精品解析:浙江省台州市2024-2025学年高二下学期6月期末生物试题
2025-07-25
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学浙科版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | 台州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.18 MB |
| 发布时间 | 2025-07-25 |
| 更新时间 | 2025-08-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53207482.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
台州市2024学年第二学期
高二年级期末质量评估试题
生物
2025.06
本卷满分100分,测试时间90分钟。
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 党的二十大报告指出,中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化,我们坚持可持续发展理念。下列活动与生态环境可持续发展理念相违背的是( )
A. 海洋休渔 B. 开发清洁能源
C. 退耕还林 D. 大量使用农药
2. 科学家从细胞核中分离出碱性蛋白,其与核酸结合形成染色体,该碱性蛋白质可能是( )
A. 血红蛋白 B. 组蛋白 C. 角蛋白 D. 收缩蛋白
3. 胆固醇是动物细胞的重要脂类分子,下列细胞器能合成胆固醇的是( )
A. 核糖体 B. 内质网 C. 溶酶体 D. 中心体
4. 为了更好地了解运动员的训练状态,在运动员科学训练期间需要监测一些指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是( )
A. 血红蛋白 B. 尿素 C. 胆固醇 D. 葡萄糖
5. 丹吉尔岛几乎与世隔绝,人口稀少。岛上出现罕见的单基因隐性遗传病(丹吉尔病),该病导致体内脂质代谢异常,目前全世界50多位该病患者多数来自该岛。下列属于该岛丹吉尔病发病率高的可能原因是( )
A. 基因突变 B. 基因重组 C. 自然选择 D. 近亲结婚
6. 某植物根部细胞能进行多种形式的细胞呼吸。将该植物置于缺氧环境中,测得根细胞CO2释放速率随时间的变化如图所示。图中a点之前不可能产生的物质是( )
A. 丙酮酸 B. ATP C. 酒精 D. 乳酸
7. 研究人员利用体外受精和胚胎移植快速繁育优良种牛。下列叙述错误是( )
A. 体外受精前,精子需处理以获得受精所需的能量
B. 体外受精前,需对供体母牛进行超数排卵处理
C. 胚胎移植前,可取滋养层细胞进行胚胎性别鉴定
D. 胚胎移植前,需要对受体母牛进行同期发情处理
8. 植物体的生长、发育和繁殖都处在植物激素的调控当中。下列叙述正确的是( )
A. 苹果果实发育初期细胞分裂素增多,果实成熟时乙烯增多
B. 干旱条件下梧桐树合成脱落酸减少,进而减缓叶片的衰老和脱落
C. 单侧光会刺激胚芽鞘尖端合成生长素,并引起生长素分布不均匀
D. 叶片中的光合色素感受光周期,通过植物激素将信息传递到开花部位
9. 盐胁迫条件下,拟南芥细胞中PI转变成PI4P,解除对H+-ATP酶的抑制,增强Na+-H+逆向转运体的活性,从而清除细胞中过多的Na+,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. H+进出细胞的方式都是主动转运
B. Na+-H+逆向转运体运输Na+的方式是易化扩散
C. 增加H+-ATP酶活性能降低膜内外H+浓度差
D. 盐胁迫下PI/PI4P的量显著降低,加快Na+跨膜运输
10. 研究人员调查了某些自然生态系统得到甲、乙、丙三个生态金字塔,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲可能是某生态系统的能量金字塔
B. 乙可能是某生态系统的数量金字塔
C. 丙金字塔中营养级3由生产者组成
D. 生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一条食物链
11. 卡拉胶是一种多糖,可被卡拉胶酶降解,在固体培养基中卡拉胶被降解可形成透明圈。科研人员利用腐烂的角叉菜筛选出了高产卡拉胶酶菌株,通过发酵工程生产卡拉胶酶。下列叙述错误的是( )
A. 筛选高产卡拉胶酶菌株应使用以卡拉胶为唯一碳源的选择培养基
B. 从腐烂角叉菜中提取菌液后,可用稀释涂布平板法进行菌种分离和纯化
C. 应选择透明圈直径与菌落直径比值较大的菌株,扩大培养后用于工业发酵
D. 工业发酵产生的发酵液直接经过滤处理获取纯净的卡拉胶酶产物
12. 互花米草为生物入侵种,滩涂潮间带常出现以互花米草为主的群落。当地势抬高水流减缓时,牡蛎能附着在互花米草基部,对其进行机械勒杀,挤占互花米草生态位,形成“互花米草-牡蛎”混生群落。海平面上升,混生群落可演替成牡蛎群落。下列叙述错误的是( )
A. 可以通过养殖牡蛎来遏制互花米草的扩张
B. 互花米草群落向牡蛎群落演替的过程属于次生演替
C. 混生群落中牡蛎和互花米草往往呈不均匀分布体现了群落的水平结构
D. 如果不进行人为干扰,足够长的时间之后潮间带最终会演替为森林群落
13. 类风湿性关节炎是由“特殊的B细胞”通过释放“有毒”的抗体攻击自身细胞而引发的。研究人员从患者体内分离出T细胞,经基因改造再输回患者体内,改造后的T细胞寻找并破坏“特殊的B细胞”,达到治疗的目的。下列叙述错误的是( )
A. 该病是一种免疫系统过度反应的自身免疫病
B. 改造后的T细胞主要参与机体的体液免疫过程
C. 改造后的T细胞可能通过诱导细胞凋亡来清除“特殊的B细胞”
D. 改造后的T细胞通过识别细胞膜上特异性的蛋白质来寻找“特殊的B细胞”
14. 研究人员利用胞嘧啶碱基编辑器与DNA特定位点结合,暴露的单链中一个胞嘧啶脱氨基形成尿嘧啶,通过DNA复制最终实现胞嘧啶转换成胸腺嘧啶。下列叙述正确的是( )
A. DNA至少需要复制2次才能使C-G变成A-T
B. 突变型DNA的磷酸二酯键数比原DNA多
C. 碱基编辑完成后DNA分子中的嘌呤与嘧啶数不同
D. 借助该编辑器可有效治疗所有单基因遗传病
15. 寒冷环境下机体骨骼肌不自主地收缩,为机体提供一个快速的产热源以维持体温。下图为骨骼肌收缩时兴奋在相关反射弧中的传导和传递过程,①-③是反射弧的结构,甲是电流表。下列叙述正确的是( )
A. 若电刺激①处,可观察到甲发生一次偏转
B. ②是突触,前膜释放的神经递质进入后膜引起膜电位变化
C. ③是效应器,兴奋时该处细胞膜表面能发生去极化
D. 在寒冷环境中,机体始终保持产热量大于散热量用以维持体温
16. 群聚性生活的动物种群通常都有一个最适的种群密度,种群密度过低或过高时都会对种群数量产生抑制作用。下图为某种鱼类的出生率和死亡率随种群密度的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A. 曲线I表示该种群出生率随种群密度的变化
B. 种群密度越大,对该种群个体数量的增长越有利
C. A点时出生率等于死亡率,对应的种群密度即为该种群环境容纳量
D. 在B点对应状态下,一次性捕捞该种鱼类超过60条/100m3,会加速该种群消亡
17. 正常细胞中基因A转录产生mRNA的同时会有少量反义RNA的形成,两种RNA之间存在碱基序列互补现象。阻遏复合物与A基因启动子结合后防止基因过度转录。研究发现,过多的反义RNA可以破坏阻遏复合物的形成,引发细胞癌变,具体过程如图所示,α、β是A基因的两条链,①、②是双链区段。下列叙述正确的是( )
A. β链的左端是5'端
B. ①和②中存在相同的四种碱基互补配对方式
C. RNA聚合酶与启动子结合后从左向右移动
D. A基因属于抑癌基因,减少反义RNA量可降低癌症的发生
18. 为培育“高产耐盐碱”的水稻植株,某研究小组利用植物体细胞杂交技术设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制,下列叙述正确的是( )
A. 去壁处理在较低浓度甘露醇溶液中进行
B. 失活处理目的是促使A1的细胞质和B1的细胞核失活
C. 过程①可以细胞颜色差异为标记判断细胞融合情况
D. 过程②获取的再生植株一定能表现出耐盐、高产的优良性状
19. 某XY型性别决定的植物(2n=16),图甲是其雄株某些细胞的分裂图,图乙是染色体组数与核DNA/染色体比值的关系,下列叙述正确的是( )
A. 若①为根分生区细胞,其比值关系对应乙图b
B. 若②为根分生区细胞,细胞中存在9种形态的染色体
C. 若①中比值关系对应乙图的c,细胞中可能会发生基因重组
D. 若②中比值关系对应乙图的e,细胞中同源染色体正移向两极
20. 图1为某家族甲病(A/a)和乙病(B/b)两种遗传病的系谱图、图2为图1部分个体该两对等位基因电泳图谱,不考虑基因突变和X、Y染色体同源区段,下列叙述错误的是( )
A. 乙病是X染色体上隐性遗传病
B. 图2中条带①代表甲病致病基因
C. Ⅱ3与Ⅲ2基因型相同的概率是1/4
D. I1初级卵母细胞中含有2个B基因
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 紫贻贝是一种贝类,以水体中的颗粒有机物、浮游植物为食,聚集固着生长于礁石表面。调查某礁石生态系统中第二营养级能量分配如表所示(单位:t·km-2·a-1)。
营养级
流向下一营养级的能量
以有机碎屑形式沉积的能量
输出该生态系统的能量
呼吸散失的能量
Ⅱ
17.80
135.28
7.12
195.80
请回答下列问题:
(1)紫贻贝属于生态系统成分中的______。调查紫贻贝种群密度可采用______。紫贻贝被广泛用于检测持久性环境污染物,因为污染物可通过______作用在紫贻贝体内聚集。
(2)若要研究紫贻贝的生态位,需从______(写出两点)等方面进行研究。该群落常见且数量多的物种还有软体类、海葵等,但这些物种都不属于该群落优势种,原因是这些物种对群落的______和内部环境的形成无明显决定作用。
(3)流经该生态系统的总能量是______。第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_______。这两个营养级之间的能量传递效率低于10%,主要原因是______。
(4)紫贻贝的天敌螃蟹产生的捕食信息素能够影响紫贻贝的形态和生长发育,这体现了生态系统_______的功能。
22. 植物光合作用的速率受多种因素的影响。研究人员研究了相同光照强度下不同光质对某植物叶片光合作用的影响,对其CO2吸收速率、气孔导度、胞间CO2浓度进行测定,结果如图所示。回答下列问题:
(1)据图分析,与白光处理组相比,蓝光处理组叶片CO2吸收速率高的依据是______;红光处理组光合速率低,其中气孔导度______(填“是”或“不是”)主要限制因素。
(2)研究人员利用高强度红光诱导气孔开放,提高光合速率。其机理是红光主要被叶肉细胞类囊体膜上的_______(填光合色素名称)吸收,推动CO2经______轮卡尔文循环产生1个三碳糖离开循环,在叶绿体外三碳糖转化为_______输入保卫细胞,存储在______(填细胞器名称)中,使其渗透压增加,气孔张开。若叶肉细胞中堆积过多淀粉,形成大量的淀粉粒,会降低光合速率。从影响光吸收角度分析其可能的原因:______。
(3)研究发现,光照过强时,叶肉细胞光反应速率远大于碳反应速率,引起______(填物质名称)不足,导致电子积累,大量电子传递给O2形成活性氧,破坏细胞结构。为耗散叶绿体吸收的过多光能,NADPH携带的氢通过某种转运机制进入线粒体参与电子传递链,最终实现过多的光能转化为______中的化学能。
(4)研究还发现,当植物胞间CO2浓度增加时,气孔会关闭,胞间CO2浓度逐渐降低,由此说明胞间CO2浓度与气孔导度之间存在_______调节机制。
23. 玉米为雌雄同株异花传粉植物,果穗上每个籽粒都是受精后发育形成。玉米糯性、甜味分别由等位基因A(a)、B(b)控制。为研究甜味和糯性遗传机制,研究者进行了杂交实验,结果如表所示。回答下列问题:
杂交组合
母本
父本
F1
甲
非糯性非甜
非糯性非甜
非糯性非甜:糯性非甜=3:1
乙
非糯性非甜
非糯性非甜
非糯性非甜:糯性非甜:非糯性甜=9:3:4
丙
糯性非甜
非糯性甜
糯性非甜:非糯性甜=1:1
(1)研究发现,糯性基因由非糯性基因突变产生,这属于______(填“显性”或“隐性”)突变。通过对该基因进行______,发现糯性基因的部分内含子缺失。
(2)普通玉米蔗糖含量低表现为非甜,含直链淀粉表现为非糯性。甜玉米蔗糖含量高表现为非糯性甜,糯玉米支链淀粉多表现为糯性非甜,糯玉米籽粒中蔗糖合成淀粉的生化途径如图所示。当某个基因发生突变后会产生甜而不糯的性状,从生化角度解释该性状出现的原因______。该基因控制此性状的方式是______。
(3)由上表中杂交实验结果可知,两对性状的遗传符合孟德尔遗传定律中的______。组合丙中亲本的基因型为_______。若将丙组F1的非糯性甜玉米与乙组F1的糯性非甜玉米杂交,其子代植株中非糯性甜玉米的比例为______。
(4)单独种植某糯性非甜玉米品种,发现其果穗上同时结出糯性非甜籽粒和非糯性甜籽粒,比例约为3:1,用遗传图解表示该品种产生籽粒的过程______。
24. 番茄易受低温伤害,导致严重减产。我国科研人员从番茄低温诱导表达数据库中发现了低温下才能表达的Y基因。为了研究Y基因的具体作用,科研人员拟构建Y基因过度表达植株(Y-OE)及Y基因敲除植株(Y-KO)。
(1)图1为构建Y基因过度表达植株(Y-OE)具体步骤:
①获取Y基因序列并扩增:将番茄细胞置于_______环境下处理后从细胞中提取总RNA,以此为模板进行逆转录,构建______,从中获取Y基因。为使Y基因与载体能够正确连接并顺利表达,应在引物______(填“3’端”或“5’端”)分别添加限制酶BamHI及______的识别序列。
②构建重组质粒并转入农杆菌:用限制酶分别酶切质粒及Y基因片段,在______催化下连接成重组质粒。将重组质粒转入处于______(填生理状态)的农杆菌,筛选转化成功的农杆菌。
③获得转化成功的植物细胞:将农杆菌与愈伤组织共培养,利用添加了_______的培养基筛选转化成功的愈伤组织,培养愈伤组织获取Y-OE植株。
(2)图2为利用向导RNA-Cas9蛋白复合物进行基因编辑,构建Y基因敲除植株(Y-KO)。由图可知,Cas9蛋白催化DNA的______(填化学键名称)水解,达到切割目标基因的目的。有时Cas9蛋白会对非目标基因进行切割,其原因可能是______。该基因编辑技术会导致细胞中发生______(填变异类型)从而干扰目的基因的表达,起到基因敲除的效果。
25. “肠微生物-肠-脑轴”是肠道与中枢神经系统之间的双向调节通路,中枢神经系统能通过信号传导影响肠道菌群的分布,肠道菌群可以通过菌体自身或其代谢产物促进肠上皮细胞分泌血清素,对脑产生影响,能够带来愉悦感。
(1)脑通过______(填“交感”或“副交感”)神经能使肠道收缩加强,加快营养物质向肠道微生物转移。同时还可通过下丘脑-_______-肾上腺皮质调控轴促进糖皮质激素分泌,保护黏膜调节肠道菌群,这体现了激素的______调节机制。
(2)肠上皮细胞产生血清素经血液循环到达并进入脑部神经元,依次经过的内环境是______(填序号:①肠腔消化液②神经细胞组织液③血浆④肠上皮细胞组织液⑤肠上皮细胞质)研究表明脑中的血清素90%以上来自肠道。由此推测,长期服用抗生素影响人情绪的原因是______。
(3)研究表明,化学物质L-茶氨酸具有改善情绪的作用,科研人员为了探究L-茶氨酸是否通过缓解肠道炎症来治疗大鼠的抑郁症,进行了如下探究实验。
(说明:抑郁症情况越严重的大鼠对糖水的偏好度越低、明暗箱实验中停留在明箱的时间越短。药物X与L-茶氨酸均用生理盐水配制,两者浓度均适宜)
实验材料:生理状态相同且健康的大鼠若干,生理盐水,药物X(已知能缓解肠道炎症治疗大鼠抑郁症),L-茶氨酸溶液,糖水,明暗箱,灌胃器,解剖工具等
实验步骤:
①将生理状态相同且健康的大鼠若干只进行适应性饲养7天后,随机均分为4组。编号为A、B、C、D。除A组不做处理,其余三组制备成抑郁症模型大鼠。
②A组和B组每天用______10mL灌胃,C组每天用______10mL灌胃,D组每天用L-茶氨酸10ml灌胃,连续进行28天,每天固定时间给药。
③先对各组大鼠进行糖水偏好实验和______实验,观察并记录实验结果,再解剖并检测_______等生理指标。
④统计分析数据。
预测实验结果:请绘制一张柱形图,预测各组大鼠糖水偏好程度______。
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台州市2024学年第二学期
高二年级期末质量评估试题
生物
2025.06
本卷满分100分,测试时间90分钟。
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 党的二十大报告指出,中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化,我们坚持可持续发展理念。下列活动与生态环境可持续发展理念相违背的是( )
A. 海洋休渔 B. 开发清洁能源
C. 退耕还林 D. 大量使用农药
【答案】D
【解析】
【分析】全球性的生态问题包括全球气候变化、水资源污染、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减,人口增长对环境的压力越来越大,人口增长过快在消耗大量自然资源的同时,加剧了对环境的污染。
【详解】A、海洋休渔可避免过度捕捞,促进鱼类资源恢复,维持生态平衡,符合可持续发展,A正确;
B、开发清洁能源(如太阳能、风能)减少化石燃料使用,降低污染,符合可持续发展,B正确;
C、退耕还林能恢复植被,防止水土流失,保护生物多样性,符合可持续发展,C正确;
D、大量使用农药会导致土壤和水体污染,破坏生态平衡,且可能通过食物链富集危害生物及人类健康,违背可持续发展理念,D错误。
故选D。
2. 科学家从细胞核中分离出碱性蛋白,其与核酸结合形成染色体,该碱性蛋白质可能是( )
A. 血红蛋白 B. 组蛋白 C. 角蛋白 D. 收缩蛋白
【答案】B
【解析】
【详解】A、血红蛋白是红细胞中运输氧气的蛋白质,存在于细胞质中,且不属于碱性蛋白,A不符合题意;
B、组蛋白富含碱性氨基酸(如精氨酸、赖氨酸),带正电荷,能够与带负电的DNA结合形成核小体,进而构成染色体,B符合题意;
C、角蛋白是构成毛发、指甲等的结构蛋白,主要存在于细胞质中,且为中性或酸性蛋白,C不符合题意;
D、收缩蛋白(如肌动蛋白、肌球蛋白)参与肌肉收缩,存在于细胞质中,与染色体无关,D不符合题意;
故选B。
3. 胆固醇是动物细胞的重要脂类分子,下列细胞器能合成胆固醇的是( )
A. 核糖体 B. 内质网 C. 溶酶体 D. 中心体
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查细胞器的功能,需明确各细胞器在脂质合成中的作用,特别是胆固醇(脂质 )的合成场所 。
【详解】A、核糖体是合成蛋白质场所,而胆固醇属于脂类,并非蛋白质,A不符合题意;
B、光面内质网是脂质(包括胆固醇)合成的主要场所,B正确;
C、溶酶体负责分解细胞内的衰老、损伤结构,与物质合成无关,C不符合题意;
D、中心体参与细胞分裂时纺锤体的形成,不参与脂质合成,D不符合题意。
故选B。
4. 为了更好地了解运动员的训练状态,在运动员科学训练期间需要监测一些指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是( )
A. 血红蛋白 B. 尿素 C. 胆固醇 D. 葡萄糖
【答案】A
【解析】
【分析】血浆、组织液和淋巴液共同组成机体内细胞生活的直接环境,这个由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。
【详解】A、血红蛋白位于红细胞内,属于细胞内成分,正常情况下不会进入血浆等细胞外液,因此不属于内环境组成成分,A符合题意;
B、尿素是细胞代谢产生的含氮废物,通过扩散进入血浆和组织液,属于内环境成分,B不符合题意;
C、胆固醇可通过与载脂蛋白结合在血浆中运输,属于内环境成分,C不符合题意;
D、葡萄糖可存在于血浆和组织液中,通过血液循环运输至细胞,属于内环境成分,D不符合题意。
故选A。
5. 丹吉尔岛几乎与世隔绝,人口稀少。岛上出现罕见的单基因隐性遗传病(丹吉尔病),该病导致体内脂质代谢异常,目前全世界50多位该病患者多数来自该岛。下列属于该岛丹吉尔病发病率高的可能原因是( )
A. 基因突变 B. 基因重组 C. 自然选择 D. 近亲结婚
【答案】D
【解析】
【分析】丹吉尔病为单基因隐性遗传病,隐性性状在杂合子中不表现,仅在隐性纯合时发病。岛上人口稀少且与世隔绝,可能导致隐性致病基因积累。
【详解】A、基因突变是产生新等位基因的途径,但隐性致病基因频率大幅提高需长期积累或高频突变,题干未提及突变率异常,A错误;
B、基因重组通过形成不同配子组合影响性状,但单基因隐性病需两个隐性等位基因结合,基因重组不会直接增加隐性纯合概率,B错误;
C、自然选择通常淘汰不利性状,若隐性性状不利,自然选择应降低发病率,题干未说明隐性性状有利,C错误;
D、近亲结婚使携带相同隐性致病基因的个体结合概率增加,隐性纯合子比例升高,导致发病率显著提高,符合小群体遗传病高发特点,D正确;
故选D。
6. 某植物根部细胞能进行多种形式的细胞呼吸。将该植物置于缺氧环境中,测得根细胞CO2释放速率随时间的变化如图所示。图中a点之前不可能产生的物质是( )
A. 丙酮酸 B. ATP C. 酒精 D. 乳酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞呼吸第一阶段(无论有氧或无氧 )都会产生丙酮酸,a 点前有细胞呼吸,故有丙酮酸,可能产生 ,A正确;
B、细胞呼吸第一阶段会产生少量ATP,a 点前有细胞呼吸,故有 ATP,可能产生,B正确;
C、产酒精的无氧呼吸会产生CO2,但 a 点前CO2释放速率为0 ,说明未进行产酒精的无氧呼吸,故酒精不可能产生,C错误;
D、产乳酸的无氧呼吸不产生CO2 ,a 点前CO2释放速率为0 ,可能进行产乳酸的无氧呼吸,故乳酸可能产生 ,D正确。
故选C。
7. 研究人员利用体外受精和胚胎移植快速繁育优良种牛。下列叙述错误的是( )
A. 体外受精前,精子需处理以获得受精所需的能量
B. 体外受精前,需对供体母牛进行超数排卵处理
C. 胚胎移植前,可取滋养层细胞进行胚胎性别鉴定
D. 胚胎移植前,需要对受体母牛进行同期发情处理
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术,经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。
【详解】A、精子在体外受精前需进行获能处理,其目的是解除精子的去能因子,使其具备穿透卵子的能力,而非“获得受精所需的能量”,A错误;
B、超数排卵处理通过注射促性腺激素促使供体母牛排出更多卵母细胞,这是体外受精的必要步骤,B正确;
C、滋养层细胞是胚胎外层结构,未来形成胎膜和胎盘,取此部分细胞进行性别鉴定不会损伤胚胎,C正确;
D、受体母牛需与供体生理状态同步(同期发情处理),以保证胚胎移植后正常发育,D正确。
故选A。
8. 植物体的生长、发育和繁殖都处在植物激素的调控当中。下列叙述正确的是( )
A. 苹果果实发育初期细胞分裂素增多,果实成熟时乙烯增多
B. 干旱条件下梧桐树合成脱落酸减少,进而减缓叶片的衰老和脱落
C. 单侧光会刺激胚芽鞘尖端合成生长素,并引起生长素分布不均匀
D. 叶片中的光合色素感受光周期,通过植物激素将信息传递到开花部位
【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、细胞分裂素促进细胞分裂,在果实发育初期增多;乙烯促进果实成熟,在成熟时增多,描述正确,A正确;
B、干旱会促进脱落酸合成,加速叶片脱落以减少水分流失,而非减少脱落酸,B错误;
C、单侧光引起生长素横向运输导致分布不均,但不会促进其合成,C错误;
D、光周期由光敏色素感知,并通过激素传递信息,D错误。
故选A。
9. 盐胁迫条件下,拟南芥细胞中PI转变成PI4P,解除对H+-ATP酶的抑制,增强Na+-H+逆向转运体的活性,从而清除细胞中过多的Na+,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. H+进出细胞的方式都是主动转运
B. Na+-H+逆向转运体运输Na+的方式是易化扩散
C. 增加H+-ATP酶活性能降低膜内外H+浓度差
D. 盐胁迫下PI/PI4P的量显著降低,加快Na+跨膜运输
【答案】D
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体蛋白和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A、从图中可以看到,H+进入细胞是顺浓度梯度,需要载体蛋白,属于易化扩散(协助扩散);H+运出细胞是逆浓度梯度,需要H+−ATP酶(载体蛋白)且消耗能量,属于主动转运,A 错误;
B、Na+−H+逆向转运体运输Na+是逆浓度梯度进行的,虽然没有直接消耗 ATP,但利用了H+顺浓度梯度进入细胞的势能,属于主动转运,而不是易化扩散,B 错误;
C、H+−ATP酶活性增加,会消耗更多的 ATP 将H+运出细胞,从而增大膜内外H+浓度差,C 错误;
D、盐胁迫条件下,PI 转变成 PI4P,解除对H+−ATP酶的抑制,增强Na+−H+逆向转运体的活性,所以 PI/PI4P 的量显著降低,加快Na+跨膜运输,从而清除细胞中过多的Na+,D 正确。
故选D。
10. 研究人员调查了某些自然生态系统得到甲、乙、丙三个生态金字塔,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲可能是某生态系统的能量金字塔
B. 乙可能是某生态系统的数量金字塔
C. 丙金字塔中的营养级3由生产者组成
D. 生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一条食物链
【答案】B
【解析】
【分析】生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系,可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。采用这些单位所构成的生态金字塔就可以分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
【详解】A、能量金字塔是正金字塔形,即随着营养级的升高,能量逐级递减。而图甲中第二营养级的量大于第一营养级,不符合能量流动逐级递减的特点,A 错误;
B、 数量金字塔显示了各营养级生物个体的数量比值关系,结合能量流动的逐级递减特点可知乙可能是某生态系统的数量金字塔,B 正确;
C、 丙金字塔中营养级 1 在最底层,由生产者组成,营养级 3 属于第三营养级,是次级消费者,C 错误;
D、生态金字塔中每个营养级的生物可以来自不同的食物链,它们共同构成食物网,D 错误。
故选B。
11. 卡拉胶是一种多糖,可被卡拉胶酶降解,在固体培养基中卡拉胶被降解可形成透明圈。科研人员利用腐烂的角叉菜筛选出了高产卡拉胶酶菌株,通过发酵工程生产卡拉胶酶。下列叙述错误的是( )
A. 筛选高产卡拉胶酶菌株应使用以卡拉胶为唯一碳源的选择培养基
B. 从腐烂角叉菜中提取菌液后,可用稀释涂布平板法进行菌种分离和纯化
C. 应选择透明圈直径与菌落直径比值较大的菌株,扩大培养后用于工业发酵
D. 工业发酵产生的发酵液直接经过滤处理获取纯净的卡拉胶酶产物
【答案】D
【解析】
【分析】刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】A、选择培养基需以目标菌可利用的物质为唯一碳源,卡拉胶作为唯一碳源可筛选出能分解卡拉胶的菌株,A正确;
B、稀释涂布平板法可将菌液中的微生物分散成单个细胞,形成单一菌落,实现菌种分离和纯化,B正确;
C、透明圈直径与菌落直径比值越大,说明单位菌落分解卡拉胶的能力越强,符合高产菌株筛选标准,C正确;
D、工业发酵产生的发酵液中除了卡拉胶酶,还可能含有其他杂质,直接经过滤处理无法获取纯净的卡拉胶酶产物,还需要进一步的分离和纯化等操作,D错误。
故选D
12. 互花米草为生物入侵种,滩涂潮间带常出现以互花米草为主的群落。当地势抬高水流减缓时,牡蛎能附着在互花米草基部,对其进行机械勒杀,挤占互花米草生态位,形成“互花米草-牡蛎”混生群落。海平面上升,混生群落可演替成牡蛎群落。下列叙述错误的是( )
A. 可以通过养殖牡蛎来遏制互花米草的扩张
B. 互花米草群落向牡蛎群落演替的过程属于次生演替
C. 混生群落中牡蛎和互花米草往往呈不均匀分布体现了群落的水平结构
D. 如果不进行人为干扰,足够长的时间之后潮间带最终会演替为森林群落
【答案】D
【解析】
【分析】次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、牡蛎通过机械勒杀和挤占生态位抑制互花米草,养殖牡蛎可遏制互花米草的扩张,A正确;
B、互花米草群落演替为牡蛎群落时,原有土壤条件保留,属于次生演替,B正确;
C、群落水平结构表现为种群分布的镶嵌性,牡蛎与互花米草的不均匀分布符合此特征,C正确;
D、潮间带受盐度、水分等限制,演替顶极通常为盐生或水生群落,而非森林,D错误。
故选D。
13. 类风湿性关节炎是由“特殊的B细胞”通过释放“有毒”的抗体攻击自身细胞而引发的。研究人员从患者体内分离出T细胞,经基因改造再输回患者体内,改造后的T细胞寻找并破坏“特殊的B细胞”,达到治疗的目的。下列叙述错误的是( )
A. 该病是一种免疫系统过度反应的自身免疫病
B. 改造后的T细胞主要参与机体的体液免疫过程
C. 改造后的T细胞可能通过诱导细胞凋亡来清除“特殊的B细胞”
D. 改造后的T细胞通过识别细胞膜上特异性的蛋白质来寻找“特殊的B细胞”
【答案】B
【解析】
【分析】本题考察免疫失调疾病及T细胞功能的理解。类风湿性关节炎属于自身免疫病,改造后的T细胞通过细胞免疫清除异常B细胞。需结合各选项内容逐一分析。
【详解】A、类风湿性关节炎是免疫系统异常攻击自身结构,属于自身免疫病,A正确;
B、改造后的T细胞直接破坏靶细胞(B细胞),属于细胞免疫,而体液免疫中T细胞仅起辅助作用,B错误;
C、细胞毒性T细胞可通过释放穿孔素等诱导靶细胞凋亡,改造后的T细胞可能具备此功能,C正确;
D、T细胞识别靶细胞依赖细胞表面的MHC-抗原复合体或特定标记蛋白,D正确。
故选B。
14. 研究人员利用胞嘧啶碱基编辑器与DNA特定位点结合,暴露的单链中一个胞嘧啶脱氨基形成尿嘧啶,通过DNA复制最终实现胞嘧啶转换成胸腺嘧啶。下列叙述正确的是( )
A. DNA至少需要复制2次才能使C-G变成A-T
B. 突变型DNA的磷酸二酯键数比原DNA多
C. 碱基编辑完成后DNA分子中的嘌呤与嘧啶数不同
D. 借助该编辑器可有效治疗所有单基因遗传病
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换,导致基因结构的改变。
2、DNA分子的复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);过程:边解旋边复制;结果:一条DNA复制出两条DNA;特点:半保留复制。
【详解】A、在第一次复制时,原链中的尿嘧啶(U)会与腺嘌呤(A)配对,形成U-A;第二次复制时,U被替换为胸腺嘧啶(T),最终实现C-G→T-A(即A-T),因此需要2次复制,A正确;
B、突变型DNA发生碱基替换,磷酸二酯键数与原DNA一样多,B错误;
C、碱基编辑完成后DNA分子仍为双螺旋结构,嘌呤与嘧啶数相同,C错误;
D、该编辑器只能发生碱基替换,不能有效治疗所有单基因遗传病,D错误。
故选A。
15. 寒冷环境下机体骨骼肌不自主地收缩,为机体提供一个快速的产热源以维持体温。下图为骨骼肌收缩时兴奋在相关反射弧中的传导和传递过程,①-③是反射弧的结构,甲是电流表。下列叙述正确的是( )
A. 若电刺激①处,可观察到甲发生一次偏转
B. ②是突触,前膜释放的神经递质进入后膜引起膜电位变化
C. ③是效应器,兴奋时该处细胞膜表面能发生去极化
D. 在寒冷环境中,机体始终保持产热量大于散热量用以维持体温
【答案】A
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间是单向传递,由图中突触结构分析可知,传递方向是从右往左。
【详解】A、若电刺激①处,兴奋只会传到甲电流表左侧,,不能传到右侧,只能发生一次偏转,A正确;
B、②是突触,突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的受体结合,引起突触后膜的膜电位变化,神经递质不进入后膜,B错误;
C、 由图可知,③是感受器,兴奋时,该处细胞膜表面的电位由外正内负变为外负内正,能发生去极化,C错误。
D、 在寒冷环境中,机体通过调节使产热量等于散热量,从而维持体温相对稳定,D错误。
故选A。
16. 群聚性生活的动物种群通常都有一个最适的种群密度,种群密度过低或过高时都会对种群数量产生抑制作用。下图为某种鱼类的出生率和死亡率随种群密度的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A. 曲线I表示该种群出生率随种群密度的变化
B. 种群密度越大,对该种群个体数量的增长越有利
C. A点时出生率等于死亡率,对应的种群密度即为该种群环境容纳量
D. 在B点对应状态下,一次性捕捞该种鱼类超过60条/100m3,会加速该种群消亡
【答案】D
【解析】
【分析】种群的数量特征包括种群密度、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率,种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度过大时,种内竞争会加剧,导致死亡率上升,抑制种群增长。
【详解】A、一般来说,随着种群密度增大,种内斗争加剧,出生率会下降,死亡率会上升。观察可知,曲线 Ⅰ 随着种群密度增大而上升,曲线 Ⅱ 随着种群密度增大而先上升后下降,所以曲线 Ⅰ 表示死亡率,曲线 Ⅱ 表示出生率,A 错误;
B、由图可知,种群密度过大时,出生率小于死亡率,种群数量会下降,并非种群密度越大对种群个体数量增长越有利,B 错误;
C、环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。A 点时出生率等于死亡率,种群数量不再增加,但此时不是种群数量的最大值,不是环境容纳量,C 错误;
D、B点时出生率等于死亡率,种群数量达到相对稳定状态,对应的种群密度较高。若一次性捕捞该种鱼类超过 60 条100m3,使种群密度过低,结合题干中种群密度过低会对种群数量产生抑制作用,可能会加速该种群消亡,D 正确。
故选D。
17. 正常细胞中基因A转录产生mRNA的同时会有少量反义RNA的形成,两种RNA之间存在碱基序列互补现象。阻遏复合物与A基因启动子结合后防止基因过度转录。研究发现,过多的反义RNA可以破坏阻遏复合物的形成,引发细胞癌变,具体过程如图所示,α、β是A基因的两条链,①、②是双链区段。下列叙述正确的是( )
A. β链的左端是5'端
B. ①和②中存在相同的四种碱基互补配对方式
C. RNA聚合酶与启动子结合后从左向右移动
D. A基因属于抑癌基因,减少反义RNA的量可降低癌症的发生
【答案】C
【解析】
【分析】题干信息表明: 正常细胞基因转录情况:正常细胞中,基因A转录产生mRNA时会同时形成少量反义RNA ,且二者碱基序列互补。 阻遏复合物的作用:阻遏复合物与A基因启动子结合,能防止基因过度转录。 癌变与反义RNA关系:过多反义RNA会破坏阻遏复合物形成,进而引发细胞癌变。 图示信息:图中展示了 α、β 是A基因的两条链,①是DNA-RNA杂交区段,②是RNA-RNA杂交区段,以及mRNA和反义RNA的转录方向等,用于辅助理解上述分子机制。
【详解】A、DNA转录时,RNA聚合酶从DNA 的3'端向5'端移动进行转录,根据图中RNA的转录方向可知,β链的右端是5'端,A错误;
B、 ①是DNA-RNA杂交区段,碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C;②是RNA-RNA杂交区段,碱基互补配对方式为 A-U、U-A、C-G、G-C,配对方式不完全相同,B错误;
C、图中反义RNA形成的方向是从右向左移动,那么RNA 聚合酶与启动子结合后从左向右移动合成mRNA,C正确;
D、因为过多的反义RNA破坏阻遏复合物形成引发细胞癌变,说明A基因表达产物能促进细胞癌变,所以A基因不属于抑癌基因,减少反义RNA的量可维持阻遏复合物的形成,降低癌症的发生,D错误。
故选C。
18. 为培育“高产耐盐碱”的水稻植株,某研究小组利用植物体细胞杂交技术设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制,下列叙述正确的是( )
A. 去壁处理在较低浓度甘露醇溶液中进行
B. 失活处理目的是促使A1的细胞质和B1的细胞核失活
C. 过程①可以细胞颜色差异为标记判断细胞融合情况
D. 过程②获取的再生植株一定能表现出耐盐、高产的优良性状
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:
(1)植物体细胞杂交技术:是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
(2)过程:①诱导融合的方法:物理法;化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂;②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成;③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;④杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
详解】A、用纤维素酶和果胶酶混合液酶解细胞壁获取原生质体时应置于较高渗透压甘露醇溶液中(或等渗甘露醇溶液)进行,可防止原生质体吸水涨破,A错误;
B、失活处理的目的是促使原生质体A1的细胞核失活和原生质体B1的细胞质失活,这样才能使杂种细胞含有耐盐植株的细胞质(含耐盐基因)和高产植株的细胞核(含高产基因),B错误;
C、由于叶绿体有颜色且有特定结构,①过程的细胞融合中可通过观察原生质体的结构与颜色来判断其融合情况,C正确;
D、由于基因的选择性表达以及基因间的相互作用等原因,通过植物体细胞杂交获得的杂种植株不一定都能表现出耐盐、高产的优良性状,D错误。
故选C。
19. 某XY型性别决定的植物(2n=16),图甲是其雄株某些细胞的分裂图,图乙是染色体组数与核DNA/染色体比值的关系,下列叙述正确的是( )
A. 若①为根分生区细胞,其比值关系对应乙图b
B. 若②为根分生区细胞,细胞中存在9种形态的染色体
C. 若①中比值关系对应乙图的c,细胞中可能会发生基因重组
D. 若②中比值关系对应乙图的e,细胞中同源染色体正移向两极
【答案】B
【解析】
【详解】A、若①为根尖分生区细胞,不存在核膜、核仁,则属于有丝分裂前期,此时染色体复制,形成姐妹染色单体,核DNA和染色体的数目之比为2,染色体组数为2,应对应于d点,A错误;
B、若②细胞为根尖分生区细胞,着丝点分裂,染色体移向细胞两极,则细胞位于有丝分裂的后期,而根据题意,该植物2n=16,该细胞中存在2个染色体组,8对同源染色体,由于X和Y染色体的形态结构不同,因此细胞中存在9种形态的染色体,B正确;
C、基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期,图甲中①属于前期图,乙图的c含有1个染色体组,且核DNA和染色体的数目之比为2,若①中比值关系对应乙图的c,说明细胞处于减数第二次分裂前期,此时不发生基因重组,C错误;
D、若②中比值关系对应乙图的e,即细胞中存在4个染色体组,每条染色体上一个DNA分子,这时候细胞应处于有丝分裂的后期,着丝点分裂,姐妹染色单体移向细胞两极,细胞中同源染色体正移向两极的是减数第一次分裂后期而不是有丝分裂后期,D错误。
故选B。
20. 图1为某家族甲病(A/a)和乙病(B/b)两种遗传病的系谱图、图2为图1部分个体该两对等位基因电泳图谱,不考虑基因突变和X、Y染色体同源区段,下列叙述错误的是( )
A. 乙病是X染色体上隐性遗传病
B. 图2中条带①代表甲病致病基因
C. Ⅱ3与Ⅲ2基因型相同的概率是1/4
D. I1初级卵母细胞中含有2个B基因
【答案】C
【解析】
【详解】AB、甲病 “有中生无” 为显性,结合图1,I2 患病但其有一个正常的女儿,故该病为常染色体显性遗传病,因此I1 和I2 关于甲病的基因型均为Aa;据遗传图谱可知,乙病为隐性遗传病,若为常染色体隐性遗传病,I2的基因型为AaBb,应有4条电泳带,但图2 显示I2 只有3条电泳条带,故乙病为伴X染色体隐性遗传。I1 和I2的基因型分别为AaXBXb、AaXBY,II3 表型正常,可推知其基因型为aaXBXb,II5 的基因型为AAXbY,III1的基因型为aaXbY,则图2中的④为b条带,③为B条带,②为a条带,①代表甲病致病基因A ,AB正确;
C、II3 基因型aaXBXb,III2 基因型为1/2aaXBXb、1/2aaXBXB,相同概率为1/2,C错误;
D、I1 的基因型为AaXBXb, 其初级卵母细胞中的基因复制,故含B基因2 个,D正确。
故选C。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 紫贻贝是一种贝类,以水体中的颗粒有机物、浮游植物为食,聚集固着生长于礁石表面。调查某礁石生态系统中第二营养级能量分配如表所示(单位:t·km-2·a-1)。
营养级
流向下一营养级的能量
以有机碎屑形式沉积的能量
输出该生态系统的能量
呼吸散失的能量
Ⅱ
17.80
135.28
7.12
195.80
请回答下列问题:
(1)紫贻贝属于生态系统成分中的______。调查紫贻贝种群密度可采用______。紫贻贝被广泛用于检测持久性环境污染物,因为污染物可通过______作用在紫贻贝体内聚集。
(2)若要研究紫贻贝的生态位,需从______(写出两点)等方面进行研究。该群落常见且数量多的物种还有软体类、海葵等,但这些物种都不属于该群落优势种,原因是这些物种对群落的______和内部环境的形成无明显决定作用。
(3)流经该生态系统总能量是______。第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_______。这两个营养级之间的能量传递效率低于10%,主要原因是______。
(4)紫贻贝的天敌螃蟹产生的捕食信息素能够影响紫贻贝的形态和生长发育,这体现了生态系统_______的功能。
【答案】(1) ①. 消费者、分解者 ②. 样方法 ③. 生物富集
(2) ①. 栖息地、天敌、食物、与其他物种的关系 ②. 结构
(3) ①. 生产者固定的太阳能及有机物中的化学能 ②. 5% ③. 大量能量以有机碎屑形式沉积
(4)信息传递
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构。生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。营养结构指食物链和食物网。
【小问1详解】
题意显示,紫贻贝是一种贝类,以水体中的颗粒有机物、浮游植物为食,因此,紫贻贝属于生态系统成分中的消费者和分解者。紫贻贝经常聚集固着生长于礁石表面,因此,调查紫贻贝种群密度可采用样方法。紫贻贝被广泛用于检测持久性环境污染物,因为污染物通常不易分解,因而可通过生物富集作用在紫贻贝体内聚集。
【小问2详解】
紫贻贝是一种动物,若要研究紫贻贝的生态位,需从栖息地、天敌、食物、与其他物种的关系等方面进行研究。该群落常见且数量多的物种还有软体类、海葵等,但这些物种都不属于该群落优势种,因为这些物种对群落的结构和内部环境的形成无明显决定作用,即这些物种对群落的影响很小。
【小问3详解】
结合题意可知,流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能及有机物中的化学能。表格显示,第二营养级到第三营养级的能量值为17.80t·km-2·a-1,第二营养级的总能量为17.8+135.28+7.12+195.80=256t·km-2·a-1,则第二营养级到第三营养级的能量传递效率为17.8÷356×100%=5%。这两个营养级之间的能量传递效率低于10%,结合表格信息可知,出现该现象的主要原因是大量能量以有机碎屑形式沉积,还有一部分输出该生态系统。
【小问4详解】
生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。紫贻贝的天敌螃蟹产生的捕食信息素能够影响紫贻贝的形态和生长发育,捕食信息素是生态系统中的化学信息,这体现了生态系统的信息传递功能。
22. 植物光合作用的速率受多种因素的影响。研究人员研究了相同光照强度下不同光质对某植物叶片光合作用的影响,对其CO2吸收速率、气孔导度、胞间CO2浓度进行测定,结果如图所示。回答下列问题:
(1)据图分析,与白光处理组相比,蓝光处理组叶片CO2吸收速率高的依据是______;红光处理组光合速率低,其中气孔导度______(填“是”或“不是”)主要限制因素。
(2)研究人员利用高强度红光诱导气孔开放,提高光合速率。其机理是红光主要被叶肉细胞类囊体膜上的_______(填光合色素名称)吸收,推动CO2经______轮卡尔文循环产生1个三碳糖离开循环,在叶绿体外三碳糖转化为_______输入保卫细胞,存储在______(填细胞器名称)中,使其渗透压增加,气孔张开。若叶肉细胞中堆积过多淀粉,形成大量的淀粉粒,会降低光合速率。从影响光吸收角度分析其可能的原因:______。
(3)研究发现,光照过强时,叶肉细胞光反应速率远大于碳反应速率,引起______(填物质名称)不足,导致电子积累,大量电子传递给O2形成活性氧,破坏细胞结构。为耗散叶绿体吸收的过多光能,NADPH携带的氢通过某种转运机制进入线粒体参与电子传递链,最终实现过多的光能转化为______中的化学能。
(4)研究还发现,当植物胞间CO2浓度增加时,气孔会关闭,胞间CO2浓度逐渐降低,由此说明胞间CO2浓度与气孔导度之间存在_______调节机制。
【答案】(1) ①. 蓝光处理组叶肉细胞气孔导度大,但胞间CO2浓度低 ②. 不是
(2) ①. 叶绿素 ②. 3 ③. 蔗糖 ④. 液泡 ⑤. 过多的淀粉粒挤压损伤类囊体
(3) ①. NADP+ ②. ATP
(4)负反馈
【解析】
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段发生在类囊体薄膜上,暗反应发生在叶绿体基质,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应为光反应提供ADP和NADP+。
【小问1详解】
对于蓝光处理组叶片CO2吸收速率高的依据:从图中可以看到,蓝光处理组的胞间CO2浓度低于白光处理组,同时气孔导度比白光处理组高,在气孔导度高的情况下,胞间CO2浓度低,说明有更多的CO2被吸收进入细胞用于光合作用,所以蓝光处理组叶片CO2吸收速率高。对于红光处理组,其气孔导度较大,但光合速率低,因为气孔导度大意味着CO2供应充足,所以气孔导度不是红光处理组光合速率低的主要限制因素。
【小问2详解】
红光主要被叶绿体类囊体膜上的叶绿素吸收,在卡尔文循环中,每循环一次固定一个C,产生1个三碳糖(C3)离开循环需要3个CO2参与,在叶绿体外三碳糖转化为蔗糖输入保卫细胞,存储在液泡中,使其渗透压增加,气孔张开,若叶肉细胞中堆积过多淀粉,形成大量的淀粉粒,会降低光合速率,从影响光吸收角度分析,可能是过多的淀粉粒挤压损伤类囊体,影响了光的吸收和传递。
【小问3详解】
光照过强时,叶肉细胞光反应速率远大于暗反应速率,暗反应中NADP+,导致电子积累,因为光反应产生NADPH要消耗NADP+,暗反应弱会使该物质供应不足。NADPH携带的氢通过某种转运机制进入线粒体参与电子传递链,最终实现过多的光能转化为ATP中的化学能。
【小问4详解】
当植物胞间CO2浓度增加时,气孔会关闭,胞间CO2浓度逐渐降低,这种变化使得胞间CO2浓度和气孔导度的变化向相反方向发展,由此说明胞间CO2浓度与气孔导度之间存在负反馈调节机制。
23. 玉米为雌雄同株异花传粉植物,果穗上每个籽粒都是受精后发育形成。玉米糯性、甜味分别由等位基因A(a)、B(b)控制。为研究甜味和糯性遗传机制,研究者进行了杂交实验,结果如表所示。回答下列问题:
杂交组合
母本
父本
F1
甲
非糯性非甜
非糯性非甜
非糯性非甜:糯性非甜=3:1
乙
非糯性非甜
非糯性非甜
非糯性非甜:糯性非甜:非糯性甜=9:3:4
丙
糯性非甜
非糯性甜
糯性非甜:非糯性甜=1:1
(1)研究发现,糯性基因由非糯性基因突变产生,这属于______(填“显性”或“隐性”)突变。通过对该基因进行______,发现糯性基因的部分内含子缺失。
(2)普通玉米蔗糖含量低表现为非甜,含直链淀粉表现为非糯性。甜玉米蔗糖含量高表现为非糯性甜,糯玉米支链淀粉多表现为糯性非甜,糯玉米籽粒中蔗糖合成淀粉的生化途径如图所示。当某个基因发生突变后会产生甜而不糯的性状,从生化角度解释该性状出现的原因______。该基因控制此性状的方式是______。
(3)由上表中杂交实验结果可知,两对性状的遗传符合孟德尔遗传定律中的______。组合丙中亲本的基因型为_______。若将丙组F1的非糯性甜玉米与乙组F1的糯性非甜玉米杂交,其子代植株中非糯性甜玉米的比例为______。
(4)单独种植某糯性非甜玉米品种,发现其果穗上同时结出糯性非甜籽粒和非糯性甜籽粒,比例约为3:1,用遗传图解表示该品种产生籽粒的过程______。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. 测序与比对
(2) ①. 基因突变无法表达产生酶1,蔗糖不能转化为尿苷二磷酸葡萄糖,进而无法合成支链淀粉,导致蔗糖积累 ②. 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
(3) ①. 自由组合定律 ②. aaBb、aabb ③. 1/3
(4)
【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。
【小问1详解】
因为糯性基因由非糯性基因突变产生,且从杂交结果看糯性为隐性性状,所以这属于隐性突变。通过对该基因进行测序与比对,发现糯性基因的部分内含子缺失。
【小问2详解】
基因突变无法表达产生酶1,蔗糖不能转化为尿苷二磷酸葡萄糖,进而无法合成支链淀粉,导致蔗糖积累,从而表现出不糯的性状,该基因控制此性状的方式是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状。
【小问3详解】
从杂交实验结果看,乙组中出现了非糯性非甜(A_B_):糯性非甜(aaB_):非糯性甜(A_bb、aabb)=9:3:4的分离比,是9:3:3:1的变形,说明两对性状的遗传符合孟德尔遗传定律中的自由组合定律且非糯性和非甜是显性性状。组合丙中,F1的糯性非甜(aaB_):非糯性甜(A_bb、aabb)=1:1,属于测交实验,说明有一对等位基因是纯合子,一对为杂合子,再结合亲本的表型,可推知亲本的基因型为 aaBb×aabb 。丙组F1的非糯性甜玉米(Aabb)与乙组P的糯性非甜玉米(AaBb)杂交,子代植株中非糯性甜玉米(A_bb)的比例为2/3×1/2=1/3。
【小问4详解】
糯性非甜玉米的基因型为aaB-,将其单独种植,将进行自花传粉,子代出现了糯性非甜籽粒(aaB_)和非糯性甜籽粒(aabb),比例约为3:1,说明该糯性非甜玉米品种是杂合子,基因型为aaBb,其产生籽粒的过程如下:。
24. 番茄易受低温伤害,导致严重减产。我国科研人员从番茄低温诱导表达数据库中发现了低温下才能表达的Y基因。为了研究Y基因的具体作用,科研人员拟构建Y基因过度表达植株(Y-OE)及Y基因敲除植株(Y-KO)。
(1)图1为构建Y基因过度表达植株(Y-OE)的具体步骤:
①获取Y基因序列并扩增:将番茄细胞置于_______环境下处理后从细胞中提取总RNA,以此为模板进行逆转录,构建______,从中获取Y基因。为使Y基因与载体能够正确连接并顺利表达,应在引物______(填“3’端”或“5’端”)分别添加限制酶BamHI及______的识别序列。
②构建重组质粒并转入农杆菌:用限制酶分别酶切质粒及Y基因片段,在______催化下连接成重组质粒。将重组质粒转入处于______(填生理状态)的农杆菌,筛选转化成功的农杆菌。
③获得转化成功的植物细胞:将农杆菌与愈伤组织共培养,利用添加了_______的培养基筛选转化成功的愈伤组织,培养愈伤组织获取Y-OE植株。
(2)图2为利用向导RNA-Cas9蛋白复合物进行基因编辑,构建Y基因敲除植株(Y-KO)。由图可知,Cas9蛋白催化DNA的______(填化学键名称)水解,达到切割目标基因的目的。有时Cas9蛋白会对非目标基因进行切割,其原因可能是______。该基因编辑技术会导致细胞中发生______(填变异类型)从而干扰目的基因的表达,起到基因敲除的效果。
【答案】(1) ①. 低温 ②. cDNA文库##基因文库 ③. 5'端 ④. SalI ⑤. DNA连接酶 ⑥. 感受态 ⑦. 潮霉素
(2) ①. 磷酸二酯键 ②. 其他基因也含有与向导RNA互补配对的序列 ③. 基因突变
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
①题意显示,我国科研人员从番茄低温诱导表达数据库中发现了低温下才能表达的Y基因,因此为了获取Y基因序列并扩增,需要将番茄细胞置于低温环境下处理后从细胞中提取总RNA,以此为模板进行逆转录,构建cDNA文库,从中获取Y基因。为使Y基因与载体能够正确连接并顺利表达,结合图示信息可知,应在引物“5’端”分别添加限制酶BamHI及SalI的识别序列,这里不选择NdeI的原因是由于质粒上有两个该限制酶的识别位点,且子链的延伸是脱氧核苷酸依次连接在引物的3‘端的,因此限制酶的识别序列需要添加到引物的5’端。
②用限制酶BamHI及SalI分别酶切质粒及Y基因片段,在DNA连接酶催化下连接成重组质粒。将重组质粒转入处于感受态的农杆菌,感受态是指细胞处于容易吸收外源DNA的状态,因而能提高转化率,此后需要根据标记基因来筛选转化成功的农杆菌。
③将成功转化的农杆菌与愈伤组织共培养,带有潮霉素抗性基因的目的基因可以转化到植物细胞中,因而需要利用添加了潮霉素的培养基筛选转化成功的愈伤组织,而后培养愈伤组织通过再分化过程获取Y-OE植株。
【小问2详解】
由图可知,Cas9蛋白催化DNA的磷酸二酯键水解,进而达到切割目标基因的目的。有时Cas9蛋白会对非目标基因进行切割,其原因可能是其他基因也含有与向导RNA互补配对的序列,因而能实现对非目标基因的切割,可见,基因编辑技术可能会导致细胞中发生基因突变从而干扰目的基因的表达,达到基因敲除的效果。
25. “肠微生物-肠-脑轴”是肠道与中枢神经系统之间的双向调节通路,中枢神经系统能通过信号传导影响肠道菌群的分布,肠道菌群可以通过菌体自身或其代谢产物促进肠上皮细胞分泌血清素,对脑产生影响,能够带来愉悦感。
(1)脑通过______(填“交感”或“副交感”)神经能使肠道收缩加强,加快营养物质向肠道微生物转移。同时还可通过下丘脑-_______-肾上腺皮质调控轴促进糖皮质激素分泌,保护黏膜调节肠道菌群,这体现了激素的______调节机制。
(2)肠上皮细胞产生血清素经血液循环到达并进入脑部神经元,依次经过的内环境是______(填序号:①肠腔消化液②神经细胞组织液③血浆④肠上皮细胞组织液⑤肠上皮细胞质)研究表明脑中的血清素90%以上来自肠道。由此推测,长期服用抗生素影响人情绪的原因是______。
(3)研究表明,化学物质L-茶氨酸具有改善情绪的作用,科研人员为了探究L-茶氨酸是否通过缓解肠道炎症来治疗大鼠的抑郁症,进行了如下探究实验。
(说明:抑郁症情况越严重的大鼠对糖水的偏好度越低、明暗箱实验中停留在明箱的时间越短。药物X与L-茶氨酸均用生理盐水配制,两者浓度均适宜)
实验材料:生理状态相同且健康的大鼠若干,生理盐水,药物X(已知能缓解肠道炎症治疗大鼠抑郁症),L-茶氨酸溶液,糖水,明暗箱,灌胃器,解剖工具等
实验步骤:
①将生理状态相同且健康的大鼠若干只进行适应性饲养7天后,随机均分为4组。编号为A、B、C、D。除A组不做处理,其余三组制备成抑郁症模型大鼠。
②A组和B组每天用______10mL灌胃,C组每天用______10mL灌胃,D组每天用L-茶氨酸10ml灌胃,连续进行28天,每天固定时间给药。
③先对各组大鼠进行糖水偏好实验和______实验,观察并记录实验结果,再解剖并检测_______等生理指标。
④统计分析数据。
预测实验结果:请绘制一张柱形图,预测各组大鼠糖水偏好程度______。
【答案】(1) ①. 副交感 ②. 垂体 ③. 分级
(2) ①. ④③② ②. 肠道菌群数量减少,血清素产生减少,影响人的情绪
(3) ①. 生理盐水 ②. 药物X ③. 明暗箱 ④. 肠道炎症情况 ⑤.
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收,两者对同一器官的作用通常是相反的,但不是固定不变的。
【小问1详解】
副交感神经活动占据优势,胃肠蠕动和消化液的分泌会加强。糖皮质激素受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调控,体现了激素的分级调节。
【小问2详解】
血清素是与人的情绪相关的信号分子,分泌血清素的肠道上皮细胞为组织细胞,生活环境为组织液。其分泌的血清素释放进入肠道上皮细胞组织液后,再进入血浆,经血浆运输,到达脑部;然后从血管壁穿出,由血浆到达神经元细胞周围的组织液,再通过组织液进入脑部神经元。因此,肠道上皮细胞产生的血清素到达并进入脑部神经元,依次经过的内环境是④③②。抗生素具有杀菌作用。长期服用抗生素会导致肠内菌群数量减少,血清素产生量减少,从而影响人体情绪。
【小问3详解】
本实验是探究L-茶氨酸是否通过缓解肠道炎症来治疗大鼠的抑郁症,已知药物X能通过缓解肠道炎症治疗抑郁症,因此自变量为是否含有L-茶氨酸和药物X,A组为空白对照组,B组为长期肠道菌群失调引起的炎症反应导致的抑郁症模型组,C组为炎症反应导致的抑郁症条件下添加药物X组,D组为炎症反应导致的抑郁症条件下添加L-茶氨酸,A和B组为不同条件下的对照组,每日应用10mL生理盐水灌胃,C组每天用一定浓度的药物X10mL灌胃,D组每天用一定浓度的L-茶氨酸溶液10mL灌胃。由于抑郁症情况越严重的大鼠对糖水的偏好度越低,明暗箱实验中停留在明箱的时间越短。因此指标测定时先对各组大鼠进行实验糖水偏好和明暗箱实验并观察,再解剖并检测肠道菌群种类和数量、毒素、炎症面积等。A组大鼠对糖水的偏好程度最高,B组最低,CD组介于AB之间,如图所示:。
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