精品解析:浙江省嘉兴市2024-2025学年高二下学期6月期末检测生物试题
2025-08-04
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2份
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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) | 嘉兴市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.78 MB |
| 发布时间 | 2025-08-04 |
| 更新时间 | 2025-08-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53338517.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
嘉兴市2024~2025学年第二学期期末检测
高二生物学试题卷
(2025.6)
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有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 2021年4月15日,《中华人民共和国生物安全法》正式实施,下列做法和分析符合生物安全法的是( )
A. 不发展、不生产生物武器
B. 可以开展人类的生殖性克隆
C. 转基因食品由于制作时已被灭活,无需风险评估
D. 将目的基因转入叶绿体的农作物不影响周围物种
2. 某研究以含酚酞的琼脂块、NaOH等为材料,探究细胞大小与物质扩散效率的关系。每个琼脂块中NaOH扩散的深度如图中阴影所示。下列叙述正确的是( )
A. 琼脂块属于细胞的数学模型
B. 加酚酞有利于琼脂块更快地吸收NaOH
C. NaOH在不同体积琼脂块中扩散的体积相同
D. 细胞体积小,有利于细胞与环境发生物质交换
3. 某湖泊出现水体浑浊、蓝细菌大量繁殖并伴有鱼、虾大量死亡等现象。此现象属于( )
A. 生物富集 B. 富营养化 C. 生物入侵 D. 竞争排斥
4. 用一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察原生质体变化,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 水生植物叶肉细胞不宜作为实验材料
B. 在0-240s内,乙二醇组细胞失水量等于吸水量
C. 在0-60s内,乙二醇组细胞吸收乙二醇
D. 240s时,蔗糖溶液组细胞失水过多死亡
5. 研究人员以新采摘的某品种菠萝蜜为材料,测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 各器官都能产生乙烯
B. 成熟果实能释放更多的乙烯
C. 自变量是乙烯释放速率,因变量是呼吸速率
D. 乙烯利能进入菠萝蜜细胞内分解产生乙烯
6. 对某草原调查发现一种外来昆虫,数量极少,若该草原环境不发生重大变化,预测该昆虫五年内种群数量变化,不可能的是( )
A. 呈“S”形曲线增长 B. 近“J”形曲线增长
C. 逐渐减少,直至灭绝 D. 先快速增长,后快速大幅下降
7. 受损伤的马铃薯细胞内多酚氧化酶(PPO)和底物(酚类物质)直接接触,引起马铃薯褐变,影响销售。为探究温度对PPO活性的影响,实验小组按表格步骤进行实验,各组底物充足,实验结果中“”越多褐色越深。下列叙述正确的是( )
步骤顺序
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
试管7
试管8
加入PPO粗提液
2mL
2mL
2mL
2mL
加入酚类底物
2mL
2mL
2mL
2mL
预处理5min
0℃
0℃
15℃
15℃
30℃
30℃
45℃
45℃
混合振荡后保温
5min
5min
5min
5min
记录结果
A. 试管2加入的底物浓度应小于试管4
B. 15℃和30℃均为PPO的最适温度
C. PPO的粗提取液适合在30℃条件下保存
D. 冷藏和避免机械伤害,有利于马铃薯储存
某滩涂被外来入侵植物互花米草占据,科研人员向该滩涂投放麋鹿,麋鹿以互花米草为食,构建“互花米草防治与麋鹿保护耦合生态系统”。有同学绘制了麋鹿所属营养级的能量流动去向示意图。阅读下列材料,完成下面小题。
8. 图中还缺少一个能量去向,该去向的能量值为( )
A. a-b B. a-c C. b-c D. b-d
9. 下列关于该滩涂的叙述,正确的是( )
A. 麋鹿属于第一营养级
B. 若营养级间能量传递效率为10%,则b=a/10
C. 互花米草与麋鹿之间的信息传递是双向的
D. 该生态系统的建立对于麋鹿来说属于就地保护
10. 海盐非物质文化遗产——沈荡黄酒采用传统工艺古法酿造,以大米和小麦为主要原料,沈荡黄酒含糖分、有机酸、氨基酸、脂类及多种维生素,风味独特。制作流程主要为:制曲→浸米→蒸米→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列叙述错误的是( )
A. 蒸米有利于加速营养物质利用
B. 蒸米后立即拌曲可加速发酵进程
C. 通过检测酒精浓度等指标监控发酵过程
D. 混菌发酵是沈荡黄酒具有独特风味的原因之一
11. 下列关于遗传学史上重要科学发现的叙述,错误的是( )
A. 孟德尔用统计学方法分析杂交实验结果发现了遗传规律
B. 摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C. 噬菌体侵染细菌实验证明RNA是遗传物质
D. 肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质
抗癌药紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的,红豆杉生长缓慢且易发生病害,使紫杉醇的提取受限。科研人员利用组培技术提高了紫杉醇的产量,生产流程如下:
研究还发现,红豆杉树皮内普遍存在的内生真菌,也可产生紫杉醇,这一发现开辟了用微生物发酵技术生产紫杉醇的新途径,弥补了组培技术的不足。
阅读下列材料,完成下面小题。
12. 下列关于利用植物组培技术提高紫杉醇产量的叙述,正确的是( )
A. 常选分裂能力强的茎尖生长点作为外植体
B. 外植体经再分化形成愈伤组织
C. 细胞生长阶段和生产紫杉醇阶段的培养基成分相同
D. 该技术最终需从红豆杉植株中提取紫杉醇
13. 下列关于高产紫杉醇真菌分离纯化操作的叙述,错误的是( )
A. 取红豆杉树皮内部小块组织用于菌种选育
B. 分离菌种的培养基中可添加青霉素来抑制细菌生长
C. 培养基经高压蒸汽灭菌后还需要调pH
D. 培养基中可添加紫杉醇前体物质,以提高紫杉醇产量
MS症是一种发生在中枢神经系统的疾病,该病发生机制的一种假说如图。I~V表示发病各阶段。MS症用糖皮质激素治疗,必要时需连续用药4~6周。阅读下列材料,完成下面小题。
14. 下列关于MS症发病机理的叙述,错误的是( )
A. 阶段Ⅰ参与免疫应答的免疫细胞表面存在自身抗原受体
B. 阶段Ⅱ中只有成熟的淋巴细胞才能被激活
C. 阶段Ⅲ中免疫细胞以局部电流的形式向中枢神经系统迁移
D. 阶段Ⅳ参与免疫应答的细胞有效应T细胞
15. 下列关于糖皮质激素用药的分析,不合理的是( )
A. 糖皮质激素的分泌主要受“下丘脑-腺垂体-肾上腺髓质”轴调节
B 糖皮质激素通过与受体结合发挥生理功能
C. 糖皮质激素可能通过抑制免疫细胞活化减轻MS症状
D. 糖皮质激素的大量使用可能引起血糖升高等副作用
16. 为增加产奶量高的奶牛数量,进行了“试管牛”培育,过程如图。下列叙述正确的是( )
A. “试管牛”培育的原理是成体的体细胞具有全能性
B 需对良种母牛和良种公牛进行同期发情处理
C. 精子采集后不能进行体外培养,应尽快用于体外受精
D. 可取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定
17. 大鼠的黑眼/红眼基因和黑毛/白化基因位于同一条染色体上。某个体测交后代为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体发生的染色体结构变异最可能是( )
A. 重复 B. 易位 C. 倒位 D. 缺失
18. 脑机接口(BCI)技术指人或动物大脑与外部设备之间创建直接连接,将大脑意图转化为机器可以理解的指令,实现脑与设备的信息交换(如图),如实现大脑对机械的控制,从而用于瘫痪患者的功能替代。下列叙述正确的是( )
A. 脑机接口通过周围神经系统,实现与外部设备的交互
B. 可直接将大脑意识转化为机械运动,无需效应器参与
C. 刺激器若损伤到语言区,则人将听不见他人的说话声
D. BCI技术无法用于健康人群的认知增强
19. 针对某病原体的单克隆抗体制备流程如图1。鼠源抗体的结构如图2,其中5区可与抗原特异性结合,6区可引起人体免疫反应。下列叙述错误的是( )
A. 对小鼠多次注射某病原体后,只有一种B淋巴细胞被激活
B. 经选择培养1获得能增殖的杂交瘤细胞
C. 经选择培养2获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
D. 若图2的单克隆抗体6区为人源抗体片段,可降低免疫排斥
20. 果蝇的正常眼和星眼受一对等位基因控制。现有一群星眼雄果蝇和正常眼雌果蝇杂交,F1为星眼(♀):正常眼(♀):星眼(♂):正常眼(♂)=3:1:3:1。取F1雌、雄果蝇随机交配,则F2中星眼果蝇占( )
A. 1/2 B. 1/4 C. 9/25 D. 39/64
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 大型底栖动物是红树林湿地生态系统关键组成部分,具有不易迁移、生存空间有限、食物来源狭窄以及对栖息地环境变化敏感等特点,其多样性变化常用来指示红树林湿地的变化。为评估某红树林生态系统修复效果,采集了不同阶段的大型底栖动物。采用物种优势度指数(Y)来确定优势种,Y值越大,优势度越高,结果如下表所示。
大型底栖动物在不同阶段优势度指示表
物种
阶段
原生区(2015年)
2017年
2019年
旱季
雨季
旱季
雨季
旱季
雨季
古氏滩栖螺
0.120
0.013
0.391
红树林招潮蟹
0.090
0.021
0.075
红树拟蟹守螺
0.067
0.053
0.040
弧边招潮蟹
0.112
0.040
小翼拟蟹守螺
0.040
中华锉棒螺
0.036
珠带拟蟹守螺
0.558
0.113
0.108
0.782
0.095
纵带滩栖螺
0.024
0.234
0.084
0.199
0.460
回答下列问题:
(1)古氏滩栖螺常以藻类为食,从生态系统成分角度看,它们属于________,碳在各营养级之间以________的形式传递。科研人员常采用________法来调查淤泥中的底栖动物种群密度。若干年后发现古氏滩栖螺正处于增长高峰期,此时自然增长率________(选填“大于0”“等于0”“小于0”)。
(2)表中信息体现了________多样性。据表可知珠带拟蟹守螺的抗旱性比纵带滩栖螺________。随着修复进行,原生区、人工修复区交错镶嵌,体现了群落的________结构,此过程中________(选填“发生了”“没有发生”)演替。据表可推测群落结构最稳定的阶段是2017年雨季,依据是物种种类________,且各物种的优势度指数________。
(3)根据以上信息推测,下列叙述正确的有哪几项?________。
A. 优势度指数大的物种对生态系统功能的影响更显著
B. 群落在旱季和雨季的优势种存在差异
C. 该红树林生态系统修复效果可长期持续
D. 为防止红树林再遭破坏,应严禁利用该地生态资源
22. GFP蛋白最早在发光水母体内找到,它由GFP基因表达产生,在紫外线等激发下发出绿色荧光。下列是有关GFP的部分研究,回答下列问题:
(1)提取水母DNA时,通常将组织冷冻处理并加入少量石英砂,目的是________。DNA提取液可选择2mol/L的________溶液。为防止所提取的核酸分子中存在RNA分子,可在提取液中加入________处理。
(2)分析水母基因组DNA时,在保证反应充分进行下,若想获得较小的片段,可以选择下列哪种限制酶?________。
(3)GFP基因的遗传改造可采用随机诱变PCR技术创造突变基因,再将扩增产物分别重组到表达载体(如图),然后分别转化大肠杆菌,最后筛选能发出其他颜色荧光的菌株。
①为保障GFP突变基因能够与载体连接,随机诱变PCR时所设计的引物________端含有限制酶酶切序列。为提高PCR退火时的温度,引物碱基组成中需提高________碱基的比例。为了对GFP基因进行诱变改造,可以将PCR缓冲液中的________替换成锰离子,提高扩增时碱基错配的机会。
②经转化的大肠杆菌,通过涂布法分离培养得到多个单菌落,在紫外线的照射下,淘汰________的单菌落,从剩余菌落中寻找所需基因。
(4)GFP基因可广泛应用到转基因植物中。如:将农杆菌分为两组,分别将GFP(绿色荧光蛋白)基因连接至甲组农杆菌质粒的T-DNA内部基因启动子下游、乙组农杆菌质粒的T-DNA外部基因启动子下游。两组农杆菌分别侵染愈伤组织后,可在愈伤组织中检测到绿色荧光的是________(选填“甲组”“乙组”),原因是________。
23. 研究者对某植物的光合作用进行了多项实验。回答下列问题:
(1)实验一:用希尔反应测试叶肉细胞中叶绿体的活力。希尔反应基本原理:光照下叶绿体释放O2,氧化型DCIP呈蓝色,被还原后变无色。溶液颜色引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。
①将叶肉细胞进行________处理后获得细胞匀浆,采用________法从匀浆中分离得到叶绿体。将叶绿体置于________溶液中,以保证叶绿体的正常形态和功能。
②希尔反应模拟光合作用的________阶段,其中氧化型DCIP被________还原。溶液颜色引起的吸光率变化越________,叶绿体活力越大。。
(2)实验二:为研究光反应产生ATP的原动力,黑暗条件下进行了图示实验。据实验结果推测,光反应过程中,________内外产生H+浓度差,推动了ATP合成。
(3)实验三:下表为该植物在不同环境条件下测得的CO2吸收速率()或释放()速率(相对值)。
光照
CO2浓度
20℃
30℃
35℃
40℃
黑暗
0.03%
-10
-18
-34
-40
全光照3%
0.03%
0
-8
-24
-33
全光照50%
0.03%
+5
0
-16
-24
全光照
0.03%
-8
+4
+2
+1
全光照
1.00%
+20
+40
+28
+12
该实验的自变量是________。全光照3%、CO2浓度0.03%、20℃条件下的CO2固定速率________(选填“大于”“等于”“小于”)全光照50%、CO2浓度0.03%、30℃条件。
24. 成人早衰综合征(WS)是WRN基因单碱基突变引起罕见遗传病。图1为某家族的WS遗传系谱图,分别用红色、绿色荧光探针标记突变基因和正常基因,利用实时荧光定量PCR技术检测基因,随着PCR循环数增多,若荧光信号逐渐增强,则说明相应的DNA得到了扩增。图1家系中部分成员检测结果如图2所示。
(1)结合图1及图2中________(选填“Ⅰ-1”“Ⅱ-1”)个体的荧光信号强度图可知,WS的遗传方式为________。
(2)若Ⅱ-4为携带者,其体内的下列细胞中,一定带有致病基因的细胞有________(A.卵原细胞B.肌肉细胞C.初级卵母细胞D.次级卵母细胞)。我国该病的发病率约为10-6,Ⅱ-4与一个表型正常的男子婚配,生一个患病孩子的概率为________。
(3)图3为正常基因和突变基因相应的成熟mRNA密码子序列的第361-380位碱基。
由图3可知,患者体内WRN蛋白功能丧失的原因是:WRN蛋白中第________位氨基酸突变成了________,造成WRN蛋白结构发生变化。(密码子:AAU-天冬酰胺、AUG-甲硫氨酸、UGU-半胱氨酸、GUA-缬氨酸、UUA-亮氨酸、UAC-酪氨酸)。
(4)另有研究表明,WS的发生还与基因tert的启动子区域高甲基化有关,使得基因tert的表达受________,最终导致衰老加速。因此,WS的遗传还具有________的特点。
25. 慢性心力衰竭(CHF)是一种因心肌功能障碍,心脏泵血功能降低的心脏疾病,与冠心病、高血压等有关。人体血压调节过程如图。回答下列问题:
(1)血压升高刺激压力感受器,压力感受器细胞膜上的________通道开放,离子大量内流而产生动作电位,兴奋以________信号的形式传导和传递至中枢。中枢兴奋后,促进副交感神经兴奋、抑制交感神经兴奋,心脏活动减弱、血管________,血压下降。交感神经与副交感神经同时调控心脏,可使神经系统对心脏活动的调节________。
(2)当血浆渗透压升高时,水分由血浆进入组织液________(填“加快”“减弱”),同时刺激渗透压感受器,引发________产生渴觉和神经垂体释放________,促进水分重吸收,血流量增加,血压升高。因此高血压患者的饮食应控制________的摄入。
(3)研究人员通过构建CHF模型大鼠,设计实验探究某中药(TCM)对CHF大鼠心肌交感神经兴奋性的影响,以阐明TCM治疗CHF的潜在机制,实验处理及结果如下表。其中,心室射血分数和内径缩短率与心功能强弱呈正相关;美托洛尔是一种治疗CHF的西药。
不同处理下各组大鼠相关生理指标变化
组别
处理
交感神经活动强度
左心室射血分数
左心室内径缩短率
A组
健康大鼠+生理盐水
46.29
87.8%
61.2%
B组
模型大鼠+X
166.57
49.7%
24.0%
C组
模型大鼠+TCM
102.56
648%
33.9%
D组
模型大鼠+美托洛尔
87.54
67.8%
35.6%
①表中X的处理是________。设置对照组D的目的是________。
②根据表中的结果,可以得出的结论是________。
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嘉兴市2024~2025学年第二学期期末检测
高二生物学试题卷
(2025.6)
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有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 2021年4月15日,《中华人民共和国生物安全法》正式实施,下列做法和分析符合生物安全法的是( )
A. 不发展、不生产生物武器
B. 可以开展人类的生殖性克隆
C. 转基因食品由于制作时已被灭活,无需风险评估
D. 将目的基因转入叶绿体的农作物不影响周围物种
【答案】A
【解析】
【详解】A、《中华人民共和国生物安全法》明确规定禁止开发、制造或持有生物武器,因此“不发展、不生产生物武器”符合法律规定,A正确;
B、生殖性克隆人违背伦理且被法律明文禁止,B错误;
C、转基因食品需经过严格的安全评估和审批流程,即使灭活仍需风险评估,C错误;
D、将目的基因转入叶绿体DNA中,由于叶绿体基因属于母系遗传(花粉中不含叶绿体),可减少基因通过花粉扩散到其他物种的风险,但并不代表对周围物种没有影响,如转基因抗虫棉会导致周围的物种更多地被害虫破坏,D错误。
故选A。
2. 某研究以含酚酞的琼脂块、NaOH等为材料,探究细胞大小与物质扩散效率的关系。每个琼脂块中NaOH扩散的深度如图中阴影所示。下列叙述正确的是( )
A. 琼脂块属于细胞的数学模型
B. 加酚酞有利于琼脂块更快地吸收NaOH
C. NaOH在不同体积琼脂块中扩散的体积相同
D. 细胞体积小,有利于细胞与环境发生物质交换
【答案】D
【解析】
【详解】A、琼脂块是模拟细胞的实物,属于物理模型,A错误;
B、 酚酞的作用是与NaOH反应显色,便于观察NaOH扩散的范围,不影响琼脂块吸收NaOH的速度,B错误;
C、 NaOH扩散的深度基本相同,但不同体积的琼脂块底面积不同,因此扩散的体积不相同,C错误;
D、细胞体积越小,相对表面积(表面积 / 体积)越大,物质扩散的效率越高,有利于细胞与外界环境进行物质交换,D正确。
故选D。
3. 某湖泊出现水体浑浊、蓝细菌大量繁殖并伴有鱼、虾大量死亡等现象。此现象属于( )
A. 生物富集 B. 富营养化 C. 生物入侵 D. 竞争排斥
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物富集指有害物质沿食物链在生物体内逐级积累的现象,题干未提及有毒物质积累,A不符合题意;
B、富营养化是因水体中氮、磷等元素过多,导致藻类(如蓝细菌)大量繁殖,死亡后被分解者分解时消耗大量氧气,使水体缺氧,鱼虾死亡,与题干现象一致,B符合题意;
C、生物入侵是外来物种进入新环境后破坏生态平衡,题干未涉及外来物种,C不符合题意;
D、竞争排斥指生态位重叠的物种竞争导致一方被排除,题干中鱼虾死亡主因是缺氧而非直接竞争,D不符合题意。
故选B。
4. 用一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察原生质体变化,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 水生植物叶肉细胞不宜作为实验材料
B. 在0-240s内,乙二醇组细胞失水量等于吸水量
C. 在0-60s内,乙二醇组细胞吸收乙二醇
D. 240s时,蔗糖溶液组细胞失水过多死亡
【答案】C
【解析】
【详解】A、水生植物叶肉细胞通常具有大液泡,原生质层伸缩性与细胞壁差异明显,可作为观察质壁分离的实验材料,A错误;
B、0-240s内,乙二醇有进入液泡,使细胞液的浓度高于初始状态,故在0-240s内,乙二醇组细胞最终失水量小于吸水量,B错误;
C、乙二醇为脂溶性小分子,可通过细胞膜进入细胞。0-60s内,乙二醇组细胞虽因外界溶液浓度高而失水(原生质体缩小),但同时乙二醇分子已开始进入细胞,为后续细胞液浓度升高、质壁分离复原奠定基础,C正确;
D、240s时,蔗糖溶液组原生质体维持缩小状态,是因蔗糖分子不能进入细胞,细胞持续失水导致质壁分离,但仅据此无法判断细胞 “失水过多死亡”,D错误。
故选C。
5. 研究人员以新采摘的某品种菠萝蜜为材料,测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 各器官都能产生乙烯
B. 成熟果实能释放更多的乙烯
C. 自变量是乙烯释放速率,因变量是呼吸速率
D. 乙烯利能进入菠萝蜜细胞内分解产生乙烯
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物体各个部位都能合成乙烯,各器官也都能产生乙烯,A正确;
B、成熟的果实释放的乙烯更多,B正确;
C、由图可知:自变量是采后时间,因变量是呼吸速率和乙烯释放速率,C错误;
D、乙烯利是一种植物生长调节剂,能进入菠萝蜜细胞内分解产生乙烯,D正确。
故选C。
6. 对某草原调查发现一种外来昆虫,数量极少,若该草原环境不发生重大变化,预测该昆虫五年内种群数量变化,不可能的是( )
A. 呈“S”形曲线增长 B. 近“J”形曲线增长
C. 逐渐减少,直至灭绝 D. 先快速增长,后快速大幅下降
【答案】D
【解析】
【详解】A、若资源有限且种群初始数量少,可能因资源逐渐消耗而呈现“S”形增长,符合逻辑斯蒂模型,A正确;
B、若资源相对充足且无天敌,短期内可能近似“J”形增长,B正确;
C、若该昆虫无法适应环境(如繁殖困难、竞争失败等),可能逐渐减少直至灭绝,C正确;
D、“先快速增长后快速大幅下降”需资源突然耗尽或环境剧变,但题干明确环境不发生重大变化,资源消耗应是渐进过程,不会导致快速大幅下降,D错误。
故选D。
7. 受损伤的马铃薯细胞内多酚氧化酶(PPO)和底物(酚类物质)直接接触,引起马铃薯褐变,影响销售。为探究温度对PPO活性的影响,实验小组按表格步骤进行实验,各组底物充足,实验结果中“”越多褐色越深。下列叙述正确的是( )
步骤顺序
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
试管7
试管8
加入PPO粗提液
2mL
2mL
2mL
2mL
加入酚类底物
2mL
2mL
2mL
2mL
预处理5min
0℃
0℃
15℃
15℃
30℃
30℃
45℃
45℃
混合振荡后保温
5min
5min
5min
5min
记录结果
A. 试管2加入的底物浓度应小于试管4
B. 15℃和30℃均为PPO的最适温度
C. PPO的粗提取液适合在30℃条件下保存
D. 冷藏和避免机械伤害,有利于马铃薯储存
【答案】D
【解析】
【详解】A、探究温度对PPO活性的影响,温度变化属于自变量,底物浓度属于无关变量,故试管2和试管4加入的底物均为2mL,浓度相同,A错误;
B、15℃和30℃时褐变程度相同,但是温度差较大,不能断定两者均为最适温度,B错误;
C、保存酶应在低温(如0℃)下以维持活性,30℃长期保存会导致酶失活,C错误;
D、冷藏(抑制PPO活性)和避免机械伤害(防止细胞破裂释放PPO与底物接触)均可减少褐变,有利于马铃薯储存,D正确。
故选D。
某滩涂被外来入侵植物互花米草占据,科研人员向该滩涂投放麋鹿,麋鹿以互花米草为食,构建“互花米草防治与麋鹿保护耦合生态系统”。有同学绘制了麋鹿所属营养级的能量流动去向示意图。阅读下列材料,完成下面小题。
8. 图中还缺少一个能量去向,该去向的能量值为( )
A. a-b B. a-c C. b-c D. b-d
9. 下列关于该滩涂叙述,正确的是( )
A. 麋鹿属于第一营养级
B. 若营养级间能量传递效率为10%,则b=a/10
C. 互花米草与麋鹿之间的信息传递是双向的
D. 该生态系统的建立对于麋鹿来说属于就地保护
【答案】8. A 9. C
【解析】
【分析】在生态系统的能量流动中,一个营养级的同化量有多个去向:自身呼吸作用消耗、用于生长发育繁殖、流向下一营养级、流向分解者。
【8题详解】
A、同化量a分为自身呼吸作用消耗和用于生长发育繁殖的能量b,即自身呼吸作用消耗的能量为a - b,A正确;
B、a - c不能准确表示缺少的能量去向,B错误;
C、b - c不符合能量去向的计算,C错误;
D、b - d也不是缺少的能量去向,D错误。
故选A。
【9题详解】
A、麋鹿以互花米草为食,属于第二营养级,第一营养级是生产者(互花米草),A错误;
B、营养级间能量传递效率为10%,是指上一营养级同化量传递到下一营养级的比例为10%,b是用于生长发育繁殖的能量,a的去向除了流向下一营养级还有自身呼吸消耗等,所以b≠a/10,B错误;
C、在生态系统中,信息传递往往是双向的,互花米草与麋鹿之间存在捕食关系,它们之间的信息传递是双向的,C正确;
D、向该滩涂投放麋鹿,这属于易地保护,就地保护是在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,D错误。
故选C。
10. 海盐非物质文化遗产——沈荡黄酒采用传统工艺古法酿造,以大米和小麦为主要原料,沈荡黄酒含糖分、有机酸、氨基酸、脂类及多种维生素,风味独特。制作流程主要为:制曲→浸米→蒸米→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列叙述错误的是( )
A. 蒸米有利于加速营养物质利用
B. 蒸米后立即拌曲可加速发酵进程
C. 通过检测酒精浓度等指标监控发酵过程
D. 混菌发酵是沈荡黄酒具有独特风味的原因之一
【答案】B
【解析】
【详解】A、蒸米使淀粉糊化,结构松散,更易被霉菌分泌的淀粉酶分解为葡萄糖,加速后续发酵中营养物质的利用,A正确;
B、蒸米后温度过高,立即拌曲会杀死酒曲中的霉菌、酵母菌等微生物,需冷却至适宜温度(如30℃左右)再拌曲,B错误;
C、酒精是酵母菌无氧呼吸的产物,其浓度随发酵时间增加而升高,检测酒精浓度可判断发酵进程,C正确;
D、混菌发酵(如霉菌分解淀粉、酵母菌产酒精、其他微生物产有机酸或酯类)可形成多样的代谢产物,赋予黄酒独特风味,D正确。
故选B。
11. 下列关于遗传学史上重要科学发现的叙述,错误的是( )
A. 孟德尔用统计学方法分析杂交实验结果发现了遗传规律
B. 摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C. 噬菌体侵染细菌实验证明RNA是遗传物质
D. 肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质
【答案】C
【解析】
【详解】A、孟德尔通过豌豆杂交实验,运用统计学方法分析子代性状分离比,揭示了分离定律和自由组合定律,A正确;
B、摩尔根团队通过果蝇眼色性状与性别的关联,推测基因位于染色体上,并进一步用测交实验验证,B正确;
C、噬菌体侵染细菌实验中,只有DNA进入细菌,蛋白质外壳留在外部,实验结果证明DNA是遗传物质,而非RNA,C错误;
D、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验通过分离提纯DNA,证明DNA是转化因子(遗传物质),D正确。
故选C。
抗癌药紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的,红豆杉生长缓慢且易发生病害,使紫杉醇的提取受限。科研人员利用组培技术提高了紫杉醇的产量,生产流程如下:
研究还发现,红豆杉树皮内普遍存在的内生真菌,也可产生紫杉醇,这一发现开辟了用微生物发酵技术生产紫杉醇的新途径,弥补了组培技术的不足。
阅读下列材料,完成下面小题。
12. 下列关于利用植物组培技术提高紫杉醇产量的叙述,正确的是( )
A. 常选分裂能力强的茎尖生长点作为外植体
B. 外植体经再分化形成愈伤组织
C. 细胞生长阶段和生产紫杉醇阶段的培养基成分相同
D. 该技术最终需从红豆杉植株中提取紫杉醇
13. 下列关于高产紫杉醇真菌分离纯化操作的叙述,错误的是( )
A. 取红豆杉树皮内部小块组织用于菌种选育
B. 分离菌种的培养基中可添加青霉素来抑制细菌生长
C. 培养基经高压蒸汽灭菌后还需要调pH
D. 培养基中可添加紫杉醇前体物质,以提高紫杉醇产量
【答案】12. A 13. C
【解析】
【分析】植物组织培养技术是指在无菌和人工控制的环境条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官、组织、细胞或原生质体进行培养,使其再生形成完整植株或生产有用物质的技术。
【12题详解】
A、分裂能力强的茎尖生长点细胞,其脱分化能力较强,常被选作为外植体用于植物组织培养来提高紫杉醇产量,A正确;
B、外植体经脱分化形成愈伤组织,而不是再分化,再分化是愈伤组织形成胚状体或丛芽等结构的过程,B错误;
C、细胞生长阶段和生产紫杉醇阶段对营养物质等的需求不同,所以培养基成分一般不相同 ,C错误;
D、该技术是通过培养外植体获得愈伤组织等,从愈伤组织细胞等中提取紫杉醇,而不是从红豆杉植株中提取,D错误。
故选A。
【13题详解】
A、红豆杉树皮内部可能含有能产生紫杉醇的内生真菌,可取小块组织用于菌种选育,A正确;
B、青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,从而抑制细菌生长,在分离真菌菌种的培养基中添加青霉素可排除细菌的干扰,B正确;
C、培养基应先调pH,再进行高压蒸汽灭菌,若灭菌后再调pH可能会造成污染,C错误;
D、培养基中添加紫杉醇前体物质,可为真菌合成紫杉醇提供原料,以提高紫杉醇产量,D正确。
故选C。
MS症是一种发生在中枢神经系统的疾病,该病发生机制的一种假说如图。I~V表示发病各阶段。MS症用糖皮质激素治疗,必要时需连续用药4~6周。阅读下列材料,完成下面小题。
14. 下列关于MS症发病机理的叙述,错误的是( )
A. 阶段Ⅰ参与免疫应答的免疫细胞表面存在自身抗原受体
B. 阶段Ⅱ中只有成熟的淋巴细胞才能被激活
C. 阶段Ⅲ中免疫细胞以局部电流的形式向中枢神经系统迁移
D. 阶段Ⅳ参与免疫应答的细胞有效应T细胞
15. 下列关于糖皮质激素用药的分析,不合理的是( )
A. 糖皮质激素的分泌主要受“下丘脑-腺垂体-肾上腺髓质”轴调节
B. 糖皮质激素通过与受体结合发挥生理功能
C. 糖皮质激素可能通过抑制免疫细胞活化减轻MS症状
D. 糖皮质激素的大量使用可能引起血糖升高等副作用
【答案】14. C 15. A
【解析】
【14题详解】
A、在MS发病初期,免疫系统错误地将自身抗原识别为外来抗原,参与免疫应答存在自身抗原受体,这是免疫系统识别自身组织的基础,A正确;
B、在免疫应答的第二阶段,成熟的T细胞在抗原呈递细胞(如树突状细胞)的刺激下被激活,B正确;
C、免疫细胞迁移是通过血液和淋巴系统进行的,而不是通过局部电流,C错误;
D、在MS的后期阶段,效应T细胞会攻击中枢神经系统的髓鞘,导致神经损伤,这是MS发病机制的重要环节,D正确。
故选C
【15题详解】
A、糖皮质激素(如皮质醇)是由肾上腺皮质分泌的,其分泌受“下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质”轴调节,A错误;
B、糖皮质激素属于类固醇激素,其作用机制是通过与细胞内糖皮质激素受体结合,形成激素-受体复合物,进入细胞核调控基因表达,从而发挥生理功能,B正确;
C、糖皮质激素具有免疫抑制作用,常用于治疗多发性硬化症(MS)等自身免疫性疾病,通过抑制免疫细胞的活化和炎症反应,减轻症状,C正确;
D、糖皮质激素具有升高血糖的作用,长期或大量使用可能导致类固醇性糖尿病等副作用,D正确。
故选A。
16. 为增加产奶量高的奶牛数量,进行了“试管牛”培育,过程如图。下列叙述正确的是( )
A. “试管牛”培育的原理是成体的体细胞具有全能性
B. 需对良种母牛和良种公牛进行同期发情处理
C. 精子采集后不能进行体外培养,应尽快用于体外受精
D. 可取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定
【答案】D
【解析】
【详解】A、试管牛培育的核心技术是体外受精和胚胎移植,其原理是有性生殖过程中基因的重组,A错误;
B、受体母牛需与供体母牛同期发情处理,以保证胚胎移植后正常发育,B错误;
C、精子采集后,需在体外进行获能处理,才能在体外完成受精过程,C错误;
D、胚胎移植前,可取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定,滋养层细胞未来形成胎膜和胎盘,这样既不影响内细胞团发育又不会损伤胚胎,D正确。
故选D。
17. 大鼠的黑眼/红眼基因和黑毛/白化基因位于同一条染色体上。某个体测交后代为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体发生的染色体结构变异最可能是( )
A. 重复 B. 易位 C. 倒位 D. 缺失
【答案】B
【解析】
【分析】测交后代比例为1:1:1:1,说明该个体产生的配子类型及比例为1:1:1:1,即两对等位基因表现为自由组合。由于黑眼/红眼基因和黑毛/白化基因原本位于同一条染色体上,正常情况下测交后代应为1:1(连锁遗传)。出现自由组合现象,表明染色体结构变异导致两对基因被分配到不同染色体上。
【详解】A、重复指染色体片段重复,可能导致部分配子异常,但不会使两对基因自由组合,测交比例不符合,A错误;
B、易位是染色体片段移至非同源染色体,使原本连锁的基因分属不同染色体,减数分裂时可自由组合,导致测交比例1:1:1:1,B正确;
C、倒位可能导致交叉互换受阻或配子部分不育,通常测交比例不会均衡,C错误;
D、缺失会导致部分配子不含相关基因,可能减少表型种类,与题干结果不符,D错误。
故选B。
18. 脑机接口(BCI)技术指人或动物大脑与外部设备之间创建直接连接,将大脑的意图转化为机器可以理解的指令,实现脑与设备的信息交换(如图),如实现大脑对机械的控制,从而用于瘫痪患者的功能替代。下列叙述正确的是( )
A. 脑机接口通过周围神经系统,实现与外部设备的交互
B. 可直接将大脑意识转化为机械运动,无需效应器参与
C. 刺激器若损伤到语言区,则人将听不见他人的说话声
D. BCI技术无法用于健康人群的认知增强
【答案】B
【解析】
【详解】A、脑机接口通常不是通过周围神经系统,而是通过中枢神经系统实现与外部设备的交互,A错误;
B、效应器是由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成,脑机接口(BCI)技术指人或动物大脑与外部设备之间创建直接连接,不需要效应器参入,B正确;
C、刺激器若损伤到语言区,人可通过听觉中枢活动听见他人的说话声,但可能会出现听不懂他人说话,C错误;
D、脑机接口(BCI)技术指人或动物大脑与外部设备之间创建直接连接,将大脑的意图转化为机器可以理解的指令,所以BCI技术可用于健康人群的认知增强,D错误。
故选B。
19. 针对某病原体的单克隆抗体制备流程如图1。鼠源抗体的结构如图2,其中5区可与抗原特异性结合,6区可引起人体免疫反应。下列叙述错误的是( )
A. 对小鼠多次注射某病原体后,只有一种B淋巴细胞被激活
B. 经选择培养1获得能增殖的杂交瘤细胞
C. 经选择培养2获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
D. 若图2的单克隆抗体6区为人源抗体片段,可降低免疫排斥
【答案】A
【解析】
【详解】A、某病原体通常含有多种抗原决定簇,对小鼠多次注射后,会激活多种针对不同抗原决定簇的 B淋巴细胞,而非仅一种,A错误;
B、选择培养1可淘汰未融合的亲本细胞、B-B融合细胞和瘤-瘤融合细胞,保留能增殖的杂交瘤细胞,B正确;
C、选择培养2通过抗原 - 抗体杂交等方法,从杂交瘤细胞中筛选出能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、鼠源抗体的6区可引起人体免疫反应,若替换为人源片段,可降低这种排斥反应,D正确。
故选A。
20. 果蝇的正常眼和星眼受一对等位基因控制。现有一群星眼雄果蝇和正常眼雌果蝇杂交,F1为星眼(♀):正常眼(♀):星眼(♂):正常眼(♂)=3:1:3:1。取F1雌、雄果蝇随机交配,则F2中星眼果蝇占( )
A. 1/2 B. 1/4 C. 9/25 D. 39/64
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知,F1雌雄果蝇的表型及比例相同,推测控制正常眼和星眼的基因在常染色体上。亲本为一群星眼雄果蝇和正常眼雌果蝇,F1中星眼:正常眼=3:1,说明星眼是显性性状,正常眼为隐性性状。假设控制星眼和正常眼的基因用A、a表示,亲本以及子代正常眼果蝇的基因型是aa,所以F1中星眼的基因型为Aa,因此,F1的基因型为3/4Aa、1/4aa,F1产生的配子为3/8A、5/8a,因此,F2中正常眼果蝇(aa)占5/8×5/8=25/64,星眼果蝇(A_)占1-25/64=39/64,D正确,ABC错误。
故选D。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 大型底栖动物是红树林湿地生态系统关键组成部分,具有不易迁移、生存空间有限、食物来源狭窄以及对栖息地环境变化敏感等特点,其多样性变化常用来指示红树林湿地的变化。为评估某红树林生态系统修复效果,采集了不同阶段的大型底栖动物。采用物种优势度指数(Y)来确定优势种,Y值越大,优势度越高,结果如下表所示。
大型底栖动物在不同阶段优势度指示表
物种
阶段
原生区(2015年)
2017年
2019年
旱季
雨季
旱季
雨季
旱季
雨季
古氏滩栖螺
0.120
0.013
0.391
红树林招潮蟹
0.090
0.021
0.075
红树拟蟹守螺
0.067
0.053
0.040
弧边招潮蟹
0.112
0.040
小翼拟蟹守螺
0.040
中华锉棒螺
0.036
珠带拟蟹守螺
0.558
0.113
0.108
0.782
0.095
纵带滩栖螺
0.024
0.234
0.084
0.199
0.460
回答下列问题:
(1)古氏滩栖螺常以藻类为食,从生态系统成分角度看,它们属于________,碳在各营养级之间以________的形式传递。科研人员常采用________法来调查淤泥中的底栖动物种群密度。若干年后发现古氏滩栖螺正处于增长高峰期,此时自然增长率________(选填“大于0”“等于0”“小于0”)。
(2)表中信息体现了________多样性。据表可知珠带拟蟹守螺抗旱性比纵带滩栖螺________。随着修复进行,原生区、人工修复区交错镶嵌,体现了群落的________结构,此过程中________(选填“发生了”“没有发生”)演替。据表可推测群落结构最稳定的阶段是2017年雨季,依据是物种种类________,且各物种的优势度指数________。
(3)根据以上信息推测,下列叙述正确的有哪几项?________。
A. 优势度指数大的物种对生态系统功能的影响更显著
B. 群落在旱季和雨季的优势种存在差异
C. 该红树林生态系统修复效果可长期持续
D. 为防止红树林再遭破坏,应严禁利用该地生态资源
【答案】(1) ①. 消费者 ②. 有机物 ③. 样方 ④. 大于0
(2) ①. 物种 ②. 强 ③. 水平 ④. 发生了 ⑤. 多 ⑥. 较均衡 (3)AB
【解析】
【分析】 生态系统的结构包括组成成分和营养结构(食物链和食物网)。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【小问1详解】
古氏滩栖螺常以藻类为食,藻类是生产者,以生产者为食的生物属于消费者,所以古氏滩栖螺属于消费者。碳在生物群落各营养级之间以含碳有机物的形式传递。淤泥中的底栖动物活动能力较弱,活动范围较小,常采用样方法来调查其种群密度。当古氏滩栖螺正处于增长高峰期,种群数量在增加,此时自然增长率大于0。
【小问2详解】
表中展示了不同种类的大型底栖动物,体现了物种多样性。对比旱季和雨季珠带拟蟹守螺与纵带滩栖螺的优势度指数,珠带拟蟹守螺在旱季优势度指数相对较高,所以珠带拟蟹守螺的抗旱性比纵带滩栖螺强。原生区、人工修复区交错镶嵌,体现了群落的水平结构,随着修复进行,群落的物种组成等发生了改变,此过程中发生了演替。 群落结构最稳定时,物种种类较多,且各物种的优势度指数差异较均衡,从表中看2017年雨季符合这一特点。
【小问3详解】
A、优势度指数反映了物种在群落中的地位和作用,优势度指数大意味着该物种在群落中相对更为重要,对生态系统功能的影响也会更显著,A正确;
B、从资料中可以看出不同季节的环境条件不同,会导致群落在旱季和雨季的优势种存在差异 ,B正确;
C、 一般来说,生态系统修复是一个长期的过程,但环境是变化的,受环境多种因素影响,该红树林生态系统修复效果不一定能长期持续,C错误;
D、严禁利用该地生态资源是不现实的,应该在保护的基础上合理利用,实现生态效益和经济效益的统一,D错误。
故选AB。
22. GFP蛋白最早在发光水母体内找到,它由GFP基因表达产生,在紫外线等激发下发出绿色荧光。下列是有关GFP的部分研究,回答下列问题:
(1)提取水母DNA时,通常将组织冷冻处理并加入少量石英砂,目的是________。DNA提取液可选择2mol/L的________溶液。为防止所提取的核酸分子中存在RNA分子,可在提取液中加入________处理。
(2)分析水母基因组DNA时,在保证反应充分进行下,若想获得较小的片段,可以选择下列哪种限制酶?________。
(3)GFP基因的遗传改造可采用随机诱变PCR技术创造突变基因,再将扩增产物分别重组到表达载体(如图),然后分别转化大肠杆菌,最后筛选能发出其他颜色荧光的菌株。
①为保障GFP突变基因能够与载体连接,随机诱变PCR时所设计的引物________端含有限制酶酶切序列。为提高PCR退火时的温度,引物碱基组成中需提高________碱基的比例。为了对GFP基因进行诱变改造,可以将PCR缓冲液中的________替换成锰离子,提高扩增时碱基错配的机会。
②经转化的大肠杆菌,通过涂布法分离培养得到多个单菌落,在紫外线的照射下,淘汰________的单菌落,从剩余菌落中寻找所需基因。
(4)GFP基因可广泛应用到转基因植物中。如:将农杆菌分为两组,分别将GFP(绿色荧光蛋白)基因连接至甲组农杆菌质粒的T-DNA内部基因启动子下游、乙组农杆菌质粒的T-DNA外部基因启动子下游。两组农杆菌分别侵染愈伤组织后,可在愈伤组织中检测到绿色荧光的是________(选填“甲组”“乙组”),原因是________。
【答案】(1) ①. 有助于细胞结构的破坏 ②. NaCl ③. RNA酶
(2)酶3 (3) ①. 5' ②. GC ③. 镁离子 ④. 绿色荧光和不发荧光
(4) ①. 甲组 ②. 农杆菌质粒中,只有T-DNA侵入植物细胞内
【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
将组织冷冻处理并加入少量石英砂,目的是有助于细胞结构的破坏,释放DNA 。DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较高,所以DNA提取液可选择2mol/L的NaCl溶液。为防止所提取的核酸分子中存在RNA分子,可在提取液中加入RNA酶处理,RNA酶能催化RNA水解。
【小问2详解】
酶1的识别序列和切割位点为GGATCC CCTAGG,酶2的识别序列和切割位点为CCCGGG GGGCCC,酶3的识别序列和切割位点为GATC CTAG,酶4的识别序列和切割位点为GCGGCCGC CGCCGGCG。酶3的识别序列最短,在DNA上的切割位点相对更密集,在保证反应充分进行下,若想获得较小的片段,可以选择酶3。
【小问3详解】
①为保障GFP突变基因能够与载体连接,随机诱变PCR时所设计的引物5'端含有限制酶酶切序列(因为DNA合成是从5'到3'方向,在5'端设计酶切序列便于后续与载体连接)。G - C碱基对之间有3个氢键,A - T碱基对之间有2个氢键,为提高PCR退火时的温度,引物碱基组成中需提高GC碱基的比例。为了对GFP基因进行诱变改造,可以将PCR缓冲液中的镁离子替换成锰离子,提高扩增时碱基错配的机会。
②经转化的大肠杆菌,通过涂布法分离培养得到多个单菌落,在紫外线的照射下,淘汰发出绿色荧光的单菌落(因为我们要筛选能发出其他颜色荧光的菌株,所以发出绿色荧光的是未突变的,应淘汰)和不发荧光,从剩余菌落中寻找所需基因。
【小问4详解】
可在愈伤组织中检测到绿色荧光的是甲组。原因是农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。甲组将GFP基因连接至农杆菌质粒的T - DNA内部基因启动子下游,T - DNA可将GFP基因转移并整合到愈伤组织细胞染色体DNA上并表达,从而检测到绿色荧光;而乙组GFP基因连接在T - DNA外部,T - DNA不能将其转移到愈伤组织细胞染色体DNA上,不能表达,所以检测不到绿色荧光。
23. 研究者对某植物的光合作用进行了多项实验。回答下列问题:
(1)实验一:用希尔反应测试叶肉细胞中叶绿体的活力。希尔反应基本原理:光照下叶绿体释放O2,氧化型DCIP呈蓝色,被还原后变无色。溶液颜色引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。
①将叶肉细胞进行________处理后获得细胞匀浆,采用________法从匀浆中分离得到叶绿体。将叶绿体置于________溶液中,以保证叶绿体的正常形态和功能。
②希尔反应模拟光合作用的________阶段,其中氧化型DCIP被________还原。溶液颜色引起的吸光率变化越________,叶绿体活力越大。。
(2)实验二:为研究光反应产生ATP的原动力,黑暗条件下进行了图示实验。据实验结果推测,光反应过程中,________内外产生H+浓度差,推动了ATP合成。
(3)实验三:下表为该植物在不同环境条件下测得的CO2吸收速率()或释放()速率(相对值)。
光照
CO2浓度
20℃
30℃
35℃
40℃
黑暗
0.03%
-10
-18
-34
-40
全光照3%
0.03%
0
-8
-24
-33
全光照50%
0.03%
+5
0
-16
-24
全光照
0.03%
-8
+4
+2
+1
全光照
1.00%
+20
+40
+28
+12
该实验的自变量是________。全光照3%、CO2浓度0.03%、20℃条件下的CO2固定速率________(选填“大于”“等于”“小于”)全光照50%、CO2浓度0.03%、30℃条件。
【答案】(1) ①. 研磨 ②. 差速离心 ③. 缓冲 ④. 光反应 ⑤. H+和电子(氢) ⑥. 大
(2)类囊体膜 (3) ①. 光照强度、CO2浓度、温度 ②. 小于
【解析】
【分析】分离细胞器的方法是差速离心法。光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,前者在类囊体薄膜,后者在叶绿体基质。CO2固定速率等于净光合速率加上呼吸速率。
【小问1详解】
①要获得细胞匀浆,需要将叶肉细胞进行研磨处理。从匀浆中分离得到叶绿体采用差速离心法,因为不同细胞器的质量不同,通过不同转速的离心可将其分离。将叶绿体置于缓冲溶液中,这样可以保证叶绿体的正常形态和功能,防止其因吸水或失水而受到影响。
② 希尔反应中光照下叶绿体释放O2,这模拟的是光合作用的光反应阶段。在光反应中,水被光解产生H+和电子(氢),氧化型DCIP被H+还原。溶液颜色引起的吸光率变化越大,说明被还原的氧化型DCIP越多,即叶绿体产生的H+越多,叶绿体活力越大。
【小问2详解】
从实验二的图示及结果可知,当类囊体膜内外产生H+浓度差时,加入ADP和Pi有ATP生成,而没有浓度差时无ATP生成,所以推测光反应过程中,类囊体膜内外产生H+浓度差,推动了ATP合成。
小问3详解】
分析实验三的表格,不同组之间改变的因素有光照强度、CO2浓度和温度,所以该实验的自变量是光照强度、CO2浓度和温度。 全光照3%,CO2浓度0.03%,20℃条件下,CO2固定速率等于净光合速率加上呼吸速率,呼吸速率为10,净光合速率为0,所以CO2固定速率为10;全光照50%、CO2浓度0.03%、30℃条件下,呼吸速率为18,净光合速率为0,CO2固定速率为18,所以全光照3%,CO2浓度0.03%,20℃条件下的CO2固定速率小于全光照50%、CO2浓度0.03%、30℃条件。
24. 成人早衰综合征(WS)是WRN基因单碱基突变引起的罕见遗传病。图1为某家族的WS遗传系谱图,分别用红色、绿色荧光探针标记突变基因和正常基因,利用实时荧光定量PCR技术检测基因,随着PCR循环数增多,若荧光信号逐渐增强,则说明相应的DNA得到了扩增。图1家系中部分成员检测结果如图2所示。
(1)结合图1及图2中________(选填“Ⅰ-1”“Ⅱ-1”)个体的荧光信号强度图可知,WS的遗传方式为________。
(2)若Ⅱ-4为携带者,其体内的下列细胞中,一定带有致病基因的细胞有________(A.卵原细胞B.肌肉细胞C.初级卵母细胞D.次级卵母细胞)。我国该病的发病率约为10-6,Ⅱ-4与一个表型正常的男子婚配,生一个患病孩子的概率为________。
(3)图3为正常基因和突变基因相应的成熟mRNA密码子序列的第361-380位碱基。
由图3可知,患者体内WRN蛋白功能丧失的原因是:WRN蛋白中第________位氨基酸突变成了________,造成WRN蛋白结构发生变化。(密码子:AAU-天冬酰胺、AUG-甲硫氨酸、UGU-半胱氨酸、GUA-缬氨酸、UUA-亮氨酸、UAC-酪氨酸)。
(4)另有研究表明,WS的发生还与基因tert的启动子区域高甲基化有关,使得基因tert的表达受________,最终导致衰老加速。因此,WS的遗传还具有________的特点。
【答案】(1) ①. Ⅰ-1 ②. 常染色体隐性
(2) ①. ABC ②. 1/2002
(3) ①. 125 ②. 天冬酰胺
(4) ①. 抑制 ②. 表观遗传
【解析】
【分析】由图1可知,亲本正常,生出患病儿子,该病为隐性遗传病。由图2可知,Ⅰ-1绿色荧光和红色荧光均上升,说明其为杂合子,可同时含有正常基因和突变基因。若该病为伴X遗传,男性个体不能同时含有两种基因,即该病为常染色体隐性遗传病,从而可推出Ⅰ-1、Ⅰ-2基因型为Aa,Ⅱ-1为AA,Ⅱ-2为aa。
【小问1详解】
由图1可知,亲本正常,生出患病儿子,该病为隐性遗传病。由图2可知,Ⅰ-1绿色荧光和红色荧光均上升,说明其为杂合子,可同时含有正常基因和突变基因。若该病为伴X遗传,男性个体不能同时含有两种基因,即WS的遗传方式为常染色体隐性遗传病。
【小问2详解】
该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-4为携带者,基因型为Aa,有丝分裂过程中以及产生子细胞中均含有致病基因a,所以肌肉细胞和卵原细胞中含有致病基因,减数第一次分裂的细胞(初级卵母细胞)中,均含有致病基因,减数第一次分裂后期,由于A与a所在的同源染色体彼此分离,分别进入不同的次级卵母细胞或极体中,导致减数第二次分裂的细胞(次级卵母细胞或第一极体)中卵细胞及第二极体可能不含致病基因,即肌肉细胞、卵原细胞、初级卵母细胞中一定含有致病基因,故选ABC。
由题可知,该疾病在人群中的发病率约为 1/106,那么该致病基因的基因频率为 1/103,正常人群中携带致病基因的概率为=(2×1/1000×999/1000)÷(1-1/106)= 2/1001,Ⅱ-4与一个表型正常的男子婚配,则其后代患病概率为 2/1001×1/4=1/2002。
【小问3详解】
由图可知,患者的WRN基因第375个碱基发生替换,导致相应蛋白功能丧失,由其指导合成的mRNA上3个相邻碱基编码一个氨基酸,故对应的氨基酸序列372/3=124位氨基酸不变,序列373-375位即第125位氨基酸发生变化,具体应是AAG变为AAU,即赖氨酸变为天冬酰胺。
【小问4详解】
另有研究表明,WS的发生还与基因tert的启动子区域高甲基化有关,使得基因tert的表达受抑制,最终导致衰老加速,因此,WS的遗传还具有的表观遗传特点。
25. 慢性心力衰竭(CHF)是一种因心肌功能障碍,心脏泵血功能降低的心脏疾病,与冠心病、高血压等有关。人体血压调节过程如图。回答下列问题:
(1)血压升高刺激压力感受器,压力感受器细胞膜上的________通道开放,离子大量内流而产生动作电位,兴奋以________信号的形式传导和传递至中枢。中枢兴奋后,促进副交感神经兴奋、抑制交感神经兴奋,心脏活动减弱、血管________,血压下降。交感神经与副交感神经同时调控心脏,可使神经系统对心脏活动的调节________。
(2)当血浆渗透压升高时,水分由血浆进入组织液________(填“加快”“减弱”),同时刺激渗透压感受器,引发________产生渴觉和神经垂体释放________,促进水分重吸收,血流量增加,血压升高。因此高血压患者的饮食应控制________的摄入。
(3)研究人员通过构建CHF模型大鼠,设计实验探究某中药(TCM)对CHF大鼠心肌交感神经兴奋性的影响,以阐明TCM治疗CHF的潜在机制,实验处理及结果如下表。其中,心室射血分数和内径缩短率与心功能强弱呈正相关;美托洛尔是一种治疗CHF的西药。
不同处理下各组大鼠相关生理指标变化
组别
处理
交感神经活动强度
左心室射血分数
左心室内径缩短率
A组
健康大鼠+生理盐水
46.29
87.8%
61.2%
B组
模型大鼠+X
166.57
49.7%
24.0%
C组
模型大鼠+TCM
102.56
64.8%
33.9%
D组
模型大鼠+美托洛尔
87.54
67.8%
35.6%
①表中X的处理是________。设置对照组D的目的是________。
②根据表中的结果,可以得出的结论是________。
【答案】(1) ①. Na+ ②. 电信号和化学 ③. 舒张 ④. 更准确
(2) ①. 减弱 ②. 大脑皮层 ③. 抗利尿激素 ④. 食盐
(3) ①. 生理盐水 ②. 确定美托洛尔治疗CHF的效果 ③. TCM可通过降低心肌交感神经的活动强度改善CHF患者的心功能,但效果没有美托洛尔明显
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。兴奋在神经纤维素以电信号形式传导,在神经元之间通过突触、释放神经递质的方式传递兴奋。
【小问1详解】
血压升高刺激压力感受器,压力感受器细胞膜上的Na+通道开放,Na+大量内流而产生动作电位。兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在神经元之间以化学信号的形式传递,所以兴奋以电信号和化学信号的形式传导和传递至中枢。中枢兴奋后,促进副交感神经兴奋、抑制交感神经兴奋,心脏活动减弱、血管舒张,血压下降。交感神经与副交感神经同时调控心脏,可使神经系统对心脏活动的调节更加精准。
【小问2详解】
当血浆渗透压升高时,组织液渗透压相对较低,水分由血浆进入组织液减弱。同时刺激渗透压感受器,引发大脑皮层产生渴觉和神经垂体释放抗利尿激素,促进水分重吸收,血流量增加,血压升高。因此高血压患者的饮食应控制食盐(NaCl)的摄入,以避免血浆渗透压过高导致血压升高。
【小问3详解】
①本实验探究某中药(TCM)对CHF大鼠心肌交感神经兴奋性的影响,A组是健康大鼠加生理盐水作为正常对照,B组是模型大鼠,应该加生理盐水作为模型对照,设置对照组D(模型大鼠加美托洛尔)的目的是确定美托洛尔治疗CHF的效果。
②从表中数据可以看出,C组(模型大鼠+TCM)的交感神经活动强度比B组(模型大鼠+生理盐水)降低,左心室射血分数和左心室内径缩短率比B组升高,且与D组(模型大鼠+美托洛尔)相比,也有一定的改善效果,所以可以得出的结论是TCM可通过降低心肌交感神经的活动强度改善CHF患者的心功能,但效果没有美托洛尔明显。
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