内容正文:
合肥一中2024-2025学年度高二年级下学期期末联考生物学试题
第一部分:选择题(每题2分,共30分)
1. 原核生物的FtsZ蛋白与真核细胞微管蛋白同源,MreB蛋白与真核细胞肌动蛋白同源。细菌分裂时,由FtsZ参与将母细胞分为两个子细胞。有证据显示MreB蛋白在一些细菌中除了参与了调控染色体分配的机制,还调节细胞形态。杆状细菌编码MreB的基因突变后,细胞形状不再为杆状而呈圆球形。下列说法错误的 ( )
A. 真核生物的细胞质中存在特有的支持细胞器的细胞结构——细胞骨架
B. 细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关
C. FtsZ和MreB蛋白的发现说明原核生物同真核生物一样也具有细胞骨架
D. 胞质中囊泡精准地被转运到各个细胞部位与细胞骨架有关
2. 如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白,可以协助丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H+的协助下,丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质,该过程不消耗ATP。下列说法错误的是( )
A. 图中外膜和内膜都是生物膜,其组成成分相似
B. 丙酮酸通过外膜和内膜都需要膜蛋白的协助
C. 丙酮酸通过内膜的过程属于协助扩散
D. 在低氧环境下,丙酮酸进入线粒体基质的速率会降低
3. “锁钥”学说认为,酶具有与底物相结合的互补结构;“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,两者结合后,底物可诱导酶在结合区形成与之互补的结构,继而完成酶促反应。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶,可催化两种不同的底物CTH和CU,且与两者结合的位置相同)进行研究,四组实验的酶及底物用量相同得到的实验结果如图甲、乙所示,其中 SCTH、SCU分别表示催化 CTH、CU 反应后的S酶,下列说法错误的是 ( )
A. 该实验结果更加支持“诱导契合”学说
B. 结构生物学上利用X射线晶体学、电子显微镜等手段可以开展该学说的验证性研究
C. S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高
D. 若增加SCU+CU 组,结果曲线应与②完全重合
4. 结合酶由催化中心部分和辅助部分组成,前者称为酶中心分子,后者称为辅助因子,酶和辅助因子结合形成的复合物称为全酶,只有全酶才有催化作用。某种酶经检测含有RNA和蛋白质两种成分,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA组分
+
+
-
+
-
蛋白质组分
+
-
+
-
+
低浓度Mg²+
+
+
+
-
-
高浓度Mg²+
-
-
-
+
+
产物
+
-
-
+
-
根据实验结果可以得出的结论是( )
A. 该酶必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B. 该酶的催化中心分子为RNA,因此在蛋白酶存在的条件下不会影响该酶的催化活性
C. 在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D. 在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
5. 催化光合作用中CO2固定由1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)完成。由名称可知,该酶还有加氧的功能,即可以氧化RuBP。同呼吸作用相似,该过程需要氧的参与并释放CO2,因为在光下进行,所以称为光呼吸。下列有关光呼吸错误的是( )
A. 光合呼吸虽然氧化RuBP,但产生的CO2是有利于光合作用的,因此实际上不消耗光合作用所积累的有机物
B. RuBP羧化作用和加氧作用是被Rubisco的同一活性位点催化的,因此二者相互竞争酶的活性中心
C. 在25℃时,羧化反应的速率是氧化反应速率的3~4倍,光合固定的碳约20%损失在光呼吸中,因此农业生产中可降低光呼吸以提高产量
D. C4植物的暗反应过程在维管束鞘细胞中,氧分压低,Rubisco的加氧作用被抑制,所以几乎测不到光呼吸
6. 图1 为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,两种致病基因位于非同源染色体上,甲病在人群中的患病率为 5/81.用某种限制酶将图1中部分个体的甲病相关基因切割后电泳,甲病相关基因的酶切位点及电泳结果如图 2 所示 下列叙述不正确的是( )
A. 乙病为常染色体隐性遗传病,7号个体的乙病基因来自3号和4号
B. 8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2
C. 5号个体与正常女性婚配生育患甲病孩子的概率是8/81
D. 若9号个体为正常女性,其甲病相关基因切割后电泳可得到4种长度的片段
7. 编号①~⑤的图像是显微镜下拍到的二倍体(2n=24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是( )
①②③④⑤
A. 细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:①→③→②→④→⑤
B. 将捣碎的花粉置于载玻片上,滴加碱性染料染色制成临时装片
C. 图③中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D. 图②③中的细胞有2个染色体组,且可以发生基因重组
8. 图为某基因结构示意图,长度以千碱基对( kb)表示,但未按比例画出。基因长度共8kb,转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域(包含2.0和5.2位点本身)会被加工切除,成为成熟的mRNA。下列分析错误的是( )
A. 图中成熟mRNA的长度是3100个碱基
B. 转录起点位于基因上游,是RNA聚合酶识别和结合部位
C. 能编码蛋白质的mRNA长度为900个碱基,可编码299个氨基酸
D. mRNA上某一特定位点需要的氨基酸由特定的tRNA将它转运到核糖体上
9. 某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是( )
A. 乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B. 影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C. 为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D. 植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果
10. 当人们面对压力时机体会表现一系列的生理反应,如心跳加速、皮肤及内脏血管扩张、支气管扩张、代谢速率升高等,为机体在紧张的情况下提供充足的能量。下列叙述错误的是( )
A. 交感神经和副交感神经属于自主神经系统,由运动神经和感觉神经组成
B. 当机体处于压力状态时,交感神经活动占据优势,使机体处于紧张状态
C. 下丘脑通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖含量上升
D. 脊髓对膀胱大小的控制由自主神经支配,副交感神经兴奋使膀胱缩小
11. 操作性条件反射实验在一种特制的试验箱中进行。在箱内放入一只大鼠并设置一杠杆,大鼠在箱内可自由活动,当它偶然压到杠杆时,一些食物掉进箱子,大鼠可以进食。大鼠多次得到食物后,按压杠杆的行为会增加。这个实验与巴甫洛夫的铃声引起狗分泌唾液实验一样经典。下列有关说法错误的是( )
A. 两种反射均属于后天建立的条件反射,需大脑皮层参与
B. 条件反射建立前,铃声刺激称信号刺激;建立后,铃声刺激称为条件刺激
C. 两种反射建立后要维持下去,需要非条件刺激的强化
D. 条件反射消退涉及兴奋性效应信号转变为抑制信号的过程
12. 科研人员将犬轮状病毒(CRV)作为抗原注射给小鼠,通过制备CRV单克隆抗体1和2,用于胶体金检测试纸进行抗原鉴定(如图),其原理是双抗体夹心法。将待测样液加到样品孔处,因结合垫处含有过量的胶体金标记的游离金标抗体1(胶体金为一种胶体金标记材料,可与蛋白质结合,大量聚集时呈现肉眼可见的红色),可与样液中的抗原结合。T检测线上固定有抗体2,抗体1和抗体2与CRV表面同一抗原的不同部位发生特异性结合而呈红色,多余的抗体1继续向左流,C上固定有抗体1的抗体,二者结合使胶体金大量聚集显现红色。下列叙述错误的是( )
A. 将CRV作为抗原注射给小鼠,可以获得产生特定抗体的B淋巴细胞
B. 利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2可以直接对患病犬进行注射治疗
C. 若仅C处呈红色,则待测液中不含CRV,T处的抗体2没有与CRV表面抗原结合
D. 若C、T处均呈红色,说明检测结果为阳性,该过程发生3次特异性结合
13. 马尾松具有适应能力强、生长速度快、耐干旱瘠薄的特点,是重要的荒山造林和生态建设树种之一,有较高的生态、经济和社会价值。下列关于马尾松群落的叙述正确的是( )
A. 在群落水平上可以研究马尾松群落的空间结构、演替情况以及马尾松的年龄结构
B. 研究马尾松群落要研究优势种,优势种就是群落中比较常见的物种
C. 马尾松占据的生态位宽度越宽,说明马尾松对环境资源的利用能力越强
D. 因为马尾松适应能力强,耐干旱瘠薄,所以群落的季节性变化对马尾松几乎无影响
14. 抗体药物偶联物(ADC)是采用特定技术将具有生物活性的小分子药物连接到单克隆抗体上,实现对肿瘤细胞精准的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如下图,有关叙述不正确的是( )
A. ADC实现精准杀伤肿瘤细胞的基础是抗体与抗原特异性结合
B. 该肿瘤细胞死亡是在ADC诱导下细胞自动死亡的过程
C. 将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
D. 对特定抗原筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养可获得单克隆抗体
15. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是( )
A. 传统白酒的酿造防止杂菌污染以及对产品质量的控制,应做好菌种的纯化
B. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,不利于酿酒酵母的生长,应适当消毒灭菌处理
C. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在CO2或N2环境中进行
D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
第二部分:非选择题(5大题,共70分)
16. 科研人员发现,植物不同部位受到的光照情况不同时,光照条件较好的叶片的光合作用强度通常增强。该科研人员利用品种、大小、生理状态相同的玉米进行了相关验证实验,设置了A组、B组(B1、B2)和C组,并进行了多项生理指标的测量,结果如图所示。回答下列问题:
注:A组植株未进行遮光处理;使B组植株分为左侧部位和右侧部位两部分,左侧部位叶片不进行遮光处理(B1),右侧部位叶片进行遮光处理(B2);C组植株进行全株遮光处理;未遮光处理时,叶片接收的光照强度为1000Lx,遮光处理时,叶片接收的光照强度为200Lx;气孔导度指的是气孔开放的程度。
(1)叶绿体中水在光下分解生成的 H+与_______结合,形成 NADPH,作为活泼的______(填“氧化剂”或“还原剂”)参与暗反应,同时也储存部分_________供暗反应阶段利用。
(2)实验用的玉米需要保证品种、大小、生理状态相同,目的是______。若要测量各组的真正光合速率,则还需要测量_______。
(3)根据实验结果分析:
①光照强度降低导致C组的净光合速率下降,是否主要与气孔导度下降有关?
请回答上述问题并说明理由:_________。
②B1组净光合速率比A组大,机理很可能是_________。
17. 图甲是两类生物种群数量变化动态曲线的比较,其中r对策生物通常个体小,寿命短,生殖力强但存活率低,亲代对后代缺乏保护;K对策生物通常个体大,寿命长,生殖能力弱但存活率高,亲代对后代有很好的保护;图乙表示种群的数量变化。
(1)家鼠的寿命只有两年,几乎全年均可繁殖,种群数量每天可增加1.47%,是______(“r对策”“K对策”)生物,这类生物很难消灭,在种群密度极低时也能迅速回升,最终形成一种“S”形增长曲线。K对策生物的种群数量高于或低于S点时,都会趋向该平衡点,因此种群数量通常能稳定在一定水平上,该数量称为______。
(2)在调查草原鼠的种群密度时,用标记重捕法得到的结果是M只/km2;鼠的记忆力较强,由此推测该调查结果______(填“偏大”“相等”或“偏小”)。某干旱地区由于环境变化导致降水增加,鼠的种群密度明显升高,导致该鼠种群密度增加的直接原因是________________。
(3)图乙是描述、解释和预测种群数量变化的科学方法,这种方法是______。若鼠的数量出现图乙中的曲线Ⅰ的增长趋势,出现该增长趋势的前提条件是______________。
18. 迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
分组
处理
TNF-α浓度
甲
腹腔注射生理盐水
+
乙
腹腔注射LPS
++++
丙
腹腔注射LPS+A处理
++
注:“+”越多表示浓度越高
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于______(填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是______。
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有______、______、______。(答出3种作用即可)
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A处理的3种可能的作用机制:______;______;______。
19. 联苯菊酯是一种神经毒性杀虫剂,自然状态下的野生型果蝇对联苯菊酯敏感,无抗性(由D基因控制),有抗性果蝇对联苯菊酯不敏感,有抗性(由D1基因控制)。将无抗性雄蝇和有抗性雌蝇杂交,F1均为有抗性果蝇,F1雌雄果蝇相互交配,F2中有抗性果蝇与无抗性果蝇的比为3:1。回答下列问题:
(1)在分析上述实验结果后,可确定显性基因为____。进一步统计F2雌雄果蝇的性状及比例,若____,则可确定抗性基因D1位于X染色体上。
(2)现提供有抗性和无抗性的雌雄果蝇若干,欲通过一次杂交实验证明抗性基因D1仅位于X染色体上,请写出实验方案并预测实验结果____。
(3)某生物兴趣小组通过PCR获取亲本果蝇、F1雄果蝇(A)及F2果蝇(B、C)的抗性相关基因并进行电泳,结果如图。
①电泳结果支持D1基因位于X染色体上,请说明判断依据:____。
②果蝇B的基因型为____。根据电泳结果分析,在D基因突变为D1基因的过程中最可能发生了碱基对的____。
20. 人血清白蛋白(HSA)主要在肝脏中合成,具有重要的医用价值。为制备大量的HSA,以基因工程技术获取重组HSA的两条途径如图1所示:图2为获取的含有目的基因(HSA基因) 的DNA片段,Sau3A Ⅰ、EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ为三种限制酶, 图中箭头所指为三种限制酶的酶切位点;图3是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图;图4是Ti质粒结构示意图。回答下列问题:
(1)从人体细胞中直接提取的HSA基因,导入到大肠杆菌细胞中不能表达,原因可能是______。为了获得能在大肠杆菌细胞中表达的 HSA 基因,可从人体的_________细胞中提取mRNA,通过逆转录获得cDNA(双链),再利用PCR进行扩增,该过程需向反应体系中加入__________、___________、4种脱氧核苷酸、引物和Mg2+。
(2)构建基因表达载体时,不能选择限制酶Sau3A Ⅰ,原因是_________,为了防止目的基因与质粒间的任意连接,应选择限制酶Sau3A Ⅰ、EcoR Ⅰ切割质粒,选择限制酶___________充分切割目的基因。
(3)为了检测水稻胚乳细胞中是否合成了HSA蛋白,可用____________方法;若胚乳细胞中含有HSA基因,但是检测不到HSA蛋白,可能的原因是____________。
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合肥一中2024-2025学年度高二年级下学期期末联考生物学试题
第一部分:选择题(每题2分,共30分)
1. 原核生物的FtsZ蛋白与真核细胞微管蛋白同源,MreB蛋白与真核细胞肌动蛋白同源。细菌分裂时,由FtsZ参与将母细胞分为两个子细胞。有证据显示MreB蛋白在一些细菌中除了参与了调控染色体分配的机制,还调节细胞形态。杆状细菌编码MreB的基因突变后,细胞形状不再为杆状而呈圆球形。下列说法错误的 ( )
A. 真核生物的细胞质中存在特有的支持细胞器的细胞结构——细胞骨架
B. 细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关
C. FtsZ和MreB蛋白的发现说明原核生物同真核生物一样也具有细胞骨架
D. 胞质中囊泡精准地被转运到各个细胞部位与细胞骨架有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、真核生物的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,支持细胞器并维持细胞形态,属于真核生物特有的结构,A正确;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,B正确;
C、原核生物无细胞骨架,C错误;
D、囊泡运输依赖微管等细胞骨架结构定向移动,胞质中囊泡精准地被转运到各个细胞部位与细胞骨架有关,D正确。
故选C。
2. 如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白,可以协助丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H+的协助下,丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质,该过程不消耗ATP。下列说法错误的是( )
A. 图中外膜和内膜都是生物膜,其组成成分相似
B. 丙酮酸通过外膜和内膜都需要膜蛋白的协助
C. 丙酮酸通过内膜的过程属于协助扩散
D. 在低氧环境下,丙酮酸进入线粒体基质的速率会降低
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:图示表明丙酮酸进入线粒体是依靠氢离子进入线粒体的势能提供能量进入线粒体内膜的。
【详解】A、细胞内生物膜的组成成分和结构都很相似,A正确;
B、由题目信息可分析出丙酮酸通过外膜是协助扩散,通过内膜是主动运输,都需要膜蛋白的参与,B正确;
C、由题目信息可分析出丙酮酸通过外膜是协助扩散,通过内膜是主动运输,C错误;
D、由示意图可以分析,如果氧气含量低,会降低内外膜之间H+的浓度,从而不利于丙酮酸通过内膜的运输,D正确。
故选C。
3. “锁钥”学说认为,酶具有与底物相结合的互补结构;“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,两者结合后,底物可诱导酶在结合区形成与之互补的结构,继而完成酶促反应。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶,可催化两种不同的底物CTH和CU,且与两者结合的位置相同)进行研究,四组实验的酶及底物用量相同得到的实验结果如图甲、乙所示,其中 SCTH、SCU分别表示催化 CTH、CU 反应后的S酶,下列说法错误的是 ( )
A. 该实验结果更加支持“诱导契合”学说
B. 结构生物学上利用X射线晶体学、电子显微镜等手段可以开展该学说的验证性研究
C. S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高
D. 若增加SCU+CU 组,结果曲线应与②完全重合
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
【详解】A、S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同,③曲线说明SCU仍能催化CTH底物的反应,而④曲线说明SCTH几乎不能催化CU底物的反应,该实验结果更加支持“诱导契合”学说 ,A正确;
B、X射线晶体学可解析酶与底物结合前后的三维结构,电子显微镜可观察酶的动态构象变化,直接验证酶的结构是否随底物结合发生改变,B正确;
C、②曲线在更短的反应时间内纵坐标的值比①曲线纵坐标的值大,S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高,C正确;
D、根据①③曲线纵坐标差值可说明,SCU和S酶的活性不同,若增加SCU+CU组,结果曲线应与②不完全重合,D错误。
故选D。
4. 结合酶由催化中心部分和辅助部分组成,前者称为酶中心分子,后者称为辅助因子,酶和辅助因子结合形成的复合物称为全酶,只有全酶才有催化作用。某种酶经检测含有RNA和蛋白质两种成分,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA组分
+
+
-
+
-
蛋白质组分
+
-
+
-
+
低浓度Mg²+
+
+
+
-
-
高浓度Mg²+
-
-
-
+
+
产物
+
-
-
+
-
根据实验结果可以得出的结论是( )
A. 该酶必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B. 该酶的催化中心分子为RNA,因此在蛋白酶存在的条件下不会影响该酶的催化活性
C. 在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D. 在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验①在低浓度Mg2+条件下有产物,说明该酶在低浓度Mg2+时也能催化反应,A错误;
B、蛋白酶会分解蛋白质组分,若该酶的正常催化需要蛋白质作为辅助因子,则蛋白酶会破坏其活性。该实验无法证明在蛋白酶存在的条件下不会影响该酶的催化活性,B错误;
C、实验④中仅有RNA和高浓度Mg2+时产物存在,说明此时RNA组分具备催化活性,C正确;
D、实验⑤中仅有蛋白质和高浓度Mg2+时无产物,说明蛋白质单独在高浓度Mg2+下无催化活性,D错误。
故选C。
5. 催化光合作用中CO2固定由1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)完成。由名称可知,该酶还有加氧的功能,即可以氧化RuBP。同呼吸作用相似,该过程需要氧的参与并释放CO2,因为在光下进行,所以称为光呼吸。下列有关光呼吸错误的是( )
A. 光合呼吸虽然氧化RuBP,但产生的CO2是有利于光合作用的,因此实际上不消耗光合作用所积累的有机物
B. RuBP羧化作用和加氧作用是被Rubisco的同一活性位点催化的,因此二者相互竞争酶的活性中心
C. 在25℃时,羧化反应的速率是氧化反应速率的3~4倍,光合固定的碳约20%损失在光呼吸中,因此农业生产中可降低光呼吸以提高产量
D. C4植物的暗反应过程在维管束鞘细胞中,氧分压低,Rubisco的加氧作用被抑制,所以几乎测不到光呼吸
【答案】A
【解析】
【详解】A、光呼吸过程中,RuBP被氧化生成CO2,同时消耗ATP和NADPH,导致部分光合产物被消耗,因此会减少有机物积累,A错误;
B、Rubisco的同一活性位点既可催化羧化作用(固定CO2),也可催化加氧作用(光呼吸),两种反应受CO2和O2浓度调控而竞争酶的活性中心,B正确;
C、在25℃时,羧化速率显著高于氧化速率,但光呼吸仍导致约20%的碳损失,抑制光呼吸可提高光合效率,因此农业生产中可降低光呼吸以提高产量,C正确;
D、C4植物通过CO2浓缩机制降低维管束鞘细胞中的氧分压,抑制Rubisco的加氧作用,因此光呼吸极弱,C4植物中几乎测不到光呼吸,D正确。
故选A。
6. 图1 为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,两种致病基因位于非同源染色体上,甲病在人群中的患病率为 5/81.用某种限制酶将图1中部分个体的甲病相关基因切割后电泳,甲病相关基因的酶切位点及电泳结果如图 2 所示 下列叙述不正确的是( )
A. 乙病为常染色体隐性遗传病,7号个体的乙病基因来自3号和4号
B. 8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2
C. 5号个体与正常女性婚配生育患甲病孩子的概率是8/81
D. 若9号个体为正常女性,其甲病相关基因切割后电泳可得到4种长度的片段
【答案】C
【解析】
【分析】1、分析图1:1号和2号个体不患甲病,生出的5号个体患有甲病,说明甲病为隐性病;3号和4号个体不患乙病,生出的7号个体患有乙病,说明乙病为隐性病。
2、分析图2:5号个体患有甲病,由电泳结果可知致病基因被酶切后,会得到0.4kb、0.6kb、0.8kb这三个片段;致病基因和正常基因碱基总数一样,可推出 正常基因被酶切后,会得到1.2kb和0.6kb两个片段;电泳条带可知,1号个体只含有1.2和0.6两条带,只含正常基因,2号个体含有正常基因,也含致病基因,5号个体来自他的母亲,故甲病为伴X染色体隐性遗传病;由题意,两种致病基因位于非同源染色体上,甲病为伴X染色体隐性遗传病,故乙病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、3号和4号个体不患乙病,生出的7号个体患有乙病,说明乙病为隐性遗传病,且两种致病基因位于非同源染色体上;由图2电泳图分析可知,1号个体只含有1.2和0.6两条带,只含正常基因,2号个体含有正常基因,也含致病基因,5号个体来自他的母亲,甲病为伴X染色体隐性遗传病,故乙为是常染色体隐性遗传病,7号个体的乙病基因来自3号和4号,A正确;
B、依据以上推断(A项分析)甲病为伴X染色体隐性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病。假设甲、乙两种单基因遗传病分别由基因A/a,B/b控制,7号个体患有甲病和乙病,基因型为bbXaY,号个体的基因型为BbXAY,4号个体的基因型为BbXAXa,子代中8号个体甲病基因型为1/2XAXa,1/2XAXA,乙病的基因型为1/3BB、2/3Bb,只携带一种致病基因的基因型有1/6BBXAXa和1/3BbXAXA,故8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2,B正确;
C、5号个体患有甲病,基因型为XaY,正常女性的基因型为XAXA或者XAXa,只有该女性的基因型为XAXa时,才会生育患甲病的孩子。假设致病基因Xa的基因频率为t,正常基因XA的基因频率为1-t,则人群中患病的男性XaY的基因型频率为1/2t,患病的女性XaXa的基因型频率为(1/2t)2,甲病在人群中的患病率为5/81,即1/2t+(1/2t)2=5/81,求解,得致病基因a的基因频率t=1/9。正常基因A的基因频率=1-t=8/9,因此在女性中XAXA的基因型频率分别为(8/9)2=64/81,XAXa的基因型频率为2×1/9×8/9=16/81,XaXa的基因型频率为(1/9)2=1/81。考虑正常女性中无XaXa个体,因此在正常女性中XAXa的基因型频率为16/80,5号个体(XaY)与正常女性婚配生育患甲病孩子的概率是16/80×1/2=8/80,C错误;
D、由于7号个体患病甲,基因型为XaY,一定会把Xa传给女儿,若9号个体为正常女性,其基因型为XAXa,既有致病基因又有正常基因,其甲病相关基因切割后电泳可得4种长度的片段,D正确。
故选C。
7. 编号①~⑤的图像是显微镜下拍到的二倍体(2n=24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是( )
①②③④⑤
A. 细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:①→③→②→④→⑤
B. 将捣碎的花粉置于载玻片上,滴加碱性染料染色制成临时装片
C. 图③中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D. 图②③中的细胞有2个染色体组,且可以发生基因重组
【答案】D
【解析】
【分析】图中①~⑥是显微镜下拍到的二倍体(2n=24)的减数分裂不同时期的图象,其中①细胞处于减数第一次分裂间期;②细胞处于减数第一次分裂后期(同源染色体分离,分布在细胞两极);③细胞处于减数第一次分裂前期(同源染色体联会);④细胞处于减数第二次分裂末期(存在4个细胞核);⑤细胞处于减数第二次分裂后期(染色体分布在细胞两极且下一个时期能形成4个子细胞)。
【详解】A、其中①细胞处于减数第一次分裂间期;②细胞处于减数第一次分裂后期(同源染色体分离,分布在细胞两极);③细胞处于减数第一次分裂前期(同源染色体联会);④细胞处于减数第二次分裂末期(存在4个细胞核);⑤细胞处于减数第二次分裂后期(染色体分布在细胞两极且下一个时期能形成4个子细胞),故细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:①→③→②→⑤→④, A错误;
B、花粉中已经是减数分裂形成的精子了,应该将捣碎的花药置于载玻片上,滴加碱性染料染色1~2 min,制成临时装片,B错误;
C、③细胞处于减数分裂Ⅰ前期,DNA已经完成了复制,细胞核中含有48个DNA,24条染色体,但细胞质也有少量的DNA,因此图③中的细胞DNA数大于48个,C错误;
D、图②③中的细胞都含有2个染色体组,②细胞处于减数分裂Ⅰ后期,能发生非等位基因自由组合,③细胞处于减数分裂Ⅰ前期,能发生互换,故图②③中的细胞都有2个染色体组,且可以发生基因重组,D正确。
故选D。
8. 图为某基因结构示意图,长度以千碱基对( kb)表示,但未按比例画出。基因长度共8kb,转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域(包含2.0和5.2位点本身)会被加工切除,成为成熟的mRNA。下列分析错误的是( )
A. 图中成熟mRNA的长度是3100个碱基
B. 转录起点位于基因上游,是RNA聚合酶识别和结合部位
C. 能编码蛋白质的mRNA长度为900个碱基,可编码299个氨基酸
D. mRNA上某一特定位点需要的氨基酸由特定的tRNA将它转运到核糖体上
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析:转录形成的mRNA的长度为7.5-1.2=6.3kb,但形成成熟的mRNA时,d区间所对应的区域会被加工切除,因此成熟的mRNA的长度为= (7.5-1.2) - (5.2-2.0)=3.1kb。
【详解】A、mRNA 是转录的产物,由 RNA 聚合酶与 DNA 上的转录起点结合开始到转录终点结束,基 因 1.2kb 到 7.5kb 是包含了 1.2 和 7.5 这两个点的,也就是有 6301 个碱基对,所以转录直 接生成的 mRNA 长度为 6301 个碱基,但要形成成熟的 mRNA 需要切除 d(3201 个)对应 的区段,因此实际长度为 3100 个碱基,A 正确;
B、启动子位于基因编码区的上游,紧挨转录起始位点, 是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,B错误;
C、能翻译的 mRNA 的长度为 900 个 碱基,由于一个密码子由相邻 3 个碱基构成,且终止密码子不编码氨基酸,因此该酶是由 900÷3−1=299 个氨基酸组成,C 正确;
D、mRNA 上某一特定位点需要的氨基酸密码子 确定,需要特定的 tRNA 将它转运到核糖体上,D 正确。
故选B。
9. 某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是( )
A. 乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B. 影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C. 为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D. 植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、由于基因突变等变异,乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体,香豆素可将降解能力强的个体选择并保存下来,故乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果,A正确;
B、基因突变是不定向的,选择是定向的,B正确;
C、分析题意可知,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强,织叶蛾能将叶片卷起可减少紫外线引起的香豆素含量增加,该行为是香豆素对其进行选择的结果,而非织叶蛾采主动适应环境的结果,C错误;
D、共同进化是指 不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,由于任何一个物种都不是单独进化的,因此植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果,D正确。
故选C。
10. 当人们面对压力时机体会表现一系列的生理反应,如心跳加速、皮肤及内脏血管扩张、支气管扩张、代谢速率升高等,为机体在紧张的情况下提供充足的能量。下列叙述错误的是( )
A. 交感神经和副交感神经属于自主神经系统,由运动神经和感觉神经组成
B. 当机体处于压力状态时,交感神经活动占据优势,使机体处于紧张状态
C. 下丘脑通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖含量上升
D. 脊髓对膀胱大小的控制由自主神经支配,副交感神经兴奋使膀胱缩小
【答案】A
【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。
【详解】A、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的活动不受意识的支配,属于支配内脏、血管和腺体的传出神经,A错误;
B、当机体处于压力状态时,副交感神经受到抑制的,而交感神经是兴奋的,交感神经活动占据优势,使机体处于紧张状态,B正确;
C、血糖降低时,通过下丘脑调节交感神经,支配胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加,从而使血糖浓度升高,C正确;
D、交感神经的兴奋能使膀胱壁松弛,内括约肌收缩,因而阻止小便排出,副交感神经兴奋,会使膀胱缩小,从而促进膀胱排尿,D正确。
故选A。
11. 操作性条件反射实验在一种特制的试验箱中进行。在箱内放入一只大鼠并设置一杠杆,大鼠在箱内可自由活动,当它偶然压到杠杆时,一些食物掉进箱子,大鼠可以进食。大鼠多次得到食物后,按压杠杆的行为会增加。这个实验与巴甫洛夫的铃声引起狗分泌唾液实验一样经典。下列有关说法错误的是( )
A. 两种反射均属于后天建立的条件反射,需大脑皮层参与
B. 条件反射建立前,铃声刺激称信号刺激;建立后,铃声刺激称为条件刺激
C. 两种反射建立后要维持下去,需要非条件刺激的强化
D. 条件反射消退涉及兴奋性效应信号转变为抑制信号的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A、操作性条件反射与经典条件反射都是经过后天学习获得的条件反射,需大脑皮层参与,A正确;
B、巴甫洛夫实验中,铃声在条件反射建立前属于无关刺激,建立后成为条件刺激,B错误;
C、两种反射的维持均需非条件刺激(如食物)的强化,否则会逐渐消退,C正确;
D、条件反射的消退的过程是把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制信号的过程,是新的学习过程,需要大脑皮层的参与,D正确。
故选B。
12. 科研人员将犬轮状病毒(CRV)作为抗原注射给小鼠,通过制备CRV单克隆抗体1和2,用于胶体金检测试纸进行抗原鉴定(如图),其原理是双抗体夹心法。将待测样液加到样品孔处,因结合垫处含有过量的胶体金标记的游离金标抗体1(胶体金为一种胶体金标记材料,可与蛋白质结合,大量聚集时呈现肉眼可见的红色),可与样液中的抗原结合。T检测线上固定有抗体2,抗体1和抗体2与CRV表面同一抗原的不同部位发生特异性结合而呈红色,多余的抗体1继续向左流,C上固定有抗体1的抗体,二者结合使胶体金大量聚集显现红色。下列叙述错误的是( )
A. 将CRV作为抗原注射给小鼠,可以获得产生特定抗体的B淋巴细胞
B. 利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2可以直接对患病犬进行注射治疗
C. 若仅C处呈红色,则待测液中不含CRV,T处的抗体2没有与CRV表面抗原结合
D. 若C、T处均呈红色,说明检测结果为阳性,该过程发生3次特异性结合
【答案】B
【解析】
【分析】若检测结果为阳性,则病毒表面抗原N蛋白的结合位点会先与结合垫处的可移动抗体1结合,随着抗体1移动到T线处,病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点在T线处与抗体2结合,呈红色,结合垫处未与病毒表面抗原蛋白结合的抗体1在移动到C线处会与抗体1的抗体结合,也呈红色。
【详解】A、用CRV对小鼠进行免疫,小鼠机体发生特异性免疫,可以获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2是利用小鼠的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞分泌产生的,对犬来说属于异物,为了降低免疫排斥,需要对单克隆抗体进行改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为犬抗体区段,B错误;
C、若仅C处呈红色,则待测液中不含CRV,T处的抗体2不能与CRV表面抗原结合,说明样品无抗原,结果为阴性,C正确;
D、若检测结果为阳性,则该病毒表面的抗原与结合垫处的抗体1结合,随着抗体1移动到T处,同一抗原表面的不同结合位点与抗体2结合呈红色,未与该病毒表面抗原结合的抗体1移动到C处与抗体1的抗体结合,因此该过程共发生3次特异性结合,D正确。
故选B。
13. 马尾松具有适应能力强、生长速度快、耐干旱瘠薄的特点,是重要的荒山造林和生态建设树种之一,有较高的生态、经济和社会价值。下列关于马尾松群落的叙述正确的是( )
A. 在群落水平上可以研究马尾松群落的空间结构、演替情况以及马尾松的年龄结构
B. 研究马尾松群落要研究优势种,优势种就是群落中比较常见的物种
C. 马尾松占据的生态位宽度越宽,说明马尾松对环境资源的利用能力越强
D. 因为马尾松适应能力强,耐干旱瘠薄,所以群落的季节性变化对马尾松几乎无影响
【答案】C
【解析】
【分析】生态位宽度指的是种群在群落中所利用的各种不同资源的总和,是反映种群利用资源能力的重要指标。
【详解】A、在群落水平上可以研究马尾松群落的空间结构、演替情况等,马尾松的年龄结构属于马尾松种群水平的研究,A错误;
B、优势种在群落中占据优势,对群落中其他物种的影响大,有一些物种虽然在群落中比较常见但对其他物种的影响不大,他们就不占据优势,B错误;
C、马尾松占据的生态位宽度越宽,说明马尾松对环境资源的利用能力越强,适应能力往往也更强,C正确;
D、尽管马尾松适应能力强,耐干旱瘠薄,但季节变化,会影响阳光、温度、水分等,所以依然会对马尾松产生影响,不是几乎无影响,D错误。
故选C。
14. 抗体药物偶联物(ADC)是采用特定技术将具有生物活性的小分子药物连接到单克隆抗体上,实现对肿瘤细胞精准的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如下图,有关叙述不正确的是( )
A. ADC实现精准杀伤肿瘤细胞的基础是抗体与抗原特异性结合
B. 该肿瘤细胞死亡是在ADC诱导下细胞自动死亡的过程
C. 将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
D. 对特定抗原筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养可获得单克隆抗体
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。
【详解】A、由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,故ADC实现精准杀伤肿瘤细胞的基础是抗体与抗原特异性结合,A正确;
B、抗体进入细胞后,溶酶体裂解,释放药物,导致细胞凋亡,肿瘤细胞凋亡是细胞自动死亡的过程,B正确;
C、将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得抗体,获得的抗体可能有多种,不是单克隆抗体,C错误;
D、对特定抗原筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养可获得单克隆抗体,该种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生所需抗体,D正确。
故选C。
15. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是( )
A. 传统白酒的酿造防止杂菌污染以及对产品质量的控制,应做好菌种的纯化
B. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,不利于酿酒酵母的生长,应适当消毒灭菌处理
C. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在CO2或N2环境中进行
D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
【答案】D
【解析】
【详解】A、传统白酒酿造依赖自然环境中的多种微生物共生,无需严格灭菌或纯化菌种,A错误;
B、窖池内微生物的稳定体系是长期自然选择的结果,消毒灭菌会破坏菌群平衡,B错误;
C、酿酒酵母扩大培养需在有氧条件下增殖,CO₂或N₂环境(无氧)会抑制其繁殖,C错误;
D、谷物发酵初期需淀粉酶分解淀粉,产淀粉酶的微生物可能残留在酒糟中,可分离得到,D正确。
故选D。
第二部分:非选择题(5大题,共70分)
16. 科研人员发现,植物不同部位受到的光照情况不同时,光照条件较好的叶片的光合作用强度通常增强。该科研人员利用品种、大小、生理状态相同的玉米进行了相关验证实验,设置了A组、B组(B1、B2)和C组,并进行了多项生理指标的测量,结果如图所示。回答下列问题:
注:A组植株未进行遮光处理;使B组植株分为左侧部位和右侧部位两部分,左侧部位叶片不进行遮光处理(B1),右侧部位叶片进行遮光处理(B2);C组植株进行全株遮光处理;未遮光处理时,叶片接收的光照强度为1000Lx,遮光处理时,叶片接收的光照强度为200Lx;气孔导度指的是气孔开放的程度。
(1)叶绿体中水在光下分解生成的 H+与_______结合,形成 NADPH,作为活泼的______(填“氧化剂”或“还原剂”)参与暗反应,同时也储存部分_________供暗反应阶段利用。
(2)实验用的玉米需要保证品种、大小、生理状态相同,目的是______。若要测量各组的真正光合速率,则还需要测量_______。
(3)根据实验结果分析:
①光照强度降低导致C组的净光合速率下降,是否主要与气孔导度下降有关?
请回答上述问题并说明理由:_________。
②B1组净光合速率比A组大,机理很可能是_________。
【答案】(1) ①. NADP+ ②. 还原剂 ③. 能量
(2) ①. 排除无关变量对实验的影响 ②. 各组遮光条件下的呼吸速率
(3) ①. 与A组相比,C组的气孔导度下降,但细胞间二氧化碳浓度升高 ②. B2组遮光处理可提高B1组光合产物向外转移的速率,进而有利于B1组光合作用的进行,因此B1组净光合速率比A组大
【解析】
【分析】光合作用的影响因素有光照强度、光质、CO2浓度、水分、矿质元素等。
【小问1详解】
光反应阶段中,叶绿体中光合色素吸收的光能可将水分解为氧气和H+,H+与NADP+结合形成NADPH,NADPH可以作为暗反应的还原剂,同时也为暗反应提供部分能量。
【小问2详解】
实验用的玉米需要保证品种、大小、生理状态为无关变量,为排除无关变量对实验的影响,实验用的玉米需要保证品种、大小、生理状态相同。真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,由题干已知净光合速率,若要测量各组的真正光合速率,还需要测量各组遮光条件下的呼吸速率。
【小问3详解】
①由图可知,与A组相比,C组净光合速率下降,但根据3图,C组的细胞间二氧化碳浓度反而比A组更高,说明C组净光合速率下降与气孔导度下降无关。
②与A组相比,B1侧净光合速率上升,但叶片中光合产物的现存量却下降,说明B2组遮光处理可提高B1组光合产物向外转移的速率,进而有利于B1组光合作用的进行,因此B1组净光合速率比A组大。
17. 图甲是两类生物种群数量变化动态曲线的比较,其中r对策生物通常个体小,寿命短,生殖力强但存活率低,亲代对后代缺乏保护;K对策生物通常个体大,寿命长,生殖能力弱但存活率高,亲代对后代有很好的保护;图乙表示种群的数量变化。
(1)家鼠的寿命只有两年,几乎全年均可繁殖,种群数量每天可增加1.47%,是______(“r对策”“K对策”)生物,这类生物很难消灭,在种群密度极低时也能迅速回升,最终形成一种“S”形增长曲线。K对策生物的种群数量高于或低于S点时,都会趋向该平衡点,因此种群数量通常能稳定在一定水平上,该数量称为______。
(2)在调查草原鼠的种群密度时,用标记重捕法得到的结果是M只/km2;鼠的记忆力较强,由此推测该调查结果______(填“偏大”“相等”或“偏小”)。某干旱地区由于环境变化导致降水增加,鼠的种群密度明显升高,导致该鼠种群密度增加的直接原因是________________。
(3)图乙是描述、解释和预测种群数量变化的科学方法,这种方法是______。若鼠的数量出现图乙中的曲线Ⅰ的增长趋势,出现该增长趋势的前提条件是______________。
【答案】(1) ①. r对策 ②. 环境容纳量##K值
(2) ①. 偏大 ②. 出生率明显大于死亡率
(3) ①. 建立数学模型 ②. 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等
【解析】
【分析】据图分析,曲线1表示J型(形)曲线,曲线2中0d段表示S型(形)曲线,其中b点表示K/2,种群增长率最大,d点表示K值。
【小问1详解】
已知r对策生物通常个体小,寿命短,生殖力强但存活率低,亲代对后代缺乏保护,K对策生物通常个体大,寿命长,生殖力弱但存活率高,亲代对后代有很好的保护,故家鼠属于r对策;K对策生物的种群数量高于或低于S点时,都会趋向该平衡点,因此种群数量通常能稳定在一定水平上,该数量称为环境容纳量,也称为K值。
【小问2详解】
假设用a表示第一次捕获并作以标记量,b表示第二次捕获的带有标记的数量,c代表第二次捕获量,则:N=a×c/b,b的值减小,可推知N的值比真实值偏大;决定种群密度的因素有出生率和死亡率、迁入率和迁出率,某干旱地区由于环境变化导致降水增加,鼠的种群密度明显升高,导致该鼠种群密度增加的直接原因是出生率明显大于死亡率。
【小问3详解】
图乙是描述、解释和预测种群数量变化的科学方法,这种方法是模型构建法,属于数学模型;若鼠的数量出现图乙中的曲线Ⅰ的增长趋势,即呈现J形(型)增长,出现该增长趋势的前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等,属于理想条件。
18. 迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
分组
处理
TNF-α浓度
甲
腹腔注射生理盐水
+
乙
腹腔注射LPS
++++
丙
腹腔注射LPS+A处理
++
注:“+”越多表示浓度越高
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于______(填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是______。
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有______、______、______。(答出3种作用即可)
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A处理的3种可能的作用机制:______;______;______。
【答案】(1) ①. 副交感神经 ②. 可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(2) ①. 为胃蛋白酶提供适宜pH
②. 使食物中的蛋白质变性 ③. 使促胰液素分泌增加(或其他合理答案,以上三个空的答案顺序可颠倒)
(3) ①. 抑制TNF-α合成 ②. 抑制TNF-α释放 ③. 增加N受体数量(或其他合理答案,以上三个空的答案顺序可颠倒)
【解析】
【分析】外周神经系统包括脑神经和脊神经,它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。传出神经又可分为支配躯体运动的神经(躯体运动神经)和支配内脏器官的神经(内脏运动神经),其中内脏运动神经的活动不受意识支配,称为 自主神经系统。
【小问1详解】
当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,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;自主神经系统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,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
【小问2详解】
盐酸在促进消化方面可以有以下作用:使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合;提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH;刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化。
【小问3详解】
结合图示可知,丙组的TNF-α浓度低,炎症程度低于乙组,TNF-α作为一种细胞因子,化学成分是一种蛋白质,仅考虑A在肠巨噬细胞内起作用,可能的原因是抑制TNF-α合成;抑制TNF-α释放;增加N受体数量。
19. 联苯菊酯是一种神经毒性杀虫剂,自然状态下的野生型果蝇对联苯菊酯敏感,无抗性(由D基因控制),有抗性果蝇对联苯菊酯不敏感,有抗性(由D1基因控制)。将无抗性雄蝇和有抗性雌蝇杂交,F1均为有抗性果蝇,F1雌雄果蝇相互交配,F2中有抗性果蝇与无抗性果蝇的比为3:1。回答下列问题:
(1)在分析上述实验结果后,可确定显性基因为____。进一步统计F2雌雄果蝇的性状及比例,若____,则可确定抗性基因D1位于X染色体上。
(2)现提供有抗性和无抗性的雌雄果蝇若干,欲通过一次杂交实验证明抗性基因D1仅位于X染色体上,请写出实验方案并预测实验结果____。
(3)某生物兴趣小组通过PCR获取亲本果蝇、F1雄果蝇(A)及F2果蝇(B、C)的抗性相关基因并进行电泳,结果如图。
①电泳结果支持D1基因位于X染色体上,请说明判断依据:____。
②果蝇B的基因型为____。根据电泳结果分析,在D基因突变为D1基因的过程中最可能发生了碱基对的____。
【答案】(1) ①. D1 ②. 雌果蝇均有抗性,雄果蝇一半有抗性,一半无抗性
(2)让无抗性雌蝇与抗性雄蝇杂交,子代雄蝇均为无抗性,雌蝇均为抗性
(3) ①. 亲本果蝇基因型不同且均为纯合体,若D1基因位于常染色体上,则F1雄果蝇A为杂合子,应有2个条带,与事实不符 ②. XD1XD1或XD1Y ③. 缺失
【解析】
【分析】分析题意:将无抗性雄蝇和抗性雌蝇杂交,F1均为有抗性果蝇,说明有抗性对无抗性为显性,F1雌雄果蝇相互交配,F2中有抗性果蝇与无抗性果蝇的比为3:1,说明基因D1/D遵循基因分离定律,但未能确定基因位于常染色体还是性染色体上。
【小问1详解】
因为无抗性雄蝇和抗性雌蝇杂交,F1均为有抗性果蝇,又因为F1有抗性雌雄果蝇相互交配,F2中出现无抗性,说明有抗性对无抗性为显性。抗性基因D1仅位于X染色体上,则亲代基因型为XDY、XD1XD1,杂交产生的F1基因型为XD1Y、XD1XD,雌雄杂交产生的F2中基因型为XDY、XD1Y、XD1XD、XD1XD1,比例为1:1:1:1,表现型为雌果蝇均有抗性,雄果蝇一半有抗性,一半无抗性。
【小问2详解】
若只通过一次杂交可证明抗性基因D1仅位于X染色体上,则应选择基因型为XDXD和XD1Y的个体进行杂交,后代雌雄果蝇表现型不同,实验方案为让无抗性雌蝇与有抗性雄蝇杂交,子代雄蝇均为无抗性,雌蝇均为有抗性。
【小问3详解】
①分析电泳结果可知,A和B只有一条带,与亲本雌蝇基因型相同,均为纯合子,C有两条带。亲本果蝇基因型不同且均为纯合体,若D1基因位于常染色体上,则F1雄果蝇A为杂合子,应有2个条带,与事实不符,因此D1基因位于X染色体上,F1雄果蝇(A)只有一条带。
②果蝇B只有为纯合子,且所含基因与亲本雌蝇相同,因此B基因型为XD1XD1或XD1Y。根据电泳结果分析,在D基因突变为D1的过程中条带的大小变小,说明最可能发生了碱基对的缺失。
20. 人血清白蛋白(HSA)主要在肝脏中合成,具有重要的医用价值。为制备大量的HSA,以基因工程技术获取重组HSA的两条途径如图1所示:图2为获取的含有目的基因(HSA基因) 的DNA片段,Sau3A Ⅰ、EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ为三种限制酶, 图中箭头所指为三种限制酶的酶切位点;图3是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图;图4是Ti质粒结构示意图。回答下列问题:
(1)从人体细胞中直接提取的HSA基因,导入到大肠杆菌细胞中不能表达,原因可能是______。为了获得能在大肠杆菌细胞中表达的 HSA 基因,可从人体的_________细胞中提取mRNA,通过逆转录获得cDNA(双链),再利用PCR进行扩增,该过程需向反应体系中加入__________、___________、4种脱氧核苷酸、引物和Mg2+。
(2)构建基因表达载体时,不能选择限制酶Sau3A Ⅰ,原因是_________,为了防止目的基因与质粒间的任意连接,应选择限制酶Sau3A Ⅰ、EcoR Ⅰ切割质粒,选择限制酶___________充分切割目的基因。
(3)为了检测水稻胚乳细胞中是否合成了HSA蛋白,可用____________方法;若胚乳细胞中含有HSA基因,但是检测不到HSA蛋白,可能的原因是____________。
【答案】(1) ①. 大肠杆菌缺乏切除内含子的机制 ②. 肝脏 ③. 模板DNA ④. 耐高温的DNA聚合酶
(2) ①. 限制酶Sau3A Ⅰ切割目的基因会破坏目的基因 ②. BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ
(3) ①. 抗原-抗体杂交 ②. HSA蛋白质不能正常表达
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤:目的基因的筛选和获取、构建基因表达载体、把目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。
【小问1详解】
从人体细胞直接提取的HSA基因含有内含子等序列,大肠杆菌缺乏切除内含子的机制,故导入到大肠杆菌细胞中不能表达。人血清白蛋白基因(HSA)主要在肝脏中合成,为了获得能在大肠杆菌中表达的HSA基因,可从人体的肝脏细胞中提取mRNA,通过反转录获得cDNA(双链)。PCR反应体系的主要成分应该包含:4种脱氧核苷酸、引物、Mg2﹢、模板DNA、耐高温的DNA聚合酶。
【小问2详解】
限制酶Sau3A Ⅰ切割目的基因会破坏目的基因,故不能选择限制酶Sau3A Ⅰ切割目的基因。为了防止目的基因与质粒间的任意连接,应该选择Sau3A Ⅰ、EcoR Ⅰ切割质粒。Sau3A Ⅰ和BamH Ⅰ的黏性末端相同,故采用BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ充分切割目的基因。
【小问3详解】
检测目的基因是否翻译成蛋白质,可采用抗原-抗体杂交技术,故为了检测水稻胚乳细胞中是否合成了HSA蛋白,可采用抗原—抗体杂交的方法,若胚乳细胞中含有HAS基因,但是检测不到HSA蛋白,这是由于HSA蛋白质不能正常表达,可能的原因是目的基因前后的启动子和终止子设计不理想,导致目的基因不能正常表达。
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