内容正文:
永春一中2024-2025学年下学期高三年3月生物科试卷
(2025.03)
考试时间75分钟,试卷总分100分
一、单项选择题:本题共15题,1-10小题,每题2分;11-15小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1. 空间站中的微生物可能会威胁到航天员的健康和设备的可靠性。科学家们从国际空间站的空气和内部结构表面收集的500多个样本中分离鉴定了大量细菌和真菌。以下有关表述正确的是( )
A. 细菌和真菌细胞中都会形成核酸-蛋白质复合物
B. 低重力环境分离出来的细菌和真菌依然以 DNA作为主要遗传物质
C. 外层空间强辐射等条件极易引起细菌和真菌发生基因突变和染色体变异
D. 低重力环境下的细菌和真菌细胞保持完整的细胞结构,这体现细胞学说中细胞间的统一性
2. 下图是细胞膜的结构模式图,下列相关说法正确的是( )
A. 图中①是指糖被,位于细胞膜外侧
B. 新型冠状病毒外有包膜结构,已知包膜主要来源于宿主细胞膜,则包膜的基本支架为磷脂双分子层
C. 若图示为浆细胞膜,则抗体分泌过程中该膜面积基本不变
D. SARS病毒通过识别人细胞膜上的①侵入细胞,说明细胞膜具有细胞间信息交流的功能
3. 如图表示人体(23对染色体)内红细胞的发育、分化过程,其中④过程中会出现核糖体丢失现象,分析下列相关叙述不正确的是( )
A. ①过程存在基因的选择性表达,也存在细胞的增殖
B. ②过程中部分细胞会同时含92条染色体、92条染色单体、92个DNA分子
C. ③过程中细胞核消失,但细胞内仍存在少量核酸
D. ④过程中形成的红细胞不能再进行有丝分裂
4. 最新研究发现,一种名为 YAP 的蛋白质在细胞的多种生命活动中扮演关键角色。当细胞发生癌变时,YAP 会被异常激活,促进癌细胞的增殖和迁移;而在正常细胞衰老过程中,YAP 的表达水平会逐渐降低。同时,科研人员通过基因编辑技术抑制 YAP 基因的表达,发现细胞凋亡明显增加。基于以上信息,下列说法正确的是( )
A. YAP 蛋白质在细胞中的表达水平越高,细胞越容易发生凋亡
B. 抑制 YAP 基因的表达,可能成为一种治疗癌症的潜在方法
C. 细胞衰老过程中 YAP 表达水平降低,说明细胞衰老只由 YAP 基因控制
D. 癌细胞中 YAP 被异常激活,使得癌细胞的遗传物质与正常细胞相同
5. 下列说法中,正确的是( )
①光合作用过程中ATP的移动方向是从类囊体薄膜到叶绿体基质
②T2噬菌体侵染细菌实验中,用35S、32P标记同一噬菌体的蛋白质和DNA
③探究“某种酶的最适温度”实验,可选用唾液淀粉酶,不需要设置空白对照组
④探究“pH影响酶活性”的实验,可选用胃蛋白酶,在pH为6~8范围设置不同实验组
⑤细胞质壁分离实验中,需撕取两片紫色洋葱鳞片叶外表皮设置对照
⑥探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验,可用斐林试剂鉴定产物中有无还原糖
A. ①②④ B. ②④⑤ C. ①③⑥ D. ③④⑤
6. 湿狗甩水行为是动物(如狗)在身体被水浸湿后,通过快速旋转身体来甩掉水分的一种本能动作,该行为的触发是由一种名为C-LTMRs的触觉受体所介导。研究发现C-LTMRs会将信号传递至大脑中的旁臂核,当研究者阻断旁臂核的活动时,湿狗甩水行为频率降低了58%,但正常的抓挠和梳理行为并未出现异常。下列叙述正确的是( )
A. 湿狗甩水行为属于动物大脑参与的一种条件反射
B. 甩水行为可以有效减少体温的流失,降低因毛发潮湿而感染的风险
C. 阻断旁臂核活动后,湿狗甩水行为频率降低,说明神经调节的反射弧不完整
D. 正常的抓挠和梳理行为未出现异常,表明旁臂核只参与湿狗甩水行为的调节
7. 下图为下丘脑—腺垂体—靶腺轴的示意图。下列说法不正确的是( )
A. 促甲状腺激素对下丘脑的抑制作用属于短环反馈
B. 醛固酮的分泌具有反馈调节的特点,有利于放大激素的调节效应
C. 当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时可以刺激醛固酮的分泌
D. 该图体现了体液调节中的分级调节与反馈调节,对于维持机体稳态有重要意义
8. 海岸森林是抵御台风威胁沿海生态安全的重要屏障。下图示意海岸森林对台风长期干扰的适应过程。下列叙述正确的是( )
A. 沿海植物在台风环境中生态位没有发生变化
B. 台风长期干扰导致海岸森林郁闭度升高
C. 生活在该地区的物种能够形成群落,是因为它们能适应所处环境
D. 台风是一种选择因素,使得树干高度朝越来越低的方向变异
9. 小龙虾作为一种水产资源被广泛开发利用。小龙虾有挖洞筑巢的习性,以昆虫、稻田杂草、某些小鱼等为食。农业技术人员建立稻虾共作的田间工程(如图所示),通过挖掘环形沟环绕稻田,为小龙虾提供繁殖和栖息环境。根据以上信息,下列有关稻虾共作的田间工程表述不合理的是( )
A. 小龙虾在该生态系统中属于消费者,且可同时处于多个营养级
B. 稻虾共作农田生态系统的抵抗力稳定性比普通稻田生态系统的低
C. 稻虾共作中小龙虾的粪便可减少化肥的使用,体现了生态工程的循环原理
D. 稻虾共作中常选择茎秆粗壮抗倒伏的水稻品种体现了生态工程的协调原理
10. CAR-T免疫疗法是指将控制合成CAR蛋白基因及T细胞激活信号基因转入T细胞,使T细胞能与肿瘤细胞结合并被激活而直接杀伤肿瘤细胞,从而达到治疗肿瘤的免疫细胞疗法,其原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. CAR-T细胞是一种导入CAR蛋白基因及T细胞激活信号基因的辅助性T细胞
B. 制备的能有效杀伤某恶性肿瘤的CAR-T细胞可以广泛应用于同一肿瘤的不同患者
C. CAR-T免疫疗法具有持久性是因为基因工程技术改造后的CAR-T细胞寿命更久
D. 若CAR-T细胞转入人体后释放过量细胞因子,可能导致治疗对象患自身免疫病
11. 图1为细胞呼吸过程中的电子传递链,H+沿着ATP合酶内部的通道流回线粒体基质,H+的电化学势能推动ATP的合成。ATP5F1B是编码线粒体ATP合酶的核基因,该基因突变会造成ATP合酶异常,ATP合成受阻,称为线粒体解偶联综合征。图2为线粒体解偶联综合征患者的遗传系谱图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1过程发生在线粒体外膜上,ATP合酶具有运输H+和催化ATP合成的功能
B. 图1中膜两侧H+浓度差的形成仅依赖于蛋白质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运输H+至膜间隙
C. 与正常人相比,线粒体解偶联综合征患者消耗等量的葡萄糖产生的热能更多
D. 线粒体解偶联综合征的遗传方式是伴X染色体显性遗传,Ⅰ-2一定是杂合子
12. CO是响应日照长度调控植物开花的重要基因;AP2是种子发育的调控基因。为探究CO和AP2在光周期调控种子大小中的作用,研究人员以野生型拟南芥、CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥开展相关实验,实验结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 长日照时种子相对较大,所以拟南芥是长日照植物
B. 缺少CO或AP2基因,日照长短对种子发育基本无影响
C. CO可能通过抑制AP2的表达而解除其对种子发育的抑制作用
D. 光敏色素吸收红光和蓝紫光后结构改变,影响CO和AP2的表达
13. 研究人员将野生黑果枸杞和宁夏枸杞进行体细胞杂交得到杂种枸杞。然后对两种枸杞及杂种枸杞的过氧化氢同工酶(功能相同,但分子结构、理化性质不同的一组酶)进行电泳,电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H₂O₂混合溶液中,已知KI遇O₂会生成I₂。实验结果如图所示。 下列叙述错误的是( )
A. 诱导两种枸杞原生质体融合的过程一般在等渗溶液中进行
B. 图中条带应显示为蓝色,过氧化氢同工酶的活性影响显色深浅
C. 结果显示杂种枸杞仅缺乏来自黑果枸杞的部分过氧化氢同工酶
D. 杂种枸杞缺乏过氧化氢同工酶原因可能是相关基因丢失或未表达
14. 从胚根发育出的根叫种子根。盐胁迫会影响种子根的生长,为研究盐胁迫条件下的相关调节机制,科研人员提出了两种假设并进行实验。
假设I:盐胁迫促进合成乙烯促进合成茉莉酸抑制种子根的生长
假设Ⅱ:盐胁迫促进合成茉莉酸促进合成乙烯抑制种子根的生长
组别
生长环境
实验材料
实验处理
种子根的生长情况
甲
正常
野生型种子
/
正常
乙
盐胁迫
野生型种子
/
受抑制
丙
正常
茉莉酸合成缺失突变体种子
/
正常
丁
盐胁迫
茉莉酸合成缺失突变体种子
/
正常
下列有关实验结果的分析不合理的是( )
A. 甲组和乙组对照可说明盐胁迫条件下种子根的生长会受抑制
B. 丙组和丁组对照可说明盐胁迫不是抑制种子根生长的直接原因
C. 若丁组喷洒适量茉莉酸,种子根的生长受抑制可说明假设Ⅱ不成立
D. 若丁组喷洒适量乙烯,种子根的生长受抑制可说明假设I不成立
15. 已知大熊猫的黑白色毛色和棕白色毛色由基因 A/a控制,圆脸和尖脸由基因 B/b控制。假设繁育基地工作人员选择黑白毛色尖脸和棕白毛色圆脸杂交,F₁全为黑白毛色圆脸,让F₁雌雄个体随机交配,若后代数量足够多,在F₂中黑白色:棕白色=3:1,圆脸:尖脸=3:1。下列有关说法不正确的是( )
A. 根据 F₁ 结果可判断出黑白毛色和圆脸是显性性状
B. 根据子代性状分离比可推测控制毛色和脸型的两对基因遗传符合自由组合定律
C. 可通过统计F₂各种毛色和脸型中熊猫的性别比例来初步确定两对基因的位置
D. 若让F₂黑白色熊猫相互交配,则出现棕白色熊猫的概率为1/8或1/9
二、非选择题:本题共5小题,60分。
16. 烟草成熟期若遭受高温胁迫,叶片会出现非正常黄化或白化,甚至出现灼伤、枯焦的现象,即“高温逼熟”。为探讨不同外源物质对烟草上部叶“高温逼熟”的缓解机理,某实验室以成熟烟草为材料,设置自然气候生长(CK),高温胁迫(HT),高温胁迫下叶面分别喷施清水(H2O)、水杨酸(SA)和6-苄氨基嘌呤(6-BA)的处理,处理5天和10天后的实验结果如下图所示。植物体遭受逆境胁迫时会产生大量的超氧自由基,使膜脂质发生过氧化反应,产生丙二醛,其含量的多少能直接反映生物膜受损程度。回答下列问题:
(1)烟草叶片中的叶绿素分布于_______上,主要吸收_______光。
(2)据图分析,施加的外源物质中_______最能缓解烟草的“高温逼熟”现象,理由是_______。
(3)6-BA是细胞分裂素类似物,属于植物生长调节剂,与植物体内产生的细胞分裂素相比,6-BA具有的优点有_______(答两点)。
(4)导致光合速率降低的因素包括气孔因素(CO2供应不足影响光合作用)和非气孔因素(非CO2因素限制光合作用)。据图分析,高温胁迫后叶片净光合速率(Pn)的下降主要是由_______(填“非气孔因素”或“气孔因素”)导致的,理由是_______。
17. 1型糖尿病(T1DM)目前被认为是由胰岛B细胞破坏所引起的慢性自身免疫性疾病,主要是由遗传因素及环境因素共同发挥作用导致胰岛B细胞被破坏,使体内胰岛素分泌绝对不足,需终身依赖体外胰岛素治疗。如图表示胰岛素作用于肝细胞调节血糖平衡,使肝脏中葡萄糖生成减少,降低血糖水平。据图回答下列问题:
(1)下丘脑通过支配自主神经系统中的_______,调控胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素降血糖的机制是增加血糖去向,减少血糖来源,使肝脏中葡萄糖生成减少的途径是_______(答出2点)。
(2)T1DM从免疫学角度分析属于自身免疫病,致病的原因可能是_______。某T1DM患者补充足量胰岛素后,血糖浓度仍较高。据图分析原因,除了胰岛素受体功能障碍外,还可能是因为_______(答出2点)。
(3)糖尿病酮症酸中毒是糖尿病最为常见的急性代谢紊乱并发症,快速补充胰岛素是救治病人的关键措施,而不同的胰岛素给药方式对治疗效果存在影响。研究结果如表:
处理
血糖达标时间(h)
血酮体转阴时间(h)
低血糖发生率
静脉输注
8.47
31.92
19.05%
胰岛素泵持续皮下注射
6.73
14.92
7.14%
注:酮体是脂肪(脂肪酸)分解代谢的中间产物,其酸性较强,易引发酮症酸中毒。
①注射胰岛素的量属于_______(填“自变量”“因变量”或“无关变量”),胰岛素泵持续皮下注射使低血糖发生率较低,明显优于静脉注射,据表分析理由是_______。
②当下流行的减肥方式——生酮饮食,是一种以高脂肪、适量蛋白质、低碳水化合物的饮食方案,不适合用于治疗T1DM,原因是_______,从而引发酮症酸中毒。
18. 生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。下图表示利用生态学相关原理,将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的稻田生态系统能量流动过程与人类干预环节。表为稻田生态系统中部分能量流动情况(单位:106 kJ/(cm2⋅a)。
生物类型
x
传递给分解者的能量
未利用
的能量
传给下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
62
8.3
一
23.0
0
初级消费者
12.5
2.5
13.0
Y
8.0
次级消费者
7.4
—
6.2
Z
15.0
三级消费者
4.7
0.8
3.3
1.8
8
稻田生态系统中部分能量流动情况[单位:106 kJ/(cm2⋅a)
(1)该稻田生态系统的结构包括____________________。稻田中许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,所以常用________的方法进行采集和调查。为获得最大的经济效益,鱼的种群数量最好控制在K/2左右,其原因是______________。
(2)表中X代表的能量为________,Y代表的能量值等于_______k J / (cm2 •a) ,第三营养级与下一营养级之间的能量传递效率为________。
(3)稻田中往往分布着杂草等植物以及二化螟等水稻虫害动物,利用性引诱剂诱杀农田害虫属于________防治。研究发现,适宜的人类干预可有效提高农田生态系统的主体生产者的产量,请结合图示,从种间关系的角度分析其原因:___________(答出1点即可)
19. 为研究某一地方品种矮脚鸡的遗传特性,研究者对该矮脚鸡和正常体型鸡(正常鸡)进行全基因组测序,发现矮脚鸡7号染色体片段缺失。针对缺失区段设计引物(如图a),通过PCR方法对正常鸡和矮脚鸡进行鉴定。
回答下列问题:
(1)鸡的性别由性染色体决定,其决定方式为ZW型;鸡的染色体数为2n=78,对鸡进行全基因组测序,应该测________条染色体的DNA序列。
(2)现有4只雏鸡,PCR鉴定结果见图b,其中矮脚鸡个体是________号,判断依据为__________。该突变纯合致死,让矮脚鸡相互杂交,子代表型及比例为________。
(3)某品种矮脚鸡(矮脚性状不存在致死)因节粮且产蛋率高而被养殖者大量饲养,但矮脚鸡产肉性能低。已知1号染色体上的A基因提高鸡的胸肌率(产肉性能指标)。为获得高胸肌率矮脚鸡,研究人员拟通过低胸肌率矮脚鸡与纯合高胸肌率正常鸡杂交,选F1中矮脚鸡相互杂交,在F2中可获得AA型的矮脚鸡。这两对性状的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,原因是____________________,F2中AA型矮脚鸡所占比例为________。
20. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
Ⅰ、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有______。(至少答两点)
(2)该小组采用______法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有______。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是______。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数______(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的______(“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在______(“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是______。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为______。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数______,原因是______。
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永春一中2024-2025学年下学期高三年3月生物科试卷
(2025.03)
考试时间75分钟,试卷总分100分
一、单项选择题:本题共15题,1-10小题,每题2分;11-15小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1. 空间站中的微生物可能会威胁到航天员的健康和设备的可靠性。科学家们从国际空间站的空气和内部结构表面收集的500多个样本中分离鉴定了大量细菌和真菌。以下有关表述正确的是( )
A. 细菌和真菌细胞中都会形成核酸-蛋白质复合物
B. 低重力环境分离出来的细菌和真菌依然以 DNA作为主要遗传物质
C. 外层空间强辐射等条件极易引起细菌和真菌发生基因突变和染色体变异
D. 低重力环境下的细菌和真菌细胞保持完整的细胞结构,这体现细胞学说中细胞间的统一性
【答案】A
【解析】
【分析】真核细胞和原核细胞的区别:原核细胞没有真正的细胞核,其遗传物质没有核膜包被, 而是散在分布或相对集中于细胞的一定区域,形成所谓的核区或拟核。真核细胞具有完整的细胞核,遗传物质有核膜包被,还具有明显的核仁等构造;原核细胞只有核糖体一种细胞器,真核细胞有多种细胞器,如线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等;原核细胞和真核细胞的统一性表现在: 组成细胞的元素和化合物种类基本一致;细胞膜、细胞质和简单的细胞器(核糖体);都以DNA作为遗传物质,且遗传密码子通用;都以ATP作为直接能源物质;
【详解】A、在细菌和真菌细胞中,都有基因表达过程。基因表达包括转录和翻译,转录时RNA聚合酶(蛋白质)与DNA结合形成复合物,翻译时核糖体(由RNA和蛋白质组成)与mRNA结合进行蛋白质合成,所以都会形成核酸 - 蛋白质复合物,A正确;
B、细菌和真菌都具有细胞结构,细胞生物的遗传物质就是DNA,不是以DNA作为主要遗传物质,B错误 ;
C、细菌是原核生物,没有染色体,所以外层空间强辐射等条件不会引起细菌发生染色体变异,C错误;
D、细胞学说中细胞间的统一性强调的是细胞都有相似的基本结构,如细胞膜、细胞质等,而低重力环境下细菌和真菌细胞保持完整细胞结构,与细胞学说中细胞间统一性的内涵不同,D错误。
故选A。
2. 下图是细胞膜的结构模式图,下列相关说法正确的是( )
A. 图中①是指糖被,位于细胞膜外侧
B. 新型冠状病毒外有包膜结构,已知包膜主要来源于宿主细胞膜,则包膜的基本支架为磷脂双分子层
C. 若图示为浆细胞膜,则抗体分泌过程中该膜面积基本不变
D. SARS病毒通过识别人细胞膜上的①侵入细胞,说明细胞膜具有细胞间信息交流的功能
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物;
2、生物膜的结构特点:具有一定的流动性;功能特性:具有选择透过性。
【详解】A、细胞膜上与蛋白质、脂质结合的糖类称为糖被,糖被是细胞膜外表面的糖类分子,图中①包含蛋白质,不是糖被,A错误;
B、病毒包膜的主要成分是磷脂双分子层,这是因为已知包膜主要来源于宿主细胞膜,而宿主细胞膜的主要成分就是磷脂双分子层,B正确;
C、在抗体分泌过程中,浆细胞膜的面积会有所增加,因为抗体是通过胞吐作用分泌出去的,这个过程会使得细胞膜面积增加,C错误;
D、病毒没有细胞结构,不能说是细胞间的信息交流,D错误。
故选B。
3. 如图表示人体(23对染色体)内红细胞的发育、分化过程,其中④过程中会出现核糖体丢失现象,分析下列相关叙述不正确的是( )
A. ①过程存在基因的选择性表达,也存在细胞的增殖
B. ②过程中部分细胞会同时含92条染色体、92条染色单体、92个DNA分子
C. ③过程中细胞核消失,但细胞内仍存在少量核酸
D. ④过程中形成的红细胞不能再进行有丝分裂
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示表示人体内红细胞的发育、分化过程,其中①表示细胞分裂和细胞分化;②表示细胞增殖;③表示细胞核丢失;④过程中会出现核糖体丢失。
【详解】A、干细胞通过分裂和分化形成有核红细胞,因此①过程存在基因的选择性表达,也存在细胞的增殖,A正确;
B、②为细胞增殖过程,方式为有丝分裂,在有丝分裂后期细胞中染色体数加倍,但该时期姐妹染色单体消失,不会同时存在加倍的染色体和染色单体,B错误;
C、③从有核红细胞形成网织红细胞,该过程中细胞核消失,但仍存在少量核酸,C正确;
D、④过程中形成的红细胞已经没有细胞核和细胞器,不能再增殖,D正确。
故选B。
4. 最新研究发现,一种名为 YAP 的蛋白质在细胞的多种生命活动中扮演关键角色。当细胞发生癌变时,YAP 会被异常激活,促进癌细胞的增殖和迁移;而在正常细胞衰老过程中,YAP 的表达水平会逐渐降低。同时,科研人员通过基因编辑技术抑制 YAP 基因的表达,发现细胞凋亡明显增加。基于以上信息,下列说法正确的是( )
A. YAP 蛋白质在细胞中的表达水平越高,细胞越容易发生凋亡
B. 抑制 YAP 基因的表达,可能成为一种治疗癌症的潜在方法
C. 细胞衰老过程中 YAP 表达水平降低,说明细胞衰老只由 YAP 基因控制
D. 癌细胞中 YAP 被异常激活,使得癌细胞的遗传物质与正常细胞相同
【答案】B
【解析】
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢;
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、由题意可知,抑制YAP基因的表达,细胞凋亡明显增加,而不是YAP蛋白质表达水平越高细胞越容易凋亡,A错误;
B、因为细胞癌变时YAP会被异常激活促进癌细胞增殖和迁移,那么抑制YAP基因的表达,就可能抑制癌细胞的增殖和迁移,所以抑制YAP基因的表达可能成为一种治疗癌症的潜在方法,B正确;
C、细胞衰老受多种基因和环境等因素共同影响,不是只由YAP基因控制,细胞衰老过程中YAP表达水平降低,只能说明YAP基因与细胞衰老有一定关联,C错误;
D、癌细胞是正常细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变形成的,其遗传物质已经发生改变,与正常细胞不同,D错误。
故选B。
5. 下列说法中,正确的是( )
①光合作用过程中ATP的移动方向是从类囊体薄膜到叶绿体基质
②T2噬菌体侵染细菌实验中,用35S、32P标记同一噬菌体的蛋白质和DNA
③探究“某种酶的最适温度”实验,可选用唾液淀粉酶,不需要设置空白对照组
④探究“pH影响酶活性”的实验,可选用胃蛋白酶,在pH为6~8范围设置不同实验组
⑤细胞质壁分离实验中,需撕取两片紫色洋葱鳞片叶外表皮设置对照
⑥探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验,可用斐林试剂鉴定产物中有无还原糖
A. ①②④ B. ②④⑤ C. ①③⑥ D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
【分析】1、光合作用过程中光反应为暗反应提供ATP和NADPH。
2、植物细胞的质壁分离和复原实验存在前后自身对照实验。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】①光合作用过程中光反应为暗反应提供ATP和NADPH,ATP的移动方向是从类囊体薄膜到叶绿体基质,①正确;
②T2噬菌体侵染细菌实验中,用35S、32P标记不同噬菌体的蛋白质和DNA,②错误;
③探究“某种酶的最适温度”实验,可选用唾液淀粉酶,该实验为对比实验,不需要设置空白对照组,③正确;
④由于胃蛋白酶最适pH为酸性,胃蛋白酶在pH为6~8范围内失活,④错误;
⑤植物细胞质壁分离实验中,不需要另外设置对照实验,该实验存在前后自身对照实验,⑤错误;
⑥淀粉(非还原糖)的水解产物是葡萄糖(还原糖),探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验,可用斐林试剂鉴定产物中有无还原糖来证明,⑥正确。
综上①③⑥正确。
故选C。
6. 湿狗甩水行为是动物(如狗)在身体被水浸湿后,通过快速旋转身体来甩掉水分的一种本能动作,该行为的触发是由一种名为C-LTMRs的触觉受体所介导。研究发现C-LTMRs会将信号传递至大脑中的旁臂核,当研究者阻断旁臂核的活动时,湿狗甩水行为频率降低了58%,但正常的抓挠和梳理行为并未出现异常。下列叙述正确的是( )
A. 湿狗甩水行为属于动物大脑参与的一种条件反射
B. 甩水行为可以有效减少体温的流失,降低因毛发潮湿而感染的风险
C. 阻断旁臂核活动后,湿狗甩水行为频率降低,说明神经调节的反射弧不完整
D. 正常的抓挠和梳理行为未出现异常,表明旁臂核只参与湿狗甩水行为的调节
【答案】B
【解析】
【分析】神经调节的结构基础是反射,而反射的机构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【详解】A、湿狗甩水行为是动物(如狗)在身体被水浸湿后,通过快速旋转身体来甩掉水分的一种本能动作,可见湿狗甩水行为属于非条件反射,A错误;
B、甩水行为可以减少体毛中的水分,进而有效减少蒸发引起的体温的流失,同时也可减少体毛含水量来减少微生物滋生,进而降低因毛发潮湿而感染的风险,B正确;
C、阻断旁臂核活动后,湿狗甩水行为频率降低,但正常的抓挠和梳理行为并未出现异常,说明神经调节的反射弧完整,C错误;
D、当研究者阻断旁臂核的活动时,湿狗甩水行为频率降低了58%,但正常的抓挠和梳理行为并未出现异常,不能表明旁臂核只参与湿狗甩水行为的调节,可能还有其他行为也受旁臂核调节,只是在实验中没有体现出来,D错误。
故选B。
7. 下图为下丘脑—腺垂体—靶腺轴的示意图。下列说法不正确的是( )
A. 促甲状腺激素对下丘脑的抑制作用属于短环反馈
B. 醛固酮的分泌具有反馈调节的特点,有利于放大激素的调节效应
C. 当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时可以刺激醛固酮的分泌
D. 该图体现了体液调节中的分级调节与反馈调节,对于维持机体稳态有重要意义
【答案】B
【解析】
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。
【详解】A、促激素对下丘脑的作用属于短环反馈,故促甲状腺激素对下丘脑的抑制作用属于短环反馈,A正确;
B、由图示可知,醛固酮的分泌具有反馈调节的特点,有利于维持激素含量的相对稳定,B错误;
C、当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,C正确;
D、下丘脑—腺垂体—靶腺轴体现了激素分泌的分级调节,激素对下丘脑和腺垂体的作用属于反馈调节,分级调节与反馈调节对于维持机体稳态有重要意义,D正确。
故选B。
8. 海岸森林是抵御台风威胁沿海生态安全的重要屏障。下图示意海岸森林对台风长期干扰的适应过程。下列叙述正确的是( )
A. 沿海植物在台风环境中生态位没有发生变化
B. 台风长期干扰导致海岸森林郁闭度升高
C. 生活在该地区的物种能够形成群落,是因为它们能适应所处环境
D. 台风是一种选择因素,使得树干高度朝越来越低的方向变异
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物多样性具有多方面的价值:⑴直接价值,表现在医学、科研、工业、美学上,简单理解就是多种多样的生物有的可以入药,可以参考其生理特征、行为模式来开发相应设备等,或者大面积投入工业生产以及我具有特殊的观察风景技能可以观察美丽的风景……;
⑵间接价值,表现在生物多样性可以具有调节气候等生态学功能;⑶潜在价值,指那些目前还未发现的,但是不否认会有些有用的价值;2、群落的演替:演替是指某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程;生物群落的演替是群落内部关系与外界环境中各种生态因子综合作用的结果,按演替起始条件分为初生演替和次生演替。
【详解】A、在台风等自然灾害的影响下,沿海植物的生态位可能会发生变化,例如,一些不耐风的植物可能会被淘汰,而耐风的植物可能会占据更多的生态空间,A错误;
B、郁闭度是指森林中树冠的密集程度。台风通常会破坏森林,导致树木倒伏,因此,长期来看,台风的干扰可能会降低海岸森林的郁闭度,而不是升高,B错误;
C、物种能够在一个地区形成群落,主要是因为它们能够适应该地区的环境条件,包括气候、土壤、食物资源等,C正确;
D、变异具有不定向性,D错误。
故选C。
9. 小龙虾作为一种水产资源被广泛开发利用。小龙虾有挖洞筑巢的习性,以昆虫、稻田杂草、某些小鱼等为食。农业技术人员建立稻虾共作的田间工程(如图所示),通过挖掘环形沟环绕稻田,为小龙虾提供繁殖和栖息环境。根据以上信息,下列有关稻虾共作的田间工程表述不合理的是( )
A. 小龙虾在该生态系统中属于消费者,且可同时处于多个营养级
B. 稻虾共作农田生态系统的抵抗力稳定性比普通稻田生态系统的低
C. 稻虾共作中小龙虾的粪便可减少化肥的使用,体现了生态工程的循环原理
D. 稻虾共作中常选择茎秆粗壮抗倒伏的水稻品种体现了生态工程的协调原理
【答案】B
【解析】
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统,将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,促进物质循环,减少化肥的使用,减少环境污染。
【详解】A、小龙虾有挖洞筑巢的习性,以昆虫、稻田杂草、某些小鱼等为食,小龙虾在该生态系统中属于消费者,且可同时处于多个营养级(若吃杂草属于第二营养级,若吃昆虫属于第三营养级),A正确;
B、相比普通稻田的农田生态系统,稻虾共作农田生态系统的物种更多,营养结构更复杂,自我调节能力更强,故稻虾共作农田生态系统的抵抗力稳定性比普通稻田生态系统的高,B错误;
C、稻虾共作中小龙虾的粪便可减少化肥的使用,粪便经分解者分解产生无机物被生产者利用,体现了生态工程的循环原理,C正确;
C、在进行生态工程建设时,也需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应,稻虾共作中常选择茎秆粗壮抗倒伏的水稻品种体现了生态工程的协调原理,D正确。
故选B。
10. CAR-T免疫疗法是指将控制合成CAR蛋白基因及T细胞激活信号基因转入T细胞,使T细胞能与肿瘤细胞结合并被激活而直接杀伤肿瘤细胞,从而达到治疗肿瘤的免疫细胞疗法,其原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. CAR-T细胞是一种导入CAR蛋白基因及T细胞激活信号基因的辅助性T细胞
B. 制备的能有效杀伤某恶性肿瘤的CAR-T细胞可以广泛应用于同一肿瘤的不同患者
C. CAR-T免疫疗法具有持久性是因为基因工程技术改造后的CAR-T细胞寿命更久
D. 若CAR-T细胞转入人体后释放过量细胞因子,可能导致治疗对象患自身免疫病
【答案】D
【解析】
【分析】根据题目信息可知,CAR-T细胞疗法需要先从病人血液里提取T细胞,将控制合成CAR蛋白基因及T细胞激活信号基因转入T细胞,再将该细胞导入病人体内,该细胞与病人体内的癌细胞特异性结合激活后,能够分裂分化产生记忆T细胞和能使肿瘤细胞裂解的细胞毒性T细胞,从而达到治疗肿瘤的效果。
【详解】A、根据题目信息“CAR-T免疫疗法是指将控制合成CAR蛋白基因及T细胞激活信号基因转入T细胞,使T细胞能与肿瘤细胞结合并被激活而直接杀伤肿瘤细胞”,同时结合图中CAR-T细胞能够与癌细胞特异结合并使癌细胞裂解,可知CAR-T细胞是一种细胞毒性T细胞,而不是辅助性T细胞,A错误;
B、不同的个体具有不同的HLA,为避免引发免疫排斥反应,CAR-T细胞的制备是从患者的血液中提取T细胞再进行基因改造,所以制备的能有效杀伤某恶性肿瘤的CAR-T细胞不能广泛应用于同一肿瘤的不同患者,B错误;
C、据图可知,CAR-T免疫疗法具有持久性是因为CAR-T细胞能够分裂分化出记忆细胞,而不是因为基因工程技术改造后的CAR-T细胞寿命更久,C错误;
D、若CAR-T细胞转入人体后释放过量淋巴因子,会激活免疫系统,免疫系统可能会错误攻击自身组织细胞,导致治疗对象患自身免疫病,D正确。
故选D。
11. 图1为细胞呼吸过程中的电子传递链,H+沿着ATP合酶内部的通道流回线粒体基质,H+的电化学势能推动ATP的合成。ATP5F1B是编码线粒体ATP合酶的核基因,该基因突变会造成ATP合酶异常,ATP合成受阻,称为线粒体解偶联综合征。图2为线粒体解偶联综合征患者的遗传系谱图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1过程发生在线粒体外膜上,ATP合酶具有运输H+和催化ATP合成的功能
B. 图1中膜两侧H+浓度差的形成仅依赖于蛋白质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运输H+至膜间隙
C. 与正常人相比,线粒体解偶联综合征患者消耗等量的葡萄糖产生的热能更多
D. 线粒体解偶联综合征的遗传方式是伴X染色体显性遗传,Ⅰ-2一定是杂合子
【答案】C
【解析】
【分析】1、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要载体蛋白协助,不消耗能量;(2)协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量;(3)主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量;
2、题图分析:
(1)图1分析:图1展示了细胞呼吸过程中的电子传递链,其中H⁺沿着ATP合酶内部通道流回线粒体基质,其电化学势能推动ATP合成,且提到ATP5F1B基因突变会导致ATP合酶异常、ATP合成受阻,称为线粒体解偶联综合征;
(2)图2分析:Ⅰ-1和Ⅰ-2均患病,生出的Ⅱ-3正常,说明该病为显性遗传病,从遗传系谱图看,若为伴X染色体显性遗传,Ⅰ-1患病,其女儿Ⅱ-3应患病,但,所以不是伴X染色体显性遗传,而是常染色体显性遗传病。
【详解】A、结合图1,在该生物膜上有氧气的参与且合成了水,故图1中生理过程发生在线粒体内膜上,ATP合酶具有运输H+和催化ATP合成的功能,A错误;
B、图1中膜两侧H+浓度差的形成除依赖于蛋白质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运输H+至膜间隙外,还与O2消耗H+合成水有关,B错误;
C、与正常人相比,线粒体解偶联综合征患者由于ATP合成受阻,消耗等量的葡萄糖产生的热能更多,C正确;
D、Ⅰ-1和Ⅰ-2均患病,生出的Ⅱ-3正常,说明该病为显性遗传病,从遗传系谱图看,若为伴X染色体显性遗传,Ⅰ-1患病,其女儿Ⅱ-3应患病,但,所以不是伴X染色体显性遗传,而是常染色体显性遗传病,D错误。
故选C。
12. CO是响应日照长度调控植物开花的重要基因;AP2是种子发育的调控基因。为探究CO和AP2在光周期调控种子大小中的作用,研究人员以野生型拟南芥、CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥开展相关实验,实验结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 长日照时种子相对较大,所以拟南芥是长日照植物
B. 缺少CO或AP2基因,日照长短对种子发育基本无影响
C. CO可能通过抑制AP2的表达而解除其对种子发育的抑制作用
D. 光敏色素吸收红光和蓝紫光后结构改变,影响CO和AP2的表达
【答案】D
【解析】
【分析】由左图可知,CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥在长日照、短日照时,种子大小没有变化,故研究结果表明,光周期调控种子大小与CO、AP2均有关。
根据右图结果可知,CO缺失突变体中AP2相对表达量较高。
【详解】A、由图可知,长日照时野生型拟南芥种子相对较大,短日照时野生型拟南芥种子相对较小,推测拟南芥是长日照植物,A正确;
B、对比野生型、CO缺失突变体和AP2缺失突变体在长日照和短日照下种子相对大小,发现缺少CO或AP2基因后,种子相对大小在长日照和短日照下差异不大,说明日照长短对种子发育基本无影响,B正确;
C、从图中可以看出,CO缺失突变体中AP2相对表达量较高,而AP2缺失突变体种子相对较大,推测CO可能通过抑制AP2的表达而解除其对种子发育的抑制作用,C正确;
D、光敏色素吸收红光和远红光后结构改变,会影响植物的生理过程,包括可能影响CO和AP2的表达,D正错误。
故选D。
13. 研究人员将野生黑果枸杞和宁夏枸杞进行体细胞杂交得到杂种枸杞。然后对两种枸杞及杂种枸杞的过氧化氢同工酶(功能相同,但分子结构、理化性质不同的一组酶)进行电泳,电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H₂O₂混合溶液中,已知KI遇O₂会生成I₂。实验结果如图所示。 下列叙述错误的是( )
A. 诱导两种枸杞原生质体融合的过程一般在等渗溶液中进行
B. 图中条带应显示为蓝色,过氧化氢同工酶的活性影响显色深浅
C. 结果显示杂种枸杞仅缺乏来自黑果枸杞的部分过氧化氢同工酶
D. 杂种枸杞缺乏过氧化氢同工酶原因可能是相关基因丢失或未表达
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养是一种在无菌条件下,将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上,使其发育成完整植株的技术。
【详解】A、原生质体融合需要在等渗溶液中进行,以防止细胞因渗透压变化而破裂,A正确;
B、根据实验描述,KI遇O₂会生成I₂,I₂与淀粉反应生成蓝色复合物。因此,条带应显示为蓝色,但过氧化氢同工酶的活性影响的是O₂的生成量,进而影响I₂的生成量和蓝色的深浅,B正确;
C、根据实验结果,杂种枸杞缺乏黑果枸杞部分条带,与宁夏枸杞对应的部分条带变浅,可能缺乏来自宁夏枸杞和黑果枸杞的部分过氧化氢同工酶,C错误;
D、杂种枸杞缺乏过氧化氢同工酶的原因可能是相关基因在杂交过程中丢失或未表达,D正确。
故选C。
14. 从胚根发育出的根叫种子根。盐胁迫会影响种子根的生长,为研究盐胁迫条件下的相关调节机制,科研人员提出了两种假设并进行实验。
假设I:盐胁迫促进合成乙烯促进合成茉莉酸抑制种子根的生长
假设Ⅱ:盐胁迫促进合成茉莉酸促进合成乙烯抑制种子根的生长
组别
生长环境
实验材料
实验处理
种子根的生长情况
甲
正常
野生型种子
/
正常
乙
盐胁迫
野生型种子
/
受抑制
丙
正常
茉莉酸合成缺失突变体种子
/
正常
丁
盐胁迫
茉莉酸合成缺失突变体种子
/
正常
下列有关实验结果的分析不合理的是( )
A. 甲组和乙组对照可说明盐胁迫条件下种子根的生长会受抑制
B. 丙组和丁组对照可说明盐胁迫不是抑制种子根生长的直接原因
C. 若丁组喷洒适量茉莉酸,种子根的生长受抑制可说明假设Ⅱ不成立
D. 若丁组喷洒适量乙烯,种子根的生长受抑制可说明假设I不成立
【答案】C
【解析】
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
【详解】A、甲组(正常环境)与乙组(盐胁迫)均为野生型种子,乙组种子根生长受抑制,说明盐胁迫确实抑制生长,A正确;
B、丙组(正常环境)和丁组(盐胁迫)均为茉莉酸合成缺失突变体,丁组在盐胁迫下生长正常,而乙组(野生型盐胁迫)受抑制,表明盐胁迫需通过茉莉酸间接抑制根生长,而非直接作用,B正确;
C、假设Ⅱ为“盐胁迫→茉莉酸→乙烯→抑制”。丁组为茉莉酸缺失突变体,若喷洒茉莉酸后根生长受抑制,说明茉莉酸能恢复乙烯的合成并导致抑制,符合假设Ⅱ的路径,因此该结果支持假设Ⅱ,而非否定,C错误;
D、假设Ⅰ为“盐胁迫→乙烯→茉莉酸→抑制”。丁组为茉莉酸缺失突变体,若喷洒乙烯后根生长受抑制,说明乙烯无需茉莉酸即可直接抑制,与假设Ⅰ中茉莉酸为必需中间物质的逻辑矛盾,故假设Ⅰ不成立,D正确。
故选C。
15. 已知大熊猫的黑白色毛色和棕白色毛色由基因 A/a控制,圆脸和尖脸由基因 B/b控制。假设繁育基地工作人员选择黑白毛色尖脸和棕白毛色圆脸杂交,F₁全为黑白毛色圆脸,让F₁雌雄个体随机交配,若后代数量足够多,在F₂中黑白色:棕白色=3:1,圆脸:尖脸=3:1。下列有关说法不正确的是( )
A. 根据 F₁ 结果可判断出黑白毛色和圆脸是显性性状
B. 根据子代性状分离比可推测控制毛色和脸型的两对基因遗传符合自由组合定律
C. 可通过统计F₂各种毛色和脸型中熊猫的性别比例来初步确定两对基因的位置
D. 若让F₂黑白色熊猫相互交配,则出现棕白色熊猫的概率为1/8或1/9
【答案】B
【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;在减数分裂的过程中,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、亲本为黑白毛色尖脸和棕白色圆脸杂交,F1全为黑白毛色圆脸,即黑白毛色和圆脸在F1中表现出来,所以根据F1结果可判断出黑白毛色和圆脸是显性性状,A正确;
B、虽然F2中黑白色:棕白色 = 3:1,圆脸:尖脸 = 3:1,但仅根据这两个性状分别的分离比,不能确定控制毛色和脸型的两对基因遗传符合自由组合定律,因为若两对基因位于一对同源染色体上,也可能出现这样的分离比,B错误;
C、若基因位于常染色体上,性状表现与性别无关;若基因位于性染色体上,性状表现可能与性别有关。所以可通过统计F2各种毛色和脸型中熊猫的性别比例来初步确定两对基因的位置,C正确;
D、F1为AaBb,F2中黑白色熊猫(A_)相互交配,若A、a位于常染色体上,A_中AA占1/3,Aa占2/3,自由交配产生棕白色(aa)熊猫的概率为2/3×2/3×1/4 = 1/9;若A、a位于X染色体上,F2中黑白色雌性(XAXA、XAXa),黑白色雄性(XAY),自由交配产生棕白色(XaY)熊猫的概率为1/2×1/4 = 1/8,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,60分。
16. 烟草成熟期若遭受高温胁迫,叶片会出现非正常黄化或白化,甚至出现灼伤、枯焦的现象,即“高温逼熟”。为探讨不同外源物质对烟草上部叶“高温逼熟”的缓解机理,某实验室以成熟烟草为材料,设置自然气候生长(CK),高温胁迫(HT),高温胁迫下叶面分别喷施清水(H2O)、水杨酸(SA)和6-苄氨基嘌呤(6-BA)的处理,处理5天和10天后的实验结果如下图所示。植物体遭受逆境胁迫时会产生大量的超氧自由基,使膜脂质发生过氧化反应,产生丙二醛,其含量的多少能直接反映生物膜受损程度。回答下列问题:
(1)烟草叶片中的叶绿素分布于_______上,主要吸收_______光。
(2)据图分析,施加的外源物质中_______最能缓解烟草的“高温逼熟”现象,理由是_______。
(3)6-BA是细胞分裂素类似物,属于植物生长调节剂,与植物体内产生的细胞分裂素相比,6-BA具有的优点有_______(答两点)。
(4)导致光合速率降低的因素包括气孔因素(CO2供应不足影响光合作用)和非气孔因素(非CO2因素限制光合作用)。据图分析,高温胁迫后叶片净光合速率(Pn)的下降主要是由_______(填“非气孔因素”或“气孔因素”)导致的,理由是_______。
【答案】(1) ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 蓝紫光和红
(2) ①. 6-苄氨基嘌呤 ②. 高温胁迫后施加6-BA对净光合速率、总叶绿素含量、气孔导度的降低缓解程度最大,对丙二醛的升高缓解程度最大
(3)原料广泛、效果稳定、容易合成
(4) ①. 非气孔因素 ②. 高温胁迫后叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均显著降低,胞间CO2浓度(Ci)却显著上升
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
烟草叶片中的叶绿素分布于叶绿体类囊体薄膜上,主要吸收蓝紫光和红光。
【小问2详解】
据图分析,高温胁迫后施加6-BA对净光合速率、总叶绿素含量、气孔导度的降低缓解程度最大,对丙二醛的升高缓解程度最大,说明施加的外源物质6-BA最能缓解烟草的“高温逼熟”现象。
【小问3详解】
6-BA是细胞分裂素类似物,属于植物生长调节剂,与植物体内产生的细胞分裂素相比,6-BA具有的优点有原料广泛、效果稳定、作用持久。
【小问4详解】
据图分析可知,高温胁迫处理后5天或10天,叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均显著降低,胞间CO2浓度(Ci)却显著上升,说明高温胁迫后叶片净光合速率(Pn)的下降主要是由非气孔因素导致的。
17. 1型糖尿病(T1DM)目前被认为是由胰岛B细胞破坏所引起的慢性自身免疫性疾病,主要是由遗传因素及环境因素共同发挥作用导致胰岛B细胞被破坏,使体内胰岛素分泌绝对不足,需终身依赖体外胰岛素治疗。如图表示胰岛素作用于肝细胞调节血糖平衡,使肝脏中葡萄糖生成减少,降低血糖水平。据图回答下列问题:
(1)下丘脑通过支配自主神经系统中的_______,调控胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素降血糖的机制是增加血糖去向,减少血糖来源,使肝脏中葡萄糖生成减少的途径是_______(答出2点)。
(2)T1DM从免疫学角度分析属于自身免疫病,致病的原因可能是_______。某T1DM患者补充足量胰岛素后,血糖浓度仍较高。据图分析原因,除了胰岛素受体功能障碍外,还可能是因为_______(答出2点)。
(3)糖尿病酮症酸中毒是糖尿病最为常见的急性代谢紊乱并发症,快速补充胰岛素是救治病人的关键措施,而不同的胰岛素给药方式对治疗效果存在影响。研究结果如表:
处理
血糖达标时间(h)
血酮体转阴时间(h)
低血糖发生率
静脉输注
8.47
31.92
19.05%
胰岛素泵持续皮下注射
6.73
14.92
7.14%
注:酮体是脂肪(脂肪酸)分解代谢的中间产物,其酸性较强,易引发酮症酸中毒。
①注射胰岛素的量属于_______(填“自变量”“因变量”或“无关变量”),胰岛素泵持续皮下注射使低血糖发生率较低,明显优于静脉注射,据表分析理由是_______。
②当下流行的减肥方式——生酮饮食,是一种以高脂肪、适量蛋白质、低碳水化合物的饮食方案,不适合用于治疗T1DM,原因是_______,从而引发酮症酸中毒。
【答案】(1) ①. 副交感神经 ②. 肝糖原分解减少;脂肪等非糖物质的转化减少
(2) ①. 免疫系统异常敏感反应过度,将自身物质(胰岛B细胞)当作外来异物进行攻击 ②. 钾离子通道异常/关闭;迷走神经受损等
(3) ①. 无关变量 ②. 血糖达标时间和血酮体转阴时间较短 ③. T1DM患者胰岛素分泌减少,组织细胞利用葡萄糖的能力下降,依靠脂肪供能,生酮饮食加剧酮体的产生
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,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;胰岛B细胞分泌的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。
【小问1详解】
下丘脑通过支配自主神经系统中的副交感神经(迷走神经),调控胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素降血糖的机制是增加血糖去向,减少血糖来源,其中使肝脏中葡萄糖来源减少的途径是肝糖原分解减少;脂肪等非糖物质的转化减少。
【小问2详解】
T1DM从免疫学角度分析属于自身免疫病,致病的原因可能是免疫系统异常敏感反应过度,将自身物质(胰岛B细胞)当作外来异物进行攻击。某T1DM患者补充足量胰岛素后,血糖浓度仍较高。据图分析原因可能是除胰岛素受体功能障碍外,还有钾离子通道异常/关闭;迷走神经受损等。
【小问3详解】
①注射胰岛素的量属于无关变量,胰岛素泵持续皮下注射使低血糖发生率较低,明显优于静脉注射,据表分析理由是血糖达标时间和血酮体转阴时间较短。
②当下流行的减肥方式——生酮饮食.是一种以高脂肪、适量蛋白质、低碳水化合物的饮食方案,不适合用于治疗T1DM,原因是T1DM患者胰岛素分泌减少,组织细胞利用葡萄糖的能量下降,依靠脂肪供能,生酮饮食加剧酮体的产生,从而引发酮症酸中毒。
18. 生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。下图表示利用生态学相关原理,将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的稻田生态系统能量流动过程与人类干预环节。表为稻田生态系统中部分能量流动情况(单位:106 kJ/(cm2⋅a)。
生物类型
x
传递给分解者的能量
未利用
的能量
传给下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
62
8.3
一
23.0
0
初级消费者
12.5
2.5
13.0
Y
8.0
次级消费者
7.4
—
6.2
Z
15.0
三级消费者
4.7
0.8
3.3
1.8
8
稻田生态系统中部分能量流动情况[单位:106 kJ/(cm2⋅a)
(1)该稻田生态系统的结构包括____________________。稻田中许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,所以常用________的方法进行采集和调查。为获得最大的经济效益,鱼的种群数量最好控制在K/2左右,其原因是______________。
(2)表中X代表的能量为________,Y代表的能量值等于_______k J / (cm2 •a) ,第三营养级与下一营养级之间的能量传递效率为________。
(3)稻田中往往分布着杂草等植物以及二化螟等水稻虫害动物,利用性引诱剂诱杀农田害虫属于________防治。研究发现,适宜的人类干预可有效提高农田生态系统的主体生产者的产量,请结合图示,从种间关系的角度分析其原因:___________(答出1点即可)
【答案】(1) ①. 生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网) ②. 取样器取样 ③. 此时种群增长速率最快,种群数量能在短时间内快速恢复
(2) ①. 呼吸作用散失的能量 ②. 3×106 ③. 14.4%
(3) ①. 生物 ②. 通过除草剂、人工和鱼鸭除草,降低杂草等其他生产者与主体生产者之间的竞争;通过捕杀、释放天敌和养殖鱼鸭降低以主体生产者为食的有害的初级消费者的数量,使水稻生长良好
【解析】
【分析】①生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网);
②根据能量流动过程,同化量=呼吸作用散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量,其中用于自身生长、发育和繁殖的能量=传递给分解者的能量+未利用的能量+传给下一营养级的能量;本题中,生态系统有人类干预,因此流入消费者的能量有两个来源:从上一营养级同化+外来有机物输入,由此可获得消费者的能量计算公式:外来有机物输入+同化量=呼吸作用散失的能量+传递给分解者的能量+未利用的能量+传给下一营养级的能量。
【小问1详解】
①生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网);
②对于稻田中活动能力较强且身体微小的土壤动物,常采用取样器取样法进行采集和调查,这是因为该方法适合调查这类不易被直接观察和捕捉的小型土壤动物;
③在种群增长的“S”形曲线中,种群数量在K/2左右时,种群的增长速率最快,因此,捕捞时将鱼的种群数量最好控制在K/2左右,这样种群数量能够在短时间内快速恢复,可以持续获得较大的经济效益。
【小问2详解】
①根据能量流动过程,同化量=呼吸作用散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量,其中用于自身生长、发育和繁殖的能量=传递给分解者的能量+未利用的能量+传给下一营养级的能量,结合表中信息可得,X代表的能量为呼吸作用散失的能量;
②根据题目信息可知此生态系统有人类干预,因此流入消费者的能量有两个来源:从上一营养级同化+外来有机物输入,结合(2)①分析可获得消费者的能量计算公式:外来有机物输入+同化量=呼吸作用散失的能量+传递给分解者的能量+未利用的能量+传给下一营养级的能量,分析表中数据可得,第二营养级(初级消费者)能量计算等式为:23+8=12.5+2.5+13+Y,计算可得Y=3×106 kJ/(cm2⋅a);
③结合②分析表中数据可得:第三营养级(次级消费者)传给下一营养级的能量Z=4.7+0.8+3.3+1.8-8=2.6×106 kJ/(cm2⋅a),第三营养级的同化量=15+Y=18×106 kJ/(cm2⋅a),第三营养级与下一营养级之间的能量传递效率=Z/(15+Y)×100%=2.6/18×100%≈14.4%。
【小问3详解】
①利用性引诱剂诱杀农田害虫属于生物防治;性引诱剂可以吸引害虫的雄性个体,干扰害虫的正常交配,从而降低害虫的出生率,达到控制害虫的目的;
②从种间关系的角度来看,在稻田生态系统中,通过除草剂、人工与鱼鸭除草,减少了杂草等其他生产者的数量,降低杂草等其他生产者与主体生产者(水稻)之间的竞争,使水稻能够获得更多的资源,如阳光、水分、无机盐等;同时,通过捕杀、释放天敌和养殖鱼鸭等方式,降低了以生产者为食的有害的初级消费者(如二化螟等水稻虫害动物)的数量,减少了水稻被捕食的压力,使水稻生长良好,从而有效提高了农田生态系统主体生产者的产量。
19. 为研究某一地方品种矮脚鸡的遗传特性,研究者对该矮脚鸡和正常体型鸡(正常鸡)进行全基因组测序,发现矮脚鸡7号染色体片段缺失。针对缺失区段设计引物(如图a),通过PCR方法对正常鸡和矮脚鸡进行鉴定。
回答下列问题:
(1)鸡的性别由性染色体决定,其决定方式为ZW型;鸡的染色体数为2n=78,对鸡进行全基因组测序,应该测________条染色体的DNA序列。
(2)现有4只雏鸡,PCR鉴定结果见图b,其中矮脚鸡个体是________号,判断依据为__________。该突变纯合致死,让矮脚鸡相互杂交,子代表型及比例为________。
(3)某品种矮脚鸡(矮脚性状不存在致死)因节粮且产蛋率高而被养殖者大量饲养,但矮脚鸡产肉性能低。已知1号染色体上的A基因提高鸡的胸肌率(产肉性能指标)。为获得高胸肌率矮脚鸡,研究人员拟通过低胸肌率矮脚鸡与纯合高胸肌率正常鸡杂交,选F1中矮脚鸡相互杂交,在F2中可获得AA型的矮脚鸡。这两对性状的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,原因是____________________,F2中AA型矮脚鸡所占比例为________。
【答案】(1)40 (2) ①. 2、3 ②. 2、3矮脚鸡的缺失型DNA利用引物1与引物3扩增的DNA的分子量为320bp,2、3号个体中存在相应的DNA片段 ③. 矮脚鸡:正常鸡=2:1
(3) ①. 遵循 ②. 亲本是纯合高胸肌率正常鸡,在F2中可获得AA型的矮脚鸡,说明A基因与正常鸡基因不连锁,即两对基因位于非同源染色体上 ③. 3/16
【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。
【小问1详解】
鸡的性别决定方式为ZW型,ZZ为雄性,ZW为雌性。对鸡的基因组测序需研究38+Z+W=40(条)染色体。
【小问2详解】
根据题意可知矮脚鸡7号染色体片段缺失,由图1可知造成矮脚鸡的缺失型DNA利用引物1与引物3扩增的DNA的分子量为320bp,正常型DNA利用引物1与引物2扩增的DNA的分子量为569bp,图b中2、3号个体中存在相应的DNA片段,表示矮脚鸡个体,且矮脚鸡个体均为杂合子,正常鸡个体为纯合子,所以矮脚为显性性状。让矮脚鸡相互杂交,子代表型及比例为矮脚鸡:正常鸡=2:1。
【小问3详解】
低胸肌率矮脚鸡与纯合高胸肌率正常鸡杂交,F1中有矮脚鸡说明矮脚性状为显性性状,且选F1中矮脚鸡相互杂交,在F2中可获得AA型的矮脚鸡,说明亲本纯合高胸肌率正常鸡个体中A基因与正常鸡基因不连锁,即控制矮脚性状的基因不在1号染色体上,所以这两对性状的遗传遵循自由组合定律。若用B/b表示鸡的矮脚/正常性状,则亲本基因型可表示为aaB-、AAbb,F1矮脚鸡个体基因型为AaBb,选F1中矮脚鸡相互杂交,产生的后代中AA型矮脚鸡个体,即AAB-个体所占比例为3/16。
20. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
Ⅰ、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有______。(至少答两点)
(2)该小组采用______法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有______。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是______。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数______(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的______(“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在______(“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是______。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为______。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数______,原因是______。
【答案】(1)碳源、氮源、无机盐
(2) ①. (稀释)涂布平板 ②. ①③④
(3) ①. 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生 ②. 小于
(4) ①. 皿底 ②. 30~37℃ ③. 为了防止培养时间不足导致菌落遗漏
(5) ①. 3.5×1010个 ②. 少 ③. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【分析】 稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测样品大约含有多少活菌。
【小问1详解】
虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。
【小问2详解】
据图可知,接种后平板上培养出了菌落,且菌落可用于计数,故接种方法为稀释涂布平板法。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,故需要用到①酒精灯(③培养皿)④涂布器。
【小问3详解】
将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1-2天,检验是否有菌落产生,用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新配置培养基。选择培养基允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长,故同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
【小问4详解】
本实验使用的平板较多,为了避免混淆,最好使用前在培养皿上做好标记,由于培养基倒置培养,所以皿底上标记号组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。为了防止培养时间不足导致菌落遗漏,在恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果。一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。由于分离的菌是从牛的瘤胃中取样的,故培养箱的温度设定在30—37℃为宜。
【小问5详解】
5号试管的稀释倍数为107,5mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1×107×5=3.5×1010(个)。当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故使用稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数偏少。
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