精品解析:2025届河北名校协作体联考高三下学期第二次模拟考试生物试题
2025-09-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.16 MB |
| 发布时间 | 2025-09-15 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53919438.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025届高三年级下学期模拟考试
生物学
注意事项∶
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 2024年5月中国科学院首次发现线粒体基因——细胞色素b基因(CYTB)可编码一个新的胞质翻译蛋白CYTB-187AA,相关研究发表于《细胞代谢》。下列关于小鼠细胞中线粒体的叙述正确的是( )
A. 基因CYTB与线粒体中合成的ATP的元素组成相同
B. 基因CYTB中特定的脱氧核糖核酸序列储存着遗传信息
C. 基因CYTB中的起始密码子是RNA聚合酶识别和结合的部位
D. CYTB-187AA彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生紫色反应
2. 变形虫通过伪足吞噬草履虫和有机颗粒,消化后的食物残渣以胞吐方式排出细胞外。下列有关叙述正确的是( )
A. 变形虫吞噬草履虫和有机颗粒体现了生物膜的选择透过性
B. 吞噬过程伴随着ADP生成,会使细胞内ADP含量明显增多
C. 低温环境中变形虫吞噬、分解草履虫和有机颗粒的速率会变慢
D. 大分子有机物以胞吞、胞吐方式进出细胞,小分子有机物则不能
3. 藜麦是植物界唯一的全蛋白谷物,亚精胺(Spd)是一种广泛存在于植物细胞中的低分子含氮碱,可以调节植物生长。某实验小组以2个藜麦品种为实验材料,研究亚精胺(Spd)对盐胁迫下藜麦种子萌发的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:CK∶蒸馏水,T0∶250mmol/LNaCl,T1∶250mmol/LNaCl+0.1mmol/LSpd
A. 若将藜麦种子长期淹于水中则会腐烂,与细胞质基质产生的酒精有关
B. 实验中TO组细胞呼吸速率较低,可能与盐胁迫对细胞造成渗透失水有关
C. 根据实验结果,一定浓度的Spd可增强NaCl对藜麦种子呼吸速率的抑制作用
D. 藜麦种子在萌发过程中,存在消耗的O2量少于产生的CO2量的时期
4. 某二倍体植物的粉红花(粉红色色素)与染色体上的基因B有关,基因B1和B2都是由基因B突变而来,与基因B编码的蛋白酶相比,基因B1编码的蛋白酶中的一个氨基酸发生了改变,决定红花(红色色素),基因B2编码的蛋白酶中氨基酸数量减少,决定白花(无色素)。已知基因B1对B、B对B2完全显性。下列有关分析正确的是( )
A. 突变基因B1表达的蛋白酶的结构和功能发生了改变
B. 基因B突变为基因B2不可能是碱基对的替换引起的
C. 基因B因随机性突变产生的基因B1和B2导致花色变异
D. 若红花植株和粉红花植株杂交,子代植株不可能有三种表型
5. 在减数分裂过程中,观察到如图三种不同的染色体异常行为(其中图①、③各含有一对同源染色体)。下列有关分析错误的是( )
A. 三种染色体异常行为都可能发生在减数分裂Ⅰ前期
B. 果蝇缺刻翅性状的形成可能属于图①的变异类型
C. 图②中联会的两对同源染色体之间发生了基因重组
D. 图③的染色体行为不会导致基因种类和数目的改变
6. 同一蜂王产下的受精卵绝大多数发育成工蜂,只有个别受精卵发育成蜂王。研究发现,从发育的第三天开始雌幼蜂的许多基因逐渐发生甲基化从而发育成工蜂。DNA甲基化是在甲基转移酶(DNMT)的催化下使C(胞嘧啶)的5'端连接上甲基,这些5'—胞嘧啶主要集中分布在基因的启动子区域。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因的甲基化可能导致生物性状的改变
B. 基因的甲基化不会改变基因的碱基排列顺序
C. 大量的5'—胞嘧啶可能影响DNA聚合酶与DNA的结合
D. 抑制甲基转移酶的活性可能使更多受精卵发育成蜂王
7. 食欲素(OA)是下丘脑外侧区域神经细胞合成的一种小分子肽类递质。用适量的食欲素处理实验小鼠,能显著提高小鼠的胃肠运动和胃酸分泌。下列有关叙述正确的是( )
A. 小鼠神经细胞释放食欲素的运输方式为主动运输
B. 可采用口服或注射食欲素的方式对实验小鼠给药
C. 下丘脑是通过自主神经调节胃肠蠕动和胃酸分泌的
D. 用食欲素处理实验小鼠引起的胃肠运动属于非条件反射
8. 光周期是指一天中昼夜的相对长度,它能广泛调控植物生长发育的多个方面。研究人员以长日照和短日照条件下生长的梨植株为研究材料,取长日照(16h光照/8h黑暗)和短日照(8h光照/16h黑暗)两种不同光周期条件下生长的梨植株,在一天中不同时间点取样对其叶片中的生长素(IAA)含量进行测定,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 甘氨酸在植物细胞中经过一系列反应合成的IAA
B. 梨植株的根部细胞比叶片细胞对IAA浓度更敏感
C. 在长日照下,IAA含量在一天中表现为先升高后降低的趋势
D. 长日照条件下IAA含量整体高于短日照条件下的IAA含量
9. 1800年,澳大利亚塔斯马尼亚岛上引入了三只绵羊,14年后绵羊种群数量达到了25万头,1860年左右达到了170万头。100年内绵羊种群数量的变化曲线如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 用标记重捕法调查绵羊种群密度时,若部分个体的标记物脱落则调查结果偏小
B. 由图可知,1860年之后的40年间小岛上绵羊种群的生存环境未发生明显改变
C. 绵羊种群数量的增长会受到其自身种群密度的反馈调节,这有利于其适应特定环境
D. 在绵羊种群数量达到170万头之前,绵羊种群的出生率大于死亡率
10. 苦草是鄱阳湖湖区分布面积最大的沉水植物群落(沉水植物:是指植物体全部位于水层下面生存的大型水生植物)是白鹤最爱吃的食物之一。每年夏季进入繁殖旺盛时期及秋冬枯水期时会暴露时易被水鸟食用。下列有关叙述错误的是( )
A. 苦草种群在鄱阳湖的分布包括垂直结构和水平结构
B. 生物生态位重叠分析可反映物种对资源利用的程度
C. 苦草等沉水植物从夏季的繁殖到冬季暴露未发生演替
D. 鄱阳湖湿地生物群落丰富度大于荒漠生物群落丰富度
11. 全球森林信息平台报导:2023年全球共发生重大森林火灾3000余起,烧毁4亿公顷森林,造成250人死亡,排放了65亿吨CO2,对生态环境及人类健康产生了严重影响。下列有关叙述错误的是( )
A. 森林群落在遭受大火严重烧毁后进行的演替与弃耕农田相同
B. 森林火灾排放了大量的CO2,可加快全球碳循环和碳平衡
C. 气候变化导致的干燥与高温天气可能是引发森林火灾的主要原因
D. 频繁的森林火灾说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的
12. 泡菜中含有大量乳酸菌,某同学欲利用新鲜的泡菜滤液为材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用的固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。下列相关叙述正确的是( )
A. 取少许泡菜滤液均匀涂布于固体培养基表面,培养一段时间后即可获得单菌落
B. 固体培养基中的碳酸钙既可以鉴别乳酸菌又可以中和乳酸菌代谢产生的乳酸
C. 对配制的培养基进行巴氏消毒处理能在达到实验目的的同时减少营养物质损失
D. 配制培养基时可加入少量链霉素以抑制杂菌的生长,进而提高分离纯化的效率
13. 研究表明,一般能增加免疫器官重量的物质也具有一定增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响,科研人员取同种小鼠30只,雌雄各半,随机均分为三组;实验处理如下表。下列有关叙述正确的是( )
组别
甲组
乙组
丙组(空白对照组)
实验处理
三白草细胞和鱼腥草细胞杂种愈伤组织的蒸馏水提取物
三白草细胞和鱼腥草细胞直接混合后的蒸馏水提取物
每天一次等量灌胃;连续一周,检测各组小鼠的胸腺重量
A. 三白草和鱼腥草细胞杂交前需先用酶解法处理获得原生质层
B. 诱导三白草和鱼腥草的细胞融合可以使用PEG或灭活的病毒
C. 丙组处理为加入等量蒸馏水,甲组愈伤组织形成过程中不发生基因的选择性表达
D. 若甲、乙组结果相同且大于丙组,说明杂交愈伤组织能产生两种植物的细胞产物
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 间充质干细胞(MSCs)属于成体干细胞,具有较强的自我更新和多向分化能力,存在于许多不同的组织和器官中,如脂肪组织、骨髓、皮肤、脐血等。MSCs具有良好的免疫调节和免疫抑制作用,还参与组织的发育和修复。下列关于MSCs的叙述正确的是( )
A. MSCs的自我更新是通过细胞有丝分裂实现的,前期会发生中心粒的倍增
B. MSCs在体外培养过程中会发生接触抑制,需用胰蛋白酶处理将细胞分散
C. MSCs在体外培养时所用培养液需要添加糖类、氨基酸和激素等营养物质
D. MSCs在皮肤组织修复过程中分化成皮肤细胞,核内遗传物质未发生改变
15. 如图为某哺乳动物有丝分裂过程中某结构的数量变化曲线图。下列相关分析错误的是( )
A. 该图可以表示有丝分裂过程中核糖体和内质网的数量变化
B. 若该图表示染色体数目的变化,则ab段细胞核中进行了有关蛋白质的合成
C. 若该图表示染色体组数的变化,则cd段细胞中含有4条性染色体
D. 若该图表示同源染色体的对数,则de段可表示同源染色体分离
16. 普通小麦为六倍体(6n=42),记作42W,长穗偃麦草为二倍体(2n=14),记作14E。育种工作者利用如图所示的育种过程,将长穗偃麦草的抗病等基因转移到小麦中,成功培育出“二体异附加系”小麦。下列有关分析错误的是( )
A. ①过程的原理是秋水仙素抑制着丝粒分裂从而使染色体数目加倍
B. 乙植株可以产生含有7种不同染色体数目的花粉或卵细胞
C. 利用光学显微镜观察染色体的数目和形态可以从丙中选择出丁
D. 培育“二体异附加系”小麦的育种原理是基因重组和染色体变异
17. 对于抗原和抗体的关系,克隆选择学说认为:在抗原进入机体之前,具有不同类型特异性受体的B细胞就已经存在,而不是在抗原进入机体后以抗原为模板设计出来的。为验证克隆选择学说的观点,研究人员以小鼠为材料进行实验,实验过程如下表所示。下列有关叙述正确的是( )
实验过程
预期实验结果
初次注射
再次注射
对照组
高剂量的抗原X
适宜剂量的抗原Y
产生X抗体和Y抗体
实验组1
高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X
①
③
实验组2
②
适宜剂量的抗原X
④
注:高剂量的具有放射性同位素标记的抗原能够杀死全部具有与其互补受体的B细胞。
A. 抗体是由浆细胞产生的蛋白类免疫活性物质
B. 每组实验都需要选择生理状态相似的多只健康小鼠进行实验
C. ①为适宜剂量的抗原Y,②为高剂量的抗原X
D. 若③为只产生Y抗体、④为不产生抗体,则可证明克隆选择学说成立
18. 生物技术是把双刃剑,给人类带来“福音”的同时也带来了一些争议。下列观点正确的是( )
A. 利用核移植技术获得胚胎,分离出ES细胞治疗疾病会涉及伦理问题
B. 人类存在多种遗传疾病,而治疗性克隆是治疗人类遗传病的根本措施
C. 干细胞的研究具有广阔的应用前景,应大力支持和发展,但需要监管
D. 制备的单克隆抗体在临床应用中可能产生免疫反应,如引发过敏反应
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 为探究叶片光合作用产物的分配机制,科研人员以砂糖橘植株为研究对象,利用CO2研究光合作用产物在叶、果实和根等器官中的分配,结果如下表所示。回答下列问题:
光合作用产物
产量(g/d)
主要分配器官
叶
果实
根
100
32.0
32%
25.0
25%
22.0
22%
80
25.6
32%
17.6
22%
20.8
26%
60
19.2
32%
12.0
20%
18.0
30%
(1)影响砂糖橘植株光合作用的环境因素有很多,如光照强度主要影响光合色素对光能的______等功能;N等无机盐主要影响______等物质的合成,从而影响植物的光合作用。对于砂糖橘植株来说,光对其生长发育的作用有______(答2点)。
(2)叶片合成的光合产物主要以______形式运输到果实和根等部位。砂糖橘植株光合产物更多地分配到叶,其生理意义是______。据表分析,当砂糖橘植株的光合产物的产量下降时,光合产物在果实和根中分配比例的变化情况是______。光合产物较低时,光合产物在根中的分配比例发生变化,这种变化的意义在于______。
(3)农业生产上,果农常在挂果后对砂糖橘茎干进行半环割(对茎的韧皮部环割半圈),半环割的目的是______。
20. 某些内脏器官病变时,会在体表一定区域产生敏感或疼痛感觉,该现象称为牵涉痛。例如阑尾炎早期,疼痛常发生在上腹部或脐周围等区域。这是由于病变的内脏神经纤维与体表某处的神经纤维会合于同一脊髓段,来自内脏的传入神经纤维除经脊髓上达大脑,反映内脏疼痛外,还会影响同一脊髓段的体表神经纤维传导和扩散到相应的体表部位,而引起疼痛。目前认为牵涉痛的机制有两种:会聚学说与易化学说(如图)。回答下列问题:
(1)图中显示多个相近的神经元,两个相近的神经纤维不会相互干扰是因为神经纤维上有________________构成的髓鞘。
(2)痛觉是一种警戒信号,从内脏发出的痛觉信号______(填“会”或“不会”)传递至体表结构,这一现象的生理学基础是____________________________________。
(3)脏器患病后产生痛觉,该过程不属于反射,理由是________________________;条件反射会消退,其消退不是条件反射简单的消失,而是____________________________________,该消退过程______(填“是”或“否”)需要大脑皮层参与,因为______。痛觉产生的意义在于______。
(4)会聚学说认为由于内脏和体表的痛觉传入纤维在脊髓同一水平的同一个神经元会聚后再上传至大脑皮质,而平时疼痛刺激多来源于体表,因此大脑依旧习惯地将内脏痛误以为是体表痛,于是发生牵涉痛。易化学说认为内脏传入纤维的侧支在脊髓与接受体表痛觉传入的同一后角神经元构成突触联系,从患痛内脏来的冲动可提高该神经元的兴奋性,从而对体表传入冲动产生易化作用,使微弱的体表刺激成为致痛刺激,产生牵涉痛。图a属于______示意图。有实验发现,局部麻醉有关部位可抑制轻微的牵涉痛,这支持______学说。
21. 某人工池塘专业养殖罗非鱼,该池塘的营养结构及能量流动如下图所示,图中数字表示同化量(单位:kJ·hm⁻2·a⁻1)。回答下列问题:
(1)输入该池塘生态系统的总能量是______kJ·hm⁻2·a⁻1。假如不考虑人工饲料提供的能量,罗非鱼粪便中的能量来自______的同化量,罗非鱼每增加1kg,大约需要消耗浮游植物______kg。
(2)在规范化养殖过程中,需要考虑引入水生植物的生态位差异,以及它们之间的种间关系,有效选择生物组分并合理布设,这体现了生态工程中的______原理。在投放罗非鱼时,需要考虑______等对环境容纳量的影响,避免因投放不当而引起生态系统失衡。养殖人员在单一养殖罗非鱼的基础上,在池塘中混养了少量的草鱼和鲤鱼,结果发现鱼类产量和经济效益明显增加。罗非鱼主要生活在水体中下层,草鱼生活在水体中上层,主要以草为食,鲤鱼生活在水体底层,主要以河蛙、田螺为食。从生态位的角度分析,这种混养模式的原理是______。罗非鱼混养模式需要注意的问题有______(答1点)。
(3)生活污水超量排放和过多的使用肥料都会使该池塘生态失衡,原因是______(从生态系统的稳定性角度分析)。生态平衡是指______。
22. 某种蛾类(ZW型)的野生型为白茧直翅,通过育种获得了白茧卷翅和黄茧直翅两个纯合突变品系,假设茧色和翅形分别由基因A/a和B/b控制。为研究其遗传机理,进行了如下两组杂交实验。不考虑Z、W染色体的同源区段。
交配杂交实验①:P白茧卷翅♀×黄茧直翅♂→F1雌雄蛾均表现为黄茧直翅F2;
杂交实验②:P黄茧直翅♀×白茧卷翅♂→F1雌蛾为黄茧卷翅,雄蛾为黄茧直翅F2。
回答下列问题:
(1)雌蛾的次级卵母细胞中含______条W染色体。若茧色是由蛋白质直接决定的,则基因A、a控制茧色性状的途径是_______。
(2)直翅对卷翅为_______性状,翅形的遗传方式是________,判断的依据是______。若杂交实验①的F1雌雄蛾相互交配,则F2的基因型有______种,其中白茧直翅的概率为________。
(3)让两组杂交实验的F1分别随机交配得F2,则杂交实验①F2雄蛾中的杂合子约占______,杂交实验②F2雌蛾的表型及比例为______。
(4)黄茧卷翅蛾具有较高的观赏和经济价值,欲培育黄茧卷翅蛾纯合品系,请从上述杂交实验中选择合适的个体进行实验,简要写出实验方案。_________。
23. 科学家设想将HIV的壳体蛋白(CA)基因与Ti质粒连接构建重组载体转染到枸杞细胞内,利用愈伤组织作为反应器生产HIV的壳体蛋白作为疫苗,以研究CA疫苗对人体的免疫应答。建立愈伤组织反应器的主要过程如下图所示。回答下列问题∶
(1)①过程为________,进行①过程操作的目的是________。为获得大量图中的DNA片段(目的基因),科学家需要根据________________________设计引物。若有a条起始的RNA片段,经过图中的①过程,再进行PCR循环30次,理论上PCR过程需要引物________(用算式表示)个。
(2)选用Ti质粒作为HIV壳体蛋白(CA)基因的载体,优点是∶________________________________________。
(3)切割CA-DNA和Ti质粒所用的限制性内切核酸酶是________,不选用其他两种限制酶的原因是________________________________________________________________。
(4)为了筛选出含重组载体的农杆菌,在选择培养基上添加氨苄青霉素,一段时间后,培养基上形成的菌落________(填“一定”或“不一定”)含有重组载体,原因是________________________________________。是否成功培育出转基因植株需从________与个体水平上对转基因植株进行检测与鉴定。
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2025届高三年级下学期模拟考试
生物学
注意事项∶
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 2024年5月中国科学院首次发现线粒体基因——细胞色素b基因(CYTB)可编码一个新的胞质翻译蛋白CYTB-187AA,相关研究发表于《细胞代谢》。下列关于小鼠细胞中线粒体的叙述正确的是( )
A. 基因CYTB与线粒体中合成的ATP的元素组成相同
B. 基因CYTB中特定的脱氧核糖核酸序列储存着遗传信息
C. 基因CYTB中的起始密码子是RNA聚合酶识别和结合的部位
D. CYTB-187AA彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因CYTB为线粒体DNA,组成元素为C、H、O、N、P;线粒体中合成的ATP由腺苷和三个磷酸基团组成,元素为C、H、O、N、P,两者元素组成相同,A正确;
B、基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息,B错误;
C、起始密码子位于mRNA上,是翻译的起始信号,而RNA聚合酶识别并结合的是DNA上的启动子,C错误;
D、CYTB-187AA为蛋白质,彻底水解产物为氨基酸,而双缩脲试剂需与肽键反应显紫色,氨基酸无肽键,无法显色,D错误。
故选A。
2. 变形虫通过伪足吞噬草履虫和有机颗粒,消化后的食物残渣以胞吐方式排出细胞外。下列有关叙述正确的是( )
A. 变形虫吞噬草履虫和有机颗粒体现了生物膜的选择透过性
B. 吞噬过程伴随着ADP生成,会使细胞内ADP含量明显增多
C. 低温环境中变形虫吞噬、分解草履虫和有机颗粒的速率会变慢
D. 大分子有机物以胞吞、胞吐方式进出细胞,小分子有机物则不能
【答案】C
【解析】
【详解】A、变形虫吞噬草履虫和有机颗粒属于胞吞作用,依赖细胞膜的流动性,而非选择透过性,A错误;
B、吞噬过程消耗ATP生成ADP,但细胞内ATP与ADP的转化处于动态平衡,ADP含量不会明显增多,B错误;
C、低温会降低细胞膜的流动性(影响胞吞)和酶的活性(影响分解),导致吞噬和分解速率均变慢,C正确;
D、大分子通常通过胞吞或胞吐运输,但小分子(如某些神经递质)也可通过胞吐释放,D错误。
故选C。
3. 藜麦是植物界唯一的全蛋白谷物,亚精胺(Spd)是一种广泛存在于植物细胞中的低分子含氮碱,可以调节植物生长。某实验小组以2个藜麦品种为实验材料,研究亚精胺(Spd)对盐胁迫下藜麦种子萌发的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:CK∶蒸馏水,T0∶250mmol/LNaCl,T1∶250mmol/LNaCl+0.1mmol/LSpd
A. 若将藜麦种子长期淹于水中则会腐烂,与细胞质基质产生的酒精有关
B. 实验中TO组细胞呼吸速率较低,可能与盐胁迫对细胞造成渗透失水有关
C. 根据实验结果,一定浓度的Spd可增强NaCl对藜麦种子呼吸速率的抑制作用
D. 藜麦种子在萌发过程中,存在消耗的O2量少于产生的CO2量的时期
【答案】C
【解析】
【详解】A、若藜麦种子长期淹于水中则会腐烂,这与无氧呼吸细胞质基质产生的酒精有关,酒精具有毒害作用,A正确;
B、土壤盐分过多对植物造成的危害称为盐胁迫,盐胁迫会使得植物容易失去水分从而造成细胞渗透压改变,水分减少细胞呼吸速率会降低,故推测实验中T0组细胞呼吸速率较低,可能与盐胁迫对细胞造成渗透失水有关,B正确;
C、T1组是加入了一定量的Spd,T1组比T0组的呼吸速率更高,可知一定浓度的Spd可缓解NaCl对藜麦种子呼吸速率的抑制作用,C错误;
D、藜麦种子在萌发过程中,存在既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸的情况,由于有氧呼吸消耗的氧气量等于产生的CO2的量,无氧呼吸是酒精发酵,不消耗氧气产生CO2,此时存在消耗的O2量少于产生的CO2量的时期,D正确。
故选C。
4. 某二倍体植物的粉红花(粉红色色素)与染色体上的基因B有关,基因B1和B2都是由基因B突变而来,与基因B编码的蛋白酶相比,基因B1编码的蛋白酶中的一个氨基酸发生了改变,决定红花(红色色素),基因B2编码的蛋白酶中氨基酸数量减少,决定白花(无色素)。已知基因B1对B、B对B2完全显性。下列有关分析正确的是( )
A. 突变基因B1表达的蛋白酶的结构和功能发生了改变
B. 基因B突变为基因B2不可能是碱基对的替换引起的
C. 基因B因随机性突变产生的基因B1和B2导致花色变异
D. 若红花植株和粉红花植株杂交,子代植株不可能有三种表型
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因B₁的突变导致蛋白酶中一个氨基酸改变,结构变化必然引起功能改变,A正确;
B、基因B突变为B₂使氨基酸数量减少,可能因碱基替换导致转录时终止密码子提前出现,B错误;
C、B突变为B₁和B₂体现的是基因突变的不定向性,而非随机性,C错误;
D、若红花(B₁B₂)与粉红花(BB₂)杂交,子代可能出现红花(B₁B、B₁B₂)、粉红花(BB₂)、白花(B₂B₂)三种表型,D错误。
故选A。
5. 在减数分裂过程中,观察到如图三种不同的染色体异常行为(其中图①、③各含有一对同源染色体)。下列有关分析错误的是( )
A. 三种染色体异常行为都可能发生在减数分裂Ⅰ前期
B. 果蝇缺刻翅性状的形成可能属于图①的变异类型
C. 图②中联会的两对同源染色体之间发生了基因重组
D. 图③的染色体行为不会导致基因种类和数目的改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、图①联会的一对同源染色体出现“环形圈”,是由于两条同源染色体中的上面一条多了一段或是下面一条少了一段造成的,说明发生过染色体结构变异中的重复或缺失。图②两对同源染色体出现“十字形结构”,是由于非同源染色体上出现的同源区段发生了联会现象,该种变异属于染色体结构变异中的易位。图③涉及的一对同源染色体,其中下面一条发生了染色体结构变异中的倒位,导致联会时出现图③所示的情况。同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期,因此三种染色体异常行为都可能发生在减数分裂Ⅰ前期,A正确;
B、图①的变异类型为染色体结构变异中的重复或缺失。果蝇缺刻翅性状的形成是染色体的某一片段缺失引起的,可能属于图①的变异类型,B正确;
C、图②中联会的两对同源染色体出现“十字形结构”,是由于非同源染色体上出现的同源区段发生了联会现象,说明发生了染色体结构变异中的易位,C错误;
D、结合对A选项的分析可知:图③的染色体行为不会导致基因种类和数目的改变,但因发生了染色体结构变异中的倒位,导致一条染色体上的基因的排列顺序发生了改变,D正确。
故选C。
6. 同一蜂王产下的受精卵绝大多数发育成工蜂,只有个别受精卵发育成蜂王。研究发现,从发育的第三天开始雌幼蜂的许多基因逐渐发生甲基化从而发育成工蜂。DNA甲基化是在甲基转移酶(DNMT)的催化下使C(胞嘧啶)的5'端连接上甲基,这些5'—胞嘧啶主要集中分布在基因的启动子区域。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因的甲基化可能导致生物性状的改变
B. 基因的甲基化不会改变基因的碱基排列顺序
C. 大量的5'—胞嘧啶可能影响DNA聚合酶与DNA的结合
D. 抑制甲基转移酶的活性可能使更多受精卵发育成蜂王
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基,虽然不改变DNA序列,但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。如果某DNA片段被甲基化,那么包含该片段的基因功能就会被抑制;
2、由题意可知,DNA的甲基化是由DNMT基因表达的DNA甲基转移酶来控制的,如果通过注入小型RNA(SiRNA)导致DNMT基因不表达,让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用,蜜蜂幼虫就会发育成蜂王,和喂它蜂王浆的效果是一样的。由题干可以理出一条逻辑线:DNMT基因→某种mRNA→DNA甲基转移酶→DNA某些区域甲基化→发育成工蜂。
【详解】A、基因的甲基化可能导致生物性状的改变,如受精卵在发育过程中基因甲基化程度不同导致雌幼蜂分别发育成工蜂和蜂王,A正确;
B、基因的甲基化不会改变基因的碱基排列顺序,主要改变胞嘧啶的结构,B正确;
C、大量的5'-胞嘧啶分布在基因启动子区域,推测基因甲基化可能影响RNA聚合酶与DNA的结合,即影响基因的转录,C错误;
D、抑制甲基转移酶的活性可能使更多的雌幼蜂不发生基因的甲基化,从而使更多的受精卵发育成蜂王,D正确。
故选C。
7. 食欲素(OA)是下丘脑外侧区域神经细胞合成的一种小分子肽类递质。用适量的食欲素处理实验小鼠,能显著提高小鼠的胃肠运动和胃酸分泌。下列有关叙述正确的是( )
A. 小鼠神经细胞释放食欲素的运输方式为主动运输
B. 可采用口服或注射食欲素的方式对实验小鼠给药
C. 下丘脑是通过自主神经调节胃肠蠕动和胃酸分泌的
D. 用食欲素处理实验小鼠引起的胃肠运动属于非条件反射
【答案】C
【解析】
【详解】A、食欲素是肽类神经递质,神经细胞通过胞吐释放递质,胞吐方式需要耗能,A错误;
B、食欲素是肽类物质,口服会被消化酶分解失效,需直接注射给药,B错误;
C、下丘脑通过自主神经(如交感和副交感神经)调节胃肠蠕动和胃酸分泌,属于神经调节,C正确;
D、用食欲素处理实验小鼠时,食欲素直接作用于胃肠相关细胞,没有经过完整的反射弧,不属于反射,D错误。
故选C。
8. 光周期是指一天中昼夜的相对长度,它能广泛调控植物生长发育的多个方面。研究人员以长日照和短日照条件下生长的梨植株为研究材料,取长日照(16h光照/8h黑暗)和短日照(8h光照/16h黑暗)两种不同光周期条件下生长的梨植株,在一天中不同时间点取样对其叶片中的生长素(IAA)含量进行测定,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 甘氨酸在植物细胞中经过一系列反应合成的IAA
B. 梨植株的根部细胞比叶片细胞对IAA浓度更敏感
C. 在长日照下,IAA含量在一天中表现为先升高后降低的趋势
D. 长日照条件下IAA含量整体高于短日照条件下的IAA含量
【答案】A
【解析】
【详解】A、色氨酸经过一系列反应生成IAA,A错误;
B、不同部位对生长素敏感度不同,根的敏感度大于叶,B正确;
C、从图中看出,在长日照下,IAA含量在一天中表现为先升高后降低的趋势,C正确;
D、比较两根曲线,可以看出长日照条件下IAA含量整体高于短日照条件下的IAA含量,D正确。
故选A。
9. 1800年,澳大利亚塔斯马尼亚岛上引入了三只绵羊,14年后绵羊种群数量达到了25万头,1860年左右达到了170万头。100年内绵羊种群数量的变化曲线如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 用标记重捕法调查绵羊种群密度时,若部分个体的标记物脱落则调查结果偏小
B. 由图可知,1860年之后的40年间小岛上绵羊种群的生存环境未发生明显改变
C. 绵羊种群数量的增长会受到其自身种群密度的反馈调节,这有利于其适应特定环境
D. 在绵羊种群数量达到170万头之前,绵羊种群的出生率大于死亡率
【答案】A
【解析】
【详解】A、用标记重捕法调查绵羊种群密度时,若部分个体的标记物脱落,会导致重捕时标记个体数减少。根据标记重捕法公式N=(M×n)/m(N为种群总数,M为标记总数,n为重捕总数,m为重捕中标记数),m减小,会使调查结果偏大,不是偏小,A错误;
B、由图可知,1860年之后的40年间,绵羊种群数量相对稳定,说明生存环境发生未明显改变,B正确;
C、绵羊种群数量的增长会受到其自身种群密度的反馈调节,比如种群密度过大时,种内竞争加剧,这有利于其适应特定环境,C正确;
D、在绵羊种群数量达到170万头之前,种群数量一直增加,说明绵羊种群的出生率大于死亡率,D正确。
故选A。
10. 苦草是鄱阳湖湖区分布面积最大的沉水植物群落(沉水植物:是指植物体全部位于水层下面生存的大型水生植物)是白鹤最爱吃的食物之一。每年夏季进入繁殖旺盛时期及秋冬枯水期时会暴露时易被水鸟食用。下列有关叙述错误的是( )
A. 苦草种群在鄱阳湖的分布包括垂直结构和水平结构
B. 生物生态位重叠分析可反映物种对资源利用的程度
C. 苦草等沉水植物从夏季的繁殖到冬季暴露未发生演替
D. 鄱阳湖湿地生物群落丰富度大于荒漠生物群落丰富度
【答案】A
【解析】
【详解】A、垂直结构和水平结构是群落的空间特征,而非种群的特征。苦草作为单一物种的种群,其分布不涉及群落的垂直或水平结构,A错误;
B、生态位重叠程度高说明物种间资源利用相似度高,分析生态位重叠可反映物种对资源的利用情况,B正确;
C、群落演替是群落类型发生根本性变化的过程,苦草的季节性变化属于同一群落内部的周期性波动,未发生演替,C正确;
D、鄱阳湖湿地水分充足、营养物质丰富,适合多种生物生存,而荒漠地区缺水、环境恶劣,生物种类少。因此,鄱阳湖湿地生物群落丰富度(物种数目的多少)大于荒漠生物群落丰富度,D正确。
故选A。
11. 全球森林信息平台报导:2023年全球共发生重大森林火灾3000余起,烧毁4亿公顷森林,造成250人死亡,排放了65亿吨CO2,对生态环境及人类健康产生了严重影响。下列有关叙述错误的是( )
A. 森林群落在遭受大火严重烧毁后进行的演替与弃耕农田相同
B. 森林火灾排放了大量的CO2,可加快全球碳循环和碳平衡
C. 气候变化导致的干燥与高温天气可能是引发森林火灾的主要原因
D. 频繁的森林火灾说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的
【答案】B
【解析】
【详解】A、森林被大火烧毁后,原有土壤条件及繁殖体可能保留,属于次生演替;弃耕农田的演替同样为次生演替,两者类型相同,A正确;
B、森林火灾排放了大量的CO2,会打破碳平衡(碳吸收与释放的动态平衡),导致碳失衡,而非“加快碳平衡”,B错误;
C、干燥与高温天气会加剧可燃物燃烧,是火灾发生的主要诱因,C正确;
D、频繁的火灾使森林在大火中遭到严重的破坏,这反映了生态系统的自我调节能力是有一定限度的,D正确。
故选B。
12. 泡菜中含有大量乳酸菌,某同学欲利用新鲜的泡菜滤液为材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用的固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。下列相关叙述正确的是( )
A. 取少许泡菜滤液均匀涂布于固体培养基表面,培养一段时间后即可获得单菌落
B. 固体培养基中的碳酸钙既可以鉴别乳酸菌又可以中和乳酸菌代谢产生的乳酸
C. 对配制的培养基进行巴氏消毒处理能在达到实验目的的同时减少营养物质损失
D. 配制培养基时可加入少量链霉素以抑制杂菌的生长,进而提高分离纯化的效率
【答案】B
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、泡菜滤液中乳酸菌的浓度过高,需要用无菌水稀释后再涂布,这样才容易获得单菌落,A错误;
B、根据题干信息可知,固体培养基中的碳酸钙既可以鉴别乳酸菌又可以中和乳酸菌代谢产生的乳酸,B正确;
C、对配制的培养基需要采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,C错误;
D、链霉素是一种抗生素,会对乳酸菌等细菌的生存产生抑制作用,培养基中加入链霉素会降低分离纯化的效率,D错误。
故选B。
13. 研究表明,一般能增加免疫器官重量的物质也具有一定增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响,科研人员取同种小鼠30只,雌雄各半,随机均分为三组;实验处理如下表。下列有关叙述正确的是( )
组别
甲组
乙组
丙组(空白对照组)
实验处理
三白草细胞和鱼腥草细胞杂种愈伤组织的蒸馏水提取物
三白草细胞和鱼腥草细胞直接混合后的蒸馏水提取物
每天一次等量灌胃;连续一周,检测各组小鼠的胸腺重量
A. 三白草和鱼腥草细胞杂交前需先用酶解法处理获得原生质层
B. 诱导三白草和鱼腥草的细胞融合可以使用PEG或灭活的病毒
C. 丙组处理为加入等量蒸馏水,甲组愈伤组织形成过程中不发生基因的选择性表达
D. 若甲、乙组结果相同且大于丙组,说明杂交愈伤组织能产生两种植物的细胞产物
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术
【详解】A、三白草和鱼腥草细胞杂交前需先用酶解法处理获得原生质体,而不是原生质层,常使用纤维素酶、果胶酶,A错误;
B、诱导三白草和鱼腥草的细胞融合可以使用PEG,不使用灭活的病毒,B错误;
C、甲组愈伤组织形成过程中存在基因的选择性表达过程,C错误;
D、甲组处理是三白草细胞和鱼腥草细胞杂种愈伤组织的蒸馏水提取物,乙组处理是三白草细胞和鱼腥草细胞直接混合后的蒸馏水提取物,丙组是空白对照组,若甲、乙组结果相同且大于丙组,说明杂交愈伤组织能同时产生两种植物的细胞产物,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 间充质干细胞(MSCs)属于成体干细胞,具有较强的自我更新和多向分化能力,存在于许多不同的组织和器官中,如脂肪组织、骨髓、皮肤、脐血等。MSCs具有良好的免疫调节和免疫抑制作用,还参与组织的发育和修复。下列关于MSCs的叙述正确的是( )
A. MSCs的自我更新是通过细胞有丝分裂实现的,前期会发生中心粒的倍增
B. MSCs在体外培养过程中会发生接触抑制,需用胰蛋白酶处理将细胞分散
C. MSCs在体外培养时所用培养液需要添加糖类、氨基酸和激素等营养物质
D. MSCs在皮肤组织修复过程中分化成皮肤细胞,核内遗传物质未发生改变
【答案】BD
【解析】
【详解】A、MSCs 的自我更新是通过有丝分裂实现的,真核细胞有丝分裂过程中,中心粒的倍增发生在间期,而非前期,A错误;
B、动物细胞培养时,细胞会贴壁生长,当贴壁细胞分裂生长到相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖(接触抑制)。此时需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使细胞分散开,便于后续培养,B正确;
C、细胞体外培养时,培养液需要添加的营养物质包括糖(提供能量)、氨基酸(合成蛋白质等),但一般不需要添加激素(激素主要参与体内的调节过程,体外培养细胞可通过其他方式调控)C错误;
D、间充质干细胞(MSCs)分化成成纤维细胞的过程属于细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞内的遗传物质并没有发生改变,D正确。
故选BD。
15. 如图为某哺乳动物有丝分裂过程中某结构的数量变化曲线图。下列相关分析错误的是( )
A. 该图可以表示有丝分裂过程中核糖体和内质网的数量变化
B. 若该图表示染色体数目的变化,则ab段细胞核中进行了有关蛋白质的合成
C. 若该图表示染色体组数的变化,则cd段细胞中含有4条性染色体
D. 若该图表示同源染色体的对数,则de段可表示同源染色体分离
【答案】BD
【解析】
【详解】A、在有丝分裂过程中,核糖体主要参与蛋白质合成,内质网参与蛋白质加工和脂质合成等,核糖体和内质网的数量变化先增加后减少,与图示数量变化基本相符,A正确;
B、蛋白质合成发生在细胞质中核糖体上,不能发生在细胞核中,B错误;
C、若该图表示染色体组数的变化,cd段染色体组数加倍,处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,性染色体也加倍为4条,C正确;
D、该图为某哺乳动物有丝分裂过程中某结构的数量变化,不会发生同源染色体分离,D错误。
故选BD。
16. 普通小麦为六倍体(6n=42),记作42W,长穗偃麦草为二倍体(2n=14),记作14E。育种工作者利用如图所示的育种过程,将长穗偃麦草的抗病等基因转移到小麦中,成功培育出“二体异附加系”小麦。下列有关分析错误的是( )
A. ①过程的原理是秋水仙素抑制着丝粒分裂从而使染色体数目加倍
B. 乙植株可以产生含有7种不同染色体数目的花粉或卵细胞
C. 利用光学显微镜观察染色体的数目和形态可以从丙中选择出丁
D. 培育“二体异附加系”小麦的育种原理是基因重组和染色体变异
【答案】AB
【解析】
【详解】A、①过程可用秋水仙素抑制纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,A错误;
B、42W和甲(42W+14E)杂交产生乙,乙植株的体细胞染色体组成为42W+7E,共有49条染色体,其中来自于普通小麦的42条染色体为21对同源染色体,其余的7条为非同源染色体,乙中来自长穗偃麦草的染色体组仅有一个,因此乙减数分裂时来自长穗偃麦草的7条染色体不能联会,可随机进入不同的配子中,乙产生的配子的染色体数目是21W+0~7E,因此可以产生含有8种不同染色体数目的花粉或卵细胞,B错误;
C、染色体在光学显微镜下可见,因此利用光学显微镜观察染色体数目和形态可以从丙中选择出丁,C正确;
D、“二体异附加系”小麦染色体组成为42W+2E,染色体数目发生了变异,整个培育过程进行有性生殖,存在基因重组,因此“二体异附加系”小麦的育种原理是基因重组和染色体变异,D正确。
故选AB。
17. 对于抗原和抗体的关系,克隆选择学说认为:在抗原进入机体之前,具有不同类型特异性受体的B细胞就已经存在,而不是在抗原进入机体后以抗原为模板设计出来的。为验证克隆选择学说的观点,研究人员以小鼠为材料进行实验,实验过程如下表所示。下列有关叙述正确的是( )
实验过程
预期实验结果
初次注射
再次注射
对照组
高剂量的抗原X
适宜剂量的抗原Y
产生X抗体和Y抗体
实验组1
高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X
①
③
实验组2
②
适宜剂量的抗原X
④
注:高剂量的具有放射性同位素标记的抗原能够杀死全部具有与其互补受体的B细胞。
A. 抗体是由浆细胞产生的蛋白类免疫活性物质
B. 每组实验都需要选择生理状态相似的多只健康小鼠进行实验
C. ①为适宜剂量的抗原Y,②为高剂量的抗原X
D. 若③为只产生Y抗体、④为不产生抗体,则可证明克隆选择学说成立
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、抗体是由浆细胞产生的蛋白质类免疫活性物质,这是抗体的基本特性,A正确;
B、每组实验都选择生理状态相似的多只健康小鼠进行实验,可减少实验误差,保证实验结果的可靠性,B正确;
C、根据实验设计的对照原则,①应为适宜剂量的抗原Y,②应为高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X,这样才能与对照组和其他实验组形成有效对照,C错误;
D、若③为只产生 Y 抗体(因为能与抗原 X 互补受体的B细胞已被杀死,无法产生抗X抗体,只能产生抗Y抗体)、④为不产生抗体(因为能与抗原 X 互补受体的B细胞已被杀死,再次注射抗原X,没有相应B细胞增殖分化产生抗体),则可证明克隆选择学说成立,即抗原进入机体之前,具有不同类型特异性受体的 B 细胞就已经存在,D正确。
故选ABD。
18. 生物技术是把双刃剑,给人类带来“福音”的同时也带来了一些争议。下列观点正确的是( )
A. 利用核移植技术获得胚胎,分离出ES细胞治疗疾病会涉及伦理问题
B. 人类存在多种遗传疾病,而治疗性克隆是治疗人类遗传病的根本措施
C. 干细胞的研究具有广阔的应用前景,应大力支持和发展,但需要监管
D. 制备的单克隆抗体在临床应用中可能产生免疫反应,如引发过敏反应
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、利用核移植技术获得胚胎,分离出胚胎干细胞(ES细胞)治疗疾病会涉及伦理问题。 因为核移植技术涉及到对早期胚胎的操作,而胚胎在很多人观念中具有人格地位,这种对胚胎的操作可能会引发关于生命尊严、人权等方面的伦理争议,A正确;
B、基因治疗是治疗遗传病的根本措施,B错误;
C、干细胞具有自我更新和分化的能力,在组织修复、再生医学等方面具有广阔的应用前景,然而,干细胞研究也存在一些潜在风险,如可能导致肿瘤形成等,所以需要监管,C正确;
D、单克隆抗体是一种人工制备的抗体,在临床应用中,由于个体差异等原因,可能会产生免疫反应,如引发过敏反应,D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 为探究叶片光合作用产物的分配机制,科研人员以砂糖橘植株为研究对象,利用CO2研究光合作用产物在叶、果实和根等器官中的分配,结果如下表所示。回答下列问题:
光合作用产物
产量(g/d)
主要分配器官
叶
果实
根
100
32.0
32%
25.0
25%
22.0
22%
80
25.6
32%
17.6
22%
20.8
26%
60
19.2
32%
12.0
20%
18.0
30%
(1)影响砂糖橘植株光合作用的环境因素有很多,如光照强度主要影响光合色素对光能的______等功能;N等无机盐主要影响______等物质的合成,从而影响植物的光合作用。对于砂糖橘植株来说,光对其生长发育的作用有______(答2点)。
(2)叶片合成的光合产物主要以______形式运输到果实和根等部位。砂糖橘植株光合产物更多地分配到叶,其生理意义是______。据表分析,当砂糖橘植株的光合产物的产量下降时,光合产物在果实和根中分配比例的变化情况是______。光合产物较低时,光合产物在根中的分配比例发生变化,这种变化的意义在于______。
(3)农业生产上,果农常在挂果后对砂糖橘茎干进行半环割(对茎的韧皮部环割半圈),半环割的目的是______。
【答案】(1) ①. 吸收、传递和转化 ②. 叶绿素、酶、ADP、NADP+、ATP、NADPH ③. 影响光合产物在根、叶和果实等器官的分配;调控砂糖橘植株的生长发育过程
(2) ①. 蔗糖 ②. 有利于叶的生长,增强对光的吸收和转化能力,合成更多的有机物 ③. 果实分配比例下降,根分配比例上升 ④. 有利于根系的生长,从而加快对水分、无机盐的吸收,为植物的生长提供更有利的条件
(3)阻止叶片光合作用合成的有机物向下运输,使更多的产物分配到果实中,提高果实的产量和品质
【解析】
【分析】光合作用分为光反应过程和暗反应过程,光反应的产物是ATP、NADPH和氧气,场所是类囊体薄膜;暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应的产物是糖类等有机物。光合作用的影响因素主要有光照强敌、温度和二氧化碳浓度等。
【小问1详解】
光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用,光照强度主要通过影响光反应产生ATP和NADPH的速率进而影响光合作用的速率。叶绿素、与光合作用有关的酶、ATP和NADPH均含有N,因此N等无机盐主要影响叶绿素、与光合作用有关的酶、ATP和NADPH、ADP、NADP+等物质的合成,从而影响植物的光合作用。对于砂糖橘植株来说,光对其生长发育的作用有影响光合产物在根、叶和果实等器官的分配;调控砂糖橘植株的生长发育过程。
【小问2详解】
叶片合成的光合产物主要以蔗糖的形式运输到果实和根等部位。砂糖橘植株光合产物更多地分配到叶,其生理意义是叶是进行光合作用的主要器官,光合产物更多分配到叶可保证叶片有足够的物质和能量的来源,维持叶片的生长和光合作用的持续进行。结合表格数据分析,当砂糖橘植株的光合产物的产量下降时,果实分配比例下降,根分配比例上升。光合产物较低时,光合产物在根中的分配比例发生变化,这种变化的意义在于有利于根系的生长,从而加快对水分、无机盐的吸收,为植物的生长提供更有利的条件。
【小问3详解】
农业生产上,果农常在挂果后对砂糖橘茎干进行半环割(对茎的韧皮部环割半圈),半环割的目的是阻止叶片光合作用合成的有机物向下运输,使更多的产物分配到果实中,提高果实的产量和品质。
20. 某些内脏器官病变时,会在体表一定区域产生敏感或疼痛感觉,该现象称为牵涉痛。例如阑尾炎早期,疼痛常发生在上腹部或脐周围等区域。这是由于病变的内脏神经纤维与体表某处的神经纤维会合于同一脊髓段,来自内脏的传入神经纤维除经脊髓上达大脑,反映内脏疼痛外,还会影响同一脊髓段的体表神经纤维传导和扩散到相应的体表部位,而引起疼痛。目前认为牵涉痛的机制有两种:会聚学说与易化学说(如图)。回答下列问题:
(1)图中显示多个相近的神经元,两个相近的神经纤维不会相互干扰是因为神经纤维上有________________构成的髓鞘。
(2)痛觉是一种警戒信号,从内脏发出的痛觉信号______(填“会”或“不会”)传递至体表结构,这一现象的生理学基础是____________________________________。
(3)脏器患病后产生痛觉,该过程不属于反射,理由是________________________;条件反射会消退,其消退不是条件反射简单的消失,而是____________________________________,该消退过程______(填“是”或“否”)需要大脑皮层参与,因为______。痛觉产生的意义在于______。
(4)会聚学说认为由于内脏和体表的痛觉传入纤维在脊髓同一水平的同一个神经元会聚后再上传至大脑皮质,而平时疼痛刺激多来源于体表,因此大脑依旧习惯地将内脏痛误以为是体表痛,于是发生牵涉痛。易化学说认为内脏传入纤维的侧支在脊髓与接受体表痛觉传入的同一后角神经元构成突触联系,从患痛内脏来的冲动可提高该神经元的兴奋性,从而对体表传入冲动产生易化作用,使微弱的体表刺激成为致痛刺激,产生牵涉痛。图a属于______示意图。有实验发现,局部麻醉有关部位可抑制轻微的牵涉痛,这支持______学说。
【答案】(1)神经胶质细胞
(2) ①. 会 ②. 内脏神经纤维与体表某处的神经纤维会合于同一脊髓段,来自内脏的传入神经纤维除经脊髓上达大脑,反映内脏疼痛外,还会影响同一脊髓段的体表神经纤维传导和扩散到相应的体表部位,而引起疼痛
(3) ①. 痛觉的形成没有经过完整的反射弧 ②. 中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变成抑制性效应的信号 ③. 是 ④. 因为条件反射的消退是一个新的学习过程,且学习和记忆是大脑皮层的高级功能 ⑤. 使机体识别伤害性刺激并产生防御或躲避反应,从而保护机体避免进一步受到伤害
(4) ①. 会聚学说 ②. 易化学说
【解析】
【分析】反射弧包括感受器、传入神经、神经中抠、传出神经、效应器五部分。①感受器:由传入神经末梢组成,能接受刺激产生兴奋。 ②传入神经:又叫感觉神经,把外周的神经冲动传到神经中枢里。③神经中枢:接受传入神经传来的信号后,产生神经冲动并传给传出神经。④传出神经:又叫运动神经,把神经中枢产生的神经冲动传给效应器。⑤效应器:由传出神经末梢和它控制的肌肉或腺体组成,接受传出神经传来的神经冲动,引起肌肉或腺体活动。
【小问1详解】
图中显示多个相近的神经元,两个相近的神经纤维不会相互干扰是因为神经纤维上有神经胶质细胞构成的髓鞘,因而彼此之间不会因为距离较近而发生干扰。
【小问2详解】
痛觉是一种警戒信号,从内脏发出的痛觉信号“会”传递至体表结构,这一现象的生理学基础是内脏神经纤维与体表某处的神经纤维会合于同一脊髓段,来自内脏的传入神经纤维除经脊髓上达大脑,反映内脏疼痛外,还会影响同一脊髓段的体表神经纤维传导和扩散到相应的体表部位,而引起疼痛。
【小问3详解】
脏器患病后产生痛觉,该过程不属于反射,因为痛觉的形成没有经过完整的反射弧;条件反射会消退,其消退不是条件反射简单的消失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变成抑制性效应的信号,条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,该消退过程是一个新的学习过程,而学习和记忆是大脑皮层的高级功能,因此需要大脑皮层参与。痛觉产生的意义在于使机体识别伤害性刺激并产生防御或躲避反应,从而保护机体避免进一步受到伤害,是机体的一种保护机制。
【小问4详解】
会聚学说认为由于内脏和体表的痛觉传入纤维在脊髓同一水平的同一个神经元会聚后再上传至大脑皮质,而平时疼痛刺激多来源于体表,因此大脑依旧习惯地将内脏痛误以为是体表痛,于是发生牵涉痛。易化学说认为内脏传入纤维的侧支在脊髓与接受体表痛觉传入的同一后角神经元构成突触联系,从患痛内脏来的冲动可提高该神经元的兴奋性,从而对体表传入冲动产生易化作用,使微弱的体表刺激成为致痛刺激,产生牵涉痛。图a属于会聚学说示意图。有实验发现,局部麻醉有关部位可抑制轻微的牵涉痛,这支持易化学说,若没有起到相应的抑制作用,则符合会聚学说。
21. 某人工池塘专业养殖罗非鱼,该池塘的营养结构及能量流动如下图所示,图中数字表示同化量(单位:kJ·hm⁻2·a⁻1)。回答下列问题:
(1)输入该池塘生态系统的总能量是______kJ·hm⁻2·a⁻1。假如不考虑人工饲料提供的能量,罗非鱼粪便中的能量来自______的同化量,罗非鱼每增加1kg,大约需要消耗浮游植物______kg。
(2)在规范化养殖过程中,需要考虑引入水生植物的生态位差异,以及它们之间的种间关系,有效选择生物组分并合理布设,这体现了生态工程中的______原理。在投放罗非鱼时,需要考虑______等对环境容纳量的影响,避免因投放不当而引起生态系统失衡。养殖人员在单一养殖罗非鱼的基础上,在池塘中混养了少量的草鱼和鲤鱼,结果发现鱼类产量和经济效益明显增加。罗非鱼主要生活在水体中下层,草鱼生活在水体中上层,主要以草为食,鲤鱼生活在水体底层,主要以河蛙、田螺为食。从生态位的角度分析,这种混养模式的原理是______。罗非鱼混养模式需要注意的问题有______(答1点)。
(3)生活污水超量排放和过多的使用肥料都会使该池塘生态失衡,原因是______(从生态系统的稳定性角度分析)。生态平衡是指______。
【答案】(1) ①. 560 ②. 浮游植物和浮游动物的同化量 ③. 9.09
(2) ①. 协调和自生 ②. 空间和资源 ③. 鱼类在池塘中占据着不同生态位,既降低了竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源 ④. 注意水质清洁、提供充足的生长环境、控制混养鱼类的比例
(3) ①. 生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰超过了生态系统的自我调节能力,生态系统就会遭到破坏,造成失衡 ②. 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态
【解析】
【分析】某动物粪便中的能量属于其上一营养级的同化量;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;能量在流动过程中逐级递减,在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%。
【小问1详解】
由图可知,输入该池塘生态系统的总能量是生产者固定的太阳能+饲料中的化学能=300+60 +200 =560(kJ·hm⁻2·a⁻1) 。假如不考虑人工饲料提供的能量,罗非鱼粪便中的能量来自浮游植物和浮游动物的同化量,图中的食物链为浮游植物→罗非鱼,浮游植物→浮游动物→罗非鱼,从浮游植物到浮游动物传递效率为20/300,从浮游动物到罗非鱼传递效率为12/80,浮游植物到罗非鱼的传递效率为30/300,设罗非鱼每增加1kg,需要消耗浮游植物xkg,x×20/300×12/80+x×30/300=1,则x=9.09kg。
【小问2详解】
在规范化养殖过程中,需要考虑引入水生植物的生态位差异,以及它们之间的种间关系,体现了生态工程中的协调原理,有效选择生物组合并合理布设,这体现了生态工程中的自生原理。投放罗非鱼时,需要考虑空间和资源等对环境容纳量的影响,避免因投放不当而引起生态系统失衡。生态位是指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等,池塘中混养利用了鱼类在池塘中占据着不同生态位,既降低了竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源。罗非鱼混养模式需要注意注意水质清洁、提供充足的生长环境、控制混养鱼类的比例。
【小问3详解】
生活污水超量排放和过多使用肥料会使该池塘生态失衡,原因是生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰超过了生态系统的自我调节能力,生态系统就会遭到破坏,造成失衡。生态平衡是指生态系统中生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,是一种动态平衡。
22. 某种蛾类(ZW型)的野生型为白茧直翅,通过育种获得了白茧卷翅和黄茧直翅两个纯合突变品系,假设茧色和翅形分别由基因A/a和B/b控制。为研究其遗传机理,进行了如下两组杂交实验。不考虑Z、W染色体的同源区段。
交配杂交实验①:P白茧卷翅♀×黄茧直翅♂→F1雌雄蛾均表现为黄茧直翅F2;
杂交实验②:P黄茧直翅♀×白茧卷翅♂→F1雌蛾为黄茧卷翅,雄蛾为黄茧直翅F2。
回答下列问题:
(1)雌蛾的次级卵母细胞中含______条W染色体。若茧色是由蛋白质直接决定的,则基因A、a控制茧色性状的途径是_______。
(2)直翅对卷翅为_______性状,翅形的遗传方式是________,判断的依据是______。若杂交实验①的F1雌雄蛾相互交配,则F2的基因型有______种,其中白茧直翅的概率为________。
(3)让两组杂交实验的F1分别随机交配得F2,则杂交实验①F2雄蛾中的杂合子约占______,杂交实验②F2雌蛾的表型及比例为______。
(4)黄茧卷翅蛾具有较高的观赏和经济价值,欲培育黄茧卷翅蛾纯合品系,请从上述杂交实验中选择合适的个体进行实验,简要写出实验方案。_________。
【答案】(1) ①. 0、1或2 ②. 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
(2) ①. 显性 ②. 伴Z染色体遗传 ③. 正反交结果不一致,且与性别相关联 ④. 12 ⑤. 3/16
(3) ①. 3/4 ②. 黄茧直翅∶黄茧卷翅∶白茧直翅∶白茧卷翅 = 3∶3∶1∶1
(4)选择杂交实验②的F₁ 黄茧卷翅雌蛾(AaZᵇW)和F₂ 黄茧卷翅雄蛾(A_ZbZb)进行杂交,从后代中选择黄茧卷翅雌雄蛾相互交配,直至后代不出现性状分离
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
雌蛾的性染色体组成为ZW,减数第一次分裂后期同源染色体分离,次级卵母细胞处于减数第二次分裂,前期和中期可能含0条或1条W染色体,后期着丝粒分裂可能含0条或2条W染色体,所以雌蛾的次级卵母细胞中含0或1或2条W染色体。 若茧色是由蛋白质直接决定的,则基因A、a控制茧色性状的途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【小问2详解】
根据杂交实验①中,白茧卷翅和黄茧直翅杂交,F₁ 雌雄蛾均为黄茧直翅,可知直翅对卷翅为显性性状。 分析杂交实验①和②,正反交结果不一致,且与性别相关联,所以翅形的遗传方式是伴Z染色体遗传。假设茧色由基因A/a控制(A控制黄茧,a控制白茧),翅形由基因B/b控制(B控制直翅,b控制卷翅,且B/b位于Z染色体上)。杂交实验①中,亲本白茧卷翅(aaZᵇW)×黄茧直翅(AAZᴮZᴮ),F₁ 为AaZᴮZᵇ、AaZᴮW,F₁ 雌雄相互交配,对于茧色这一性状,Aa×Aa有3种基因型(AA、Aa、aa),对于翅形这一性状,ZᴮZᵇ×ZᴮW有4种基因型(ZᴮZᴮ、ZᴮZᵇ、ZᴮW、ZᵇW),根据自由组合定律,F₂ 的基因型有3×4 = 12种。 白茧直翅的基因型为aaZᴮ_,aa的概率为1/4 ,Zᴮ_的概率为3/4 ,所以白茧直翅的概率为1/4×3/4 = 3/16 。
【小问3详解】
杂交实验①中,F₁ 为AaZᴮZᵇ、AaZᴮW,F₂ 雄蛾的基因型为A_ZBZB和A_ZBZᵇ、aaZBZB和aaZBZᵇ ,纯合子概率为1/2×1/2 = 1/4 ,杂合子约占1 - 1/4 = 3/4 。杂交实验②中,P黄茧直翅(AAZᴮW)×白茧卷翅(aaZᵇZᵇ),F₁ 雌蛾为AaZᵇW,雄蛾为AaZᴮZᵇ,F₂ 雌蛾的基因型为A_ZᴮW、A_ZᵇW、aaZᴮW、aaZᵇW,表现型及比例为黄茧直翅∶黄茧卷翅∶白茧直翅∶白茧卷翅 = 3∶3∶1∶1 。
【小问4详解】
选择杂交实验②的F₁ 黄茧卷翅雌蛾(AaZᵇW)和F₂ 黄茧卷翅雄蛾(A_ZbZb)进行杂交,从后代中选择黄茧卷翅雌雄蛾相互交配,直至后代不出现性状分离为止,即可获得黄茧卷翅蛾的纯合品系(AAZbZb、AAZbW)。
23. 科学家设想将HIV的壳体蛋白(CA)基因与Ti质粒连接构建重组载体转染到枸杞细胞内,利用愈伤组织作为反应器生产HIV的壳体蛋白作为疫苗,以研究CA疫苗对人体的免疫应答。建立愈伤组织反应器的主要过程如下图所示。回答下列问题∶
(1)①过程为________,进行①过程操作的目的是________。为获得大量图中的DNA片段(目的基因),科学家需要根据________________________设计引物。若有a条起始的RNA片段,经过图中的①过程,再进行PCR循环30次,理论上PCR过程需要引物________(用算式表示)个。
(2)选用Ti质粒作为HIV壳体蛋白(CA)基因的载体,优点是∶________________________________________。
(3)切割CA-DNA和Ti质粒所用的限制性内切核酸酶是________,不选用其他两种限制酶的原因是________________________________________________________________。
(4)为了筛选出含重组载体的农杆菌,在选择培养基上添加氨苄青霉素,一段时间后,培养基上形成的菌落________(填“一定”或“不一定”)含有重组载体,原因是________________________________________。是否成功培育出转基因植株需从________与个体水平上对转基因植株进行检测与鉴定。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 将单链RNA逆转录为双链DNA,获得CA基因的DNA片段以便与Ti质粒连接成重组载体 ③. 目的基因DNA片段上游和下游的部分核苷酸序列 ④. a×(231-2)
(2)Ti质粒的T-DNA能将目的基因转移并整合到侵染植物细胞的染色体DNA上
(3) ①. Pat I和BamH I ②. EcoR I会破坏目的基因,Not I的切割位点不在T-DNA中
(4) ①. 不一定 ②. 空载体和重组载体均含有氨苄青霉素抗性基因 ③. 分子水平(PCR技术检测目的植株是否含有目的基因,或者检测目的基因是否转录;还可以通过抗原-抗体杂交检测目的基因是否翻译出相应的蛋白质)
【解析】
【分析】1、利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器,一次PCR一般要经历30次循环。
2、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:分子水平上的检测。
【小问1详解】
从图中可以看出,①过程是从RNA合成DNA的过程,这一过程为逆转录,进行①过程操作的目的是将单链RNA逆转录为双链DNA,获得CA基因的DNA片段以便与Ti质粒连接成重组载体。PCR技术扩增目的基因时,需要根据目的基因DNA片段上游和下游的部分核苷酸序列来设计引物。因为引物要与模板链特定区域互补配对,这样才能引导DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸DNA链,从而扩增出目的基因。PCR技术中,DNA复制遵循半保留复制原则。一个DNA分子经过n次循环后,得到2n个DNA分子。起始有a条RNA片段,逆转录得到a条cDNA,相当于起始有a个DNA模板。 1个DNA分子经过30次PCR循环后,得到的DNA分子总数为230个,而最初的DNA模板有a个,所以总共形成的DNA分子数是a×230个。多数DNA分子需要2条引物,但是刚开始的模板链不需要连接引物,因此理论上PCR过程需要引物a×(231-2) 个。
【小问2详解】
选用Ti质粒作为HIV壳体蛋白(CA)基因的载体,优点是Ti质粒的T-DNA能将目的基因转移并整合到侵染植物细胞的染色体DNA上。
【小问3详解】
因为EcoR I会破坏目的基因,Not I的切割位点不在T-DNA中,所以选用Pat I和BamH I切割CA-DNA和Ti质粒。
【小问4详解】
由于空载体和重组载体均含有氨苄青霉素抗性基因,故在选择培养基上添加氨苄青霉素,一段时间后,培养基上形成的菌落不一定含有重组载体。目的基因的检测包括分子水平和个体水平检测,是否成功培育出转基因植株需从分子水平(PCR技术检测目的植株是否含有目的基因,或者检测目的基因是否转录,还可以通过抗原-抗体杂交检测目的基因是否翻译出相应的蛋白质)与个体水平上对转基因植株进行检测与鉴定。
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