内容正文:
三明一中2025-2026学年上学期半期考
高三生物试卷
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共15小题,其中,1-10小题,每题2分;11-15小题,每题4分,共40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. 水是生命之源,是一切生命活动的基础。下列关于水的叙述错误的是( )
A. 氢键使水的比热容较高,对维持生命系统稳定性很重要
B. 在大多数情况下,水分子进出细胞不需要蛋白质的协助
C. 水与蛋白质、多糖等物质结合,会失去流动性和溶解性
D. 带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水分子结合
2. 中国科学院成都生物研究所的科研团队曾在浙江发现新物种百山祖角蟾,该物种的发现为世界两栖动物家族增添了新成员。下列叙述错误的是( )
A. 组成百山祖角蟾的元素都能在无机自然界中找到
B. 雄性百山祖角蟾通过鸣叫声向异性传递物理信息
C. 百山祖角蟾细胞膜上的几丁质与细胞膜的流动性有关
D. 构成百山祖角蟾细胞的有机物中含量最多的是蛋白质
3. 核定位序列(NLS)是存在于核蛋白的短氨基酸序列,核膜上的Ⅰ蛋白识别具有NLS的核蛋白并引导核蛋白进入细胞核。下列说法正确的是( )
A. 若将NLS连接到非核蛋白上,也可被转运至细胞核内
B. 细胞中的DNA聚合酶和纺锤体蛋白都含有NLS序列
C. 核糖体蛋白在核仁处合成,与核糖体一起通过核孔来回穿梭
D. Ⅰ蛋白识别并引导核蛋白入细胞核,因此Ⅰ蛋白是载体蛋白
4. 蛋白质磷酸化是蛋白激酶将 ATP 水解,脱离下来的一个磷酸基团挟能量与蛋白质结合;去磷酸化则是由蛋白磷酸酶催化磷酸化蛋白质的磷酸酯键水解,使磷酸基团从蛋白质上移除。下列说法错误的是( )
A. 检测蛋白质磷酸化和去磷酸化可用32P 标记 ATP 中远离腺苷的磷酸基团
B. 主动运输和协助扩散的载体蛋白分别具有蛋白激酶和蛋白磷酸酶功能
C. 载体蛋白转运分子或离子时,其磷酸化导致自身构象发生改变
D. Ca2+的主动运输过程中,载体蛋白将 Ca2+释放后发生去磷酸化
5. 生物科学史记录了生物学知识的发展历程,展现了人类思维的演化历程。下列叙述正确的是( )
A. 魏尔肖认为“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,暗示每个细胞都凝聚着漫长的进化史
B. 罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈暗一亮—暗三层结构,提出其由脂质—蛋白质—脂质构成
C. 希尔通过离体叶绿体实验证明了光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水
D. 丹尼利和戴维森根据细胞表面张力明显高于油-水界面推测细胞膜附有蛋白质
6. 迁移体是一种新的细胞器,是细胞迁移过程中由尾部产生的膜性细胞器。细胞能够通过迁移体释放细胞内容物,迁移体能够在细胞之间传递。此过程中会将线粒体转移到迁移体内,释放到细胞外,称为线粒体胞吐。为了研究线粒体胞吐以及K蛋白在线粒体胞吐中的作用,进行了相关实验如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
A
B
C
D
药物CCCP
-
+
-
+
敲除K基因
-
-
+
+
迁移体中线粒体的相对含量
10
80
10
11
注:药物CCCP能诱导线粒体受损,“+”表示进行相关操作,“-”表示不进行相关操作。
A. 磷脂双分子层构成了迁移体膜的基本支架
B. 迁移体可能具有介导细胞之间的信息交流的功能
C. “线粒体胞吐”过程中释放的线粒体主要是受损的线粒体
D. K蛋白的作用可能是抑制需要胞吐的线粒体进入迁移体中
7. 为探索治理河水污染的生态方法,研究人员在人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物,然后将污染河水(主要污染物为有机物)引入人工实验湿地,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 人工实验湿地的水生植物固定的太阳能就是流经该人工湿地的总能量
B. 多种植物形成复杂空间结构,能够有效提高净化能力,减少生态足迹
C. 通过有效选择生物组分并合理布设,这主要体现了生态工程的协调原理.
D. 湿地生态系统的碳循环是指CO2在生物群落和无机环境之间循环流动的过程
8. 白居易在《池鹤》中写道:“低头乍恐丹砂落,晒翅常疑白雪消”。丹顶鹤是候鸟,常栖息于开阔的平原、沼泽、湖泊、草地、海滩、芦苇荡以及河岸湿地,有时也会出现在农田和耕地。秋天,江苏盐城丹顶鹤自然保护区是观赏丹顶鹤的绝佳去处。下列相关叙述正确的是( )
A. 秋季导致保护区内丹顶鹤种群密度变化的主要因素是出生率、死亡率
B. 候鸟的迁徙会改变群落的物种组成,群落的季节性变化属于次生演替
C. 该区域不同深度的湖底分布着不同的植被类群,属于群落的垂直结构
D. 天敌和流行性疾病都属于影响丹顶鹤种群数量变化的密度制约因素
9. 对斑马鱼的成纤维细胞进行饥饿胁迫处理0-48h,并统计细胞周期中各时期细胞数的比例,如下图。下列有关叙述合理的是( )
注:G1 期为 DNA 合成作准备, S期为 DNA 合成期,G2期为 DNA 合成后期, M期为细胞分裂期。
A. 饥饿胁迫缩短了 S期
B. 饥饿胁迫下细胞增殖加快
C. 纺锤体的形成受阻
D. DNA 聚合酶的合成受阻
10. 根据食品安全国家标准,每毫升合格的牛奶中细菌总数不能超过50000个。研究小组为检测某品牌牛奶是否合格,进行如下实验。
下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①中需用巴氏消毒法对加入的牛奶进行处理
B. 步骤②配制培养基时需加入琼脂并将PH调至酸性
C. 若步骤③中平均菌落数为45,说明该品牌牛奶不合格
D. 图中所示计数方法统计结果比显微计数法计数结果大
11. 某二倍体雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图1是该动物某器官内的某细胞分裂模式图,图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1所示细胞可对应图2中的细胞②
B. 不考虑变异的情况下,该动物的次级精母细胞中含有0或1条Y染色体
C. 该细胞减数分裂Ⅰ时染色体可能发生了互换
D. 图2中含2个染色体组的细胞有③④⑤⑥
12. 甲图中A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗,其中B已死亡,不考虑其他微生物的影响。两个气球的体积相同,可膨胀、收缩,膨胀时上浮。气球内的培养液中均含CO₂缓冲液(维持气球内CO₂浓度不变),初始时指针在正中间零的位置。乙图为改变灯泡到水面距离,在相同时间内测得指针偏转格数的变化(每次实验后指针复零,且实验过程中呼吸速率默认不变)。下列相关叙述错误的是
A. 该实验的目的是研究光照强度对光合作用的影响
B. ac段幼苗光合速率小于呼吸速率,指针向左偏转
C. de段表明随灯光距离的增大,幼苗单位时间内O₂释放量减少
D. f点呼吸速率大于光合速率,与a、b、c、d点的指针偏转方向相反
13. 氯属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、或物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中、含量如图所示。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ.对照(正常栽培);Ⅱ.溶液;Ⅲ.浓度与Ⅱ中相同、无的溶液;Ⅳ.浓度与Ⅱ中相同、无的溶液。
A. 过量的可能储存于液泡中,以避免高浓度对细胞的毒害
B. 当溶液中有存在时,该植物组织中的积累可受到抑制
C. 溶液中浓度越高,该植物向地上部分转运的量越多
D. 从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
14. 水稻雄性育性由等位基因A/a控制A对a为完全显性,B基因会抑制不育基因的表达。用甲(雄性不育)、乙(可育)两株水稻进行以下实验:甲与乙杂交得F₁,F₁个体全部可育;F₁自交,单株收获、种植并统计F₂表型,一半全部可育,另一半可育:雄性不育=13:3。下列说法错误的是( )
A. 控制水稻雄性不育的基因一定是A
B. 甲、乙的基因型一定分别为Aabb和aaBB
C. 仅考虑F₂中出现雄性不育株的那一半,该部分可育株中能稳定遗传个体所占比例为7/13
D. 利用F₂的两种可育株杂交获得雄性不育子代比例最高的双亲基因型一定为AaBb和aabb
15. 自然状态下,某些鱼类可以进行雌核发育,其受精过程中,精子仅起到激活卵细胞的作用,受精后,雄性精子的DNA会被迅速降解或排出,而不将其DNA传递给后代。人工诱导雌核发育二倍体的形成机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. 辐射处理的精子可与M Ⅱ期的次级卵母细胞表面的特异性受体识别
B. 人工诱导雌核发育二倍体的形成过程中无非同源染色体的自由组合
C. 在操作过程中,观察到两个极体或者雌雄原核作为受精完成的标志
D. 不考虑基因突变,图中雌核发育二倍体个体1和个体2均为纯合子
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 线粒体功能、数量及形态的变化受线粒体的融合与分裂调控。这种调控在脂肪细胞代谢中发挥着重要作用。科研人员研究发现肥胖患者的脂肪组织中线粒体存在功能受损。图1表示细胞因子RalA、Drpl(Drp1上第637位丝氨酸即Scr637磷酸化导致其活性降低)和 Opal调节脂肪细胞线粒体功能的机制。请回答:
(1)脂肪对组织细胞的主要作用是________________,线粒体在脂肪细胞内的功能是___________________。
(2)等量脂肪和糖类氧化分解时,脂肪耗氧量_________(填“更多”或“更少”),从化学元素组成看,原因是______________________。
(3)科研人员对实验小鼠敲除RalA基因后,在两种不同的饲喂条件下,检测小鼠脂肪细胞中线粒体基础耗氧率的变化,结果如图2。
结合图1、2分析:
①____________饮食能增强RalA 基因的表达。
②高脂饮食易导致小鼠肥胖的机制是___________________________________________________。
17. 梭梭树是防风固沙能力极强的绿化树种,在我国西北地区被广泛栽植。研究人员为研究梭梭树光合特性对水盐胁迫的响应机制进行相关实验,结果如下表。请根据实验结果,回答以下问题:
不同水、盐处理条件下梭梭树幼苗光合特性相关参数
实验处理
叶绿素a(mg/g)
叶绿素b(mg/g)
净光合速率(μmol⋅m⁻²·s-1)
气孔导度(mmol⋅m⁻²⋅s-1)
对照组(正常灌水)
1.27
0.44
7.69
22.91
干旱胁迫(60%灌水)
0.95
0.34
m
20.34
盐胁迫(正常灌水+盐溶液)
1.14
0.32
n
21.66
(1)用______________分别提取各组梭梭树幼苗绿叶中的光合色素,并测定各组提取液在______________(填“红光”或“蓝紫光”)条件下的吸光值,通过公式计算叶绿素含量。
(2)已知干旱胁迫与盐胁迫时梭梭树幼苗净光合速率均降低,根据所测数据推测,下降幅度更大的是____(填字母),判断依据是__________________________。
(3)有研究表明,喷施褪黑素可通过提高梭梭树的抗盐胁迫能力来提升其光合效应。为验证这一结论,可在上述实验的基础上增设两组实验,请简述相应实验处理:
①_______________________________________________。
②________________________________________________。
18. 东北豹是我国特有的豹亚种,是东北地区生态系统中的顶级捕食者,属于濒危野生动物。我国建立了国家公园和自然保护区等多种自然保护地,对濒危野生动物的保护起到了积极作用。随着生态环境的不断改善,东北豹的数量稳步增加。回答下列问题:
(1)我国为东北豹建立自然保护区的目的是通过提高东北豹种群的________,以提高其种群数量。自然保护区内根据林木覆盖程度可分为郁闭林和开阔地两种主要地形,这种差异体现了群落的________结构。
(2)东北豹属于大型的凶猛动物,不适合运用标记重捕法调查其种群数量。科研人员常采用粪堆计数法,即通过在单位时间内计数一定区域内新增粪堆数来估算其种群数量。采用该方法调查时除了要考虑雨水对粪便的冲刷作用以外,还需考虑的因素有________(答两点);与标记重捕法相比,该调查方法的优点是________(答一点)。调查发现,东北豹种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是________。
(3)科研人员采用红外触发相机获取了某地连续两年东北豹的大量清晰影像,根据“花纹唯一性”特点可识别东北豹个体。东北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs,得出该公式依据的原理和标记重捕法中计算种群密度的原理相同,若d为种群密度,s为调查面积,则a、b、c分别表示________、________、________。若统计的某地东北豹的数量如图所示,则该地四年累计发现东北豹的数量为________只。
19. 果肉红色是花色素苷大量积累导致的。某二倍体植物果肉中花色素苷的含量与两对等位基因A/a、D/d有关。与显性基因相比,隐性基因均缺失一个片段(如图1所示,黑色区域为缺失片段)。用特定的引物对相关基因进行扩增、电泳,检测结果如图2、图3。
(1)用P1/P2引物扩增,白肉不会得到扩增产物,原因是_______。
(2)白肉的基因型有_________种,浅红果肉的基因型是_______。
(3)若某深红品种与白肉品种杂交,F1全部表现为中红。
①亲本基因型为_______。
②为探究A/a、D/d两对等位基因是否位于同一对同源染色体上(不考虑互换),设计实验方案:F1自交,观察并统计F2果肉表型及比例。
写出预期结果和相应结论:
若F2表现为_______,则两对基因位于非同源染色体上;
若F2表现为_______,则两对基因位于一对同源染色体上。
20. 脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁的一种特有成分。CD14蛋白是LPS的受体,能识别并结合LPS,诱发炎症反应。为制备抗CD14蛋白的单克隆抗体,研究人员通过基因工程构建了含有CD14蛋白基因的重组表达载体,如图1所示。制备抗CD14蛋白的单克隆抗体的过程如图2所示。回答下列问题:
(1)用PCR技术对CD14蛋白基因进行扩增时,引物的作用是___________________,若循环五次,理论上至少需要的引物是___________个。
(2)用XhoI和SalI分别酶切CD14和载体后连接,CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA,某同学拟再利用XhoI和 SalI这两种限制酶对CD14的连接方向进行鉴定,你认为该方法是否可行并说明理由。____________________。
(3)制备抗CD14蛋白的单克隆抗体过程中,图2步骤①和⑤分别向小鼠注射__________和____________。
(4)图2中,通过过程⑥从小鼠腹水中提取的抗CD14蛋白单克隆抗体可减轻革兰氏阴性细菌入侵导致的炎症反应,其原理是___________________________。
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三明一中2025-2026学年上学期半期考
高三生物试卷
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共15小题,其中,1-10小题,每题2分;11-15小题,每题4分,共40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. 水是生命之源,是一切生命活动的基础。下列关于水的叙述错误的是( )
A. 氢键使水的比热容较高,对维持生命系统稳定性很重要
B. 在大多数情况下,水分子进出细胞不需要蛋白质的协助
C. 水与蛋白质、多糖等物质结合,会失去流动性和溶解性
D. 带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水分子结合
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于水分子的极性,一个水分子的氧端靠近另一水分子的氢端时,它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力,这种弱的引力称为氢键。氢键的存在使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,A正确;
B、在大多数情况下,水分子进出细胞需要水通道蛋白,需要通道蛋白的协助,B错误;
C、细胞内结合水与蛋白质、多糖等结合,失去流动性和溶解性,成为细胞结构的重要组成成分,C正确;
D、水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合,D正确。
故选B。
2. 中国科学院成都生物研究所的科研团队曾在浙江发现新物种百山祖角蟾,该物种的发现为世界两栖动物家族增添了新成员。下列叙述错误的是( )
A. 组成百山祖角蟾的元素都能在无机自然界中找到
B. 雄性百山祖角蟾通过鸣叫声向异性传递物理信息
C. 百山祖角蟾细胞膜上的几丁质与细胞膜的流动性有关
D. 构成百山祖角蟾细胞的有机物中含量最多的是蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】细胞中的有机物主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。其中,蛋白质是生命活动的主要承担者,也是细胞中含量最多的有机物。
【详解】A、组成百山祖角蟾细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素为细胞所特有,A正确;
B、雄性百山祖角蟾通过鸣叫声向异性传递的信息属于物理信息,B正确;
C、几丁质是一种多糖,主要存在于真菌细胞壁和昆虫外骨骼等结构中,动物细胞膜上一般不含几丁质,C错误;
D、构成百山祖角蟾细胞的有机物中含量最高的是蛋白质,D正确。
故选C。
3. 核定位序列(NLS)是存在于核蛋白的短氨基酸序列,核膜上的Ⅰ蛋白识别具有NLS的核蛋白并引导核蛋白进入细胞核。下列说法正确的是( )
A. 若将NLS连接到非核蛋白上,也可被转运至细胞核内
B. 细胞中的DNA聚合酶和纺锤体蛋白都含有NLS序列
C. 核糖体蛋白在核仁处合成,与核糖体一起通过核孔来回穿梭
D. Ⅰ蛋白识别并引导核蛋白入细胞核,因此Ⅰ蛋白是载体蛋白
【答案】A
【解析】
【详解】A、核定位序列(NLS)是核蛋白进入细胞核的关键信号,若将其连接到非核蛋白上,Ⅰ蛋白仍能识别NLS并引导该蛋白进入细胞核,A正确;
B、DNA聚合酶需进入细胞核发挥作用,因此含有NLS;但纺锤体蛋白(如微管蛋白)在细胞质中参与纺锤体形成,无需进入细胞核,故不含NLS,B错误;
C、核糖体蛋白在细胞质中的核糖体合成,通过核孔进入细胞核,在核仁处组装成核糖体亚基后再运出,而非在核仁处合成,C错误;
D、Ⅰ蛋白是核孔复合体上的受体蛋白,负责识别NLS并介导核蛋白运输,但并非传统意义上的载体蛋白(如跨膜转运蛋白),D错误。
故选A。
4. 蛋白质磷酸化是蛋白激酶将 ATP 水解,脱离下来的一个磷酸基团挟能量与蛋白质结合;去磷酸化则是由蛋白磷酸酶催化磷酸化蛋白质的磷酸酯键水解,使磷酸基团从蛋白质上移除。下列说法错误的是( )
A. 检测蛋白质磷酸化和去磷酸化可用32P 标记 ATP 中远离腺苷的磷酸基团
B. 主动运输和协助扩散的载体蛋白分别具有蛋白激酶和蛋白磷酸酶功能
C. 载体蛋白转运分子或离子时,其磷酸化导致自身构象发生改变
D. Ca2+的主动运输过程中,载体蛋白将 Ca2+释放后发生去磷酸化
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP水解时,远离腺苷的高能磷酸键断裂,释放的磷酸基团被转移至蛋白质。用³²P标记该位置的磷酸基团可追踪磷酸化过程,去磷酸化时该标记会被移除,A正确;
B、主动运输的载体蛋白(如P型泵)通过自身磷酸化改变构象,需蛋白激酶活性;但协助扩散的载体蛋白(如葡萄糖载体)仅通过浓度梯度驱动,无需酶催化去磷酸化,B错误;
C、载体蛋白磷酸化后构象改变,从而完成物质转运,如钠钾泵的磷酸化导致离子结合位点转向,C正确;
D、主动运输中,载体蛋白释放Ca²⁺后需去磷酸化以恢复原状,如钙泵在释放Ca²⁺后发生去磷酸化,D正确;
故选B。
5. 生物科学史记录了生物学知识的发展历程,展现了人类思维的演化历程。下列叙述正确的是( )
A. 魏尔肖认为“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,暗示每个细胞都凝聚着漫长的进化史
B. 罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈暗一亮—暗三层结构,提出其由脂质—蛋白质—脂质构成
C. 希尔通过离体叶绿体实验证明了光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水
D. 丹尼利和戴维森根据细胞表面张力明显高于油-水界面推测细胞膜附有蛋白质
【答案】A
【解析】
【详解】A、魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这一观点修正了细胞学说,强调细胞的连续性,暗示了生物进化中细胞的遗传和延续,A正确;
B、罗伯特森观察到细胞膜的暗-亮-暗三层结构,但提出的是“蛋白质-脂质-蛋白质”模型,而非“脂质-蛋白质-脂质”,B错误;
C、希尔通过离体叶绿体实验证明了水的光解能产生氧气,但未证明氧气中的氧全部来自水(需鲁宾和卡门的同位素标记实验),C错误;
D、丹尼利和戴维森发现细胞膜表面张力低于油-水界面,推测膜中含有蛋白质,D错误。
故选A。
6. 迁移体是一种新的细胞器,是细胞迁移过程中由尾部产生的膜性细胞器。细胞能够通过迁移体释放细胞内容物,迁移体能够在细胞之间传递。此过程中会将线粒体转移到迁移体内,释放到细胞外,称为线粒体胞吐。为了研究线粒体胞吐以及K蛋白在线粒体胞吐中的作用,进行了相关实验如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
A
B
C
D
药物CCCP
-
+
-
+
敲除K基因
-
-
+
+
迁移体中线粒体的相对含量
10
80
10
11
注:药物CCCP能诱导线粒体受损,“+”表示进行相关操作,“-”表示不进行相关操作。
A. 磷脂双分子层构成了迁移体膜的基本支架
B. 迁移体可能具有介导细胞之间的信息交流的功能
C. “线粒体胞吐”过程中释放的线粒体主要是受损的线粒体
D. K蛋白的作用可能是抑制需要胞吐的线粒体进入迁移体中
【答案】D
【解析】
【详解】A、迁移体是一种具有膜结构的细胞器,生物膜的基本支架都是磷脂双分子层,因此磷脂双分子层构成了迁移体膜的基本支架,A正确;
B、根据题意分析,带有荧光的迁移体能在不同细胞之间传递,说明迁移体可能具有介导细胞之间信息交流的功能,B正确;
C、根据实验结果可知,当线粒体受损时,迁移体中含有更多的线粒体,说明迁移体释放的主要是受损的线粒体,其意义在于维持细胞内部环境的相对稳定,C正确;
D、对比B组和D组可知,敲除K基因后,迁移体中线粒体的数量减少,说明K蛋白的作用可能是促使受损线粒体进入迁移体中,D错误。
故选D。
7. 为探索治理河水污染的生态方法,研究人员在人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物,然后将污染河水(主要污染物为有机物)引入人工实验湿地,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 人工实验湿地的水生植物固定的太阳能就是流经该人工湿地的总能量
B. 多种植物形成复杂空间结构,能够有效提高净化能力,减少生态足迹
C. 通过有效选择生物组分并合理布设,这主要体现了生态工程的协调原理.
D. 湿地生态系统的碳循环是指CO2在生物群落和无机环境之间循环流动的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A、流经该人工实验湿地的总能量包括生产者固定的太阳能和有机污染物中的化学能,A错误;
B、人工湿地通过引入水生植物,如满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等,可以有效地吸收和分解水中的有机污染物,从而净化水质,这种生态方法不仅能够改善水体质量,还能够增加生物多样性,多种植物形成复杂空间结构,能够有效提高净化能力;人工湿地的建设和运行相对环保,还能够减少对自然资源的消耗和环境的破坏,从而减少生态足迹,B正确;
C、通过有效选择生物组分并合理布设,这主要体现了生态工程的自生原理,C错误;
D、湿地生态系统的碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间循环流动的过程,D错误。
故选B。
8. 白居易在《池鹤》中写道:“低头乍恐丹砂落,晒翅常疑白雪消”。丹顶鹤是候鸟,常栖息于开阔的平原、沼泽、湖泊、草地、海滩、芦苇荡以及河岸湿地,有时也会出现在农田和耕地。秋天,江苏盐城丹顶鹤自然保护区是观赏丹顶鹤的绝佳去处。下列相关叙述正确的是( )
A. 秋季导致保护区内丹顶鹤种群密度变化的主要因素是出生率、死亡率
B. 候鸟的迁徙会改变群落的物种组成,群落的季节性变化属于次生演替
C. 该区域不同深度的湖底分布着不同的植被类群,属于群落的垂直结构
D. 天敌和流行性疾病都属于影响丹顶鹤种群数量变化的密度制约因素
【答案】D
【解析】
【详解】A、秋季保护区内丹顶鹤种群密度变化主要由迁徙行为(迁入和迁出)引起,而非出生率和死亡率。出生率和死亡率主要影响种群数量的长期趋势,而候鸟的季节性迁移属于迁入率和迁出率的范畴,A错误;
B、候鸟迁徙会暂时改变群落的物种组成,但群落的季节性变化是周期性波动(如气候、食物等非生物因素引起),不属于次生演替。次生演替指原有群落遭破坏后重新恢复的过程,需经历物种更替,B错误;
C、群落的垂直结构是指 “同一区域内,生物在垂直方向的分层分布”(如森林中乔木、灌木、草本的分层);而 “不同深度的湖底” 是水平空间上的不同地点,对应的是群落的水平结构,C错误;
D、密度制约因素指影响程度与种群密度相关的因素。天敌的捕食压力(如捕食者数量随丹顶鹤密度增加而增加)和流行性疾病(传播速度受种群密度影响)均属于密度制约因素,D正确。
故选D。
9. 对斑马鱼的成纤维细胞进行饥饿胁迫处理0-48h,并统计细胞周期中各时期细胞数的比例,如下图。下列有关叙述合理的是( )
注:G1 期为 DNA 合成作准备, S期为 DNA 合成期,G2期为 DNA 合成后期, M期为细胞分裂期。
A. 饥饿胁迫缩短了 S期
B. 饥饿胁迫下细胞增殖加快
C. 纺锤体的形成受阻
D. DNA 聚合酶的合成受阻
【答案】D
【解析】
【分析】题表分析,随着饥饿处理的时间延长,G1期所占比例逐渐增加,而S期和G2+M期所占比例逐渐减少。
【详解】A、结合图示可知,随着饥饿处理时间的延长,成纤维细胞中处于G1期细胞的比例逐步增大,而S期、G2+M期比例下降,说明饥饿胁迫缩短了 S期所占的比例,并不意味着S期变短,A错误;
B、饥饿胁迫下导致细胞营养供应不足,不会引起细胞增殖加快,B错误;
C、若饥饿胁迫导致纺锤体的形成(前期)受阻,会使M期延长,S期不受影响,与题意不符,C错误;
D、随着饥饿处理时间的延长,成纤维细胞中处于G1期细胞的比例逐步增大,而S期、G2+M期比例下降,其中S期主要进行DNA分子复制,饥饿处理后,细胞进入S期的细胞比例降低,说明“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最主要的影响是抑制DNA复制过程,可见该过程中DNA 聚合酶的合成受阻,D正确。
故选D。
10. 根据食品安全国家标准,每毫升合格的牛奶中细菌总数不能超过50000个。研究小组为检测某品牌牛奶是否合格,进行如下实验。
下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①中需用巴氏消毒法对加入的牛奶进行处理
B. 步骤②配制培养基时需加入琼脂并将PH调至酸性
C. 若步骤③中平均菌落数为45,说明该品牌牛奶不合格
D. 图中所示计数方法统计结果比显微计数法计数结果大
【答案】C
【解析】
【分析】消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)的手段,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法;灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子),常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
【详解】A、本实验的目的是检测某品牌牛奶是否合格,因而步骤①中不需用巴氏消毒法对加入的牛奶进行处理,A错误;
B、步骤②配制培养基时需加入琼脂并将PH调至中性或微碱性,B错误;
C、图示操作中稀释了104倍,若步骤③中平均菌落数为45,则每毫升牛奶中细菌数目为45÷0.1×104=4.5×106/毫升,根据食品安全国家标准,每毫升合格的牛奶中细菌总数不能超过50000个,可见该品牌牛奶不合格,C正确;
D、图中所示计数方法统计结果比显微计数法计数结果小,因为图示方法统计的是活菌数,且统计的结果往往偏小,而显微计数法统计的结果中包括活菌和死菌数,D错误。
故选C。
11. 某二倍体雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图1是该动物某器官内的某细胞分裂模式图,图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1所示细胞可对应图2中的细胞②
B. 不考虑变异的情况下,该动物的次级精母细胞中含有0或1条Y染色体
C. 该细胞减数分裂Ⅰ时染色体可能发生了互换
D. 图2中含2个染色体组的细胞有③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】A、据图可知,图1所示细胞不含同源染色体,染色体散乱分布在细胞中,处于减数分裂Ⅱ前期,图2中的细胞②的染色体数目为n,核DNA数为2n,处于减数分裂Ⅱ前期或中期,故图1所示细胞可对应图2中的细胞②,A正确;
B、不考虑变异的情况下,初级精母细胞完成减数分裂Ⅰ后,X和Y这一对同源染色体会分开,含有X的次级精母细胞没有Y染色体,含有Y的次级精母细胞可能含有1条或2条(着丝粒分裂)Y染色体,B错误;
C、图1所示细胞的姐妹染色单体上出现了等位基因H、h,说明该细胞减数分裂Ⅰ时可能发生了染色体互换,C正确;
D、由图2可知,①②染色体数目为n的一定是减数分裂Ⅱ前期、中期,含有1个染色体组,③染色体和核DNA分子数目都是2n,处于减数分裂Ⅱ后期,或者精原细胞,细胞中有2个染色体组,④⑤染色体为2n,核DNA分子数在2n~4n,处于分裂间期,染色体组为2,⑥染色体为2n,核DNA为4n,处于减数分裂Ⅰ和有丝分裂前期和中期,染色体组为2,⑦染色体和核DNA都为4n,处于有丝分裂后期,染色体组数目为4,所以染色体组数目为2的有③④⑤⑥,D正确。
故选B。
12. 甲图中A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗,其中B已死亡,不考虑其他微生物的影响。两个气球的体积相同,可膨胀、收缩,膨胀时上浮。气球内的培养液中均含CO₂缓冲液(维持气球内CO₂浓度不变),初始时指针在正中间零的位置。乙图为改变灯泡到水面距离,在相同时间内测得指针偏转格数的变化(每次实验后指针复零,且实验过程中呼吸速率默认不变)。下列相关叙述错误的是
A. 该实验的目的是研究光照强度对光合作用的影响
B. ac段幼苗光合速率小于呼吸速率,指针向左偏转
C. de段表明随灯光距离的增大,幼苗单位时间内O₂释放量减少
D. f点呼吸速率大于光合速率,与a、b、c、d点的指针偏转方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验通过改变灯泡到水面的距离来改变光照强度,观察指针偏转情况,目的是研究光照强度对光合作用的影响,A正确;
B、ac段指针偏转格数为正,说明 A 中植物光合作用产生的氧气使气球膨胀,即光合速率大于呼吸速率,指针应右偏,而非左偏,B错误;
C、据曲线图分析可知,de段表示随灯泡到水面距离的增大,净光合速率下降,O2释放量减少,C正确;
D、与a、b、c、d点相比,f点时呼吸速率大于光合速率,气球内气体量减少,因此指针的偏转方向与上述四点的相反,D正确。
故选B。
13. 氯属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、或物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中、含量如图所示。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ.对照(正常栽培);Ⅱ.溶液;Ⅲ.浓度与Ⅱ中相同、无的溶液;Ⅳ.浓度与Ⅱ中相同、无的溶液。
A. 过量的可能储存于液泡中,以避免高浓度对细胞的毒害
B. 当溶液中有存在时,该植物组织中的积累可受到抑制
C. 溶液中浓度越高,该植物向地上部分转运的量越多
D. 从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
【答案】C
【解析】
【详解】A、Cl-是植物的微量元素,Ⅱ和Ⅳ的地上部分Cl-含量远高于对照组,为避免对细胞造成毒害,过量的Cl-可能储存于液泡中,A正确;
B、由Ⅱ、Ⅲ组与Ⅰ组相比可知,溶液中Na+浓度升高,植物组织中K+量降低,表明Na+存在时,该植物组织中K+的积累可受到抑制,B正确;
C、Ⅱ和Ⅳ中Cl-浓度高于Ⅰ(对照),但Ⅱ、Ⅳ的地上部分K+量低于Ⅰ或与Ⅰ相当,表明K+的转运与Cl-浓度不成比例,C错误;
D、各组地上部分K+量均高于根的K+量,表明K+逆浓度梯度跨膜运输进入了地上部分的组织细胞,属于主动运输,需要消耗能量,D正确。
故选C。
14. 水稻雄性育性由等位基因A/a控制A对a为完全显性,B基因会抑制不育基因的表达。用甲(雄性不育)、乙(可育)两株水稻进行以下实验:甲与乙杂交得F₁,F₁个体全部可育;F₁自交,单株收获、种植并统计F₂表型,一半全部可育,另一半可育:雄性不育=13:3。下列说法错误的是( )
A. 控制水稻雄性不育的基因一定是A
B. 甲、乙的基因型一定分别为Aabb和aaBB
C. 仅考虑F₂中出现雄性不育株的那一半,该部分可育株中能稳定遗传个体所占比例为7/13
D. 利用F₂的两种可育株杂交获得雄性不育子代比例最高的双亲基因型一定为AaBb和aabb
【答案】D
【解析】
【详解】A、F1个体(可育)自交得到的F2中的一半出现可育:雄性不育=13:3,B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,说明雄性可育的基因型为A-B-、aabb、aaB-,雄性不育的基因型为A-bb,控制雄性不育的基因为A,A正确;
B、雄性可育的基因型为A-B-、aabb、aaB-,雄性不育的基因型为A-bb,甲(雄性不育、A-bb)与乙(可育)两株水稻杂交,F₁个体全部可育,但F₁自交,F₂一半全部可育,F₂另一半可育:雄性不育=13:3,说明F1的基因型为AaBb和aaBb,因此甲品种水稻的基因型是Aabb,乙品种水稻的基因型是aaBB,B正确;
C、仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半,即F1的基因型为AaBb,F₂可育株中个体的基因型为1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aaBb、1/13aabb,其中2/13AABb和4/13AaBb自交后代会发生性状分离,其他均能稳定遗传,故该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1- 2/13-4/13=7/13,C正确;
D、利用F2中的两种可育株杂交,要使后代雄性不育株A _bb 的比例最高,可确定其中一个亲本全部产生b的配子,则亲本之一的基因型一定是aabb,另一亲本能全部产生A的配子,则另一亲本的基因型为AABb,D错误。
故选D。
15. 自然状态下,某些鱼类可以进行雌核发育,其受精过程中,精子仅起到激活卵细胞的作用,受精后,雄性精子的DNA会被迅速降解或排出,而不将其DNA传递给后代。人工诱导雌核发育二倍体的形成机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. 辐射处理的精子可与M Ⅱ期的次级卵母细胞表面的特异性受体识别
B. 人工诱导雌核发育二倍体的形成过程中无非同源染色体的自由组合
C. 在操作过程中,观察到两个极体或者雌雄原核作为受精完成的标志
D. 不考虑基因突变,图中雌核发育二倍体个体1和个体2均为纯合子
【答案】A
【解析】
【详解】A、辐射处理的精子可与M Ⅱ期的次级卵母细胞表面的特异性受体识别,完成受精作用,A正确;
B、人工诱导雌核发育二倍体的形成过程中,非同源染色体的自由组合发生发生在减数分裂Ⅰ产生次级卵母细胞过程中,B错误;
C、在自然受精中,雌雄原核融合是受精完成的标志,而雌核发育中精子 DNA 被降解或排出,所以观察到两个极体不能作为其受精完成的标志,C错误;
D、不考虑基因突变,但要考虑染色体变异,图中雌核发育二倍体个体1和个体2也可能为杂合子,D错误。
故选A。
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 线粒体功能、数量及形态的变化受线粒体的融合与分裂调控。这种调控在脂肪细胞代谢中发挥着重要作用。科研人员研究发现肥胖患者的脂肪组织中线粒体存在功能受损。图1表示细胞因子RalA、Drpl(Drp1上第637位丝氨酸即Scr637磷酸化导致其活性降低)和 Opal调节脂肪细胞线粒体功能的机制。请回答:
(1)脂肪对组织细胞的主要作用是________________,线粒体在脂肪细胞内的功能是___________________。
(2)等量脂肪和糖类氧化分解时,脂肪耗氧量_________(填“更多”或“更少”),从化学元素组成看,原因是______________________。
(3)科研人员对实验小鼠敲除RalA基因后,在两种不同的饲喂条件下,检测小鼠脂肪细胞中线粒体基础耗氧率的变化,结果如图2。
结合图1、2分析:
①____________饮食能增强RalA 基因的表达。
②高脂饮食易导致小鼠肥胖的机制是___________________________________________________。
【答案】(1) ①. 作为良好的储能物质 ②. 有氧呼吸的主要场所,为细胞生命活动提供能量
(2) ①. 更多 ②. 脂肪分子中的氧含量远低于糖类,而氢含量更高
(3) ①. 高脂 ②. 高脂饮食增强RalA基因的表达,导致Drp1去磷酸化,进而导致线粒体片段化受损,氧化能力下降,脂肪分解减少,进而导致肥胖
【解析】
【分析】1、脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以分解利用;脂肪还是一种很好的绝热体;脂肪还起到保温的作用;脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
2、线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,通过彻底氧化分解有机物,释放能量,合成大量ATP为细胞代谢提供能量。
【小问1详解】
脂肪对组织细胞的主要作用是作为良好的储能物质;线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,通过细胞呼吸产生ATP为细胞代谢提供能量,因此线粒体在脂肪细胞内的功能是有氧呼吸的主要场所,为细胞生命活动提供能量。
【小问2详解】
等量脂肪和糖类氧化分解时,脂肪耗氧量更多。从化学元素组成看,原因是脂肪分子中的氧含量远低于糖类,而氢含量更高,氧化分解时需要更多的氧气来氧化 C、H。
【小问3详解】
①由图2可知,在普通饮食条件下,RalA基因有无敲除线粒体基础耗氧速率基本相同,而在高脂饮食条件下,RalA基因敲除后线粒体基础耗氧速率升高,而图1可知RalA基因的表达可导致线粒体片段化受损,氧化能力下降,结合图1、图2分析可知高脂饮食促进了RalA基因表达。
②由图1可知,RalA蛋白可使Drp1去磷酸化,导致线粒体片段化形成受损的线粒体,细胞氧化能力降低,有机物消耗量减少,ATP产生减少;分析图2 可知高脂饮食促进了RalA基因表达(见结论①分析),因此可得出高脂饮食易导致小鼠肥胖的机制是高脂饮食增强RalA基因的表达,导致Drp1去磷酸化,进而导致线粒体片段化受损,氧化能力下降,脂肪分解减少,进而导致肥胖。
17. 梭梭树是防风固沙能力极强的绿化树种,在我国西北地区被广泛栽植。研究人员为研究梭梭树光合特性对水盐胁迫的响应机制进行相关实验,结果如下表。请根据实验结果,回答以下问题:
不同水、盐处理条件下梭梭树幼苗光合特性相关参数
实验处理
叶绿素a(mg/g)
叶绿素b(mg/g)
净光合速率(μmol⋅m⁻²·s-1)
气孔导度(mmol⋅m⁻²⋅s-1)
对照组(正常灌水)
1.27
0.44
7.69
22.91
干旱胁迫(60%灌水)
0.95
0.34
m
20.34
盐胁迫(正常灌水+盐溶液)
1.14
0.32
n
21.66
(1)用______________分别提取各组梭梭树幼苗绿叶中的光合色素,并测定各组提取液在______________(填“红光”或“蓝紫光”)条件下的吸光值,通过公式计算叶绿素含量。
(2)已知干旱胁迫与盐胁迫时梭梭树幼苗净光合速率均降低,根据所测数据推测,下降幅度更大的是____(填字母),判断依据是__________________________。
(3)有研究表明,喷施褪黑素可通过提高梭梭树的抗盐胁迫能力来提升其光合效应。为验证这一结论,可在上述实验的基础上增设两组实验,请简述相应实验处理:
①_______________________________________________。
②________________________________________________。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 红光
(2) ①. m ②. 叶绿素含量较低,且气孔导度较小
(3) ①. 正常灌水+喷施适量含适宜浓度的褪黑素溶液 ②. 正常灌水+盐溶液+喷施等量含相同浓度的褪黑素溶液(顺序可颠倒)
【解析】
【分析】影响光合作用的因素有:温度、CO2浓度、温度、酶的数量、酶的活性、光合色素含量等。光合色素易溶于有机溶剂,因此用无水乙醇提取绿叶中的光合色素;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。净光合速率受光反应(叶绿素含量影响光能吸收)和暗反应(气孔导度影响 CO2供应)共同影响。
【小问1详解】
① 光合色素易溶于有机溶剂,因此用无水乙醇提取绿叶中的光合色素;
② 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,但测定叶绿素含量时,选择红光条件下的吸光值(类胡萝卜素对红光吸收较少,可减少干扰,更精准反映叶绿素的含量)。
【小问2详解】
分析表格信息,叶绿素含量:干旱胁迫下,叶绿素 a(1.27→0.95)、叶绿素 b(0.44→0.34)的下降幅度大于盐胁迫(叶绿素 a:1.27→1.14;叶绿素 b:0.44→0.32);气孔导度:干旱胁迫下气孔导度(22.91→20.34)的下降幅度也大于盐胁迫(22.91→21.66)。所以由表格信息可知,在干旱胁迫和盐胁迫下,干旱胁迫叶绿素a含量更低,影响光合作用光反应,气孔导度也更低,影响光合作用暗反应,故可推测下降幅度更大的是干旱胁迫,即m。因此干旱胁迫(对应 m)的净光合速率下降幅度更大。
【小问3详解】
由信息可知,施褪黑素可通过提高梭梭的抗盐胁迫能力来提升其光合效应,若想验证这一结论,可设立添加褪黑素实验组,并另外设一组研究褪黑素本身对梭梭树的影响,即设置一组:正常灌水+喷施适量含适宜浓度的褪黑素溶液和一组:正常灌水+盐溶液+喷施等量含相同浓度的褪黑素溶液,并检测梭梭幼苗光合特性相关数值。
18. 东北豹是我国特有的豹亚种,是东北地区生态系统中的顶级捕食者,属于濒危野生动物。我国建立了国家公园和自然保护区等多种自然保护地,对濒危野生动物的保护起到了积极作用。随着生态环境的不断改善,东北豹的数量稳步增加。回答下列问题:
(1)我国为东北豹建立自然保护区的目的是通过提高东北豹种群的________,以提高其种群数量。自然保护区内根据林木覆盖程度可分为郁闭林和开阔地两种主要地形,这种差异体现了群落的________结构。
(2)东北豹属于大型的凶猛动物,不适合运用标记重捕法调查其种群数量。科研人员常采用粪堆计数法,即通过在单位时间内计数一定区域内新增粪堆数来估算其种群数量。采用该方法调查时除了要考虑雨水对粪便的冲刷作用以外,还需考虑的因素有________(答两点);与标记重捕法相比,该调查方法的优点是________(答一点)。调查发现,东北豹种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是________。
(3)科研人员采用红外触发相机获取了某地连续两年东北豹的大量清晰影像,根据“花纹唯一性”特点可识别东北豹个体。东北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs,得出该公式依据的原理和标记重捕法中计算种群密度的原理相同,若d为种群密度,s为调查面积,则a、b、c分别表示________、________、________。若统计的某地东北豹的数量如图所示,则该地四年累计发现东北豹的数量为________只。
【答案】(1) ①. 环境容纳量 ②. 水平
(2) ①. 动物的日均排便次数;土壤微生物对动物粪便的分解能力 ②. 操作简便;调查周期短;不会对调查对象造成不良影响 ③. 东北豹种群中幼年个体数多于老年个体
(3) ①. 第1年个体总数 ②. 第2年个体总数 ③. 第2年重复拍摄到的第1年的个体数 ④. 23(前两空顺序可颠倒)
【解析】
【分析】1、种群密度的调查方法有:样方法和标记重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法;而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
2、群落结构包括水平结构和垂直结构。
【小问1详解】
建立自然保护区可以改善环境,为东北豹建立自然保护区的目的是通过提高东北豹种群的环境容纳量,以提高其种群数量。自然保护区内根据林木覆盖程度可分为郁闭林和开阔地两种主要地形,这种差异体现了群落的水平结构。
【小问2详解】
东北豹属于大型的凶猛动物,不适合运用标记重捕法调查其种群数量。科研人员常采用粪堆计数法,即通过在单位时间内计数一定区域内新增粪堆数来估算其种群数量。采用该方法调查时除了要考虑雨水对粪便的冲刷作用以外,还需考虑的因素有动物的日均排便次数;土壤微生物对动物粪便的分解能力。与标记重捕法相比,该调查方法的优点是操作简便;调查周期短;不会对调查对象造成不良影响。调查发现,东北豹种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是东北豹种群中幼年个体数多于老年个体。
【小问3详解】
利用红外相机拍照的方法调查种群密度,其教据的分析类以标记重捕法,第一年拍照的个数总数相当干第一次捕获并标记的数量,第2年拍照获得的个体总数相当于重捕的总数,而第2年重复拍摄到的第1年个体数相当于带有标记的个体数,根据标记重捕法的计算公式:种群数量=第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数:第二次捕获的个体中带有标记的个体数。可知若东北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs,其中d为种群密度,s为调查面积,则a、b分别为第1年个体总数和第2年个体总数,c为第2年重复拍摄到的第1年个体数。新识别个体数即为累计发现的个体数-共是12+1+7+3=23只。
19. 果肉红色是花色素苷大量积累导致的。某二倍体植物果肉中花色素苷的含量与两对等位基因A/a、D/d有关。与显性基因相比,隐性基因均缺失一个片段(如图1所示,黑色区域为缺失片段)。用特定的引物对相关基因进行扩增、电泳,检测结果如图2、图3。
(1)用P1/P2引物扩增,白肉不会得到扩增产物,原因是_______。
(2)白肉的基因型有_________种,浅红果肉的基因型是_______。
(3)若某深红品种与白肉品种杂交,F1全部表现为中红。
①亲本基因型为_______。
②为探究A/a、D/d两对等位基因是否位于同一对同源染色体上(不考虑互换),设计实验方案:F1自交,观察并统计F2果肉表型及比例。
写出预期结果和相应结论:
若F2表现为_______,则两对基因位于非同源染色体上;
若F2表现为_______,则两对基因位于一对同源染色体上。
【答案】(1)白肉基因型为aa,a基因片段缺失导致P2引物无法与模板结合
(2) ①. 3 ②. AADD、AaDD
(3) ①. AAdd、aaDD ②. 深红:中红:浅红:白肉=3:6:3:4 ③. 深红:中红:白肉=1:2:1
【解析】
【分析】自由组合定律是遗传学三大基本定律之一,由孟德尔通过豌豆杂交实验发现。其实质是:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因可自由组合,形成多样化的配子。
【小问1详解】
从图1可知隐性基因a相比显性基因A缺失一个片段,白肉基因型为aa。 因为a基因片段缺失,导致引物P2无法与模板结合,所以用P1/P2引物扩增时,白肉不会得到扩增产物。
【小问2详解】
果肉红色是花青素大量积累导致,且与两对等位基因A/a、D/d有关。 白肉基因型为aa,那么白肉的基因型有aaDD、aaDd、aadd,共3种。 从图2和图3电泳结果及果肉颜色对应关系可知,浅红果肉对应的基因型是AADD、AaDD。
【小问3详解】
①某深红品种与白肉品种杂交,F1全部表现为中红。深红的基因型为A - DD,白肉为aa - - ,要使F1全为中红(A - Dd),则亲本基因型为AAdd、aaDD。
②若两对等位基因位于非同源染色体上,F1(AaDd)自交,遵循自由组合定律。F2中A - DD(深红)的比例为3/4×1/4 = 3/16,A - Dd(中红)的比例为3/4×2/4 = 6/16,A - dd(浅红)的比例为3/4×1/4 = 3/16,aa - - (白肉)的比例为1/4×1 = 4/16,所以表现型及比例为深红:中红:浅红:白肉 = 3:6:3:4。
若两对等位基因位于一对同源染色体上,F1(AaDd)产生的配子为Ad、aD,自交后代基因型及比例为AAdd:AaDd:aaDD = 1:2:1,表现型及比例为深红:中红:白肉 = 1:2:1。
20. 脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁的一种特有成分。CD14蛋白是LPS的受体,能识别并结合LPS,诱发炎症反应。为制备抗CD14蛋白的单克隆抗体,研究人员通过基因工程构建了含有CD14蛋白基因的重组表达载体,如图1所示。制备抗CD14蛋白的单克隆抗体的过程如图2所示。回答下列问题:
(1)用PCR技术对CD14蛋白基因进行扩增时,引物的作用是___________________,若循环五次,理论上至少需要的引物是___________个。
(2)用XhoI和SalI分别酶切CD14和载体后连接,CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA,某同学拟再利用XhoI和 SalI这两种限制酶对CD14的连接方向进行鉴定,你认为该方法是否可行并说明理由。____________________。
(3)制备抗CD14蛋白的单克隆抗体过程中,图2步骤①和⑤分别向小鼠注射__________和____________。
(4)图2中,通过过程⑥从小鼠腹水中提取的抗CD14蛋白单克隆抗体可减轻革兰氏阴性细菌入侵导致的炎症反应,其原理是___________________________。
【答案】(1) ①. 使 DNA聚合酶能够从引物的3’端开始接连脱氧核苷酸 ②. 62
(2)可行,正向连接的重组DNA有这两种酶的酶切位点,可再次被切开;而反向连接的重组 DNA会形成新的序列,没有这两种酶的酶切位点无法切开
(3) ①. CD14蛋白 ②. 分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞
(4)抗CD14蛋白单克隆抗体与CD14蛋白特异性结合,阻止了革兰氏阴性细菌细胞壁的脂多糖(LPS)与CD14蛋白结合,从而减轻炎症反应
【解析】
【分析】1、分析图1:图1是含有CD14蛋白基因的重组表达载体,CD14蛋白基因是目的基因,除了有目的基因和抗性基因外,它还必须有启动子、终止子等。构建表达载体时,需要用到限制酶和DNA连接酶。
2、分析图2:图2中步骤①是以CD14蛋白为抗原注射到小鼠体内,然后从小鼠中获取被免疫过的B淋巴细胞,步骤②是被免疫过的B淋巴细胞与癌细胞进行细胞融合后,经过步骤③筛选和步骤④检测获得能产生抗CD14蛋白的单克隆抗体的杂交瘤细胞,步骤⑤是把杂交瘤细胞置于小鼠体内,步骤⑥是从小鼠腹水中获得抗CD14蛋白的单克隆抗体。
3、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3’端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5’端自3’端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
【小问1详解】
DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3’端延伸DNA链,所以引物的作用是使DNA 聚合酶能够从引物的3’端开始接连脱氧核苷酸。PCR技术中,1个DNA分子经过n次循环后,得到2n个DNA分子。而引物是在DNA复制开始时与模板链结合,引导DNA合成。最初的模板DNA分子不需要引物,从第一次循环开始,每形成一个新的DNA分子都需要引物。循环n次后,DNA分子总数为2n个,除去最初的1个模板DNA分子,新合成的DNA分子数为(2n-1)个,每个新合成的DNA分子都需要引物,所以需要的引物数为2×(2n-1)。当n = 5时,2×(25-1)=2×(32 -1)=62个
【小问2详解】
该方法可行,若重组载体能被再次切开,则说明CD14正向接入载体,原因是:XhoI和SalI识别的核苷酸序列相同,切割产生的黏性末端也相同。如果CD14蛋白基因正向接入载体,那么用XhoI和SalI酶切时,能在重组载体上找到相应的酶切位点,从而将重组载体再次切开;若反向接入,酶切位点的方向改变,无法被这两种酶再次切开。
【小问3详解】
要制备抗CD14蛋白的单克隆抗体,所以步骤①中应注射的抗原是CD14蛋白,在其体内才能产生与之特异性结合的抗体。步骤②已经获得了杂交瘤细胞,需要筛选和鉴定后把只分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞才能注射到小鼠体内,从小鼠的腹水中获得抗CD14蛋白的单克隆抗体,所以步骤⑤注射的是经过筛选和检测后只分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
抗CD14蛋白单克隆抗体可减轻革兰氏阴性细菌入侵导致的炎症反应,其原理是抗CD14蛋白单克隆抗体能特异性地与CD14蛋白结合,阻止了革兰氏阴性细菌细胞壁的脂多糖(LPS)与CD14蛋白结合,进而不能诱发炎症反应,所以可减轻革兰氏阴性细菌入侵导致的炎症反应 。
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