取不同水样丰富度的___________。
A最小值 B.平均值 C.最大值 D.合并值
(2)浮游动物属于该生态系统组成成分中的___________。
(3)河水处于富营养化状态时,原有沉水植物最终可能会衰退和消亡,原因是________。
(4)花鲢是东湖中常见的一种杂食性鱼类,以浮游植物和浮游动物为食。研究人员调查了一段时间内不同体长的花鲢食性比例变化情况,结果如图所示。
随着花鲢体长增加,其所需的能量增加,但生产者的同化量有限,其食性比例改变的意义可能是_________________ 。体长为12cm的花鲢群体增重100g,理论上至少需要消耗浮游植物_____g。
(5)治理过程中,往往优先选择具有较强污染物净化能力的本地湿地植物;还要考虑这些湿地生物之间的各种相互作用,以实现结构和功能的协调。这些举措主要体现了生态工程的______________原理。
【答案】(1) ①. 种群数量是在种群水平研究个体数量,丰富度是在群落水平研究物种数目 ②. D
(2)分解者和消费者 (3)浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足,导致沉水植物的光合作用合成的有机物少于呼吸作用消耗的有机物
(4) ①. 通过增加植食性比例,减少能量流动过程中的损耗,从而获得更多能量 ②. 1000
(5)协调和自生
【解析】
【分析】1、能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程.能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现。
2、生态工程遵循的原理有:自生、协调、循环和整体。生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程。
【小问1详解】
种群数量和丰富度是不同水平研究的内容,其中种群数量是在种群水平研究个体数量,丰富度是在群落水平研究物种数目。调查浮游植物丰富度,浮游植物丰富度应取不同水样丰富度的合并值,才是该浮游植物的丰富度,D正确,ABC错误,故选D。
【小问2详解】
浮游动物以浮游植物、细菌或有机物碎屑等为食,故其属于该生态系统组成成分中的消费者和分解者。
【小问3详解】
河水富营养化时,浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足,导致沉水植物的光合作用合成的有机物少于呼吸作用消耗的有机物,最终可能会导致衰退和消亡。
【小问4详解】
由图可知,随着花鲢体长增加,植食性比例增加,这种食性比例改变的意义可能是通过增加植食性比例,减少能量流动过程中的损耗,从而获得更多能量。体长为12cm的花鲢群体植食性比例占75%,肉食性比例占25%,若增重100g理论上至少需要消耗浮游植物=100*75%/20%+100*25%/20%/20%=1000g。
【小问5详解】
治理过程中,往往优先选择具有较强污染物净化能力的本地湿地植物,还要考虑这些湿地生物之间的各种相互作用,体现了生态工程的协调和自生原理。
20. 干旱胁迫和植物生理:猕猴桃在生长发育过程中易遭受干旱胁迫的伤害,研究人员以长势一致的4组猕猴桃为材料,采用盆栽方法研究土壤水分梯度对猕猴桃幼苗光合特征影响,部分测量参数如下表所示(不考虑干旱对呼吸作用的影响)。
处理
CO2饱和点
(μmol/mol)
CO2补偿点
(μmol/mol)
叶绿素a
(mg/g鲜重)
叶绿素b
(mg/g鲜重)
适宜水分
1176.86
62.34
0.7852
0.1989
轻度干旱
1067.38
74.65
0.6930
0.1872
中度干旱
1005.34
85.37
0.5196
0.1347
重度干旱
972.65
91.48
0.1767
0.0998
(1)某研究者欲用希尔反应来测定猕猴桃叶绿体的活力。该实验的基本过程是将________(填“黑暗”或“光照”)中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖、无CO2的pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。氧化型DCIP在希尔反应中的作用,相当于________在光反应中的作用,可检测DCIP颜色变化引起的吸光率变化或________反映叶绿体活力。制备叶绿体悬液时加入蔗糖溶液的主要作用是________。希尔反应证明了________。
(2)据表分析,随干旱程度增大,猕猴桃幼苗的CO2饱和点下降,CO2补偿点上升,分析其原因分别是________。
(3)请你预测,随着干旱程度增大,猕猴桃幼苗的光饱和点________(填“增大”或“减小”),光补偿点________(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) ①. 黑暗 ②. NADP+ ③. 单位时间内氧气释放量 ④. 维持一定的渗透压,避免叶绿体渗透吸水涨破 ⑤. 水的光解和糖的合成不是同一个化学反应
(2)干旱造成色素含量减少,进而造成光反应减弱,达到光合速率最大时所需的CO2浓度降低,所以CO2饱和点下降;因呼吸速率不变,若想使光合速率与呼吸速率相等,要提高CO2的浓度,所以CO2补偿点上升
(3) ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【分析】光合作用在叶绿体中进行。光合作用分两个阶段进行,在这两个阶段中,第一阶段是直接需要光的,称为光反应;第二阶段有光无光均可进行,是二氧化碳转变成糖的过程,称为暗反应。
【小问1详解】
为防止叶绿体发生光合反应,因此离体叶绿体的制备是在黑暗环境中获得的。离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解成H+、O2和电子,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。氧化型DCIP在希尔反应中的作用,相当于NADP+在光反应中的作用,接收H+和电子后被还原。叶绿体中光合色素参与光反应阶段,光反应的产物除了ATP和NADPH外,还有O2,因此若想测得叶绿体活力可检测DCIP颜色变化引起的吸光率变化或单位时间内氧气释放量。蔗糖可以维持一定的渗透压,避免叶绿体渗透吸水涨破,磷酸缓冲液可以调节pH,保证酶的正常活性。希尔反应中有H2O,没有CO2,光照条件下也可以释放出O2,证明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应。
【小问2详解】
由表可知,干旱造成色素含量减少,进而造成光反应减弱,达到光合速率最大时所需的CO2浓度降低,所以CO2饱和点下降,因呼吸速率不变,若想使光合速幸与呼吸速率相等,要提高CO2的浓度,所以CO2补偿点上升。
【小问3详解】
由(2)可知,随着干旱程度增大,猕猴桃幼苗的光饱和点减小,光补偿点增大。
21. 人的一生约有1/3时间在睡眠中度过。长期睡眠不足可能引发PGD2在大脑毛细血管中大量积累、肾上腺糖皮质激素过度分泌、抗病毒能力下降等。研究发现PGD2由大脑中的结缔组织细胞或上皮细胞合成,经脑脊液运送,并发挥睡眠调节作用。下图是PGD2的具体作用机制(其中字母表示物质,→表示促进,表示抑制,→表示物质分泌),请
回答下列问题:
(1)PDG2能作用于细胞Ⅱ的原因是_______。当兴奋传递至VLPO神经元时,该细胞的质膜上Na+-K+泵的活动_______。
(2)机体的“觉醒-睡眠-觉醒-睡眠……”会有规律地交替出现,与脑脊液中的PGD2浓度呈昼夜节律性波动有关,睡眠后浓度逐渐降低,觉醒后浓度逐渐升高,可知PGD2对睡眠的调节作用是_______(填“促进”或“抑制”)。请结合上图分析机体“从觉醒一段时间后进入睡眠”的调节机制______。
(3)睡眠不足会影响交感神经和副交感神经的作用,从而影响心脏搏动。交感神经释放去甲肾上腺素,与心肌细胞膜上β-肾上腺素受体结合,心肌细胞收缩加强,心率加快;副交感神经释放乙酰胆碱,与心肌细胞膜上M型受体结合,心率减慢。为研究这两种神经对心脏作用的强度差异,科学家给两组健康志愿青年分别注射等量的阿托品和心得安,给药次序和测得的平均心率如下图所示。根据实验结果,可推测阿托品是______受体的阻断剂。注射阿托品会使得副交感神经的作用_______(填“减弱”或“增强”),注射阿托品后心率的变化幅度明显大于注射心得安后心率的变化幅度,这说明_______。
【答案】(1) ①. 细胞Ⅱ有PDG2的受体 ②. 增强
(2) ①. 促进 ②. 觉醒状态下,脑脊液中PGD2水平升高,会通过细胞II升高Ado水平,进而促进VLPO神经元释放GABA,同时抑制TMN神经元释放HA,使神经系统兴奋性下降,机体逐渐进入睡眠
(3) ①. M型 ②. 减弱 ③. 副交感神经对心跳的抑制作用超过交感神经对心跳的促进作用
【解析】
【分析】神经元是神经系统结构与功能的基本单位,它由胞体、树突和轴突等部分构成。胞体是神经元的膨大部分,里面含有细胞核。树突是胞体向外伸出的树枝状的突起,通常短而粗,用来接收信息并将其传导到胞体。轴突是神经元的长而较细的突起,它将信息从胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。轴突呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维。
【小问1详解】
题意显示,VLPO神经元通过释放抑制性神经递质诱发睡眠,据此推测,当“促睡眠”的信息传递至VLPO时,该细胞的质膜上Na+通道开放程度增大,进而产生动作电位,促进抑制性神经递质的释放,由于离子发生转运,因而Na+-K+泵的活动加强。
【小问2详解】
由图示可知,觉醒状态下,脑脊液中PGD2水平升高,会通过细胞Ⅱ升高Ado水平,进而促进VLPO神经元释放GABA,同时抑制TMN神经元释放HA,使神经系统兴奋性下降,机体逐渐进入睡眠。
【小问3详解】
据图分析,注射阿托品和心得安前后对比可知,注射阿托品后心率加快,说明其可以阻断乙酰胆碱与心肌细胞膜上M型受体结合,即阿托品是M型受体的阻断剂,注射阿托品会使得副交感神经的抑制作用减弱,注射阿托品和心得安前后对比可知,注射阿托品使心率加快,注射心得安使心率减慢,且减慢的幅度小于加快的幅度,说明副交感神经对心跳的抑制作用远超过交感神经对心跳的促进作用。
22. 玉米籽粒中的类胡萝卜素含量是衡量其营养价值的重要指标。野生型玉米籽粒呈黄色。科研人员将野生型玉米经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理获得3株单基因隐性突变体,其籽粒均为白色,分别记为M1、M2、M3。回答下列问题:
(1)将3株突变体相互杂交,若后代均表现为__________(填“黄粒”或“白粒”),则M1、M2、M3由同一等位基因突变而来。
(2)推测P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成,野生型与M1的P基因非模板链部分序列如图1所示。与野生型相比,M1的P基因控制合成的多肽链长度________(填“不变”“变长”或“变短”)(起始密码子为AUG,终止密码子为UAA、UAG、UGA)。
(3)从野生型和M2、M3的籽粒细胞提取总RNA逆转录为cDNA,扩增P基因的cDNA并测序,发现M2的cDNA缺失36个碱基,M3由于某种原因导致其cDNA含P基因的部分内含子序列。电泳验证野生型、M2、M3的扩增产物,结果如图2所示。泳道1、泳道2、泳道3对应的样品分别是________。
(4)为验证P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成,利用无缝克隆in-fusion技术构建含P基因的重组载体,相关流程如图3所示。in-fusion酶具有3'→5'外切酶活性,从DNA的3'端切除15个核苷酸,进而出现单链区域,最终实现目的基因与线性化质粒连接。
①PCR1中的引物A和B应包含________对应的部分序列。
②选用引物________进行PCR2,获得线性化质粒。
③目的基因和线性化质粒同侧各含15bp相同序列,且左右两侧之间的序列是不同的,这样做的目的是__________。
(5)用农杆菌转化法将重组载体导入到野生型玉米,最终获得植株M。与野生型相比,植株M籽粒中的类胡萝卜素含量增加,体现了基因通过___________,进而控制生物体的性状。
【答案】(1)白粒 (2)变短
(3)野生型、M3、M2
(4) ①. P基因和质粒(或P基因和引物1与4) ②. 1和4 ③. in-fusion酶切割后形成互补的黏性末端,利于目的基因与线性化质粒正确连接
(5)控制酶的合成来控制代谢过程
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。
【小问1详解】
将三株突变体(其籽粒均为白色)相互杂交,若后代均表现为白粒,则M1、M2、M3是由同一等位基因突变而来。若其中有两株突变体是非等位基因突变,则其杂交后代应表现为野生型,即黄粒。
【小问2详解】
分析图1可知:与野生型相比,M1的P基因控制合成的多肽链长度变短,因为与野生型相比,M1基因转录形成的mRNA中终止密码子提前了,由原来位置的UGG(非终止密码子)转变为UGA(终止密码子),因此合成的多肽链变短。
【小问3详解】
由题意可知,M3由于某种原因导致其cDNA含有P基因的部分内含子序列,所以M3的cDNA最长;M2的cDNA缺失36个碱基,说明M2的cDNA最短;野生型的cDNA长度居中。因此cDNA长度大小关系是M3>M2>野生型。由图2电泳结果可知,泳道2的cDNA分子>泳道1的cDNA分子>泳道3的cDNA分子,因此泳道1、2、3对应的样品分别是野生型、M3、M2。
【小问4详解】
为验证P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成,利用无缝克隆in-fusion技术构建含P基因的重组载体,相关流程如图3所示。in-fusion酶具有3'→5'外切酶活性,从DNA的3'端切除15个核苷酸,进而出现单链区域,最终实现目的基因与线性化质粒连接。
①PCR1利用引物A和引物B要对P基因进行扩增,因此引物A和引物B中应该含有P基因的序列;同时,线性质粒和目的基因利用in-fusion酶处理后能连接起来,说明引物A和B中应该还包含引物1和4的序列。因此,引物A和引物B应包含P基因和质粒(或P基因和引物1与4)对应的部分序列。
②为了让P基因能够插入到质粒的引物中间位置,应该选择引物1和引物4进行PCR2获得线性化的质粒。
③目的基因和线性化质粒同侧各有15bp相同的序列,目的是使in-fusion酶切割后形成互补的黏性末端;同时左右两侧之间的序列是不同的,目的是使目的基因与线性化质粒正确连接。
【小问5详解】
与野生型相比,植株M籽粒中的类胡萝卜素含量增加,体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
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