内容正文:
2025届高考适应性月考卷(七)生物
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 发菜是一种陆生固氮蓝细菌,可以将空气中的氮气还原成氨,合成氨基酸,同时具有极强的旱生生态适应性,能在极度干燥的条件下休眠数十年甚至上百年,复吸水后仍可恢复代谢活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 发菜复吸水时,水分进入细胞的动力主要来自液泡中的细胞液与外界环境的渗透压差
B. 发菜和黑藻都具有细胞壁、核糖体和光合色素,但发菜没有内质网和高尔基体
C. 发菜属于自养型生物,其光合色素分布在光合片层上,而非叶绿体中
D. 发菜细胞的分裂方式为二分裂,不涉及纺锤体的形成,因此没有中心体
2. 马拉松运动员在跑步过程中会消耗大量能量,不断排出大量水和无机盐,补给站会为运动员提供水、运动饮料和香蕉等。下列说法错误的是( )
A. 香蕉中的糖类能被人体快速吸收利用,以补充能量
B. 水可缓和剧烈运动时的体温变化,这与水分子之间的氢键有关
C. 运动饮料中含有多种离子,可帮助运动员维持血浆渗透压的平衡
D. 若补给不及时出现抽搐症状,主要原因是大量排汗导致血钠过低
3. 某种固氮蓝细菌(UCYN-A)被贝氏布拉藻内吞后,依赖宿主基因组DNA合成部分蛋白质,可通过自我分裂传给藻类后代。UCYN-A在贝氏布拉藻内部形成一种具有双层膜的半自主性细胞器——硝基体。根据该理论,下列推测正确的是( )
A. UCYN-A可吸收并固定大气中的N,为藻类合成葡萄糖提供能量和原料
B. 贝氏布拉藻基因控制合成的蛋白质须经内质网加工再进入UCYN-A
C. 硝基体的外膜来自贝氏布拉藻的细胞膜,体现了生物膜的选择透过性
D. 硝基体的生命活动由自身基因和贝氏布拉藻细胞的核基因共同控制
4. 某小组为研究温度对酶活性的影响,在t1、t2、t3温度下,分别用淀粉酶水解淀粉,保温相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c,具体如图所示。将t1、t2、t3温度各升高相同幅度,重复上述实验测定生成物的量分别为a'、b'、c',且a'>a,b'>b,c>c'。下列相关分析正确的是( )
A. 该淀粉酶的最适温度在t2~t3之间
B. 当温度为t1时,可通过提高淀粉浓度来提高酶的活性
C. 当温度在t2~t3之间时,随温度升高酶的活性降低
D. b>c是因为温度为t3时部分酶的空间结构可能发生改变
5. 基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某卵原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 等位基因的分离可能发生在次级卵母细胞中
B. 该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种卵细胞
C. B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D. 染色体互换发生在非同源染色体的非姐妹染色体单体之间
6. KRAS是一种能调控细胞生长的基因,其突变后导致KRAS蛋白持续激活会诱发肺癌。研究人员对多例肺癌患者的KRAS基因进行测序,发现突变位点多样。下列叙述错误的是( )
A. KRAS突变可发生在各年龄段人群中,体现了基因突变的随机性
B. KRAS编码的蛋白质只在癌细胞中参与细胞生长的调控
C. 肺癌患者的KRAS突变位点多样,但都属于KRAS的等位基因
D. 远离物理、化学、生物等致癌因素可以降低癌细胞的发生概率
7. 研究发现,槲皮素(中草药中的天然化合物)对暴露于香烟烟雾下的小鼠肺部具有保护作用。下列事实中支持槲皮素能够提高小鼠特异性免疫功能的是( )
A. 槲皮素显著提高了小鼠巨噬细胞清除病原体的能力,从而减少肺部炎症反应
B. 槲皮素促进小鼠淋巴结中T淋巴细胞的增殖分化,提高对病原体的识别能力
C. 槲皮素增强肺部细胞线粒体中呼吸酶的活性,改善烟雾导致的细胞代谢障碍
D. 槲皮素增加呼吸道黏液分泌,增强黏膜对烟雾颗粒和病原体的物理屏障作用
8. 为探究乙烯对种子萌发的影响,进行了以下实验。成熟的水稻种子在充分吸水后,分别加入下列试剂中的1种或2种:乙烯、乙烯前体、抑制前体合成乙烯的物质、抑制乙烯作用的物质,在48小时内检测萌发率,并与未添加任何物质相比,分析萌发率的变化,结果见下表。判断①、②、③、④分别对应的试剂是( )
添加的物质
①
①和③
①和④
②
②和③
②和④
萌发率变化
高
无变化
无变化
高
高
无变化
A. ①-乙烯、②-乙烯前体、③-抑制前体合成乙烯的物质、④-抑制乙烯作用的物质
B. ①-乙烯前体、②-乙烯、③-抑制前体合成乙烯的物质、④-抑制乙烯作用的物质
C. ①-乙烯、②-乙烯前体、③-抑制乙烯作用的物质、④-抑制前体合成乙烯的物质
D. ①-乙烯前体、②-乙烯、③-抑制乙烯作用的物质、④-抑制前体合成乙烯的物质
9. 褐马鸡是我国特有的珍稀鸟类,其身躯笨重,不善于长距离飞行,在春季产卵并在夏季孵化成雏鸡。科研团队对某保护区褐马鸡的种群数量进行了调查,发现十年间褐马鸡增加了约600只。下列叙述错误的是( )
A. 调查期间直接影响褐马鸡种群数量的因素主要是出生率、死亡率
B. 通过统计褐马鸡的种群数量可以预测褐马鸡的种群数量变化情况
C. 利用红外触发相机对褐马鸡数量进行调查,可以减少人类活动对褐马鸡的影响
D. 建立自然保护区,提高环境容纳量是保护褐马鸡的根本措施
10. 美国白蛾对我国生态环境危害很大,破坏了多地的生态平衡。观察发现:①每日提供15~18h的光照美国白蛾才能发育;②美国白蛾幼虫危害严重时能将整棵植物叶片完全吃光,然后借助吐出的丝转移至其他植物;③将未交配的雌蛾放在诱捕器中,悬挂于林间,可诱杀雄蛾。据此分析错误的是( )
A. 利用雌蛾释放的信息素类似物诱捕雄蛾属于生物防治
B. 该观察中涉及到的信息类型为物理信息和化学信息
C. 美国白蛾在群落中的地位或作用称为美国白蛾的生态位
D. 具有结构平衡和收支平衡的生态系统处于生态平衡状态
11. 制备各种牛肉膏蛋白胨固体培养基,关于倒平板的具体描述正确的是( )
①待培养基冷却至40℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板
②将灭过菌的培养皿放在桌面上,左手拔出棉塞
③右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰
④用左手的拇指和食指完全打开皿盖
⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖
⑥等待平板冷却5~10s,将平板倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上
A. ①③④⑤ B. ④⑤⑥ C. ③⑤ D. ①②④⑥
12. 为持续培养适合广东沿海地区栽培的“高产耐盐碱”优质海水稻植株,某研究小组利用植物体细胞杂交技术对两种优质水稻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. 分别选用叶细胞和根细胞便于①过程通过观察结构与颜色来判断融合情况
B. 原生质体A1和B1应在低渗透溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
C. 失活处理后原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活
D. ②过程体现了植物细胞全能性,它是植物体细胞融合的技术基础
13. 在细胞工程中,多种技术都涉及生物材料、细胞及胚胎类型的筛选。下列叙述错误的是( )
A. 选择茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗,因为植物茎尖的病毒极少,甚至无病毒
B. 植物体细胞杂交中选择杂种细胞进行培育,因为杂种细胞具有两种生物的遗传物质
C. 将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合获得的杂交瘤细胞均可无限增殖并产生所需抗体
D. 制备乳腺生物反应器时,选择雌性胚胎进行移植,因为雌性可以通过分泌乳汁生产药物
14. 甲和乙为两种单基因遗传病,相关基因分别用A/a和B/b表示,图1表示某家系中有关这两种遗传病的遗传系谱图,图2表示该家系部分成员有关乙病基因的电泳检测结果(其中一条电泳带表示正常基因,另外一条电泳带表示致病基因)。下列叙述错误的是( )
A. 乙病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B. 若对Ⅱ-5有关乙病基因进行电泳检测会出现条带①和条带②
C. 若Ⅲ-1为乙病患者,则其致病基因来自Ⅰ-4
D. Ⅱ-2和Ⅱ-3生育同时患两种病的孩子的概率是1/18
15. 成人1型糖尿病发病原因主要是自身免疫性疾病。患者体内存在多种自身抗体,主要包括胰岛素抗体、胰岛细胞抗体和谷氨酸脱羧酶抗体等。有些抗体会导致自身胰岛B细胞功能损伤,胰岛素分泌减少,进而表现出高血糖、尿糖等症状。下列相关叙述正确的是( )
A. 组织细胞上的胰岛素受体与胰岛素结合并转运葡萄糖进入组织细胞
B. 成人1型糖尿病患者的胰岛B细胞遭受免疫损害,说明免疫防御功能异常
C. 患者体内破损的胰岛细胞会刺激相应的浆细胞产生更多的抗体,加重病情
D. 自身免疫糖尿病患者的病因虽然复杂,胰岛素治疗仍是最基础和最重要的治疗手段
16. 组蛋白是构成真核生物染色体的基本结构蛋白,组蛋白类型有H1、H2A、H2B、H3和H4。研究发现,核心组蛋白的肽链末端受到多种化学修饰的调控,比如H4末端Lys8(Lys代表赖氨酸)和Lys16的双乙酰化能够招募转录相关蛋白,促进基因表达;而H3的N末端Lys9的甲基化会促进DNA包装蛋白的结合,压缩染色质结构,抑制基因表达。下列相关叙述中正确的是( )
A. 大肠杆菌中没有染色体结构,其拟核中的DNA从不与任何蛋白质结合
B. 组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会改变基因的碱基序列,从而影响基因的表达
C. 特定的修饰状态可以影响组蛋白的活性,从而决定基因的表达与沉默
D. 猪的成熟红细胞在衰老时,控制其凋亡的基因开始招募转录相关蛋白
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高O2低CO2情况下发生的一个生化过程。它是一个耗能反应,虽也放出CO2,但不能产生ATP。下图表示光合作用与光呼吸的关系。请据图并结合学过的知识回答下列问题。
(1)细胞有氧呼吸与光呼吸的共同点为________(回答一点),O2和CO2与C5之间为_________关系,光呼吸中C5与O2的结合发生在叶绿体的________中。
(2)若环境中CO2浓度突然降低,C5的含量变化________,原因是________。
(3)若土壤缺镁,会导致暗反应速率降低,原因是________。
(4)若对水稻进行相关指标的测定。光合作用的强度为m(CO2μmol·m2·s-1),光呼吸的强度为n(CO2μmol·m2·s-1),呼吸作用的强度为o(CO2μmol·m2·s-1),请写出在光照条件下净光合强度的计算公式:________。
18. 瘦素是人和动物分泌的一种蛋白类激素,能够抑制机体的食欲,下丘脑接受到瘦素信号后,调节机体的摄食行为。回答下列问题。
(1)瘦素通过___的途径作用于下丘脑后,能改变下丘脑细胞原有的生理活动,使其发生一系列的代谢变化,这说明激素调节具有的特点是___。瘦素起作用后就会___,所以机体要源源不断产生瘦素,以维持其含量的动态平衡。研究表明,皮质醇长期过量时,会降低瘦素的作用,使人食欲大增,皮质醇的分泌可由___轴调节。
(2)现有两类患肥胖症的小鼠,A类小鼠肥胖是瘦素受体基因缺陷所致,B类小鼠肥胖原因未知。分析以下实验(注:连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通)。
组别
处理措施
正常饲喂一段时间后的实验结果
1
正常小鼠与A小鼠连体共生
正常小鼠摄食量明显减少,A小鼠无变化
2
正常小鼠与B小鼠连体共生
正常小鼠无变化,B小鼠摄食量略微减少
3
A小鼠与B小鼠连体共生
A小鼠无变化,B小鼠摄食量明显减少
①根据实验结果推测,连体前A小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠___,B小鼠肥胖的原因最可能是___。
②为排除手术对实验结果的干扰,可增设一组处理措施为___的对照实验。
19. “空中菜舞风摇翠,塘里鱼翔浪碎金,架上鸡鸣惊水影,鸭浮浅底荡清粼”,大连某智慧农业园开创了一套“鸡+鸭+鱼+菜”农业新模式,如图所示。
回答下列问题:
(1)图中所示农业生态系统的结构包括_________;流经该生态系统的总能量为_________。
(2)调查叉尾鮰的种群数量,采用标记重捕法。与初捕再捕均为小网眼渔网相比,初捕用小网眼,再捕用大网眼得到的调查结果________。若要持续获得最大捕捞量,理论上每次捕捞后叉尾鮰种群数量应维持在K/2,原因是_________。
(3)鱼塘中螺旋藻既可以为鱼、鸭提供食物,又可以净化水质,这体现了生物多样性具有_________价值。
(4)该生态系统几乎没有“废物”产生,同时各组分间存在适当的比例、有序的结构,这两方面分别体现了生态工程的__________原理。空中蔬菜,鱼塘上空立体鸡舍,从维持生产资源和吸纳废物的土地及水域面积的角度看,有利于__________(填“扩大”或“缩小”)生态足迹。
(5)从生态系统的主要功能角度分析,该生态模式较好地实现了_________;一旦鸡鸭的粪便过多,也会导致叉尾鮰大量生病死亡,甚至整个系统崩溃,这表明生态系统的_________能力是有限的。
20. 在某种自花传粉的植物中,矮茎(A2)是由高茎(A1)突变产生的。研究人员让纯合矮茎植株与纯合高茎植株杂交,F1全为中茎植株。F1自交得F2,F2中高茎植株:中茎植株:矮茎植株=1:3:2。回答下列问题:
(1)中茎植株的基因型是_____。
(2)研究人员对高茎基因和矮茎基因的表达产物进行电泳检测,结果显示高茎蛋白质分子量为124kDa,矮茎蛋白质分子量为85kDa。从基因突变对密码子影响的角度分析,矮茎蛋白质长度变短的原因是_______,该种突变可能是由高茎基因发生碱基对的_______(答出1种)导致的。
(3)研究人员对F2的异常比例进行分析后,提出含有高茎基因的花粉中有50%不育的假说。为验证该假说,请以F2为实验材料,设计一次杂交实验。
①实验思路:_________________________。
②预期的结果:_________________。
(4)该种植株的抗病性由基因B/b控制,抗病(B)对感病(b)为显性。研究人员以抗病中茎植株(抗病植株基因型为Bb)为亲本进行自交,子代中抗病中茎植株所占比例为50%。分析上述信息,不考虑突变和染色体互换,在图中画出基因A1/A2、B/b在染色体上的一种可能的位置关系,用“-”表示基因在染色体上的位置,并标出基因_________。
21. 为研究干旱胁迫基因LEA对绞股蓝植株中油脂积累的影响机制,科研人员将干旱胁迫基因LEA与含荧光素酶基因Luc的质粒结合,构建基因表达载体,并将导入基因表达载体的绞股蓝分生细胞培养成转基因植株甲,在干旱胁迫的环境下培养正常植株和转基因植株甲,检测植物体内油脂合成关键酶——乙酰-CoA羧化酶基因的表达水平。请回答下列问题:
(1)从基因数据库中获取干旱胁迫基因LEA的核苷酸序列信息,设计相应引物并人工合成。据图2、图3分析,需要在两个引物的5'端添加限制酶______的识别序列,以防止基因LEA与质粒发生反向连接。
(2)进行PCR扩增时,以Y链为模板设计的引物的部分序列为5' ______3' 。
(3)将目的基因与质粒连接后构建重组DNA,将验证后的重组DNA导入绞股蓝分生细胞,通常采用农杆菌转化法,该方法的原理是______。将转化成功的绞股蓝分生细胞接种于培养基中培养,待分化出芽后转入诱导______的培养基中培养至组培苗。
(4)如图4表示正常植株和转基因植株甲中乙酰-CoA羧化酶基因的表达水平。据图分析,干旱胁迫下绞股蓝植株在油脂积累过程中,基因LEA的影响机制可能是______。依据该结果不能说明转基因植株的油脂积累量比正常植株高,理由是______。
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2025届高考适应性月考卷(七)生物
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 发菜是一种陆生固氮蓝细菌,可以将空气中的氮气还原成氨,合成氨基酸,同时具有极强的旱生生态适应性,能在极度干燥的条件下休眠数十年甚至上百年,复吸水后仍可恢复代谢活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 发菜复吸水时,水分进入细胞的动力主要来自液泡中的细胞液与外界环境的渗透压差
B. 发菜和黑藻都具有细胞壁、核糖体和光合色素,但发菜没有内质网和高尔基体
C. 发菜属于自养型生物,其光合色素分布在光合片层上,而非叶绿体中
D. 发菜细胞的分裂方式为二分裂,不涉及纺锤体的形成,因此没有中心体
【答案】A
【解析】
【详解】A、发菜为原核生物,细胞中无液泡,水分进入细胞的动力来自细胞质基质与外界溶液的渗透压差,A错误;
B、发菜(原核细胞)和黑藻(真核植物)均有细胞壁和核糖体,发菜含光合片层中的叶绿素和藻蓝素,黑藻含叶绿体中的光合色素;原核生物无内质网和高尔基体,B正确;
C、发菜通过光合片层进行光合自养,无叶绿体,光合色素分布于光合片层,C正确;
D、发菜通过二分裂增殖,原核生物分裂不形成纺锤体,且无中心体(中心体仅存在于动物和低等植物细胞),D正确。
故选A。
2. 马拉松运动员在跑步过程中会消耗大量能量,不断排出大量水和无机盐,补给站会为运动员提供水、运动饮料和香蕉等。下列说法错误的是( )
A. 香蕉中的糖类能被人体快速吸收利用,以补充能量
B. 水可缓和剧烈运动时的体温变化,这与水分子之间的氢键有关
C. 运动饮料中含有多种离子,可帮助运动员维持血浆渗透压的平衡
D. 若补给不及时出现抽搐症状,主要原因是大量排汗导致血钠过低
【答案】D
【解析】
【详解】A、香蕉中的糖类如果糖、葡萄糖属于单糖,可直接被吸收,蔗糖分解为单糖后也能快速供能,A正确;
B、水的比热容高,因氢键的存在能吸收较多热量,从而缓和体温波动,B正确;
C、运动饮料含Na⁺、K⁺等无机盐离子,补充汗液流失的电解质,维持血浆渗透压平衡,C正确;
D、抽搐是因血钙浓度降低导致肌肉痉挛,而非血钠过低(低血钠主要引发乏力、恶心),D错误。
故选D。
3. 某种固氮蓝细菌(UCYN-A)被贝氏布拉藻内吞后,依赖宿主基因组DNA合成部分蛋白质,可通过自我分裂传给藻类后代。UCYN-A在贝氏布拉藻内部形成一种具有双层膜的半自主性细胞器——硝基体。根据该理论,下列推测正确的是( )
A. UCYN-A可吸收并固定大气中的N,为藻类合成葡萄糖提供能量和原料
B. 贝氏布拉藻基因控制合成的蛋白质须经内质网加工再进入UCYN-A
C. 硝基体的外膜来自贝氏布拉藻的细胞膜,体现了生物膜的选择透过性
D. 硝基体的生命活动由自身基因和贝氏布拉藻细胞的核基因共同控制
【答案】D
【解析】
【详解】A、固氮蓝细菌(UCYN - A)可吸收并固定大气中的N,为藻类合成含氮化合物提供原料,但不能为藻类合成葡萄糖提供能量和原料,藻类合成葡萄糖的能量来自光能,原料是CO2和H2O,A错误;
B、贝氏布拉藻基因控制合成的蛋白质不需要经内质网加工再进入UCYN-A,B错误;
C、硝基体的外膜来自宿主细胞膜,内膜可能来自UCYN-A的细胞膜,双层膜的形成体现生物膜的流动性,而非选择透过性,C错误;
D、硝基体为半自主性细胞器,其部分蛋白质由自身基因编码,另一部分依赖宿主核基因编码,符合类似线粒体的协同调控机制,D正确。
故选D。
4. 某小组为研究温度对酶活性的影响,在t1、t2、t3温度下,分别用淀粉酶水解淀粉,保温相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c,具体如图所示。将t1、t2、t3温度各升高相同幅度,重复上述实验测定生成物的量分别为a'、b'、c',且a'>a,b'>b,c>c'。下列相关分析正确的是( )
A. 该淀粉酶的最适温度在t2~t3之间
B. 当温度为t1时,可通过提高淀粉浓度来提高酶的活性
C. 当温度在t2~t3之间时,随温度升高酶的活性降低
D. b>c是因为温度为t3时部分酶的空间结构可能发生改变
【答案】AD
【解析】
【分析】1、大部分酶的化学本质是蛋白质,温度升高后,温度会使蛋白质空间结构发生改变而导致酶活性降低。
2、t1、t2、t3温度下相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c,且b>a>c,说明t2在三个温度中最接近最适温度;升高相同温度后,a'>a,b'>b,说明升高温度后t1、t2酶活性上升了,t1、t2温度均低于最适温度,且t2更接近最适温度;而c>c',说明升高温度后t3酶活性反倒降低了,则t3温度应高于最适温度,故最适温度在t2-t3之间。
【详解】A、t1、t2、t3温度下相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c,且b>a>c,说明t2在三个温度中最接近最适温度;升高相同温度后,a'>a,b'>b,说明升高温度后t1、t2酶活性上升了,t1、t2温度均低于最适温度,且t2更接近最适温度;而c>c',说明升高温度后t3酶活性反倒降低了,则t3温度应高于最适温度,故最适温度在t2-t3之间,A正确;
B、酶的活性受温度和pH影响,与淀粉浓度无关,B错误;
C、升高温度后b'>b,证明在t2时升高温度,酶活性增强,C错误;
D、最适温度在t2-t3之间,所以t3时部分酶的空间结构可能发生改变,D正确。
故选AD。
5. 基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某卵原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 等位基因的分离可能发生在次级卵母细胞中
B. 该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种卵细胞
C. B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D. 染色体互换发生在非同源染色体的非姐妹染色体单体之间
【答案】A
【解析】
【分析】图示表示四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换,导致基因重组。
【详解】A、由图可知,基因b和基因B所在的片段发生了互换,因此携带有等位基因B和b的同源染色体分离进入不同子细胞,等位基因B和b分离发生在减数第二次分裂后期,即发生在次级卵母细胞和极体中,A正确;
B、一个卵原细胞减数分裂后形成1个卵细胞,同时也是形成1种卵细胞,B错误;
C、基因B(b)与D(d)位于同一对同源染色体上,它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律,C错误;
D、减数第一次分裂前期,同源染色体联会,同源染色体之间的非姐妹染色单体发生互换,D错误。
故选A。
6. KRAS是一种能调控细胞生长的基因,其突变后导致KRAS蛋白持续激活会诱发肺癌。研究人员对多例肺癌患者的KRAS基因进行测序,发现突变位点多样。下列叙述错误的是( )
A. KRAS突变可发生在各年龄段人群中,体现了基因突变的随机性
B. KRAS编码的蛋白质只在癌细胞中参与细胞生长的调控
C. 肺癌患者的KRAS突变位点多样,但都属于KRAS的等位基因
D. 远离物理、化学、生物等致癌因素可以降低癌细胞的发生概率
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变是基因碱基序列的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
【详解】A、基因突变的随机性指发生时间、个体和部位的随机,各年龄段人群均可发生KRAS突变,体现时间上的随机性,A正确;
B、KRAS基因正常时编码的蛋白质在正常细胞中也参与调控细胞生长,并非仅存在于癌细胞中,B错误;
C、同一基因(KRAS)不同位点的突变会形成不同等位基因,突变位点多样但仍属等位关系,C正确;
D、物理、化学、生物致癌因素可诱发基因突变,远离这些因素能降低癌变概率,D正确。
故选B。
7. 研究发现,槲皮素(中草药中的天然化合物)对暴露于香烟烟雾下的小鼠肺部具有保护作用。下列事实中支持槲皮素能够提高小鼠特异性免疫功能的是( )
A. 槲皮素显著提高了小鼠巨噬细胞清除病原体的能力,从而减少肺部炎症反应
B. 槲皮素促进小鼠淋巴结中T淋巴细胞的增殖分化,提高对病原体的识别能力
C. 槲皮素增强肺部细胞线粒体中呼吸酶的活性,改善烟雾导致的细胞代谢障碍
D. 槲皮素增加呼吸道黏液分泌,增强黏膜对烟雾颗粒和病原体的物理屏障作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、巨噬细胞属于第二道防线(非特异性免疫),其清除病原体的能力增强属于非特异性免疫的范畴,A错误;
B、T淋巴细胞增殖分化是特异性免疫(细胞免疫)的关键步骤,且T细胞能识别并针对特定病原体,B正确;
C、线粒体呼吸酶活性与细胞代谢相关,属于细胞自身功能,与免疫无关,C错误;
D、呼吸道黏液属于第一道防线(物理屏障),属于非特异性免疫,D错误。
故选B。
8. 为探究乙烯对种子萌发的影响,进行了以下实验。成熟的水稻种子在充分吸水后,分别加入下列试剂中的1种或2种:乙烯、乙烯前体、抑制前体合成乙烯的物质、抑制乙烯作用的物质,在48小时内检测萌发率,并与未添加任何物质相比,分析萌发率的变化,结果见下表。判断①、②、③、④分别对应的试剂是( )
添加的物质
①
①和③
①和④
②
②和③
②和④
萌发率变化
高
无变化
无变化
高
高
无变化
A. ①-乙烯、②-乙烯前体、③-抑制前体合成乙烯的物质、④-抑制乙烯作用的物质
B. ①-乙烯前体、②-乙烯、③-抑制前体合成乙烯的物质、④-抑制乙烯作用的物质
C. ①-乙烯、②-乙烯前体、③-抑制乙烯作用的物质、④-抑制前体合成乙烯的物质
D. ①-乙烯前体、②-乙烯、③-抑制乙烯作用的物质、④-抑制前体合成乙烯的物质
【答案】B
【解析】
【分析】乙烯能抑制种子萌发;乙烯前体是合成乙烯所需的物质,乙烯前体的存在能促进乙烯的合成;抑制前体合成乙烯的物质会抑制乙烯前体的合成,进而抑制乙烯的生成;抑制乙烯作用的物质会抑制乙烯发挥作用。
【详解】A、若①为乙烯,单独添加时萌发率高;但①与③(抑制前体合成乙烯的物质)组合时,乙烯本身不受③影响,萌发率应仍高,与表中“无变化”矛盾,A错误;
B、若①为乙烯前体,单独添加促进乙烯合成,萌发率高;②为乙烯,直接作用使萌发率高。①与③(抑制前体合成乙烯)组合时,乙烯合成被阻断,萌发率无变化;②与④(抑制乙烯作用)组合时,乙烯无法生效,萌发率无变化,均符合表中结果,B正确;
C、若③为抑制乙烯作用的物质,①(乙烯)与③组合时,乙烯作用被抑制,萌发率应无变化,但①与④(抑制前体合成)组合时,乙烯本身不受④影响,萌发率应仍高,与表中“无变化”矛盾,C错误;
D、若③为抑制乙烯作用的物质,②(乙烯)与③组合时,乙烯作用被抑制,萌发率应无变化,但表中显示“高”,与结果矛盾,D错误。
故选B。
9. 褐马鸡是我国特有的珍稀鸟类,其身躯笨重,不善于长距离飞行,在春季产卵并在夏季孵化成雏鸡。科研团队对某保护区褐马鸡的种群数量进行了调查,发现十年间褐马鸡增加了约600只。下列叙述错误的是( )
A. 调查期间直接影响褐马鸡种群数量的因素主要是出生率、死亡率
B. 通过统计褐马鸡的种群数量可以预测褐马鸡的种群数量变化情况
C. 利用红外触发相机对褐马鸡数量进行调查,可以减少人类活动对褐马鸡的影响
D. 建立自然保护区,提高环境容纳量是保护褐马鸡的根本措施
【答案】B
【解析】
【详解】A、直接影响种群数量的因素包括出生率、死亡率、迁入率和迁出率。题干指出褐马鸡不善于长距离飞行,迁入和迁出可忽略,因此其种群数量变化主要由出生率和死亡率决定,A正确;
B、种群数量变化的预测需依据年龄结构(各年龄期个体比例),而非当前种群数量,仅统计现有数量无法直接预测未来变化,B错误;
C、红外触发相机属于非侵入式调查方法,避免了直接接触或干扰褐马鸡,减少人类活动对其影响,C正确;
D、建立自然保护区可改善栖息环境,提高环境容纳量(K值),是保护濒危物种的根本措施,D正确。
故选B。
10. 美国白蛾对我国生态环境危害很大,破坏了多地的生态平衡。观察发现:①每日提供15~18h的光照美国白蛾才能发育;②美国白蛾幼虫危害严重时能将整棵植物叶片完全吃光,然后借助吐出的丝转移至其他植物;③将未交配的雌蛾放在诱捕器中,悬挂于林间,可诱杀雄蛾。据此分析错误的是( )
A. 利用雌蛾释放的信息素类似物诱捕雄蛾属于生物防治
B. 该观察中涉及到的信息类型为物理信息和化学信息
C. 美国白蛾在群落中的地位或作用称为美国白蛾的生态位
D. 具有结构平衡和收支平衡的生态系统处于生态平衡状态
【答案】D
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间和空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。由于不同物种的食物和栖息地可能存在重叠,因此生态位可能出现重叠的现象。
【详解】A、目前控制动物危害的技术方法大致有三种: 化学防治、生物防治和机械防治;利用雌蛾释放的信息素类似物诱捕雄蛾属于生物防治,A正确;
B、生态系统中信息的种类有物理信息、化学信息和行为信息;每日提供15~18h的光照美国白蛾才能发育属于物理信息,未交配的雌蛾放在诱捕器中,悬挂于林间,利用其性外激素诱杀雄蛾属于化学信息;可见该观察中涉及到的信息类型为物理信息和化学信息,B正确;
C、一个物种在群落中的地位或作用,包 括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的 关系等,称为这个物种的生态位;美国白蛾在群落中的地位或作用称为美国白蛾的生态位,C正确;
D、处于生态平衡的生态系统具有以下特征:结构平衡、功能平衡和收支平衡;故具有结构平衡和收支平衡的生态系统不一定处于生态平衡状态,D错误。
故选D。
11. 制备各种牛肉膏蛋白胨固体培养基,关于倒平板的具体描述正确的是( )
①待培养基冷却至40℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板
②将灭过菌的培养皿放在桌面上,左手拔出棉塞
③右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰
④用左手的拇指和食指完全打开皿盖
⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖
⑥等待平板冷却5~10s,将平板倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上
A. ①③④⑤ B. ④⑤⑥ C. ③⑤ D. ①②④⑥
【答案】C
【解析】
【分析】倒平板操作的步骤:将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞;右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰;用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖;等待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置,使皿盖在下、皿底在上,这样可以防止皿盖上的水分滴到培养基上造成培养基的污染。
【详解】①等培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,防止杂菌污染,①错误;
②不能将灭过菌的培养皿放在桌面上,因为桌面上可能有杂菌,②错误;
③右手拿锥形瓶,使瓶口迅速通过火焰,高温可防止杂菌污染,③正确;
④倒平板时皿盖只需要倾斜出一定角度,在酒精灯火焰旁进行,④错误;
⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿,左手立即盖上皿盖,并通过酒精灯火焰,⑤正确;
⑥等待平板冷却5~10分钟,将平板倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上,⑥错误。
因此,只有③⑤两项正确。
故选C。
12. 为持续培养适合广东沿海地区栽培的“高产耐盐碱”优质海水稻植株,某研究小组利用植物体细胞杂交技术对两种优质水稻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. 分别选用叶细胞和根细胞便于①过程通过观察结构与颜色来判断融合情况
B. 原生质体A1和B1应在低渗透溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
C. 失活处理后原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活
D. ②过程体现了植物细胞全能性,它是植物体细胞融合的技术基础
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、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,A正确;
B、原生质体A1和B1应在等渗透溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡,B错误;
C、由于耐盐、 高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制,在原生质体融合前,需对原生质体进行失活处理,分别使原生质体A2的细胞核失活和原生质体B2的细胞质失活,C错误;
D、植物体细胞融合的技术基础是细胞膜具有一定的流动性,D错误。
故选A。
13. 在细胞工程中,多种技术都涉及生物材料、细胞及胚胎类型的筛选。下列叙述错误的是( )
A. 选择茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗,因为植物茎尖的病毒极少,甚至无病毒
B. 植物体细胞杂交中选择杂种细胞进行培育,因为杂种细胞具有两种生物的遗传物质
C. 将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合获得的杂交瘤细胞均可无限增殖并产生所需抗体
D. 制备乳腺生物反应器时,选择雌性胚胎进行移植,因为雌性可以通过分泌乳汁生产药物
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体;用物理法(离心、振动、电刺激)或者化学法(聚乙二醇)诱导细胞融合,获得融合的原生质体;原生质体再生出细胞壁,获得杂种细胞;杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【详解】A、植物茎尖的病毒极少,甚至无病毒,选择植物的茎尖进行组织培养,可获得脱毒苗,A正确;
B、植物体细胞杂交中,选择两种原生质体融合行程的杂种细胞可培养形成杂种植株,杂种植株的遗传物质来自两种生物,B正确;
C、将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合获得的杂交瘤细胞都能无限增殖并产生抗体,但还需要经过抗体检测才能筛选出可以无限增殖并产生所需抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、因为只有雌性个体能分泌乳汁,所以胚胎移植时通过性别鉴定选择雌性胚胎移植,可实现通过乳腺在特定时期产出乳汁的特点分离药物,D正确。
故选C。
14. 甲和乙为两种单基因遗传病,相关基因分别用A/a和B/b表示,图1表示某家系中有关这两种遗传病的遗传系谱图,图2表示该家系部分成员有关乙病基因的电泳检测结果(其中一条电泳带表示正常基因,另外一条电泳带表示致病基因)。下列叙述错误的是( )
A. 乙病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B. 若对Ⅱ-5有关乙病基因进行电泳检测会出现条带①和条带②
C. 若Ⅲ-1为乙病患者,则其致病基因来自Ⅰ-4
D. Ⅱ-2和Ⅱ-3生育同时患两种病的孩子的概率是1/18
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、根据图示分析,I-1和Ⅰ-2生育的后代患甲病,且为女性,因此甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅰ-4患乙病,且电泳只存在一个条带,因此为纯合子,若该病为显性遗传病,则后代全部患病,与事实不符,因此该病为隐性遗传病,若为常染色体隐性遗传病,则Ⅰ-3应为杂合子存在两条电泳带,与检测结果不符,因此乙病为伴X染色体的隐性遗传病,A正确;
B、Ⅱ-5的基因型为XBXb,其电泳检测结果含有两条电泳条带,B正确;
C、若Ⅲ-1为乙病患者,则该患者的性别为男性,其致病基因来自Ⅱ-3,Ⅱ-3的隐性致病基因必然来自Ⅰ-4,C正确;
D、Ⅱ-2的基因型为1/3AAXBY,2/3AaXBY,Ⅱ-3的基因型为1/3AAXBXb,2/3AaXBXb,后代患甲病的概率是2/3×2/3×1/4=1/9,患乙病的概率是1/4,因此Ⅱ-2和Ⅱ-3生育两病兼患孩子的概率是1/36,D错误。
故选D。
15. 成人1型糖尿病发病原因主要是自身免疫性疾病。患者体内存在多种自身抗体,主要包括胰岛素抗体、胰岛细胞抗体和谷氨酸脱羧酶抗体等。有些抗体会导致自身胰岛B细胞功能损伤,胰岛素分泌减少,进而表现出高血糖、尿糖等症状。下列相关叙述正确的是( )
A. 组织细胞上的胰岛素受体与胰岛素结合并转运葡萄糖进入组织细胞
B. 成人1型糖尿病患者的胰岛B细胞遭受免疫损害,说明免疫防御功能异常
C. 患者体内破损的胰岛细胞会刺激相应的浆细胞产生更多的抗体,加重病情
D. 自身免疫糖尿病患者的病因虽然复杂,胰岛素治疗仍是最基础和最重要的治疗手段
【答案】D
【解析】
【分析】糖尿病主要表型为高血糖和尿糖,可导致多种器官功能损害。胰岛素是唯一能降血糖的激素。人类糖尿病分为1、2两种类型,1型糖尿病由胰岛B细胞功能减退、分泌胰岛素减少所致,2型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关,但确切发病机理目前仍不明确。人体免疫系统具有三大基本功能:免疫防御、免疫自稳和免疫监视。
【详解】A、胰岛素受体的作用是传递信息,运输葡萄糖是通过载体蛋白,A错误;
B、免疫防御功能是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应,若免疫自稳功能异常,免疫系统会对自身的抗原物质产生免疫反应,引起自身组织、器官遭受损害,发生自身免疫疾病。成人1型糖尿病患者的胰岛B细胞遭受免疫损害,说明免疫自稳功能异常,B错误;
C、免疫细胞中,T细胞、B细胞、树突状细胞、巨噬细胞和记忆细胞等能识别抗原,而浆细胞不能识别抗原,患者体内破损的胰岛细胞不会刺激浆细胞产生抗体,C错误;
D、由于患者免疫自稳功能异常,产生的抗体会导致自身胰岛B细胞功能损伤,胰岛素分泌减少,进而表型出高血糖、尿糖等症状,发生自身免疫疾病。所以,自身免疫糖尿病患者的病因虽然复杂,胰岛素治疗仍是最基础和最重要的治疗手段,D正确。
故选D。
16. 组蛋白是构成真核生物染色体的基本结构蛋白,组蛋白类型有H1、H2A、H2B、H3和H4。研究发现,核心组蛋白的肽链末端受到多种化学修饰的调控,比如H4末端Lys8(Lys代表赖氨酸)和Lys16的双乙酰化能够招募转录相关蛋白,促进基因表达;而H3的N末端Lys9的甲基化会促进DNA包装蛋白的结合,压缩染色质结构,抑制基因表达。下列相关叙述中正确的是( )
A. 大肠杆菌中没有染色体结构,其拟核中的DNA从不与任何蛋白质结合
B. 组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会改变基因的碱基序列,从而影响基因的表达
C. 特定的修饰状态可以影响组蛋白的活性,从而决定基因的表达与沉默
D. 猪的成熟红细胞在衰老时,控制其凋亡的基因开始招募转录相关蛋白
【答案】C
【解析】
【详解】A、大肠杆菌为原核生物,没有染色体,DNA主要分布在拟核区,DNA在进行复制时与解旋酶等蛋白质结合,A错误;
B、组蛋白的甲基化、乙酰化属于表观遗传修饰,不改变基因碱基序列,B错误;
C、组蛋白甲基化、乙酰化等修饰可以调控基因的表达与沉默,C正确;
D、猪的成熟红细胞无细胞核和细胞器,不含DNA,故控制其凋亡的基因在衰老之前已经招募转录相关蛋白,D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高O2低CO2情况下发生的一个生化过程。它是一个耗能反应,虽也放出CO2,但不能产生ATP。下图表示光合作用与光呼吸的关系。请据图并结合学过的知识回答下列问题。
(1)细胞有氧呼吸与光呼吸的共同点为________(回答一点),O2和CO2与C5之间为_________关系,光呼吸中C5与O2的结合发生在叶绿体的________中。
(2)若环境中CO2浓度突然降低,C5的含量变化________,原因是________。
(3)若土壤缺镁,会导致暗反应速率降低,原因是________。
(4)若对水稻进行相关指标的测定。光合作用的强度为m(CO2μmol·m2·s-1),光呼吸的强度为n(CO2μmol·m2·s-1),呼吸作用的强度为o(CO2μmol·m2·s-1),请写出在光照条件下净光合强度的计算公式:________。
【答案】(1) ①. 都消耗O2,释放CO2;都有能量的转换;都需要酶的参与 ②. 竞争 ③. 基质
(2) ①. 增多 ②. CO2减少,消耗的C5减少,C3还原产生C5的速率不变
(3)土壤缺镁,影响叶绿素的合成,叶绿素含量减少,吸收、传递和转化的光能减少,光反应产生的ATP和NADPH减少,影响C3的还原,暗反应速率下降
(4)m-n-o
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能将二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体薄膜上) :水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中) : CO2和C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
据图可知,细胞有氧呼吸与光呼吸的共同点是都消耗O2,释放CO2;都有能量的转换;都需要酶的参与。从图中可知,O2和CO2都能与C5结合,所以O2和CO2与C5之间为竞争关系。光呼吸中C5与O2的结合发生在叶绿体的基质中。
【小问2详解】
若环境中CO2浓度突然降低,CO2与C5结合形成C3的过程减弱,即C5的消耗减少,而C3还原生成C5的过程短时间内正常进行,所以C5的含量升高。
【小问3详解】
镁是叶绿素的组成元素,若土壤缺镁,影响叶绿素的合成,叶绿素含量减少,吸收、传递和转化的光能减少,光反应产生的ATP和NADPH减少,影响C3的还原,暗反应速率下降。
【小问4详解】
净光合强度=光合作用强度-呼吸作用强度-光呼吸强度,已知光合作用的强度为m(CO2μmol·m2·s-1),光呼吸的强度为n(CO2μmol·m2·s-1),呼吸作用的强度为o(CO2μmol·m2·s-1),所以净光合强度的计算公式为m-n-o。
18. 瘦素是人和动物分泌的一种蛋白类激素,能够抑制机体的食欲,下丘脑接受到瘦素信号后,调节机体的摄食行为。回答下列问题。
(1)瘦素通过___的途径作用于下丘脑后,能改变下丘脑细胞原有的生理活动,使其发生一系列的代谢变化,这说明激素调节具有的特点是___。瘦素起作用后就会___,所以机体要源源不断产生瘦素,以维持其含量的动态平衡。研究表明,皮质醇长期过量时,会降低瘦素的作用,使人食欲大增,皮质醇的分泌可由___轴调节。
(2)现有两类患肥胖症的小鼠,A类小鼠肥胖是瘦素受体基因缺陷所致,B类小鼠肥胖原因未知。分析以下实验(注:连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通)。
组别
处理措施
正常饲喂一段时间后的实验结果
1
正常小鼠与A小鼠连体共生
正常小鼠摄食量明显减少,A小鼠无变化
2
正常小鼠与B小鼠连体共生
正常小鼠无变化,B小鼠摄食量略微减少
3
A小鼠与B小鼠连体共生
A小鼠无变化,B小鼠摄食量明显减少
①根据实验结果推测,连体前A小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠___,B小鼠肥胖的原因最可能是___。
②为排除手术对实验结果的干扰,可增设一组处理措施为___的对照实验。
【答案】(1) ①. 体液运输 ②. 作为信使传递信息 ③. 失活 ④. 下丘脑—垂体—肾上腺皮质
(2) ①. 高 ②. 不能合成瘦素或瘦素基因缺陷 ③. 正常小鼠与正常小鼠连体共生
【解析】
【分析】激素调节的特点:微量和高效,通过体液运输,作用于靶器官、靶细胞。
【小问1详解】
瘦素是一种激素,通过体液运输的途径作用于下丘脑后,能改变下丘脑细胞原有的生理活动,使其发生一系列的代谢变化,这说明激素调节具有的特点是作为信使传递信息。瘦素起作用后就会失活,所以机体要源源不断产生瘦素,以维持其含量的动态平衡。下丘脑释放CRH,作用于垂体,引起垂体释放ACTH最终引起肾上腺皮质分泌皮质醇,这种调节机制是分级调节,即皮质醇的分泌可由下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调节。
【小问2详解】
A小鼠无瘦素受体,因而比正常小鼠体内瘦素含量高,由题意可知,正常小鼠与A小鼠连体共生,正常小鼠摄食量减少,说明瘦素发挥作用,A小鼠无瘦素受体,A无变化;正常小鼠与B小鼠连体共生,正常小鼠无变化,B小鼠摄食量略微减少,说明无瘦素分泌;A小鼠与B小鼠连体共生,A小鼠由于无瘦素受体无变化,B小鼠摄入量明显变化,说明B小鼠瘦素的受体正常,因而B小鼠肥胖是不能正常产生瘦素所致;为排除手术对实验结果的干扰,还应该设置两只正常小鼠连体共生的对照实验。
19. “空中菜舞风摇翠,塘里鱼翔浪碎金,架上鸡鸣惊水影,鸭浮浅底荡清粼”,大连某智慧农业园开创了一套“鸡+鸭+鱼+菜”农业新模式,如图所示。
回答下列问题:
(1)图中所示农业生态系统的结构包括_________;流经该生态系统的总能量为_________。
(2)调查叉尾鮰的种群数量,采用标记重捕法。与初捕再捕均为小网眼渔网相比,初捕用小网眼,再捕用大网眼得到的调查结果________。若要持续获得最大捕捞量,理论上每次捕捞后叉尾鮰种群数量应维持在K/2,原因是_________。
(3)鱼塘中螺旋藻既可以为鱼、鸭提供食物,又可以净化水质,这体现了生物多样性具有_________价值。
(4)该生态系统几乎没有“废物”产生,同时各组分间存在适当的比例、有序的结构,这两方面分别体现了生态工程的__________原理。空中蔬菜,鱼塘上空立体鸡舍,从维持生产资源和吸纳废物的土地及水域面积的角度看,有利于__________(填“扩大”或“缩小”)生态足迹。
(5)从生态系统的主要功能角度分析,该生态模式较好地实现了_________;一旦鸡鸭的粪便过多,也会导致叉尾鮰大量生病死亡,甚至整个系统崩溃,这表明生态系统的_________能力是有限的。
【答案】(1) ①. 生态系统的组成成分和食物链、食物网 ②. (螺旋藻、忧遁草等)生产者固定的太阳能和饲料中的化学能
(2) ①. (基本)不变 ②. 在K/2时,种群增长速率最快
(3)直接和间接 (4) ①. 循环、整体 ②. 缩小
(5) ①. 物质的循环再生和能量的多级利用 ②. 自我调节
【解析】
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
生态足迹:又叫生态占用,指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。生态足迹越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大。
【小问1详解】
生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网。该池塘人工添加了饲料,所以流经该生态系统的总能量为螺旋藻、忧遁草等生产者固定的太阳能和饲料中的化学能。
【小问2详解】
用标记重捕法调查该鱼的种群数量,与初捕再捕均为小网眼渔网相比,由于在此过程中,大鱼和小鱼的比例与其生存环境中的大鱼和小鱼的比例相同,因此初捕用小网眼会标记更多小鱼,再捕用大网眼得到的调查结果基本不变。种群数量在K/2时,种群增长速率最快,所以要持续获得最大捕捞量,理论上每次捕捞后叉尾鮰种群数量应维持在K/2,种群数量可以快速恢复。
【小问3详解】
鱼塘中螺旋藻既可以为鱼、鸭提供食物,这是直接价值的体现,又可以净化水质,这是间接价值的体现。
【小问4详解】
前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生,这体现了生态工程中“循环”的原理;几乎每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统,各组分间要有适当的比例、有序的结构,这主要体现了“整体”原理;空中蔬菜、鱼塘上空立体鸡舍这种生态循环种养模式通过提高土地利用效率、优化资源配置和减少废物排放等方式,有利于减小生态足迹,实现生态和经济的双赢。
【小问5详解】
生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,从生态系统的主要功能角度分析,该生态模式较好地实现了物质的循环利用和能量的高效多级利用(或物质和能量的多级利用)。一旦鸡鸭的粪便过多,也会导致叉尾鮰大量生病死亡、甚至整个系统崩溃,这表明生态系统的自我调节能力是有限的。
20. 在某种自花传粉的植物中,矮茎(A2)是由高茎(A1)突变产生的。研究人员让纯合矮茎植株与纯合高茎植株杂交,F1全为中茎植株。F1自交得F2,F2中高茎植株:中茎植株:矮茎植株=1:3:2。回答下列问题:
(1)中茎植株的基因型是_____。
(2)研究人员对高茎基因和矮茎基因的表达产物进行电泳检测,结果显示高茎蛋白质分子量为124kDa,矮茎蛋白质分子量为85kDa。从基因突变对密码子影响的角度分析,矮茎蛋白质长度变短的原因是_______,该种突变可能是由高茎基因发生碱基对的_______(答出1种)导致的。
(3)研究人员对F2的异常比例进行分析后,提出含有高茎基因的花粉中有50%不育的假说。为验证该假说,请以F2为实验材料,设计一次杂交实验。
①实验思路:_________________________。
②预期的结果:_________________。
(4)该种植株的抗病性由基因B/b控制,抗病(B)对感病(b)为显性。研究人员以抗病中茎植株(抗病植株基因型为Bb)为亲本进行自交,子代中抗病中茎植株所占比例为50%。分析上述信息,不考虑突变和染色体互换,在图中画出基因A1/A2、B/b在染色体上的一种可能的位置关系,用“-”表示基因在染色体上的位置,并标出基因_________。
【答案】(1)A1A2
(2) ①. 突变导致该基因转录出的mRNA中终止密码子提前出现,使得翻译提前终止 ②. 替换、增添或缺失
(3) ①. 让F2的高茎植株(♀)和中茎植株(♂)杂交,统计子代的表型及比例 ②. 子代的表型及比例为高茎:中茎=1:2
(4)
【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】
纯合矮茎植株基因型为A2A2,纯合高茎植株基因型为A1A1,两者杂交后F1全为中茎植株,所以中茎植株的基因型为A1A2。
【小问2详解】
高茎蛋白质分子量为124kDa,矮茎蛋白质分子量为85kDa,说明高茎(A1)基因突变为矮茎(A2)后,合成的蛋白质变短,说明矮茎蛋白质长度变短是由于突变导致A2基因转录出的mRNA中提前出现终止密码子,使得翻译提前终止。基因突变可能是由于高茎基因发生碱基对的替换、增添或缺失导致的。
【小问3详解】
F2中有高茎(A1A1)、中茎(A1A2)、矮茎(A2A2)三种植株,若含有高茎基因(A1)的花粉中有50%不育,则中茎植株(A1A2)产生的配子的基因型及比例是A1:A2=1:2。若要验证含有高茎基因(A1)的花粉中有50%不育的假说,则可以以中茎植株(A1A2)作为父本与高茎植株(A1A1)或矮茎植株(A2A2)杂交,观察子代表型及比例。若高茎植株(A1A1,♀)和中茎植株(A1A2,♂)杂交,子代的表型及比例为高茎:中茎=1:2;若矮茎植株(A2A2,♀)和中茎植株(A1A2,♂)杂交,子代的表型及比例为中茎:矮茎=1:2。
【小问4详解】
该研究人员所用抗病中茎植株基因型为A1A2Bb。若基因A1/A2和B/b独立遗传,亲本抗病中茎植株基因在染色体上的位置如图:,其自交后,子代中抗病中茎植株(A1A2B_)的占比理论上应为3/8,不符合50%。若这两对基因位于一对同源染色体上,且A1与B位于一条染色体上、A2与b位于另一条染色体上,亲本抗病中茎植株基因在染色体上的位置如图:,不考虑互换,其产生配子A1B:A2b=1:1,其自交后子代中抗病中茎植株(A1A2B_)的占比为50%,满足题意。若这两对基因位于一对同源染色体上,且A1与b位于一条染色体上、A2与B位于另一条染色体上,亲本抗病中茎植株基因在染色体上的位置如图:,不考虑互换,其产生配子A1b:A2B=1:1,其自交后子代中抗病中茎植株(A1A2B_)的占比为50%,满足题意。
21. 为研究干旱胁迫基因LEA对绞股蓝植株中油脂积累的影响机制,科研人员将干旱胁迫基因LEA与含荧光素酶基因Luc的质粒结合,构建基因表达载体,并将导入基因表达载体的绞股蓝分生细胞培养成转基因植株甲,在干旱胁迫的环境下培养正常植株和转基因植株甲,检测植物体内油脂合成关键酶——乙酰-CoA羧化酶基因的表达水平。请回答下列问题:
(1)从基因数据库中获取干旱胁迫基因LEA的核苷酸序列信息,设计相应引物并人工合成。据图2、图3分析,需要在两个引物的5'端添加限制酶______的识别序列,以防止基因LEA与质粒发生反向连接。
(2)进行PCR扩增时,以Y链为模板设计的引物的部分序列为5' ______3' 。
(3)将目的基因与质粒连接后构建重组DNA,将验证后的重组DNA导入绞股蓝分生细胞,通常采用农杆菌转化法,该方法的原理是______。将转化成功的绞股蓝分生细胞接种于培养基中培养,待分化出芽后转入诱导______的培养基中培养至组培苗。
(4)如图4表示正常植株和转基因植株甲中乙酰-CoA羧化酶基因的表达水平。据图分析,干旱胁迫下绞股蓝植株在油脂积累过程中,基因LEA的影响机制可能是______。依据该结果不能说明转基因植株的油脂积累量比正常植株高,理由是______。
【答案】(1)EcoRV和XbaI
(2)GATATCATGGGC
(3) ①. 农杆菌侵染植物细胞时能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞,并将其整合到该细胞的染色体DNA上 ②. 生根
(4) ①. 促进乙酰-CoA羧化酶基因表达,从而使油脂合成增加 ②. 油脂合成量增加,分解量未知,可能也增加,因此油脂的积累量不一定比正常植株高
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与表达。
【小问1详解】
根据图1可知,转录的方向是从左向右,因此转录以Y链为模板;图2中启动子在左侧,说明基因转录的方向也是从左向右,为了防止目的基因与质粒反向连接,要使目的基因两侧的黏性末端不同,即在目的基因左侧添加EcoRⅤ的识别序列,右侧添加Xba Ⅰ的识别序列,不选用BamHⅠ的原因是荧光素酶基因Luc中有该酶的酶切位点。
【小问2详解】
以Y链为模板设计的引物需要与 Y 链的 3' 端互补,由于目的基因左端要加入EcoRⅤ的识别序列,因此该引物的部分序列为5'-GATATCATGGGC-3'。
【小问3详解】
农杆菌转化法的原理是农杆菌侵染植物细胞时能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞中,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上;将转化成功的绞股蓝分生细胞接种于培养基中培养,待分化出芽后再转入到生根培养基中生根,再培养至组培苗。
【小问4详解】
据图4可知,与正常植株相比,转基因植物甲的乙酰-CoA羧化酶基因表达水平明显升高,乙酰-CoA羧化酶是油脂合成关键酶,因此干旱胁迫下绞股蓝植株在油脂积累过程中,基因LEA的影响机制可能是促进乙酰-CoA羧化酶基因的表达,从而使油脂合成增加;由图4仅能推出转基因植株的油脂合成量增加,但分解量未知,油脂的积累量不一定比正常植株高。
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