内容正文:
河南省天立教育2025—2026学年度秋期高三年级期末联考
生物学试题卷
本试题卷共8页,两大题,21小题,满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题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. 光学显微镜的发明为观察细胞和细胞学说的建立提供了技术支持。下列相关叙述错误的是( )
A. 显微镜下酵母菌和草履虫虽然形态不同,但都仅由一个细胞构成
B. 相同条件下镜检,同一洋葱不同部位细胞质壁分离程度可能不同
C. 黑藻细胞的叶绿体较大,但光学显微镜下仍观察不到其双层膜结构
D. 细胞学说表明细胞是所有生物结构和功能的基本单位,且来自先前的细胞
2. 下列有关遗传物质本质探索过程中的经典实验的说法,正确的是( )
A. 格里菲思和艾弗里的实验证明了DNA是主要的遗传物质
B. 赫尔希和蔡斯利用同位素标记的培养基培养T2噬菌体的实验证明了DNA是遗传物质
C. 烟草花叶病毒没有DNA的事实,证明了DNA是遗传物质的观点是错误的
D. 对于遗传物质的本质,可以认为所有含有DNA的生物都以DNA为遗传物质
3. 下列有关植物根系吸收矿质元素的叙述,正确的是( )
A. 植物根系吸收矿质元素离子和吸收水分是同一生理过程
B. 植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用
C. 植物根系吸收矿质元素离子具有选择性
D. 为使植物根系能够更好地吸收矿质元素,应尽可能多施肥
4. 有多瓶(条件一致)酵母菌、葡萄糖悬液,分别通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图可以得出的结论是( )
A. 氧浓度为a时,酵母菌只进行无氧呼吸
B. 当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酒精发酵
C. 当氧浓度为d时,酵母菌细胞内有ATP积累
D. 不同氧浓度下,细胞中ATP的生成速率相同
5. 下列关于细胞分裂、分化和死亡等过程,说法正确的是( )
A. 细胞生长使细胞体积增大,有利于提高细胞物质交换的效率
B. 细胞凋亡是由基因控制的,不受外界环境的影响
C. 细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率
D. 真核细胞通过有丝分裂增殖,原核细胞通过无丝分裂增殖
6. 为探究家庭自酿米酒的酵母菌种群密度和杂菌污染情况,某兴趣小组采集多组样品并展开相关实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 家庭自酿米酒时一般不需要进行严格灭菌
B. 稀释涂布平板法只可以测定微生物数量,不可以测定微生物种类
C. 稀释涂布平板法测定微生物数量时,一般要统计多个平板菌落数的平均值以减小实验误差
D. 显微镜直接计数法统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
7. 10月3日下午,2022年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,科学家斯万特·帕博获奖,以表彰他在已灭绝的古人类基因组和人类进化方面的发现。帕博通过分析比较现代人和已经灭绝的人类之间的线粒体DNA差异,为探索人类的进化历史,研究人之所以为人奠定了科学基础。下列说法正确的是( )
A. 分子生物学证据是研究生物进化最直接、最重要的证据
B. 线粒体DNA上的基因控制生物性状的遗传遵循孟德尔遗传规律
C. 现代人和已经灭绝的人类之间的线粒体DNA差异越小,则他们的亲缘关系越近
D. 古人类进化成现代人实质是种群基因型频率改变的过程
8. 人体有三道防线来抵御病原体的攻击,所以我们虽然时刻处于病原体的包围之中,但一般情况下不会被感染。下列关于特异性免疫和非特异性免疫的叙述,错误的是( )
A. 泪液中的溶菌酶清除细菌的过程属于非特异性免疫
B. 非特异性免疫先天就有,作用范围广;特异性免疫后天形成,针对性强
C. 溶菌酶属于免疫活性物质,只存在于第一道防线
D. 第三道防线在接触病原体后才能发挥作用,可针对特定的抗原
9. 将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中,其细胞膜与细胞壁的距离随时间变化的关系如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. t₀~t₁时间段该植物细胞失水,t₁~t₂时间段该植物细胞吸水
B. 若选用哺乳动物红细胞为材料,不能得到类似的结果
C. t₀~t₁时间内,细胞液浓度增大,细胞吸水能力减弱
D. 放在一定浓度的尿素溶液中,也可得到类似的结果
10. 研究人员以生理状况相同的水稻根为实验材料,进行相同时间的黑暗、弱单侧光、强单侧光处理,测得图1所示的角a分别为0°、17.5°、35.5°,并测定了根尖向光侧和背光侧的生长素含量,结果如图2所示。已知光照不会影响生长素的合成,以下叙述错误的是( )
A. 强光对生长素分布的影响程度比弱光大
B. 水稻根向光侧生长素含量下降仅与生长素向背光侧运输有关
C. 水稻根具有背光生长的特性,实验结果能体现生长素的作用特点
D. 水稻根在单侧光照射后的生长状况可能与根对生长素的敏感程度有关
11. 藏羚羊栖息于海拔3700~5500米的高山草原、草甸和高寒荒漠地带,主要以禾本科和莎草科的植物为食,天敌有狼、棕熊、鹰、秃鹫等。下图表示某地区藏羚羊出生率和死亡率的比值变化(R=出生率/死亡率),下列叙述正确的是( )
A. b~c段时间藏羚羊种群数量的增长率一直在减少,年龄结构属于衰退型
B. 若在d时间,有少量外地藏羚羊迁入该地区,该地区藏羚羊的K值不变
C. 遭遇寒流时,藏羚羊种群密度越大,死亡率越高,故寒流属于密度制约因素
D. 藏羚羊以禾本科和莎草科的植物为食,禾本科和莎草科的植物的种间关系为互利共生
12. 进行种群密度取样调查时,宜采用的做法是( )
A. 选取多种植物为调查对象
B. 必须要逐一计数某个种群的个体总数
C. 对某种植物的调查常采用标记重捕法
D. 样方内各年龄段的植物均需统计
13. 如图为某哺乳动物细胞分裂示意图,下列判断错误的是( )
A. 图中细胞所属的器官是卵巢
B. 图中细胞按所处时期排序为:①→③→②
C. 图中细胞①~③中只有③不存在同源染色体
D. 图中细胞①~③中染色体数目依次为4、4、2
14. 下列有关基因重组的叙述,正确的是( )
A. 基因重组主要发生真核生物中,某些原核生物也可以发生
B. 同卵双胞胎间性状差异主要原因是基因重组
C. 不同基因型的雌雄配子随机结合,属于基因重组
D. 非同源染色体之间互换片段可导致非等位基因重组
15. 水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a完全显性,B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育。某科研小组进行了下列相关实验:取甲(雄蕊异常,雌蕊正常,表现为雄性不育)、乙(可育)两个品种的水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。下列推断不合理的是( )
P
F1
F1个体自交单株收获,种植并统计F2表型
甲与乙杂交
全部可育
一半全部可育
另一半可育株:雄性不育株=13:3
A. 雄性不育株一定不含B基因
B. 甲一定为杂合子,乙一定为纯合子
C. F2所有可育株中能稳定遗传的占11/13
D. 若F1随机传粉,子代雄性不育株占7/64
16. 阳光玫瑰是二倍体杂交种葡萄品种,因其具有典型的浓郁玫瑰香味,深受欢迎。生产上常使用植物生长调节剂处理花序和幼果来改善果实的香气等,目前阳光玫瑰葡萄常用的植物生长调节剂有赤霉素GA3、噻苯隆(TDZ)和氯吡脲(CPPU)。某研究团队选用GA3+TDZ+CPPU混合液为处理药剂,检测阳光玫瑰葡萄果实香气物质的种类及相对含量、阳光玫瑰葡萄果实特征香气物质活性值(OAV),研究其对阳光玫瑰葡萄果实香气物质的影响,实验结果如下(注:CK为对照组)。下列相关叙述错误的是( )
香气类别
香气物质数量/种
相对含量/%
GA₃+TDZ+ CPPU处理
CK
GA₃+TDZ+ CPPU处理
CK
醇类
11
13
1.81
4.24
酯类
8
11
0.88
2.31
酮类
4
5
0.63
1.19
醛类
16
18
82.23
71.88
萜烯类
7
10
6.52
9.32
烷烃类
5
5
4.55
4.80
酸类
6
6
0.43
0.76
其他类
4
6
2.95
5.50
总计
61
74
100.00
100.00
物质名称
嗅感阈值/(μg/kg)
嗅感描述
OAV
GA3+TDZ+ CPPU处理
CK
正辛醛
0.59
柠檬味
0.39
1.73
反-2-己烯醛
17
浓郁水果、绿叶清香气
6.83
8.87
癸醛
3
柑橘香气
0.30
1.44
正已醛
5
青草味及苹果香味
7.33
16.70
3-己烯醛
0.25
青草味
0.61
5.28
芳樟醇
0.9
玫瑰香、芳香、浆果味
11.90
2980
香叶醇
1.1
甜的玫瑰花气息
0.46
1.63
A. 使用GA3+TDZ+CPPU混合液处理会减少阳光玫瑰葡萄果实香气物质种类
B. 使用GA3+TDZ+CPPU混合液处理会降低阳光玫瑰葡萄果实各特征香气物质活性值
C. CK组中应使用等量清水处理,实验组和对照组各处理1次效果最佳
D. 植物生长调节剂种类和浓度、使用次数和时期对阳光玫瑰葡萄果实香气也会有影响
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响,它们是相互作用、协调配合的。科研人员为研究光和脱落酸(ABA)对种子萌发的影响,测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量(结果如图甲所示)和不同处理下的野生型植株种子萌发率(结果如图乙所示)。
回答下列问题:
(1)脱落酸主要由植物_____(部位)合成;在干旱条件下,植物体内脱落酸含量会增多,原因是脱落酸具有_____的作用。
(2)据图甲中实验结果推测,光可能_____(填“促进”或者“抑制”)植物ABA合成代谢相关基因的表达,依据是_____。
(3)据图乙中实验结果推测,在_____条件下,种子萌发对ABA处理更为敏感,理由是_____。
18. 党二十大报告提出,必须牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展,积极稳妥推进碳达峰、碳中和。下图为碳循环示意图,图中字母表示生态系统的组成成分,①~⑥表示过程,请回答下列问题。
(1)碳循环是指___在生物群落和无机环境之间循环往复的过程。图中A在生态系统中的主要作用是___。碳在D和C之间以___形式沿食物链进行单向传递,分析单向传递的原因是___。
(2)我国为了2030年前“碳达峰”和2060年前“碳中和”的目标作出了巨大的努力,其中植树造林是重要措施之一。造林的树种应以本地树种为主,遵循了生态工程的___原理。此项目标的实现,还需要世界各国的共同参与,原因是___。
(3)目前湿地已成为重要的天然碳汇,其生物多样性丰富,对温室气体总量的影响是巨大的。下图表示某人工湿地生态系统中各营养级间的能量流动示意图(单位:kJ·m-2),其中浮游动物所获得的同化量,一部分通过呼吸作用以热能形式散失,另一部分用于___。据图可知,小型鱼虾类到食鱼性鱼类的能量传递效率为1.2%,该数据远低于10%,主要原因是___。
(4)从生物多样性价值的角度分析“退田还湿地”的原因是___。
19. 昆虫的眼色与细胞内色素的合成相关。某种昆虫的眼色有黑色、黄色和白色三种,为探究昆虫眼色的遗传机制,实验人员选用多个稳定遗传的黑眼(P1)、黄眼(P2)和白眼(P3)品系展开了相关研究,结果如表所示,相关基因用A/a、B/b……表示。回答下列问题:
亲本组合
F1眼色
F2眼色
①P1×P2
全黑眼
黑眼:黄眼=3:1
②P2×P3
全黄眼
黄眼:白眼=3:1
③P1×P3
全黑眼
黑眼:黄眼:白眼=12:3:1
(1)仅根据组合①和组合②_______(填“能”与“不能”)确认控制黑眼、黄眼、白眼的基因是等位基因还是非等位基因,理由是________。
(2)根据组合③可知,P1的基因型为_____,组合③F2中黄眼个体的基因型为________。
(3)设计相关特异性引物并对组合③F2中部分个体的基因进行PCR,电泳结果如图所示,其中1号和2号个体分别表现为黑眼和白眼。
①3号个体的表型为______。
②选择3号个体(雌)与6号个体(雄)杂交,后代的表型及比例为______,该杂交方案及结果_______(填“能”或“不能”)验证自由组合定律。
20. 虫草中的超氧化物歧化酶(PSSOD)具有抗衰老作用。研究人员培育了能合成PSSOD的转基因酵母菌。请结合下图回答问题:
注::Hind Ⅲ和ApaLⅠ是两种限制酶,箭头表示酶的切割位点。
(1)将图中的重组DNA分子用:Hind Ⅲ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到__________种DNA片段。图示的表达载体存在氨苄青霉素抗性基因,不能导入用于食品生产的酵母菌中,据图分析,可用__________切除该抗性基因的部分片段使其失效,再用DNA连接酶使表达载体重新连接起来。
(2)作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因,必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活,因此,图示表达载体上的URA3基因可作为__________,供鉴定和选择;为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌,所使用的培养基__________(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。
(3)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为__________。
21. 现代生活中,夜间长时间暴露于手机、电脑等电子设备的光线下,会干扰人体的昼夜节律。下图表示夜间光信号对松果体细胞分泌褪黑素的调节途径,以及不同光质对褪黑素合成关键酶活性的影响。请回答下列问题:
(1)视网膜接收到夜间光信号后,该信息最终通过神经传递至松果体,引起褪黑素分泌量变化。此调节过程的效应器是______。当兴奋传导到图甲的b处时,其膜外的电位变化情况是______。神经元之间兴奋的传递只能是单方向的原因是______。
(2)褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律。研究表明,夜间给予强光照射会抑制褪黑素的分泌,而黑暗环境则促进其分泌。据此推测,在自然状态下,人体内褪黑素的分泌量在______(填“白天”或“夜晚”)达到峰值。临床上,口服极小剂量(毫克级)的褪黑素即可改善失眠,体现了激素调节______的特点。
(3)研究发现,褪黑素水平过高会抑制性腺的发育。青少年睡前长时间使用手机,屏幕发出的光线会______(填“促进”或“抑制”)褪黑素的分泌,这间接______(填“促进”或“抑制”)了性激素的分泌,可能是导致青春期提前的原因之一。
(4)为研究不同光质(颜色)对褪黑素合成的影响,科学家用强度相同的蓝光、绿光和红光分别照射实验小鼠,检测其体内H酶(褪黑素合成关键酶)的活性变化,结果如图乙所示。据图分析______(颜色)光照对褪黑素合成的抑制作用最弱理由是______。
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生物学试题卷
本试题卷共8页,两大题,21小题,满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题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. 光学显微镜的发明为观察细胞和细胞学说的建立提供了技术支持。下列相关叙述错误的是( )
A. 显微镜下酵母菌和草履虫虽然形态不同,但都仅由一个细胞构成
B. 相同条件下镜检,同一洋葱不同部位的细胞质壁分离程度可能不同
C. 黑藻细胞的叶绿体较大,但光学显微镜下仍观察不到其双层膜结构
D. 细胞学说表明细胞是所有生物结构和功能的基本单位,且来自先前的细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、酵母菌为单细胞真菌,草履虫为单细胞原生动物,二者虽形态不同,但均属单细胞生物,A正确;
B、洋葱不同部位细胞的细胞液浓度存在差异,在相同外界溶液浓度下,质壁分离程度可能不同(如内表皮细胞与外层鳞片叶细胞),B正确;
C、黑藻叶绿体较大可在光学显微镜下观察到,但其外膜和内膜形成的双层膜结构属于亚显微结构,需电子显微镜才能分辨,C正确;
D、细胞学说指出细胞是动植物结构和功能的基本单位,但病毒无细胞结构,且细胞通过分裂产生新细胞。选项中的"所有生物"表述错误,D错误。
故选D。
2. 下列有关遗传物质本质探索过程中的经典实验的说法,正确的是( )
A. 格里菲思和艾弗里的实验证明了DNA是主要的遗传物质
B. 赫尔希和蔡斯利用同位素标记的培养基培养T2噬菌体的实验证明了DNA是遗传物质
C. 烟草花叶病毒没有DNA的事实,证明了DNA是遗传物质的观点是错误的
D. 对于遗传物质的本质,可以认为所有含有DNA的生物都以DNA为遗传物质
【答案】D
【解析】
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、烟草花叶病毒的感染和重建实验,证明了RNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思实验证明了S细菌中有一种转化因子能将R型细菌转化为S型细菌,艾弗里的实验证实了这种转化因子是S型细菌的DNA,他们证明了DNA是遗传物质,但并未证明DNA是主要的遗传物质,A错误;
B、病毒不能独立生存,赫尔希和蔡斯利用含同位素的培养基培养大肠杆菌后,再利用标记了的大肠杆菌培养病毒才获得被标记的噬菌体,B错误;
C、烟草花叶病毒没有DNA,说明了RNA也可以作为RNA病毒的遗传物质,但不能证明DNA是遗传物质的观点是错误的,C错误;
D、对于遗传物质的本质,可以认为所有含有DNA的生物都以DNA为遗传物质,D正确。
故选D。
3. 下列有关植物根系吸收矿质元素的叙述,正确的是( )
A. 植物根系吸收矿质元素离子和吸收水分是同一生理过程
B. 植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用
C. 植物根系吸收矿质元素离子具有选择性
D. 为使植物根系能够更好地吸收矿质元素,应尽可能多施肥
【答案】C
【解析】
【分析】根对矿质元素离子的吸收与根对水分的吸收是两个相对独立的过程,即植物运输水分和运输矿质元素是一个同一过程;而植物吸收水和植物吸收矿质元素离子不是同一过程,水分的吸收是渗透作用,矿物质元素的吸收是主动运输。
【详解】A、这两个过程都是发生在根尖成熟区细胞,原理不同,植物根系吸水是渗透作用,吸收矿质元素离子是主动运输,A错误;
B、植物吸收了矿质元素离子主要靠主动运输,B错误;
C、植物根系吸收矿物质元素离子具有选择性,能主动吸收自身所需的离子,C正确;
D、施肥过多导致外界溶液浓度升高,根系细胞会渗透失水导致植物烧苗,D错误。
故选C。
4. 有多瓶(条件一致)酵母菌、葡萄糖悬液,分别通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图可以得出的结论是( )
A. 氧浓度为a时,酵母菌只进行无氧呼吸
B. 当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酒精发酵
C. 当氧浓度为d时,酵母菌细胞内有ATP积累
D. 不同氧浓度下,细胞中ATP的生成速率相同
【答案】A
【解析】
【分析】1、有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应方程式:无氧呼吸(酒精发酵):C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量;有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6 H2O6CO2+12H2O+能量。
2、产物中如果有CO2产生,则有两种可能:有氧呼吸或酒精发酵。
3、有氧呼吸过程中:分解葡萄糖:产生的二氧化碳=1:6;无氧呼吸过程:分解葡萄糖:产生的二氧化碳:酒精=1:2:2。
【详解】A、分析曲线可知,氧气浓度为a时,产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等,说明酵母菌只进行无氧呼吸,不进行有氧呼吸,A正确;
B、设氧气浓度为c时有氧呼吸消耗的葡萄糖是x,无氧呼吸消耗的葡萄糖为y,由曲线得出关系式:,得出:,所以用于酒精发酵的葡萄糖占2/3,B错误;
C、细胞中ATP的含量保持相对稳定,不会出现积累,C错误;
D、由于有氧呼吸能产生大量的ATP,无氧呼吸能产生少量的ATP,因此,不同氧浓度下,细胞中ATP的生成速率不同,D错误。
故选A。
5. 下列关于细胞分裂、分化和死亡等过程,说法正确的是( )
A. 细胞生长使细胞体积增大,有利于提高细胞物质交换的效率
B. 细胞凋亡是由基因控制的,不受外界环境的影响
C. 细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率
D. 真核细胞通过有丝分裂增殖,原核细胞通过无丝分裂增殖
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程,对机体有积极意义,有利于个体内细胞的自我更新。
2、 细胞增殖使细胞数目增多,有利于多细胞生物体的生长 。
3、 细胞分化的意义:使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
【详解】A、细胞生长使细胞体积增大,但是其相对表面积减小,细胞物质交换的效率降低,A错误;
B、细胞凋亡由基因控制的,同时也受外界环境的影响,B错误;
C、细胞分化的意义:使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率,C正确;
D、真核细胞一般通过有丝分裂、无丝分裂和减数分裂增殖,原核细胞一般通过二分裂增殖,D错误。
故选C。
6. 为探究家庭自酿米酒的酵母菌种群密度和杂菌污染情况,某兴趣小组采集多组样品并展开相关实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 家庭自酿米酒时一般不需要进行严格灭菌
B. 稀释涂布平板法只可以测定微生物数量,不可以测定微生物种类
C. 稀释涂布平板法测定微生物数量时,一般要统计多个平板菌落数的平均值以减小实验误差
D. 显微镜直接计数法统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
【答案】B
【解析】
【分析】测定培养液中微生物的数目,可采用显微镜直接计数(或血细胞计数板计数)法对培养液中的微生物直接计数,也可用稀释涂布平板法将微生物接种于灭菌后的固体培养基上,培养一段时间后,通过计数菌落数目计算培养液中微生物的数目由于采用第一种方法计数时不能剔除死菌,因此统计的结果往往偏大;采用第二种方法计数时,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以第一种方法统计的数目比实际活菌数目高,第二种方法统计的数目比实际活菌数目低
【详解】A、家庭自酿米酒时,需要的菌种是野生的酵母菌,在缺氧、酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而其他绝大多数微生物无法适应这一环境,因而不需要对发酵设备进行严格灭菌处理,A正确;
B、稀释涂布平板法可以测定微生物数量,也可以根据平板上菌落的大小、性状和颜色等特征测定微生物种类,B错误;
C、稀释涂布平板法测定微生物数量时,至少需要统计3个平板菌落数的平均值以减小实验误差,C正确;
D、显微镜直接计数时,由于不能区分活菌和死菌,因此统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和,统计结果比实际数值偏大,D正确。
故选B。
7. 10月3日下午,2022年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,科学家斯万特·帕博获奖,以表彰他在已灭绝的古人类基因组和人类进化方面的发现。帕博通过分析比较现代人和已经灭绝的人类之间的线粒体DNA差异,为探索人类的进化历史,研究人之所以为人奠定了科学基础。下列说法正确的是( )
A. 分子生物学证据是研究生物进化最直接、最重要的证据
B. 线粒体DNA上的基因控制生物性状的遗传遵循孟德尔遗传规律
C. 现代人和已经灭绝的人类之间的线粒体DNA差异越小,则他们的亲缘关系越近
D. 古人类进化成现代人实质是种群基因型频率改变的过程
【答案】C
【解析】
【分析】研究生物进化最直接、最重要的证据是化石。此外,在当今生物体上可作为生物进化的证据包括比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平证据。
【详解】A、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,A错误;
B、线粒体DNA上的基因属于细胞质基因,控制生物性状的遗传不遵循孟德尔遗传规律,B错误;
C、DNA分子具有特异性,现代人和已经灭绝的人类之间的线粒体DNA差异越小,则说明他们的亲缘关系越近,C正确;
D、生物进化的实质是在自然选择的作用下种群基因频率发生定向改变的过程,D错误。
故选C。
8. 人体有三道防线来抵御病原体的攻击,所以我们虽然时刻处于病原体的包围之中,但一般情况下不会被感染。下列关于特异性免疫和非特异性免疫的叙述,错误的是( )
A. 泪液中的溶菌酶清除细菌的过程属于非特异性免疫
B. 非特异性免疫先天就有,作用范围广;特异性免疫后天形成,针对性强
C. 溶菌酶属于免疫活性物质,只存在于第一道防线
D. 第三道防线在接触病原体后才能发挥作用,可针对特定的抗原
【答案】C
【解析】
【详解】A、泪液中的溶菌酶通过破坏细菌细胞壁发挥作用,属于第一道防线,是非特异性免疫,A正确;
B、非特异性免疫(第一、二道防线)先天具有,对多种病原体有效;特异性免疫(第三道防线)后天经抗原刺激形成,针对特定抗原,B正确;
C、溶菌酶是免疫活性物质,存在于泪液、唾液(第一道防线)和血浆等体液中(第二道防线),并非仅存在于第一道防线,C错误;
D、第三道防线(特异性免疫)需接触抗原后激活淋巴细胞,产生针对特定抗原的免疫应答,D正确。
故选C。
9. 将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中,其细胞膜与细胞壁的距离随时间变化的关系如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. t₀~t₁时间段该植物细胞失水,t₁~t₂时间段该植物细胞吸水
B. 若选用哺乳动物红细胞为材料,不能得到类似的结果
C. t₀~t₁时间内,细胞液浓度增大,细胞吸水能力减弱
D. 放在一定浓度的尿素溶液中,也可得到类似的结果
【答案】C
【解析】
【分析】成熟的植物细胞具有中央大液泡,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩,由于原生质层比细胞壁的收缩性大,原生质层与细胞壁逐渐分离,称为质壁分离。
【详解】A、t0~t1时间段,细胞膜与细胞壁的距离随时间变大,说明细胞失水,t1∼t2细胞吸水,A正确;
B、哺乳动物红细胞没有细胞壁,不发生质壁分离,不会出现图中现象,B正确;
C、t0~t1时间内,细胞失水,细胞液浓度增大,细胞吸水能力增强,C错误;
D、图中t0~t1时间内,距离逐渐增大,说明细胞膜逐渐和细胞壁分离,t1∼t2时间内,距离逐渐减小,说明细胞膜逐渐靠近细胞壁,则溶液中的物质能进入液泡,细胞发生了质壁分离然后自动复原,尿素溶液中能发生该现象,D正确。
故选C。
10. 研究人员以生理状况相同的水稻根为实验材料,进行相同时间的黑暗、弱单侧光、强单侧光处理,测得图1所示的角a分别为0°、17.5°、35.5°,并测定了根尖向光侧和背光侧的生长素含量,结果如图2所示。已知光照不会影响生长素的合成,以下叙述错误的是( )
A. 强光对生长素分布的影响程度比弱光大
B. 水稻根向光侧生长素含量下降仅与生长素向背光侧运输有关
C. 水稻根具有背光生长的特性,实验结果能体现生长素的作用特点
D. 水稻根在单侧光照射后的生长状况可能与根对生长素的敏感程度有关
【答案】B
【解析】
【分析】植物生长素具有两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长;不同的植物器官对的生长素的敏感程度不同:根>芽>茎。
【详解】A、分析图2 ,弱单侧光和强单侧光向光侧生长素含量均比黑暗中(对照组)向光侧生长素含量低,但是强单侧光向光侧生长素含量比弱单侧光向光侧生长素含量更少;弱单侧光和强单侧光背光侧生长素含量均比黑暗中(对照组)背光生侧长素含量高,但强单侧光背光侧生长素含量比弱单侧光背光侧生长素含量更多,说明强光对生长素分布的影响程度比弱光大,A正确;
B、由图2结果可知,黑暗条件下两侧生长素的总量为700ng·g-1,而弱光、强光条件下,生长素的总量分别为539.8ng·g-1(138.2+401.6)、506.6ng·g-1(92.2+414.4),推测单侧光可能引起向光侧生长素的分解;弱光、强光条件下背光侧生长素的含量分别为:401.6ng·g-1、414.4ng·g-1,,均大于黑暗条件下一侧生长素含量350ng·g-1,,故推知单侧光引起了生长素的横向运输,部分生长素由向光侧向背光侧运输;综上分析,水稻根向光侧生长素含量下降与两方面有关(单侧光可能引起向光侧生长素的分解、单侧光引起了生长素的横向运输) ,B错误;
C、由题干信息可知,黑暗、弱单侧光、强单侧光处理测得a分别为0°、17.5°、35.5°,这一结果体现了根能背光弯曲生长,具有背光生长的特性;分析图1中不管是弱单侧光还是强单侧光处理,向光侧的生长素浓度均比背光侧生长素浓度低,但是向光侧比背光侧长得快,即浓度较低长得快,浓度较高反而长得慢,能体现生长素的作用特点:两重性,C正确;
D、生长素的作用表现出两重性,即较低浓度时促进生长,较高浓度时抑制生长,生长素作用的发挥,因器官种类不同而有较大差异,不同器官对生长素的敏感度不同,根和茎相比,对生长素更敏感的是根,即水稻根在单侧光照射后的生长状况可能与根对生长素的敏感程度有关,D正确。
故选B。
11. 藏羚羊栖息于海拔3700~5500米的高山草原、草甸和高寒荒漠地带,主要以禾本科和莎草科的植物为食,天敌有狼、棕熊、鹰、秃鹫等。下图表示某地区藏羚羊出生率和死亡率的比值变化(R=出生率/死亡率),下列叙述正确的是( )
A. b~c段时间藏羚羊种群数量的增长率一直在减少,年龄结构属于衰退型
B. 若在d时间,有少量外地藏羚羊迁入该地区,该地区藏羚羊的K值不变
C 遭遇寒流时,藏羚羊种群密度越大,死亡率越高,故寒流属于密度制约因素
D. 藏羚羊以禾本科和莎草科的植物为食,禾本科和莎草科的植物的种间关系为互利共生
【答案】B
【解析】
【分析】R=出生率/死亡率。R=1、>1、<1时的种群数量变化依次是不变、增加、减少。
【详解】A、b~c段时,R经过了由大于1向小于1的变化,说明种群数量经历了先增加后减少的变化,因此b~c段时间藏羚羊种群数量的年龄结构由增长型变为衰退型,A错误;
B、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。若在d时间,有少量外地藏羚羊迁入该地区,但因环境未发生改变,所以该地区藏羚羊的K值不变,B正确;
C、寒流对于种群数量的影响与种群密度无关,属于非密度制约因素,C错误;
D、禾本科和莎草科的植物,它们的种间关系为种间竞争,D错误。
故选B。
12. 进行种群密度的取样调查时,宜采用的做法是( )
A. 选取多种植物为调查对象
B. 必须要逐一计数某个种群的个体总数
C. 对某种植物的调查常采用标记重捕法
D. 样方内各年龄段的植物均需统计
【答案】D
【解析】
【分析】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志重捕法;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。
【详解】A、调查种群密度应选取一种植物为调查对象,A错误。
B、不是对个体逐一计数,而是用样方法或标志重捕法大概估算种群密度,B错误。
C、对某种植物的调查常采用样方法,C错误;
D、样方内各年龄段的植物均需统计,D正确。
故选D。
13. 如图为某哺乳动物细胞分裂示意图,下列判断错误的是( )
A. 图中细胞所属的器官是卵巢
B. 图中细胞按所处时期排序为:①→③→②
C. 图中细胞①~③中只有③不存在同源染色体
D. 图中细胞①~③中染色体数目依次为4、4、2
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:细胞①中每对同源染色体排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期;细胞②不含同源染色体,细胞质不均分,可知该细胞为次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期;细胞③无同源染色体,染色体散乱排列在细胞中,处于减数第二次分裂前期。
【详解】A、根据图中细胞②不含同源染色体,细胞质不均分,可知该细胞为次级卵母细胞。则图中细胞所属的器官是卵巢,A正确;
B、细胞①中每对同源染色体排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期,细胞②处于减数第二次分裂后期,细胞③无同源染色体,染色体散乱排列在细胞中,处于减数第二次分裂前期,所以图中细胞按所处时期排序为:①→③→②,B正确;
C、图中细胞②和细胞③都为减数第二次分裂的时期,都不含同源染色体,C错误;
D、图中细胞①的染色体数目为4,细胞②的染色体数目是4,细胞③的染色体数目为2,D正确。
故选C。
14. 下列有关基因重组的叙述,正确的是( )
A. 基因重组主要发生在真核生物中,某些原核生物也可以发生
B. 同卵双胞胎间性状差异主要原因是基因重组
C. 不同基因型的雌雄配子随机结合,属于基因重组
D. 非同源染色体之间互换片段可导致非等位基因重组
【答案】A
【解析】
【分析】基因重组
1、概念:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合。
2、类型:(1)自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。(2)互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非姐妹染色单体互换而发生重组。
3、意义:(1)形成生物多样性重要原因之一。(2)是生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重要的意义。
【详解】A、原核生物中会发生基因重组,如R型活细菌转化为S型活细菌,基因重组可以发生在真核生物和原核生物中,A正确;
B、造成同卵双胞胎性状差异的主要原因是外界环境的影响或者是表观遗传导致的,不是基因重组引起的,B错误;
C、不同基因型的雌雄配子随机结合,不属于基因重组,是受精作用,C错误;
D、非同源染色体之间互换片段可导致染色体结构变异,D错误。
故选A。
15. 水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a完全显性,B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育。某科研小组进行了下列相关实验:取甲(雄蕊异常,雌蕊正常,表现为雄性不育)、乙(可育)两个品种的水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。下列推断不合理的是( )
P
F1
F1个体自交单株收获,种植并统计F2表型
甲与乙杂交
全部可育
一半全部可育
另一半可育株:雄性不育株=13:3
A. 雄性不育株一定不含B基因
B. 甲一定为杂合子,乙一定为纯合子
C. F2所有可育株中能稳定遗传的占11/13
D. 若F1随机传粉,子代雄性不育株占7/64
【答案】C
【解析】
【分析】据题意可知,可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是A_bb,甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb。
【详解】AB、根据题干信息和表格信息分析,结果②显示一半F1个体自交得到F2代中,雄性可育株∶雄性不育株=13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状受两对等位基因控制,遵循自由组合定律,且这部分子一代的基因型是AaBb。由于B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,说明雄性不育株一定不含B基因,进而确定控制雄性不育的基因为A,可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是A_bb;F2出现两种情况,说明F1的基因型有两种且各占1/2,可确定甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,即甲一定为杂合子,乙一定为纯合子,AB正确;
C、甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb,其中aaBb自交,后代全是雄性可育,且均能稳定遗传;AaBb自交后代可育株中个体的基因型为1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1aaBB、2aaBb、1aabb,其中2AABb和4AaBb自交后代会发生性状分离,其他均能稳定遗传,F2中可育植株有1/2+1/2×13/16=29/32,F2可稳定遗传植株所的比例为1/2+1/2×(1/16+2/16+1/16+2/16+1/16)=23/32,所以F2中的可育株中,能稳定遗传的个体所占的比例为23/32÷29/32=23/29,C错误;
D、F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb,产生的配子为AB:Ab:aB:ab=1:1:3:3,若F1随机传粉,子代雄性不育株(A_bb)占1/8×18+1/8×3/8+3/8×1/8=7/64,D正确。
故选C。
16. 阳光玫瑰是二倍体杂交种葡萄品种,因其具有典型的浓郁玫瑰香味,深受欢迎。生产上常使用植物生长调节剂处理花序和幼果来改善果实的香气等,目前阳光玫瑰葡萄常用的植物生长调节剂有赤霉素GA3、噻苯隆(TDZ)和氯吡脲(CPPU)。某研究团队选用GA3+TDZ+CPPU混合液为处理药剂,检测阳光玫瑰葡萄果实香气物质的种类及相对含量、阳光玫瑰葡萄果实特征香气物质活性值(OAV),研究其对阳光玫瑰葡萄果实香气物质的影响,实验结果如下(注:CK为对照组)。下列相关叙述错误的是( )
香气类别
香气物质数量/种
相对含量/%
GA₃+TDZ+ CPPU处理
CK
GA₃+TDZ+ CPPU处理
CK
醇类
11
13
1.81
4.24
酯类
8
11
0.88
2.31
酮类
4
5
0.63
1.19
醛类
16
18
82.23
71.88
萜烯类
7
10
6.52
9.32
烷烃类
5
5
4.55
4.80
酸类
6
6
0.43
0.76
其他类
4
6
2.95
5.50
总计
61
74
100.00
100.00
物质名称
嗅感阈值/(μg/kg)
嗅感描述
OAV
GA3+TDZ+ CPPU处理
CK
正辛醛
0.59
柠檬味
0.39
1.73
反-2-己烯醛
17
浓郁水果、绿叶清香气
6.83
8.87
癸醛
3
柑橘香气
0.30
1.44
正已醛
5
青草味及苹果香味
7.33
16.70
3-己烯醛
0.25
青草味
0.61
5.28
芳樟醇
0.9
玫瑰香、芳香、浆果味
11.90
29.80
香叶醇
1.1
甜的玫瑰花气息
0.46
1.63
A. 使用GA3+TDZ+CPPU混合液处理会减少阳光玫瑰葡萄果实香气物质种类
B. 使用GA3+TDZ+CPPU混合液处理会降低阳光玫瑰葡萄果实各特征香气物质活性值
C. CK组中应使用等量清水处理,实验组和对照组各处理1次效果最佳
D. 植物生长调节剂种类和浓度、使用次数和时期对阳光玫瑰葡萄果实香气也会有影响
【答案】C
【解析】
【分析】实验的自变量为是否使用GA3+TDZ+CPPU混合液处理,因变量为阳光玫瑰葡萄果实香气物质的种类及相对含量、阳光玫瑰葡萄果实特征香气物质活性值(OAV)。
详解】A、由图可知,使用GA3+TDZ+CPPU混合液处理组与CK组相比,香气物质种类减少,A正确;
B、依据表格信息可知,与CK组相比较,使用GA3+TDZ+CPPU混合液处理会降低阳光玫瑰葡萄果实各特征香气物质活性值,B正确;
C、CK组中应使用等量清水处理,实验组和对照组各处理多次效果最佳,重复实验可避免偶然因素对实验结果的影响,C错误;
D、生长调节剂种类和浓度、使用次数和时期对阳光玫瑰葡萄果实香气也会有影响,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响,它们是相互作用、协调配合的。科研人员为研究光和脱落酸(ABA)对种子萌发的影响,测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量(结果如图甲所示)和不同处理下的野生型植株种子萌发率(结果如图乙所示)。
回答下列问题:
(1)脱落酸主要由植物_____(部位)合成;在干旱条件下,植物体内脱落酸含量会增多,原因是脱落酸具有_____的作用。
(2)据图甲中实验结果推测,光可能_____(填“促进”或者“抑制”)植物ABA合成代谢相关基因的表达,依据是_____。
(3)据图乙中实验结果推测,在_____条件下,种子萌发对ABA处理更为敏感,理由是_____。
【答案】(1) ①. 根冠、萎蔫的叶片等 ②. 促进气孔关闭
(2) ①. 抑制 ②. 与野生型相比,光受体缺失突变体植株中ABA含量明显偏高
(3) ①. 黑暗 ②. 与光照条件下相比,黑暗条件下,随脱落酸浓度的增大,种子萌发率的下降幅度更明显
【解析】
【分析】1、图甲分析:野生型植株ABA含量相对值低于光受体缺失突变体,说明光可能抑制植物ABA的合成。
2、图乙分析:该实验的自变量有光照和黑暗、ABA的有无和浓度,因变量是种子萌发率。在不同浓度ABA处理下,野生型植株在光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件,可推测光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果。
【小问1详解】
脱落酸主要由植物根冠、萎蔫的叶片等合成,在干旱条件下,植物体内脱落酸含量会增多,原因是脱落酸具有促进气孔关闭的作用。
【小问2详解】
光可作为信号在植物体中被光敏色素捕捉,进而调控植物的生长发育,据图甲可知:光受体缺失突变体中脱落酸的含量比野生型高,故可推测光可能抑制植物脱落酸的合成。
【小问3详解】
图乙表明黑暗条件下,随着脱落酸浓度的增加,种子萌发率的下降幅度更明显,故在黑暗条件下,种子萌发对脱落酸处理更为敏感。
18. 党的二十大报告提出,必须牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展,积极稳妥推进碳达峰、碳中和。下图为碳循环示意图,图中字母表示生态系统的组成成分,①~⑥表示过程,请回答下列问题。
(1)碳循环是指___在生物群落和无机环境之间循环往复的过程。图中A在生态系统中的主要作用是___。碳在D和C之间以___形式沿食物链进行单向传递,分析单向传递的原因是___。
(2)我国为了2030年前“碳达峰”和2060年前“碳中和”的目标作出了巨大的努力,其中植树造林是重要措施之一。造林的树种应以本地树种为主,遵循了生态工程的___原理。此项目标的实现,还需要世界各国的共同参与,原因是___。
(3)目前湿地已成为重要的天然碳汇,其生物多样性丰富,对温室气体总量的影响是巨大的。下图表示某人工湿地生态系统中各营养级间的能量流动示意图(单位:kJ·m-2),其中浮游动物所获得的同化量,一部分通过呼吸作用以热能形式散失,另一部分用于___。据图可知,小型鱼虾类到食鱼性鱼类的能量传递效率为1.2%,该数据远低于10%,主要原因是___。
(4)从生物多样性价值的角度分析“退田还湿地”的原因是___。
【答案】(1) ①. 碳元素 ②. 通过光合作用,将太阳能固定在它们所制造的有机物中 ③. 有机物 ④. 食物链各营养级的顺序是长期自然选择的结果,不可逆转
(2) ①. 协调 ②. 碳循环具有全球性
(3) ①. 自身的生长、发育和繁殖等生命活动 ②. 人类捕捞活动
(4)生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值
【解析】
【分析】图中①为生产者的光合作用或化能自养作用,②④⑥为动植物的呼吸作用,③为分解者的分解作用,⑤为化石燃料的燃烧,是引起温室效应的主要原因。
【小问1详解】
碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间循环往复的过程。A为生产者,在生态系统中的主要作用是通过光合作用,将太阳能固定在它们所制造的有机物中。D为初级消费者,C为次级消费者,碳在消费者之间以含碳有机物形式沿食物链进行单向传递,单向传递的原因是食物链各营养级的顺序是长期自然选择的结果,不可逆转。
【小问2详解】
为避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性,且本地物种具有较高的生态适应性,故造林的树种应以本地树种为主。这遵循了生态工程的协调原理。由于碳循环具有全球性,因此此项目标的实现,还需要世界各国的共同参与。
【小问3详解】
浮游动物所获得的同化量,一部分通过呼吸作用以热能形式散失,另一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动。该生态系统可能由于人类捕捞小型鱼虾,导致小型鱼虾类到食鱼性鱼类的能量传递效率为1.2%,该数据远低于10%。
【小问4详解】
湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面起着重要作用,从生物多样性价值的角度分析“退田还湿地”的原因是生物多样性的间接价值大于它的直接价值。
19. 昆虫的眼色与细胞内色素的合成相关。某种昆虫的眼色有黑色、黄色和白色三种,为探究昆虫眼色的遗传机制,实验人员选用多个稳定遗传的黑眼(P1)、黄眼(P2)和白眼(P3)品系展开了相关研究,结果如表所示,相关基因用A/a、B/b……表示。回答下列问题:
亲本组合
F1眼色
F2眼色
①P1×P2
全黑眼
黑眼:黄眼=3:1
②P2×P3
全黄眼
黄眼:白眼=3:1
③P1×P3
全黑眼
黑眼:黄眼:白眼=12:3:1
(1)仅根据组合①和组合②_______(填“能”与“不能”)确认控制黑眼、黄眼、白眼的基因是等位基因还是非等位基因,理由是________。
(2)根据组合③可知,P1的基因型为_____,组合③F2中黄眼个体的基因型为________。
(3)设计相关特异性引物并对组合③F2中部分个体的基因进行PCR,电泳结果如图所示,其中1号和2号个体分别表现为黑眼和白眼。
①3号个体的表型为______。
②选择3号个体(雌)与6号个体(雄)杂交,后代的表型及比例为______,该杂交方案及结果_______(填“能”或“不能”)验证自由组合定律。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 控制黑眼、黄眼、白眼的基因不论是等位基因还是非等位基因,都会出现表中所示杂交结果
(2) ①. AABB ②. aaBB、aaBb(或AAbb、Aabb)
(3) ①. 黄眼 ②. 黑眼:黄眼:白眼=2:1:1 ③. 不能
【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】
仅根据组合①和组合②不能确认控制黑眼、黄眼、白眼的基因是等位基因还是非等位基因,因为无论是等位基因还是非等位基因,只要它们之间存在显隐性关系,并且遵循基因的分离定律,都有可能出现表中所示的杂交结果。
【小问2详解】
根据组合③的杂交结果,即P1(黑眼)与P3(白眼)杂交,F1全表现为黑眼,F2出现黑眼:黄眼:白眼=12:3:1的比例,可知符合自由组合定律,且F1的基因型为AaBb,白眼的基因型为aabb,可以推断出P1的基因型为AABB。组合③F2中黄眼个体的基因型有2种可能,即aaBB、aaBb(或AAbb、Aabb)。
【小问3详解】
①根据电泳结果可知,2号个体表现为白眼,基因型为aabb,1号个体表现为黑眼,基因型为AAbb,3号个体的基因型为aaBb。②选择3号个体(雌,aaBb)与6号个体(雄,Aabb)杂交,后代表型及比例为黑眼:黄眼:白眼=2:1:1,该杂交方案及结果不能验证自由组合定律。
20. 虫草中的超氧化物歧化酶(PSSOD)具有抗衰老作用。研究人员培育了能合成PSSOD的转基因酵母菌。请结合下图回答问题:
注::Hind Ⅲ和ApaLⅠ是两种限制酶,箭头表示酶的切割位点。
(1)将图中重组DNA分子用:Hind Ⅲ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到__________种DNA片段。图示的表达载体存在氨苄青霉素抗性基因,不能导入用于食品生产的酵母菌中,据图分析,可用__________切除该抗性基因的部分片段使其失效,再用DNA连接酶使表达载体重新连接起来。
(2)作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因,必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活,因此,图示表达载体上的URA3基因可作为__________,供鉴定和选择;为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌,所使用的培养基__________(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。
(3)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为__________。
【答案】(1) ①. 三 ②. ApalⅠ
(2) ①. 标记基因 ②. 不需要
(3)转化
【解析】
【分析】基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【小问1详解】
由于重组质粒上有1个 HindⅢ和2个 ApaLⅠ的酶切位点,所以用HindⅢ和 ApaLⅠ完全酶切后,可得到3种 DNA 片段。根据图示信息可知,若让氨苄青霉素抗性基因失效,可用限制酶ApaLⅠ进行切割。
【小问2详解】
作为受体细胞酵母菌缺失 URA3 基因,必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活,因此,图示表达载体上的 URA3 基因可作为标记基因,供鉴定和选择;为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌,所使用的培养基不需要添加尿嘧啶。因为成功导入表达载体的酵母菌含有URA3 基因,可以在不含尿嘧啶的培养基中存活。
【小问3详解】
目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。基因的表达的过程包括转录和翻译两个步骤。
21. 现代生活中,夜间长时间暴露于手机、电脑等电子设备的光线下,会干扰人体的昼夜节律。下图表示夜间光信号对松果体细胞分泌褪黑素的调节途径,以及不同光质对褪黑素合成关键酶活性的影响。请回答下列问题:
(1)视网膜接收到夜间光信号后,该信息最终通过神经传递至松果体,引起褪黑素分泌量变化。此调节过程的效应器是______。当兴奋传导到图甲的b处时,其膜外的电位变化情况是______。神经元之间兴奋的传递只能是单方向的原因是______。
(2)褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律。研究表明,夜间给予强光照射会抑制褪黑素的分泌,而黑暗环境则促进其分泌。据此推测,在自然状态下,人体内褪黑素的分泌量在______(填“白天”或“夜晚”)达到峰值。临床上,口服极小剂量(毫克级)的褪黑素即可改善失眠,体现了激素调节______的特点。
(3)研究发现,褪黑素水平过高会抑制性腺的发育。青少年睡前长时间使用手机,屏幕发出的光线会______(填“促进”或“抑制”)褪黑素的分泌,这间接______(填“促进”或“抑制”)了性激素的分泌,可能是导致青春期提前的原因之一。
(4)为研究不同光质(颜色)对褪黑素合成的影响,科学家用强度相同的蓝光、绿光和红光分别照射实验小鼠,检测其体内H酶(褪黑素合成关键酶)的活性变化,结果如图乙所示。据图分析______(颜色)光照对褪黑素合成的抑制作用最弱理由是______。
【答案】(1) ①. 传出神经末梢及其支配的松果体 ②. 正电位变为负电位 ③. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(2) ①. 夜晚 ②. 微量高效
(3) ①. 抑制 ②. 促进
(4) ①. 红光 ②. 红光照射组的 H 酶活性最高,褪黑素合成量越多
【解析】
【分析】题图分析:光周期信号刺激视网膜上的感受器,产生兴奋,传到神经中枢,经分析和综合,将兴奋传到效应器,支配松果体分泌褪黑素。
【小问1详解】
视网膜接收到夜间光信号后,通过神经传递至松果体,引起褪黑素分泌变化。根据反射弧中效应器的定义(传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体),此调节过程的效应器是传出神经末梢及其支配的松果体。未兴奋时,电位表现为外正内负的静息电位;兴奋时,电位表现为外负内正的动作电位;当兴奋传导到图甲的b处时,其膜外的电位变化情况是由正电位变为负电位。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【小问2详解】
“黑暗环境促进褪黑素分泌,夜间强光抑制其分泌”,因此人体内褪黑素的分泌量在夜晚达到峰值。激素调节的特点:通过体液运输、作用于靶器官、靶细胞,微量和高效,作为信使传递信息。口服极小剂量(毫克级)的褪黑素即可改善失眠,体现了激素调节微量、高效的特点。
【小问3详解】
青少年睡前长时间使用手机,屏幕发出的光线会抑制褪黑素的分泌(光信号对褪黑素的抑制作用)。已知 “褪黑素水平过高会抑制性腺的发育”,当褪黑素分泌被抑制时,其对性腺的抑制作用减弱,性腺发育不受限制,间接促进了性激素的分泌,可能导致青春期提前。
【小问4详解】
H 酶是褪黑素合成的关键酶,H酶活性越高,褪黑素合成量越多,说明光质对褪黑素合成的抑制作用越弱。实验中蓝光、绿光、红光强度相同,据图检测结果分析:红光照射组的 H 酶活性最高,说明红光对褪黑素合成的抑制作用最弱。
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